KR19990077272A - 복층펠트, 복층펠트로 이루어진 부재 및 복층펠트의 제조방법 - Google Patents

복층펠트, 복층펠트로 이루어진 부재 및 복층펠트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

압력소실이 작고, 먼지 입자를 털어내기 쉬우며, 내마찰성, 기계적 강도가 뛰어난 집진용 여과포, 슬라이딩성이 뛰어난 슬라이딩 부재, 발수성이 뛰어난 발수성 부재, 비점착성이 뛰어난 비점착성 부재, 통기성, 내열성, 내유성이 뛰어난 전자사진장치의 이형제 공급용 부재 등의 각종 부재 및 이들에 사용하는 복층펠트 및 그 제조방법을 제공한다. 상기 복층펠트는 펠트의 적어도 일측 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브를 얹은 후, 워터제트 니들 및/또는 니들펀치에 의해 펠트를 형성하는 섬유와 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버를 교락에 의해 결합하여 복층한다.

Description

복층펠트, 복층펠트로 이루어진 부재 및 복층펠트의 제조방법
최근, 거의 모든 종류의 섬유가 각종 제조방법으로 가공되어 펠트가 생산되고 있다.
상기 섬유로서는, 예를 들면 폴리에스테르, 메타계 아라미드, 파라계 아라미드, 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리이미드 등의 스테이플 파이버를 들 수 있다. 펠트는, 이들 스테이플 파이버에서 얻어지는 웨브를, 각각의 섬유의 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 이들의 가공계로부터 평직 등에 의해 얻어지는 기포 (基布) 의 한쪽 면에 얹거나 또는 양면에 끼워 니들펀치가공에 의해 제조되며, 예를 들면 집진용 여과포, 슬라이딩 부재, 발수성 부재, 비점착성 부재, 전자사진장치의 이형제 공급용 부재 등 많은 산업분야에서 사용되고 있다.
특히, 펠트를 집진용 여과포에 사용한 경우, 동일한 집진효율을 가지는 직포와 비교하여 약 2 배의 표면공극율을 가지고 있기 때문에, 단위여과면적당 통기도가 2 배로 되어 압력손실이 작고 송풍동력이 작아도 되는 이점이 있다. 그러나, 한편 상기 스테이플 파이버로부터 단순한 니들펀치가공에 의해 얻어지는 펠트를 거쳐 제조되는 집진용 여과포는, 사용하는 동안에 제거되어야 할 일부 입자가 펠트 내부까지 침입하여 곧 눈이 막혀서 압력손실을 증대시킨다는 문제가 있다. 또한, 펠트의 표면에 부착되어 퇴적한 입자를 털어낼 때에 충분히 털어낼 수 없다는 문제를 가지고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 집진용 여과포, 예를 들면 백 필터에 사용하는 펠트에 대하여 예컨대 다음과 같은 여러 가지 개량방법이 제안되어 있다.
(1) 펠트의 집진측 면에 존재하는 보풀이 일어난 섬유를 가능한 한 줄이기 위하여, 예를 들면 버너로 보풀을 태우거나 상기 면 부근을 그 연화점에 가까운 온도로 캘린더가공하는 방법.
(2) 펠트의 집진측 면의 밀도를 크게 하기 위하여 니들펀칭하는 방법.
(3) 일본 공개특허공보 평3-60712 호에 기재되어 있는 강도나 형태를 유지하여 눈이 막히는 것을 감소시키는 것을 목적으로 한 니들펠트의 표면에 부직포 시트를 라미네이트하여 얻어지는 집진용 여과포를 사용하는 방법.
(4) 펠트의 집진측 면에 PTFE 의 입자를 함유하는 분산액을 도포하여 용착하는 방법.
(5) 펠트의 집진측 면에 PTFE 의 다공성 필름을 접착제를 통해 라미네이트하는 방법.
그러나, 상기 (1) 의 방법에서는 집진측 면에 퇴적한 먼지 입자를 어느 정도 털어내기 쉬워지기는 하지만, 만족할 수 있는 방법은 아니다. 상기 (2) 및 (3) 의 방법에서는 펠트의 집진측 면 부근의 밀도가 커져서 (표면의 치밀화) 먼지 입자가 펠트 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있으며, 털어내기 쉬워지나, 역시 만족할 수 있는 방법은 아니다.
상기 (4) 의 방법에서는 고가인 PTFE 를 표면에만 사용하기 때문에 비용적으로 유리하며, 또한 PTFE 가 가지는 비부착성에 의해 먼지 입자를 털어내기 쉬워지는 반면, PTFE 로 이루어지는 피막은 박리되기 쉬워서 내마찰성이 떨어진다. 또한, PTFE 의 피막을 형성시키기 위해서는 고온에서 소성하여야만 하며, 펠트를 형성하는 섬유에는 내열성이 요구되기 때문에, 사용할 수 있는 섬유의 종류에 제약이 있다는 문제가 있다.
상기 (5) 의 방법에서는 상기 (4) 의 방법과 동일한 장점이 있으나, 접착제를 사용하기 때문에 펠트의 공극율이 작아져서 압력손실이 커진다는 문제가 있다.
상기 (1) ∼ (5) 의 방법은 치밀화를 도모하여 펠트를 복층화함으로써 먼지 입자의 침입, 그 입자 털어냄의 용이성 등을 개량하고자 한 것이나, 펠트의 집진측 면 부근의 단면을 현미경관찰한 결과 등에서 상기한 바와 같은 문제점이 있어 만족할 수 있는 방법은 아니다.
본 발명은 펠트의 적어도 일측 표면에 교락성을 가지는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 의 스테이플 파이버 (staple fiber) 로 이루어진 층이 형성되어 있는 복층펠트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 상기 복층펠트로 이루어진 부재, 즉 슬라이딩 부재, 발수성 부재, 비점착성 부재, 전자사진장치의 이형제 공급용 부재, 집진용 여과포에 관한 것이다.
도 1 의 (a) 는 본 발명의 복층펠트에서 얻어지는 집진용 여과포의 집진전 의 단면을 설명하기 위한 모식도이고, 도 1 의 (b) 는 상기 여과포의 집진후의 단면을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2 는 PTFE 의 일축연신필름을 찰과 및 해섬하기 위한 장치를 설명하기 위한 단면의 모식도이다.
도 3 은 루프구조 및/또는 분지를 가지며 권축성이 있는 PTFE 의 스테이플 파이버를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4 는 PTFE 필름의 일축연신을 스플릿할 때의 상하 1 쌍의 바늘날 롤을 설명하기 위한 단면의 모식도이다.
도 5 는 도 4 에 나타낸 바늘날 롤의 바늘에 의해 구멍이 형성된 PTFE 필름을 설명하기 위한 평면의 모식도이다.
도 6 은 도 4 에 나타낸 바늘날 롤의 바늘과 PTFE 필름이 이루는 각도를 설명하기 위한 단면의 모식도이다.
도 7 은 양털형상물을 얻기 위한 카드기를 설명하기 위한 단면의 모식도이다.
도 8 의 (a) 는 도 2 에 나타낸 찰과 및 해섬을 하기 위한 장치의 바늘날 롤을 설명하기 위한 단면의 모식도이고, 도 8 의 (b) 는 상기 바늘날 롤을 설명하기 위한 평면의 모식도이다.
도 9 는 집진용 여과포의 성능을 평가하기 위한 장치를 설명하기 위한 단면의 모식도이다.
도 10 은 실시예 1 및 비교예 2 에서 얻어진 각 펠트로 이루어지는 집진용 여과포의 압력손실을 나타내는 그래프이다.
도 11 의 (a) 는 비교예 2 에서 얻어진 집진용 여과포의 집진전의 단면을 설명하기 위한 모식도이고, 도 11 의 (b) 는 상기 여과포의 집진후 의 단면을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12 는 PTFE 필름을 찰과, 해섬하여 모재펠트에 퇴적한 후에 교락하기 위한 장치의 단면을 설명하기 위한 모식도이다.
