KR20140074750A - 교차합지형 다공성 ｐｔｆｅ 필터막 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교차합지형 다공성 PTFE 필터막에 관한 것으로서, 한 방향으로 연신시킨 필터(시트 또는 필름) 또는 두 방향으로 연신시킨 필름(시트 또는 필름) 각각을 거의 직교에 가깝게 교차 및 합지시켜 제조한 내수축성 등의 물성이 우수한 PTFE 필터막 및 이를 포함하는 필터 어셈블리에 관한 것이다.

Description

교차합지형 다공성 ＰＴＦＥ 필터막{Cross-laminating ＰＴＦＥ membrane having porosity}
본 발명은 PTFE 필터막 및 이를 포함하는 필터 어셈블리에 관한 것으로서 횡방향으로 또는 횡방향과 종방향으로 연신된 PTFE 필터가 교차되어 합지된 형태의 필터막에 관한 것이다.
종래, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, 이하, "PTFE"라 함)로 이루어지는 다공질체는, 내약품성, 내열성, 내후성, 불연성 등에 뛰어날 뿐만 아니라, 비점착성, 저마찰계수 등의 특성을 가지고 있다. 또, 다공질 구조이기 때문에, 투과성, 유연성, 가요성, 미립자의 포집ㆍ여과성 등에도 우수하다. 이 때문에, PTFE로 이루어지는 되는 재료는, 정밀화학약품의 여과, 배수처리용의 필터 등의 광범위한 분야에서 사용되고 있다.
이 중 PTFE 여과재는 주로 PTFE 미세분말과 윤활제의 혼합물로 구성된 페이스트를 로드화하고, 두 롤러 사이를 통과하는 압연공정을 거쳐 시트상태로 성형한 후, 윤활제를 제거한 뒤에 연신하는 방법으로 막을 다공화하는 기술, 즉 PTFE 평막의 제조방법은 널리 알려져 있다.
구체적으로 PTFE의 연신에 의해 제조한 PTFE 다공질체는 다수의 미세한 피브릴(미세섬유)과 상기 피브릴에 의해서 서로 연결된 다수의 노드(결절)로 이루어지는 미세구조를 가지고 있으며, 이 미세구조가 연속 기공성의 다공질 구조를 형성하고 있다. 이때, 연신 PTFE 다공질체는 연신 조건을 제어함으로써 구멍직경이나 기공률 등의 다공질 구조를 어느 정도 조절할 수 있으나 제막강도의 유지를 위하여 한정된 범위의 연신비 내에서 연신이 가능하므로 기공도를 근본적으로 향상시키기 어려운 문제가 있었다.
일반적으로 1축 연신에 의한 시트는 연신방향으로 길게 늘어진 형태의 기공을 가지며, 2축 연신시에도 종연신비 및 횡연신비 조절에 따라, 기공형태가 선형에 가깝게 길쭉한 형태로 이루어 질 수 있다. 이러한 형태의 기공은 입자가 원형이 아닌 불규칙한 형태일 때, 입자제거능이 크게 떨어질 수 있으며, 특히 나노수준의 입자여과가 필요한 실공정에서는 그 적용이 어렵거나 불가능할 수 있다.
또한, 필름이 연신된 후, 연신된 방향으로의 수축현상이 동반되므로, 형태고정을 위한 소결 후처리 공정이 필요하기 때문에 그 공정이 복잡다단한 문제가 있다.
