KR20110092298A - 성형품의 제조방법 및 열교환용 막 엘리멘트 - Google Patents

성형품의 제조방법 및 열교환용 막 엘리멘트 Download PDF

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Abstract

수지제 프레임에 필름을 접착한 성형품은, 1) 필름을 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 보강층으로 보강하고, 2) 사출 성형 금형에 상기 보강된 필름을 삽입하고, 3) 상기 금형에 수지를 공급하여 프레임을 사출 성형하면서 상기 보강된 필름에 접착하고, 4) 얻어진 사출 성형체를 용제로 처리하여 상기 보강층을 제거하는 방법에 의해 제조한다. 이 제조방법에 의해, 필름의 크기에 상관없이, 상기 필름을 단독으로 프레임에 접착(일체 성형)할 수 있는 기술이 확립된다. 상기 필름은, 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름이 바람직하고, 투습성 수지가 상기 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름과 복합화되어 있는 것이 바람직하다.

Description

성형품의 제조방법 및 열교환용 막 엘리멘트{PROCESS FOR PRODUCING MOLDED ARTICLE AND FILM ELEMENT FOR HEAT EXCHANGE}
본 발명은, 수지제 프레임에 필름을 접착하는 방법에 관한 것으로, 바람직하게는 수지제 프레임에 투습성 필름을 접착하여 열교환용 막 엘리멘트를 제조하는 기술에 관한 것이다.
실내를 냉난방하거나, 환기하거나 할 때, 실내에 공급하는 신선한 공기(급기)와 실내에서 배출하는 공기(배기) 사이에서, 열교환막을 통해 온도(현열)나 습도(잠열)의 교환(전열 교환)이 행해지고 있다.
전열 교환에는, 예를 들어, 열교환막과, 이 막을 지지하기 위한 수지제 프레임을 포함하는 열교환용 막 엘리멘트가 사용되고 있다(특허문헌 1 등). 도 1(a), 도 1(b)은, 특허문헌 1에서 종래 기술로서 소개되어 있는 막 엘리멘트와, 이 막 엘리멘트를 사용한 전열 교환기의 개략 사시도이고, 도 2(a), 도 2(b), 도 2(c)는, 특허문헌 1의 발명예로서 소개되어 있는 막 엘리멘트와, 이 막 엘리멘트를 사용한 전열 교환기의 개략 사시도이다.
도 1의 예에서는, 열교환용 막 엘리멘트(41)는, 열교환막(11)과, 수지제 프레임(21)으로 구성되어 있고, 이들은 별개로 제조되어 있다. 수지제 프레임(21)에는, 서로 평행한 복수의 막대형 스페이서(리브; 31)가 형성되어 있고, 프레임(21) 중 막대형 스페이서와 평행한 부분(평행부; 25)도 막대형 스페이서(31)와 동일한(또는 그 이상) 두께로 형성되어 있다. 이 평행부(25)(및 막대형 스페이서(31))의 방향을 바꾸면서, 수지제 프레임(21)과 열교환막(11)을 교대로 겹쳐서 쌓으면, 전열 교환기(51)를 형성할 수 있다. 이 전열 교환기(51)에서는, 상기 평행부(25)에 의해 급기 유로와 배기 유로가 구획되어 있고, 열교환막(11)을 통해 급기와 배기 사이에서 전열 교환을 할 수 있게 되어 있다.
또 도 2의 예에서는, 제1 및 제2를 포함하는 한쌍의 열교환용 막 엘리멘트(42a, 42b)를 사용하고 있고, 이들을 교대로 적층함으로써, 전열 교환기(52)를 형성하고 있다. 제1 열교환용 막 엘리멘트(42a)는, 보다 상세하게는, 열교환막(11)과, 이것과 일체적으로 성형된 수지제 프레임(22a)으로 구성되어 있다. 또 열교환막(11)의 한쪽면에는, 서로 평행한 복수의 막대형 스페이서(리브; 32a)가 형성되고, 상기 열교환막(11)의 반대쪽면에도 서로 평행한 복수의 막대형 스페이서(리브; 33a)가 형성되고, 한쪽면의 스페이서(32a)와 반대쪽면의 스페이서(33a)는 직교하고 있다. 또한 프레임(22a) 중 한쪽면의 막대형 스페이서(32a)와 평행한 부분(평행부 A; 26a)은, 이 평행한 막대형 스페이서(32a)와 동일(또는 그 이상)한 두께로 형성되어 있다. 또 반대쪽면의 막대형 스페이서(33a)와 평행한 부분(평행부 B; 27a)도, 이 평행한 막대형 스페이서(33a)와 동일(또는 그 이상)한 두께로 형성되어 있다.