본 발명의 목적은 압력소실이 작고, 먼지 입자를 털어내기 쉬우며, 내마찰성, 기계적 강도가 뛰어난 집진용 여과포, 슬라이딩성이 뛰어난 슬라이딩 부재, 발수성이 뛰어난 발수성 부재, 비점착성이 뛰어난 비점착성 부재, 통기성, 내열성, 내유성이 뛰어난 전자사진장치의 이형제 공급용 부재 등의 각종 부재 및 이들에 사용하는 복층펠트 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 펠트의 적어도 일측 표면에 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어진 웨브 층이 형성되어 이루어지며, 상기 펠트를 형성하는 섬유와 PTFE 의 스테이플 파이버가 교락 (confounding) 에 의해 결합하여 복층되어 있는 것을 특징으로 하는 복층펠트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 PTFE 의 스테이플 파이버가 분지 및/또는 루프를 가지고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 PTFE 의 스테이플 파이버의 섬유길이가 3 ∼ 25 ㎜ 인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 PTFE 가 PTFE 의 반소성체로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기한 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 단위질량이 50 ∼ 500 g/㎡ 인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기한 것 중 어느 하나의 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 것 중 어느 하나의 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발수성 부재에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 것 중 어느 하나의 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비점착성 부재에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 것 중 어느 하나의 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진장치의 이형제 공급용 부재에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 것 중 어느 하나의 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집진용 여과포에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 펠트를 형성하는 섬유가 폴리에스테르섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 불소수지섬유, 카본섬유 및 유리섬유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 섬유인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 펠트의 적어도 일측 표면에 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브를 얹은 후, 워터제트 니들 및/또는 니들펀치에 의해 펠트를 형성하는 섬유와 PTFE 의 스테이플 파이버를 교락에 의해 결합하여 복층하는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은 상기 PTFE 의 스테이플 파이버가 PTFE 의 일축연신필름을 고속으로 회전하는 바늘날 롤로 찰과하여 해섬함으로써 얻어지며, 또한 상기 PTFE 의 스테이플 파이버를 복층하는 펠트에 상기 해섬후 바로 퇴적하여 웨브로 하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 상기 웨브를 형성하는 PTFE 의 스테이플 파이버가 미리 친수화처리되어 있으며, 상기 스테이플 파이버를 복층하는 펠트에 상기 해섬후 바로 퇴적하여 웨브로 하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 상기 웨브를 친수화처리한 후에 복층하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 상기 표면장력이 30 dyne/㎝ 이하인 친수성 액체로 웨브를 친수화처리하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 상기 PTFE 가 PTFE 의 반소성체로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 복층펠트는 PTFE 의 스테이플 파이버, 그 중에서도 특히 분지 및/또는 루프를 가지는 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브에 의해 펠트 (이하,「모재펠트」라고도 함) 의 적어도 일측 표면이 복층화되어 있으며, 상기 스테이플 파이버의 교락성을 이용하여 모재펠트를 형성하는 섬유, 특히 모재펠트의 표면 근방의 섬유와 결합하여 복층화되어 있는 것에 최대의 특징이 있고, 따라서 특히 내마찰성이 뛰어나므로 상기 각종 부재에 사용될 수 있다.
그리고, 본 명세서에 있어서 복층화란, 예를 들면 펠트층과 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브 층의 경계가 명료하지 않아도 되며, 펠트를 형성하는 섬유가 많은 층과 상기 스테이플 파이버가 많은 층이 적층되어 있는 것을 말한다. 또한, 펠트의 표면이 불연속적으로 복층화되어 있어도 되며, PTFE 의 스테이플 파이버가 예컨대 니들펀칭에 의해 펠트층으로 밀어넣어지거나, 또한 반대로 펠트의 섬유가 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브 층의 표면으로 나옴으로써, 상기 파이버로 이루어지는 층이 연속적이지 않은 것 등을 들 수 있고, 표면 중의 불연속적인 부분의 비율은 각 용도에 따라 선택할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 모재펠트는 통상의 섬유에서 통상의 방법, 예컨대 니들펀칭에 의해 얻어지는 것이며, 시판품을 사용할 수 있다.
상기 모재펠트를 형성하는 섬유는, 예를 들면 양모 등의 동물성 섬유, 목면 등의 식물성 섬유, 카본섬유, 유리섬유 등의 무기섬유, 폴리에스테르섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드 (PPS) 섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 소성 PTFE 섬유, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 섬유, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체 섬유, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 섬유 등의 용융방사섬유 등의 불소수지섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 아크릴계 섬유, 나일론계 섬유 등의 유기합성섬유 등을 들 수 있으나, 이들 중에서도 집진용 여과포의 경우, 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 불소수지섬유, 카본섬유, 유리섬유 또는 이들의 2 종 이상이 바람직하다.
그리고, 모재펠트의 중앙부는 평직 등에 의해 얻어지는 직포로 이루어지는 기포인 것이 강도가 향상되는 점에서 바람직하며, 이와 같은 기포에 사용하는 섬유로서는 상기 예로 든 섬유가 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 PTFE 의 스테이플 파이버는, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌 (TFE) 의 유화중합법에 의해 얻어지는 수성분산체로부터 에멀션 방사공정, 소성공정 등을 거쳐 얻어지는 것, PTFE 의 필름으로부터 소성공정, 슬릿공정, 연신공정 등을 거쳐 얻어지는 것, PTFE 의 필름으로부터 소성공정, 연신공정, 찰과공정 등을 거쳐 얻어지는 것, PTFE 의 필름으로부터 소성공정, 연신공정, 스플릿공정, 재단공정 등을 거쳐 얻어지는 것 등을 들 수 있다.
특히, 분지 및/또는 루프를 가지고 있기 때문에 교락성, 내탈모성이 뛰어나다는 점에서, PTFE 의 필름으로부터 소성 또는 반소성공정, 연신공정, 고속으로 회전하는 바늘날 롤에 의한 찰과, 해섬공정 등을 거쳐 얻어지는 스테이플 파이버가 바람직하다.
그리고, 이 중에서도 반소성공정을 거쳐 얻어지는 스테이플 파이버가 연신배율이 크고 (소성공정을 거쳐 얻어지는 것의 3 ∼ 6 배) 비중이 작은 것이 얻어지기 때문에 웨브의 단위질량을 작게 할 수 있으며, 또한 자기점착성을 쉽게 나타내기 때문에 열프레스가공에 의해 보풀이 일어나는 것을 억제할 수 있음과 동시에 평활성이 뛰어나다는 점에서 바람직하다.
그리고, 본 발명에 있어서 다른 섬유로서, 예를 들면 무기섬유, 내열성 합성섬유, 함불소수지섬유, 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 천연섬유 또는 이들의 2 종 이상의 섬유를 상기 PTFE 의 스테이플 파이버와 병용하여 사용할 수 있다.
상기 다른 섬유의 혼합비율은 10 ∼ 90 중량% 로서, 10 ∼ 75 중량% 인 것이 바람직하고, 15 ∼75 중량% 인 것이 더욱 바람직하며, 상기 배합비율이 10 중량% 미만이면 교락성의 개량도 진행되지 않아 단지 교잡물로 되는 경향이 있고, 90 중량% 를 넘으면 PTFE 의 특성이 발휘되지 않게 되는 경향이 있다.
상기 다른 섬유를 2 종 이상 사용하는 것은, 복층펠트의 교락강도, 겉보기 밀도, 도전성의 부여, 통기성 등의 특성을 여러 가지로 변화시켜 최종용도에 맞는 복층펠트를 제작하기 위해서이다.
상기 무기섬유로서는, 예를 들면 탄소섬유, 유리섬유, 금속섬유, 아스베스토, 록 울 등을 들 수 있는데, 섬유길이의 점에서 탄소섬유, 유리섬유, 금속섬유가 바람직하다.
상기 금속섬유로서는, 예를 들면 스테인리스 스틸섬유, 구리섬유, 스틸섬유 등을 들 수 있는데, 내부식성의 점에서 스테인리스 스틸섬유가 바람직하다.
상기 내열성 합성섬유로서는, 예를 들면 폴리페닐렌설파이드 (PPS) 섬유, 폴리이미드 (PI) 섬유, 파라계 아라미드섬유, 메타계 아라미드섬유, 페놀계 섬유, 폴리아릴레이트섬유, 탄소화섬유, 함불소수지섬유가 바람직하다.
상기 함불소수지섬유로서는, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체 (PFA) 섬유, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP) 섬유, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 (ETFE) 섬유, 폴리비닐플루오라이드 (PVF) 섬유, 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVdF) 섬유, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 (PCTFE) 섬유, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체 (ECTFE) 섬유 등이 바람직하다.
상기 폴리올레핀계 섬유로서는, 예를 들면 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유 등을 들 수 있는데, 순도의 점에서 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유가 바람직하다.
상기 폴리에스테르계 섬유로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트섬유 등을 들 수 있는데, 공업적인 생산 등에 의한 경제적 이유에서 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유가 바람직하다.
그 외, 예를 들면 나일론섬유, 우레탄섬유 등도 사용할 수 있다.
상기 천연섬유로서는, 예를 들면 울, 목면, 캐시미어, 앙고라, 견, 마, 펄프 등을 들 수 있는데, 교락성에 필요한 섬유길이의 점에서 울, 목면이 바람직하다.
PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 단위질량은, PTFE 가 가지는 본래의 특성을 유지할 수 있고, 내마찰성을 비롯한 본 발명의 각 용도에 있어서의 효과, 그리고 코스트 메리트가 얻어진다는 점에서 50 ∼ 500 g/㎡ 인 것이 바람직하며, 후기하는 카드기로 균일한 웨브가 얻어진다는 점에서 50 ∼ 250 g/㎡ 인 것이 더욱 바람직하다.
