KR100638499B1 - Filter medium for air filters - Google Patents

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가와노에이조
마에오카다쿠야
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막의 수집 성능(collection performance)이 가공, 예를 들면, 플리트 가공(pleating) 및 통기성 지지 부재에 접착시키는 가공 후에도 손상되지 않는 공기 필터용 필터 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a filter medium for an air filter in which the collection performance of a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane is not damaged even after processing, for example, pleating and bonding to a breathable support member. .

본 발명의 필터 매체는 최외각 층으로서 위치한 다공성 PTFE 막(4)의 압력 강하가 하나 이상의 중간층으로서 위치한 다공성 PTFE 막(5)의 압력 강하의 1/2배 이하인, 다공성 PTFE 막으로 이루어진 3개 이상의 층으로 구성되는 적층체(2)를 포함한다. 통기성 지지 부재(3)를 적층체(4)의 양쪽 최외각 층 둘 다에 접착시켜 공기 필터용 필터 매체(1)를 수득한다.The filter media of the present invention comprise three or more made of porous PTFE membrane, wherein the pressure drop of the porous PTFE membrane 4 positioned as the outermost layer is no more than 1/2 times the pressure drop of the porous PTFE membrane 5 positioned as the at least one intermediate layer. A laminate 2 composed of layers. The breathable support member 3 is adhered to both outermost layers of the laminate 4 to obtain a filter medium 1 for an air filter.

공기 필터용 필터 매체, 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막, 통기성 지지 부재, 적층체, 압력 강하 Filter media for air filters, porous polytetrafluoroethylene membranes, breathable support members, laminates, pressure drops

Description

공기 필터용 필터 매체{Filter medium for air filters}Filter medium for air filters

도 1은 본 발명에 따르는 공기 필터용 필터 매체의 구성의 한 예를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a filter medium for an air filter according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따르는 공기 필터용 필터 매체의 구성을 나타내는 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing still another example of the configuration of a filter medium for an air filter according to the present invention.

상기 도면들에서, 각각의 도면 부호는 다음을 나타낸다:In the figures, each reference character represents:

(1), (10): 공기 필터용 필터 매체(1), (10): filter media for air filter

(2): 다공성 PTFE 막 적층체(2): porous PTFE membrane laminate

(3): 통기성 지지 부재(3): breathable support member

(4): 최외각 층으로서의 다공성 PTFE 막(4): porous PTFE membrane as outermost layer

(5): 중간층으로서의 다공성 PTFE 막(5): porous PTFE membrane as intermediate layer

본 발명은 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌(이후에는, 간략히 하기 위해 "PTFE"라고 칭함) 막을 사용하는 공기 필터용 필터 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a filter medium for an air filter using a porous polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to simply as "PTFE") membrane.

공기 필터용 필터 매체로서, 유리 섬유를 결합제와 블렌딩시키고 종이로 되도록 가공함으로써 제조한 필터 매체들이 종종 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 필터 매체는, 예를 들면, 내부에 함유된 미세 섬유로 인한 자체가 분진화 및 불화수소산과 같은 화학물질로 인한 열화에 의해 유발되는 분진화와 같은 몇가지 문제점으로 곤란을 겪는다. 따라서, 최근에, 깨끗한 물질이고 화학물질에 대한 내성이 큰 다공성 PTFE 막을 반도체 산업 등의 분야에서 공기 필터용 필터 매체로서 사용해 왔다. 다공성 PTFE 막은 PTFE를 시트(sheet)로 성형시킨 다음, 이 시트를 신장시켜 다공성이 되도록 함으로써 제조할 수 있다[참조: 예를 들면, JP-A 제7-196831호 및 JP-A 제6-816802호; 본원에서 사용한 "JP-A"라는 용어는 "미심사된 일본 공개특허공보"를 의미한다]. 이와 같이 수득한 다공성 PTFE 막을 단독으로 사용하는 경우에는 강성(rigidity)이 부족하다. 따라서, 많은 경우에 다공성 PTFE 막은 통기성 지지 부재를 하나의 표면에 접착시킴으로써 사용한다. 통기성 지지 부재에 의해 이와 같이 강화된 필터 매체는 플리트 가공되어 연속성 W형 구조(이후에는, "플리팅"이라고 언급함)를 제공하며 필터 매체 단위로서 사용된다.As filter media for air filters, filter media made by blending glass fibers with binders and processing to paper have often been used. However, such filter media suffers from several problems, for example, dusting caused by the microfibers contained therein, itself due to dusting and deterioration due to chemicals such as hydrofluoric acid. Thus, recently, porous PTFE membranes that are clean materials and have high chemical resistance have been used as filter media for air filters in the semiconductor industry and the like. Porous PTFE membranes can be prepared by molding PTFE into a sheet and then stretching the sheet to make it porous (see, for example, JP-A Nos. 7-196831 and JP-A No. 6-816802). number; The term "JP-A" as used herein means "unexamined Japanese Laid-Open Patent Publication." When the porous PTFE membrane thus obtained is used alone, the rigidity is insufficient. Thus, in many cases porous PTFE membranes are used by adhering the breathable support member to one surface. The filter media so reinforced by the breathable support member is pleated to provide a continuous W-shaped structure (hereinafter referred to as "pleating") and used as filter media units.

다른 한편으로, 다공성 PTFE 막들의 적층체를 제조하기 위한 다양한 방법들이 제안되었다[참조: 예를 들면, JP-A 제57-131236호 및 JP-A 제3-179038호]. JP-A 제9-504737호에는 이러한 적층체를 사용한 필터 매체가 제안되어 있다.On the other hand, various methods have been proposed for producing laminates of porous PTFE membranes (see, for example, JP-A 57-131236 and JP-A 3-179038). JP-A No. 9-504737 proposes a filter medium using such a laminate.

즉, JP-A 제9-504737호에는 압력 강하가 동일한 5층의 다공성 PTFE 막 및 적층체의 양면에 위치한 통기성 지지 부재를 포함하는 적층체를 포함하는 회수 효율이 높은 필터 매체가 기술되어 있다. 이 필터 매체에서, 통기성 지지 부재는 다공성 PTFE 막 적층체과 함께 느슨하게 플리트 가공되지만 이에 접착되지는 않는다.That is, JP-A No. 9-504737 describes a high recovery filter medium comprising a laminate comprising five layers of porous PTFE membranes having the same pressure drop and breathable support members located on both sides of the laminate. In this filter medium, the breathable support member is loosely pleated but not bonded to the porous PTFE membrane laminate.

그러나, 다공성 PTFE 막의 하나의 표면에 접착된 통기성 지지 부재를 갖는 필터 매체에서, 다공성 PTFE 막의 기공 일부는 접착에 의해 막히고, 이에 따라 압력 강하가 상당히 증가한다. 다른 한편으로, 적층체의 양면에 위치한 통기성 지지 부재를 갖는 필터 매체는 지지 부재가 적층체에 접착되지 않기 때문에, 압력 강하가 감소하는 어떠한 곤란도 겪지 않는다. 그러나, 이러한 경우, 적층체와 지지 부재는 통합되지 않으며, 이에 따라 취급 특성이 불량하다. 이 경우에는, 또한 지지 부재가 적층체에 접착되지 않기 때문에, 이는 때때로 플리트 가공 단계에서 일탈되고, 이로써 적층체 또는 지지 부재에서의 바람직하지 않은 굴곡을 유발한다.However, in a filter medium having a breathable support member adhered to one surface of a porous PTFE membrane, some of the pores of the porous PTFE membrane are blocked by adhesion, thereby increasing the pressure drop significantly. On the other hand, the filter medium having the breathable support members located on both sides of the stack does not suffer any difficulty in reducing the pressure drop since the support members are not bonded to the stack. In this case, however, the laminate and the support member are not integrated, and thus the handling characteristics are poor. In this case, since the support member is also not adhered to the stack, this sometimes deviates from the pleat processing step, thereby causing undesirable bending in the stack or the support member.

본 발명은 선행기술에 직면하는 상기한 문제점들을 극복하고자 하는 것이다.The present invention seeks to overcome the above problems encountered in the prior art.

