KR102177292B1 - Porous fluorine resin sheet and method for prepararing0 the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 불소계 수지 다공성 막 및 이의 제조 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 통기성과 인장강도가 우수한 불소계 수지 다공성 막 및 이의 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a fluorine-based resin porous membrane and a method for producing the same. In more detail, it provides a fluorine-based resin porous membrane excellent in breathability and tensile strength, and a method of manufacturing the same.

Description

불소계 수지 다공성 막 및 이의 제조 방법{POROUS FLUORINE RESIN SHEET AND METHOD FOR PREPARARING0 THE SAME}Fluorine-based resin porous membrane and its manufacturing method TECHNICAL FIELD [POROUS FLUORINE RESIN SHEET AND METHOD FOR PREPARARING0 THE SAME}

본 발명은 불소계 수지 다공성 막 및 이의 제조 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 통기성과 인장강도가 우수한 불소계 수지 다공성 막 및 이의 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a fluorine-based resin porous membrane and a method for producing the same. In more detail, it provides a fluorine-based resin porous membrane excellent in breathability and tensile strength, and a method of manufacturing the same.

다양한 분야에 사용되는 다공성 막은 높은 여과 효율과, 기체 및 액체 투과성을 함께 가질 것이 요구된다. 이에 따라 다공성 막 내부의 기공 직경 분포를 균일하게 조절하여 특정 압력 하에서 유체가 기공을 통과하는 양을 늘리는 방법이 알려져 있다.Porous membranes used in various fields are required to have high filtration efficiency and gas and liquid permeability. Accordingly, a method of increasing the amount of fluid passing through the pores under a specific pressure by uniformly adjusting the pore diameter distribution inside the porous membrane is known.

불소 수지 계열의 다공질 막은, 불소계 수지 자체로부터 기인하는 높은 내열성, 화학적 안정성, 내후성(weatherability), 불연성, 강도, 비점착성, 저마찰 계수, 저유전율 등의 특성을 가질 수 있고, 이에 더하여 다공질체로서의 가요성(flexibility), 액체 투과성, 입자 포착성(particle collection efficiency) 등의 특성을 가질 수 있다.The fluororesin-based porous membrane may have properties such as high heat resistance, chemical stability, weatherability, non-combustibility, strength, non-adhesiveness, low friction coefficient, and low dielectric constant resulting from the fluorine-based resin itself. It may have properties such as flexibility, liquid permeability, and particle collection efficiency.

이러한 불소계 수지 중 특히 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)을 사용하여 제조된 다공질 막은, 다양한 화합물에 대한 높은 안정성을 가지고 있어, 반도체 관련 분야, 액정 관련 분야, 식품 및 의료 관련 분야 등에서 기체 및 액체 형태의 혼합물에 대한 정밀 여과 필터(멤브레인 필터)로 많이 사용되고 있다.Among these fluorine-based resins, porous membranes made using polytetrafluoroethylene (PTFE), in particular, have high stability against various compounds, so gas and liquid are used in semiconductor-related fields, liquid crystal-related fields, and food and medical-related fields. It is widely used as a microfiltration filter (membrane filter) for a mixture of forms.

이러한 PTFE 다공성 막은, 일반적으로 PTFE 분말과 윤활제의 혼합물로 구성된 페이스트를 이용하여 예비 성형체를 만들고, 상기 예비 성형체를 압연 혹은 압출 공정에 의해 시트 형태로 성형한 후, 열처리하여 윤활제를 제거하고, 이후 MD 방향으로 연신하여 기공과 피브릴(fibril)을 형성시키고, TD 방향으로 연신하여 용도에 맞는 두께 및 기공을 형성시키는 페이스트 압축 방식에 의해 제조한다. For such a PTFE porous membrane, a preform is generally made using a paste composed of a mixture of PTFE powder and a lubricant, and the preform is formed into a sheet form by a rolling or extrusion process, and then heat treated to remove the lubricant. It is manufactured by a paste compression method in which pores and fibrils are formed by stretching in the direction of the TD, and the thickness and pores suitable for use are formed by stretching in the TD direction.

상기와 같이, PTFE 예비 성형체를 압출, 연신하여 제조한 PTFE 다공성 막은, 다수의 미세 피브릴과 상기 피브릴에 의해서 서로 연결된 다수의 노드(node)로 이루어지는 미세 구조를 가지고 있으며, 이 미세 구조에 의해 연속 기공성의 다공질 구조를 형성한다.As described above, the PTFE porous membrane manufactured by extruding and stretching a PTFE preform has a microstructure consisting of a plurality of microfibrils and a plurality of nodes connected to each other by the fibrils. It forms a porous structure of continuous porosity.

그런데 다공성 막의 특성상 강도가 약하여 외력이 가해졌을 때 기공 구조에 변형이 일어나기 쉬워 내구성이 약한 단점이 있다. 이를 개선하기 위하여 예비 성형체 압출시 압출 압력을 증가시켜 내구성을 증가시키고자 하는 방법이 있다. 그러나, 이 경우 다공성이 하락할 수 있어 통기성을 유지하면서도 충분한 강도를 확보하기에는 불충분하며, 이에 대한 계속적인 연구가 여전히 필요한 실정이다. However, due to the characteristics of the porous membrane, the strength is weak, so that when an external force is applied, the pore structure is easily deformed, and thus durability is weak. In order to improve this, there is a method of increasing the durability by increasing the extrusion pressure during extrusion of the preform. However, in this case, since the porosity may decrease, it is insufficient to secure sufficient strength while maintaining breathability, and continuous research on this is still required.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 통기성과 강도가 우수한 불소계 수지 다공성 막 및 이의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a fluorine-based resin porous membrane having excellent breathability and strength, and a method of manufacturing the same.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면, In order to solve the above problem, according to an embodiment of the present invention,

불소계 수지 및 윤활제를 포함하는 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조하는 단계;Extruding a paste containing a fluorine-based resin and a lubricant to prepare a preform;

상기 예비 성형체를 제 1 압연하여 제 1 압연 시트를 제조하는 단계;First rolling the preform to manufacture a first rolled sheet;

상기 제 1 압연 시트를 건조하는 단계; Drying the first rolled sheet;

상기 제 1 압연 시트를 제 2 압연하여 제 2 압연 시트를 제조하는 단계; 및 Producing a second rolled sheet by second rolling the first rolled sheet; And

상기 제 2 압연 시트를 연신하는 단계;Stretching the second rolled sheet;

를 포함하는 불소계 수지 다공성 막의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a fluorine-based resin porous membrane comprising a.

또한 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면,Also according to another embodiment of the present invention,

통기도가 1 내지 50 초/100mL 이고, The air permeability is 1 to 50 seconds/100 mL,

TD(transverse direction) 방향의 인장강도(단위: MPa)에 대한 MD(machine direction) 방향의 인장강도(단위: MPa)의 비율(MD/TD)이 1 내지 2를 만족하는, 불소계 수지 다공성 막을 제공한다.Provides a fluorine-based resin porous membrane in which the ratio (MD/TD) of the tensile strength in the machine direction (MD) (unit: MPa) in the machine direction (MD) to the tensile strength in the transverse direction (TD) (unit: MPa) satisfies 1 to 2 do.