또한, PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 단위질량을 50 ∼ 100 g/㎡ 정도로 작게 할 경우, 상기 스테이플 파이버의 섬유길이로서는 25 ㎜ 이하인 것이 웨브의 품질이 좋아 비교적 균일한 웨브를 얻을 수 있다는 점에서 바람직하며, 3 ∼ 25 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하고, 3 ∼ 20 ㎜ 인 것이 더욱 더 바람직하며, 3 ∼ 15 ㎜ 인 것이 특히 바람직하다.
이와 같은 섬유길이가 짧은 PTFE 의 스테이플 파이버는, 예컨대 PTFE 필름으로부터 소성공정, 연신공정, 스플릿공정, 재단공정 등을 거치는 방법, PTFE 필름으로부터 소성 또는 반소성공정, 연신공정, 고속으로 회전하는 바늘날 롤에 의한 찰과, 해섬공정 등을 거치는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.
상기 섬유길이가 짧은 PTFE 의 스테이플 파이버를 사용하여, 예컨대 후기하는 워터제트 니들에 의해 복층화를 실시하면, 고압의 물로 인해 섬유가 산란되기 쉽다는 문제가 있다. 본 발명자들은 이 문제를 워터제트 니들에 의한 복층화공정전에 미리 PTFE 의 스테이플 파이버를 친수화처리함으로써 해결할 수 있음도 발견하였다.
PTFE 의 스테이플 파이버를 친수화처리하는 방법으로서는, 예를 들면 일본 특허공보 평5-21009 호 및 특허공보 평5-21010 호에 기재되어 있는 비금속이온형 함불소 계면활성제로 PTFE 의 표면을 처리하여 상기 비금속이온형 함불소 계면활성제가 탈락하지 않도록 하기 위하여, 퍼플루오로알킬산암모늄염 수용액에 불용으로 될 때까지 가교하여 친수화하는 방법, 일본 공개특허공보 평4-249548 호에 기재되어 있는 퍼플루오로알킬기와 친수성 기를 가지는 함불소 화합물과 PTFE 의 표면을 이소시아네이트기를 가지는 화합물을 통해 가교구조를 가지는 친수성 불소수지재료를 얻는 방법, 일본 공개특허공보 평4-94724 호에 기재되어 있는 PTFE 의 표면에 스패터에칭과 코로나방전처리를 실시하여 친수화를 실시하는 방법 등을 들 수 있으며, 본 발명에 있어서 이들 방법을 이용할 수 있다.
또한, 다른 방법으로서는 표면장력이 30 dyne/㎝ 이하인 친수성 액체를 사용하는 방법을 들 수 있으며, 친수성 액체의 표면장력이 30 dyne/㎝ 이하임으로써, 소수성인 PTFE 의 스테이플 파이버가 젖기 쉬워진다. 상기 친수성 액체로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 (IPA) 등의 알코올류, 이 알코올의 수용액 등을 들 수 있다.
이러한 친수성 방법을 실시하는 단계로서는, 워터제트 니들에 의한 복층화 공정전이라면 어느 공정이어도 되는데, 예를 들면 PTFE 의 필름의 제조공정 직후, 상기 필름의 일축연신공정 직후, 상기 필름의 찰과, 해섬공정 또는 스플릿, 재단공정 직후, 후기하는 모재펠트의 적어도 일측 표면에 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브를 얹는 공정 직후가 바람직하다. 특히 상기 친수성 액체를 사용하는 방법의 경우, 상기 웨브를 얹는 공정 직후에 상기 친수성 액체에 침지하는 것이, 이것에 이어지는 워터제트 니들에 의한 복층화 공정에서 PTFE 스테이플 파이버가 고압의 수류로 인해 산란되기 어렵다는 점에서 바람직하다. 그리고, 상기 친수성 액체를 사용하는 방법은 침지 이외에 도포, 분사 등을 들 수 있다.
본 발명의 복층펠트는, 예를 들면 도 1 의 (a) 에 모식적으로 나타내는 바와 같은 단면구조를 가지고 있다. 도 1 의 (a) 에 있어서, 1 은 모재펠트 (2) 의 적어도 일측 표면에 형성되는 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브 층 (치밀층) 이고, 모재펠트 (2) 는 중앙부분의 기포 (3) 와 모재펠트의 섬유부분 (4) 으로 이루어져 있다. 도 1 의 (b) 는 도 1 의 (a) 에 나타내는 본 발명의 복층펠트를 후기하는 바와 같이 집진용 여과포에 사용한 후의 단면을 모식적으로 나타내고 있으며, 1 ∼ 4 는 상기한 바와 동일하고, 5 는 더스트 입자를 나타낸다.
이어서, 이와 같은 본 발명의 복층펠트를 얻기 위한 제조방법에 대하여 설명하는데, 특별히 제한이 없는 한 사용하는 각종 재료는 상기한 것을 사용할 수 있다.
(모재펠트의 제작)
(A) 본 발명에서 사용할 수 있는 모재펠트는 통상의 섬유에서 통상의 방법, 예컨대 니들펀칭에 의해 얻어지는 것이며, 시판품을 사용할 수 있다.
상기 모재펠트를 형성하는 섬유는, 예를 들면 양모 등의 동물성 섬유, 목면 등의 식물성 섬유, 카본섬유, 유리섬유 등의 무기섬유, 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드 (PPS) 섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 소성 PTFE 섬유, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 섬유, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체 섬유, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 섬유 등의 용융방사섬유 등의 불소수지섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 아크릴계 섬유, 나일론계 섬유 등의 유기합성섬유 등을 들 수 있으나, 이들 중에서도 집진용 여과포의 경우, 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 불소수지섬유, 카본섬유, 유리섬유 또는 이들의 2 종 이상이 바람직하다.
그리고, 모재펠트의 중앙부는 평직 등에 의해 얻어지는 직포로 이루어지는 기포인 것이 강도가 향상되는 점에서 바람직하며, 이와 같은 기포에 사용하는 섬유로서는 상기 예로 든 섬유가 바람직하다.
(복층화하기 위한 웨브의 제작)
(B) PTFE 의 반소성필름을 6 ∼ 30 배로 연신한 후, 도 2 에 나타내는 찰과 및 해섬을 하기 위한 장치를 사용하여 찰과, 해섬한다.
도 2 에 있어서, 6 은 PTFE 의 일축연신필름, 7 은 핀치 롤, 8 은 바늘날 롤, 9 는 바늘, 10 은 후드, 11 은 반송벨트, 12 는 해섬된 PTFE 의 스테이플 파이버, 13 은 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 양털형상물을 나타낸다.
상기 찰과, 해섬해서 얻어지는 PTFE 의 스테이플 파이버는 도 3 에 모식적으로 나타내는 바와 같은 형상을 가지고 있다. 도 3 에 있어서, 14 는 상기 양털형상물을 구성하는 PTFE 의 스테이플 파이버, 16 은 주름, 15, 17 및 18 은 분지, 19 는 루프를 나타낸다.
이와 같은 찰과, 해섬에 의해 루프구조 및/또는 분지를 가지며 권축성이 있는 섬유길이 5 ∼ 150 ㎜ 의 스테이플 파이버의 양털형상물로 이루어지는 단위질량 50 ∼ 500 g/㎡ 의 웨브가 얻어진다.
(복층펠트의 제작)
(C) 상기 (A) 에 나타낸 모재펠트 위에 상기 (B) 에서 얻어진 웨브를 얹고, 워터제트 니들장치를 사용하여 상기 펠트를 형성하는 섬유와 상기 웨브를 형성하는 스테이플 파이버를 교락에 의해 결합하여, 본 발명의 복층펠트가 얻어진다. 워터제트 니들의 조건으로서는, 통상의 코튼섬유에 사용되는 조건을 들 수 있다.
그리고, 모재펠트를 복층화하기 위한 PTFE 의 반소성 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브작성에는 상기 도 2 에 나타내는 찰과 및 해섬을 하기 위한 장치를 사용하는 것이, 상기 파이버가 장치내에 쌓이거나 또한 부착되지 않는다는 점에서 바람직하며, 그리고 직접 모재펠트에 상기 파이버를 퇴적할 수 있기 때문에, 공정의 간략화가 도모된다는 점에서 바람직하다. 또한, 이 때 상기 모재펠트 대신에 통기성이 있는 스펀본드 (spunbonded) 부직포나 직포에 상기 스테이플 파이버를 일시적으로 퇴적하고 나서 모재펠트로 옮겨 얹은 후, 상기한 바와 같은 워터제트 니들장치를 사용하여 교락하여도 되며, 금속침에 의한 니들펀치를 병용함으로써 교락이 더욱 진행되어, 특히 모재펠트 내부의 상기 펠트를 형성하는 섬유와도 교락하기 때문에 보다 강고한 복층펠트를 얻을 수 있다.
