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KR101308358B1 - 비대칭 다공성 시트, 그 제조방법 및 그를 이용한 공조용 에어필터 - Google Patents

비대칭 다공성 시트, 그 제조방법 및 그를 이용한 공조용 에어필터 Download PDF

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KR101308358B1
KR101308358B1 KR1020110143904A KR20110143904A KR101308358B1 KR 101308358 B1 KR101308358 B1 KR 101308358B1 KR 1020110143904 A KR1020110143904 A KR 1020110143904A KR 20110143904 A KR20110143904 A KR 20110143904A KR 101308358 B1 KR101308358 B1 KR 101308358B1
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South Korea
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porous sheet
asymmetric
air
asymmetric porous
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차봉준
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웅진케미칼 주식회사
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Abstract

본 발명은 비대칭 다공성 시트, 그 제조방법 및 그를 이용한 공조용 에어필터에 관한 것이다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트는 밀도가 다른 2종이상의 부직포로 이루어진 합지부직포상에, 불소수지 함유 코팅액이 코팅 또는 함침되어, 필터수명, 통풍성 및 포집효율이 우수하다. 또한, 본 발명은 밀도가 다른 2종이상의 부직포를 열압연을 통해 합지한 후 소수성이 우수하고 용해성이 높은 불소수지로 코팅, 건조하는 것으로서, 비대칭 기공분포 및 비대칭 밀도구배를 갖도록 다층구조로 배치된 비대칭 다공성 시트를 연속생산이 가능하고 제조공정이 간단한 제조방법에 의해 제공할 수 있다. 나아가, 본 발명의 비대칭 다공성 시트는 우수한 필터수명, 통풍성, 포집효율 및 탈진효율을 가지며, 특히 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하므로 공기중의 미세먼지, 입자 등을 제거하기 위한 공조용 에어필터로 유용하다.

Description

비대칭 다공성 시트, 그 제조방법 및 그를 이용한 공조용 에어필터{ASYMMETRIC POROUS SHEET, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND AIR PURIFICAION FILTER USING THE SAME}
본 발명은 비대칭 다공성 시트, 그 제조방법 및 그를 이용한 공조용 에어필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀도가 다른 2종이상의 부직포로 이루어진 합지부직포상에, 불소수지 함유 코팅액이 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트, 필터수명, 통풍성 및 포집효율이 우수하며 연속생산이 가능한 그의 제조방법 및 상기 비대칭 다공성 시트로 이루어져 공기중의 미세먼지, 입자 등의 제거가 가능한 공조용 에어필터에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 및 가정용으로 사용되는 공조용 에어필터는 종래에는 유리섬유와 바인더를 혼합한 슬러리를 초지법으로 형성하거나 멜트블로운 부직포를 정전가공하는 것에 의해 제조된다.
그러나 유리섬유를 함유한 공조용 에어필터는 공기중의 VOC와 같은 휘발성 용매 등에 대해 내부식성이 약하고 수분에 취약하여 가동시간 경에 따라 압력손실이 증가하고 이에 사용주기가 짧으며, 절곡 가공시 다량의 분진이 발생되어 환경오염을 유발하는 단점이 지적되고 있다.
한편 멜트블로운 기반의 정전필터 역시 대기 중 수분에 취약하여 장기간 사용시 압력손실의 증가로 필터수명 감소의 문제가 수반된다.
최근 이러한 문제를 해결하기 위하여, 부직포 형태의 통풍성을 갖춘 지지체 상에, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 재질의 다공성 필름을 접착한 필터 형태가 제안되고 있다.
그 일례로 일본특허공개공보 제2008-279359호에서는 통과기체 선속도가 5.3 cm/sec일 때, 압력손실이 150Pa 이하인 다공성 PTFE 연신필름과 압력손실이 100 Pa 이하인 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 재질의 통풍성 지지체를 열이나 접착제를 이용하여 접착한 필터여과제의 제조방법을 개시하고 있다.
그러나 상기 기술은 PTFE와 지지체간의 접착력이 약해 절곡 시, 불완전한 필터가 형성되고 열에 의해 지지체의 변형과 이로 인한 여과성능이 감소될 수 있다.
