KR20160077566A - Porous support having good chemical resistance and thermal stability, method for manufacturing the same, and reinforced membrane comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a porous support comprising a nanoweb in which nanofibers are integrated in the form of a non-woven fabric including a plurality of pores, the nanoweb having 40 to 85 of a yellowness index measured in accordance with an ASTM E-313 method, a method for preparing the porous support, and a reinforced membrane comprising the porous support. A porous support according to the present invention is very advantageous when the porous support is applied to fuel cells since the porous support has very excellent heat resistance and hydrophilicity as well as excellent air permeability and water permeability.

Description

내화학성 및 열안정성이 우수한 다공성 지지체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 강화막{POROUS SUPPORT HAVING GOOD CHEMICAL RESISTANCE AND THERMAL STABILITY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND REINFORCED MEMBRANE COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a porous support having excellent chemical resistance and thermal stability, a method for producing the porous support, and a reinforced membrane including the porous support,

본 발명은 다공성 지지체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 강화막에 관한 것이다. The present invention relates to a porous support, a method for producing the same, and a reinforcing membrane comprising the porous support.

나노 섬유는 표면적이 넓고 다공성이 우수하기 때문에 정수용 필터, 공기 정화용 필터, 복합재료, 전지용 분리막 등의 다양한 용도로 이용되고 있으며, 특히 자동차용 연료전지에 사용되는 강화 복합막에 유용하게 적용될 수 있다.Since nanofibers have a wide surface area and excellent porosity, they are used in various applications such as water purification filters, air purification filters, composite materials, and separators for batteries. Especially, they can be effectively applied to reinforced composite membranes used in fuel cells for automobiles.

한편, 상기 연료전지는 수소와 산소를 연료로 작동되는 전기화학적 장치로서, 높은 에너지 효율과 오염물 배출이 적은 친환경적인 특징으로 인해 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. On the other hand, the fuel cell is an electrochemical device operated with hydrogen and oxygen as a fuel, and is being regarded as a next generation energy source because of its high energy efficiency and environment-friendly characteristics with less pollutant discharge.

이러한 연료전지는 전해질 막의 종류에 따라 알칼리 전해질 연료전지, 직접 산화형 연료전지, 고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC) 등으로 구분될 수 있는데, 이 중 고분자 전해질 막 연료전지는 수소이온(H+)이 산화극(anode)에서 환원극(cathode)로 넘어가면서 전기를 발생시키는 원리를 적용한 것으로, 상온에서 작동이 가능하며, 다른 연료전지에 비해 활성화되는 시간이 매우 짧다는 장점을 가지고 있다. Such a fuel cell can be classified into an alkali electrolyte fuel cell, a direct oxidation fuel cell, a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), and the like, depending on the type of the electrolyte membrane. The principle that the ion (H + ) is generated from the anode to the cathode and generates electricity is advantageous in that it can operate at room temperature and the activation time is very short compared to other fuel cells Have.

한편, 상기 고분자 전해질 막 연료전지는 고분자 전해질 막을 사이에 두고 산화극과 환원극이 형성된 막-전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA)와 세퍼레이터(바이폴라플레이트(bipolar plate) 라고도 함)를 포함하는 전기 발생부와, 상기 전기 발생부에 연료를 공급하는 연료 공급부, 그리고 산소 또는 공기와 같은 산화제를 상기 전기 발생부에 공급하는 산화제 공급부로 이루어진다.The polymer electrolyte membrane fuel cell includes a membrane electrode assembly (MEA) and a separator (also referred to as a bipolar plate) in which an oxide electrode and a reducing electrode are formed with a polymer electrolyte membrane interposed therebetween. A fuel supply unit for supplying fuel to the electricity generation unit, and an oxidant supply unit for supplying an oxidant such as oxygen or air to the electricity generation unit.

이때, 상기 고분자 전해질 막으로, 종래에는 불소계 수지와 같은 고분자 수지로 이루어진 단일막, 보다 구체적으로는, 퍼플루오로설폰산 수지로 이루어진 단일막이 주로 이용되었다. 그러나, 상기 퍼플루오로설폰산 수지로 상용화된 듀폰사의 나피온 (Nafion™) 수지로 이루어진 단일막은 기계적 강도가 약하여 장시간 사용하면 핀홀(pinhole)이 발생하고, 그로 인해 에너지 전환 효율이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 약한 기계적 강도를 보강하기 위해서 나피온 수지로 이루어진 단일막의 두께를 증가시켜 사용하려는 시도가 있지만, 이 경우 저항 손실이 증가되는 문제점이 발생하였고, 고가의 재료를 사용함에 따라 경제성이 떨어지는 문제가 있다. At this time, as the polymer electrolyte membrane, a single membrane made of a polymer resin such as a fluorine resin, more specifically, a single membrane made of a perfluorosulfonic acid resin is mainly used. However, a single membrane made of DuPont Nafion (TM) resin commercially available as the perfluorosulfonic acid resin has a problem in that the mechanical strength is low and pinholes are formed when used for a long time, resulting in a low energy conversion efficiency . In addition, there is an attempt to increase the thickness of a single film made of Nafion resin in order to reinforce the weak mechanical strength. However, in this case, there is a problem that the resistance loss increases, and the problem that the cost is low due to the use of expensive materials have.

한편, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 다공성 지지체에 이온 전도체를 함침시키는 방법으로 제조되는 강화 복합막에 대한 연구가 활발하다. 그러나, 상기와 같은 강화 복합막에 적합한 다공성 지지체를 제조하는 과정에는 경화 공정이 수반될 수 있는데, 이러한 경화 공정이 완벽하게 진행되지 않는 경우, 다공성 지지체 상에 아민 화합물이 잔류하게 되고, 이러한 아민 화합물이 산화되어 지지체가 갈색을 띄게 되며, 이 경우 강화 복합막의 내화학성이 떨어되는 문제점이 있다. On the other hand, in order to solve such a problem, research on a reinforced composite membrane produced by impregnating an ion conductor on a porous support is actively studied. However, in the process of preparing a porous support suitable for the reinforced composite membrane as described above, a curing process may be involved. If the curing process does not proceed completely, the amine compound will remain on the porous support, Is oxidized to make the support brown, and in this case, the chemical resistance of the reinforced composite membrane is deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 특정 수치 범위를 만족하는 나노웹을 포함하는 다공성 지지체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 강화막을 제공하고자 한다.The present invention provides a porous support comprising a nano-web having a yellowness index measured according to ASTM E-313, which satisfies a specific value range, a method for producing the same, and a reinforcing membrane comprising the same. I want to.