본 발명에 따른 불소계 수지 다공성 막은, 통기성이 우수하면서도 강도, 특히, TD 방향 강도가 우수하고, MD 방향의 강도와 TD 방향의 강도 차이가 적은 특성을 나타내어 변성에 강하며, TD와 MD 방향에서 모두 고른 강성을 나타낼 수 있다. 따라서, 외력이 가해졌을 때도 쉽게 변형이 되지 않으며 우수한 통기성이 유지될 수 있다. The fluorine-based resin porous membrane according to the present invention exhibits excellent breathability and excellent strength, in particular, strength in the TD direction, and exhibits characteristics with little difference in strength in the MD direction and the strength in the TD direction, so that it is resistant to degeneration, and is strong in both TD and MD directions. It can show even stiffness. Therefore, even when an external force is applied, it is not easily deformed and excellent air permeability can be maintained.

또한, 원료에 추가적인 성분을 부가하거나 설비를 크게 변경하지 않고도 이러한 특성을 만족하는 불소계 수지 다공성 막을 효율적으로 생산할 수 있다. In addition, it is possible to efficiently produce a fluorine-based resin porous membrane that satisfies these characteristics without adding additional components to raw materials or greatly changing equipment.

본 명세서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.Unless expressly stated in the specification, terminology is only intended to refer to specific embodiments and is not intended to limit the invention.

본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. The singular forms used in the present specification also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.

본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of'comprising' as used herein specifies a specific characteristic, region, integer, step, action, element or component, and excludes the addition of another specific characteristic, region, integer, step, action, element, or component. It is not.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred embodiment is presented to aid the understanding of the present invention. However, the following examples are provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited thereby.

불소계 수지를 포함하는 수지 조성물을 사용하여 예비 성형체를 제조하고, 이를 압연, 및 신장(연신)하여 다공성 막을 형성하는 방법은 이전에 알려져 있었다. 그러나, 이러한 공정으로 수득되는 불소계 수지 다공성 막은 다공성의 특성상 강도가 약하여 강한 외력이 가해졌을 때도 막이나 기공 구조에 변형이 일어나기 쉬운 문제가 있었다. A method of producing a green body using a resin composition containing a fluorine-based resin, rolling it, and stretching (stretching) it to form a porous film has been known previously. However, the fluorine-based resin porous membrane obtained by this process has poor strength due to its porosity, and thus there is a problem in that the membrane or pore structure is easily deformed even when a strong external force is applied.

이에, 본 발명자들의 계속적인 연구 결과, 불소계 수지를 압출, 압연, 및 건조 후 연신하기 전에, 압연 공정을 추가로 수행하고 연신할 경우, 시트의 밀도가 증가하고 이에 따라 노드(node) 강성이 증가됨으로써, 우수한 통기성 및 강도를 갖는 불소계 수지 다공성 막의 제공을 가능하게 함을 확인하여 본 발명에 이르게 되었다.Accordingly, as a result of continuous research by the present inventors, when the fluorine-based resin is extruded, rolled, and stretched after drying, if the rolling process is additionally performed and stretched, the density of the sheet increases and the node stiffness increases accordingly. As a result, it was confirmed that it was possible to provide a fluorine-based resin porous membrane having excellent breathability and strength, resulting in the present invention.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 불소계 수지 다공성 막의 제조방법을 각 단계 별로 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a fluorine-based resin porous membrane according to an embodiment of the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 불소계 수지 및 윤활제를 포함하는 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조한다.First, a preform is manufactured by extruding a paste containing a fluorine-based resin and a lubricant.

상기 불소계 수지는 다공성 막에 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 일례로, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌- 클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(TFE/CTFE), 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 불소계 화합물일 수 있다. 바람직하게는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)일 수 있다.The fluorine-based resin is not particularly limited as long as it can be used for the porous membrane, and examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-hexa Fluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), tetrafluoroethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (TFE/CTFE), and ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE) ) It may be one or more fluorine-based compounds selected from the group consisting of. Preferably, it may be polytetrafluoroethylene (PTFE).

다공성 막의 기본적인 물성 확보를 위하여, 상기 불소계 수지는 5,000,000 내지 15,000,000 g/mol의 수평균 분자량을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 그리고, 다공성 막의 미세 기공 특성을 조절하기 위하여, 서로 다른 수 평균 분자량을 갖는 1종 이상의 불소계 수지가 혼합하여 사용될 수 있다.In order to secure basic physical properties of the porous membrane, the fluorine-based resin may preferably have a number average molecular weight of 5,000,000 to 15,000,000 g/mol. And, in order to control the microporous properties of the porous membrane, one or more fluorine-based resins having different number average molecular weights may be mixed and used.

상기 불소계 수지를 포함하는 페이스트에는 상기 불소계 수지와 함께 윤활제가 포함될 수 있다.The paste containing the fluorine-based resin may include a lubricant together with the fluorine-based resin.

상기 윤활제는 상기 불소계 수지의 표면을 적시면서, 압축, 압출 및 시트 가공 등이 원활하게 수행될 수 있도록 하기 위해 첨가된다.The lubricant is added to wet the surface of the fluorine-based resin and to smoothly perform compression, extrusion, and sheet processing.

상기 윤활제는 시트 가공 후 열에 의한 증발 추출 등의 수단에 의해 제거 가능한 물질이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 윤활제로는 유동 파라핀, 나프타, 화이트 오일, 톨루엔, 자일렌 등의 탄화수소 오일 등 액상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 윤활제로는 각종 알코올류 화합물, 케톤류 화합물, 에스테르류 화합물 등 본 발명이 속하는 기술분야에서 윤활제로써 잘 알려진 화합물이 사용될 수 있다.The type of the lubricant is not particularly limited as long as it is a material that can be removed by means such as evaporation extraction by heat after sheet processing. For example, as the lubricant, liquid compounds such as liquid paraffin, naphtha, white oil, hydrocarbon oils such as toluene and xylene may be preferably used. In addition, as the lubricant, compounds well known as lubricants in the art, such as various alcohol compounds, ketone compounds, and ester compounds, may be used.

상기 페이스트에 포함되는 윤활제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 윤활제의 종류, 성형 조건 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 윤활제는 상기 열처리된 불소계 수지 분말 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부, 혹은 10 내지 50 중량부, 혹은 10 내지 40 중량부로 사용될 수 있다.The content of the lubricant included in the paste is not particularly limited, and may vary depending on the type of lubricant and molding conditions. For example, the lubricant may be used in an amount of 5 to 50 parts by weight, 10 to 50 parts by weight, or 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-treated fluorine-based resin powder.

상기 불소계 수지 및 윤활제를 포함한 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 형성한다.The paste containing the fluorine-based resin and lubricant is extruded to form a preform.