일본특허공개공보 제2009-101254호에서는 세섬도 섬유와 태섬도 섬유를 교락시킨 후 세섬도 섬유층위에 PTFE 연신막을 접착한 형태가 제시되고 있으며, 일본특허공개공보 제2005-288368호는 PTFE 다공성 막 상에, 열가소성 플라스틱 소재로 구성된 망상체를 접착하여 탈진성능을 개선시킨 다공성 시트가 개시되어 있다.
상기 발명에 개시된 PTFE 연신막은 PTFE 분말을 적절한 윤활유와 혼합하여 슬러리를 제조하고 이를 압출, 연신 및 소결하는 공정을 통해 제조함으로써, 연속 생산이 불가능하다. 더욱이, PTFE와 지지체간의 낮은 접착력을 해결하기 위해 다양한 수단이 동원되고 있어 경제적, 생산적 측면에서 불리하다.
이에 본 발명자들은 저렴하면서도 연속생산이 가능하고 압력손실이 낮으며 통풍성 및 포집효율이 우수한 공조용 에어필터를 개발하기 위해 노력한 결과, 밀도가 다른 부직포 2종 이상으로 구성된 합지부직포 상에 소수성이 우수하고 용해성이 우수한 불소수지를 코팅 또는 함침시킨 비대칭 다공성 시트가 통풍성, 포집효율, 탈진효율, 압력손실 등의 우수한 물성을 가짐을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 비대칭 밀도 구배를 가지도록 다층구조로 배치된 합지부직포 상에 불소수지 함유 코팅액이 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 비대칭 다공성 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 압력손실이 적고, 기계적 강도 및 포집효율이 우수하고 연속생산이 가능하고, 필터수명이 연장된 상기 비대칭 다공성 시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 비대칭 밀도 구배를 가지도록 다층구조로 배치된 합지부직포 상에, 불소수지 함유 코팅액이 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트를 제공한다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트에서, 합지부직포는 밀도가 다른 부직포 2종이상으로 이루어지며, 0.2 내지 0.6 g/㎤ 밀도 및 100 내지 500㎛ 두께를 충족한다.
상기 부직포 소재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼성부직포를 사용할 수 있다. 또한, 합지시, 층간 동일 소재 또는 다른 소재의 부직포가 배치되어 합지될 수 있다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트에서, 불소수지 함유 코팅액은 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 2 내지 20중량% 및 휘발성 용매 80 내지 98중량%로 이루어진 용액이며, 더욱 바람직한 휘발성 용매로는 테트라하이드로퓨란을 사용하는 것이다.
본 발명은 밀도가 다른 부직포 2종이상을 배치하고 열압연 처리하여, 밀도 0.2 내지 0.6g/㎤ 및 두께 100 내지 500㎛를 충족하는 폴리에스테르계 소재의 합지부직포를 형성하는 제1공정,
상기 합지부직포 상에 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌 2 내지 20중량% 및 휘발성 용매 80 내지 98중량%로 이루어진 불소수지 함유 코팅액을 코팅 또는 침지하는 제2공정 및
상온 또는 상온 내지 60℃온도의 열풍 또는 적외선에 의해 건조하는 제3공정으로 수행되는 비대칭 다공성 시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트의 제조방법에 있어서, 열압연 처리는 80 내지 200℃의 압연온도 및 3 내지 15 kgf/㎠ 압력조건하에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 제2공정 이후, 물에 함침하여 용매-비용매 상분리에 의한 추가 기공형성공정을 더 수행할 수 있다.
나아가 본 발명은 비대칭 밀도구배를 갖도록 다층구조로 배치된 합지부직포상에 불소수지가 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제공한다.
본 발명은 비대칭 밀도 구배를 갖도록 다층구조로 배치된 합지부직포상에 소수성이 우수하고 용해성이 높은 불소수지가 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트를 제공함으로써, 공조용 에어필터로서 적합한 물성을 충족한다.
즉, 본 발명의 비대칭 다공성 시트는 비대칭 기공분포 및 비대칭 밀도 구배로 형성됨으로써, 우수한 필터수명, 통풍성, 포집효율 및 탈진효율을 가지며, 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하다.
