KR20000071278A - 흡착제 내포 용기용 적층체 및 이를 사용한 흡착제 내포용기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질 막을 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막과 함께 적층시킨 적층체에 관한 것이다. 이들 적층체는 상기 다공질 막을 각각 단독으로 사용하는 경우에는 수득되지 않는 우수한 성형성, 포집성능 및 투과성을 실현할 수 있다. 이러한 적층체는 필요에 따라 소정의 형상으로 성형될 수 있고, 흡착제를 내포하는 용기로서 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, PTFE로 칭함) 다공질 막을 갖는 흡착제로 이루어진 흡착제 내포 용기 및 이러한 용기에 유용한 적층체에 관한 것이다.
본 발명은 본원에서 참조로서 인용하는 일본 특허원 제 99-14173 호를 기초로 한다.
최근, 컴퓨터용 하드 디스크 드라이브는 소형화 및 고용량화가 진행되고 있고, 여기에 수반하여 하드 디스크 드라이브의 신뢰성 향상이 요구되고 있다. 하드 디스크 드라이브의 신뢰성을 손상시키는 원인으로서는 현탁된 입자에 의한 디스크 헤드의 손상, 유기 물질의 증기에 의한 디스크의 표면 오염 등을 들 수 있다. 따라서 본 발명에서는 흡착제를 내포한 다공질 용기를 하드 디스크 드라이브 안에 설치함으로써, 오염원을 제거하는 것을 제안하고 있다.
흡착제는 그 표면적이 커서 흡착 효율을 증가시키기 때문에, 입자 형태로 사용된다. 이와 같은 미립자 흡착제에는 입자 직경이 대단히 작은 입자도 존재하고, 또한 입자중의 마찰에 기인하여 미세한 분진도 발생한다. 이러한 미립자 또는 분진이 용기 밖으로 날리면, 흡착제 자체가 환경을 오염시키게 된다. 따라서, 다공질 용기는, 흡착제의 입자 또는 분진을 외부에 방출시키지 않는 재료를 사용하여 성형되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 흡착제를 포장하기 위한 다공질 재료로서는 부직포 또는 메시가 사용될 수 있지만, 이러한 재료는 너무 조악하기 때문에(공극이 크기 때문에), 미립자의 투과를 저지하는 재료로서는 적당하지 않다. 따라서, 미립자 흡착제를 수용하는 다공질 용기의 재료로서는, PTFE 다공질 막이 제안되어 있다.
예를 들면, 일본 특허 공개공보 92-501229 호에는, 평균 공극 크기가 0.1 내지 1 ㎛인 PTFE 다공질 튜브를 사용한 다공질 용기가 개시되어 있다. 이러한 다공질 용기는 압출 성형에 의해 수득된 PTFE 다공질 튜브를 그 양단에서 봉한 것이다. 이러한 PTFE 다공질 튜브의 막 두께는 약 250 내지 1250 ㎛ 정도이다.
한편, 조해성 흡습제를 수용하기 위한 용기가 공지되어 있지만, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 사용한 용기도 공지되어 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개공보 제 97-276643 호에는, 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막을 용기의 상부에 마련한 제습기가 개시되어 있다. 여기서는, 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막이 투습성을 가지면서도 수-불투과성인 재료로서 사용될 수 있다. 이러한 수-불투과성 막을 가지면, 용기가 쓰러지더라도 조해성 흡습제로부터 물이 누설되지 않는다. 이러한 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막의 두께는 약 0.8 mm 내지 1.5 mm 정도이다.
PTFE 다공질 막을 사용하면, 부직포 등을 사용한 경우와 비교하여, 높은 미립자 포집효율을 실현할 수 있다. 그렇지만, 일본 특허 공개공보 제 92-501229 호에 기재되어 있는 바와 같은 PTFE 다공질 튜브에는 소형화가 진행되고 있는 하드 디스크 드라이브의 내용에 적합한 형상을 수득하는 것이 용이하지 않다. 때문에, 하드 디스크 드라이브 내부의 설치장소에 제한을 받는 경우가 있다. 또한, 흡착제를 수용하기에 충분한 강도를 확보하기 위해, PTFE 다공질 튜브는 일정한 막 두께를 필요로 하기 때문에 투과성이 제한되어 충분한 흡착성능이 발휘되기 어렵다라고 하는 문제가 있다.