따라서, 본 발명의 목적은 다공성 PTFE 막 적층체를 개선시킴으로써 가공(예를 들면, 플리트 가공, 통기성 지지 부재에 접착시키는 가공 등) 후에도 다공성 PTFE 막에 고유한 수집 성능을 발휘할 수 있고 우수한 가공성 및 취급 특성을 나타낼 수 있는 공기 필터용 필터 매체를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to improve the porous PTFE membrane laminate, thereby exhibiting inherent collection performance on the porous PTFE membrane even after processing (e.g., pleat processing, bonding to a breathable support member, etc.) and excellent processability and handling. It is to provide a filter medium for an air filter that can exhibit characteristics.

상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명은 다공성 PTFE 막의 적층체의 최외각 층으로서 상기한 바와 같은 가공의 영향을 충분히 경감시킬 수 있는 다공성 막을 이용한다. In order to achieve the above object, the present invention uses a porous membrane capable of sufficiently alleviating the effects of the processing as described above as the outermost layer of the laminate of the porous PTFE membrane.                         

본 발명에 따르는 공기 필터용 필터 매체는, 수집 층으로서 다공성 PTFE 막으로 이루어진 3개 이상의 층으로 구성되는 적층체를 포함하는데, 여기서 적층체는 최외각 층들로서 위치한 제1 다공성 PTFE 막과 최외각 층들을 배제한 하나 이상의 중간층으로서 위치한 제2 다공성 PTFE 막을 포함하며, 제1 다공성 PTFE 막의 압력 강하는 제2 다공성 PTFE 막의 압력 강하의 1/2배 이하이다.The filter medium for air filters according to the invention comprises a laminate consisting of at least three layers consisting of porous PTFE membranes as a collecting layer, wherein the laminate is a first porous PTFE membrane and an outermost layer positioned as the outermost layers. And a second porous PTFE membrane positioned as one or more intermediate layers, wherein the pressure drop of the first porous PTFE membrane is no more than 1/2 times the pressure drop of the second porous PTFE membrane.

본 발명에 따르는 공기 필터용 필터 매체에서, 최외각 층으로서 위치한 제1 다공성 PTFE 막은 중간층으로서 위치한 제2 다공성 PTFE 막에 대한 가공(통기성 지지 부재에 접착시키는 가공, 플리트 가공 등)의 영향을 경감시키는 작용을 한다. 최외각 층으로서 위치한 제1 다공성 PTFE 막에 통기성 지지 부재를 접착시키면 본 발명에서의 압력 강하가 증가되지만, 증가 정도는 통상적인 경우에 비하여 작다. 즉, 필터 매체의 수집 성능은 당해 가공에 의해 심각한 영향을 받지 않는다. 또한, 최외각 층으로서 위치한 제1 다공성 PTFE 막은 플리트 가공 단계에서 물리적으로 충격을 받으며, 이에 따라 중간층으로서 위치한 제2 다공성 PTFE 막에 가해지는 충격을 경감시켜, 필터 매체로서 수집 성능에 대한 영향을 경감시킨다.In the filter medium for an air filter according to the present invention, the first porous PTFE membrane positioned as the outermost layer reduces the effects of processing (processing to adhere to the breathable support member, pleating processing, etc.) to the second porous PTFE membrane positioned as the intermediate layer. It works. Bonding the breathable support member to the first porous PTFE membrane positioned as the outermost layer increases the pressure drop in the present invention, but the extent of the increase is small compared to conventional cases. In other words, the collection performance of the filter media is not severely affected by the processing. In addition, the first porous PTFE membrane positioned as the outermost layer is physically impacted during the pleat processing step, thereby mitigating the impact on the second porous PTFE membrane positioned as the intermediate layer, thereby reducing the influence on the collection performance as a filter medium. Let's do it.

본 발명에 따르는 공기 필터용 필터 매체에서, 통기성 지지 부재는 다공성 PTFE 막을 포함하는 상기한 적층체의 양쪽 최외각 층 둘 다에 접착되는 것이 바람직하다. 이러한 접착된 구조는 필터 매체의 취급을 용이하게 하고 안정한 플리팅을 수득할 수 있도록 한다.In the filter medium for air filters according to the present invention, the breathable support member is preferably adhered to both outermost layers of the laminate described above comprising a porous PTFE membrane. This bonded structure facilitates the handling of the filter media and makes it possible to obtain stable pleating.

본 발명의 공기 필터용 필터 매체에서, 통기성 지지 부재가 접착제 등에 의해 적층체에 접착되는 경우 뿐만 아니라, 통기성 지지 부재가 적층체에 융착되는 경우에도 통기성 지지 부재의 접착으로 인한 압력 강하의 어떠한 과도한 증가도 방지할 수 있다. 즉, 공기 필터용 필터 매체의 압력 강하는, 필터 매체가 적합한 수단에 의해 적층체의 최외각 층에 접착된 통기성 지지 부재를 포함하는 경우일지라도 적층체의 압력 강하의 1.15배 이하(1 내지 1.15배)의 수준으로 조절할 수 있다.In the filter medium for an air filter of the present invention, not only when the breathable support member is bonded to the laminate by an adhesive or the like, but also when the breathable support member is fused to the laminate, any excessive increase in pressure drop due to the adhesion of the breathable support member is achieved. Can also be prevented. That is, the pressure drop of the filter medium for the air filter is 1.15 times or less (1 to 1.15 times the pressure drop of the laminate, even when the filter medium comprises a breathable support member adhered to the outermost layer of the laminate by suitable means. Can be adjusted to the level of.

본 발명의 양태를 첨부한 도면을 참조로 하여 기술한다.Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따르는 공기 필터용 필터 매체의 구성의 한 가지 예를 나타내는 단면도이다. 도 1의 공기 필터용 필터 매체(1)에서, 통기성 지지 부재(3,3)는 다공성 PTFE 막의 적층체(2)의 양쪽 최외각 층 둘 다에 접착된다. 적층체(2)는 최외각 층들로서 위치한 다공성 PTFE 막(4,4) 및 중간층으로서 위치한 다공성 PTFE 막(5)을 포함한다. 최외각 층들로서 위치한 다공성 PTFE 막(4,4)은 통기성 지지 부재(3,3)에 대한 접착 및 수집 성능에 대한 플리트 가공의 영향을 경감시킨다. 또한, 필터 매체와 같은 것으로서 다공성 PTFE 막 적층체(2)를 사용할 수 있다.1 is a cross-sectional view showing one example of the configuration of a filter medium for an air filter according to the present invention. In the filter medium 1 for air filter of FIG. 1, the breathable support members 3, 3 are bonded to both outermost layers of the stack 2 of porous PTFE membrane. The laminate 2 comprises a porous PTFE membrane 4, 4 positioned as the outermost layers and a porous PTFE membrane 5 positioned as the intermediate layer. Porous PTFE membranes 4, 4 located as outermost layers alleviate the effect of pleat processing on adhesion and collection performance to breathable support members 3, 3. In addition, a porous PTFE membrane laminate 2 can be used as the filter medium.

다공성 PTFE 막은 미세한 PTFE 분말과 액체 윤활제의 혼합물을 압출 및/또는 압연시킴으로써 시트로 성형시키고, 이와 같이 수득한 소결되지 않은 시트로부터 액체 윤활제를 제거한 다음, 시트를 신장시킴으로써 다공성이 되도록 함으로써 수득할 수 있다. 막의 강도는 이와 같이 신장된 시트를 PTFE의 융점 이상으로 가열함으로써 소결시켜 추가로 증진시킬 수 있다. 상기한 다공성 PTFE 막 적층체(2)는 다공성 PTFE 막을 제조하기 위한 통상적인 방법으로 임의의 단계에서 다공성 PTFE 막을 적층시키는 단계를 추가함으로써 제조할 수 있다. 적층 단계를 포함하는 다공성 PTFE 막의 제조방법의 예는 다음에 기재되어 있다.Porous PTFE membranes can be obtained by forming a sheet by extruding and / or rolling a mixture of fine PTFE powder and a liquid lubricant, removing the liquid lubricant from the unsintered sheet thus obtained, and then stretching the sheet to make it porous. . The strength of the membrane can be further enhanced by sintering this stretched sheet by heating above the melting point of PTFE. The above-mentioned porous PTFE membrane laminate 2 can be prepared by adding the step of laminating the porous PTFE membrane in any step as a conventional method for producing the porous PTFE membrane. An example of a method of making a porous PTFE membrane comprising a lamination step is described below.