본 발명은 한방향으로 연신시킨 필름 또는 두 방향으로 연신시킨 필름을 각각 거의 직교에 가깝게 교차 및 합지시킨, 내수축성 등이 우수한 PTFE 필터막을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 교차합지형 다공성 PTFE 필터막에 관한 것으로서, 1축 또는 2축으로 연신된 PTFE(polytetrafluoroethylene) 필터 중에서 선택된 1종 이상의 필터가 2개 ~ 4개가 적층되고, 1축은 횡방향이고, 2축은 횡방향 및 종방향이며, 상기 PTFE 필터의 횡방향 교차각이 서로 85° ~ 90°을 이루도록 상기 PTFE 필터가 교대로 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막에 있어서, 연신되기 전의 PTFE 필터는 무기공형이고, 평균두께 0.1 ~ 3.0 mm 인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명에 있어서, 상기 연신된 PTFE 필터는 1축 연신된 PTFE 필터인 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 1축 연신된 PTFE 필터가 2층, 3층 또는 4층으로 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 상기 1축 연신된 PTFE 필터는 평균기공이 평균기공이 0.05㎛ ~ 1.0㎛이고, 평균두께가 20 ~ 80㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 횡방향 및 종방향의 수축률이 1 ~ 4%인 것을 특징으로 할 수 있으며, 또한, IPA 투과도가 2,500 LMH ~ 15,000 LMH(25℃, 1bar)이고, 평균입경 0.2㎛인 입자에 대한 제거율이 95% 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명에 있어서, 상기 연신된 PTFE 필터는 2축 연신된 PTFE 필터인 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 2축 연신된 PTFE 필터가 2층, 3층 또는 4층으로 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 상기 2축 연신된 PTFE 필터는 평균기공이 0.5㎛ ~ 20.0㎛이고, 평균두께가 10 ~ 60㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 그리고, 상기 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 횡방향 및 종방향의 수축률이 2 ~ 6%인 것을 특징으로 할 수 있으며, 또한, IPA 투과도가 10,000 LMH ~ 30,000 LMH(25℃, 1bar)이고, 평균입경 0.5㎛인 입자에 대한 제거율이 80% 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 1축 연신된 PTFE 필터 및 2축으로 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 1축 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층되고, 1축 연신된 PTFE 필터의 일 표면에 2축으로 연신된 PTFE 필터가 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 2축 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층되고, 2축 연신된 PTFE 필터의 일 표면에 1축으로 연신된 PTFE 필터가 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 평막일 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 필터 어셈블리에 관한 것으로서, 앞서 설명한 다양한 형태의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 기공의 형태가 가로, 세로 직경이 하기 때문에 입자제거성능이 우수하며, 동시에 합치된 필터의 수축복원 방향이 반대가 되므로, 내수축성이 우수하다.
도 1은 횡방향으로 연신된 필터(또는 필름)의 개략도이다.
도 2은 횡방향 및 종방향으로 연신된 필터(또는 필름)의 개략도이다.
도 3은 1축 연신된 PTFE 필터가 2층으로 적층된 개략도이다.
도 4는 2축 연신된 PTFE 필타가 2층으로 적층된 개략도이다.
도 5는 1축 연신된 PTFE 필터 및 2축 연신된 PTFE 필터가 적층된 개략도이다.
도 6은 실시예 1에서 제조한 1축 연신된 PTFE 필터의 SEM 사진이다.
도 7은 실시예 2에서 제조한 2축 연신된 PTFE 필터의 SEM 사진이다.
본 발명에서 사용하는 용어인 "1축" 또는 "1축으로 연신"은 도 1에 나타낸 바와 같이 어느 일 방향, 구체적으로는 횡방향(연신비가 긴 방향)으로만 필터(또는 필름)을 연신시킨 것을 의미한다. 또한, "2축" 또는 "2축으로 연신"은 도 2에 나타낸 바와 같이 필터(또는 필름)을 횡방향(연신비가 긴 방향) 및 종방향(횡방향 보다 연신비가 짧은 방향)으로, 즉 거의 직교 또는 직교에 가깝게 2 방향으로 연신시킨 것을 의미한다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이 연신된 PTFE(polytetrafluoroethylene) 필터가 2장 이상 합지된 형태의 필터막에 관한 것으로서 이하 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명을 한다.
본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 1축 또는 2축으로 연신된 PTFE 필터 중에서 선택된 1종 이상의 필터가 2개 ~ 4개가 적층된 형태이며, 여기서, 상기 1축은 횡방향이고, 2축은 횡방향 및 종방향일 때, 적층된 각각이 PTFE 필터가 횡방향을 기준으로 교차각이 서로 85°~ 90°을 이루도록 적층된 각각이 PTFE 필터가 교대로 적층시킨 형태일 수 있다.
그리고, 연신되기 전의 PTFE 필터는 평균두께 0.1 ~ 3.0mm이고, 무공형인 것을 특징으로 할 수 있다.
