KR101790513B1 - 공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents

공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임 일면에 핫멜트 접착층이 형성되어 있어 다양한 형상의 필터몸체에 따라 프레임 부착이 용이하고, 핫멜트 접착층의 균일한 접착면과의 접착으로 제품의 품질을 일정하게 유지하면서 불량률을 감소시킬 수 있는 공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법{Air Filter Frame, Air Purification Filter Using the Same and Method for Priparing the Same}
본 발명은 공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임 일면에 핫멜트 접착층이 형성되어 있어 다양한 형상의 필터몸체에 따라 프레임 부착이 용이하고, 핫멜트 접착층의 균일한 접착면과의 접착으로 제품의 품질을 일정하게 유지하면서 불량률을 감소시킬 수 있는 공기필터용 프레임, 이를 이용한 공기정화용 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는, 공기 중의 분진 및 오염물질 등을 제거하도록 프리필터, 미듐필터, 헤파필터, 활성탄필터 등이 구비되어 공기를 정화하는 장치이며, 상기 미듐필터와 헤파필터는 미세먼지, 박테리아, 곰팡이균, 휘발성 유기화합물 등의 오염물질을 여과하는 고성능필터로서 최근에는 필수구성요소로 적용되고 있다.
상기 미듐필터와 헤파필터는 도 1에 나타난 바와 같이 여과지에 탈취제거필터와 오염물질제거필터 및 항균필터가 순차적으로 구비되어 절첩되는 필터몸체(5)를 형성하고, 상기 필터몸체(5)의 테두리에 프레임(10)을 밀착시켜 핫멜트 접착제로 접착시켜 구성된다.
그러나, 상기 필터몸체와 프레임은 일반적으로 글루 건(glue gun)을 통해 배출되는 핫멜트 접착제로 접착되나, 작업자가 무거운 글루 건을 들고 작업해야 하므로 생산성이 떨어짐은 물론 작업시간이 많이 소요되어 작업능률이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 글루 건으로 배출되는 핫멜트 접착제로 필터몸체와 프레임을 접착하는 일련의 과정이 수작업으로 진행되므로 제품의 일정한 품질을 유지하기 어려우며, 제품의 일관성이 떨어져 불량률이 높아지고, 프레임들과 필터몸체 간의 연결 부위에서 리크(leak)가 발생하여 필터 기능을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 따라, 대한민국 등록특허공보 제10-1411577호에서는 필터와 종이프레임 절곡면 사이로 핫멜트 접착제가 공급된 후, 가압부재로 종이프레임의 절곡면을 가압하여 종이프레임 절곡면과 필터가 핫멜트 접착제에 의해 접착되는 일련의 과정이 자동으로 이루어지는 접착장치 및 방법이 제시되어 있으나, 필터몸체에 프레임을 접착시키기 위해서는 필터공급부, 제1공급가압부, 이송부 및 제2공급가압부가 장착된 접착장치가 구비되어야 하고, 핫멜트 접착제의 용융점보다 낮은 온도에서는 핫멜트가 굳기 때문에 핫멜트 접착제를 공급하는 제1공급가압부와 제2공급가압부에 일정 온도이상으로 유지되어야 하며, 사각형 이외에 원통형 필터 등의 다른 필터에 적용하기 위해서는 장치 변경이 이루어져야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1411577호
본 발명의 주된 목적은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 프레임 일면에 핫멜트 접착층이 형성되어 있어 다양한 형상의 필터몸체에 따라 프레임 부착이 용이하고, 핫멜트 접착층의 균일한 접착면과의 접착으로 제품의 품질을 일정하게 유지하면서 불량률을 감소시킬 수 있는 동시에, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 공기필터용 프레임을 제공하는데 있다.