또한, 상기 수법에 의해 얻어진 복층펠트의 PTFE 스테이플 파이버로 이루어지는 층의 표면을 평활화함으로써, 마찰계수가 더욱 낮고 이형성이 뛰어난 것을 제작할 수 있다.
표면평활화의 수법으로서는 마찰계수를 낮게 할 수 있으며 이형성이 뛰어난 것이라면 되며, 예를 들면 가열할 수 있는 닙 롤 (nip roll) 이나 면압으로 닙을 실시하는 연속식 벨트식 라미네이터 (예를 들면, 아사히섬유기계(주) 제조 JR : 9005) 를 사용하면 된다. 또한, 인두 같은 것으로 축차프레스하는 방법이나 가정용 다리미, 즈봉 프레서 등이어도 된다. 표면평활화의 상태는 100 ∼ 360 ℃ 범위내의 온도에서 압력과 가압시간에 따라 자유롭게 변경할 수 있다.
이와 같은 제조방법에 의해 얻어지는 복층펠트는 그 표면의 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브 층이 치밀하며, 상기 파이버는 루프구조 및/또는 분지를 가지고 있기 때문에, 모재펠트를 형성하는 섬유와의 교락성이 뛰어나고, 특히 내마찰성이 뛰어남과 아울러 탄성, 가요성을 가지고 있으며, PTFE 가 본래 가지고 있는 특성을 유지하는 것이다.
이와 같은 복층펠트는, 예를 들면 집진용 여과포, 슬라이딩 부재, 발수성 부재, 비점착성 부재, 전자사진장치의 이형제 공급용 부재 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 집진용 여과포로서는, 예를 들면 백 필터 등에 이용할 수 있다. 상기 백 필터는, 예를 들면 상기 복층펠트를 PTFE 의 스테이플 파이버층이 외측으로 되도록, 직경 100 ∼ 300 ㎜, 길이 0.5 ∼ 5 ㎜ 의 백 형상으로 봉제가공하여, 내부에 리테이너라 불리는 형상유지틀을 삽입하여 얻어지고, PTFE 의 스테이플 파이버층 측을 통해 더스트 등의 입자를 포함하는 유체 (액체나 기체) 를 공급함으로써, 여과되어 청정한 유체를 백 필터의 개구부에서 외부로 방출할 수 있다. 또한, 상기 스테이플 파이버층을 백 필터의 내측이 되도록 하여도 되며, 이 경우의 상기 유체의 흐름은 반대가 된다. 그리고, 여과면적을 크게 하기 위하여 플리츠형상의 복층펠트를 사용하여도 된다. 백 필터의 모재펠트를 형성하는 섬유로서는 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 불소수지섬유, 카본섬유, 유리섬유 또는 이들의 2 종 이상이 바람직하다.
또한, PTFE 의 스테이플 파이버가 모재펠트를 형성하는 섬유에 교락에 의해 강고하게 결합되어 있기 때문에, 백 필터로서 사용한 경우, 펄스제트 에어나 역세 (back washing) 에어로 인해 발생하는 팽창, 진동, 마모 등의 기계적 강도에 대한 내성이 뛰어나기 때문에, 백 필터의 손상트러블을 경감시킬 수 있다.
또한, 내열 백 필터용 여과포로서 메타계 아라미드섬유, PPS 섬유, 폴리이미드섬유, PTFE 섬유 등으로 이루어지는 단층펠트가 널리 사용되고 있다. 한편, PTFE 의 스테이플 파이버는 성능이 뛰어나지만 고가라는 문제를 안고 있었으나, 예컨대 메타계 아라미드섬유로 이루어지는 펠트를 모재펠트로 하여 표면만을 PTFE 의 스테이플 파이버를 사용하여 복층화함으로써, PTFE 의 스테이플 파이버의 뛰어난 성능면과 저렴한 모재의 경제면이 융합된 내열 백 필터용 여과포로 된다.
상기 집진용 여과포는 집진측 표면층이 PTFE 의 스테이플 파이버층이기 때문에, 그 뛰어난 특성, 즉 작은 표면에너지 때문에 더스트 등의 입자의 탈리가 좋아, 예컨대 습윤더스트의 고착이 일어나지 않으므로 털어내기 쉬운 집진용 여과포이다.
또한, PTFE 의 스테이플 파이버로 표면치밀층이 형성되어 있기 때문에, 더스트 등의 입자가 모재펠트의 깊은 부분까지 침입하지 않으므로, 압력손실의 상승을 장기간에 걸쳐 낮게 유지할 수 있다.
상기 슬라이딩 부재는 상기 복층펠트의 모재펠트측을, 예를 들면 금속, 세라믹, 유리, 목재, 플라스틱 등에서 얻어지는 부재의 평면부분, 곡면부분, 젖힘면부분 등에 접착제 등을 통해 붙여서 PTFE 의 스테이플 파이버층의 표면을 슬라이딩면으로 하는 슬라이딩부재로서 이용할 수 있다.
이 슬라이딩 부재의 특징은 모재펠트의 탄성, 가요성과 표면층인 PTFE 의 스테이플 파이버층 표면의 저마찰성을 겸비한 것으로서, 예를 들면 자동차처럼 곡면부분을 가지는 창유리의 개폐에서는 창틀에 상기 부재를 사용함으로써 창틀의 틈을 시일함과 동시에 작은 힘으로 개폐할 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩 부재는 회전하는 플로피 디스크에 접촉하는 부재의 슬라이딩면, 인공스키장이나 미끄럼대 등의 활주면 등에도 이용할 수 있다.
이들 슬라이딩 부재의 모재펠트를 형성하는 섬유로서는 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 나일론 및 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유가 바람직하다.
상기 발수성 부재는 상기 복층펠트를 재단하기만 한 것, 재단한 것을 PTFE 의 스테이플 파이버층의 표면을 발수면으로 하여 봉제가공한 것, 또한 재단의 유무에 관계없이 모재펠트측 표면을 클로스, 목재, 콘크리트벽 등에 접착제를 통해 라미네이트한 것 등을 들 수 있다.
이들 발수성 부재는 모재펠트의 탄성, 가요성, 통기성을 가지고 있으며, 또한 발수제 등의 도포처리에 비하여 영구적인 발수성을 가지는 데 특징이 있다. 복층펠트를 재단하기만 한 것은 테이블 클로스 등에, 또한 봉제가공한 것은 펠트모자, 장갑, 우비, 의료용 재료 등에 이용할 수 있다. 또한, 복층펠트의 모재펠트측을 건축재료에 접착하여 벽재나 카펫으로 이용할 수도 있다.
이들 발수성 부재의 모재펠트를 형성하는 섬유로서는 양모 등의 동물성 섬유, 목면 등의 식물성 섬유, 나일론계 섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 아크릴계 섬유가 바람직하다.
상기 비점착성 부재는, 상기 복층펠트를 리본형상 등으로 재단하여 롤형상 기재의 표면에 복층펠트의 모재펠트측 표면을 접착하여 타측 표면이 비점착성 PTFE 의 스테이플 파이버층으로 이루어지는 비점착성 롤, 예를 들면 풀 등을 함유하는 천이나 종이 등의 탄성 니플 롤로서 이용할 수 있다. 또한, 복층펠트를 재단한 것은, 예컨대 다리미대로 가공하여 사용할 수 있다. 다리미대는 다리미에서 방출되는 스팀을 투과할 필요가 있으며, 또한 적당한 탄성이나 풀액으로 다리미대와 의류가 부착되지 않아야 한다. 이와 같은 용도에 상기 비점착성 부재를 사용하면, 스팀의 양호한 투과성, 풀의 비부착성을 얻을 수 있으며, 적당한 탄성이 있으므로 다림질을 편하게 할 수 있다.
이들 비점착성 부재의 모재펠트를 형성하는 섬유로서는 나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유, 페놀계 섬유가 바람직하다.
상기 전자사진장치의 이형제 공급용 부재는, 상기 복층펠트를 리본형상으로 재단한 것을, 이형재로서 예를 들면 실리콘 오일 등이 함침되어 있는 롤형상 기재의 표면에 PTFE 의 스테이플 파이버층이 표면으로 되도록 감아서, 상기 이형제가 서서히 PTFE 의 스테이플 파이버층의 표면으로 블리드하여 가열 롤 또는 압착 롤의 표면에 상기 이형제를 도포할 수 있는 부재로서 이용할 수 있으며, 토너 오프셋을 방지할 수 있다.
이와 같은 전자사진장치의 이형제 공급용 부재의 모재펠트를 형성하는 섬유로서는 폴리에스테르계 섬유, 메타계 아라미드섬유가 바람직하다.
그리고, 본 발명에 있어서 상기 복층펠트는 평판상이어도 사용할 수 있으며, 예를 들면 500 ㎜ × 500 ㎜ 크기의 복층펠트의 외주를 금속제 틀로 둘러싸서, 외주로부터 유체가 새지 않도록 시일하거나 또한 유체의 압력에 견디도록 복층펠트의 양면을 그물로 덮어 보강하여도 되며, 그리고 여과면적을 크게 하기 위하여 플리츠형상의 복층펠트를 사용하여도 된다.
