KR101374287B1 - 단일층 또는 다중층 필터 재료 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰로오스, 유리 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 혼합물로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함하는 단일층 또는 다중층 필터 재료에 관한 것이며, 이 경우 상기 적어도 하나의 층에는 에폭시수지 및 경화제로 이루어진 결합제가 주입된다. 상기 경화제가 상대적으로 더 낮은 온도에서 교차 결합하는 제 1 경화제 그리고 상대적으로 더 높은 온도에서 교차 결합하는 제 2 경화제를 포함함으로써, 에폭시수지는 온도에 따라 단계적으로 경화가 진행된다.

Description

단일층 또는 다중층 필터 재료 및 그 제조 방법 {SINGLE OR MULTI-LAYER FILTER MATERIAL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 가공시에 뿐만 아니라 사용시에도 페놀(phenol) 또는 포름알데히드(formaldehyde)가 주변으로 방출되지 않는 주입된 필터 재료, 이와 같은 필터 재료로부터 제조된 필터 소자(filter element), 그리고 상기 필터 재료를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
자동차 분야 그리고 산업적 적용을 위한 필터 재료는 일반적으로 셀룰로오스 또는 합성 섬유로 이루어진다. 이와 같은 필터 재료는 주로 연료, 오일, 가스, 물 그리고 이들의 혼합물을 여과하기 위해서 사용된다. 이 경우에는 파열 강도(bursting strength)와 습하고 건조한 상태에서의 견고성 유지에 대하여 높은 수준의 조건들이 요구된다. 그밖에도, 상기 필터 재료는 침식적인(재질을 약화시키는) 주변 환경(aggressive environment) 및 고온에 대해서도 견뎌야만 한다.
상기 필터를 위한 기본 재료로는 셀룰로오스, 유리 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 혼합물로 이루어진 기공성 스트립(porous webs)이 사용된다. 상기 적합한 종류의 섬유의 선택은 주로 필터 재료의 다공성(porosity)과 투과성(permeability) 과 밀도(density)의 기준을 충족하기 위한 것이지, 상기 선택된 섬유는 강도 면에서는 최적의 선택이라 할 수 없다.
그럼에도, 특히 습한 상태에서 필요한 강도와 견고성에 도달하고, 고온에서도 필터 재료를 침식적인 영향들에 대하여 잘 견딜 수 있도록 하기 위하여, 상기 필터 재료는 결합제(binder)로 처리된다. 적합한 결합제로서는 수년 동안 페놀레졸 수지 또는 페놀노볼락 수지가 적합한 것으로 판명되었으며, 특히 페놀노볼락 수지는 헥사메틸렌테트라아민 기타 포름알데히드 분산액(예컨대 레졸, 메틸올 기를 함유하는 폴리머)과 조합되어 경화제로서 사용된다. 상기와 같은 페놀수지 계의 한 예는 EP 94165 A2호에 기재되어 있다.
상기 수지 계들은 용액으로서 사용되며, 셀룰로오스 또는 합성 섬유로 이루어진 기공성 스트립에 상기 용액이 주입된 후에 건조된다. 적합한 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤과 같은 저알콜 및 케톤 그리고 물이다.
수지는 건조공정 중에 부분적인 경화가 이루어지며, 상기 경화 공정은 건조 온도 및 건조공정의 지속 시간에 의하여 조절된다. 계속되는 공정에 필요한 필터 재료의 초기 강도는 매우 중요한데, 그 이유는 마약에 필터 재료에 세로 방향으로 홈이 형성되는 경우에는 세로 방향의 홈이 그대로 유지될 정도의 강성이 요구되지만, 예를 들어 접는(folding) 단계와 같은 추가 처리 공정에서, 필터 재료가 파열될 정도로 경화되어서는 안되기 때문이다. 그러나, 경화 반응을 제어하기란 쉽지가 않고, 수지는 보통 지나치게 경화되어 필터 재료가 파열되기 쉬운 상태로 될 수 ㅇ있다. 필터 소자를 제조하기 위하여, 필터 재료는 대개 엠보싱(embossing) 단계와 접기(folding) 단계를 거쳐서 벨로우즈(bellows)를 형성하게 된다. 필터 재료는 지나치게 높은 정도로 경화시키면 파열되기 쉬운 상태가 되어 상기 후속 공정 중에 쉽게 깨진다.