[1축 연신 ]
본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 연신된 PTFE 필터를 다양한 형태로 적층시킬 수 있는데, 예를 들면 도 3에 나타낸 바와 같이 1축 연신된 PTFE 필터가 2층으로 교차시켜서 적층시킬 수도 있으며, 동일한 방법으로 적층되는 필름간에 교차각이 서로 85°~ 90°을 이루도록 3층 또는 4층으로 차례대로 적층시킬 수도 있다. 연신된 PTFE 필터는 4층을 초과하지 않는 것이 좋은데, 필터가 4층을 초과하여 적층되면 기공율이 너무 감소하기 때문이다.
그리고, 1축 연신된 PTFE 필터는 평균기공이 0.05㎛ ~ 1.0㎛을, 바람직하게는 0.1 ~ 0.3㎛를, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 0.25㎛인 것이 좋으며, 이는 필터의 적층수 및/또는 연신정도로 조절이 가능하다. 그리고, 1축-2층 교차합지 필터막은 평균두께가 40 ~ 200㎛인 것을, 바람직하게는 50 ~ 120㎛인 것을, 더욱 바람직하게는 50 ~ 80㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 평균두께가 40 ㎛ 미만이면 막의 강도가 저하하고 합지후 수축현상이 심해지는 문제가 있을 수 있고, 200 ㎛를 초과하면 너무 두꺼워서 필터막의 차압이 크게 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 1축-2층 교차합지 필터막은 횡방향 및 종방향의 수축률이 1 ~ 4%인 것을, 바람직하게는 1 ~ 3%인 것을, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 2.5%인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 1축-2층 교차합지 필터막은 IPA 투과도가 2,500 LMH ~ 15,000 LMH(25℃, 1bar)을, 바람직하게는 3,000 LMH ~ 10,000 LMH(25℃, 1bar)을, 더욱 바람직하게는 3,000 LMH ~ 7,000 LMH(25℃, 1bar)의 투과도를 갖을 수 있다. 그리고, 이와 같은 상기 1축-2층 교차합지 필터막은 평균입경 0.2㎛인 입자에 대한 제거율이 95% 이상을, 바람직하게는 95 ~ 99.9%를, 더욱 바람직하게는 98 ~ 99.9% 일 수 있다.
[2축 연신 ]
또한, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 도 4에 나타낸 바와 같이 2축 연신된 PTFE 필터가 2층으로 교차시켜서 적층시킬 수도 있으며, 동일한 방법으로 적층되는 필름간에 교차각이 서로 85°~ 90°을 이루도록 3층 또는 4층으로 차례대로 적층시킬 수도 있다. 연신된 PTFE 필터는 4층을 초과하지 않는 것이 좋은데, 필터가 4층을 초과하여 적층되면 기공율이 너무 감소하기 때문이다.
그리고, 2축 연신된 PTFE 필터는 평균기공이 0.5㎛ ~ 20.0㎛이고, 바람직하게는 1.0㎛ ~ 20.0㎛, 더욱 바람직하게는 3.0㎛ ~ 20.0㎛인 것이 좋으며, 이는 필터의 적층수 및/또는 연신정도로 조절이 가능하다. 그리고, 2축-2층 교차합지 필터막은 평균두께가 20 ~ 140㎛인 것을, 바람직하게는 30 ~ 120㎛인 것을, 더욱 바람직하게는 40 ~ 100㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 평균두께가 20 ㎛ 미만이면 합지 전의 필터(또는 필름)를 횡방향 및 종방향으로의 연신정도가 너무 커서 박막화로 인한 기계적 물성이 나빠질 수 있고, 연신된 필터 합지시 다루기가 어려울 수 있으며, 140 ㎛를 초과하면 너무 두꺼워져서 필터막의 기공도가 좋지 않은 문제가 발생할 수 있다.
그리고, 상기 2축-2층 교차합지 필터막은 횡방향 및 종방향의 수축률이 2 ~ 6%인 것을, 바람직하게는 3 ~ 6%인 것을, 더욱 바람직하게는 3 ~ 5%인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 2축-2층 교차합지 필터막은 IPA 투과도가 10,000 LMH ~ 30,000 LMH(25℃, 1bar)을, 바람직하게는 15,000 LMH ~ 25,000 LMH(25℃, 1bar)을, 더욱 바람직하게는 18,000 ~ 25,000 LMH(25℃, 1bar)의 투과도를 갖을 수 있다. 그리고 이와 같은 2축-2층 교차합지 필터막은 평균입경 0.5㎛인 입자에 대한 제거율이 80% 이상을, 바람직하게는 80% ~ 95%를, 더욱 바람직하게는 84% ~ 95%일 수 있다.