본 발명은 또한, 상기 핫멜트 접착층이 일체로 형성된 공기필터용 프레임을 이용하여 제조됨으로써, 필터몸체의 과도한 변형을 방지하고 리크 발생을 막아 공기 정화효율을 향상시킬 수 있는 공기정화용 필터 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, 일면에 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 폴리올레핀은 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌 메틸메타아크릴레이트 및 에틸렌에틸아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 핫멜트 접착층은 프레임 일면에 중량평균분자량이 3,000 ~ 150,000 g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포된 제1 핫멜트 접착층; 상기 제1 핫멜트 접착층상에 100,000 ~ 300,000 g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포된 제2 핫멜트 접착층; 및 상기 제2 핫멜트 접착층상에 중량평균분자량이 3,000 ~ 150,000 g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포된 제3 핫멜트 접착층을 포함하는 다층구조인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층의 용융온도는 80 ~ 180 ℃이고, 제2 핫멜트 접착층의 용융온도가 100 ~ 230 ℃이되, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층의 용융온도가 제2 핫멜트 접착층 온도보다 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층은 두께가 각각 10 ~ 300 ㎛이고, 제2 핫멜트 접착층은 두께가 10 ~ 300 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 공기필터용 프레임은 120 ~ 230 ℃로 피부착재에 열융착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는, (a) 필터 여재 원단을 동일한 산 높이로 절곡시켜 다수의 주름부를 갖는 필터 여재를 수득하는 단계; (b) 상기 수득된 필터 여재의 일면 또는 양면에 소정 간격으로 핫멜트 접착제를 도포 경화하여 필터몸체를 제작하는 단계; 및 (C) 상기 제작된 필터몸체의 테두리 면에 상기 공기필터용 프레임을 열융착시키는 단계를 포함하는, 공기정화용 필터의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는, 상기 공기정화용 필터의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 공기정화용 필터를 제공한다.
본 발명에 따른 공기필터용 프레임은 종이 및 부직포 프레임 일면에 핫멜트 접착층이 일체로 형성되어 있어 다양한 형상의 필터에 따라 장치의 변경 없이 프레임 접착이 용이하고 핫멜트 접착제의 사용을 최소화할 수 있는 동시에, 핫멜트 접착층의 균일한 접착면과의 접착으로 제품의 품질을 일정하게 유지하면서 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기정화용 필터는 핫멜트 접착층이 일체로 형성된 공기필터용 프레임을 이용하여 제조됨으로써, 필터 여재의 수명이 다할 때까지 리크 없이 견고하면서 균일한 지지력으로 주름부의 간격이 향상 일정하게 유지되고, 수축이나 한쪽으로 쏠림 및 처짐이 방지되어 뛰어난 필터링 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 공기정화용 필터를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터용 프레임의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터용 프레임의 단면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기필터용 프레임을 이용하여 공기정화용 필터를 제작하기 위한 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기필터용 프레임을 이용하여 공기정화용 필터를 제작하기 위한 결합 사시도이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함' 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서 '분자량'은 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) (휴렛팩커드사 제품, 모델명 HP-1100)에 의해 폴리스티렌 환산 중량평균분자량(Mw)을 구하였다. 측정하는 중합체는 4000ppm의 농도가 되도록 테트라히드로푸란에 용해시켜 GPC에 100㎕를 주입하였다. GPC의 이동상은 테트라히드로푸란을 사용하고, 1.0mL/분의 유속으로 유입하였으며, 분석은 30℃에서 수행하였다. 컬럼은 에이질런트사 Plgel (1,000+500+100Å) 3개를 직렬로 연결하였다. 검출기로는 RI 검출기 (휴렛팩커드사 제품, HP-1047A)를 이용하여 30℃에서 측정하였다.
본 발명은 일 관점에서 일면에 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터용 프레임의 단면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터용 프레임의 단면도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 공기필터용 프레임을 이용하여 공기정화용 필터를 제작하기 위한 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공기필터용 프레임을 이용하여 공기정화용 필터를 제작하기 위한 결합 사시도이다.
본 발명에 따른 공기필터용 프레임은 프레임(10) 일면에 핫멜트 접착층(50)이 일체로 형성되어 있어 다양한 형상의 필터몸체(5)에 따라 프레임 부착이 용이하고, 핫멜트 접착층의 균일한 접착면과의 접착으로 리크 없이 제품의 품질을 일정하게 유지하면서 불량률을 감소시킬 수 있으며, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 프레임(10)으로는 미디움 필터나, 헤파 필터 등의 공기정화용 필터에 사용되는 프레임이면 제한 없이 적용가능하고, 필터몸체(5)에 따라 다양한 형상으로 제작가능하며, 재질로는 지류, 직물지류, 합성수지류 등일 수 있다.
또한, 핫멜트 접착층(50)은 기본수지로 폴리올레핀을 함유시킨 핫멜트 접착제를 프레임(10) 일면에 도포시켜 형성한다. 이때, 상기 핫멜트 접착제로는 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌 메틸메타아크릴레이트 및 에틸렌에틸아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올레핀이 함유된 통상의 핫멜트 접착제이면 제한 없이 사용 가능할 수 있다.