일 측면에서, 본 발명은, 본 발명은, 나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹을 포함하고, 상기 나노웹은 ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 다공성 지지체를 제공한다.In one aspect, the present invention is directed to a nanocomposite nanofiber comprising nanofibers integrated into a nonwoven fabric comprising nanofibers comprising a plurality of pores, wherein the nanofiber has a yellowness index of 40 < RTI ID = 0.0 >Lt; RTI ID = 0.0 > 85. ≪ / RTI >

다른 측면에서, 본 발명은, 방사 용액을 방사하여 나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹 전구체를 제조하는 단계; 및 상기 나노웹 전구체를 경화하여 나노웹을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 나노웹은 ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 다공성 지지체의 제조 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite material, And curing the nano-web precursor to produce a nano-web, wherein the nano-web has a yellowness index of from 40 to 85 measured according to the ASTM E-313 method.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 본 발명에 따른 다공성 지지체 및 상기 다공성 지지체의 기공을 채우고 있는 이온 교환 폴리머를 포함하는 강화막을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a reinforced membrane comprising a porous support according to the present invention and an ion exchange polymer filling the pores of the porous support.

본 발명에 따른 다공성 지지체는, ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 나노웹을 포함하기 때문에 내화학성을 획기적으로 향상시킬 수 있다. Since the porous support according to the present invention includes a nanoweb having a Yellowness index of 40 to 85 as measured according to the ASTM E-313 method, the chemical resistance can be remarkably improved.

또한, 본 발명에 따른 다공성 지지체는, 통기도 및 통수도가 우수하면서도 내구성, 내열성 및 친수성도 매우 우수하기 때문에 연료전지에 적용하는 경우 매우 유리하다. In addition, the porous support according to the present invention is very advantageous in application to a fuel cell because it has excellent air permeability and water permeability, and is also excellent in durability, heat resistance and hydrophilicity.

먼저, 본 명세서에 사용되는 용어를 정의한다.First, terms used in this specification are defined.

(1) 본 명세서에 기재된 용어 "나노"란 나노 스케일을 의미하며, 1 ㎛ 이하의 크기를 포함한다.(1) The term "nano" as used herein means nanoscale and includes a size of 1 μm or less.

(2) 본 명세서에 기재된 용어 "직경"이란, 섬유의 중심을 지나는 단축의 길이를 의미하고, "길이"란 섬유의 중심을 지나는 장축의 길이를 의미한다.(2) The term "diameter" as used herein means the length of the minor axis passing through the center of the fiber, and "length" means the length of the major axis passing through the center of the fiber.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 발명자들은 내화학성이 우수한 다공성 지지체를 제조하기 위해 오랜 연구를 거듭한 결과, ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 특정 범위를 만족하는 나노웹을 이용하여 다공성 지지체를 제조하는 경우 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다. The inventors of the present invention have conducted extensive studies to produce a porous support having excellent chemical resistance, and as a result, they have found that when a porous support is manufactured using a nano-web having a yellowness index measured according to ASTM E-313, The present invention has been accomplished based on the finding that the above object can be achieved.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 다공성 지지체는, 나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹을 포함하고, 상기 나노웹은 ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 것을 특징으로 한다. More specifically, the porous support according to the present invention comprises nanofibers in which nanofibers are integrated in the form of a nonwoven fabric including a plurality of pores, and the nanofibers have a yellowness index measured according to ASTM E-313 of 40 To 85% by weight.

상기 나노웹은 황색도 지수가 상기 범위 만족함에 따라, 다공성 지지체 상에 아민 화합물의 잔류량이 줄어들어 우수한 내화학성을 가질 수 있다. 이러한, 관점에서 상기 황색도 지수가 40 미만인 경우 완전한 경화가 이루어지지 않아 물성이 저하될 수 있고, 85을 초과하는 경우 나노웹이 탄화하여 신도, 강도, 탄성률의 물성이 저하될 수 있다.As the yellowness index of the nano-web satisfies the above range, the residual amount of the amine compound on the porous support is reduced, so that it can have excellent chemical resistance. From such a viewpoint, when the yellowness index is less than 40, complete curing may not be performed and physical properties may be deteriorated. When the yellowness index is more than 85, the nano-web may be carbonized to deteriorate physical properties such as elongation, strength and elastic modulus.

상기 황색도 지수는 ASTM E-313(Standard Practice for Calculating Yellowness and Whiteness Indices from Instrumentally Measured Color Coordinates) 방법에 따라 측정한 것이며, CCM(Computer Color Matching) 장비로서 Datacolor사의 Datacolor 600 모델을 사용하여 측정한 것이다. 상기 CCM 장비를 이용하여 상기 황색도 측정시 측정 조건은 경면 반사 포함 및 UV 포함 조건으로 측정하였고, 사용 광원은 D65(상대 분광분포 300nm-0.03 내지 830nm-60.31를 가지며, 광 온도가 6504K에 근사한 주광) 10 Degree를 사용한 것이다.The yellowness index was measured according to ASTM E-313 (Measuring Color Coordinates) method and was measured using a Datacolor 600 model of Datacolor as a CCM (Computer Color Matching) apparatus . The measurement of the yellowness degree using the CCM equipment was performed under conditions including mirror reflection and UV, and the used light source was D65 (relative luminous intensity distribution 300nm-0.03 to 830nm-60.31, daylight having a light temperature of 6504K ) 10 Degree.