또한, 본 발명의 복층펠트를 상기한 바와 같은 평판상으로 사용하며, 특히 유체가 액체일 때의 구체예로서는 필터프레스용 여과포를 들 수 있다. 이 때의 모재펠트를 형성하는 섬유로서는 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리이미드섬유, PTFE 섬유, 또한 이 때 PTFE 섬유를 모재펠트로서 사용하는 경우, PTFE 섬유를 친수화처리하여 두는 것이 바람직하다. 그리고, 특히 내약품성이 요구되는 경우에는 폴리이미드섬유, PTFE 섬유, 카본섬유가 바람직하다.
이러한 모든 경우에 PTFE 의 스테이플 파이버층의 표면이 상기 더스트 등의 입자를 포함하는 유체와 접촉하는 여과포인 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1, 비교예 1 ∼ 2
(PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 모재펠트와 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 복층화)
(모재펠트의 제작)
(1) PTFE 파인 파우더 (폴리프론 F104, 다이킨공업(주) 제조) 를 액체조제 (IP-2028, 이데미츠석유화학(주) 제조) 와 혼합한 후, 숙성을 실온에서 2 일간 실시하고, 압축예비성형에 의해 블록을 만든다. 이어서, 그 예비성형품 블록을 사용하여 페이스트압출성형, 캘린더성형을 실시한 후, 조제를 가열건조시켜 폭 190 ㎜, 두께 60 ㎛ 의 미소성필름을 제작한다.
(2) 미소성필름을 360 ℃ 로 가열된 염욕중에서 60 초간 열처리함으로써 폭 165 ㎜, 두께 60 ㎛ 의 소성필름을 얻는다.
(3) 소성필름을 320 ℃ 로 가열된 회전속도가 다른 2 개의 롤에 의해 길이방향으로 5 배의 연신을 실시하여 폭 110 ㎜, 두께 18 ㎛ 의 일축연신필름을 얻는다.
(4) 이어서, 이 일축연신필름을 도 4 에 나타내는 상하 1 쌍의 바늘날 롤을 사용하여 스플릿을 실시한다. 도 4 에 있어서, 20 은 PTFE 의 일축연신필름, 21 및 22 는 바늘날 롤, 23 및 24 는 바늘날 롤의 외주에 설치된 바늘을 나타낸다.
일축연신필름 (20) 을 도 4 에 나타내는 상하 1 쌍의 바늘날 롤 (21, 22) 를 사용해서, 필름 (20) 의 이송속도 (V1) 8 m/분 에대해 바늘날 롤 (21, 22) 의 주속 (V2) 을 64 m/분으로 하여, V2/V1 속도비가 8 배로 되는 조건으로 스플릿을 실시한다.
바늘날 롤 (21,22) 의 형상 및 상하 바늘날 롤의 바늘 (23,24) 의 배열 및 맞물림은 다음과 같다. 도 4 의 상하 1 쌍의 바늘날 롤 (21,22) 과 등속으로 필름 (20) 을 통과시킨 결과, 도 5 에 나타내는 바와 같은 구멍이 형성된 필름 (25) 이 얻어졌다. 도 5 의 A 는 상부 바늘날 롤 (21) 의 바늘구멍이며, 원주방향의 피치 (P1) 는 2.5 ㎜ 였다. B 는 하부 바늘날 롤 (22) 의 바늘구멍이며, 그 원주방향의 피치 (P2) 는 P1 과 마찬가지로 2.5 ㎜ 였다. 바늘의 롤 길이방향의 설치개수 (a) 는 1 ㎝ 당 13 개였다. 또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이 바늘설치각도 (θ) 는 상기 바늘날 롤 (21 또는 22) 에 끌어들여지는 필름 (20) 에 대하여 예각 (60°) 이 되도록 하고 있다. 상하부 바늘날 롤의 맞물림은 도 5 에서 알 수 있는 바와 같이 상부 바늘날 롤 (21) 과 하부 바늘날 롤 (22) 의 바늘이 원주방향에 대하여 번갈아 위치하는 것이었다. 그리고, 바늘날 롤의 길이방향의 길이는 250 ㎜, 직경은 바늘날 롤의 바늘 선단에서 50 ㎜ 였다.
(5) 스플릿된 일축연신필름을 길이방향으로 70 ㎜ 로 재단하고, 도 7 에 나타내는 카드기 (형식 SC360-DR, 다이와기공(주) 제조) 를 사용하여 양털형상물을 얻을 수 있다. 도 7 에 있어서, 26 은 솜덩어리 컨베이어, 27 은 드럼, 28 은 테이커인, 29 는 실린더, 30 은 도퍼, 31 은 카드 이동거리, 32 는 커버를 나타낸다. 이 카드기에 스플릿된 일축연신필름을 통과시킴으로써 5 ㎝ 당 적어도 하나의 루프구조 및/또는 분지를 가지며 권축성이 있는 상기 도 3 에 나타내는 섬유 (스테이플 파이버) 로 이루어지는 양털형상물을 얻는다.
얻어진 섬유의 평균섬유직경은, 섬유에 레이저광을 쬐어 그 투영을 통해 측정하는 자동섬유직경 측정기 (Peyer 사 제조 FDA-200) 를 사용하여 랜덤하게 2000 개의 섬유에 대해 측정한 결과, 평균섬유직경은 29 ㎛ 였다.
(6) 얻어진 양털형상물에 대전방지제 엘리미너 (마루젠유화상사(주) 제조) 를 약 2 중량% 분사한 후, 상기 도 7 에 나타내는 카드기에 통과시켜 단위질량 250 g/㎡ 의 웨브를 제작한다. 이 때, 실린더의 회전수는 180 rpm, 도퍼의 회전수는 6 rpm, 드럼의 회전수는 5 rpm 이었다.
(7) 얻어진 웨브를 단위질량 110 g/㎡ 의 코넥스 CO1700 (데이진(주) 제조) 의 직포 (기포로 됨) 위에 얹고, 다시 상기 (6) 과 동일한 방법으로 단위질량 250 g/㎡ 의 웨브를 제작하여, 이 기포의 다른 한쪽 면에도 (6) 에서 얻어진 웨브를 얹고, 니들펀치기 (다이와기공(주) 제조) 에 의해 니들펀치 밀도 750 개/㎠ 로 니들펀치 부직포 (모재펠트) 를 제작한다.
그리고, 이 모재펠트 (단위질량 610 g/㎠) 를 비교예 1 의 단층펠트로 하고, 또한 이 모재펠트의 단위질량을 710 g/㎡ 로 한 것을 비교예 2 의 단층펠트로 한다. 그럼으로써, 실시예 1 의 복층펠트는 다음에 나타내는 바와 같이 비교예 1 의 펠트에 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 단위질량 100 g/㎡ 의 웨브를 얹어 워터제트 니들에 의해 교락하여 얻어지는 복층펠트이다.
(복층화하기 위한 웨브의 제작)
(8) 이어서, 상기 (2) 의 조건 중 온도를 337 ℃ 로, 열처리 시간을 42 초간으로 하여 폭 170 ㎜, 두께 60 ㎛ 의 반소성필름을 제작한다.
(9) 반소성필름을 상기 (3) 의 조건 중 연신배율을 12.5 배로 하고, 연신시의 온도를 300 ℃ 로 한 것 이외에는 동일한 조건으로 일축연신을 실시하여 폭 120 ㎜, 두께 20 ㎛ 의 연신필름을 제작한다.
(10) 일축연신필름을 상기 도 2 에 나타내는 찰과 및 해섬하기 위한 장치의 고속으로 회전하는 바늘날 롤 (8) 로 PTFE 의 일축연신필름 (6) 을 찰과, 해섬함으로써, 상기 도 3 과 동일한 루프구조 및/또는 분지를 가지는 스테이플 파이버의 양털형상물로 단위질량 100 g/㎡ 의 웨브 (13) 를 제작한다. 스테이플 파이버의 평균섬유직경은 21 ㎛ 였다.
또한, 도 2 에 나타내는 바늘날 롤 (8) 은 상기 (4) 에서 사용하는 바늘날 롤과 달리 하기 구성으로 이루어지는 것이다.
도 8 의 (a) 는 상기 도 2 에 나타내는 바늘날 롤 (8) 을 설명하기 위한 도면이다. 도 8 의 (a) 에 있어서 8, 9 는 상기한 바와 동일하다. 도 8 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 바늘날 롤 (8) 은 외경 90 ㎜, 길이 250 ㎜ 의 원통의 원주상을 90 분할하고, 길이방향으로 1 ㎝ 당 8 개의 밀도로 예리한 바늘 (9) 이 바늘 끝에서의 롤의 외경 100 ㎜ 로 끼워넣어져서 이루어지는 금속제 롤이다. 바늘날 롤 (8) 의 회전속도는 3000 rpm, 필름의 이송속도는 2 m/분이다. 또한, 도 8 의 (b) 는 도 8 의 (a) 에 나타내는 바늘날 롤의 평면도를 나타낸다.