제2 열교환용 막 엘리멘트(42b)도, 상기 제1 열교환용 막 엘리멘트(42a)와 동일한 구조로 되어 있다. 또 제2 열교환용 막 엘리멘트(42b)의 스페이서에는 위치 결정용 제2 결합부(34b)가 형성되어 있고, 이 제2 결합부(34b)는, 마찬가지로 제1 열교환용 막 엘리멘트(42a)에 형성된 제1 결합부(34a)와 결합함으로써, 양엘리멘트(42a, 42b)의 위치 어긋남을 방지할 수 있게 되어 있다. 그리고 전열 교환기(52)를 형성할 때에는, 이들 제1 및 제2 열교환용 막 엘리멘트(42a, 42b)를, 서로 마주보는 스페이서(리브; 32a, 32b, 33a, 33b)의 방향을 일치시키면서 교대로 적층한다.
이 도 2의 열교환기(52)에서도, 평행부(26a, 26b, 27a, 27b)에 의해 급기 유로와 배기 유로가 구획되어 있고, 열교환막(11)을 통해 급기와 배기 사이에서 전열 교환을 할 수 있게 되어 있다.
그런데, 통상의 플라스틱 필름이나 금속박은, 온도(현열)는 교환할 수 있어도 습도(잠열)의 교환은 할 수 없기 때문에, 전열 교환막으로서 사용할 수는 없다. 따라서 전열 교환막으로서 특허문헌 1에는 종이가 사용되고 있고, 또 특허문헌 2에서도 종이 기재를 개시한다. 종이 기재는, 잠열 교환율이 높다는 장점을 갖지만, 결로 내구성이 낮아, 결로가 동결되면 전열 교환막(종이)가 찢어지는 경우가 있다.
또 전열 교환막으로서, 예를 들어, 특허문헌 3에 나타낸 바와 같이, 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름 등의 다공질 수지 필름도 사용되고 있다. 다공질 수지 필름은 결로 내구성이 우수하다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-285691호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2007-119969호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 평7-133994호 공보 특허문헌 4 : 일본 특허 공개 평4-45812호 공보 특허문헌 5 : 일본 특허 공개 제2003-97831호 공보
상기 특허문헌 3의 예에서는, 다공질 수지 필름을 그대로 사용하는 예가 개시되어 있지만, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 프레임에 다공질 수지 필름을 접착하여 막 엘리멘트로서 사용하면, 열교환기의 조립을 용이하게 할 수 있는 것이 기대된다. 그러나, 다공질 수지 필름에 프레임을 접착하는 것은 용이하지 않다.
열교환막과는 기술분야나 프레임 형상이 상이하지만, 다공질 수지 필름을 프레임에 접착하는 방법으로서, 특허문헌 4에는, 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막의 둘레측에 용융 플라스틱을 침투 응결시키는 사출 성형법이 개시되어 있다. 그러나 특허문헌 4에서 제조되는 것은, 직경 약 1 cm 이하 정도의 크기이면 되는 막면적이 매우 작은 통기 필터의 제조방법으로, 이 방법을 막면적이 큰 열교환막에 적용할 수는 없다. 다공질 수지 필름은, 프레임의 사출 성형시의 열에 의해 수축되는 경우가 있다. 또 사출 성형의 수지압에 의해 다공질 수지 필름도 떠밀려버려, 막형상이 붕괴되거나 막이 찢어지거나 한다. 그 때문에, 막면적이 큰 다공질 수지 필름을 사용하는 경우에는, 부직포에 의해 미리 보강해 두는 것이 필수였다. 예를 들어, 특허문헌 5는 중공형의 기액 분리 엘리멘트에 관한 것으로, 평막형의 열교환막용 엘리멘트와 프레임 형상은 상이하지만, 막면적은 평막형의 열교환막과 마찬가지로 크기 때문에, 다공질 수지 필름에 부직포를 적층한 후에 인서트 성형하고 있다.
이상과 같이, 면적이 큰 다공질 수지 필름을 프레임에 접착하는 경우, 다공질 수지 필름을 부직포 등으로 보강해야 했다. 그러나, 보강층을 적층하면, 다공질 수지 필름의 잠열 교환율이 저하된다.