1) 미세한 PTFE 분말 및 액체 윤활제를 함유하는 다수의 층이 적층되어 있는 예비 성형품을 제조한다. 이 예비 성형품을 연속적으로 압출, 압연, 신장 등으로 처리하여 다공성 PTFE 막을 수득한다.1) A preform is prepared in which a plurality of layers containing fine PTFE powder and a liquid lubricant are laminated. This preform is subsequently subjected to extrusion, rolling, stretching or the like to obtain a porous PTFE membrane.

2) 액체 윤활제를 함유하는 다수의 소결되지 않은 PTFE 시트를 적층시킨다. 이와 같이 수득한 적층체를 통상적인 제조방법에서와 같이 압연, 신장 등으로 연속적으로 처리하여 다공성 PTFE 막의 적층체를 수득한다.2) Laminate a number of unsintered PTFE sheets containing liquid lubricant. The laminate thus obtained is successively treated by rolling, stretching or the like as in a conventional production method to obtain a laminate of porous PTFE membrane.

3) 다수의 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 압착시켜 적층체를 형성한다.3) Compress multiple unsintered porous PTFE membranes to form a laminate.

다공성 PTFE 막의 다공성 구조물은 압연 및 신장 단계에서 사용한 물질 및 조건에 의해 영향을 받는다. 다공성 PTFE 막 적층체에서, 물질 및 가공 조건은 매 층마다 조정된다. 이러한 조정은 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들면, 미세한 PTFE 분말의 분자량, 소결되지 않은 PTFE 시트를 형성하기 위한 압연 조건, 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 제조하기 위한 신장 조건 등을 조절함으로써 수행한다.The porous structure of the porous PTFE membrane is affected by the materials and conditions used in the rolling and stretching steps. In porous PTFE membrane laminates, materials and processing conditions are adjusted for each layer. Such adjustment is not particularly limited, but is carried out by adjusting, for example, the molecular weight of the fine PTFE powder, the rolling conditions for forming the unsintered PTFE sheet, the stretching conditions for producing the unsintered porous PTFE membrane, and the like.

이와 같이 수득한 다공성 PTFE 막 적층체의 각 층의 압력 강하를 측정하는 것은 어렵다. 그러나, 각각의 층의 압력 강하는 적층체를 제조하는 데 사용되는 물질 및 압연, 신장 등의 조건을 이용한 층들을 개별적으로 제조함으로써 평가할 수 있다[즉, 적층체를 구성하는 제1 및 제2 다공성 PTFE 막은 적층체를 제조하는 데 사용된 것과 동일한 조건하에서 개별적으로 제조하며 평가는 이와 같이 제조한 막의 상태에 대하여 수행한다]. It is difficult to measure the pressure drop of each layer of the porous PTFE membrane laminate thus obtained. However, the pressure drop of each layer can be assessed by separately preparing the layers used using the material used to make the laminate and the conditions such as rolling, elongation (ie, the first and second porosities constituting the laminate). PTFE membranes are prepared separately under the same conditions as used to prepare the laminate and the evaluation is performed on the state of the membrane thus prepared].

최외각 층으로서 제공된 다공성 PTFE 막(4)의 압력 강하와 중간층으로서 제공된 다공성 PTFE 막(5)의 압력 강하는 이후에 기술하는 바와 같은 방법을 이용하여 각각 측정할 수 있다. 최외각 층으로서 제공된 다공성 PTFE 막(4)의 압력 강하는 2 내지 15mmH2O이고, 중간층으로서 제공된 다공성 PTFE 막(5)의 압력 강하는 10 내지 30mmH2O인 것이 바람직하다. 최외각 층으로서의 다공성 PTFE 막의 압력 강하는 중간층으로서의 다공성 PTFE 막의 압력 강하의 10 내지 50%의 범위내인 것이 바람직한 것으로 확인되었다.The pressure drop of the porous PTFE membrane 4 provided as the outermost layer and the pressure drop of the porous PTFE membrane 5 provided as the intermediate layer can be measured respectively using the method as described later. It is preferable that the pressure drop of the porous PTFE membrane 4 provided as the outermost layer is 2 to 15 mmH 2 O, and the pressure drop of the porous PTFE membrane 5 provided as the intermediate layer is 10 to 30 mmH 2 O. It has been found that the pressure drop of the porous PTFE membrane as the outermost layer is preferably in the range of 10 to 50% of the pressure drop of the porous PTFE membrane as the intermediate layer.

최외각 층으로서 제공된 다공성 PTFE 막(4)은 각각의 다공성 PTFE 막(4)이 중간층으로서 제공된 다공성 PTFE 막(5)의 압력 강하의 1/2 이하인 한, 압력 강하가 언제나 동일할 필요는 없다. 또한, 적층체(2)의 다공성 PTFE 막의 수는 3으로 제한되지 않으며, 이 적층체는 4층 또는 5층 이상의 층으로 구성될 수 있다[참조: 도 2]. 중간층으로서의 2개 이상의 다공성 PTFE 막(5)을 갖는 공기 필터용 필터 매체(10)의 경우, 최외각 층으로서 다공성 PTFE 막(4)의 압력 강하는 중간층으로서 제공된 다공성 PTFE 막들 중에서 최대 압력 강하를 나타내는 다공성 PTFE 막(5)의 압력 강하의 1/2 이하일 수 있다.The porous PTFE membrane 4 provided as the outermost layer does not always have to have the same pressure drop as long as each porous PTFE membrane 4 is not more than 1/2 of the pressure drop of the porous PTFE membrane 5 provided as the intermediate layer. In addition, the number of porous PTFE membranes of the laminate 2 is not limited to three, and the laminate may be composed of four layers or five or more layers (see Fig. 2). In the case of the filter medium 10 for an air filter having at least two porous PTFE membranes 5 as the intermediate layer, the pressure drop of the porous PTFE membrane 4 as the outermost layer exhibits the maximum pressure drop among the porous PTFE membranes provided as the intermediate layer. It may be less than 1/2 of the pressure drop of the porous PTFE membrane 5.

중간층은 수집 성능을 나타내는 PF(필터기의 성능) 값이 20 초과, 바람직하게는 21 내지 40인 다공성 PTFE 막을 포함하는 것이 바람직하다. PF 값은 다음 수학식 1에 따라 계산한다.The intermediate layer preferably comprises a porous PTFE membrane having a PF (performance of filter) value indicating collection performance of greater than 20, preferably 21 to 40. PF value is calculated according to the following equation (1).

Figure 111999007553077-pat00001
Figure 111999007553077-pat00001

상기 수학식 1에서,In Equation 1,

L은 압력 강하를 의미하고, 보다 구체적으로는 샘플(다공성 PTFE 막 등)을 유효 면적이 100cm2인 원형 홀더(circular holder) 속에 설치하고 이 샘플을 통해 5.3cm/sec의 면 속도(face vleocity)로 공기를 투과시킴으로써 압력계로 측정한 압력 강하 값(mmH2O로 나타냄)이고, L means the pressure drop, and more specifically, the sample (porous PTFE membrane, etc.) is placed in a circular holder with an effective area of 100 cm 2 and through this sample a face vleocity of 5.3 cm / sec. Pressure drop value (in mmH 2 O) measured by a pressure gauge by allowing air to pass through,

E는 수집 효율이고, 보다 구체적으로는 샘플을 압력 강하를 측정한 동일한 홀더에 설치하고, 샘플을 통해 동일한 면 속도로 공기를 투과시키면서 에어로졸로서 입자 크기가 0.1 내지 0.2㎛인 다분산된 디옥틸 프탈레이트(DOP)를 약 108개 입자/ℓ의 농도를 제공하는 속도로 공급한 다음, 레이저 입자 계수기(LPC)를 사용하여 상부스트림 부분의 입자 농도와 하부스트림 부분의 입자 농도를 측정함으로써 하기 수학식 2에 따라 계산된 비이다.E is the collection efficiency, more specifically the sample is placed in the same holder measuring the pressure drop, and polydisperse dioctyl phthalate with a particle size of 0.1 to 0.2 μm as an aerosol while permeating air through the sample at the same plane speed (DOP) was fed at a rate providing a concentration of about 10 8 particles / l, and then the laser particle counter (LPC) was used to measure the particle concentration of the upstream portion and the particle concentration of the downstream portion. The ratio calculated according to 2.