(복층펠트의 제작)
(11) 상기 (10) 에서 제작한 웨브를 상기 (7) 에서 제작한 모재펠트 위에 얹어 워터제트 니들장치 (프랑스 Perfojet 사 제조) 에 의해 웨브를 형성하는 스테이플 파이버와 모재펠트를 형성하는 섬유를 교락시킴으로써 상기 (7) 에서 얻어진 부피가 큰 층과 상기 (10) 에서 얻어진 치밀한 층의 2 층구조로 이루어지는 복층부직포 (복층펠트) 를 제작한다.
이와 같은 2 층구조로 되어 있는 것은, 후술하는 성능평가에서의 입자의 침입상태 및 표 1 에 나타내는 통기도의 비교로 판단할 수 있다.
(워터제트 니들의 조건)
워터제트 니들의 토출구멍의 배치는, 토출구멍 직경 100 ㎛ 가 폭방향으로 0.6 ㎜ 간격의 배열로 800 개, 길이방향으로 3 열 배치된 것으로서, 그 압력은 1 열째가 80 ㎏/㎠, 2 열째가 120 ㎏/㎠, 3 열째가 170 ㎏/㎠ 였다.
실시예 1 에서 얻어진 본 발명의 복층펠트 및 비교예 1, 2 에서 얻어진 단층펠트에 대하여 다음 시험을 실시한다.
통기도 : JIS L1096 에 준하는 프라딜형 통기도 시험기를 사용하여 측정한다.
압력손실 : 후기하는 도 9 에 나타내는 장치를 사용하여 여과풍속 3.3 ㎝/sec 의 조건으로 측정한다.
두께 : 압축탄성시험기 (나카야마전기산업(주) 제조) 를 사용하여 20 g/㎠ 의 하중을 가해 랜덤하게 10 점을 측정해서 그 평균치를 사용한다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
펠트의 구조 모재펠트 PTFE 의 스테이플파이버로 이루어지는웨브층 두께(㎜) 통기도(㏄/㎠/sec) 압력손실(㎜H2O)
체적 (g/㎡) 니들펀치밀도(개/㎠) 체적 (g/㎡) 교락법
실시예 1 복층펠트 610 750 100 워터제트니들 1.62 12.5 2.1
비교예 1 단층펠트 610 750 - - 1.78 34.3 0.8
비교예 2 단층펠트 710 750 - - 1.91 26.2 1.4
표 1 의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 복층펠트 (실시예 1) 의 압력손실의 증가는 허용범위내이다.
(펠트의 집진용 여과포로서의 성능평가)
(12) 실시예 1 및 비교예 2 에서 얻어진 각 펠트를 도 9 에 나타내는 장치를 사용하여 집진용 여과포로서의 성능평가를 실시한다.
도 9 에 있어서, 33 은 복층펠트 또는 단층펠트로 제작된 시험용 필터 (측정면적 30 ㎝ × 30 ㎝), 34 는 압력손실측정용 노즐, 35 는 마노미터, 36 은 더스트 피더, 37 은 압력게이지, 38 은 헤더탱크, 39 는 솔레노이드 밸브, 40 은 밸브, 41 은 콤프레서, 42 는 펄스분사용 노즐, 43 은 HEPA 필터, 44 는 오리피스, 45 는 블로워, 46 은 더스트 (플라이 애시) 입자, 47 은 백 하우스 본체, 48 은 포집하지 못한 더스트 입자를 나타낸다.
여과포에 대한 더스트의 공급은 다음 조건으로 실시한다.
더스트 : 플라이 애시 dP501.7 ㎛
여과풍속 : 3.3 ㎝/sec
플라이 애시 농도 : 20 g/㎥
여과면적 : 30 ㎝ × 30 ㎝
이어서, 더스트 (46) 가 퇴적되어 시험용 필터 (여과포) (33) 전후의 차압이 170 ㎜H2O 에 도달할 때마다 펄스에어 (압력 3 ㎏/㎠ × 0.1 초간) 의 분사로 퇴적한 더스트 입자가 털어내진다. 털어낸 순간에 여과포 전후의 차압 (압력손실) 은 작아진다. 이 털어낸 직후의 차압은 첫회에 비하여 통상 증대된다. 이 증대의 경향을 도 10 에 나타낸다. 도 10 에 있어서, 49 는 실시예 1 에서 얻어진 복층펠트로 이루어지는 여과포를 사용하였을 때의 압력손실, 50 은 비교예 2 에서 얻어진 펠트로 이루어지는 여과포를 사용하였을 때의 압력손실을 나타내는 그래프이다. 그 결과, 실시예 1 의 여과포를 사용하였을 때의 압력손실은 펄스분사 10 회 정도로 거의 일정화되어짐에 비하여, 비교예 2 의 여과포를 사용하였을 때의 압력손실은, 펄스후의 압력손실은 잠시 증가를 계속하며, 곧 20 회 정도에서 실시예 1 의 여과포를 사용하였을 때와 동등한 압력손실에 도달하였다. 압력손실이 증대되는 원인은 더스트 입자가 여과포 속으로 침입하게 됨으로써 일어난다는 사실을 도 11 에 나타내는 바와 같이 여과포를 단면커트함으로써 알 수 있다.
도 11 의 (a) 는 비교예 2 에서 얻어진 집진용 여과포의 집진전의 상태를 설명하기 위한 단면의 모식도이다. 도 11 의 (a) 에 있어서, 51 은 기포, 52 는 모재펠트의 섬유부분, 53 은 모재펠트를 나타낸다. 도 11 의 (b) 는 이 여과포의 집진후의 상태를 설명하기 위한 단면의 모식도이다. 도 11 의 (b) 에 있어서, 51, 52 및 53 은 상기한 바와 동일하고, 54 는 더스트 입자, 55 는 투과하고 있는 더스트 입자를 나타낸다.
또한, 상기 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 실시예 1 의 여과포는 그 표면의 치밀층에서 더스트 입자를 포착하고 있음을 알 수 있다.
따라서, 표면에 치밀층을 가지는 실시예 1 의 여과포는 초기의 압력손실은 약간 높아져도 사용중에 비교예 2 와 같이 압력손실이 증가하지 않음이 나타났다.
그리고, 비교예 2 에서는 도 11 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 시험중에 더스트 입자가 여과포를 통과하여 날려 새는 경우나 여과포의 집진측 면에 대하여 반대측 면이 더스트로 오염되어 변색되는 경우가 관찰되었으나, 실시예 1 의 여과포에서는 상기 도 1 의 (b) 에도 나타내는 바와 같이 집진측 면에 대하여 반대측 면의 더스트 오염은 관찰되지 않았다.
실시예 2
(PTFE 의 스테이플 파이버 이외의 섬유로 이루어지는 모재펠트와 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 복층화)
(복층화 가공)
(1) 백 필터용 여과포의 시판품인 (a) (주)데이진 제조의 메타계 아라미드섬유로 이루어지는 여재 (濾材) CO9000 (상품명) (이것은 더스트 집진면에 존재하는 보풀을 태워 없앤 것임), (b) 렌칭사 제조 폴리이미드섬유 P84 (상품명) 으로 이루어지는 여재 (이것은 집진면에 존재하는 보풀을 태워 없앤 것임) 를 모재펠트로서 사용한다.
이 2 종의 모재펠트의 집진면과 반대측 면에 실시예 1 의 (8), (9), (10), (11) 의 방법에 의해 PTFE 의 스테이플 파이버를 사용해서 복층화를 실시하여, 상기 (a) 와 복층화한 (c), 상기 (b) 와 복층화한 (d) 를 제작한다.
그리고, 상기 (c) 와 (d) 의 PTFE 복층면이 200 ℃ 로 가열된 금속 롤면에 접촉하도록 하면서 상부에서 실리콘 고무 롤로 닙 (닙압 (nip pressure) 5 ㎏/㎝, 주속 2 m/분) 하여 (c) 의 PTFE 면을 평활화시킨 (e) 및 (d) 의 PTFE 복층면을 평활화시킨 (f) 를 제작한다. 상기 (a) ∼ (f) 의 단위질량, 두께 및 통기도를 실시예 1 과 동일한 방법으로 측정하여 표 2 에 나타낸다. PTFE 의 복층량은 100 g/㎡ 였다.
또한, 상기 (c) ∼ (f) 에 대하여 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층과 모재펠트의 층간박리가 발생하는지의 여부에 대하여 세키스이화학(주) 제조 점착테이프 비니크로스 (상품명) 를 사용하여 박리시험을 실시하였으나, 박리는 일어나지 않았다.