또한, 상기 나노웹의 일면과 타면의 황색도 지수 차이가 10 이하일 수 있으며, 바람직하게 0.16 내지 3.36일 수 있다. 상기 나노웹의 일면과 타면의 황색도 지수 차이가 10을 초과하는 경우 일면과 타면의 물성 차이가 발생하여 내화학성이 저하되거나 물성이 저하될 수 있다.In addition, the difference in yellowness index between one surface and the other surface of the nano web may be 10 or less, and preferably 0.16 to 3.36. When the difference in yellowness index between one side of the nano web and the other side of the nano web is more than 10, the difference in physical properties between one side and the other side may occur and the chemical resistance may be deteriorated or the physical properties may be deteriorated.

상기 나노웹은 CIE 표색법(C.I.E. color specification)에 의한 L*값이 70 내지 95이고, a*값이 -10 내지 15이고, b*값이 30 내지 60일 수 있다. 여기서 L*는 밝기를 의미한다. 100은 백색이며 0은 검정색이다. a*는 양수일 경우 붉은색, 음수인 경우 녹색에 가까움을 의미한다. b*는 양수일 경우 노란색, 음수일 경우 푸른색을 의미한다. 상기 CIE 표색법에 의한 L*값, a*값 및 b*값이 상기 범위를 벗어나는 경우 폴리이미드의 황색도를 적용한 내화학성 및 물성을 파악하지 못할 뿐만 아니라 탄화되거나 아민이 산화하여 붉은 색으로 변해 다공성 지지체를 사용할 수 없을 수 있다.The nano-web may have an L * value of 70 to 95, an a * value of -10 to 15, and a b * value of 30 to 60 according to a CIE color specification. Where L * denotes brightness. 100 is white and 0 is black. a * means red if positive, green if negative. b * means yellow when positive and blue when negative. When the L * value, the a * value and the b * value according to the above CIE table marking method are out of the above ranges, it is impossible to grasp the chemical resistance and physical properties using the yellow brightness of the polyimide, A porous support may not be usable.

상기 CIE 표색법에 의한 L*값, a*값 및 b*값은 Datacolor사의 Datacolor 600 모델인 CCM 장비를 사용하여 측정한 것이다. 상기 CCM 장비를 이용하여 상기 CIE 표색법에 의한 L*값, a*값 및 b*값 측정시 측정 조건은 경면 반사 포함 및 UV 포함 조건으로 측정하였고, 사용 광원은 D65(상대 분광분포 300nm-0.03 내지 830nm-60.31를 가지며, 광 온도가 6504K에 근사한 주광) 10 Degree를 사용한 것이다.The L * value, a * value and b * value according to the CIE table marking method were measured using a Datacolor 600 model CCM equipment. The L * value, the a * value and the b * value of the CCM instrument were measured by the CIE table colorimetry using mirror reflection and UV. The light source used was D65 (relative spectral distribution 300 nm-0.03 To 830 nm-60.31, and a light temperature near 6504K).

이때, 상기 나노 섬유는 우수한 내화학성을 나타내고, 소수성을 가져 고습의 환경에서 수분에 의한 형태 변형 우려가 없는 탄화수소계 고분자를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 상기 탄화수소계 고분자로는, 예를 들면, 나일론, 폴리이미드, 폴리아라미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아닐린, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 스티렌 부타디엔 고무, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐알코올, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐 부틸렌, 폴리우레탄, 폴리벤즈옥사졸, 폴리벤즈이미다졸, 폴리아미드이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이들의 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.At this time, it is preferable that the nanofiber exhibits excellent chemical resistance and is hydrophobic, so that it is not limited to a hydrocarbon-based polymer which is free from the possibility of morphological change due to moisture in a high humidity environment. More specifically, examples of the hydrocarbon-based polymer include nylon, polyimide, polyaramid, polyetherimide, polyacrylonitrile, polyaniline, polyethylene oxide, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, styrene butadiene rubber , Polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, polyvinyl butylene, polyurethane, polybenzoxazole, polybenzimidazole, polyamideimide, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene A copolymer thereof, and a mixture thereof.

특히, 본 발명에서 상기 나노 섬유는, 다공성 지지체의 내열성, 내화학성 및 형태 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 측면에서 폴리이미드 나노 섬유인 것이 보다 바람직하다. In particular, in the present invention, the nanofiber is more preferably a polyimide nanofiber in view of improving heat resistance, chemical resistance, and shape stability of the porous support.

여기서, 상기 폴리이미드 나노 섬유로 이루어진 나노 웹은 유기 용매에 잘 녹는 폴리이미드 전구체로서 폴리아믹산(polyamic acid, PAA)을 이용하여 폴리아믹산 나노웹을 제조한 다음, 후속 공정인 경화 공정에서 이미드화 반응을 통해 제조할 수 있다. 이때, 상기 폴리아믹산 나노웹은 당해 기술 분야에 잘 알려진 방법을 이용하여 제조될 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 폴리아믹산은 디아민(diamine)을 용매에 혼합하고 여기에 디언하이드라이드(dianhydride)를 첨가한 후 이를 전기 방사하여 제조될 수 있다. Here, the nano-web composed of the polyimide nanofiber is prepared by preparing a polyamic acid nanoweb using polyamic acid (PAA) as a polyimide precursor which is well soluble in an organic solvent, . ≪ / RTI > At this time, the polyamic acid nano-web can be manufactured using a method well known in the art, and is not particularly limited. For example, the polyamic acid can be prepared by mixing a diamine in a solvent, adding dianhydride thereto, and electrospinning it.