엠보싱과 접기 공정 후에는 수지를 완전히 경화시키기 위하여 벨로우즈를 경화 오븐 안에 넣는다. 그럼으로써, 건조한 상태에서나 습한 상태에서 적용될 때에 필요한 강도 및 견고성에 도달하게 되고, 필터 재료는 고온에서도 기능을 약화시킬 침식적 영향에 대하여 견디게 된다. 기공성 스트립에 수지를 주입한 후의 건조 과정 중뿐만 아니라 벨로우즈를 제조한 후에 수지를 완전히 경화하는 공정 중에, 건강에 유해한 상당한 양의 페놀 및 포름알데히드가 주변으로 방출된다. 페놀 그리고 포름알데히드의 일부분은 수지 자체 안에 불순물로 함유되어 있다. 그러나, 포름알데히드의 대부분은 교차 결합 반응시에 반응 생성물로서 유리된다.
그러므로, 과거에는 페놀수지를 페놀(phenol) 및 포름알데히드(formaldehyde)가 없는 결합제로 대체하려는 노력들이 강구되었다. 페놀수지의 대체물로서는 수성을 토대로(water-based) 하는 합성수지 분산액으로 주로 아크릴레이트 수지 (acrylate resin)의 사용이 증가하고 있다. 이와 같은 분산액들은 처음에는 유리된(free) 페놀을 함유하지 않으며, 또한 종종 결합된 또는 유리된 포름알데히드가 함유되어있지 않다. 그러나, 상기와 같은 결합제들은 특히 습한 상태에서 필요한 강도 및 견고성에 도달하기 위하여 그리고 예컨대 고온의 엔진 오일과 같은 침식적인 영향을 줄 물질에 대해서 견딜 수 있도록 경화되어야만 한다. 경화 단계는 대개의 경우, 합성수지 폴리머의 매트릭스(matrices) 안에 존재하는 반응성 기들에 의해서 열 경화(thermal hardening)로 이루어진다. 열적 교차 결합을 위해서 통용되는 반응성 기는 N 메틸올아크릴아미드이지만, 이와 같은 기는 교차 결합 반응시에 재차 포름알데히드를 분리시킨다. 필터 재료를 위한 결합제로서 합성수지 분산액을 사용하는 경우의 또 다른 단점은 건조 공정 중에 박막을 형성하는 상기 결합제의 특성이다. 상기 박막은 소위 캔버스(canvas 또는 sail)로서 두 개 이상의 섬유의 간격을 연결하여, 기공의 직경을 줄여서 여과될 매질(medium)의 투과성을 저하시킨다. 이와 같은 부정적인 특성은 필터 재료 안에 함유된 결합제 비율이 높을수록 더 뚜렷이 나타난다. 그와 달리 페놀수지는 이 페놀수지 분자의 훨씬 더 짧은 사슬 길이로 인해 건조 공정 중에 박막을 형성하지 않으므로 여과될 매질의 투과성도 저하시키지 않는다. 상기와 같은 합성수지 분산액이 주입된 상기와 같은 필터 매질들의 화학적 및 기계적인 안정성은 페놀수지가 주입된 필터 매질보다 열등하며, 통상적으로 연료 및 오일에 적용하기에 불충분하다.