본 발명은 흡착제를 내포하는 용기를 성형하기 위한 재료에 관한 것으로, 성형성이 우수하고, 흡착성에 의해 흡착성능을 양호하게 발휘하면서, 미립자의 포집 효율에도 우수한 다공질 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이러한 다공질 재료에 의해 구성된 흡착제 내포 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 흡착제 내포 용기용 적층체는 흡착제를 수용하는 공간을 형성하기 위한 적층체이고, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막과 PTFE 다공질 막을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적층체는 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 사용하기 때문에, 성형성이 우수한 다공질 재료로서 이용할 수 있다. 또한, PTFE 다공질 막을 사용하기 때문에, 흡착제로부터 발생하는 분진 등의 포집성능이 우수하다. 또한, 이러한 다공질 막을 병용하기 때문에, PTFE 다공질 막의 막 두께를 과도하게 두껍게 하여 강도의 유지를 꾀할 필요가 없고, 기체의 투과성을 양호하게 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 "초고분자량"이란 점도법에 의해 분자량이 500,000 이상인 것을 의미한다.
본 발명의 적층체에 있는 PTFE 다공질 막의 바람직한 막 두께는 구체적으로는 1 내지 100 ㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 50 ㎛이다.
본 발명의 적층체에 있어서는, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막이 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막인 것이 바람직하다. 또한, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막이, 함께 연결되어 그 안에 공극을 형성하는 초고분자량 폴리올레핀 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 다공 구조는 예를 들면 주사형 전자 현미경을 사용하여 관찰하여 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 흡착제 내포 용기는 상기 적층체를 마련하고, 흡착제를 내포하고 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 흡착제 내포 용기는, 바람직하게는 2개 이상의 상기 적층체가 합쳐져서 형성되고, 또한 바람직하게는, 비평면상으로 성형된 적층체를 함유하고 있다. 이로써, 본 발명에 따르면, 튜브상 등 특정 형상으로 한정되지 않고, 다양한 형상으로 성형된 다공질 용기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 흡착제 내포 용기의 제 1 실시양태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 용기의 투시도이다.
도 3은 본 발명의 흡착제 내포 용기의 제 2 실시양태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 흡착제 내포 용기의 제 3 실시양태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 용기의 투시도이다.
도 6은 본 발명의 흡착제 내포 용기의 제 4 실시양태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 내포 용기의 투시도이다.
도 8은 본 발명의 흡착제 내포 용기의 제 5 실시양태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 내포 용기의 투시도이다.
도 10은 본 발명의 내포 용기의 제 6 실시양태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 10에 나타낸 내포 용기의 투시도이다.
이하, 본 발명의 상기 적층체에 함유된 PTFE 다공질 막 및 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막에 대해 설명한다.
PTFE 다공질 막은 입자 직경 0.1 내지 0.2 ㎛의 분진의 포집효율이 99.999% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 투습도가 5000 g/㎡/일 이상인 것이 바람직하다. 또한, 압력 손실은 50 mmH2O 이하인 것이 바람직하다. 또한, 포집 효율, 투습도, 압력 손실의 측정방법에 대해서는 후술한다.
PTFE 다공질 막의 제조방법중 일례를 이하에 설명한다. 또한, PTFE 미세 분말에 액상 윤활제를 첨가한 페이스트상의 혼합물을 예비성형한다. 액상 윤활제는 PTFE 미세 분말의 표면을 적실 수 있고, 추출 또는 가열에 의해 제거될 수 있는 것이면 특히 제한되지 않지만, 예를 들면 유동 파라핀, 나프타, 화이트 오일(white oil) 등의 탄화수소유를 사용할 수 있다. 액상 윤활제의 첨가량은, PTFE 미세 분말 100중량부에 대해 5 내지 50중량부 정도가 적당하다. 상기 예비성형은 액상 윤활제가 압착되지 않는 정도의 압력에서 수행한다.