한편, 상기 디아민은 당해 기술분야에 잘 알려진 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-oxydianiline, ODA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, RODA), p-페닐렌 디아민(p-phenylene diamine, p-PDA), o-페닐렌 디아민(o-phenylene diamine, o-PDA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the diamine can be used without limitation as well known in the art, and examples thereof include 4,4'-oxydianiline (ODA), 1,3-bis (4-amino Benzene, RODA, p-phenylene diamine, p-PDA, o-phenylene diamine, o-PDA, ), And mixtures thereof, but the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 디언하이드라이드는 당해 기술분야에 잘 알려진 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 피로멜리트산 무수물(pyromellyrtic dianhydride, PMDA), 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-옥시디프탈산무수물(4,4'-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 무수물(3,4,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA), 및 비스(3,4-카르복시페닐디메틸실란 이무수물(bis(3,4-dicarboxyphenyl)dimethylsilane dianhydride, SiDA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The dianhydride may be any of those well known in the art without limitation, for example, pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid (3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA), 3,4,3' Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyldimethylsilane dianhydride) SiDA), and mixtures thereof, but is not limited thereto.

나아가, 상기 폴리아믹산을 용해시키는 용매는 당해 기술분야에 잘 알려진 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 아세톤, 디에틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란(THF), 클로로포름, γ-부티로락톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Further, the solvent for dissolving the polyamic acid may be any of those well-known in the art, and examples thereof include m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF) (DMSO), acetone, diethyl acetate, tetrahydrofuran (THF), chloroform, gamma -butyrolactone, and mixtures thereof may be used in combination with at least one selected from the group consisting of dimethyl acetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide But is not limited thereto.

본 발명의 다공성 지지체는 전기 방사에 의해 제조된 상기 나노 섬유가 랜덤하게 배열된 나노 섬유의 집합체, 즉, 나노웹을 포함한다. 이때 상기 나노 섬유는 나노웹의 다공도 및 두께를 고려하여, 전자주사현미경(Scanning Electron Microscope, JSM6700F, JEOL)을 이용하여 50개의 섬유 직경을 측정하여 그 평균으로부터 계산했을 때, 40㎚ 내지 5000㎚의 평균 직경을 갖는 것이 바람직하다. 만일 상기 나노 섬유의 평균 직경이 40㎚ 미만일 경우 다공성 지지체의 기계적 강도가 저하될 수 있고, 상기 나노 섬유의 평균 직경이 5,000㎚를 초과할 경우 다공도가 현저히 떨어지고 두께가 두꺼워질 수 있다. The porous support of the present invention includes a collection of nanofibers in which the nanofibers produced by electrospinning are randomly arranged, that is, nanobubbles. In consideration of the porosity and thickness of the nanofibers, the nanofibers were measured for 50 fiber diameters using a scanning electron microscope (JSM6700F, JEOL) It is preferable to have an average diameter. If the average diameter of the nanofibers is less than 40 nm, the mechanical strength of the porous support may be lowered. If the average diameter of the nanofibers exceeds 5,000 nm, the porosity may be significantly decreased and the thickness may be increased.

상기 나노웹은 상기와 같은 나노 섬유로 이루어짐으로써, 50% 이상의 다공도를 가질 수 있다. 이와 같이 50% 이상의 다공도를 가짐에 따라, 다공성 지지체의 비표면적이 커지기 때문에 분리막으로 적용시 전해질의 함침이 용이하고, 그 결과로 전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 나노웹은 90% 이하의 다공도를 갖는 것이 바람직하다. 만일, 상기 나노웹의 다공도가 90%를 초과할 경우 형태 안정성이 저하됨으로써 후공정이 원활하게 진행되지 않을 수 있다. 상기 다공도는 하기 수학식 1에 따라 다공성 지지체 전체부피 대비 공기부피의 비율에 의하여 계산할 수 있다. 이때, 전체부피는 직사각형 형태의 샘플을 제조하여 가로, 세로, 두께를 측정하여 계산하고, 공기부피는 샘플의 질량을 측정 후 밀도로부터 역산한 고분자 부피를 전체부피에서 빼서 얻을 수 있다.The nano-web is made of the nanofiber as described above, and thus can have a porosity of 50% or more. Since the porous support has a specific surface area of 50% or more as described above, it is easy to impregnate the electrolyte when applied as a separation membrane, and as a result, the efficiency of the battery can be improved. On the other hand, the nano-web preferably has a porosity of 90% or less. If the porosity of the nano-web exceeds 90%, the morphology of the nano-web may be deteriorated and the post-process may not proceed smoothly. The porosity can be calculated according to the ratio of the volume of air to the total volume of the porous support according to Equation (1). In this case, a rectangular volume sample is prepared and measured by measuring the width, length, and thickness, and the air volume can be obtained by subtracting the volume of the polymer inversely calculated from the density after measuring the mass of the sample from the total volume.

[수학식 1][Equation 1]

다공도(%) = (나노웹 내 공기부피/다공성 지지체의 전체부피)×100Porosity (%) = (air volume in nano web / total volume of porous support) x 100

한편, 상기 나노웹은 5 내지 50㎛의 평균 두께를 가질 수 있다. 상기 나노웹의 두께가 5㎛ 미만이면 분리막으로 적용시 기계적 강도 및 치수안정성이 현저히 떨어질 수 있고, 반면 두께가 50㎛를 초과하면 분리막으로의 적용시 저항손실이 증가하고, 경량화 및 집적화가 떨어질 수 있다. 보다 바람직한 나노웹의 두께는 10 내지 30㎛의 범위이다.On the other hand, the nanoweb may have an average thickness of 5 to 50 μm. If the thickness of the nano-web is less than 5 탆, the mechanical strength and dimensional stability of the separator may be significantly deteriorated. On the other hand, when the thickness of the nano-web exceeds 50 탆, resistance loss increases, have. More preferably, the thickness of the nano-web is in the range of 10 to 30 占 퐉.