Figure 111999007553077-pat00002
Figure 111999007553077-pat00002

상기 수학식 2에서,In Equation 2,

CD는 하부스트림 부분의 입자 농도를 의미하고, C D means the particle concentration of the downstream portion,

CU는 상부스트림 부분의 입자 농도를 의미한다.C U means the particle concentration of the upstream portion.

통기성 지지 부재(3)는 다공성 PTFE 막보다 통기성이 우수한 한, 임의의 부재일 수 있다. 당해 부재용 물질의 예는 부직포, 직포, 메쉬 및 기타 다공성 물질을 포함한다. 통기성 지지 부재(3)는 물질, 구조 또는 형태에서 제한되지 않지만, 강도, 유연성 및 작업성의 견지에서 당해 부재용 부직포를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 부직포는 쉽게 접착될 수 있기 때문에, 코어 성분의 융점이 쉘 성분의 융점보다 높은 코어-쉘 구조를 갖는 복합 섬유를 포함하는 부직포를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.The breathable support member 3 can be any member, as long as the breathability is better than that of the porous PTFE membrane. Examples of such member materials include nonwovens, woven fabrics, meshes and other porous materials. The breathable support member 3 is not limited in material, structure or form, but it is preferable to use a nonwoven fabric for the member in view of strength, flexibility and workability. Since such nonwoven fabrics can be easily bonded, it is more preferable to use nonwoven fabrics comprising composite fibers having a core-shell structure in which the melting point of the core component is higher than the melting point of the shell component.

통기성 지지 부재는 접착제와 같은 접착 부재를 사용하여 다공성 PTFE 부재의 적층체에 접착시킨다. 또 다른 방법으로, 통기성 지지 부재는 가열하여 부분적으로 용융시킨 다음, 적층체에 융착시킬 수 있다. 이러한 접착법을 통상적인 다공성 PTFE 막에 적용하는 경우, 다공성 PTFE 막의 기공은 용융된 통기성 지지 부재 또는 접착 부재로 막혀 통기성이 저하되고, 이로써 다공성 PTFE 막의 고유한 성능이 악화된다. 이와는 반대로, 상기한 다공성 PTFE 부재의 적층체는 통기성을 저하시키는 영향력을 경감시킬 수 있다.The breathable support member is bonded to the laminate of porous PTFE members using an adhesive member such as an adhesive. Alternatively, the breathable support member may be heated to partially melt and then fused to the laminate. When such an adhesion method is applied to a conventional porous PTFE membrane, the pores of the porous PTFE membrane are blocked by a molten breathable support member or an adhesive member to reduce air permeability, thereby deteriorating the inherent performance of the porous PTFE membrane. In contrast, the laminate of the porous PTFE member described above can reduce the influence of lowering the air permeability.

통기성 저하의 영향은 이로써 경감될 수 있으므로, 통기성 지지 부재가 다공성 PTFE 막 적층체의 양쪽 최외각 층 둘 다에 접착됨에도 불구하고, 본 발명으로 PF 값이 17 이상인 공기 필터용 필터 매체를 수득할 수 있게 된다.The influence of the lowering of breathability can thereby be alleviated, so that although the breathable support member is adhered to both outermost layers of the porous PTFE membrane laminate, the present invention provides a filter medium for an air filter having a PF value of 17 or more. Will be.

공기 필터용 필터 매체에서, 이러한 구조를 갖는 필터 매체는 쉽게 처리되어 안정한 상태로 플리트 가공될 수 있기 때문에, 다공성 PTFE 부재가 서로 접착되는 것이 바람직하다.In the filter medium for an air filter, it is preferable that the porous PTFE members be adhered to each other because the filter medium having such a structure can be easily processed and pleated in a stable state.

본 발명은 다음 실시예를 참조로 하여 더욱 상세히 설명될 것이나, 본 발명이 이로 제한된다고 해석되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 이들 실시예에서, 압력 강하, 수집 효율 및 PF 값은 상기한 각각의 방법에 의해 측정한다. 다른 한편으로, 누설 성능은 다음 방법에 의해 측정한다.The invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it should be understood that the invention is not to be construed as limited thereto. In these examples, the pressure drop, collection efficiency and PF value are measured by the respective methods described above. On the other hand, leakage performance is measured by the following method.

(누설 성능)(Leakage performance)

샘플(필터 매체)을 왕복 플리트 가공기를 사용하여 플리트 가공한다. 이렇게 플리트 가공된 각각의 샘플의 수집 성능을 상기한 방법과 동일한 방법으로 측정한다. 상부스트림 부분의 입자 농도와 하부스트림 부분의 누설된 입자 농도를 입자 계수기로 측정하고, 입자 투과율을 다음 화학식 3에 따라 계산한다.The sample (filter medium) is pleated using a reciprocating pleat machine. The collection performance of each sample pleated in this way is measured in the same manner as described above. The particle concentration of the upstream portion and the leaked particle concentration of the downstream portion are measured with a particle counter, and the particle transmittance is calculated according to the following Chemical Formula 3.

Figure 111999007553077-pat00003
Figure 111999007553077-pat00003

상기 수학식 3에서, In Equation 3,

PD는 하부스트림 부분의 입자 투과율을 의미하고,P D means the particle transmission of the downstream portion,

PU는 상부스트림 부분의 입자 투과율을 의미한다.P U means the particle transmission of the upstream portion.

입자 크기가 0.1 내지 0.2㎛인 입자 투과율(P0.1)과 입자 크기가 0.2 내지 0.3㎛인 입자 투과율(P0.2)을 측정한다. 다음 수학식 4를 만족시키는 경우, 누설이 발생한다고 여겨진다.Particle transmittance (P 0.1 ) having a particle size of 0.1 to 0.2 μm and particle transmittance (P 0.2 ) having a particle size of 0.2 to 0.3 μm are measured. When the following expression (4) is satisfied, it is considered that leakage occurs.

Figure 111999007553077-pat00004
Figure 111999007553077-pat00004

누설 성능은 각각의 샘플의 60 지점에서 입자 투과율을 측정하고 누설 빈도를 계산함으로써 평가한다.Leakage performance is assessed by measuring particle permeability at 60 points in each sample and calculating the leak frequency.

실시예 1Example 1

미세한 PTFE 분말[Fluon CD-014, 제조원: Asahi-ICI Fluoropolymers; 이하 "미세한 PTFE 분말(A)"이라고 언급함] 100중량부를 액체 윤활제(액체 파라핀) 35중량부와 균일하게 혼합한다. 생성된 혼합물을 20kg/㎠으로 예비 성형시킨 다음, 압출에 의해 막대 형태로 페이스트 성형(paste-molding)시킨다. 막대 형태의 성형품을 한 쌍의 금속 롤 사이에서 통과시켜 두께가 500㎛인 연속 시트["압연된 시트(A)"]를 수득한다.Fine PTFE powder [Fluon CD-014, manufactured by Asahi-ICI Fluoropolymers; Referred to below as "fine PTFE powder (A)" 100 parts by weight are uniformly mixed with 35 parts by weight of the liquid lubricant (liquid paraffin). The resulting mixture is preformed at 20 kg / cm 2 and then paste-molded in rod form by extrusion. The shaped article in the form of a rod is passed between a pair of metal rolls to obtain a continuous sheet ("rolled sheet A") having a thickness of 500 mu m.

개별적으로, 또 다른 미세한 PTFE 분말[Fluon CD-123, 제조원: Asahi-ICI Fluoropolymers; 이하, "미세한 PTFE 분말(B)"라고 언급함] 100중량부를 액체 윤활제(액체 파라핀) 25중량부와 균일하게 혼합한다. 생성된 혼합물을 20kg/㎠으로 예비 성형시킨 다음, 압출에 의해 막대 형태로 페이스트 성형시킨다. 막대 형태의 성형품을 한 쌍의 금속 롤 사이에서 통과시켜 두께가 300㎛인 연속 시트["압연된 시트(B)"]를 수득한다.Individually, another fine PTFE powder [Fluon CD-123, manufactured by Asahi-ICI Fluoropolymers; Hereinafter referred to as "fine PTFE powder (B)" 100 parts by weight are mixed uniformly with 25 parts by weight of the liquid lubricant (liquid paraffin). The resulting mixture is preformed at 20 kg / cm 2 and then paste molded into rods by extrusion. The shaped article in the form of a rod is passed between a pair of metal rolls to obtain a continuous sheet ("rolled sheet B") having a thickness of 300 mu m.