이어서, 예비성형체를 페이스트 압출 또는 압연에 의해 시이트상으로 성형하고, 이러한 PTFE 성형체를 1축 이상의 방향으로 연신하여 PTFE 다공질 막을 수득한다. 또한, PTFE 성형체의 연신은, 액상 윤활제를 제거한 후 수행한다.
PTFE 다공질 막의 기체의 투과성은 주로 막 두께와 기공률에 의해 결정된다. 한편, 포집 효율은 세공의 공극 등에 의해 결정될 수 있다. PTFE 다공질 막의 막 두께, 기공률, 포집 효율은 연신율 등의 연신 조건에 따라 조정될 수 있다. PTFE 성형체의 연신에 대해서는, 투과성과 포집 효율의 균형을 고려할 필요가 있다. 예를 들면, 기공률을 향상시키기 위해서 연신율을 과도하게 크게하면, 공극이 너무 커져서, 필요에 따라 포집 효율이 수득되지 않을 수 있다.
투과성과 포집 효율의 균형을 도모하기 위해 PTFE 다공질 막의 두께는 1 내지 100 ㎛, 특히 5 내지 50 ㎛가 바람직하고, 평균 공극은 0.2 내지 1.5 ㎛이 바람직하고, 기공률은 60 내지 95%가 바람직하다.
PTFE 다공질 막의 제조방법은 상기 기재한 방법에 제한되지 않는다. 예를 들면 일본 특허 공개공보 제 98-30031 호 또는 국제 공개 번호 제 WO 94/16802 호 공보에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 구성하는 폴리올레핀으로서는, 초고분자량 폴리프로필렌 또는 초고분자량 폴리에틸렌이 바람직하고, 특히 초고분자량 폴리에틸렌이 바람직하다.
초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막은, 함께 연결되어 그 안에 공극을 형성하는 초고분자량 폴리에틸렌 입자를 포함한다. 또한 분자량이 500,000 내지 16,000,000인 폴리에틸렌에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
초고분자량 폴리올레핀 다공질 막은, 예를 들면 초고분자량 폴리올레핀 분말을 금형을 사용하여 가열 및 가압하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 이러한 가열 및 가압 공정은 구체적으로는 초고분자량 폴리올레핀 분말을 금형에 충진시키고, 이러한 초고분자량 폴리올레핀 분말의 융점보다도 낮은 온도에서 예비성형시키는 것이 바람직하다. 예비 성형시의 압력은 0.3 내지 40 ㎏/㎠이 적당하다. 한편, 예비성형 후의 가압은 10 g/㎠ 내지 5 ㎏/㎠가 적당하다. 융점 이상의 온도에서 가압시킴으로써, 초고분자량 폴리올레핀 입자는 서로 융착하고, 3차원으로 연결되어 다공 구조를 형성한다.
사용되는 초고분자량 폴리올레핀 분말의 평균 입자 직경은, 15 내지 300 ㎛이 바람직하고, 20 내지 150 ㎛가 특히 바람직하다. 이러한 직경을 조정함으로써, 수득된 다공질 막의 평균 입경을 제어할 수 있다. 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막의 평균 입경은, 구체적으로는 10 내지 200 ㎛가 바람직하다.
상기 공정에 따라 수득한 블록상의 다공질 성형체는, 선반 등을 사용하여 소정의 두께로 절단한다. 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막의 두께는 3000 ㎛ 이하, 특히 30 내지 200 ㎛가 바람직하다. 또한, 초고분량 폴리올레핀 다공질 막의 기공률은 35 내지 80%가 바람직하다.
또한, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막의 제조방법은, 상기 기재한 방법에 제한되지 않으며, 예를 들면 일본 특허공개공보 제 93-66855 호, 제 95-55541 호, 제 90-41218 호에 기재되어 있는 방법을 채용할 수 있다.
이어서, PTFE 다공질 막과 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막이 적층된다. 적층방법에 특히 제한은 없지만, 예를 들면 접착재를 다공질 막 사이에 개재시킬 수도 있지만, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 융점 이상까지 가열하여 PTFE 다공질 막과 융착시킬 수 있다. 구체적으로는 PTFE 다공질 막과 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막의 융점 이상에서 가열한 한쌍의 롤 사이로 통과시키는 방법이 바람직하다.