또한, 나노웹이 우수한 다공도 및 최적화된 직경을 갖는 나노 섬유와 두께를 가지고, 제조가 용이하며, 전해질 함침 후 우수한 인장 강도를 나타내기 위해서는 상기 나노웹을 구성하는 고분자가 30,000 내지 500,000g/mol의 중량평균 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 만일, 상기 나노웹을 구성하는 고분자의 중량평균 분자량이 30,000g/mol 미만일 경우 나노웹의 다공도 및 두께를 용이하게 제어할 수 있으나, 다공도 및 습윤처리 후 인장 강도가 저하될 수 있다. 반면, 상기 나노웹을 구성하는 고분자의 중량평균 분자량이 500,000g/mol을 초과할 경우 내열성은 다소 향상될 수 있으나, 제조공정이 원활하게 진행되지 않고 다공도가 저하될 수 있다.In addition, in order to exhibit excellent tensile strength after impregnation with an electrolyte, the nano-web has nanoporous fibers having excellent porosity and optimized diameter and thickness, and the polymers constituting the nano- It is preferable to have a weight average molecular weight. If the weight average molecular weight of the polymer constituting the nano-web is less than 30,000 g / mol, porosity and thickness of the nano-web can be easily controlled, but tensile strength after porosity and wet treatment may be lowered. On the other hand, if the weight average molecular weight of the polymer constituting the nano-web exceeds 500,000 g / mol, the heat resistance may be somewhat improved, but the manufacturing process may not proceed smoothly and the porosity may be lowered.

또한, 상기 나노웹은 상술한 바와 같은 범위의 중량평균 분자량을 갖고 최적의 경화 조건에서 고분자 전구체가 고분자로 변환됨에 따라, 내열성이 180℃ 이상, 바람직하게는 300℃ 이상일 수 있다. 만일, 상기 나노웹의 내열성이 180℃ 미만일 경우 내열성이 떨어짐에 따라 고온에서 쉽게 변형될 수 있고, 이에 따라 이를 이용하여 제조한 전기화학소자는 성능이 저하될 수 있다. 또한, 상기 나노웹의 내열성이 떨어질 경우 이상 발열에 의해 형태가 변형되어 성능이 저하되고 심할 경우 파열되어 폭발하는 문제가 생길 수 있다.The nano-web may have a weight average molecular weight in the range described above, and may have a heat resistance of 180 ° C or higher, preferably 300 ° C or higher, as the polymer precursor is converted into a polymer under optimal curing conditions. If the heat resistance of the nano-web is less than 180 ° C, the nano-web may be easily deformed at a high temperature as heat resistance deteriorates, and thus the performance of the electrochemical device manufactured using the nano-web may deteriorate. Also, when the heat resistance of the nano web is deteriorated, the shape of the nano web may be deformed due to abnormal heat generation, and the performance may be deteriorated.

나아가, 상기 나노웹은 상온 내지 100℃에서 유기 용매에 불용하여 화학적으로 안정성을 가질 수 있다. 상기 유기 용매는 NMP, DMF, DMAc, DMSO, THF 등의 통상의 유기 용매일 수 있다.Furthermore, the nano-web may be insoluble in an organic solvent at a temperature ranging from room temperature to 100 ° C, and may have chemical stability. The organic solvent may be an organic solvent such as NMP, DMF, DMAc, DMSO, THF or the like.

한편, 본 발명의 다공성 지지체에 포함되는 상기 나노웹은 변형율이 10 길이% 이하일 수 있고, 바람직하게 5 길이% 이하일 수 있다. 상기 변형율은 시편 가로 100 mm 세로 100 mm을 200℃에 24시간 상기 나노웹을 방치 하여 방치 전후의 가로, 세로 변형율의 평균으로 측정할 수 있다. 상기 변형율이 10 길이%를 초과하는 경우 지지체의 치수 안정성과 고온 환경하에서 형태 변형이 이루어질 수 있다.On the other hand, the nano-web included in the porous support of the present invention may have a strain of 10% or less, preferably 5% or less. The strain rate can be measured as an average of the transverse and longitudinal strains before and after leaving the nano-web at 100 ° C for 100 mm and 200 ° C for 24 hours. If the strain exceeds 10% by length, the dimensional stability of the support and morphological deformation can be achieved under high temperature environment.

또한, 상기 나노웹은 폴리이미드로 이루어진 경우 이미드 전환율이 90% 이상일 수 있고, 바람직하게 99% 이상일 수 있다. 상기 이미드 전환율은 상기 나노웹에 대하여 적외선 스펙트럼을 측정하여, 1375㎝-1에서의 이미드 C-N 흡광도 대 1500㎝-1에서의 p-치환된 C-H 흡광도의 비를 계산하여 측정할 수 있다. 상기 이미드 전환율이 90% 미만인 경우 미반응 물질로 인하여 물성 저하와 형태 안정성을 담보 할 수 없다.In addition, when the nano-web is made of polyimide, the imide conversion may be 90% or more, preferably 99% or more. The imide conversion rate was measured by the infrared spectrum with respect to the nano web, it can be determined by calculating the ratio of the p- substituted CH absorbance already de CN absorbance versus 1500㎝ -1 in 1375㎝ -1. If the imide conversion is less than 90%, the physical properties and shape stability can not be secured due to unreacted materials.

본 발명에서, 상기 나노웹은 공기 투과도가 50 내지 250lpm 일 수 있고, 바람직하게 100 내지 150lpm 일 수 있다. 상기 공기 투과도는 ISO 9237 방법에 의하여 측정할 수 있다. 상기 공기 투과도가 50lpm 미만인 경우 전해액의 흡수가 어려워질 수 있고, 250lpm을 초과하는 경우 전해액을 충분히 포함시키지 못할 수 있다.In the present invention, the nano-web may have an air permeability of 50 to 250 lpm, and preferably 100 to 150 lpm. The air permeability can be measured by the ISO 9237 method. When the air permeability is less than 50 lpm, absorption of the electrolyte may become difficult, and when the air permeability exceeds 250 lpm, the electrolyte may not be sufficiently contained.