압연된 시트(B)의 양쪽 표면 위에 압연된 시트(A)를 중첩시킨 후, 생성된 복합체를 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시킴으로써 통합하여, 두께가 900㎛인 시트 형태의 성형품을 수득한다. 트리클렌(Trichlene)을 사용한 압출법에 의하여 시트로부터 액체 윤활제를 제거하여, 소결되지 않은 PTFE 적층체를 수득한다. 당해 소결되지 않은 PTFE 적층체를 290℃의 연신 온도에서 시트의 종방향으로 20겹을 압연시킴으로써 연신한다. 적층체를 80℃의 연신 온도에서 시트의 횡방향으로 30겹을 텐터링(tentering)시킴으로써 추가로 연신하여, 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 수득한다. 이러한 3층 구조의 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 400℃로 20초 동안 가열하는 한편, 치수를 고정시켜 두께가 약 42㎛인 3층 다공성 PTFE 막 적층체를 포함하는 필터 매체["필터 매체(1)"]를 수득한다.After superimposing the rolled sheet A on both surfaces of the rolled sheet B, the resultant composite is integrated by passing between a pair of metal rolls to obtain a molded article in the form of a sheet having a thickness of 900 m. The liquid lubricant is removed from the sheet by the extrusion method with Triclene to obtain an unsintered PTFE laminate. The unsintered PTFE laminate is stretched by rolling 20 plies in the longitudinal direction of the sheet at a stretching temperature of 290 ° C. The laminate is further stretched by tentering 30 plies in the transverse direction of the sheet at a stretching temperature of 80 ° C. to obtain an unsintered porous PTFE membrane. A filter medium comprising a three layer porous PTFE membrane laminate having a thickness of about 42 μm while being heated to 400 ° C. for 20 seconds while the unsintered porous PTFE membrane of this three layer structure was fixed [“filter medium 1). "] Is obtained.

두께가 150㎛이고 기본 중량이 30g/㎡인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)/폴리에스테르(PE) 코어-쉘형 부직포(ELEVES TO303WDO, 제조원: Unitika Ltd., 쉘의 융점: 129℃)를 한 쌍의 롤(롤 온도: 140℃)을 사용하여 열 적층법에 의해 필터 매체의 양쪽 표면에 적층시킴으로써, 다공성 PTFE 막 적층체가 부직포 사이에 샌드위치된 도 1에 나타낸 바와 같은 동일한 구조를 갖는 필터 매체["필터 매체(2)"]를 수득한다.A pair of rolls of polyethylene terephthalate (PET) / polyester (PE) core-shell nonwoven fabric (ELEVES TO303WDO, manufactured by Unitika Ltd., shell: 129 ° C) having a thickness of 150 µm and a basis weight of 30 g / m 2 (Roll temperature: 140 DEG C) by lamination on both surfaces of the filter medium by thermal lamination, so that the porous PTFE membrane laminate had the same structure as shown in Fig. 1 sandwiched between nonwoven fabrics ("filter media"). (2) "] is obtained.

필터 매체(1)를 구성하는 각각의 층의 특성을 평가하기 위하여, 압연된 시트(A)를 단독으로 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 350㎛인 시트 형태의 성형품을 수득한다. 당해 성형품에서 액체 윤활제를 제거하고, 상기한 바와 동일한 방법으로 각각 연신하고 열처리하여 두께가 약 16㎛인 다공성 PTFE 막["최외각 층 막(A)"]을 수득한다.In order to evaluate the properties of each layer constituting the filter medium 1, the rolled sheet A alone is passed between a pair of metal rolls to obtain a molded article in the form of a sheet having a thickness of 350 m. The liquid lubricant is removed from the molded article, each stretched and heat treated in the same manner as described above to obtain a porous PTFE membrane ("outermost layer membrane (A)") having a thickness of about 16 µm.

유사하게는, 압연된 시트(B)를 단독으로 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 200㎛인 시트 형태의 성형품을 수득한다. 당해 성형품에서 액체 윤활제를 제거하고, 상기한 바와 동일한 방법으로 각각 연신하고 열처리하여 두께가 약 8㎛인 다공성 PTFE 막["중간층 막(A)"]을 수득한다.Similarly, the rolled sheet B alone is passed between a pair of metal rolls to obtain a molded article in sheet form having a thickness of 200 mu m. The liquid lubricant is removed from the molded article, each stretched and heat treated in the same manner as described above to obtain a porous PTFE membrane ("intermediate layer membrane (A)") having a thickness of about 8 µm.

실시예 2Example 2

최외각 층 막(A)을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수득한 중간층 막(A)의 양쪽 표면에 중첩시킨다. 추가로, 실시예 1에서 사용한 바와 같은 동일한 PET/PE 코어-쉘 부직포를 열 적층법(롤 온도: 140℃)에 의해 이의 양쪽 표면에 적층시켜 부직포 사이에 샌드위치된 다층 다공성 PTFE 막을 갖는 필터 매체["필터 매체(3)"]를 수득한다.The outermost layer film (A) is superposed on both surfaces of the interlayer film (A) obtained in the same manner as in Example 1. Further, the same PET / PE core-shell nonwoven fabric as used in Example 1 was laminated on both surfaces thereof by thermal lamination (roll temperature: 140 ° C.) to have a filter medium having a multilayer porous PTFE membrane sandwiched between the nonwoven fabrics [ "Filter medium 3"] is obtained.

실시예 3Example 3

미세한 PTFE 분말(A) 100중량부를 액체 윤활제(액체 파라핀) 35중량부와 균일하게 혼합한다. 생성된 혼합물을 20kg/㎠으로 예비 성형한 다음, 압출에 의해 막대 형태로 페이스트 성형시킨다. 막대 형태의 성형품을 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 350㎛인 연속 시트["압연된 시트(C)"]를 수득한다.100 parts by weight of fine PTFE powder (A) is uniformly mixed with 35 parts by weight of a liquid lubricant (liquid paraffin). The resulting mixture is preformed at 20 kg / cm 2 and then paste molded into rods by extrusion. The shaped article in the form of a rod is passed between a pair of metal rolls to obtain a continuous sheet (“rolled sheet C”) having a thickness of 350 μm.

개별적으로, 미세한 PTFE 분말(B) 100중량부를 액체 윤활제(액체 파라핀) 25중량부와 균일하게 혼합한다. 생성된 혼합물을 20kg/㎠으로 예비 성형한 다음, 압출에 의해 막대 형태로 페이스트 성형한다. 막대 형태의 성형품을 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 200㎛인 연속 시트["압연된 시트(D)"]를 수득한다.Individually, 100 parts by weight of fine PTFE powder (B) is mixed uniformly with 25 parts by weight of a liquid lubricant (liquid paraffin). The resulting mixture is preformed at 20 kg / cm 2 and then paste molded into rods by extrusion. The shaped article in the form of a rod is passed between a pair of metal rolls to obtain a continuous sheet ("rolled sheet D") having a thickness of 200 mu m.