또한, 본 발명의 비대칭 다공성 시트의 제조방법은 밀도가 다른 2종이상의 부직포를 열압연을 통해 합지한 후 불소수지 함유 코팅액으로 코팅, 건조하는 간단한 공정으로 비대칭 기공분포 및 비대칭 밀도구배를 갖도록 다층구조로 배치된 다공성 시트를 연속적으로 생산할 수 있는 장점을 제공한다.
이러한 물성을 충족하는 본 발명의 비대칭 다공성 시트는 공기중의 미세먼지, 입자 등을 제거하기 위한 공조용 에어필터 적용에 유용하다.
이에, 본 발명의 공조용 에어필터는 높은 내화학성을 가진 불소수지로 코팅되어 있어 반도체 배기가스 사용에 적합하고 일반산업 공조에도 적용 가능할 뿐만 아니라 불소수지의 높은 소수성으로 인한 우수한 탈진효율로 인해 가정용 공기청정기 또는 진공청소기에 적합하다.
본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 비대칭 밀도 구배를 가지도록 다층구조로 배치된 합지부직포 상에, 불소수지 함유 코팅액이 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트를 제공한다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트에서 합지부직포는 밀도가 다른 부직포 2종이상으로 이루어지며, 0.2 내지 0.6 g/㎤ 밀도 및 100 내지 500㎛ 두께를 충족한다. 이러한 비대칭 밀도 구배로 이루어짐에 따라, 형성된 비대칭 기공분포로 인하여, 통풍성이 우수하고, 다층구조로 인한 기계적 강도향상에 따라 필터수명이 연장된다.
이때, 사용되는 부직포의 밀도가 0.2g/㎤ 미만이거나 두께가 100㎛ 미만이면, 지나치게 얇아 기계적 강도에 문제가 있고 밀도가 0.6g/㎤를 초과하거나 두께가 500㎛을 초과하면, 통풍성이 저하된다.
또한, 부직포는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼성부직포가 사용될 수 있으며, 합지시 층간 부직포가 동일 소재 또는 다른 소재의 부직포로 배치되어 합지될 수 있다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트에서 불소수지 함유 코팅액의 조성은 대표적인 소수성 및 용해성 수지로서, 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 고분자를 사용한다.
더욱 바람직하게는 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 2 내지 20 중량% 및 휘발성 용매 80 내지 98중량%로 이루어진 용액이며, 더욱 바람직한 휘발성 용매로는 테트라하이드로퓨란을 사용하는 것이다.
상기에서, 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 수지함량이 2 중량% 미만이면, 탈진효과 및 반복사용이 미비하거나 어렵고, 20 중량%를 초과하면, 막의 두께가 증가하거나 합지부직포의 기공을 감소시켜 통풍성이 저하된다.
이에, 본 발명의 비대칭 다공성 시트는 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하다.
본 발명은 비대칭 다공성 시트의 제조방법을 제공한다.
더욱 바람직하게는 밀도가 다른 부직포 2종이상을 배치하고 열압연 처리하여, 밀도 0.2 내지 0.6g/㎤ 및 두께 100 내지 500㎛를 충족하는 폴리에스테르계 소재의 합지부직포를 형성하는 제1공정,
상기 합지부직포 상에 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌 2 내지 20중량% 및 휘발성 용매 80 내지 98중량%로 이루어진 불소수지 함유 코팅액을 코팅 또는 침지하는 제2공정 및
상온 또는 상온 내지 60℃온도의 열풍 또는 적외선에 의해 건조하는 제3공정으로 수행된다.
이하, 각 공정별로 상세히 설명한다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트의 제조방법에서 제1공정은 합지부직포를 형성하는 것으로서, 부직포 선정은 0.2 내지 0.6 g/㎤ 밀도 및 100 내지 500㎛ 두께를 충족하는 부직포 중에서 밀도가 다른 부직포 2종이상으로 이루어지며, 이때 부직포는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼성부직포가 사용되며, 합지시 층간 부직포가 동일 소재 또는 다른 소재의 부직포로 배치되어 합지될 수 있다.