한편, 본 발명의 다공성 지지체에 포함되는 나노웹은 친수성이 우수하여 포화 함습 도달 시간이 1초 내지 5분일 수 있고, 바람직하게 1초 내지 3분일 수 있고, 보다 바람직하게 1초 내지 60초일 수 있다. 상기 포화 함습 도달 시간은 KS K ISO 9073-6, 텍스타일-부직포 시험방법-제 6부: 흡수 측정 규격중 액체 흡습시간 방법에 의거하여, 물을 25mm 높이에서 낙하시켜 시편이 완전히 젖는 시간을 측정할 수 있다. On the other hand, the nanoweb included in the porous support of the present invention is excellent in hydrophilicity and can reach saturation humidity for 1 second to 5 minutes, preferably 1 second to 3 minutes, more preferably 1 second to 60 seconds . The saturation humidification arrival time is determined by KS K ISO 9073-6, Textile - Nonwoven Fabric Test Methods - Part 6: Water Absorption Time in Absorption Measurement Standard, .

상기 포화 함습 도달 시간이 상기 범위 내인 경우 상기 나노웹에 이온 교환 폴리머를 함침시켜 강화막 제조시 상기 이온 교환 폴리머를 상기 나노웹의 기공 전체에 걸쳐 균일하게 많은 양을 함침시킬 수 있다. 또한, 상기 나노웹의 친수성이 높아지면 상기 강화막을 연료 전지용 멤브레인으로 사용시 친수화 채널이 더욱 형성되어 이온전도도를 향상시킬 수 있다.When the saturation humidification time is within the above range, the ion-exchange polymer may be impregnated into the nano-web to uniformly impregnate the ion-exchange polymer uniformly throughout the pores of the nano-web. Also, when the hydrophilic property of the nano-web is increased, a hydrophilic channel is further formed when the reinforced membrane is used as a membrane for a fuel cell, so that ion conductivity can be improved.

또한, 상기 나노웹은 전해질 흡수율이 10 내지 60 중량%일 수 있고, 바람직하게 30 내지 40 중량%일 수 있다. 상기 전해질 흡수율은 KS K ISO 9073-6, 텍스타일-부직포 시험방법-제 6부: 흡수 측정 규격중 액체 흡습시간 방법에 의거하여, 에틸 메틸 카르보네이트와 에틸렌 카르보네이트의 70/30(v/v) 혼합물을 25mm높이에서 낙하시켜 시편이 완전히 젖는 시간을 측정할 수 있다. 상기 전해질 흡수율이 10 중량% 미만인 경우 전해질 흡수가 떨어져서 전지 성능이 충분히 발현되지 못할 수 있고, 60 중량%를 초과하는 경우 지지체의 물성 저하가 발생할 수 있다.In addition, the nano-web may have an electrolyte absorption rate of 10 to 60 wt%, and preferably 30 to 40 wt%. The electrolyte absorptivity was measured according to KS K ISO 9073-6, Textile-Nonwoven Fabric Test Method, Part 6: Absorption Measurement Standard, liquid humidification time method, 70/30 (v / v) ratio of ethyl methyl carbonate and ethylene carbonate, v) The mixture can be dropped at a height of 25 mm to measure the time the specimen is completely wet. If the electrolyte absorptivity is less than 10 wt%, the electrolyte absorption may decrease and the battery performance may not be sufficiently exhibited. If the electrolyte absorptivity is more than 60 wt%, the physical properties of the support may deteriorate.

한편, 상기 나노웹은 수분율(moisture regain)이 3.0% 이상일 수 있고, 바람직하게 3.0 내지 5.0%일 수 있고, 더욱 바람직하게 3.1 내지 5.0%일 수 있다. 상기 수분율은 KS K 0221 텍스타일의 수분 측정 방법: 오븐 밸런스법에 의거하여 시편을 24시간 동안 섬유 실험실 표준상태(KS K 0901)에서 수분 평형에 도달시킨 후 무게(O: 시편의 무게)를 측정하고, 105 내지 110℃에서 1시간 30분 건조시킨 후 무게(D: 건조된 시편의 무게)를 측정하여 하기 수학식 2에 의하여 계산할 수 있다. On the other hand, the nano-web may have a moisture regain of 3.0% or more, preferably 3.0 to 5.0%, more preferably 3.1 to 5.0%. The moisture content was determined by measuring the weight (O: sample weight) after reaching moisture equilibrium in a fiber laboratory standard state (KS K 0901) for 24 hours in accordance with the method of moisture measurement of KS K 0221 textile: oven balance method , And dried at 105 to 110 ° C for 1 hour and 30 minutes, and then the weight (D: weight of the dried sample) is measured.

[수학식 2]&Quot; (2) "

수분율(%) = (O-D)/D×100Moisture content (%) = (O-D) / D x 100

(O: 시편의 무게, D: 건조된 시편의 무게)(O: weight of specimen, D: weight of dried specimen)

또한, 상기 나노웹은 위킹 테스트(wicking test)에 의한 젖음성이 2 내지 15cm일 수 있고, 바람직하게 2.1 내지 15cm일 수 있고, 더욱 바람직하게 3 내지 15cm일 수 있다. 상기 위킹 테스트는 미국 AATCC Test Method 197-2011, 텍스타일의 수직방향 위킹 시험 규격(Vertical Wicking of Textiles)중 선택B(Option B,Measure distance at a given time)에 의거하여, 시편을 침지한 후 30분 후의 위킹 최대 거리를 계측하는 방법에 의하여 측정할 수 있다. 상기 위킹 테스트에 의한 젖음성이 2cm 미만인 경우 연료 전지 작동 환경에서 이온전도체와 지지체가 탈리하는 문제가 발생하거나, 저습 조건에서 작동 시간이 지연되거나, 물리적 형태 안정성이 저하될 수 있고, 15cm를 초과하는 경우 연료 전지 작동 환경에서 이온전도체의 팽윤 가속화에 의하여 내구성이 저하되거나, 이온전도체와 지지체가 탈리될 수 있다.In addition, the nano-web may have a wettability of 2 to 15 cm, preferably 2.1 to 15 cm, and more preferably 3 to 15 cm by a wicking test. The wicking test was conducted according to the AATCC Test Method 197-2011, Vertical Wicking of Textiles (Option B, Measure distance at a given time), 30 minutes after immersing the specimen Can be measured by a method of measuring the maximum wicking distance. If the wettability by the wicking test is less than 2 cm, the ion conductor and the support may be separated from each other in the operating environment of the fuel cell, the operation time may be delayed or the physical form stability may be deteriorated under the low humidity condition, Acceleration of the swelling of the ion conductor in a fuel cell operating environment may result in reduced durability, or the ion conductor and support may desorb.