페놀 및 포름알데히드를 주변으로 전혀 방출시키지 않는 필터 재료를 제조할 수 있는 또 다른 가능성은 에폭시수지를 사용하는 것이다. 에폭시수지도 제조 과정에서 생긴 유리된 페놀 및 포름알데히드를 함유하지 않는다. 다양한 교차 결합 반응시에도 포름알데히드가 분리되어 주변으로 방출되지 않는다. 그러나 에폭시수지 계는 주입시에 그리고 후속하는 건조 공정(drying process) 중에 페놀수지 계에 비하여 현저한 단점들을 갖는다. 에폭시수지는 경화를 위하여 언제나 경화제를 필요로 한다. 이를 위하여 기본적으로 두 가지 타입의 경화제, 즉 저온에서 교차 결합하는 경화제와 고온에서 교차 결합하는 경화제가 있다. 그러나, 저온에서 교차 결합하는 경화제만을 사용하여 에폭시수지를 주입하는 경우에는 때때로 반응이 너무 신속하게 이루어져서, 필터 재료는 건조 후에 이미 완전히 경화되거나 또는 실온에서 수 시간 안에 완전히 경화된다. 따라서, 필터 재료는 깨지기 쉽도록 약해져서, 그후의 추가 가공은 힘든 여건 하에서만 가능하게 된다. 엠보싱 및 접기 단계도 어려운 조건하에서 수행되어야 한다.
고온에서 교차 결합하는 경화제만을 사용하여 에폭시수지를 주입하는 경우에는 반응이 페놀수지 계의 경우보다 훨씬 더 느리다. 추가 공정을 실시하기 위한 필요한 경화 정도에 도달하기 위해서는, 에폭시수지가 주입된 필터 매질은 페놀수지가 주입된 필터 재료보다 훨씬 더 오랫동안 건조기 안에 머물러야만 한다. 이와 같은 여러 가지 이유에서, 필터 재료 제조시에 에폭시수지를 주입하는 것은 지금까지 매우 드물게 사용된 방법이었다.
본 발명의 목적은, 페놀 및 포름알데히드를 주변으로 방출하지 않고 특히 여과 특성, 고온에서도 침식적인 영향에 견딜 수 있는 강도, 건조한 상태 및 습한 상태에서의 강성 및 견고도를 유지하고 후속처리 공정에서도 우수한 특성들을 갖는, 특히 자동차 및 산업용 필터용 필터 재료를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명에 의해서, 개선된 필터 소자(filter element)를 제공하고, 실시하기 용이한 필터 재료의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 발명의 목적은 본 발명에 따른 청구항 1, 10 및 15의 특징들에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 추가 청구항들에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 필터 재료는 섬유를 함유하는 기공성 평면 구조물(porous, fibrous planar formation) 및 에폭시수지 주입으로 형성된 결합제로 이루어지며, 상기 에폭시수지 주입 방식은, 저온에서 교차 결합하는 경화제와 고온에서 교차 결합하는 경화제의 조합에 의해서 단계적인 경화를 가능하게 한다. 이 경우 "저온에서 교차 결합한다"는 것은, 경화제가 비교적으로 낮은, 그러나 고온에서 교차 결합하는 경화제의 경우의 온도보다는 낮은 특정 온도부터 교차 결합을 시작한다는 것을 의미한다. 저온에서 교차 결합하는 경화제의 교차 결합의 개시 온도는 예를 들어 0℃, 특히 약 0℃ 내지 약 100℃이다. "고온에서 교차 결합하는" 경화제의 교차 결합 시작 온도는 더 높은데, 특히 130℃ 이상이다. 상기와 같은, 비교적 높은 온도 이하에서는 고온에서 교차 결합하는 경화제에 의한 교차 결합이 전혀 이루어지지 않는다. 페놀 및 포름알데히드가 없는 물질을 사용함으로써, 그리고 교차 결합 반응 중에 포름알데히드를 분리시키지 않는 경화제를 사용함으로써, 본 발명에 따른 필터 재료는 어떤 경우에도 페놀 또는 포름알데히드를 주변으로 방출하지 않게 된다.
바람직한 주입제는 비스페놀 A 및 F 계열의 두 개 이상의 에폭시 기 또는 상기 비스페놀의 글리시딜에테르를 갖는 에폭시수지 그리고 두 개 이상의 에폭시 기를 갖는 지방족 에폭시 수지로 이루어진다. 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 아세톤과 같은 저알콜 및 케톤 내에서는 임의의 비율로 용해될 수 있다. 에폭시수지에는 두 가지 이상의 상이한 경화제가 첨가된다.