이때, 열압연 처리는 80 내지 200℃의 압연온도에서 압연시 3 내지 15 kgf/㎠ 압력 조건하에서 수행되는 것이다.
상기 압연온도가 80℃ 미만이면, 층 사이의 분리가 일어나 포집효율에 문제가 발생하고, 200℃를 초과하면, 기공이 감소하여 통풍성이 저하된다. 압연시 압력조건이 상기 범위에서 벗어나면, 온도에서와 동일한 문제가 발생한다.
본 발명의 제1공정에서, 비대칭 기공분포와 비대칭 밀도 구배로 합지부직포를 형성함에 따라, 통풍성이 우수하고, 다층구조로 인한 기계적 강도향상에 따라 필터수명이 연장된다.
본 발명의 제조방법에서 제2공정은 제1공정의 합지부직포상에, 소수성이 우수하고 용해성이 높은 불소수지가 표면에 코팅 또는 기공내 함침되도록 수행하는 공정이다.
이때, 합지부직포상에 불소수지 함유 코팅액 적용 후, 밀도 증가에도 불구하고, 압력손실이 최소화되며, 포집효율이 상승된다. 또한, 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하다.
제2공정에 사용되는 불소수지는 대표적인 소수성 및 용해성 수지로서 ECTFE 고분자를 사용하며, 바람직한 사용함량은 2 내지 20중량%가 함유된다. 이때, ECTFE 고분자 함량이 2중량% 미만이면, 탈진효과 및 반복사용이 미비하거나 어렵고 20 중량%를 초과하면 막의 두께가 증가하거나 합지부직포의 기공을 감소시켜 통풍성이 저하된다.
또한, 불소수지 함유 코팅액은 상기 ECTFE 고분자가 휘발성 용매, 더욱 바람직하게는 테트라하이드로퓨란 80 내지 98중량%에 함유되도록 제조된다.
본 발명의 제조방법에서 제3공정은 상기 제2공정의 코팅 이후, 건조하는 공정으로서, 상온에서 건조하거나 생산성을 위해 상온 내지 80℃ 범위 내에서 열풍 또는 적외선 수단을 이용하여 건조할 수 있다.
이 경우 건조온도가 80℃를 초과하게 되면, 코팅층이 불균일하게 되므로, 제시된 범위 이내에서 수행되도록 한다.
본 발명의 제조방법은 상기 제2공정의 코팅공정 이후, 물에 함침하여 용매-비용매 상분리에 의한 추가 기공형성공정을 수행할 수 있다.
이때, 물에 함침시간은 2 내지 6시간이 바람직하며, 침지시간이 2시간 미만이면, 건조 후 잔존용매에 의해 기공이 폐색되는 문제가 있고 침지시간이 6시간을 초과하면 생산성에 문제가 있다.
본 발명의 다공성 시트의 제조방법은 합지부직포상에 불소수지함유 코팅이후 건조하는 공정으로 이루어짐에 따라, 통상의 압출, 연신 및 소결하는 공정없이 수행되므로, 압력손실이 적고, 기계적 강도가 우수한 시트를 제공하면서도 연속 생산이 가능한 제조방법이다.
나아가 본 발명은 공기중의 미세먼지, 입자를 제거하기 위한 용도로서, 상기 비대칭 다공성 시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제공한다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트는 비대칭 기공분포 및 비대칭 밀도 구배를 갖도록 다층구조로 배치된 합지부직포로 인하여, 우수한 필터수명, 통풍성, 포집효율 및 탈진효율이 구현되며, 소수성 불소수지함유 코팅액 처리로 인하여, 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하다. 특히, 불소수지의 높은 내화학성으로 인하여, 반도체 배기가스 사용에 적합하고, 일반산업 공조에도 적용 가능하며, 가정용 공기청정기 또는 진공청소기에 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
두께 95㎛ 및 밀도 0.36g/㎤의 폴리에스테르/폴리프로필렌 부직포와 두께 140㎛ 및 밀도 0.399g/㎤의 폴리프로필렌 부직포를 130℃에서 5kg/㎠의 압력으로 10분 동안 열 압연하여 비대칭 합지부직포를 제작하였다. 이후, 상기 비대칭 혼합부직포를 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 수지(Mw; 450,000) 5중량%를 테트라하이드로퓨란에 용해시켜 준비한 용액에 충분히 적셔지도록 침지한 후, 상온에서 건조하여 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제조하였다.