액체 윤활제를 트리클렌을 사용하여 압출법에 의하여 압연된 시트(C) 및 (D) 각각으로부터 제거하여 소결되지 않은 PTFE 시트를 수득한다. 이러한 소결되지 않은 PTFE 시트를 290℃의 연신 온도에서 종방향으로 20겹을 압연함으로써 연신한다. 따라서, 연신된 PTFE 시트(C) 및 연신된 PTFE 시트(D)를 압연된 시트(C) 및 압연된 시트(D)로부터 각각 수득한다. 연신된 PTFE 시트(C)를 연신된 PTFE 시트(D)의 양쪽 표면에 중첩시키고, 생성된 복합 시트를 80℃의 연신 온도에서 횡방향으로 30겹을 텐터링시킴으로써 연신하여, 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 수득한다. 이러한 3층 구조의 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 400℃로 20초 동안 가열하는 한편, 치수적으로 고정시켜 두께가 약 39㎛인 소결된 3층의 다공성 PTFE 막 적층체를 포함하는 목적하는 필터 매체["필터 매체(4)"]를 수득한다.The liquid lubricant is removed from each of the rolled sheets (C) and (D) by extrusion using trickle to yield an unsintered PTFE sheet. This unsintered PTFE sheet is drawn by rolling 20 plies in the longitudinal direction at a drawing temperature of 290 ° C. Thus, the stretched PTFE sheet (C) and the stretched PTFE sheet (D) are obtained from the rolled sheet (C) and the rolled sheet (D), respectively. The stretched PTFE sheet (C) is superimposed on both surfaces of the stretched PTFE sheet (D), and the resulting composite sheet is stretched by tentering 30 plies in the transverse direction at a stretching temperature of 80 ° C. to thereby obtain an unsintered porous PTFE membrane. To obtain. This three-layer unsintered porous PTFE membrane was heated to 400 ° C. for 20 seconds while being dimensionally fixed to include a desired filter medium comprising a sintered three-layer porous PTFE membrane laminate having a thickness of about 39 μm [ "Filter medium 4"] is obtained.

두께가 150㎛이고 기본 중량이 30g/㎡인 상기한 PET/PE 코어-쉘형 부직포를 열 적층법(롤 온도: 140℃)에 의하여 필터 매체(4)의 양쪽 표면에 적층시킴으로써, 부직포 사이에 샌드위치된 다공성 PTFE 막 적층체를 갖는 필터 매체["필터 매체(5)"]를 수득한다.The above-mentioned PET / PE core-shell nonwoven fabric having a thickness of 150 µm and a basis weight of 30 g / m 2 is laminated on both surfaces of the filter medium 4 by thermal lamination (roll temperature: 140 ° C.), thereby sandwiching the sandwich between the nonwoven fabrics. A filter medium ["filter medium 5") with a porous PTFE membrane laminate is obtained.

필터 매체(4)를 구성하는 각각의 층의 특성을 평가하기 위하여, 연신된 PTFE 시트(C)를 텐터링시킴으로써 연신하고 위와 동일한 방법으로 가열하여 두께가 약 16㎛인 다공성 PTFE 막["최외각 층 막(B)"]을 수득한다.In order to evaluate the properties of each layer constituting the filter medium 4, the stretched PTFE sheet (C) was stretched by tentering and heated in the same manner as above to obtain a porous PTFE membrane having a thickness of about 16 µm [" Layer film (B) "].

유사하게, 연신된 PTFE 시트(D)를 텐터링함으로써 연신하고, 가열하여 두께가 약 8㎛인 다공성 PTFE 막["중간층 막(B)"]을 수득한다.Similarly, the stretched PTFE sheet (D) is stretched by tentering and heated to obtain a porous PTFE membrane ("intermediate layer membrane (B)") having a thickness of about 8 μm.

실시예 4Example 4

미세한 PTFE 분말(A) 100중량부를 액체 윤활제(액체 파라핀) 35중량부와 균일하게 혼합한다. 생성된 혼합물을 20kg/㎠으로 예비 성형한 다음, 압출에 의해 막대 형태로 페이스트 성형시킨다. 막대 형태의 성형품을 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 500㎛인 연속 시트를 수득한다. 액체 윤활제를 함유하는 시트 형태의 이러한 성형품을 50℃의 연신 온도에서 종방향으로 2겹을 압연시킴으로써 연신하여 연신된 PTFE 시트를 수득한다.100 parts by weight of fine PTFE powder (A) is uniformly mixed with 35 parts by weight of a liquid lubricant (liquid paraffin). The resulting mixture is preformed at 20 kg / cm 2 and then paste molded into rods by extrusion. The shaped article in the form of a rod is passed between a pair of metal rolls to obtain a continuous sheet having a thickness of 500 mu m. This molded article in the form of a sheet containing a liquid lubricant was stretched by rolling two plies in the longitudinal direction at a stretching temperature of 50 ° C. to obtain a stretched PTFE sheet.

압연된 시트(A)의 대체품으로서 연신된 PTFE 시트를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1의 공정을 반복하여 소결된 3층의 다공성 PTFE 막 적층체를 포함하는 두께가 약 29㎛인 필터 매체["필터 매체(6)"]를 수득한다. 부직포를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 당해 필터 매체(6)의 양쪽 표면에 열 적층시켜 또 다른 필터 매체["필터 매체(7)"]를 수득한다.Filter media having a thickness of about 29 μm comprising a three-layer porous PTFE membrane laminate sintered by repeating the process of Example 1, except that an elongated PTFE sheet was used as an alternative to the rolled sheet (A). ["Filter medium 6"] is obtained. The nonwoven fabric is thermally laminated on both surfaces of the filter medium 6 in the same manner as in Example 1 to obtain another filter medium ("filter medium 7").

필터 매체(6)를 구성하는 각각의 층의 특성을 평가하기 위하여, 연신된 PTFE 시트를 단독으로 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 230㎛인 연속 시트를 수득한다. 시트 형태의 이러한 성형품을, 필터 매체(6)의 제조시와 마찬가지로 연신 등으로 처리하여 두께가 약 10㎛인 다공성 PTFE 막["최외각 층 막(C)"]을 수득한다. 당해 실시예의 중간층을 평가하기 위하여, 중간층 막(A)을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 사용한다.In order to evaluate the properties of each layer constituting the filter medium 6, the stretched PTFE sheet alone is passed between the metal rolls to obtain a continuous sheet having a thickness of 230 mu m. This molded article in the form of a sheet is subjected to stretching or the like as in the manufacture of the filter medium 6 to obtain a porous PTFE membrane ("outermost layer membrane C") having a thickness of about 10 mu m. In order to evaluate the intermediate layer of this example, the intermediate layer film (A) is used in the same manner as in Example 1.

비교 실시예 1Comparative Example 1

미세한 PTFE 분말(A)의 대체품으로서 미세한 PTFE 분말[Polyflon F-104U, 제조원: Daikin Industries, Ltd.; 이하, "미세한 PTFE 분말(C)"이라고 언급함]을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하여 두께가 약 38㎛인 소결된 3층의 다공성 PTFE 막 적층체를 포함하는 필터 매체["필터 매체(8)"]를 수득한다. 추가로, 부직포 사이에 샌드위치된 필터 매체(8)를 갖는 또 다른 필터 매체["필터 매체(9)"]를 수득한다.As a substitute for fine PTFE powder (A), fine PTFE powder [Polyflon F-104U, manufactured by Daikin Industries, Ltd .; Filter media comprising a sintered three layer porous PTFE membrane laminate having a thickness of about 38 μm by repeating the process of Example 1, except using the following, referred to as “fine PTFE powder (C)”. ["Filter medium 8"] is obtained. In addition, another filter medium ("filter medium 9") with a filter medium 8 sandwiched between nonwovens is obtained.

필터 매체(8)를 구성하는 각각의 층의 특성을 평가하기 위하여, 미세한 PTFE 분말(C)을 사용하여 수득한 연신된 시트를 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 350㎛인 연속 시트를 수득한다. 시트 형태의 이러한 성형품을 필터 매체(8)의 제조시와 마찬가지로 연신 등으로 처리하여 두께가 약 16㎛인 다공성 PTFE 막["최외각 층 막(D)"]을 수득한다. 당해 실시예에서 중간층을 평가하기 위하여, 중간층 막(A)을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 사용한다.In order to evaluate the properties of each layer constituting the filter medium 8, the stretched sheet obtained using the fine PTFE powder (C) is passed between the metal rolls to obtain a continuous sheet having a thickness of 350 mu m. This molded article in sheet form is subjected to stretching or the like as in the manufacture of the filter medium 8 to obtain a porous PTFE membrane (“outermost layer membrane D”) having a thickness of about 16 μm. In order to evaluate the interlayer in this example, the interlayer film A is used in the same manner as in Example 1.