상기 핫멜트 접착제 조성의 일 예로는 폴리올레핀 10 ~ 70 중량%; 탄소수 4 ~ 9개의 석유수지 또는 점착부여수지 10 ~ 60 중량%; 왁스 1 ~ 35 중량%; 및 첨가제 1 ~ 10 중량%를 포함할 수 있으며, 상기 첨가제로는 산화방지제, 가소제 안료 등일 수 있고, 상기 왁스로는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌왁스 등일 수 있다.
상기 핫멜트 접착층(50)은 프레임(10)과 필터몸체(5) 간의 접착력이 저하되지 않고 필터몸체(5)를 충분히 지지하여 필터몸체 형상을 유지할 수 있도록 바람직하게는 제1 내지 제3 핫멜트 접착층으로 구성되는 다층구조로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 각 층의 핫멜트 접착제는 동일한 성분으로 이루어져 성분에 따른 이질감 없이 각 층의 계면 접착력을 높일 수 있다.
상기 제1 핫멜트 접착층(51)은 프레임 일면에 중량평균분자량이 3,000 ~ 150,000 g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포되어 형성되고, 제2 핫멜트 접착층(52)은 형성된 제1 핫멜트 접착층(51) 상면에 중량평균분자량이 100,000 ~ 300,000 g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포되어 형성되며, 제3 핫멜트 접착층(53)은 제2 핫멜트 접착층 상면에 중량평균분자량이 3,000 ~ 150,000 g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포되어 형성되는 것으로, 제2 핫멜트 접착층은 제1 및 제3 핫멜트 접착층에 함유된 폴리올레핀보다 높은 분자량을 갖는 폴리올레핀이 함유된 핫멜트 접착체로 도포되어 형성됨으로써, 제1 핫멜트 접착층과 제3 핫멜트 접착층은 제2 핫멜트 접착층에 비해 낮은 용융온도에서 충분한 흐름성을 가져 프레임과 필터몸체와의 높은 접착력을 나타낸다.
만일, 상기 제1 및 제3 핫멜트 접착층의 폴리올레핀 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 응집력의 약화로 필터몸체와 프레임간의 접착력이 감소되거나, 또는 고점도로 인하여 작업성에 문제가 있고, 제2 핫멜트 접착층의 폴리올레핀 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 프레임과의 열융착시 프레임이 필터몸체를 충분히 지지하지 못해 필터몸체와 프레임간의 변형으로 리크가 발생되거나, 접착계면이 분리되어 제품 불량을 초래할 수 있다.
또한, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층의 용융온도는 80 ~ 180 ℃이고, 제2 핫멜트 접착층의 용융온도는 100 ~ 230 ℃이되, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층의 용융 온도가 제2 핫멜트 접착층 용융온도보다 낮은 것으로, 상기 제2 핫멜트 접착층의 용융온도는 상기 제1 및 제3 핫멜트 접착층 용융온도보다 최소 20℃ 이상 높은 것을 사용한다.
또한, 상기 제1 및 제3 핫멜트 접착층의 두께는 프레임과 필터몸체와의 충분한 접착력을 가질 수 있도록 각각 10 ~ 300 ㎛인 것이 바람직하며, 제2 핫멜트 접착층은 접착층의 지지력을 충분히 가질 수 있도록 10 ~ 300 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 공기필터용 프레임에서 핫멜트 접착층의 형성방법은 프레임(10) 일면에 용융시킨 제1 핫멜트 접착층(51) 형성용 핫멜트 접착제를 분사장치 등에 의해 도포하고, 도포된 핫멜트 접착제를 롤러 등을 이용하여 핫멜트 접착층 두께를 조절한 다음, 건조시켜 제1 핫멜트 접착층을 형성한다. 이와 같이 형성된 제1 핫멜트 접착층은 상면에 용융시킨 제2 및 제3 핫멜트 접착층(52,53) 형성용 핫멜트 접착제를 각각 동일한 방법으로 순차적으로 도포 건조시켜 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에서 전술된 바와 같이 다층구조의 핫멜트 접착층이 형성된 프레임을 사용하여 필터몸체를 접착시키는 구체적인 예를 들면, 폴리올레핀이 에틸렌비닐아세테이트인 경우, 용융점이 핫멜트 접착제의 등급에 따라 상이하나, 일반적으로 비닐아세테이트 함량이 10 ~ 40인 에틸렌비닐아세테이트(EVA))는 용융온도가 100 ± 10 ℃이고, 상기 에틸렌비닐아세테이트가 함유된 핫멜트 접착층을 이용하여 몸체를 접착시키기 위한 접착공정의 작업 온도는 필터몸체의 종류와 이때 가하는 압력의 세기에 따라 140 ± 10 ℃의 범위내에서 조정하는 것이 바람직하다.