상기 예비 성형체는 불소계 수지 다공성 막을 제조하기 위한 중간체로서, 그 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 예비 성형체는 상기 불소계 수지 및 윤활제를 포함한 페이스트를 롤링법 등의 통상적인 방법으로 압축하여 준비될 수 있으며, 두께가 약 0.15 내지 약 2.5 mm가 되도록 조절할 수 있다.The preform is an intermediate for producing a fluorine-based resin porous membrane, and its shape is not particularly limited. For example, the preform may be prepared by compressing a paste including the fluorine-based resin and a lubricant by a conventional method such as a rolling method, and the thickness may be adjusted to be about 0.15 to about 2.5 mm.

또한 이러한 압출 공정이 원활하게 진행될 수 있도록 하기 위하여, 상기 압출은 약 20 내지 약 80 ℃의 온도 하에서 수행될 수 있다.In addition, in order to allow the extrusion process to proceed smoothly, the extrusion may be performed under a temperature of about 20 to about 80°C.

다음에, 상기 예비 성형체를 제 1 압연하여 제 1 압연 시트를 제조한다.Next, the preform is first rolled to produce a first rolled sheet.

상기 제 1 압연은, 앞서 제조한 예비 성형체를 두께가 얇은 시트로 1차 압연하는 단계이다. 상기 제 1 압연에 의해 수득되는 제 1 압연 시트의 두께가 약 100㎛ 내지 약 2mm가 되도록 압연할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 압연롤에서의 두 개의 롤의 갭(gap)을 조절하여 원하는 두께가 되도록 압연하는 방법 등 통상의 압연 공정에 사용되는 수단에 의해 압연할 수 있다. The first rolling is a step of first rolling the preform prepared above into a thin sheet. The first rolled sheet obtained by the first rolling may be rolled to have a thickness of about 100 μm to about 2 mm, but the present invention is not limited thereto, and the gap between the two rolls in the rolling roll is It can be rolled by means used in a normal rolling process, such as a method of adjusting and rolling to a desired thickness.

또한 상기 제 1 압연의 온도 범위는 압연이 가능한 온도이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 약 20 내지 약 70 ℃의 온도에서 실시할 수 있다. In addition, the temperature range of the first rolling is not particularly limited as long as it is a temperature capable of rolling, and may be performed at, for example, about 20 to about 70°C.

다음에, 상기 제 1 압연 시트를 건조한다. Next, the first rolled sheet is dried.

상기 건조 공정은 상기 제 1 압연 시트에 포함되어 있던 윤활제를 제거하기 위한 공정이다. The drying process is a process for removing the lubricant contained in the first rolled sheet.

상기 건조 온도는 상기 윤활제를 제거할 수 있는 온도이면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 약 150 내지 약 250 ℃의 온도에서 건조할 수 있다. 또한, 상기 건조 시간은 윤활제가 완전히 제거될 수 있는 시간이면 특별히 제한되지 않는다.The drying temperature is not particularly limited as long as it is a temperature at which the lubricant can be removed, and it may be preferably dried at a temperature of about 150 to about 250°C. In addition, the drying time is not particularly limited as long as it is a time in which the lubricant can be completely removed.

다음에, 상기 건조된 제 1 압연 시트를 제 2 압연하여 제 2 압연 시트를 제조한다.Next, the dried first rolled sheet is second rolled to produce a second rolled sheet.

상기 제 2 압연 시트는 상기 제 2 압연 공정을 수행하기 전인 제 1 압연 시트에 대하여, 두께가 약 5 % 내지 약 50% 가 감소하도록 수행할 수 있다. The second rolled sheet may be performed such that the thickness of the first rolled sheet before performing the second rolling process is reduced by about 5% to about 50%.

즉, 하기 식 1에 의한 두께 감소율이 약 5 % 이상, 또는 약 10% 이상, 또는 약 15% 이상, 또는 약 20% 이상이면서, 약 50% 이하, 약 45% 이하, 또는 약 40% 이하가 되도록 수행할 수 있다.That is, the thickness reduction rate according to the following equation 1 is about 5% or more, or about 10% or more, or about 15% or more, or about 20% or more, and about 50% or less, about 45% or less, or about 40% or less It can be done if possible.

[식 1][Equation 1]

두께 감소율(%)= (제 1 압연 시트의 두께 - 제 2 압연 시트의 두께) / 제 1 압연 시트의 두께 * 100Thickness reduction rate (%) = (thickness of first rolled sheet-thickness of second rolled sheet) / thickness of first rolled sheet * 100

이때 상기 두께 감소율이 너무 작으면 제 2 압연 공정에 의한 강도 향상 효과가 미미하고, 두께 감소율이 너무 크면 노드로부터 피브릴이 잘 생성되어 연신되지 않아 충분한 피브릴 확보가 되지 않으며 연신시 파단을 일으킬 수 있어 이러한 관점에서 상술한 범위의 두께 감소율을 갖도록 제 2 압연 공정을 수행하는 것이 바람직하다. At this time, if the thickness reduction rate is too small, the effect of improving the strength by the second rolling process is insignificant, and if the thickness reduction rate is too large, fibrils are well generated from the node and not stretched, so that sufficient fibrils cannot be secured, and fracture may occur during stretching. In this respect, it is preferable to perform the second rolling process so as to have a thickness reduction rate in the above-described range.

한편 제 1 압연 시트의 건조 전후에 있어 두께 차이는 거의 없으므로 상기 식 1에서 제 1 압연 시트의 두께는 건조 전 또는 후의 어느 것으로 해도 좋다.On the other hand, since there is little difference in thickness before and after drying of the first rolled sheet, the thickness of the first rolled sheet in Equation 1 may be either before or after drying.

본 발명의 불소계 수지 다공성 막의 제조 방법에 따르면 상기와 같이 제 1 압연 시트를 건조 후 연신하기 전에 2차 압연을 실시함으로써, 시트 및 노드 밀도가 증가하게 된다. 이에 따라, 2차 압연없이 바로 연신하는 경우나, 1차 압연과 2차 압연을 연속적으로 수행하고 이후에 건조 및 연신하는 경우와 비교하여 인장강도, 특히 TD 방향으로의 인장강도가 현저히 향상된다.According to the manufacturing method of the fluorine-based resin porous membrane of the present invention, secondary rolling is performed before the first rolled sheet is dried and then stretched as described above, thereby increasing the sheet and node density. Accordingly, the tensile strength, particularly the tensile strength in the TD direction, is remarkably improved compared to the case of immediately stretching without secondary rolling or the case of continuously performing primary and secondary rolling and then drying and stretching.