제 1 타입의 경화제는 저온에서 교차 결합하는 경화제이다. 첨가량은 에폭시수지를 기준으로 하는 근사 화학량론적으로 볼 때에는 화학량론적인 비율의 30 ~ 80%가 바람직하고, 특히 바람직한 경우는 화학량론적인 비율의 50%이다. 상기 경화제의 양은 본 발명에 따른 필터 매질이 건조 후에 추가 가공에 대비한 충분한 강도를 갖지만 추가 가공시에 엠보싱을 하거나 벨로우즈로 접히거나 또는 재료 스트립에 이르기까지 가로로 진행하는 주름잡음(corrugation) 공정시에 파열되지 않도록 유연성을 유지할 정도로 경화되도록 선택된다.
제 2 타입의 경화제는 고온(130℃)에서 교차 결합하는 경화제이다. 첨가량은 에폭시수지를 기준으로 하는 근사 화학량론적으로 볼 때에는 화학량론적인 비율의 30 ~ 80%가 바람직하고, 특히 바람직한 경우는 화학량론적인 비율의 50%이다. 상기 수지는 바람직하게 130℃부터, 특히 바람직하게는 150℃부터 반응을 하고, 벨로우즈가 경화 오븐 안에 들어갈 때에 이미 완전히 형성된 경우에 비로소 효능을 발휘한다.
상기 제 1 타입의 바람직한 경화제는 지방족 경화제[예컨대 폴리아미도아민(polyamidoamines), 폴리아미드(polyamides)], 변형된 지방족 경화제(modified aliphatic hardeners), 시클로 지방족 아민족 경화제(cycloaliphatic amine hardeners), 방향족 아민(aromatic amines), 케티민(ketimines) 및 산 무수물(acid anhydrides)이다.
상기 제 2 타입의 바람직한 경화제는 예컨대 디시안디아미드(dicyandiamide), 구아나민(guanamines), 구아니딘(guanidines), 시아나민(cyanamines), 트리아진(triazines), 트리아졸(triazoles), 시아나미드(cyanamides) 또는 이미다졸(imidazoles)과 같은 질소 함유 경화제이다. 디시안디아미드 그리고 예컨대 이미다졸(imidazoles)과 같은 촉진제(accelerator)와 디시안디아미드의 혼합물이 특히 바람직하다.
제 2 타입의 경화제에 의해서 대부분 성취되는 최종 경화는 습한 상태 및 건조한 상태에서 필터 매질에 대하여 요구되는 강도 및 견고성을 제공해주고, 침식적인 영향에 대해서도 우수한 안정성(저항성)을 제공해준다. 필터 재료에 작용하는 침식적인 영향들의 예는 약 150℃의 뜨거운 엔진 오일 또는 약 80℃의 뜨거운 연료이다. 상기 유체 속에 함유된 첨가제들은 유체의 침식적 특성을 더 높여준다. 본 발명에 따른 필터 재료를 동일하지만 페놀수지가 주입된 비교 재료와 비교할 때 드러난 놀라운 사실은, 본 발명에 따른 필터 재료가 페놀수지가 주입된 필터 재료보다 뜨거운 엔진 오일, 뜨거운 공기, Ad Blue, 디젤 및 바이오디젤과 같은 연료 그리고 필터링 될 다른 유체 형태 및 가스 형태의 물질에 대하여 훨씬 더 높은 저항력을 갖는다는 것이다. 이 두 종류의 재료의 다른 모든 물리적 및 필터링과 관련된 값들은 대등하다(표 1 참조).
본 발명에 따른 필터 재료의 기공성 평면 구조물은 예를 들어 습기 주입 방법(wet-laying method), 공기 주입 방법(air-laying method), 멜트블로운 방법(melt-blown method) 또는 스핀 본딩 방법(spun-bonding method)에 의해서 제조될 수 있다. 또한, 기공이 개방된 포움(open-pore foam)으로 이루어질 수도 있다.