<실시예 2>
두께 86㎛ 및 밀도 0.30g/㎤의 폴리프로필렌 부직포와 두께 120㎛ 및 밀도 0.417 g/㎤의 폴리프로필렌 부직포를 합지하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제조하였다.
<실시예 3>
두께 63㎛ 및 밀도 0.22g/㎤의 폴리에스테르/폴리프로필렌 부직포와 두께 120㎛ 및 밀도 0.417g/㎤의 폴리프로필렌 부직포를 합지하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제조하였다.
<비교예 1∼3>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 각각의 비대칭 합지부직포에 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 수지 함유용액으로 코팅 처리하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제조하였다.
<비교예 4>
두께 140㎛ 및 밀도 0.399g/㎤의 폴리프로필렌 부직포 단독으로 이루어진 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제조하였다.
<비교예 5>
두께 100㎛ 및 밀도 0.350g/㎤의 폴리프로필렌 부직포 및 두께 86㎛ 및 밀도 0.301g/㎤의 폴리프로필렌 합지부직포로 구성되되, 합지부직포의 밀도가 0.65 g/㎤인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터를 제조하였다.
<실험예 1> 압력손실 및 포집효율의 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 다공성 여과시트로 이루어진 공조용 에어필터의 성능평가를 위하여, 각각의 다공성 여과시트(여과면적; 78.5 ㎠)를 에어필터 성능 평가기(TSI 8127)에 장착하고 NaCl 에어로졸(농도; 20mg/㎥)을 85L/min의 유량으로 공급한 후 하기와 같은 수학식 1 및 2에 따라 압력손실과 포집효율을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
수학식 1
압력손실 = 유입측 압력 ― 유출측 압력
수학식 2
Figure 112011104120745-pat00001
<실험예 2> 탈진율의 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 공조용 에어필터의 성능평가를 위하여, 탈진율을 측정하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 각각의 다공성 여과시트(여과면적; 78.5㎠)를 물로 세척하고, 세척전의 포집효율과 세척후의 포집효율을 비교 실험하였다.
그 결과, 세척전 후의 포집효율의 차이가 5% 이하이면, "좋음"으로 표기하고, 세척전 후의 포집효율의 차이가 5%를 초과하면, "나쁨"으로 표기하였다.
Figure 112011104120745-pat00002
상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 불소수지로 코팅처리하지 않은 부직포 공조용 에어필터의 경우, 물로 세척 전에 비해 세척 후 압력손실은 크게 증가하지 않았으나, 포집효율이 뚜렷이 감소한 결과를 보였다.
반면에, 불소수지로 코팅처리된 실시예 1 내지 실시예 3의 공조용 에어필터는 세척전 후를 비교할 때 압력손실과 포집효율간에 뚜렷한 차이가 발견되지 않았다. 또한 코팅된 합지부직포와 미코팅된 합지부직포를 비교해 볼 때, 코팅 후 밀도증가에도 불구하고 압력손실은 크게 증가하지 않았으나, 포집효율은 상승하는 효과를 확인하였다.
반면에, 합지부직포의 밀도를 증가시키면(비교예 5), 포집효율은 개선되나 압력손실이 증가하여 사용에 부적합함을 알 수 있었다. 이에, 본 발명의 에어필터의 물성향상은 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 함유 코팅액의 소수성과 밀도 구배로 인한 비대칭 합지부직포 구조에 기인함을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 결과, 본 발명은 밀도가 서로 다른 2종 이상의 부직포가 열압연을 통해 합지된 합지부직포상에 불소수지함유 코팅액이 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트를 제공하였다.