상기에서 작업온도를 140 ± 10 ℃로 하여 필터몸체에 프레임을 부착하여 열을 가하게 되면 핫멜트 접착층 중 제1 및 제3의 핫멜트 접착층의 용융점이 100 ± 10 ℃이므로 제2 핫멜트 접착층을 중심으로 제1 및 제3 핫멜트 접착층이 용융되면서 필터몸체와 프레임이 균일하게 접착이 이루어진다. 이때 제2 핫멜트 접착층의 핫멜트 접착제는 제1 및 제3 핫멜트 접착층에 사용된 폴리올레핀보다 고분자량의 폴리올레핀이 함유되고 용융점이 160 ~ 230℃인 것을 사용하여 연화된 상태에서 녹지 않게 된다.
이때, 상기 필터몸체와 공기필터용 프레임을 접착시키기 위한 접착공정의 온도는 상기 제1 및 제3 핫멜트 접착층의 녹는 점의 온도에 따라서 접착공정이 온도로 정해질 수 있다.
본 발명에 따른 다층 구조의 핫멜트 접착층은 제1 핫멜트 접착층, 제2 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층이 순차적으로 적층된 구조이나, 적용되는 필터 용도에 따라서 상기 구조 이외의 핫멜트 접착층으로도 본 발명에 적용되어 질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기필터용 프레임은 핫멜트 접착층 상면에 이형지가 부착되어 사용시에 이형지를 제거시킨 테이프 형태로도 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 공기필터용 프레임은 프레임 일면에 핫멜트 접착층이 일체로 형성되어 있어 다양한 형상의 필터에 따라 장치의 변경 없이 프레임 부착이 용이하고, 핫멜트 접착제의 사용을 최소화할 수 있으며, 핫멜트 접착층의 균일한 접착면과의 접착으로 제품의 품질을 일정하게 유지하면서 불량률을 감소시킬 수 있는 동시에, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기필터용 프레임은 핫멜트 접착층이 다층구조로, 용융온도가 높은 핫멜트 접착층을 중심으로 상하부에 낮은 용융온도의 핫멜트 접착층이 형성됨에 따라, 동일 성분의 핫멜트 접착층끼리 이질감 없이 접착력을 유지할 수 있어 접착계면 분리 현상이 없으며, 높은 용융온도를 가지는 핫멜트 접착층을 지지하여 필터몸체와 프레임을 접착시킴으로써, 보다 견고하고 변형 없이 필터몸체와 프레임을 완전 접착시킬 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서, (a) 필터 여재 원단을 동일한 산 높이로 절곡시켜 다수의 주름부를 갖는 필터 여재를 수득하는 단계; (b) 상기 수득된 필터 여재의 일면 또는 양면에 소정 간격으로 핫멜트 접착제를 도포 경화하여 필터몸체를 제작하는 단계; 및 (c) 상기 제작된 필터몸체의 테두리 면에 상기 어느 한 항의 공기필터용 프레임을 열융착시키는 단계를 포함하는, 공기정화용 필터의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조되는 공기정화용 필터에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 공기정화용 필터의 제조방법은 필터 여재 원단을 절곡기 등을 사용하여 동일한 산 높이로 절곡하여 다수의 주름부를 갖는 필터여재를 수득하고, 상기 수득된 필터 여재는 핫멜트 접착제 분사기 등으로 핫멜트 접착제를 일면 또는 양면에 소정 간격으로 도포한 다음, 경화시켜 필터몸체를 제작한다.
이때, 상기 필터 여재는 지류, 직물지, 합성수지류 등 제한 없이 사용될 수 있고, 기타 펄프나 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등을 소정비율로 혼합하여 판상으로 압착한 것이나, 내열성이 양호한 폴리에스테르(Polyester)를 부직포 형으로 가공한 것 또한 사용할 수 있다.