습기 주입 방법은 종이(paper)를 형성하기 위한 통상적인 방법으로서, 이 방법에서는 물과 짧게 절단한 섬유로 이루어진 현탁액이 만들어지고, 종이 제조를 위해서 통상적으로 사용되는 보조제를 추가로 더 함유할 수 있는 상기 현탁액을 와이어(wire) 상에 펼쳐놓고 탈수시킨다. 그 후 이와 같이 형성된 기공성 평면 구조물은 건조시킨 후 말아놓는다(rolled up).
공기 주입 방법에서는, 짧게 절단된 섬유가 공기 흐름 안에서 소용돌이를 형성하게 하고 역시 와이어 상에 놓는다. 그 다음에 이어서 기공성 평면 구조물을 니들링(needling), 워터젯 니들링(water-jet needling), 가열 등에 의해서 경화시킨 후 말아놓는다.
스핀 본딩 방법에서는, 열가소성 폴리머가 압출기 안에서 부분적으로 용융되고 스핀 노즐에 의해서 프레싱 된다. 스핀 노즐의 모세관 안에서 형성된 연속 섬유(continuous fibre)는 노즐로부터 방출된 후에 뜨거운 공기를 사용하여 스트레칭(stretching) 되고, 저장 채널(delivery duct) 안에서 소용돌이를 형성하며, 와이어 상에 웨브(web) 형태로 놓여진다. 그 다음 부직포(mat)는 엠보싱 압연기(embossing calendar)를 사용하여, 가압 및 가열에 의해서 경화된다.
멜트블로운 방법에서는, 열가소성 폴리머가 압출기 안에서 부분적으로 용융되고 스핀 노즐에 의해서 프레싱 된다. 스핀 노즐의 모세관 안에서 형성된 연속 섬유는 노즐로부터 방출된 후에 뜨거운 공기에 의해서 스트레칭 되고, 와이어 상에 웨브 형태로 놓여진다.
멜트블로운 방법 및 스핀 본딩 방법을 위한 폴리머로는, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리카르보네이트 또는 코폴리머 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.
습기 주입 공정 및 공기 주입 공정을 위해서 적합한 섬유는, 예컨대 셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리에스테르 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리아미드 섬유, 다중 성분 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유이다.
본 발명에 따른 필터 재료는 사용 목적에 따라 통상적으로 DIN EN ISO 536에 따른 10 ~ 400 g/m2의 표면 질량, DIN EN ISO 9237에 따른 2 ~ 10000 l/m2s의 공기 투과성 그리고 DIN EN ISO 534에 따른 0.1 ~ 5.0mm의 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 필터 재료는 단일 층일 수도 있고 다층일 수도 있으며, 이 경우 적어도 하나의 층은 본 발명에 따른 에폭시수지 주입 방식으로 처리된다.
주입 방법으로서는 예컨대 침지 주입 방법, 한 면 또는 양면 롤링 도포 방법 또는 스프레이 도포 방법과 같은 모든 통상적인 방법들이 사용된다.
실시예 1
100 g/m2의 표면 질량 및 860 l/m2s의 공기 투과성을 갖는 종이를 경사 웨브(와이어) 제지기(inclined wire paper machine) 상에서 제조하였고, 래버러토리 패더(laboratory padder) 상에서 주입 공정을 실시하고, 80℃에서 15분간 회전 공기 건조 오븐에서 건조하였다. 주입 공정은 하기의 혼합물을 사용하여 실시하였다.
Huntsman 사의 에폭시수지 아랄다이트 GY 250 10g,
S.I.Q 사의 경화제 1 SIQ 아민 2030 2g,
Alzchen 사의 경화제 2 디시안디아미드 2g,
BASF 사의 촉진제 2 메틸이미다졸 0.5g,
메탄올 100g.
주입제 함량은 주입된 매질의 표면 질량을 기준으로 할 때 19 중량%에 달했다. 그 다음에 상기 매질에서 파열 강도, 공기 투과성, 표면 질량, 습한 상태에서 세로 방향으로의 휨 강도, 건조한 상태에서의 세로 방향으로의 휨 강도, 역 건조 특성(back drying behavior), 고온 오일에 대한 안정성(저항성), 스케일링 후의(post-scaling) 특성 그리고 페놀 및 포름알데히드 방출을 측정하였다. 그 결과는 표 1에 기재되어 있다.