본 발명은 상기와 같은 사정에 착안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 필름의 크기에 상관없이, 상기 필름을 단독으로 프레임에 접착(일체 성형)할 수 있는 기술을 확립하는 것이다.
본 발명의 바람직한 목적은, 결로 내구성과 잠열 교환 특성(투습 특성)이 우수한 열교환용 막 엘리멘트를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 보강층을 미리 필름에 적층하여 필름을 보강해 두고, 필름에 프레임을 사출 성형한 후에 보강층을 용제로 제거하면, 필름 면적에 상관없이, 상기 필름을 단독으로 프레임에 접착(일체 성형)할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명에 따른 수지제 프레임에 필름을 접착한 성형품의 제조방법은, 1) 필름을 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 보강층으로 보강하고, 2) 사출 성형 금형에 상기 보강된 필름(즉 필름과 보강층의 적층체)을 삽입하고, 3) 상기 금형에 수지를 공급하여 프레임을 사출 성형하면서 상기 적층체에 접착하고, 4) 얻어진 사출 성형체를 용제로 처리하여 보강층을 제거하는 것을 특징으로 한다. 바람직한 필름은, 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름이며, 투습성 수지가 상기 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름과 복합화되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 상기 투습성 수지는, 예를 들어, 우레탄 수지, 폴리비닐알콜의 가교체, 불소계 이온 교환 수지 등이다. 필름의 두께는, 예를 들어, 0.5∼100 ㎛ 정도이다. 상기 용제가 물인 경우, 상기 보강층은 예를 들어 수용성 섬유로 형성된 것이어도 좋고, 폴리비닐알콜계 섬유의 성형체, 또는 수중에서 미세 분산되는 펄프 섬유로 형성된 종이 등이어도 좋다. 상기 필름-보강층 적층체는, 한쌍의 사출 성형형용 금형의 사이에 삽입되어 있고, 이들 양금형에는 프레임부 형성용 캐비티가 형성되어 있고, 이들 프레임부 형성용 캐비티보다 내측의 금형면이 조각되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에는, 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름이 단독으로 수지제 프레임에 일체 성형에 의해 접착되어 있는 열교환용 막 엘리멘트도 포함된다.
본 발명에 의하면, 필름을 단독으로 프레임에 접착(일체 성형)할 수 있다. 이와 같이 하여 제조할 수 있는 성형품을 열교환막용 엘리멘트에 사용하면, 결로 내구성과 잠열 교환 특성(투습 특성)을 양립할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 제조할 수 있는 프레임 형상의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명에서 제조할 수 있는 프레임 형상의 다른 예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 금형의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제조방법의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명에서 제조할 수 있는 성형품의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
이하, 적절하게 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 동일한 구성 부분에 관해서는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.
도 3(a)는 본 발명에서 사용하는 한쌍의 사출 성형용 금형을 측면에서 본 개략 단면도이고, 도 3(b)는 한쪽 금형의 정면도이다. 도 3(a)의 단면도는 도 3(b)의 I-I'선에서의 절단면에 해당한다. 도 4는, 도 3의 금형을 이용한 인서트 성형 순서를 나타내는 단면도이고, 도 5(a)는 도 4의 방법으로 얻어진 성형품의 정면측을 나타내는 개략 사시도, 도 5(b)는 상기 성형품의 배면측을 나타내는 개략 사시도이다.
도 4의 제조예에서는, 필름(12)을 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 보강층(15)과 적층 접착한 보강 필름(적층 필름; 16)을, 한쌍의 사출 성형용 금형(61, 71)의 사이에 삽입하여(도 4(a)) 적당한 수단(핀, 진공 배기 등)으로 금형에 고정한 후, 한쪽 금형(61)으로부터 프레임(23) 형성용 수지를 사출하면서 보강 필름(16)에 접착하고(도 4(b)), 탈형한 후(도 4(c)) 용제로 처리하여 보강층(15)을 제거하고 있다(도 4(d)). 보강층(15)을 사용함으로써, 사출 성형시의 필름(12)의 형붕괴나 수축, 찢어짐을 방지할 수 있다. 그리고 이 보강층(15)을 성형후에 용제로 제거하고 있기 때문에, 프레임(23)에 필름(12)을 단독으로 접착(일체 성형)한 성형품(43)을 제조할 수 있다(도 5(a), (b)).