한편, 본 발명에 따라 2차 압연을 수행한 제 2 압연 시트는, 2차 압연 공정을 수행하지 않는 경우보다 시트의 다공성(porosity)은 감소하지만, 그럼에도 불구하고 실제 투과성을 평가하는 지표인 통기성은 오히려 향상되는 효과를 나타내었다. 이는 본 발명의 제조방법에 의할 때, 초기 형성된 노드의 강성은 증가하는 반면 노드의 분화는 억제되고, 연신에 의한 노드 분화가 아닌 피브릴의 길이 증가로 이어지기 때문인 것으로 보인다. 따라서 형성된 기공의 크기가 커지는 결과를 나타내며 이에 의해 다공성은 감소하나 통기성은 크게 향상되는 효과를 나타낼 수 있다.On the other hand, in the second rolled sheet subjected to secondary rolling according to the present invention, the porosity of the sheet decreases compared to when the secondary rolling process is not performed, but nevertheless, the air permeability, which is an index to evaluate the actual permeability, is Rather, it showed an improved effect. This seems to be because, according to the manufacturing method of the present invention, the stiffness of the initially formed node is increased while the differentiation of the node is suppressed, and the length of the fibrils is increased, not the node differentiation by stretching. Accordingly, the resulting pore size increases, thereby reducing the porosity but greatly improving the air permeability.

또한 상기 제 2 압연의 압연이 가능한 온도이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 약 20 내지 약 70 ℃의 온도에서 실시할 수 있다. In addition, the second rolling is not particularly limited as long as the rolling is possible, and may be performed at a temperature of, for example, about 20 to about 70°C.

다음에, 상기 제 2 압연 시트를 연신하는 단계를 수행한다.Next, a step of stretching the second rolled sheet is performed.

상기 연신은 상이한 속도로 회전하는 롤러에 상기 제 2 압연 시트를 공급하는 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 연신은 오븐에서 텐터(tenter)를 이용하여 수행될 수 있다.The stretching may be performed by supplying the second rolled sheet to rollers rotating at different speeds. Further, the stretching may be performed in an oven using a tenter.

상기 연신 공정은 종방향(MD) 연신과 횡방향(TD) 연신을 모두 포함하거나, 어느 한 방향만으로만 연신할 수 있다. 두 방향으로 모두 연신할 경우 종 방향 및 횡 방향 연신을 차례로, 또는 동시에 수행할 수도 있다. The stretching process may include both longitudinal (MD) stretching and transverse (TD) stretching, or may be performed in only one direction. When stretching in both directions, stretching in the longitudinal direction and the transverse direction may be performed sequentially or simultaneously.

이 때의 연신비는 다공성 막의 용도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 연신은 상기 제 2 압연 시트에 대한 2 내지 10 배의 종방향 연신 및 2 내지 50 배의 횡방향 연신의 2축 연신으로 수행될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The draw ratio at this time may be determined according to the use of the porous membrane. For example, the stretching may be performed by biaxial stretching of 2 to 10 times of longitudinal stretching and 2 to 50 times of transverse stretching of the second rolled sheet, but the present invention is not limited thereto.

여기서, 상기 연신은 상기 제 2 압연 시트의 융점 근처 또는 그 이하에서 수행되는 것이 가공성의 확보를 위해 바람직할 수 있다. 예를 들어, 상기 연신은 약 150 내지 약 360 ℃의 온도 하에서 수행될 수 있다.Here, it may be preferable to perform the stretching near or below the melting point of the second rolled sheet in order to secure workability. For example, the stretching may be performed under a temperature of about 150 to about 360 °C.

상기 일 구현예의 공정을 통해 얻어진 불소계 수지 다공성 막은 우수한 통기성 및 강도를 가진다.The fluorine-based resin porous membrane obtained through the process of the above embodiment has excellent breathability and strength.

이에 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 통기도가 1 내지 50 초/100mL 이고, TD(transverse direction) 방향의 인장강도(단위: MPa)에 대한 MD(machine direction) 방향의 인장강도(단위: MPa)의 비율(MD/TD)이 1 내지 2를 만족하는, 불소계 수지 다공성 막을 제공한다.Accordingly, according to another embodiment of the present invention, the air permeability is 1 to 50 seconds/100 mL, and the tensile strength in the machine direction (MD) direction relative to the tensile strength (unit: MPa) in the transverse direction (TD) (unit: MPa) A ratio of) (MD/TD) to satisfy 1 to 2, provides a fluorine-based resin porous membrane.

상기 통기도는 일본 산업 표준의 걸리(JIS Gurley) 측정방법에 따라 Toyoseiki사 Gurley type Densometer(No. 158)를 사용하여 측정한 것이며, 상기 MD 방향의 인장강도 및 TD 방향의 인장강도는 ASTM D638 기준에 의해 측정한 것이다. The air permeability was measured using Toyoseiki's Gurley type Densometer (No. 158) according to the Japanese industrial standard JIS Gurley, and the tensile strength in the MD direction and the tensile strength in the TD direction were based on ASTM D638. It is measured by.

본 발명의 불소계 수지 다공성 막은, 통기도가 약 50 초/100mL 이하, 또는 45 초/100mL 이하, 또는 약 40 초/100mL 이하, 또는 약 30 초/100mL 이하로 매우 우수한 통기성을 나타낼 수 있다. 상기 통기도는 그 수치가 낮을수록 유리하므로 하한값은 특별히 한정되지 않으나 예를 들어 약 1 초/100mL 이상, 또는 약 3 초/100mL 이상, 또는 약 5 초/100mL 이상일 수 있다. 특히, 본 발명의 불소계 수지 다공성 막은, 종래의 다공성 막보다 낮은 다공성을 나타냄에도 불구하고 높은 통기성을 나타낼 수 있다. The fluorine-based resin porous membrane of the present invention may exhibit very excellent air permeability with air permeability of about 50 seconds/100 mL or less, or 45 seconds/100 mL or less, or about 40 seconds/100 mL or less, or about 30 seconds/100 mL or less. Since the air permeability is advantageous as the value is lower, the lower limit value is not particularly limited, but may be, for example, about 1 second/100 mL or more, or about 3 seconds/100 mL or more, or about 5 seconds/100 mL or more. Particularly, the fluorine-based resin porous membrane of the present invention can exhibit high air permeability even though it exhibits lower porosity than the conventional porous membrane.

또한 본 발명의 불소계 수지 다공성 막은, 최대 기공 사이즈가 150 내지 5000nm이고, 평균 기공 사이즈가 70 내지 3000nm일 수 있다. In addition, the fluorine-based resin porous membrane of the present invention may have a maximum pore size of 150 to 5000 nm and an average pore size of 70 to 3000 nm.