비교 실시예 2Comparative Example 2

미세한 PTFE 분말(B)의 대체품으로서 미세한 PTFE 분말(A)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 압연된 시트(B)의 제조 공정을 반복하여 두께가 300㎛인 연속 시트["압연된 시트(E)"]를 수득한다. 압연된 시트(E)의 양쪽 표면 위에 압연된 시트(A)를 중첩시키는 것을 제외하고는, 실시예 1의 공정을 반복하여 두께가 약 43㎛인 소결된 3층의 다공성 PTFE 막 적층체를 포함하는 필터 매체["필터 매체(10)"]를 수득한다. 부직포를 실시예 1에서와 같은 열 적층법에 의하여 당해 필터 매체(10)의 양쪽 표면에 적층시켜 또 다른 필터 매체["필터 매체(11)"]를 수득한다.A continuous sheet having a thickness of 300 µm was repeated by repeating the manufacturing process of the rolled sheet B of Example 1, except that the fine PTFE powder (A) was used as a substitute for the fine PTFE powder (B). (E) "]. Except for superimposing the rolled sheet A on both surfaces of the rolled sheet E, the process of Example 1 was repeated to include a sintered three-layer porous PTFE membrane laminate having a thickness of about 43 μm. A filter medium ("filter medium 10") is obtained. The nonwoven fabric is laminated on both surfaces of the filter medium 10 by thermal lamination as in Example 1 to obtain another filter medium ("filter medium 11").

압연된 시트를 단독으로 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 320㎛인 연속 시트를 수득한다. 실시예 1에서의 중간층 막(A)의 제조시와 마찬가지로 시트 형태의 이러한 성형품을 연신 등으로 처리하여 두께가 약 10㎛인 다공성 PTFE 막["중간층 막(C)"]을 수득한다. 당해 실시예에서의 최외각 층의 평가를 위하여, 최외각 층 막(A)을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 사용한다.The rolled sheet alone is passed between metal rolls to obtain a continuous sheet having a thickness of 320 탆. In the same manner as in the production of the interlayer film A in Example 1, this molded article in the form of a sheet is treated with stretching or the like to obtain a porous PTFE film ("interlayer film C") having a thickness of about 10 m. For evaluation of the outermost layer in this example, the outermost layer film A is used in the same manner as in Example 1.

비교 실시예 3Comparative Example 3

미세한 PTFE 분말(B) 100중량부를 액체 윤활제(액체 파라핀) 25중량부와 균일하게 혼합한다. 생성된 혼합물을 20kg/㎠으로 예비 성형한 다음, 압출에 의해 막대 형태로 페이스트 성형한다. 막대 형태의 성형품을 한 쌍의 금속 롤 사이에 통과시켜 두께가 250㎛의 연속 시트를 수득한다. 시트 형태의 당해 성형품으로부터 트리클렌을 사용하여 압출법에 의해 액체 윤활제를 제거하여 소결되지 않은 PTFE 시트를 수득한다. 이러한 소결되지 않은 PTFE 시트를 290℃의 연신 온도에서 종방향으로 15겹을 압연시킴으로써 연신한다. 후속적으로, 당해 시트를 80℃의 연신 온도에서 횡방향으로 30겹을 텐터링시킴으로써 추가로 연신하여 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 수득한다. 이러한 소결되지 않은 다공성 PTFE 막을 400℃로 20초 동안 가열하는 한편, 치수적으로 고정하여 두께가 약 13㎛인 소결된 다공성 PTFE 막["단일층 다공성 PTFE 막"]을 수득한다.100 parts by weight of fine PTFE powder (B) is uniformly mixed with 25 parts by weight of a liquid lubricant (liquid paraffin). The resulting mixture is preformed at 20 kg / cm 2 and then paste molded into rods by extrusion. The shaped article in the form of a rod is passed between a pair of metal rolls to obtain a continuous sheet having a thickness of 250 μm. From the molded article in the form of a sheet, liquid lubricant is removed by extrusion using triclen to obtain an unsintered PTFE sheet. This unsintered PTFE sheet is stretched by rolling 15 ply longitudinally at a stretching temperature of 290 ° C. Subsequently, the sheet is further stretched by tentering 30 plies in the transverse direction at a stretching temperature of 80 ° C. to obtain an unsintered porous PTFE membrane. This unsintered porous PTFE membrane was heated to 400 ° C. for 20 seconds while being dimensionally fixed to obtain a sintered porous PTFE membrane (“single layer porous PTFE membrane”) having a thickness of about 13 μm.

두께가 150㎛이고 기본 중량이 30g/㎡인 상기한 PET/PE 코어-쉘형 부직포를 열 적층법(롤 온도: 140℃)에 의해 이러한 단일층 다공성 PTFE 막의 양쪽 표면에 적층시킴으로써, 부직포 사이에 샌드위치된 다공성 PTFE 막 적층체를 갖는 필터 매체["필터 매체(12)"]를 수득한다.The above-described PET / PE core-shell nonwoven fabric having a thickness of 150 µm and a basis weight of 30 g / m 2 is sandwiched between the nonwoven fabrics by laminating on both surfaces of such a single layer porous PTFE membrane by thermal lamination (roll temperature: 140 ° C.). A filter medium ("filter medium 12") with a porous PTFE membrane laminate is obtained.

표 1은 상기 실시예 및 비교 실시예에서 수득한 필터 매체, 최외각 층 막, 중간층 막 및 단일층 다공성 PTFE 막의 압력 강하 및 수집 효율을 나타낸다.Table 1 shows the pressure drop and collection efficiencies of the filter media, outermost layer membranes, interlayer membranes and monolayer porous PTFE membranes obtained in the above examples and comparative examples.

샘플Sample 압력 강하 (mmH2O)Pressure drop (mmH 2 O) 수집 효율 (%)Collection efficiency (%) 최외각 층과 중간층의 압력 강하 비 (최외각 층의 압력 강하/중간층의 압력 강하)Pressure drop ratio of outermost layer and middle layer (pressure drop of outermost layer / pressure drop of middle layer) 실시예 1Example 1 필터 매체(1)Filter media (1) 37.337.3 99.99999399.999993 0.33              0.33 최외각 층 막(A)Outermost layer film (A) 7.3 7.3 9090 중간층 막(A)Interlayer film (A) 22.422.4 99.999299.9992 실시예 2Example 2 최외각 층 막(A)Outermost layer film (A) 7.3 7.3 9090 0.33             0.33 중간층 막(A)Interlayer film (A) 22.422.4 99.999299.9992 실시예 3Example 3 필터 매체(4)Filter media (4) 36.836.8 99.99999699.999996 0.33              0.33 최외각 층 막(B)Outermost layer film (B) 7.3 7.3 9292 중간층 막(B)Interlayer film (B) 22.422.4 99.99999.999 실시예 4Example 4 필터 매체(6)Filter media (6) 32.832.8 99.9999399.99993 0.24              0.24 최외각 층 막(C)Outermost layer film (C) 5.3 5.3 7878 중간층 막(A)Interlayer film (A) 22.422.4 99.999299.9992 비교 실시예 1Comparative Example 1 필터 매체(8)Filter media (8) 51.651.6 >99.999999> 99.999999 0.69              0.69 최외각 층 막(D)Outermost layer film (D) 15.515.5 99.9499.94 중간층 막(A)Interlayer film (A) 22.422.4 99.99299.992 비교 실시예 2Comparative Example 2 필터 매체(10)Filter media (10) 22.522.5 99.9199.91 1.07              1.07 최외각 층 막(A)Outermost layer film (A) 7.3 7.3 9090 중간층 막(C)Interlayer film (C) 6.8 6.8 8585 비교 실시예 3Comparative Example 3 단일층 다공성 PTFE 막Single Layer Porous PTFE Membrane 37.837.8 99.99999899.999998 -              -