비교 실시예
실시예 1의 종이에 실시예 1과 동일한 조건 하에서 다음과 같은 성분의 표준페놀수지를 주입하였다.
Dynea 사의 페놀수지 3195 10g,
페놀 100g.
주입제 함량은 주입된 매질의 표면 질량(mass per unit area)을 기준으로 할 때 19 중량%에 달했다. 그 다음에 상기 매질에서 파열 강도, 공기 투과성, 표면 질량, 습한 상태에서 세로 방향으로의 휨 강도, 건조한 상태에서 세로 방향으로의 휨 강도, 역 건조 특성, 고온 오일에 대한 안정성, 스케일링 후의 특성(post-scaling behavior) 그리고 페놀 및 포름알데히드 방출을 측정하였다. 그 결과는 표 1에 기재되어 있다.
DIN EN ISO 9237에 따른 공기 투과성
DIN EN ISO 2758에 따른 Mullen에 따른 파열 강도
DIN EN ISO 536에 따른 표면 질량
DIN EN ISO 53864에 따른 Schlenker에 따른 건조한 상태 및 습한 상태에서의 휨 강도
뜨거운 오일에 대한 안정성
뜨거운 엔진 오일에 대한 안정성(저항성)(resistance)을 측정하기 위하여 필터 재료를 165℃의 통풍 오븐 안에서 10분 동안 경화시켰다. 그 다음에 상기 경화된 편평한 필터 재료를 150℃의 Shell Helix Ultra 5W30 엔진 오일 안에서 3주 동안 저장한 후에 DIN EN ISO 20187에 따른 정상 기후에서 24시간 동안 추가로 컨디셔닝 하였다. 마지막으로 노화된 필터 재료에서 DIN EN ISO 2758에 따른 파열 강도를 측정하여 노화되지 않은 필터 재료의 파열 강도와 비교하였다.
스케일링 후의 특성 (post-scaling behavior)
검사할 샘플을 24시간 동안 160℃의 통풍 오븐 안에 저장하였다. DIN EN ISO 20187에 따른 클리메이팅(conditioning) 후에 DIN EN ISO 2758에 따른 파열 강도를 측정하였다.
역 건조 특성 (back drying behavior)
우선 DIN EN ISO 20187에 따라 클리메이팅(conditioning) 된 샘플에서 DIN EN ISO 9237에 따른 공기 투과성을 측정하였다. 그 다음에 샘플을 증류된 물 속에 10분 동안 저장하였고, 그 다음에 이어서 두 개의 분리용 카드 보드(blotting boards) 사이에서 5초 동안 분리시켰다. 그 다음에 재차 DIN EN ISO 9237에 따른 공기 투과성의 측정이 이루어졌으며, 이 경우 샘플은 공기 투과성의 원래의 값에 도달할 때까지 스위칭 온 상태의 장치 안에 머무르게 하였다. 상기 시간 동안에는 200 Pa의 차동 압력(differential pressure)이 유지된다. 샘플을 장치 안에 삽입한 직후에 그리고 그 후 30초 마다 공기 투과성에 대한 값이 검침된다.
포름알데히드 함량 측정: 약 0.3g의 검사할 재료를 오븐 안에 넣었다. 180℃에서 4분 후에 가스 샘플 리시버(gas sampler)를 사용하여 증류수 안에서 방출이 기록된다. 그 다음에 이어서 포름알데히드가 비색분석(比色分析)적으로(colormetrically) 측정된다. 이 목적을 위해서는 4-아미노-3-히드라지노-5-메르카프토-1,2,4-트리아졸과 포름알데히드의 반응이 이용된다(VDI 3862 시트 4).