PTFE 다공질 막과 초고분자 폴리올레핀 다공질 막의 적층 개수 및 적층 순서에 대해서는 특히 제한은 없지만, 전체의 막 두께는 30 내지 500 ㎛가 적당하다.
PTFE 다공질 막과 초고분량 폴리올레핀 다공질 막의 적층제는 입자 직경 0.1 내지 0.2 ㎛의 분진의 포집 효율이 99.999% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 투습도가 5000 g/㎡/일 이상인 것이 바람직하다. 또한, 압력 손실은 100 mmH2O 이하인 것이 바람직하다.
이상의 공정에 따라, PTFE 다공질 막과 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 적층한 적층체 시이트가 수득된다. 이러한 적층체 시이트는 그대로 흡착제를 봉입하는 재료로서 사용할 수 있지만, 필요에 따라 미리 비평면상으로 성형한 후 흡착제를 봉입할 수 있다.
비평면적인 입체형상으로의 성형은 적층체 시이트를 가열하면서 그 일부를 시이트의 단면 방향으로 압출함으로써 수행할 수 있다. 예를 들면, 적층체 시이트를 고리 모양의 금형에 집게로 집고, 고리 내부의 적층체 시이트에 볼록형의 금형을 압입하면, 볼록형의 금형의 형상 및 압입 방법에 따라 입체 형상으로 성형될 수 있다. 또한, 성형시에는, 적층체 시이트를 120 내지 180℃로 가열하는 것이 바람직하다. 적층체 시이트에 부여하는 입체 형상은, 용기를 성형할 때에 흡착제를 내포할 수 있는 형상인 것이면 특히 제한되지 않으면, 예를 들면 원주상, 반구상, 둥근지붕형으로 적층체의 일부를 압출하여 성형할 수 있다.
비평면상 또는 평면상의 적층체를 사용하여, 흡착제를 내포하기 위한 용기가 형성될 수 있다. 이러한 용기에는, 기체가 적층체를 통해서 용기의 내외를 투과하도록, 1쌍 이상의 적층체를 갖는다. 또한, 흡착제 내포 용기는, 구체적으로는 2 이상의 적층체를 접합하여 성형하는 것이 바람직하다.
적층체의 접합 방법은, 분진 등의 누설을 억제하면서 외부의 오염원의 유입을 확보하는 적층체의 기능이 확보되는 것에 한하며, 특히 제한은 없다. 구체적으로는, 적층체를 직접 가열용융하여 접합할 수 있고, 접착제를 사용하여 접합할 수 있다.
접착제로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 열 가소성 수지를 사용할 수 있다. 다공질 용기는, 예를 들면 열가소성 수지의 시이트를 적층체의 접착면에 끼우고, 가열 및 가압하면 수득될 수 있다.
용기 내에는 흡착제가 배치된다. 흡착제로서는, 예를 들면 활성탄, 실리카겔, 활성 알루미나, 황산칼슘, 탄산칼슘 등의 기본적으로 비조해성인 재료가 바람직하다. 그러나, 염화칼슘 등의 조해성을 갖는 재료를 사용할 수도 있다.
다공질 용기는, 예를 들면 한쌍의 적층된 시이트를 그 둘레에 준비된 접착면에 접합함으로써 성형할 수 있다. 또한, 하드 디스크 등의 내부의 설비 장소에 따라 형상화되도록 하기 위해, 적층체 시이트의 한방향 또는 쌍방향으로, 미리 소정의 입체형상을 부여할 수도 있다.
이하, 다공질 용기의 형상에 대해 도면을 참조하면서 이하에 예시한다.
도 1 및 도 2는 다공질 용기의 한가지 형태의 단면도 및 투시도이다. 이러한 다공질 용기(11)는, PTFE 다공질 막(1)과 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막(3)을 1층씩 적층한 평면으로 볼 때 각져 있는 적층체 시이트를 사용하여 PTFE 다공질 막(1)이 외측으로 되도록 적층체 시이트의 둘레 전부를 접합하여 형성되어 있다. 적층체 시이트의 둘레의 접합부(6)에는, 열가소성 수지 시이트(4)가 접착층으로서 개재되어 있고, 흡착제(2)가 용기(11) 안에 수용된다. 흡착제(2)는 접합부(6) 이외의 용기 표면(투과부)(5)를 매개로 외부로부터 유입된 오염원을 흡착한다.