또한, 상기 필터 여재에 도포되는 핫멜트 접착제는 통상적으로 사용되는 열가소성 수지를 사용하거나, 또는 전술된 핫멜트 접착층에 사용된 핫멜트 접착제를 사용할 수 있으며, 필터 사용 용도에 따라 상이하나 일반적으로 5 ~ 100 mm 간격과 0.5 ~ 5 mm 굵기로 필터 여재에 도포될 수 있다.
이와 같이 상기 핫멜트 접착제가 도포된 필터 여재는 경화시켜 필터몸체를 제조하고, 상기 제조된 필터몸체는 통상의 방법으로 용도에 따라 정사각형, 직사각형, 원통형 등의 다양한 형태로 제조할 수 있다.
상기 제조된 필터몸체는 본 발명에 따른 공기필터용 프레임을 테두리에 부착시키고, 열 융착으로 접착시킨다. 이때, 상기 열 융착 온도는 상기 접착층의 녹는 점의 온도, 압력의 세기, 필터 여재 및 프레임의 재질에 따라서 접착공정이 온도로 정해질 수 있고, 바람직하게는 120 ~ 230 ℃일 수 있다.
본 발명에 따른 공기정화용 필터는 핫멜트 접착층이 일체로 형성된 공기필터용 프레임을 이용하여 제조됨으로써, 필터 여재의 수명이 다할 때까지 리크 없이 견고하면서 균일한 지지력으로 주름부의 간격이 향상 일정하게 유지되고, 수축이나 한쪽으로 쏠림 및 처짐이 방지되어 뛰어난 필터링 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
프레임 형태로 제작된 부직포에 100℃에서 용융시킨 핫멜트 접착제를 도포하고, 롤러를 이용하여 핫멜트 접착층 두께가 150㎛가 되도록 한 다음, 상온에서 2시간 건조시켜 공기필터 프레임을 제작하였다. 상기 핫멜트 접착층의 용융온도는 140℃인 것으로 측정되었다.
이때, 상기 핫멜트 접착제는 질소 분위기 하에서 중량평균분자량이 3,000 g/mol, 연화점이 130 ℃인 폴리에틸렌 왁스 5 중량%; 중량평균분자량이 680 g/mol, 부텐이 80% 이상 함유된 폴리부텐 5 중량%; 중량평균분자량 500 g/mol, 연화점이 80 ℃, 탄소수 9개이며 80 % 이상 수소 첨가된 점착부여수지 40 중량%; 산화방지제 극미량을 넣고 165℃를 유지하면서 완전히 용융시킨 뒤, 중량평균분자량 3,000 g/mol, 비닐아세테이트 함량이 28%인 EVA 50 중량%을 넣어 혼합용융시킨 후 기포를 제거하여 접착제를 제조하였다.
< 실시예 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 공기필터 프레임을 제작하되, 제1 내지 제3 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제 조성으로 순차적으로 도포 건조하여 제1 내지 제3 핫멜트 접착층 두께가 각각 50㎛인 공기필터 프레임을 제작하였다. 상기 핫멜트 접착층(제3 핫멜트 접착층)의 용융온도는 140℃인 것으로 측정되었다.
이때, 상기 제1 및 제3 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제는 실시예 1과 동일하고, 제2 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제는 중량평균분자량이 3,000g/mol인 EVA 대신 중량평균분자량 100,000 g/mol인 EVA 50 중량%을 넣어 혼합용융시킨 후 기포를 제거하여 제조하였다.
< 실시예 3>
실시예 2와 동일한 방법으로 공기필터 프레임을 제작하되, 제1 내지 제3 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제 조성으로 순차적으로 도포 건조하여 제1 내지 제3 핫멜트 접착층 두께가 각각 50㎛인 공기필터 프레임을 제작하였다. 상기 핫멜트 접착층(제3 핫멜트 접착층)의 용융온도는 120℃인 것으로 측정되었다.
이때, 상기 제1 및 제3 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제는 질소 분위기 하에서 중량평균분자량이 500 g/mol, 연화점이 90℃인 폴리에틸렌 왁스 15 중량%; 파라피닉 탄소가 60%인 파라피닉오일 5 중량%; 중량평균분자량이 2,400g/mol, 부텐이 80%이상 함유된 폴리부텐 10 중량%; 중량평균분자량이 1,000 g/mol, 연화점이 100℃, 탄소수 9개이며 80 % 이상 수소 첨가된 점착부여수지 30 중량%; 산화방지제 극미량을 넣고 165℃를 유지하면서 완전히 용융시킨 뒤, 에틸 아크릴레이트 함량이 20%, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 에틸렌에틸아크릴레이트 40 중량%를 넣어 혼합 용융시킨 후 기포를 제거하여 접착제를 제조하였다.