또한 본 발명의 불소계 수지 다공성 막은, TD 방향의 인장강도에 대한 MD 방향의 인장강도의 비율(MD/TD)이 약 1 이상, 또는 약 1.05 이상, 또는 약 1.1 이상이면서, 약 2 이하, 또는 약 1.8 이하, 또는 약 1.5 이하, 또는 약 1.4 이하로, MD 방향의 인장강도와 TD 방향의 인장강도의 차이가 종래의 불소계 수지 다공성 막보다 적다. 따라서, 인장강도의 비율이 등방에 가까워짐에 따라 변성에 강하며, TD와 MD 방향에서 모두 고른 강성을 나타낼 수 있다. In addition, the fluorine-based resin porous membrane of the present invention has a ratio of tensile strength in MD direction to tensile strength in TD direction (MD/TD) of about 1 or more, or about 1.05 or more, or about 1.1 or more, and about 2 or less, or about 1.8 or less, or about 1.5 or less, or about 1.4 or less, the difference between the tensile strength in the MD direction and the tensile strength in the TD direction is smaller than that of the conventional fluorine-based resin porous membrane. Therefore, as the ratio of tensile strength approaches isotropic, it is strong in deformation and can exhibit even stiffness in both the TD and MD directions.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 불소계 수지 다공성 막은 상술한 통기도와 MD/TD 인장강도 비율을 만족하는 범위 내에서, ASTM D638에 의해 측정한 MD 방향의 인장강도가 50 내지 200 MPa, 또는 70 내지 200 MPa, 또는 100 내지 180 MPa일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 MD 방향의 인장강도는 다공성 막의 용도에 따라 적합한 범위에서 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the fluorine-based resin porous membrane has a tensile strength in the MD direction measured by ASTM D638 of 50 to 200 MPa, or 70 within a range that satisfies the above-described air permeability and MD/TD tensile strength ratio. To 200 MPa, or 100 to 180 MPa, but the present invention is not limited thereto, and the tensile strength in the MD direction may be adjusted within a suitable range according to the use of the porous membrane.

또한, 상기 불소계 수지 다공성 막은 ASTM D638에 의해 측정한 TD 방향의 인장강도가 30 내지 200 MPa, 또는 50 내지 180 MPa, 또는 70 내지 170 MPa일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 TD 방향의 인장강도는 다공성 막의 용도에 따라 적합한 범위에서 조절될 수 있다.In addition, The fluorine-based resin porous membrane may have a tensile strength in the TD direction of 30 to 200 MPa, or 50 to 180 MPa, or 70 to 170 MPa as measured by ASTM D638, but the present invention is not limited thereto, and the TD direction The tensile strength can be adjusted within a suitable range according to the use of the porous membrane.

본 발명의 일 실시예예 따르면, 상기 불소계 수지 다공성 막은 50 내지 90%, 또는 50 내지 80%, 또는 55 내지 75%의 다공성을 가질 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 다공성은 다공성 막의 용도에 따라 적합한 범위에서 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the fluorine-based resin porous membrane may have a porosity of 50 to 90%, or 50 to 80%, or 55 to 75%, but the present invention is not limited thereto, and the porosity is the use of the porous membrane. It can be adjusted in a suitable range according to.

본 발명의 일 실시예예 따르면, 상기 불소계 수지 다공성 막은 10 내지 350 ㎛의 두께 및 0.1 내지 1.5 g/㎤의 밀도를 가질 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 불소계 수지 다공성 막의 두께와 밀도는 다공성 막의 용도에 따라 적합한 범위에서 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the fluorine-based resin porous membrane may have a thickness of 10 to 350 μm and a density of 0.1 to 1.5 g/cm 3, but the present invention is not limited thereto, and the thickness and density of the fluorine-based resin porous membrane are It can be adjusted within a suitable range according to the use of the porous membrane.

<실시예><Example>

실시예 1Example 1

폴리테트라플루오로에틸렌 수지 CD145E (AGC社 제조)을 100 중량부에 대하여, 22 중량부의 액상 윤활제(제품명: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)를 혼합하여 페이스트를 준비하였다. 상기 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조하였다.A paste was prepared by mixing 22 parts by weight of a liquid lubricant (product name: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)) with respect to 100 parts by weight of polytetrafluoroethylene resin CD145E (manufactured by AGC). A molded body was prepared.

상기 예비 성형체를 50 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 약 300 ㎛ 두께의 제 1 압연 시트를 형성하였다. 제조된 상기 제 1 압연 시트를 200 ℃의 온도 하에서 가열 및 건조하여 상기 윤활제를 제거하였다.The preform was rolled at a rate of 50 mm/min under a temperature of 50° C. to form a first rolled sheet having a thickness of about 300 μm. The manufactured first rolled sheet was heated and dried under a temperature of 200° C. to remove the lubricant.

이어서, 윤활제가 제거된 상기 제 1 압연 시트를 30 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 270 ㎛ 두께의 제 2 압연 시트를 형성하였다.Subsequently, the first rolled sheet from which the lubricant was removed was rolled at a rate of 50 mm/min at a temperature of 30° C. to form a second rolled sheet having a thickness of 270 μm.

상기 제 2 압연 시트의 밀도는 1.79 g/㎤이고, 다공성은 18.9% 이었다.The density of the second rolled sheet was 1.79 g/cm 3, and the porosity was 18.9%.

이어서, 상기 제 2 압연 시트를 200℃의 온도 하에서 종방향(MD)으로 3 배 연신하고 360℃ Roll을 통해 30s정도 밀착시켜 200㎛ 두께의 다공성 막을 얻었다.Subsequently, the second rolled sheet was stretched three times in the longitudinal direction (MD) at a temperature of 200° C. and adhered for about 30 s through a 360° C. Roll to obtain a 200 μm-thick porous membrane.

실시예 2Example 2

윤활제 제거(건조) 공정까지는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. Until the lubricant removal (drying) process was performed in the same manner as in Example 1.

이어서, 윤활제가 제거된 상기 제 1 압연 시트를 30 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 240 ㎛ 두께의 제 2 압연 시트를 형성하였다.Subsequently, the first rolled sheet from which the lubricant was removed was rolled at a rate of 50 mm/min at a temperature of 30° C. to form a second rolled sheet having a thickness of 240 μm.

상기 제 2 압연 시트의 밀도는 1.91 g/㎤이고, 다공성은 14.2% 이었다.The density of the second rolled sheet was 1.91 g/cm 3, and the porosity was 14.2%.

이어서, 상기 제 2 압연 시트를 200℃의 온도 하에서 종방향(MD)으로 3 배 연신하고 360℃ Roll을 통해 30s정도 밀착시켜 190㎛ 두께의 다공성 막을 제조하였다.Subsequently, the second rolled sheet was stretched three times in the longitudinal direction (MD) at a temperature of 200° C. and adhered for about 30 s through a 360° C. Roll to prepare a 190 μm-thick porous membrane.

실시예 3Example 3

윤활제 제거(건조) 공정까지는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. Until the lubricant removal (drying) process was performed in the same manner as in Example 1.

이어서, 윤활제가 제거된 상기 제 1 압연 시트를 30 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 180 ㎛ 두께의 제 2 압연 시트를 형성하였다.Subsequently, the first rolled sheet from which the lubricant was removed was rolled at a rate of 50 mm/min at a temperature of 30° C. to form a second rolled sheet having a thickness of 180 μm.

상기 제 2 압연 시트의 밀도는 2.15 g/㎤이고, 다공성은 2.2% 이었다.The second rolled sheet had a density of 2.15 g/cm 3 and a porosity of 2.2%.