도시예에서는, 한쪽 금형(61)에 수지 공급구(64)가 형성되어 있지만, 양쪽 금형(61, 71)으로부터 수지를 공급해도 좋다. 또 금형(61, 71)에서는, 프레임부 형성용 캐비티(64, 74)보다 내측의 금형면(63, 73)이 조각되어 있고, 이 캐비티(64, 74)와 조각부(오목부; 63, 73)의 사이가 봉우리형으로 돌출됨으로써 필름의 누름부(62, 72)가 되었다. 조각부(오목부; 63, 73)를 형성해 둠으로써, 필름(12)이 금형에 접촉하는 것을 방지할 수 있어, 필름(12)의 열손상을 방지할 수 있다. 단, 조각부(오목부; 63, 73)는 필수는 아니며, 조각부(오목부; 63, 73)의 높이를 필름 누름부(62, 72)와 동일한 높이로 하여, 면형상으로 필름을 눌러도 좋다.
상기 필름(12)은, 성형품(43)의 용도(예를 들어, 필터(벤트 필터를 포함), 기액 분리막, 제습막, 가습막, 투과 증발(pervaporation)막, 열교환막, 이온 교환막 등)에 따라서 적절한 것을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 다공질 수지(특히 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌)를 기재로 하는 필름이다. 다공질 수지, 특히 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름은, 매우 부드럽고 잘 늘어나며, 열에 의해 수축되기 쉽기 때문에, 그대로 인서트 성형하는 것은 매우 어렵지만, 본 발명에 의하면, 이와 같은 필름도 단독으로 일체 성형에 의해 프레임에 접착할 수 있다.
성형품(43)을 필터(벤트 필터를 포함)용 엘리멘트로서 사용하는 경우, 다공질 수지를 그대로 상기 필름(12)으로서 사용하면 된다. 또 성형품(43)을 필터 이외의 용도(특히 기액 분리막)로 사용하는 경우에는, 다공질 수지를 그대로 필름(12)으로서 사용해도 좋지만, 예를 들어, 투습성 수지를 상기 다공질 수지 필름과 조합한 복합화 필름을 필름(12)으로서 사용한다. 복합화 필름으로는, 투습성 수지를 상기 다공질 수지 필름에 적층하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 적층과 함께 또는 상기 적층 대신 투습성 수지를 다공질 필름 내의 다공질 공간에 충전한다.
다공질 수지 필름(특히, 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌)의 평균 구멍 직경이나 보이드율은, 성형품의 용도에 따라서 적절히 설정되지만, 예를 들어 평균 구멍 직경은, 예를 들어 0.05∼10 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.1∼5 ㎛ 정도이며, 보이드율은, 예를 들어 30∼97% 정도, 바람직하게는 50∼95% 정도, 더욱 바람직하게는 70∼90% 정도이다.
평균 구멍 직경은, 세공 분포(구멍 직경에 대한 용적 분포)에서 구한 값이다. 즉 다공질 수지 필름의 모든 세공을 원통형으로 가정하여 세공 분포를 측정하여, 세공 용적의 중간값에 대응하는 세공 직경을 평균 구멍 직경으로서 구했다. 본 발명에서는, 코울터 일렉트로닉스사의 코울터 포로미터를 사용하여 평균 구멍 직경을 구했다.
또 다공질 수지 필름의 보이드율은, 다공질 수지 필름의 질량 W와, 보이드를 포함하는 겉보기 체적 V를 측정함으로써 구해지는 부피 밀도 D(D=W/V : 단위는 g/㎤)와, 전혀 보이드가 형성되지 않았을 때의 밀도 Dstandard(폴리테트라플루오로에틸렌의 경우는 2.2 g/㎤)를 이용하여, 하기 식에 기초하여 산출할 수 있다. 체적 V를 산출할 때의 두께는, 다이얼 시크니스 게이지로 측정한(테크록사 제조 「SM-1201」를 이용하여 본체 스프링 하중 이외의 하중을 가하지 않은 상태로 측정) 평균 두께에 의한 것이다.