단, 테이프 점착면에 약간의 탈모가 관찰되었으나, 그 양적인 것은 중량법으로 1 회당 5 % (대 여재) 미만이었다.
그리고, 글라스클로스에 연신다공막이 라미네이트된 시판되는 여재에 대하여 상기와 동일한 박리시험을 실시하면, 쉽게 층간박리가 발생하였다.
(집진용 여과포의 성능시험)
(2) 상기 (12) 와 마찬가지로 상기 (a) ∼ (f) 의 집진용 여과포로서의 성능평가를 동일한 조건으로 실시한다.
집진측 면은 (a), (b) 는 보풀을 태우지 않은 면, (c), (d), (e), (f) 는 PTFE 복층면이다.
집진과 펄스 털어냄을 20 회 반복하여 그 결과를 표 2 에 나타낸다.
체적(g/㎡) 두께(㎜) 통기도(㏄/㎠/sec) 압력손실1)(㎜/H2O) 마찰계수2)
초기 20 회 펄스직후
실시예 2 에 있어서펠트의 종류 abcdef 450500550600550600 2.02.42.22.62.02.4 2620171210 8 3.2 4.1 5.1 6.0 9.210.7 121410111315 0.260.290.200.200.180.18
실시예 3에 있어서펠트의 종류 ij 550550 2.22.0 1710 5.29.3 1013 0.200.18
1) 압력손실 측정시의 풍속은 3.3 ㎝/sec 이다. 2) 마찰계수 측정기는 FEM-4S (도요측기(주) 제조) 를 사용한다. 즉, 중량 (w) 200 g 의 금속 강구를 속도 0.27 ㎝/sec 로 인장할 때의 힘 (f) 을 측정하고, 마찰계수 (μ) 를 μ=f/w 에 의해 산출하였다.
표 2 의 결과에서 알 수 있는 바와 같이 펄스분사 직후의 압력손실의 상승률 이 (a), (b) 에 비하여 (c), (d), (e), (f) 측이 작았다.
이 상승률 변화의 차의 원인은 관찰결과, 상기 (12) 와 마찬가지로 (a), (b) 는 더스트가 표층에서 기포까지 깊게 침입함에 의한 것이나, (c), (d), (e), (f) 는 더스트가 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층에서 포착되어 있으며, 모재펠트 속으로 거의 침입하지 않음에 의한 것이다.
(슬라이딩 부재로서의 성능시험)
(3) 실시예 2 의 (1) 에 있어서 (a), (b) 의 보풀을 태우지 않은 면, 복층화한 (c), (d), (e), (f) 의 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층의 표면의 마찰계수를 표 2 의 하단에 기재된 방법으로 측정한다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
표 2 의 (c), (d), (e) 및 (f) 의 결과에서 알 수 있는 바와 같이 상기 (a), (b) 의 마찰계수를 크게 내릴 수 있었다.
그리고, 상기 (c) 를 우에노야마기공(주) 제조 컴피트 (COMFIT) (모두 상품명) (롤의 주속 1m/분, 온도 140 ℃) 로 표면평활화를 실시하여 복층펠트 (g) 를 얻는다. 그 결과, PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층의 표면의 마찰계수를 0.15 까지 내릴 수 있었다.
또한, 복층펠트 (d) 의 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층의 표면에 360 ℃ 로 가열한 금속플레이트를 손의 힘으로 강압하여 표면의 평활화처리를 실시하여 복층펠트 (h) 를 얻는다. PTFE 면의 마찰계수를 0.13 까지 내릴 수 있었다.
(이형성 시험)
(4) 실시예 2 의 (3) 에서 얻어진 (g), (h) 의 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층의 표면에 상기 접착테이프를 사용하여 박리시험을 반복하였으나, 스테이플 파이버의 탈모는 없으며, 또한 점착제가 상기 표면에 전사되는 일도 없었다.
한편, 상기 (a), (b) 에 대하여 상기 점착테이프를 사용하여 박리시험을 실시하면 섬유의 탈모와 기모가 발생하였다.
(발수성 시험)
(5) 상기 시판품 (a), (b) 의 표면과 실시예 2 의 (c), (d), (e), (f), (g), (h) 의 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브층 면에 대해 표면의 발수성을 IPA (이소프로필알코올) 와 물의 혼합액을 사용해서 관찰하여, 혼합액을 튀길 때를 ○, 혼합액이 스며들 때를 × 로서 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
IPA/물 혼합액의 혼합비율 (중량비)
50/50 40/60 30/70 20/80 0/100
실시예 2에 있어서펠트의 종류 abcdgefh ×××××××× ×××××××× ××○○○○○○ ××○○○○○○ ××○○○○○○
실시예 3에 있어서펠트의 종류 ij ×× ×× ○○ ○○ ○○
표 3 의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2 에서 얻어지는 본 발명의 복층펠트 (c), (d), (e), (f), (g), (h) 의 표면은 친수성 펠트의 표면이 강력한 소수성 표면으로 변성되어 있음을 알 수 있다.
실시예 3
(PTFE 의 일축연신필름을 고속으로 회전하는 바늘날 롤로 찰과, 해섬하여 스테이플 파이버를 얻음과 동시에 직접 모재펠트 위에 퇴적시켜 적층하고, 워터제트 니들로 교락시키는 복층펠트화)
(웨브의 적층)
(1) 도 12 는 실시예 3 에서 사용하는 PTFE 의 필름을 찰과, 해섬하여 모재펠트에 퇴적한 후에 교락하기 위한 장치의 단면을 설명하기 위한 모식도이다. 도 12 에 있어서, 6 ∼ 9, 12 및 13 은 상기한 바와 동일하고, 57 은 블로워, 58 은 공기의 흐름, 59 는 반송벨트, 60 은 모재펠트, 61 은 워터제트 니들장치, 62 는 워터제트 니들장치로부터의 고압수류, 63 은 복층펠트를 나타낸다.
우선, 실시예 1 의 (8), (9) 에서 얻어진 PTFE 의 일축연신필름을 도 12 에 나타내는 장치의 고속으로 회전하는 바늘날 롤 (8) 로 PTFE 의 일축연신필름 (6) 을 찰과, 해섬함으로써, 상기 도 3 에 나타내는 스테이플 파이버와 동일한 루프구조 및/또는 분지를 가지는 스테이플 파이버 (12) 를 얻는다. 동시에 얻어진 스테이플 파이버 (12) 를, 도 12 에 나타내는 반송벨트 (59) 로 반송되어 있는 모재펠트 (60) 위에 단위질량 100 g/㎡ 의 웨브 (13) 가 되도록 퇴적시킨다. 이 때, 웨브 (13) 는 블로워 (57) 에 의해 흡인되어 있다. 모재펠트 (60) 로서는, 백 필터용 여과포의 시판품인 (주)데이진 제조의 메타계 아라미드섬유로 이루어지는 여재 CO9000 (상품명) 을 사용한다. 또한, PTFE 의 스테이플 파이버 (12) 의 평균섬유직경은 21 ㎛ 였다.
그리고, 도 12 에 나타내는 바늘날 롤 (8) 은 실시예 1 의 (4) 에서 사용하는 바늘날 롤과 달리 하기 구성으로 이루어지는 것이다.
즉, 상기 도 8 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 바늘날 롤 (8) 은 외경 90 ㎜, 길이 250 ㎜ 의 원통의 원주상을 90 분할하고, 길이방향으로 1 ㎝ 당 8 개의 밀도로 예리한 바늘 (9) 이 바늘 끝에서의 롤의 외경 100 ㎜ 로 끼워넣어져서 이루어지는 금속제 롤이다. 바늘날 롤 (8) 의 회전속도는 3000 rpm, 필름의 이송속도는 2 m/분이다.
(복층펠트화)
(2) 이어서, 실시예 3 의 (1) 에서 얻어진 모재펠트 (60) 위에 PTFE 의 스테이플 파이버 (12) 를 퇴적시킨 것을 도 12 에 나타내는 워터제트 니들장치 (61) (프랑스 Perfojet 사 제조) 에 의해 웨브 (13) 를 형성하는 PTFE 의 스테이플 파이버와 모재펠트 (60) 를 형성하는 섬유를 교락시킴으로써, 모재펠트 층과 PTFE 의 스테이플 파이버 층으로 이루어지는 2 층구조의 복층펠트 (63) (이하,「i」라 함) 를 제작한다.
(워터제트 니들의 조건)
워터제트 니들의 토출구멍의 배치는, 토출구멍 직경 100 ㎛ 가 폭방향으로 0.6 ㎜ 간격의 배열로 800 개, 길이방향으로 3 열 배치된 것으로서, 그 압력은 1 열째가 80 ㎏/㎠, 2 열째가 120 ㎏/㎠, 3 열째가 170 ㎏/㎠ 였다.