이어서, 상기 제 2 압연 시트를 200℃의 온도 하에서 종방향(MD)으로 3 배 연신하고 360℃ Roll을 통해 30s정도 밀착시켜 150㎛ 두께의 다공성 막을 제조하였다.Subsequently, the second rolled sheet was stretched three times in the longitudinal direction (MD) at a temperature of 200° C. and closely adhered for about 30 s through a 360° C. Roll to prepare a 150 μm-thick porous membrane.

실시예 4Example 4

실시예 2에서, 액상 윤활제의 사용량을 26 중량부로 한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 다공성 막을 제조하였다.In Example 2, a porous membrane was manufactured by performing the same process as in Example 2, except that the amount of the liquid lubricant was 26 parts by weight.

이때 제 2 압연 시트의 밀도는 1.71 g/㎤이고, 다공성은 16% 이었다.At this time, the density of the second rolled sheet was 1.71 g/cm 3, and the porosity was 16%.

실시예 5Example 5

폴리테트라플루오로에틸렌 수지 6J (MDF사 제조)을 100 중량부에 대하여, 22 중량부의 액상 윤활제(제품명: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)를 혼합하여 페이스트를 준비하였다. 상기 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조하였다.A paste was prepared by mixing 22 parts by weight of a liquid lubricant (product name: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)) based on 100 parts by weight of polytetrafluoroethylene resin 6J (manufactured by MDF). A molded body was prepared.

상기 예비 성형체를 50 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 약 300 ㎛ 두께의 제 1 압연 시트를 형성하였다. 제조된 상기 제 1 압연 시트를 200 ℃의 온도 하에서 가열 및 건조하여 상기 윤활제를 제거하였다.The preform was rolled at a rate of 50 mm/min under a temperature of 50° C. to form a first rolled sheet having a thickness of about 300 μm. The manufactured first rolled sheet was heated and dried under a temperature of 200° C. to remove the lubricant.

이어서, 윤활제가 제거된 상기 제 1 압연 시트를 30 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 240 ㎛ 두께의 제 2 압연 시트를 형성하였다.Subsequently, the first rolled sheet from which the lubricant was removed was rolled at a rate of 50 mm/min at a temperature of 30° C. to form a second rolled sheet having a thickness of 240 μm.

상기 제 2 압연 시트의 밀도는 1.61 g/㎤이고, 다공성은 22% 이었다.The density of the second rolled sheet was 1.61 g/cm 3, and the porosity was 22%.

이어서, 상기 제 2 압연 시트를 300℃의 온도 하에서 종방향(MD)으로 3 배 연신하고 360℃ Roll을 통해 30s정도 밀착시켜 200㎛ 두께의 다공성 막을 제조하였다.Subsequently, the second rolled sheet was stretched three times in the longitudinal direction (MD) at a temperature of 300° C. and adhered for about 30 s through a 360° C. Roll to prepare a 200 μm thick porous membrane.

비교예 1Comparative Example 1

폴리테트라플루오로에틸렌 수지 CD145E (AGC사 제조)을 100 중량부에 대하여, 22 중량부의 액상 윤활제(제품명: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)를 혼합하여 페이스트를 준비하였다. 상기 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조하였다.A paste was prepared by mixing 22 parts by weight of a liquid lubricant (product name: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)) with respect to 100 parts by weight of polytetrafluoroethylene resin CD145E (manufactured by AGC). A molded body was prepared.

상기 예비 성형체를 50 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 약 270 ㎛ 두께의 제 1 압연 시트를 형성하였다. 제조된 상기 제 1 압연 시트를 50 ℃의 온도 하에서 가열 및 건조하여 상기 윤활제를 제거하였다.The preform was rolled at a rate of 50 mm/min under a temperature of 50° C. to form a first rolled sheet having a thickness of about 270 μm. The prepared first rolled sheet was heated and dried at a temperature of 50° C. to remove the lubricant.

상기 제 1 압연 시트의 밀도는 1.56 g/㎤이고, 다공성은 30% 이었다.The density of the first rolled sheet was 1.56 g/cm 3, and the porosity was 30%.

이어서, 상기 제 1 압연 시트를 200℃의 온도 하에서 종방향(MD)으로 3 배 연신하고 360℃ Roll을 통해 30s정도 밀착시켜 200㎛ 두께의 다공성 막을 제조하였다.Subsequently, the first rolled sheet was stretched three times in the longitudinal direction (MD) at a temperature of 200° C. and adhered for about 30 s through a 360° C. Roll to prepare a 200 μm thick porous membrane.

비교예 2Comparative Example 2

비교예 1에서, 액상 윤활제의 사용량을 26 중량부로 한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 공정을 수행하여 다공성 막을 제조하였다.In Comparative Example 1, a porous membrane was manufactured by performing the same process as in Comparative Example 1, except that the amount of the liquid lubricant was 26 parts by weight.

이때 제 1 압연 시트의 밀도는 1.52 g/㎤이고, 다공성은 33% 이었다.At this time, the density of the first rolled sheet was 1.52 g/cm 3, and the porosity was 33%.

비교예 3Comparative Example 3

비교예 1에서, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 CD145E (AGC사 제조)가 아닌 6J (MDF사 제조)를 사용하고, 연신 온도를 300℃로 한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 공정을 수행하여 다공성 막을 제조하였다.In Comparative Example 1, the same process as in Comparative Example 1 was performed, except that 6J (manufactured by MDF) was used as a polytetrafluoroethylene resin instead of CD145E (manufactured by AGC), and the stretching temperature was set to 300°C. Thus, a porous membrane was prepared.

이때 제 1 압연 시트의 밀도는 1.45 g/㎤이고, 다공성은 38% 이었다.At this time, the density of the first rolled sheet was 1.45 g/cm 3, and the porosity was 38%.

비교예 4Comparative Example 4

폴리테트라플루오로에틸렌 수지 CD145E (AGC社 제조) 100 중량부에 대하여, 22 중량부의 액상 윤활제(제품명: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)를 혼합하여 페이스트를 준비하였다. 상기 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조하였다.A paste was prepared by mixing 22 parts by weight of a liquid lubricant (product name: (ISOPARTM H FLUID; ExxonMobil Chemical Company)) with respect to 100 parts by weight of polytetrafluoroethylene resin CD145E (manufactured by AGC). The paste was extruded to prepare a preform. Was prepared.

상기 예비 성형체를 50 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 약 300 ㎛ 두께의 제 1 압연 시트를 형성하였다. 이어서 상기 제 1 압연 시트를 30 ℃의 온도 하에서 50 mm/min의 속도로 압연하여 240 ㎛ 두께의 제 2 압연 시트를 형성하였다.The preform was rolled at a rate of 50 mm/min under a temperature of 50° C. to form a first rolled sheet having a thickness of about 300 μm. Subsequently, the first rolled sheet was rolled at a rate of 50 mm/min under a temperature of 30° C. to form a second rolled sheet having a thickness of 240 μm.