본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 앞서 설명한 1축-2층 교차합지 필터막, 2축-2층 교차합지 필터막 외에 다양한 형태로 적층시킬 수 있으며, 예를 들면, 1축 연신된 PTFE 필터 및 2축으로 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층시킨 형태일 수 있다.
또한, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 1축 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층(교차되어 2층)되고, 1축 연신된 PTFE 필터의 일 표면에 2축으로 연신된 PTFE 필터가 적층(교차되어 1층 또는 2층)된 형태일 수 있다.
이와는 반대로, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 2축 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층(교차되어 2층)되고, 2축 연신된 PTFE 필터의 일 표면에 1축으로 연신된 PTFE 필터가 적층(교차되어 1층 또는 2층)된 형태일 수 있다.
그리고, 앞서 설명한 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 평막 형태일 수 있다.
본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막 제조시, 연신된 PTFE 필터를 합지하는 방법은 당업계에서 사용하는 일반적인 방법을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 열융착을 통해서 합지시키는 것이 좋다.
그리고, 앞서 설명한 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 지지체, 하우징으로 구성된 필터 어셈블리의 필터막으로 사용할 수 있으며, 주로 반도체 케미칼 정제용으로 사용되며 기타산업용, 가정용으로도 적용 가능하다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명을 한다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아님은 당연하다.
[ 실시예 ]
준비예 : PTFE 필터의 제조
평균직경이 500 ㎛인 PTFE 미세 파우더(DF-130, 솔베이) 100 중량부에 대하여 액상 윤활제인 유동 파라핀(엑손모빌제품, 상품명 Isopar-H) 20 중량부와 분자량이 70,000인 폴리비닐피롤리돈 10 중량부를 혼합하여 PTFE 페이스트를 형성하였다.
다음으로 상기 PTFE 페이스트를 3MPa 압력에서 20℃에서 압축하여 프리폼을 형성하였다. 상기 프리폼을 램압출기 내부로 도입하였으며 램 압출기 내부의 조건은 2MPa(20kg/㎠)의 압력 및 50℃에서 압출공정을 수행하여 외경 10 mm인 로드형상으로 압출 성형하였다. 그 뒤 압출된 로드를 캘린더 롤을 통과시켜 시트형상으로 제막한 후 연속공정으로 이후 상기 형성된 PTFE 시트를 190℃에서 5분간 가열하여 유동 파라핀을 제거하고, 알콜 수용액이 담긴 수조에 수회 침지를 반복하여 PVP를 제거하여, 평균두께 0.13 mm 인 PTFE 미연신시트를 제조하였다.
실시예 1 : 1축-2층 교차합지 필터막의 제조
상기 PTFE 미연신시트를 200℃에서 횡방향으로 30배 연신하여 평균두께 50 ㎛ 및 평균기공 0.2 ㎛인 1축 연신된 다공성 PTFE 필터막(폭 50㎝)을 제조하였으며, 이의 SEM 사진은 도 6에 나타내었다.
그리고, 1축(횡방향)으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막 2개를 연신방향(횡방향)을 기준으로 직각으로 서로 교차되도록 적층시킨 다음, 열융착을 통해 합지시켜서 평균두께 100㎛인 1축-2층 교차합지 필터막을 제조하였다.
실시예 2 : 2축-2층 교차합지 필터막의 제조
상기 준비예에서 제조한 PTFE 미연신시트를 200℃에서 종방향으로 7배 및 횡방향으로 38배 연신하여 평균두께 30 ㎛ 및 평균기공 5.0 ㎛인 2축 연신된 다공성 PTFE 필터막(폭 1m)을 제조하였으며, 이의 SEM 사진은 도 7에 나타내었다.
그리고, 2축(횡방향)으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막 2개를 연신방향(횡방향)을 기준으로 직각으로 서로 교차되도록 적층시킨 다음, 열융착을 통해 합지시켜서 평균두께 60㎛인 2축-2층 교차합지 필터막을 제조하였다.
실시예 3 : 1축-2층 교차합지 필터막의 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 1축-2층 교차합지 필터막을 제조하되, 평균두께 40 ㎛ 및 평균기공 0.5 ㎛인 1축으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막을 사용하여 평균두께 80 ㎛인 1축-2층 교차합지 필터막을 제조하였다.