또한, 상기 제2 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제는 제1 및 제3 핫멜트 접착층 형성용 핫멜트 접착제에서 중량평균분자량이 5,000 g/mol인 에틸렌에틸아크릴레이트 대신 중량평균분자량이 250,000 g/mol 에틸렌에틸아크릴레이트를 첨가하여 사용하였다.
< 실험예 1>
실시예 1 내지 3에서 제작된 공기필터용 프레임을 필터몸체(헤파필터용)에 적층시킨 다음, 그 상부에 핫멜트 접착층(제3 핫멜트 접착층)의 용융온도 이상인 160 ℃에서 3 kgf/cm2의 압력을 가하여 필터몸체에 프레임을 접착시키고, 2시간 동안 건조하였다. 이렇게 제작된 필터는 인장기(LABTRON MODEL:2100)를 사용하여 필터몸체와 프레임의 접착강도를 측정하였다.
그 결과, 실시예 1 내지 3에서는 5 kgf/cm2에서도 필터몸체와 프레임간의 박리현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었고, 특히 실시예 2 및 3에서는 20 kgf/cm2에서도 필터몸체와 프레임간의 박리현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
< 실험예 2>
실험예 1에서 제작된 필터의 접착 형태를 육안으로 살펴보고, 형태 변형이나, 리크가 있는지 확인하였다.
그 결과, 실시예 1 내지 3 모두 형태 변형이나 리크 없이 프레임과 필터몸체가 견고하게 부착되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
5: 필터몸체
10: 프레임
50: 핫멜트 접착층
51: 제1 핫멜트 접착층
52: 제2 핫멜트 접착층
53: 제3 핫멜트 접착층

Claims (8)

  1. 일면에 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착층이 형성되어 있되, 상기 핫멜트 접착층은 프레임 일면에 제1 핫멜트 접착층, 제2 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층이 순차적으로 적층되어 있는 다층구조이고, 상기 제2 핫멜트 접착층은 제1 및 제3 핫멜트 접착층에 함유된 폴리올레핀보다 높은 분자량을 갖는 폴리올레핀이 함유된 핫멜트 접착제가 도포된 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌 메틸메타아크릴레이트 및 에틸렌에틸아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임.
  3. 제1항에 있어서, 상기 핫멜트 접착층은 프레임 일면에 중량평균분자량이 3,000 ~ 150,000g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포된 제1 핫멜트 접착층; 상기 제1 핫멜트 접착층상에 100,000 ~ 300,000g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포된 제2 핫멜트 접착층; 및 상기 제2 핫멜트 접착층상에 중량평균분자량이 3,000 ~ 150,000g/mol인 폴리올레핀 함유 핫멜트 접착제가 도포된 제3 핫멜트 접착층을 포함하는 다층구조인 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층의 용융온도는 80 ~ 180 ℃이고, 제2 핫멜트 접착층의 용융온도가 100 ~ 230 ℃이되, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층의 용융온도가 제2 핫멜트 접착층 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 핫멜트 접착층 및 제3 핫멜트 접착층은 두께가 각각 10 ~ 300 ㎛이고, 제2 핫멜트 접착층은 두께가 10 ~ 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 공기필터용 프레임.
  6. (a) 필터 여재 원단을 동일한 산 높이로 절곡시켜 다수의 주름부를 갖는 필터 여재를 수득하는 단계;
    (b) 상기 수득된 필터 여재의 일면 또는 양면에 소정 간격으로 핫멜트 접착제를 도포 경화하여 필터몸체를 제작하는 단계; 및
    (c) 상기 제작된 필터몸체의 테두리 면에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 공기필터용 프레임을 열융착시키는 단계를 포함하는, 공기정화용 필터의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 공기필터용 프레임은 120 ~ 230 ℃로 필터몸체의 테두리면에 열융착시키는 것을 특징으로 하는 공기정화용 필터의 제조방법.
  8. 제6항의 공기정화용 필터의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 공기정화용 필터.
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