초고분자량 폴리올레핀 다공질 막은 부직포와 비교하면 스스로 발생하는 미립자가 적고, 유기 기체의 발생량도 작다. 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막(3)이 외측이 되도록 적층체 시이트를 배치하여 다공질 용기(12)를 성형할 수 있다. 그러나, 외부 환경 오염 방지의 관점으로부터는, 도 1에 나타난 바와 같이, 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 내측으로 배치할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 적층체 시이트의 한쪽 방향을 비평면상으로 성형하면, 도 4(단면도) 및 도 5(투시도)에 도시된 바와 같은 다공질 용기(13)를 제작할 수 있다. 상기 실시양태와 유사하게 용기(13)는 한쌍의 적층체 시이트가 열가소성 수지 시이트(4)를 따라 접합되어 성형되고, 흡착제(2)를 내포하고 있다. 또한, 용기(13)의 표면에는 투과부(5)와 접착부(6)가 존재한다. 이러한 실시양태에서 한쪽의 적층체 시이트가 원주상의 오목부와 이러한 오목부를 둘러싸는 접합면을 갖춘 형상으로 미리 성형된다.
실시예
이하, 실시예에 의해 더욱 구체적으로 본 발명을 설명하겠지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 부는 달리 지시된 바 없으면 중량부이다. 먼저, 실시예중에 실시한 압력 손실, 포집 효율, 투습도의 측정 방법에 대해 설명한다.
1) 압력 손실
측정대상의 다공질 막 또는 적층체 시이트를 유효면적이 100 ㎠인 원형의 홀더에 세팅한다. 다공질 시이트의 투과 속도를 유량계로 5.3 ㎝/초로 조정하면서 공기를 적층체 시이트로 통과시킨다. 홀더의 입구측과 출구측에서 압력차를 부여하고, 압력 손실을 압력계(마노미터)로 측정한다.
2) 포집 효율
측정대상의 다공질 막 또는 적층체 시이트를 압력 손실의 측정에 사용한 홀더와 동일한 홀더에 세팅한다. 적층체 시이트의 상류측에, 다분산형 디옥틸프탈레이트(DOP)를 입자 직경 0.1 내지 0.2 ㎛의 입자 농도가 약 107개/ℓ로 되도록 공급하였다. 다공질 시이트의 투과속도를 5.3 ㎝/초로 조정하였다. 다공질 시이트의 하류측에 입자 농도를 입자 계수기로 측정한다. 상류측 및 하류측에 있어서 상기 입자의 농도로부터 하기 수학식 1에 따라 포집 효율을 산출한다.
3) 투습도
적층체 시이트를 사용하여 성형한 다공질 용기에, 미리 충분히 건조시킨 흡착제를 봉입한다. 이러한 다공질 용기를 상대 습도 90% RH, 온도 40℃로 유지한 항온항습용기에 24시간 방치한다. 방치 전후의 질량으로부터, 하기 수학식 2에 따라, 투습도를 산출한다:
또한, 다공질 용기의 표면적은 적층체 시이트의 접합에 공급된 부분을 제거하고 유효 표면적으로 한다.
실시예 1
PTFE 미세 분말(플루온(Fluon) CD-123, 아사히 ICI 플루오로폴리머즈사 제조) 100부를 액상 윤활제(액체 파라핀) 30 중량부와 균일하게 혼합하고, 이러한 혼합물에 20 ㎏/㎠의 압력하에 예비성형하였다. 이어서, 이러한 예비성형체를 로드(rod)로 압출성형하고, 수득된 로드상의 성형체를 1쌍의 금속제 압연 롤 사이를 통과하여, 두께 0.2 mm의 길이의 시이트상 성형체를 수득하였다. 트리클로로에틸렌을 사용한 추출법에 의해 액상 윤활제를 제거하고, 시이트를 관상 코어의 주위로 롤로 권취하였다.