이어서, 상기 제 2 압연 시트를 200℃의 온도 하에서 가열 및 건조하여 상기 윤활제를 제거하였다.Subsequently, the second rolled sheet was heated and dried under a temperature of 200° C. to remove the lubricant.

상기 제 2 압연 시트의 밀도는 1.58 g/㎤이고, 다공성은 29% 이었다.The density of the second rolled sheet was 1.58 g/cm 3, and the porosity was 29%.

이어서, 상기 제 2 압연 시트를 200℃의 온도 하에서 종방향(MD)으로 3 배 연신하고 360℃ Roll을 통해 30s정도 밀착시켜 190㎛ 두께의 다공성 막을 얻었다.Subsequently, the second rolled sheet was stretched three times in the longitudinal direction (MD) under a temperature of 200° C. and adhered for 30 s through a 360° C. Roll to obtain a porous membrane having a thickness of 190 μm.

상기 실시예 및 비교예의 주요 공정 조건을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.The main process conditions of the Examples and Comparative Examples are summarized and shown in Table 1 below.

불소계 수지 종류Type of fluorine resin 윤활제 함량
(중량부)
Lubricant content
(Part by weight)
건조 후 압연(제2압연) 여부Rolling after drying (second rolling) 제2 압연에 따른 시트 두께 감소율* Sheet thickness reduction rate due to the second rolling* 연신온도Stretching temperature
실시예1Example 1 CD145ECD145E 2222 OO 10% 10% 200℃200℃ 실시예2Example 2 CD145ECD145E 2222 OO 20%20% 200℃200℃ 실시예3Example 3 CD145ECD145E 2222 OO 40%40% 200℃200℃ 실시예4Example 4 CD145ECD145E 2626 OO 20%20% 200℃200℃ 실시예5Example 5 6J6J 2222 OO 20%20% 300℃300℃ 비교예1Comparative Example 1 CD145ECD145E 2222 XX 0%0% 200℃200℃ 비교예2Comparative Example 2 CD145ECD145E 2626 XX 0%0% 200℃200℃ 비교예3Comparative Example 3 6J6J 2222 XX 0%0% 300℃300℃ 비교예4Comparative Example 4 CD145ECD145E 2222 X
(제2압연 후 건조)
X
(Dry after second rolling)
20%20% 200℃200℃

* 두께 감소율 (%) = (제 1 압연 시트의 두께 - 제 2 압연 시트의 두께) / 제 1 압연 시트의 두께 * 100* Thickness reduction rate (%) = (thickness of the first rolled sheet-thickness of the second rolled sheet) / thickness of the first rolled sheet * 100

<실험예><Experimental Example>

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 다공성 막의 특성을 하기의 방법으로 평가하였다. The properties of the porous membranes prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following method.

1) 기공 사이즈 1) pore size

기공 사이즈의 측정은 Porous Materials Inc.사의 Capillary Flow Porometer (Model No. : CFP-1500AE) 장비를 이용하여 측정하였다. 다공성 막에 표면 장력이 15.9인 Galwick 액체를 이용하여 wetting시켜 다공성 막의 기공을 모두 Galwick 액체로 치환한 후에 질소 가스의 압력을 올려가면서 흘렸을 때 얻어진 질소 가스의 흐름을 측정하여 다공성 막의 기공 사이즈를 측정하였다. The pore size was measured using Porous Materials Inc.'s Capillary Flow Porometer (Model No.: CFP-1500AE) equipment. The pore size of the porous membrane was measured by wetting the porous membrane with a Galwick liquid with a surface tension of 15.9, replacing all the pores of the porous membrane with Galwick liquid, and then measuring the flow of nitrogen gas obtained when flowing while increasing the pressure of the nitrogen gas. .

다공성 막의 기공 사이즈가 큰 경우에는 작은 압력의 질소 가스에 의해서도 쉽게 기공에 채워진 Galwick 액체가 제거가 되고, 반대로 기공 사이즈가 작은 경우에는 큰 질소 압력에 의해 Galwick 액체가 제거가 되기 때문에 이러한 압력 변화에 의해 기공 사이즈(평균 기공 사이즈 및 최대 기공 사이즈)를 하기 수학식 1을 이용하여 계산하였다.When the pore size of the porous membrane is large, the Galwick liquid filled in the pores is easily removed even by a small pressure nitrogen gas, whereas, when the pore size is small, the Galwick liquid is removed by the large nitrogen pressure. The pore size (average pore size and maximum pore size) was calculated using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

D = 4·γ·cosθ/PD = 4·γ·cosθ/P

상기 수학식 1에서,In Equation 1,

D는 기공 직경을 의미하고, D means pore diameter,

γ는 표면장력(15.9)을 의미하고,γ means surface tension (15.9),

P는 질소 압력을 의미하고,P means nitrogen pressure,

cosθ는 1이다(Galwick 액체의 표면장력이 낮아 θ값이 0°이다).cosθ is 1 (the θ value is 0° due to the low surface tension of Galwick liquid).

2) 통기도(air permeability)2) air permeability

통기도는 일본 산업 표준의 걸리(JIS Gurley) 측정방법에 따라 Toyoseiki사 Gurley type Densometer(No. 158)를 사용하여 측정하였다. Air permeability was measured using Toyoseiki's Gurley type Densometer (No. 158) according to the Japanese industrial standard JIS Gurley measurement method.

보다 상세하게, 100 mL의 공기가 4.8 inch의 일정한 공기 압력 하에서 1 평방인치의 막을 통과하는데 걸리는 시간(단위: 초/100mL)을 통기도로 하였다. In more detail, the time required for 100 mL of air to pass through a 1 square inch membrane under a constant air pressure of 4.8 inches (unit: second/100 mL) was taken as the air permeability.

3) 인장강도3) Tensile strength

ASTM D638의 측정방법에 따라 Universal Test Machine (ZWICK사 Roell Z010)을 이용하여 MD 방향 및 TD 방향으로의 인장강도를 각각 측정하였다. According to the measurement method of ASTM D638, tensile strength in the MD direction and the TD direction was measured using a Universal Test Machine (ZWICK's Roell Z010), respectively.

상기 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The results are shown in Table 2 below.