페놀 함량 측정: 약 0.3g의 검사할 재료를 오븐 안에 넣었다. 180℃에서 4분 후에 가스 샘플 리시버를 사용하여 희석된 수산화나트륨 용액 안에서 방출이 기록된다. 그 다음에 이어서 페놀이 비색분석(比色分析)적으로 측정된다. 이 목적을 위해서는 p 니트로아닐린과 페놀의 반응이 이용된다(VDI 3485).
검사 특징 실시예 1(본 발명) 비교 실시예
표면 질량[g/m2] 123 123
공기 투과성[l/m2s] 880 880
파열 강도[kPa] 391 321
습한 상태에서 세로 방향으로의 휨 강도 6.8[cNcm2] 9.3[cNcm2]
건조한 상태에서 세로 방향으로의 휨 강도 55[cNcm2] 51[cNcm2]
역 건조 특성 2분 5분
스케일링 후의 특성 462kPa 180kPa
뜨거운 오일에 대한 안정성 233[kPa] 188[kPa]
180℃에서 4분 동안의 페놀 방출 검출 한계 이하에서 2.89 [g/kg 종이]
180℃에서 4분 동안의 포름알데히드 방출 검출 한계 이하에서 0.646[g/kg 종이]
상기 결과들은 본 발명에 따른 필터 재료(실시예1)가 지금까지 사용되던 페놀수지가 주입된 필터 재료(비교 실시예)보다 훨씬 더 우수하다는 사실을 명확하게 보여주고 있다. 본 발명에 따른 필터 재료에서는 단 한 가지 검사 특징, 즉 습한 상태에서 세로 방향으로의 휨 강도의 값만 약간 더 낮지만, 이 값은 항상 상기 필터 재료의 통상적인 허용 범위 안에 있다.

Claims (17)

  1. 셀룰로오스, 유리섬유, 합성섬유, 또는 이들의 혼합물로 조성된 필터재료를 필터의 단일층 또는 다중층으로 형성하여 경화제에 의해 경화하는, 단일층 또는 다증층 필터 재료에 있어서,
    상기 필터재료에 0℃~120℃의 온도에서 교차결합되는 에폭시 수지를 기준으로 화학량론적인 비율이 30%-80%인 제1경화제와 130℃~165℃의 온도에서 교차결합되는 에폭시 수지를 기준으로 화학량론적 비율이 30%-80%인 제2경화제 및 에폭시 수지를 포함하는 열경화제를 주입하여, 제1경화제 및 제2경화제에 의해 단계적으로 경화할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 단일층 또는 다중층 필터 재료.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 경화제는 지방족 또는 사이클로 지방족 아민 경화제 계열로부터 생성된 경화제인 것을 특징으로 하는, 단일층 또는 다중층 필터 재료.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 2 경화제는 질소 함유 경화제인 것을 특징으로 하는, 단일층 또는 다중층 필터 재료.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 2 경화제는 디시안디아미드, 구아나민 또는 이미다졸인 것을 특징으로 하는, 단일층 또는 다중층 필터 재료.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제 2 경화제는 촉진제(accelerator)를 함유한 것을 특징으로 하는, 단일층 또는 다중층 필터 재료.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 셀룰로오스, 유리섬유, 합성섬유, 또는 이들의 혼합물로 조성된 필터재료를 필터의 단일층 또는 다중층으로 형성하여 경화제에 의해 경화하는, 단일층 또는 다증층 필터를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 필터재료에 0℃~120℃의 온도에서 교차결합되는 에폭시수지 기준으로 화학량론적 비율이 30%-80%인 제1경화제와 130℃~165℃의 온도에서 교차결합되는 에폭시 수지를 기준하여 화학량론적 비율이 30%-80%인 제2경화제 및 에폭시 수지를 포함하는 열경화제를 주입하는 단계와,
    상기 경화제가 주입된 필터재료를 제1경화제에 의해 예비 경화하는 단계와,
    상기 예비 경화된 필터재료를 제2경화제에 의해 최종 경화하는 단계,의
    결합으로 제조하는 것을 특징으로 하는 단일층 또는 다중층 필터 재료의 제조방법.
  17. 삭제
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