이러한 시이트상 성형체를 롤 연신법에 의해 장방향으로 320℃에서 10배로 연신하고, 또한 텐터(tenter)를 사용하여 횡방향으로 90℃에서 30배로 연신하고, PTFE 다공질 막을 수득하였다. 이러한 PTFE 다공질 막을, 폭을 고정한 상태로 390℃에서 5초간 열처리하고, 목적으로 하는 PTFE 다공질 막(막 두께: 20 ㎛, 평균 공극: 0.9 ㎛, 기공률: 95%, 압력 손실: 19 mmH2O, 포집 효율: 99.9993%, 투습도: 9200 g/㎡/일)을 수득하였다.
한편, 초고분자량 폴리에틸렌 분말(분자량: 5,000,000, 융점: 135℃; 평균 입자 직경: 120 ㎛) 30 ㎏을 1300 ㎠의 바닥 면적을 갖는 금형에 충진하고, 온도 130℃에서 24시간 가열하였다. 이어서, 이러한 온도로 유지시킨 분말을 10㎏/㎠의 압력으로 가압하여 충진 높이를 55 ㎝로 하였다.
실온(약 25℃)에서 48시간 방치 냉각한 후, 금형으로부터 직경 44 ㎝, 높이 54 ㎝의 블록상의 다공질 성형체를 취하여 꺼냈다. 수득한 다공질 성형체를 선반을 사용하여 소정의 두께로 절단하고, 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막(막 두께: 200 ㎛, 평균 입자 크기: 35 ㎛, 기공률: 60 %)을 수득하였다.
상기한 바와 같이 수득한 PTFE 다공질 막과 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막을 적층하고, 롤 온도 150℃에서 가열한 한쌍의 롤을 사용하여 가압하고, 적층체 시이트를 수득하였다.
이러한 적층체 시이트 2개를, PTFE 다공질 막이 외측이 되도록 여러개 합친다. 또한, 적층체 사이에는 실리카겔을 배치하였다. 이러한 상태로, 한쌍의 적층체 시이트가 접촉하여 있는 면의 둘레 전체에 폴리에틸렌시이트를 개재시키고, 150℃에서 가압접촉하였다.
그렇게 하여, 도 1 및 도 2에 나타난 바와 동일한 흡착제 내포 다공질 용기를 수득하였다. 이러한 용기는 한쪽 변(접합된 변)이 50 mm이고, 유효표면적(기체가 투과가능한 용기의 표면적; 이하 동일)이 양면에 약 35 ㎠이었다.
실시예 2
PTFE 다공질 막이 내측으로 되도록 적층체 시이트를 여러번 합친 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 1변이 50 mm, 유효 표면적이 약 35㎠인 흡착제 내포 다공질 용기를 수득하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 수득한 적층체 시이트를, 150℃로 유지한 내경 55 mm의 투공을 갖는 고리 모양 금형에 집게로 집었다. 1분 경과 후, 이러한 금형의 내부에, 직경 50 mm, 높이 5 mm의 볼록형의 금형을 압입하여 적층체 시이트를 변형시키고, 그 후 냉각하고, 적층체 시이트를 입체 형상으로 성형하였다. 이러한 성형 적층체 시이트와, 다른 적층체 시이트의 절단편을 사용하여, 도 4 및 도 5에 나타낸 것과 동일한 흡착제 내포 다공질 용기를 수득하였다. 이러한 용기는 직경(접합면을 함유하는 단면에서의 직경)이 50 mm이고 유효 표면적이 약 31 ㎠이었다.