실시예 4 : 1축-3층 교차합지 필터막의 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 1축-2층 교차합지 필터막을 제조하되, 상기 1축으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막 3장을 직각으로 서로 교차되도록 차례대로 적층시킨 다음, 합지시켜서 평균두께 150㎛인 1축-3층 교차합지 필터막을 제조하였다.
실시예 5 : 2축-2층 교차합지 필터막의 제조
상기 실시예 2와 동일한 방법으로 2축-2층 교차합지 필터막을 제조하되, 평균두께 25 ㎛ 및 평균기공 10.0 ㎛인 2축으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막을 사용하여 평균두께 50 ㎛인 1축-2층 교차합지 필터막을 제조하였다.
실시예 6 : 2축-3층 교차합지 필터막의 제조
상기 실시예 2와 동일한 방법으로 2축-3층 교차합지 필터막을 제조하되, 상기 2축으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막 3장을 직각으로 서로 교차되도록 차례대로 적층시킨 다음, 합지시켜서 평균두께 90㎛인 2축-3층 교차합지 필터막을 제조하였다.
비교예 1 : 1축-2층 필터막의 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 필터막을 제조하되, 상기 1축으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막 2개를 직각이 아닌 동일한 방향(교차각 0~5°)으로 적층시켜서 1축-2층 필터막을 제조하였다.
비교예 2 : 2축-2층 필터막의 제조
상기 실시예 2와 동일한 방법으로 필터막을 제조하되, 상기 2축으로 연신시킨 다공성 PTFE 필터막 2개를 직각이 아닌 동일한 방향(교차각 0~5°)으로 적층시켜서 2축-2층 필터막을 제조하였다.
실험예 1 : 필터막의 물성 측정 실험
상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 2에서 제조한 필터막 각각을 아래와 같은 방법으로 평균기공, 수축률, 투과도 및 입자제거율을 측정하였으며 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 평균기공
PMI사의 포로시미터(porosimeter)를 이용하여 기공크기를 측정하였다.
(2) 수축률 측정
10 인치×10 인치 크기의 정사각 시편을 제작하고, 드라이 오븐에서 120℃에서 20분간 열처리했다. 다음으로 열처리 후 종방향, 횡방향(합지된 필터막의 경우 상부막을 기준)의 길이를 재측정하여, 각각 종방향, 횡방향 수축률을 다음의 수학식 1에 의해 계산했다. 그리고, 수축이 일어난 경우 변화율이 음의 값으로 나타나며, 이의 절대값을 수축률로 봤다.
[수학식 1]
변화율(%)={(열처리후 시편길이 - 열처리전 시편길이)/열처리전 시편길이}×100
(3) 투과도 측정
25℃, 1bar의 정압 조건하에서, 투과셀을 이용하여 필터막에 IPA(Isopropyl Alcohol)를 여과하였으며, 이때 처리 유량을 LMH로 나타내었다.
(4) 입자 제거율 측정
PTFF시트를 투과셀에 장착하여 IPA를 여과시켜 충분히 웨팅(wetting)시킨 후, 순수한 물에 미세먼지(ISO Fine Test Dust)를 희석한 용액을 펌프를 통하여 카트리지 하우징 내 주입하였다. 이때, 필터 통과 전후의 0.2㎛, 0.5㎛ 이상 크기의 입자수를 측정하여 입자개수의 변화를 백분율로 나타내었다.
구분 평균기공
(㎛)		 수축률
(횡방향,%)		 수축률
(종방향,%)		 IPA 투과도 (LMH) 입자제거율, %
(LPC>0.2㎛)		 입자제거율,%
(LPC>0.5㎛)
실시예1 0.061 2.1 2.0 6,892 99.8 -
실시예2 1.075 4.0 4.0 108,383 - 76.3
실시예3 0.232 2.3 2.2 25,197 96.8 -
실시예4 0.007 1.9 1.7 849 99.9 -
실시예5 5.830 4.2 4.3 496,260 - 54.9
실시예6 0.707 3.9 4.1 69,032 69.1 86.6%
비교예1 0.098 9.6 2.1 13,920 99.5 -
비교예2 2.446 3.9 11.4 271,509 - 60.7
상기 표 1의 실험결과를 살펴보면, 본 발명의 1축-2층 교차합지 필터막인 실시예 1, 실시예 3 및 실시예 4의 수축률, IPA 투과도 및 입자제거율은 비교예 1과 비교할 때 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 그리고, 2층인 실시예 1과 3층인 실시예 4를 비교할 때, 1층을 더 적층시킴으로써, 입자제거율이 다소 증가하고, 투과도는 낮아졌으나, 수축률은 더 우수해짐을 확인할 수 있었다.