본 발명의 비대칭 다공성 시트는 비대칭 기공분포와 밀도 구배를 가지도록 다층구조로 배치된 합지부직포에 의해 우수한 필터수명, 통풍성, 포집효율 및 탈진효율을 가지며, 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하다. 또한 본 발명의 비대칭 다공성 시트 제조방법은 우수한 물성을 구현할 뿐 아니라, 연속생산이 가능하고 제조공정이 간단하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 비대칭 다공성 시트는 우수한 필터수명, 통풍성, 포집효율 및 탈진효율을 가지며, 시트 표면이 소수성으로 구성되어 반복사용이 가능하므로 공기중의 미세먼지, 입자 등을 제거하기 위한 공조용 에어필터로 유용하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당 업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (9)

  1. 밀도 0.2 내지 0.6 g/㎤ 및 두께 100 내지 500㎛를 충족하는 부직포 중에서 밀도가 다른 부직포 2 종 이상으로 이루어진, 비대칭 밀도 구배를 가지도록 다층구조로 배치된 합지부직포 상에,
    에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 2 내지 20중량% 및 휘발성 용매 80 내지 98중량%로 이루어진 불소수지 함유 코팅액이 코팅 또는 함침된 비대칭 다공성 시트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 부직포가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼성부직포인 것을 특징으로 하는 것을 상기 비대칭 다공성 시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 합지부직포가 층간 동일 소재 또는 다른 소재의 부직포로 배치되어 합지된 것을 특징으로 하는 상기 비대칭 다공성 시트.
  5. 삭제
  6. 밀도가 다른 부직포 2종이상을 배치하고 열압연 처리하여, 밀도 0.2 내지 0.6g/㎤ 및 두께 100 내지 500㎛를 충족하는 폴리에스테르계 소재의 합지부직포를 형성하는 제1공정,
    상기 합지부직포 상에 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌 2 내지 20중량% 및 휘발성 용매 80 내지 98중량%로 이루어진 불소수지 함유 코팅액을 코팅 또는 침지하는 제2공정 및
    상온 또는 상온 내지 60℃온도의 열풍 또는 적외선에 의해 건조하는 제3공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 비대칭 다공성 시트의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 열압연 처리가 80 내지 200℃의 압연온도 및 3 내지 15 kgf/㎠ 압력조건하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 비대칭 다공성 시트의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2공정 이후, 물에 함침하여 용매-비용매 상분리에 의한 추가 기공형성공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 비대칭 다공성 시트의 제조방법.
  9. 제1항의 비대칭 다공성 시트로 이루어진 공조용 에어필터.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021160288A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 三菱ケミカル株式会社 積層ポリエステルフィルム

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104251193A (zh) 2013-06-28 2014-12-31 Lg电子株式会社 线性压缩机
CN104251195A (zh) 2013-06-28 2014-12-31 Lg电子株式会社 线性压缩机
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CN204126840U (zh) 2013-06-28 2015-01-28 Lg电子株式会社 线性压缩机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11347322A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Toyobo Co Ltd 多層フェルト
JP2003236319A (ja) * 2002-02-15 2003-08-26 Asahi Kasei Corp 室内換気フイルターおよびその製法
KR20070067884A (ko) * 2005-12-26 2007-06-29 (주)크린앤사이언스 공기 정화용 필터 소재 및 그의 제조 방법
KR100952421B1 (ko) * 2006-12-27 2010-04-14 (주)크린앤사이언스 내연기관 유입공기 정화용 필터 소재 및 그의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11347322A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Toyobo Co Ltd 多層フェルト
JP2003236319A (ja) * 2002-02-15 2003-08-26 Asahi Kasei Corp 室内換気フイルターおよびその製法
KR20070067884A (ko) * 2005-12-26 2007-06-29 (주)크린앤사이언스 공기 정화용 필터 소재 및 그의 제조 방법
KR100952421B1 (ko) * 2006-12-27 2010-04-14 (주)크린앤사이언스 내연기관 유입공기 정화용 필터 소재 및 그의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021160288A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 三菱ケミカル株式会社 積層ポリエステルフィルム
JP7516822B2 (ja) 2020-03-31 2024-07-17 三菱ケミカル株式会社 積層ポリエステルフィルム

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