다음으로, 상기 나노웹은 접촉각(contact angle)이 90° 이하일 수 있고, 바람직하게 1 내지 50°일 수 있고, 더욱 바람직하게 5 내지 35°일 수 있다. 상기 접촉각은 30° 및 RH 40%를 유지한 상태에서 증류수를 주사기에 충전하여 상기 나노웹 위에 지름 3mm 크기의 물방울을 떨어 뜨린 후 5분 동안 물방울이 퍼지기를 기다려서, 5분 이후 분리막과 물방울이 이루는 접촉각을 측정할 수 있다. 상기 접촉각이 1° 미만인 경우 나노웹의 습윤성은 우수해지나, 방사 공정상의 첨가제 함량 과다로 품질이 우수한 나노웹 제조가 어려울 수 있고, 90°를 초과하는 경우에는 습윤성이 떨어져서 전기 화학 소자의 분리막으로 사용하는 경우 충분한 성능을 발현하기 어려울 수 있다.Next, the nano-web may have a contact angle of 90 ° or less, preferably 1 to 50 °, and more preferably 5 to 35 °. The contact angle was maintained at 30 ° and RH 40%. The distilled water was charged into a syringe, water droplets having a diameter of 3 mm were dropped on the nanoweb, and the water droplets were spread for 5 minutes. After 5 minutes, The contact angle can be measured. When the contact angle is less than 1 °, the wettability of the nano web is excellent. However, it may be difficult to manufacture the nano-web having an excessively high quality of the additive in the spinning process. It may be difficult to exhibit sufficient performance when used.

한편, 본 발명에서, 상기 나노 섬유가 폴리이미드 등과 같은 소수성 폴리머로 이루어진 경우 내열성, 내화학성, 및 형태 안정성이 우수하다는 장점이 있지만, 친수성 성질이 부족하여 상기 이온 전도성 폴리머를 상기 나노웹의 기공 전체에 걸쳐 균일하게 많은 양을 함침시킬 수 없고, 친수화 채널이 형성이 부족하여 이온전도도가 저하될 수도 있다. 따라서, 상기와 같은 소수성 폴리머로 이루어진 나노웹이 상기 포화 함습 도달 시간, 수분율, 위킹 테스트에 의한 젖음성 또는 접촉각을 만족시키기 위해서는 친수화 처리가 필요하다. 상기 친수화 처리는 상기 나노웹의 친수성을 향상시킬 수 있는 종래의 방법이면 어느 것이나 적용 가능하고 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다.In the present invention, when the nanofiber is made of a hydrophobic polymer such as polyimide, it has an advantage of excellent heat resistance, chemical resistance, and shape stability. However, since the hydrophilic property is insufficient, It is not possible to impregnate a large amount uniformly over the entire surface of the substrate, and ion conductivity may be lowered due to insufficient formation of the hydrophilic channel. Therefore, in order to satisfy the saturated wetting time, water content, wettability or contact angle by the wicking test, the hydrophobic polymer nanofibers need to be hydrophilized. The hydrophilization treatment can be applied to any conventional method for improving the hydrophilicity of the nano-web, and is not particularly limited in the present invention.

이때, 상기 나노웹의 친수화 처리 방법의 일 예로, 상기 나노웹은 친수화 첨가제를 포함할 수 있다. 즉, 상기 나노 섬유 자체가 상기 친수화 첨가제를 포함할 수 있고, 상기 친수성 첨가제가 상기 나노웹의 기공 내부에 함침된 것일 수도 있고, 상기 친수성 첨가제가 상기 나노웹의 일면 또는 양면의 표면에 코팅된 것일 수 있다.At this time, as an example of the hydrophilic treatment method of the nano-web, the nano-web may include a hydrophilic additive. That is, the nanofiber itself may include the hydrophilic additive, the hydrophilic additive may be impregnated into the pores of the nanoweb, and the hydrophilic additive may be coated on one or both surfaces of the nanoweb Lt; / RTI >

구체적으로, 상기 나노 섬유가 상기 친수성 첨가제를 포함하는 경우 상기 나노 섬유는 상기 나노 섬유 고분자 100 중량부에 대하여 친수화 첨가제를 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게 0.5 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게 1 내지 2 중량부로 포함할 수 있다. 상기 친수화 첨가제의 함량이 상기 나노 섬유 고분자 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만인 경우 친수 성능이 부족하여 습윤성이 저하되어 전기 화학 소자의 성능이 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과하는 경우 방사 공정에서 나노 섬유 제트(jet)의 불안정성을 증가시키고 불균일한 섬유 집속이 이루어져서 전기 화학 소자의 분리막에 적용시 문제가 있을 수 있다.Specifically, when the nanofiber includes the hydrophilic additive, the nanofiber may include 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight of a hydrophilizing additive per 100 parts by weight of the nanofiber polymer, 2 parts by weight. If the content of the hydrophilic additive is less than 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the nanofiber polymer, the hydrophilic property may be insufficient and the wettability may be deteriorated to deteriorate the performance of the electrochemical device. If the amount exceeds 20 parts by weight, It is possible to increase the instability of nanofiber jets and cause uneven fiber concentration, which may cause problems when applied to a separator of an electrochemical device.