표 2는 상기 실시예 및 비교 실시예에서 수득한 필터 매체의 압력 강하, 수집 효율 및 PF 값을 나타낸다.
압력 강하 (mmH2O) 수집 효율 (%) 열 적층시 압력 강하의 증가율(%) PF 값 실시예 1 필터 매체(1) 37.3 99.999993 8.0 17.9 필터 매체(2) 40.3 99.999994 실시예 2 필터 매체(3) 39.8 99.999991 7.6 17.7 실시예 3 필터 매체(4) 36.8 99.999996 7.9 17.6 필터 매체(5) 39.7 99.99999 실시예 4 필터 매체(6) 32.8 99.99993 7.9 18.1 필터 매체(7) 35.4 99.99996 비교 실시예 1 필터 매체(8) 51.6 >99.999999 18.3 - 필터 매체(9) 61.0 >99.999999 비교 실시예 2 필터 매체(10) 22.5 99.91 8.2 12.3 필터 매체(11) 24.3 99.9 비교 실시예 3 단일층의 다공성 PTFE 막 37.8 99.999998 19.5 - 필터 매체(12) 45.2 >99.999999
Table 2 shows the pressure drop, collection efficiency and PF values of the filter media obtained in the above examples and comparative examples.
Pressure drop (mmH 2 O) Collection efficiency (%) % Increase in pressure drop during thermal lamination PF value Example 1 Filter media (1) 37.3 99.999993 8.0 17.9 Filter media (2) 40.3 99.999994 Example 2 Filter media (3) 39.8 99.999991 7.6 17.7 Example 3 Filter media (4) 36.8 99.999996 7.9 17.6 Filter media (5) 39.7 99.99999 Example 4 Filter media (6) 32.8 99.99993 7.9 18.1 Filter media (7) 35.4 99.99996 Comparative Example 1 Filter media (8) 51.6 > 99.999999 18.3 - Filter media (9) 61.0 > 99.999999 Comparative Example 2 Filter media (10) 22.5 99.91 8.2 12.3 Filter media (11) 24.3 99.9 Comparative Example 3 Single Layer Porous PTFE Membrane 37.8 99.999998 19.5 - Filter media (12) 45.2 > 99.999999

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실시예 2의 "열 적층시 압력 강하의 증가율(%)"은 필터 매체(4)의 압력 강하 및 최외각 층 막(A)을 실시예 1에서 수득한 중간층 막(A)의 양쪽 표면에 중첩시킴으로써 관찰되는 압력 강하로부터 계산한다.The "% increase in pressure drop in thermal lamination" of Example 2 overlaps the pressure drop of the filter medium 4 and the outermost layer film A on both surfaces of the interlayer film A obtained in Example 1. Calculate from the pressure drop observed by

표 2에 나타낸 바와 같이, 최외각 층 막의 압력 강하가 중간층 막의 압력 강하의 1/2배 이하의 수준으로 조절되는 필터 매체(1) 내지 (7) 각각은 통기성 지지 부재로서 사용된 부직포의 열 적층시 압력 강하가 작게 증가(즉, 10% 미만)됨을 나타내며, 그 결과, 각각의 필터 매체의 작은 압력 강하(45mmH2O)를 나타낸다. 추가로, 필터 매체(1) 내지 (7)은 각각 99.9999% 이상의 수집 효율 및 17을 초과하는 PF 값을 나타낸다. 이와는 반대로, 필터 매체(9) 및 (12)는 부직포의 열 적층시 압력 강하의 큰 증가(18% 초과)를 나타내므로, 과도하게 큰 압력 강하를 나타낸다. 필터 매체(11)는 열 적층시 작은 압력 강하를 나타내지만, 낮은 수집 효율만을 달성할 뿐이며, 이로써 당해 매질은 필터 매체로서 부적합하게 된다.As shown in Table 2, each of the filter media (1) to (7) in which the pressure drop of the outermost layer film is adjusted to a level of 1/2 times or less of the pressure drop of the interlayer film is a thermal lamination of the nonwoven fabric used as the breathable support member. It shows a small increase in pressure drop (ie less than 10%), resulting in a small pressure drop (45 mmH 2 O) of each filter medium. In addition, filter media 1 to 7 each exhibit a collection efficiency of at least 99.9999% and a PF value of greater than 17. In contrast, the filter media 9 and 12 show a large increase in pressure drop (greater than 18%) upon thermal lamination of the nonwoven fabric, and thus an excessively large pressure drop. The filter medium 11 exhibits a small pressure drop during thermal lamination but only achieves a low collection efficiency, thereby making the medium unsuitable as a filter medium.

표 3은 상기 실시예 및 비교 실시예에서 수득한 필터 매체의 누설 성능을 나타낸다.Table 3 shows the leakage performance of the filter media obtained in the above examples and comparative examples.

샘플Sample 누설 빈도(누설 수/측정 지점)Leak Frequency (Leakage / Measurement Point) 실시예 1Example 1 필터 매체(2)Filter media (2) 0/600/60 실시예 2Example 2 필터 매체(3)Filter media (3) 3/603/60 실시예 3Example 3 필터 매체(5)Filter media (5) 8/608/60 실시예 4Example 4 필터 매체(7)Filter media (7) 0/600/60 비교 실시예 1Comparative Example 1 필터 매체(9)Filter media (9) 15/6015/60 비교 실시예 2Comparative Example 2 필터 매체(11)Filter media (11) 22/6022/60 비교 실시예 3Comparative Example 3 필터 매체(12)Filter media (12) 33/6033/60

표 3에 나타낸 바와 같이, 필터 매체(2), (3), (5) 및 (7)은 누설 성능에서도 필터 매체(9), (11) 및 (12)보다 우수하다.As shown in Table 3, the filter media (2), (3), (5) and (7) are superior to the filter media (9), (11) and (12) also in the leakage performance.

상기한 바와 같이, 본 발명은, 공기 필터용 필터 매체를 수득하기 위한 가공의 영향을 충분히 경감시킬 수 있는 막을, 3개 이상의 층으로 구성된 다공성 PTFE 막 적층체에 최외각 층으로서 위치하는 막으로서 사용함으로써, 다공성 PTFE 막에 고유한 수집 성능을 나타낼 수 있는 공기 필터용 필터 매체를 제공한다.As mentioned above, this invention uses the membrane which can fully reduce the influence of the process for obtaining the filter medium for air filters as a membrane located as outermost layer in the porous PTFE membrane laminated body which consists of three or more layers. This provides a filter medium for an air filter that can exhibit a collection performance inherent in porous PTFE membranes.

Claims (4)

다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막으로 이루어진 3개 이상의 층으로 구성된 적층체를 수집 층으로서 포함하는 공기 필터용 필터 매체로서, 적층체에서, 제1 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막이 최외각 층들로서 위치하고 제2 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막이 최외각 층들을 제외한 하나 이상의 중간층으로서 위치하며, 제1 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막의 압력 강하가 2 내지 15mmH2O이고 제2 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막의 압력 강하가 10 내지 30mmH2O이며, 제1 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막의 압력 강하가 제2 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 막의 압력 강하의 1/2배 이하인, 공기 필터용 필터 매체.A filter medium for an air filter comprising as a collection layer a laminate consisting of at least three layers of porous polytetrafluoroethylene membrane, wherein in the laminate, the first porous polytetrafluoroethylene membrane is positioned as the outermost layers and the second The porous polytetrafluoroethylene membrane is positioned as one or more intermediate layers except the outermost layers, the pressure drop of the first porous polytetrafluoroethylene membrane is 2 to 15 mmH 2 O and the pressure drop of the second porous polytetrafluoroethylene membrane is 10 To 30 mmH 2 O, wherein the pressure drop of the first porous polytetrafluoroethylene membrane is 1/2 or less times the pressure drop of the second porous polytetrafluoroethylene membrane. 제1항에 있어서, 적층체의 양쪽 최외각 층 둘 다에 접착된 통기성 지지 부재를 추가로 포함하는, 공기 필터용 필터 매체.The filter medium of claim 1, further comprising a breathable support member adhered to both outermost layers of the laminate. 제2항에 있어서, 통기성 지지 부재의 압력 강하가 적층체의 압력 강하의 1.15배 이하인, 공기 필터용 필터 매체.The filter medium for air filters of Claim 2 whose pressure drop of a breathable support member is 1.15 times or less of the pressure drop of a laminated body. 제2항 또는 제3항에 있어서, 통기성 지지 부재가, 코어 성분의 융점이 쉘 성분의 융점보다 높은 코어-쉘 구조를 갖는 복합 섬유를 포함하는 부직포인, 공기 필터용 필터 매체.The filter medium for an air filter according to claim 2 or 3, wherein the breathable support member is a nonwoven fabric comprising a composite fiber having a core-shell structure in which the melting point of the core component is higher than the melting point of the shell component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0707033A1 (en) * 1994-04-28 1996-04-17 Daikin Industries, Ltd. Composite porous polytetrafluoroethylene membrane

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