그리고, 본 발명의 2축-2층 교차합지 필터막인 실시예 2, 실시예 5 및 실시예 6의 수축률, IPA 투과도 및 입자제거율은 비교예 2와 비교할 때 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 그리고, 2층인 실시예 2와 3층인 실시예 6을 비교할 때, 1층을 더 적층시킴으로써, 입자제거율이 다소 증가하고, 투과도는 낮아졌으나, 수축률은 더 우수해짐을 확인할 수 있었다.
즉, 상기 표 1의 실험결과를 통해서 동일 방향(횡방향 기준)으로 적층 및 합지시킨 필터막 보다 직교에 가깝게 교차시켜 적층 및 합지하여 제조한 필터막이 내수축성, 입자제거효율이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막이 적용되는 환경에 맞게 적층수, 적층되는 PFTE 필터의 형태에 변화를 줌으로써, 필터막의 기공, 수축률, IPA 투과도 및 입자제거율 등의 조절이 가능함을 확인할 수 있었다.

Claims (18)

1축 또는 2축으로 연신된 PTFE(polytetrafluoroethylene) 필터 중에서 선택된 1종 이상의 필터가 2개 ~ 4개가 적층되고,
1축은 횡방향이고,
2축은 횡방향 및 종방향이며,
상기 PTFE 필터의 횡방향 교차각이 서로 85°~ 90°을 이루도록 상기 PTFE 필터가 교대로 적층된 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항에 있어서, 상기 횡방향은 연신비가 긴 방향이고, 상기 종방향은 상기 횡방향의 연신비 보다 상대적으로 연신비가 짧은 방향인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항에 있어서, 연신되기 전의 PTFE 시트는 무기공형이며, 평균두께 0.1 ~ 3 mm인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막. 필터의 기공이 SEM사진과 같이 종방향으로 길게 형성됨
제1항에 있어서, 상기 필터는 1축 연신된 PTFE 필터인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제4항에 있어서, 상기 1축 연신된 PTFE 필터는
평균기공이 0.05㎛ ~ 1.0㎛이고, 평균두께가 20 ~ 80㎛인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제5항에 있어서, 상기 1축 연신된 PTFE 필터가 2층 ~ 3층으로 적층된 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제4항에 있어서, 횡방향 및 종방향의 수축률이 1 ~ 4%인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제4항에 있어서, IPA 투과도가 2,500 LMH ~ 15,000 LMH(25℃, 1bar)이고, 평균입경 0.2㎛인 입자에 대한 제거율이 95% ~ 99.9%인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항에 있어서, 상기 필터는 2축 연신된 PTFE 필터인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제9항에 있어서, 상기 2축 연신된 PTFE 필터는
평균기공이 0.5㎛ ~ 20.0㎛이고, 평균두께가 10 ~ 60㎛인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제10항에 있어서, 상기 2축 연신된 PTFE 필터가 2층 ~ 3층으로 적층된 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제9항에 있어서, 횡방향 및 종방향의 수축률이 2 ~ 6%인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제9항에 있어서, IPA 투과도가 10,000 LMH ~ 30,000 LMH(25℃, 1bar)이고, 평균입경 0.5㎛인 입자에 대한 제거율이 80% ~ 95%인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항에 있어서, 1축 연신된 PTFE 필터 및 2축으로 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층된 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항에 있어서, 1축 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층되고, 1축 연신된 PTFE 필터의 일 표면에 2축으로 연신된 PTFE 필터가 적층된 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항에 있어서, 2축 연신된 PTFE 필터가 교대로 적층되고, 2축 연신된 PTFE 필터의 일 표면에 1축으로 연신된 PTFE 필터가 적층된 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항 내지 제16항 중에서 선택된 어느 항에 있어서, 교차합지형 다공성 PTFE 필터막은 평막인 것을 특징으로 하는 교차합지형 다공성 PTFE 필터막.
제1항 내지 제16항 중에서 선택된 어느 항의 교차합지형 다공성 PTFE 필터막을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
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