보이드율(%)=[1-(D/Dstandard)]×100
다공질 수지 필름과 복합화하는 투습성 수지로는, 예를 들어, 우레탄 수지, 폴리스티렌술폰산, 폴리비닐알콜의 가교체(예를 들어, 글루타르알데히드와 HCl의 혼합액에 의한 가교체, 포름알데히드에 의한 가교체, 블록드-이소시아네이트에 의한 가교체 등), 비닐알콜 공중합체(에틸렌-비닐알콜 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-비닐알콜 공중합체), 불소계 이온 교환 수지(듀퐁사 제조 「나피온(등록상표)」, 아사히가라스 주식회사 제조 「프레미온(등록상표)」 등), 디비닐벤젠술폰산 공중합체, 디비닐벤젠카르복실산 공중합체 등의 이온 교환 수지 등의 반복 단위에 프로톤성 친수성 기를 갖는 수지(프로톤성 친수성 수지); 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐에테르, 폴리비닐피롤리돈, 피롤리돈 등의 반복 단위에 비프로톤성 친수성 기를 갖는 수지(비프로톤성 친수성 수지) 등을 들 수 있다. 이들 투습성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바람직한 투습성 수지는, 우레탄 수지, 폴리비닐알콜의 가교체, 불소계 이온 교환 수지 등이다.
본 명세서에서 용어 「필름(12)」은, 보강층(15) 이외의 층으로서 정의되고, 예를 들어, 단층의 필름(특히 다공질 수지 필름), 필름(특히 다공질 수지 필름)을 복수매 적층한 것, 이들 단층 또는 적층 필름(특히 단층 또는 적층 다공질 수지 필름)에 투습성 수지를 더 적층한 것 등도 본 발명의 「필름(12)」에 포함된다. 바람직한 필름(12)은, 투습성 수지가 충전되어 있어도 좋은 단층 필름, 단층 필름에 투습성 수지를 적층한 것이다.
필름(12)의 두께는, 예를 들어, 0.5 ㎛∼100 ㎛ 정도, 바람직하게는 5 ㎛∼50 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 7 ㎛∼30 ㎛ 정도이다. 또 필름(12)의 면적은, 예를 들어, 4 ㎠∼10000 ㎠ 정도, 바람직하게는 10 ㎠∼5000 ㎠ 정도, 더욱 바람직하게는 100 ㎠∼3000 ㎠ 정도이다.
도시예에서는, 보강층(15)을 필름(12)에 적층 접착했지만, 보강층(15)으로 필름(12)을 보강할 수 있는 한 다양한 방법으로 적층할 수 있고, 예를 들어, 열융착에 의해 보강층(15)을 필름(12)에 적층해도 좋다.
필름(12)과 보강층(15)을 적층 접착하거나, 적층 융착하거나 하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 필름(12)과 보강층(15)을 적층한 후 열롤에 통과시켜 열융착해도 좋다.
보강층(15)으로는, 용제 가용성 또는 용매 붕괴성이며, 상기 필름(12)을 보강(적층 보강) 가능하다면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 재료(수지, 섬유 등)로 형성된 성형체(예를 들어, 시트(발포 시트를 포함) 외에, 편물, 직포, 부직포, 네트 등의 섬유 성형체 등), 용제 내구성이 있는 섬유를 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 재료로 접착한 부직포 등을 들 수 있다. 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 섬유를 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 접착제로 접착한 부직포도, 당연히 보강층(15)에 포함된다.
용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 재료나 용제 내구성 섬유는, 용제(예를 들어, 물, 유기 용제, 산, 알칼리 등)의 종류에 따라 다양하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 용제로서 물을 사용하는 경우, 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 시트 성형체로는, 예를 들어, 폴리비닐알콜 시트, 전분 시트(오블레이트 등) 등을 들 수 있다. 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 섬유 성형체로는, 폴리비닐알콜계 섬유(예를 들어, 아이세로화학(주) 제조 「솔브론(상품명)」, 쿠라레(주) 「쿠라론 K-II」 등)의 성형체; 수중에서 미세 분산되는 펄프 섬유로 형성된 종이(예를 들어, 니혼세이시파필리아(주) 제조 「수용지(상품명)」) 등을 예시할 수 있다.
또 용제로서 물을 사용하는 경우, 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 접착 재료로는, 폴리비닐알콜, 전분 풀 등을 예시할 수 있다. 용제 내구성 섬유는, 예를 들어, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 등이다.
다른 용제를 사용하는 경우에도, 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 재료나 용제 내구성 섬유는, 공지의 재료에서 적절하게 선택할 수 있다.