그리고, 상기 (i) 의 PTFE 복층면이 200 ℃ 로 가열된 금속 롤면에 접촉하도록 하면서 상부에서 실리콘 고무 롤로 닙 (닙압 5 ㎏/㎝, 주속 2 m/분) 하여 (i) 의 PTFE 면을 평활화시켜 복층펠트 (j) 를 제작한다.
상기 (i), (j) 의 단위질량, 두께 및 통기도를 실시예 1, 2 와 동일한 방법으로 측정한다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
또한, 상기 (i), (j) 에 대하여 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층과 모재펠트의 층간박리가 발생하는지의 여부에 대하여 세키스이화학(주) 제조 점착테이프 비니크로스를 사용하여 박리시험을 실시하였으나, 박리되지는 않았다.
단, 테이프 점착면에 약간의 탈모가 관찰되었으나, 그 양적인 것은 중량법으로 1 회당 5 % (대 여재) 미만이었다.
그리고, 글라스클로스에 연신다공막이 라미네이트된 시판품에 대하여 상기한 바와 동일한 박리시험을 실시하면, 쉽게 층간박리가 발생하였다.
(집진용 여과포의 성능시험)
(3) 실시예 1 및 실시예 2 와 마찬가지로 상기 (i), (j) 의 집진용 여과포로서의 성능평가를 동일한 조건으로 실시한다. 집진측 면은 PTFE 복층면이다. 집진과 펄스 털어냄을 20 회 반복한 결과를 표 2 에 나타낸다. 표 2 의 결과에서 알 수 있는 바와 같이 펄스분사 직후의 압력손실의 상승률이 상기 (a), (b) 에 비하여 (i), (j) 측이 작았다.
이 상승률 변화의 차의 원인은 관찰결과, 실시예 1, 2 와 마찬가지로 (a), (b) 는 더스트 입자가 표층에서 기포까지 깊게 침입함에 의한 것이나, (i), (j) 는 더스트 입자가 PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 층에서 포착되어 있으며, 모재펠트 속으로 거의 침입하지 않음에 의한 것이다.
(슬라이딩 재료로서의 성능시험)
(4) (i), (j) 의 PTFE 복층면의 마찰계수를 측정한다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.
표 2 의 결과에서 알 수 있는 바와 같이 (i), (j) 는 상기 (c), (e) 와 마찬가지로 상기 (a), (b) 보다 마찰계수를 크게 내릴 수 있었다.
(발수성 시험)
(5) 실시예 3 의 (i), (j) 의 PTFE 복층면에 대하여 표면의 발수성을 IPA (이소프로필알코올) 과 물의 혼합액을 사용하여 관찰하여, 혼합액을 튀길 때를 ○, 혼합액이 스며들 때를 × 로서 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
표 3 으로부터 실시예 3 에서 얻어진 (i), (j) 는 친수성 펠트의 표면이 강력한 소수성 표면으로 변성되어 있음을 알 수 있다.
실시예 4
(1) 실시예 3 의 (1) 에 있어서, 모재펠트로서 백 필터용 여과포의 시판품인 (주)데이진 제조의 메타계 아라미드섬유로 이루어지는 여재 CO9000 (상품명) 위에 적층하는 PTFE 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 단위질량을 50 g/㎡ 로 변경한 것 이외에는 동일한 방법으로 웨브의 적층화를 실시한다.
(2) 실시예 4 의 (1) 에서 얻어진 모재펠트에 웨브를 적층화한 것을 IPA 를 사용하여 PTFE 스테이플 파이버로 이루어지는 층을 적신 (이하,「프리웨트」라 함) 후, 도 12 에 나타낸 워터제트 니들장치 (프랑스 Perfojet 사 제조) 에 의해 웨브를 형성하는 스테이플 파이버와 모재펠트를 형성하는 섬유를 교락시킴으로써, 모재펠트 층과 PTFE 의 스테이플 파이버 층의 2 층구조로 이루어지는 복층펠트 (k) 를 제작한다.
(워터제트 니들의 조건)
워터제트 니들의 토출구멍의 배치는, 토출구멍 직경 100 ㎛ 가 폭방향으로 0.6 ㎜ 간격의 배열로 800 개, 길이방향으로 3 열 배치된 것으로서, 그 압력은 1 열째가 40 ㎏/㎠, 2 열째가 80 ㎏/㎠, 3 열째가 130 ㎏/㎠ 였다.
통상, 상기 프리웨트는 물을 사용하여 실시하지만, PTFE 는 소수성이기 때문에 물로는 젖지 않으므로, 표면장력을 내리기 위하여 IPA 를 사용한다. 그리고, 표면장력을 내리는 것이면, 다른 것이어도 된다.
얻어진 복층펠트 (k) 는 실시예 4 의 (1) 에서 얻어진 모재펠트 위에 퇴적된 PTFE 의 스테이플 파이버의 웨브의 상태를 손상시키지 않고, 즉 웨브의 품질 그대로 모재펠트에 교락시킬 수 있었다.
비교예 3
(1) 실시예 3 의 (1) 에서 얻어진 모재펠트에 웨브를 적층화한 것에 통상, 물을 사용하는 프리웨트를 실시한 후, 도 12 에 나타낸 워터제트 니들장치 (프랑스 Perfojet 사 제조) 에 의해 웨브를 형성하는 스테이플 파이버와 모재펠트를 형성하는 섬유를 교락시킴으로써, 모재펠트 층과 PTFE 의 스테이플 파이버 층의 2 층구조로 이루어지는 복층펠트 (m) 를 제작한다.
(워터제트 니들의 조건)
실시예 3 과 동일한 방법으로 실시한다.
얻어진 복층펠트 (m) 는 비교예 3 의 (1) 에서 얻어진 모재펠트 위에 퇴적된 PTFE 의 스테이플 파이버의 웨브의 품질을 현저하게 손상시켰다. 즉, 웨브의 상태 그대로 모재펠트에 교락시킬 수 없었다. PTFE 의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브가 워터제트 니들의 수압으로 날려 흩어졌다.
본 발명의 집진용 여과포는 압력손실이 작고, 먼지 입자를 털어내기 쉬우며, 내마찰성, 기계적 강도가 뛰어나다.
또한, 본 발명의 슬라이딩 부재는 슬라이딩성이 뛰어나다.
또한, 본 발명의 발수성 부재는 발수성이 뛰어나다.
또한, 본 발명의 비점착성 부재는 비점착성이 뛰어나다.
또한, 본 발명의 전자사진장치의 이형제 공급용 부재는 통기성, 내열성, 내유성이 뛰어나다.
그리고, 본 발명은 이들 부재에 사용할 수 있는 복층펠트 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 것이다.

Claims (17)

  1. 펠트의 적어도 일측 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버로 이루어진 웨브 층이 형성되어 이루어지며, 상기 펠트를 형성하는 섬유와 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버가 교락에 의해 결합하여 복층되어 있는 것을 특징으로 하는 복층펠트.
  2. 제 1 항에 있어서, 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버가 분지 및/또는 루프를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 복층펠트.
  3. 제 1 항에 있어서, 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버의 섬유길이가 3 ∼ 25 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 복층펠트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리테트라플루오로에틸렌이 폴리테트라플루오로에틸렌의 반소성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복층펠트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브의 단위질량이 50 ∼ 500 g/㎡ 인 것을 특징으로 하는 복층펠트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 기재된 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 기재된 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발수성 부재.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 기재된 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비점착성 부재.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 기재된 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진장치의 이형제 공급용 부재.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 기재된 복층펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집진용 여과포.
  11. 제 10 항에 있어서, 펠트를 형성하는 섬유가 폴리에스테르섬유, 메타계 아라미드섬유, 파라계 아라미드섬유, 폴리페닐렌설파이드섬유, 폴리이미드섬유, 페놀수지섬유, 불소수지섬유, 카본섬유 및 유리섬유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 섬유인 것을 특징으로 하는 집진용 여과포.
  12. 펠트의 적어도 일측 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버로 이루어지는 웨브를 얹은 후, 워터제트 니들 및/또는 니들펀치에 의해 펠트를 형성하는 섬유와 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버를 교락에 의해 결합하여 복층하는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버가 폴리테트라플루오로에틸렌의 일축연신필름을 고속으로 회전하는 바늘날 롤로 찰과하여 해섬함으로써 얻어지며, 또한 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버를 복층하는 펠트에 상기 해섬후 바로 퇴적하여 웨브로 하는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 웨브를 형성하는 폴리테트라플루오로에틸렌의 스테이플 파이버가 미리 친수화처리되어 있으며, 상기 스테이플 파이버를 복층하는 펠트에 상기 해섬후 바로 퇴적하여 웨브로 하는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 웨브를 친수화처리한 후에 복층하는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 표면장력이 30 dyne/㎝ 이하인 친수성 액체로 웨브를 친수화처리하는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리테트라플루오로에틸렌이 폴리테트라플루오로에틸렌의 반소성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복층펠트의 제조방법.
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