통기도
(초/100mL)
Ventilation
(Sec/100mL)
최대/평균
기공 사이즈
(nm)
Max/average
Pore size
(nm)
연신전 시트의 다공성(%)Porosity of sheet before stretching (%) 연신후
막의
다공성 (%)
After stretching
membranous
Porosity (%)
인장강도,
MD (MPa)
The tensile strength,
MD (MPa)
인장강도,
TD (MPa)
The tensile strength,
TD (MPa)
MD/TD MD/TD
실시예1Example 1 4343 810/450810/450 18.918.9 6565 135135 102102 1.321.32 실시예2Example 2 3838 830/471830/471 14.214.2 6565 168168 142142 1.181.18 실시예3Example 3 3030 880/503880/503 2.22.2 6565 164164 155155 1.061.06 실시예4Example 4 1515 1205/6311205/631 1616 6868 157157 142142 1.111.11 실시예5Example 5 99 2301/13032301/1303 2222 7272 7575 5757 1.321.32 비교예1Comparative Example 1 4646 790/384790/384 3030 6565 165165 6262 2.662.66 비교예2Comparative Example 2 2020 1178/5501178/550 3333 6666 142142 4848 2.962.96 비교예3Comparative Example 3 1010 1903/9501903/950 3838 7171 5252 1717 3.063.06 비교예4Comparative Example 4 4141 780/383780/383 2929 6363 155155 4343 3.603.60

표 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 불소계 수지 다공성 막은 비교예보다 낮은 다공성에도 불구하고 보다 우수한 통기도를 나타내었다. 또한, 인장강도의 비율(MD/TD)이 2 이하로, MD 인장강도와 TD 인장강도의 차이가 적으며, 높은 TD 인장강도를 나타냄을 확인하였다.Referring to Table 1, the fluorine-based resin porous membrane according to the embodiment of the present invention exhibited better air permeability despite the lower porosity than the comparative example. In addition, it was confirmed that the ratio of tensile strength (MD/TD) was 2 or less, the difference between MD tensile strength and TD tensile strength was small, and high TD tensile strength was shown.

반면, 연신 전 제 2 압연을 수행하지 않은 비교예 1 내지 3의 불소계 수지 다공성 막은 동등한 조건에서 실시예보다 낮은 통기성과 인장강도를 나타냄을 알 수 있다. 또한, 제 1 압연 및 제 2 압연을 연속적으로 수행하고 건조한 비교예 4는 인장강도의 증가 효과가 없는 것으로 나타났다. 이로써 제 2 압연을 수행하는 공정 순서 또한 노드 강성 증가 및 인장강도 증가에 중요한 영향을 미치는 것으로 확인할 수 있다.On the other hand, it can be seen that the fluorine-based resin porous membranes of Comparative Examples 1 to 3, in which the second rolling was not performed before stretching, exhibited lower air permeability and tensile strength than the examples under equivalent conditions. In addition, it was found that Comparative Example 4, in which the first rolling and the second rolling were continuously performed and dried, had no effect of increasing the tensile strength. Accordingly, it can be seen that the process sequence of performing the second rolling also has an important effect on the increase in node stiffness and tensile strength.

Claims (11)

불소계 수지 및 윤활제를 포함하는 페이스트를 압출하여 예비 성형체를 제조하는 단계;
상기 예비 성형체를 제 1 압연하여 제 1 압연 시트를 제조하는 단계;
상기 제 1 압연 시트를 건조하는 단계;
상기 제 1 압연 시트를 제 2 압연하여 제 2 압연 시트를 제조하는 단계; 및
상기 제 2 압연 시트를 연신하는 단계;
를 포함하고,
상기 제 2 압연은 하기 식 1에 의한 두께 감소율이 5 내지 50%가 되도록 수행하는, 불소계 수지 다공성 막의 제조 방법:
[식 1]
두께 감소율(%) = (제 1 압연 시트의 두께 - 제 2 압연 시트의 두께) / 제 1 압연 시트의 두께 * 100
Extruding a paste containing a fluorine-based resin and a lubricant to prepare a preform;
First rolling the preform to produce a first rolled sheet;
Drying the first rolled sheet;
Producing a second rolled sheet by second rolling the first rolled sheet; And
Stretching the second rolled sheet;
Including,
The second rolling is performed so that the thickness reduction rate according to the following Equation 1 is 5 to 50%, a method for producing a fluorine-based resin porous membrane:
[Equation 1]
Thickness reduction rate (%) = (thickness of the first rolled sheet-thickness of the second rolled sheet) / thickness of the first rolled sheet * 100
제 1 항에 있어서,
상기 불소계 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 테트라플루오로에틸렌- 클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(TFE/CTFE), 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 불소계 화합물을 포함하는, 불소계 수지 다공성 막의 제조 방법.
The method of claim 1,
The fluorine-based resin is polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer Containing one or more fluorine-based compounds selected from the group consisting of coalescence (ETFE), tetrafluoroethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (TFE/CTFE), and ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), Method for producing a fluorine-based resin porous membrane.
제1항에 있어서,
상기 제 1 압연은, 상기 제 1 압연 시트의 두께가 100㎛ 내지 2mm가 되도록 수행되는, 불소계 수지 다공성 막의 제조 방법.
The method of claim 1,
The first rolling is performed so that the thickness of the first rolled sheet is 100 μm to 2 mm.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제 2 압연은 상기 식 1에 의한 두께 감소율이 10 내지 40%가 되도록 수행하는, 불소계 수지 다공성 막의 제조 방법.
The method of claim 1,
The second rolling is performed so that the thickness reduction rate according to Equation 1 is 10 to 40%, a method of manufacturing a fluorine-based resin porous membrane.
제1항에 있어서,
상기 연신은 150 내지 360 ℃의 온도 하에서 수행되는, 불소계 수지 다공성 막의 제조 방법.
The method of claim 1,
The stretching is performed under a temperature of 150 to 360 °C, a method for producing a fluorine-based resin porous membrane.
i) 통기도가 1 내지 50 초/100mL 이고,
ii) TD(transverse direction) 방향의 인장강도(단위: MPa)에 대한 MD(machine direction) 방향의 인장강도(단위: MPa)의 비율(MD/TD)이 1 내지 2를 만족하는, 불소계 수지 다공성 막.
i) the air permeability is 1 to 50 seconds/100 mL,
ii) Porosity of a fluorine-based resin in which the ratio (MD/TD) of the tensile strength in the machine direction (MD) direction (unit: MPa) to the tensile strength in the transverse direction (TD) direction (unit: MPa) satisfies 1 to 2 membrane.
제7항에 있어서,
50 내지 90%의 다공성을 나타내는, 불소계 수지 다공성 막.
The method of claim 7,
A fluorine-based resin porous membrane exhibiting a porosity of 50 to 90%.
제7항에 있어서,
ASTM D638에 의해 측정한 MD 방향의 인장강도가 50 내지 200 MPa인, 불소계 수지 다공성 막.
The method of claim 7,
A fluorinated resin porous membrane having a tensile strength of 50 to 200 MPa in the MD direction as measured by ASTM D638.
제7항에 있어서,
ASTM D638에 의해 측정한 TD 방향의 인장강도가 30 내지 200 MPa인, 불소계 수지 다공성 막.
The method of claim 7,
A fluororesin porous membrane having a tensile strength of 30 to 200 MPa in the TD direction as measured by ASTM D638.
제7항에 있어서,
상기 통기도가 1 내지 30 초/100mL 인, 불소계 수지 다공성 막.
The method of claim 7,
The air permeability is 1 to 30 seconds / 100 mL, fluorine-based resin porous membrane.
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