프레임(23)의 형상도, 성형품(43)의 용도에 따라서 적절하게 설계할 수 있다. 예를 들어 성형품(43)을 열교환용막 성형체로서 사용하는 경우, 도 1이나 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 스페이서가 필름(12)의 한쪽 또는 양쪽에 형성된 프레임을 형성해도 좋고, 상기 프레임 중 스페이서와 평행한 부분은, 통상 스페이서와 대략 동일한(또는 그 이상의) 두께로 되어 있다. 필름(12)의 양쪽에 스페이서를 형성하는 경우, 수지는 필름(12)의 양쪽 금형으로부터 사출된다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전술ㆍ후술하는 취지에 적합한 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 이들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
실시예 1
평균 구멍 직경 0.2 ㎛, 보이드율 80%, 두께 20 ㎛의 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름에 투습성 우레탄 수지를 도포량 8 g/㎡으로 코팅한 투습성 필름에 우레탄계 접착제를 도트형으로 전사하고, 폴리비닐알콜제 부직포((주)신와 제조, 상품명 「9040-E」)를 적층하여 접착했다.
닛세이수지공업(주) 제조의 종형 사출 성형기(형식 : TH100R12VSE)에, 상기 열 라미네이트 필름을 셋팅하고, 인서트 성형함으로써 ABS 수지제 프레임을 형성했다. 성형 조건은, 예비 건조 : 3시간, 90℃, 실린더 설정 온도 : 240℃, 스크류 회전수 : 90 회전/분, 배압 : 20 MPa, 금형 온도 : 60℃로 했다. 사출 성형체를 온도 25℃의 물에 5분간 침적한 후 흐르는 물로 씻어냄으로써, 수지제 프레임에 투습성 필름이 단독으로 접착된 성형품을 얻었다.
비교예 1
실시예 1과 동일하게 하여 인서트 성형했다. 투습성 필름에 적층된 폴리비닐알콜제 부직포는, 흐르는 물로 제거하지 않고 그대로 두었다.
실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 성형품의 투습성을, JIS L1099A-1법에 준거하여 측정했다(조건 : 25℃, 75% RH). 3회 측정하여 그 평균값을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
투습성(염화칼슘법 25℃, 75%RH) g/㎡ㆍh
비교예 1 85.7
실시예 1 96.3
투습성 필름 98.0
비교예 1의 성형품에 비하면, 실시예 1의 성형품의 투습성은 높고, 폴리비닐알콜제 부직포를 열 라미네이트하기 전의 투습성 필름의 투습성에 필적한다.
본 발명에 의해 제조되는 성형품(43)은, 필름(12)의 재질이나 프레임(23)의 형상을 적절하게 변경함으로써, 필터(벤트 필터를 포함), 기액 분리막, 제습막, 가습막, 투과 증발막, 열교환막, 이온 교환막 등의 다양한 용도로 사용할 수 있다.
12 : 필름 15 : 보강층
16 : 보강된 필름 23 : 수지제 프레임
61, 71 : 사출 성형 금형 43 : 성형품

Claims (9)

  1. 수지제 프레임에 필름을 접착한 성형품의 제조방법으로서,
    필름을 용제 가용성 또는 용제 붕괴성의 보강층으로 보강하고,
    사출 성형 금형에 상기 보강된 필름을 삽입하고,
    상기 금형에 수지를 공급하여 프레임을 사출 성형하면서 상기 보강된 필름에 접착하고,
    얻어진 사출 성형체를 용제로 처리하여 상기 보강층을 제거하는 것을 특징으로 하는 성형품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필름이 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름인 것인 성형품의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 투습성 수지가 상기 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름과 복합화되어 있는 것인 성형품의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 투습성 수지가 우레탄 수지, 폴리비닐알콜의 가교체 및 불소계 이온 교환 수지에서 선택되는 1종 이상인 것인 성형품의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름의 두께가 0.5∼100 ㎛인 것인 성형품의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가 물이며, 상기 보강층이 수용성 섬유로 형성되어 있는 것인 성형품의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가 물이며, 상기 보강층이 폴리비닐알콜계 섬유의 성형체, 또는 수중에서 미세 분산되는 펄프 섬유로 형성된 종이인 것인 성형품의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 보강층으로 보강된 상기 필름이 한쌍의 사출 성형용 금형의 사이에 삽입되어 있고, 이들 양금형에는 프레임부 형성용 캐비티가 형성되어 있고, 이들 프레임부 형성용 캐비티보다 내측에 금형면이 조각되어 있는 것인 성형품의 제조방법.
  9. 연신 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌 필름이 단독으로 수지제 프레임에 일체 성형에 의해 접착되어 있는 열교환용 막 엘리멘트.
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