비교예 1
PTFE 미세 분말(플루온 CD-123, 아사히 ICI 플루오로폴리머즈사 제조) 100 중량부에 대해 액상 윤활제(나프타) 18부를 균일하게 혼합하고, 이러한 혼합물을 20 ㎏/㎠의 압력을 가하여 예비성형하였다. 이어서, 이러한 예비성형체를 튜브상으로 압출성형하고, 수득된 튜브상의 성형체를 가열건조시켜서 윤활제를 제거하였다. 또한, 이러한 튜브상의 성형체를 250℃에서 장방향으로 6배 연신하고, PTFE 다공질 튜브를 수득하였다. 이러한 다공질 튜브의 외경은 5 mm, 막 두께는 450 ㎛이었다. 이러한 PTFE 다공질 튜브에 실리카겔을 봉입하고, 튜브 양면을 400℃에서 가압접착하여 흡착제 내포 다공질 용기를 수득하였다. 이러한 용기의 길이는 50 mm, 유효표면적은 6 ㎠이었다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따라 수득한 흡착제 내포 다공질 용기와 다공질 용기를 제작하기 위하여 사용한 적층체에 있어서, 상기 방법을 사용하고, 압력 손실, 포집 효율, 및 투습도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
| 적층체 | 다공질 용기 | ||
| 압력 손실(mmH2O) | 포집 효율(%) | 투습도(g/㎡/일) | |
| 실시예 1 | 37 | 99.9997 | 7900 |
| 실시예 2 | 35 | 99.9999 | 8600 |
| 실시예 3 | 35 | 99.9995 | 7300 |
| 비교예 1 | 100 이상 | 99.996 | 4600 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 적층체에 따르면, 비교예에 의해 수득된 다공질 막과 비교하여, 높은 포집 효율(99.9995% 이상)을 나타내면서, 압력 손실이 낮아진다(40 이하). 그래도, 실시예 1 내지 3의 적층체를 사용한 다공질 내용에 따르면, 7000 g/㎡/일 이상의 투습도가 수득될 수 있다.
실시예 4
실시예 1과 동일하게 수득한 적층체 시이트를 사용하여, 실시예 1 내지 3에 나타낸 용기 이외의 형상의 다공질 용기를 제작하였다.
우선, 실시예 3과 동일하게 성형한 적층체 2개를 사용하고, 도 6 및 도 7에 나타낸 형상의 다공질 용기를 수득하였다.
또한, 적층체 시이트에 압입한 볼록형의 금형의 형상을 변경시킨 점을 제외하고는 실시예 3과 동일한 양태로 성형한 적층체를 사용하여, 도 8 및 도 9에 나타난 형상의 다공질 용기와, 도 10 및 도 11에 나타낸 형상의 다공질 용기를 수득하였다.
초고분자 폴리올레핀 다공질 막은, 용융점도가 높기 때문에, 고온(특히 융점 이상)에서의 형상 유지성 및 성형성이 우수하다. 따라서, 상기 각 실시예에 나타난 이외의 형상으로도 용이하게 형성될 수 있다.
지금까지 본원발명의 바람직한 실시양태를 설명하였지만, 그 내용은 예시를 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 설명된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있으리라 생각된다.
본 발명에 따르면, PTFE 다공질 막에 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막을 적층함으로써, 성형성이 우수하고 또한 분진 포집성, 및 외부의 오염물에 대한 투과성이 우수한 흡착제 내포 용기용 적층제를 제공할 수 있다. 이러한 적층체는 소정의 형상으로 형성되어 흡착제 내포 용기로서 이용될 수 있다. 이러한 용기는 특히 하드 디스크 드라이브 내부에 사용하기에 적당하다.
Claims (8)
- 초고분자량 폴리올레핀 다공질 막 및 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질 막을 포함하는, 흡착제를 수용하는 공간을 형성하기 위한 적층체.
- 제 1 항에 있어서,초고분자량 폴리올레핀 다공질 막이 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 막인 적층체.
- 제 1 항에 있어서,초고분자량 폴리올레핀 다공질 막이, 초고분자량 폴리올레핀 입자가 함께 연결되어 그들 사이에 공극을 형성하고 있는 구조를 갖는 적층체.
- 제 2 항에 있어서,초고분자량 폴리올레핀 다공질 막이, 초고분자량 폴리올레핀 입자가 함께 연결되어 그들 사이에 공극을 형성하고 있는 구조를 갖는 적층체.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 따르는 적층체로 이루어지고 흡착제를 내포하고 있는 흡착제 내포 용기.
- 제 5 항에 있어서,2개 이상의 적층체가 연결된 용기.
- 제 5 항에 있어서,적층체의 적어도 일부가 비평면상으로 성형된 용기.
- 제 6 항에 있어서,적층체의 적어도 일부가 비평면상으로 성형된 용기.
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