또한, 상기 나노웹의 기공 내부에 상기 친수화 첨가제가 함침되거나, 상기 친수성 첨가제가 상기 나노웹의 일면 또는 양면의 표면에 코팅된 경우 상기 나노웹은 상기 나노웹 100 중량부에 대하여 상기 친수화 첨가제를 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게 3 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게 5 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 상기 친수화 첨가제의 함량이 상기 나노웹 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만인 경우 친수 성능이 부족하여 습윤성이 저하되어 전기 화학 소자의 성능이 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과하는 경우 방사 공정에서 나노 섬유 제트(jet)의 불안정성을 증가시키고 불균일한 섬유 집속이 이루어져서 전기 화학 소자의 분리막에 적용시 문제가 있을 수 있다.When the hydrophilic additive is impregnated into the pores of the nano-web or the hydrophilic additive is coated on one surface or both surfaces of the nano-web, the nano-web may be coated with the hydrophilic additive In an amount of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 3 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight. If the content of the hydrophilic additive is less than 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the nanoweb, the hydrophilic property may be insufficient and the wettability may be deteriorated to deteriorate the performance of the electrochemical device. If the amount exceeds 20 parts by weight, It is possible to increase the instability of the fiber jet and cause uneven fiber concentration, which may cause problems in application to the separator of the electrochemical device.

이때, 상기 나노웹은 상기 친수화 첨가제를 포함함에 따라 습윤성이 우수하여, 전기 화학 소자용 분리막으로 사용되는 경우 전해질에 대한 젖음성이 우수하여 전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 다공성 지지체는 내구성, 내열성 및 내화학성이 우수하여 가혹한 작동 조건에서도 전기 화학 소자의 성능을 유지할 수 있도록 한다.At this time, since the nanofiber includes the hydrophilic additive, the nanofiber has excellent wettability, and when used as a separator for an electrochemical device, the nanofiber has excellent wettability with respect to an electrolyte, thereby improving the efficiency of the cell. In addition, the porous support has excellent durability, heat resistance, and chemical resistance, so that the performance of the electrochemical device can be maintained even under harsh operating conditions.

다음으로, 상기 친수화 첨가제는 무기 또는 유기 친수화 첨가제일 수 있다. 상기 무기 친수화 첨가제는 전기 화학 소자의 작동 전압 범위(예컨대, 리튬 이차 전지의 경우 Li/Li+ 기준으로 0 내지 5V)에서 양극 또는 음극 집전체와 산화 및/또는 환원 반응, 즉 전기 화학적 반응을 일으키지 않고, 통전성을 해하지 않으며, 이를 포함하는 나노 섬유 제조시 제조 공정에 견딜 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. Next, the hydrophilic additive may be an inorganic or organic hydrophilic additive. The inorganic hydrophilic additive may be subjected to an oxidation and / or reduction reaction, that is, an electrochemical reaction, with an anode or an anode current collector at an operating voltage range of the electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + And is not particularly limited as long as it can withstand the manufacturing process when manufacturing the nanofibers including the nanofibers.

예를 들면, 상기 무기 친수화 첨가제는 아나타제형 이산화티타늄(TiO2 anatase), 루타일형 이산화티타늄(TiO2 rutile), 브룩카이트형 이산화티타늄(TiO2 brookite), 이산화주석 (SnO), 이산화지르코늄 (ZrO2), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화 단일벽 탄소나노뷰브, 산화 다중벽 탄소나노튜브, 산화 그라파이트 옥사이드, 산화그래핀 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 바람직하게 TiO2일 수 있다.For example, the inorganic hydrophilic additive may be selected from the group consisting of anatase type TiO 2 anatase, rutile type TiO 2 rutile, brookite type TiO 2 brookite, tin dioxide (SnO 2), zirconium dioxide ZrO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), oxidized single wall carbon nanotube, oxidized multiwall carbon nanotube, oxidized graphite oxide, oxidized graphene, and combinations thereof. preferably TiO may be two days.

또한, 상기 유기 친수화 첨가제도 전기 화학 소자의 작동 전압 범위(예컨대, 리튬 이차 전지의 경우 Li/Li+ 기준으로 0 내지 5V)에서 양극 또는 음극 집전체와 산화 및/또는 환원 반응, 즉 전기 화학적 반응을 일으키지 않고, 통전성을 해하지 않으며, 이를 포함하는 나노 섬유 제조시 제조 공정에 견딜 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. Further, the organic hydrophilic additive may also be oxidized and / or reduced with an anode or an anode current collector in an operating voltage range of the electrochemical device (for example, 0 to 5 V based on Li / Li + in the case of a lithium secondary battery) There is no particular limitation so long as it does not cause a reaction, does not impair the conductivity, and can withstand the manufacturing process when manufacturing nanofibers containing the same.

예를 들면, 상기 유기 친수화 첨가제는 폴리하이드로에틸메탈크릴레이트 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 에폭시 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.For example, the organic hydrophilic additive may be selected from the group consisting of polyhydroxyethyl methacrylate polyvinyl acetate, polyurethane, polydimethylsiloxane, polyimide, polyamide, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, epoxy and combinations thereof Lt; / RTI > group.

상기 친수화 첨가제는 나노 친수화 첨가제일 수 있으며, 이에 따라 상기 친수화 첨가제의 평균 입경은 0.005 내지 1㎛, 바람직하게 0.005 내지 0.8㎛, 더욱 바람직하게 0.005 내지 0.5㎛일 수 있다. 상기 나노 친수화 첨가제의 평균 입경이 0.005㎛ 미만인 경우 나노 친수화 입자의 응집으로 친수화 효과가 저해되거나 취급이 어려울 수 있고, 1㎛를 초과하는 경우 지지체의 물리적 인장강도가 저하되고, 파단 신도가 감소될 수 있다.The hydrophilic additive may be a nano-hydrophilic additive, and accordingly, the average particle diameter of the hydrophilic additive may be 0.005 to 1 탆, preferably 0.005 to 0.8 탆, more preferably 0.005 to 0.5 탆. If the average particle diameter of the nano-hydrophilic additive is less than 0.005 탆, the hydrophilization effect of the nano-hydrophilic particles may be impaired or the handling may be difficult. If the average particle diameter exceeds 1 탆, the physical tensile strength of the support may be lowered, Can be reduced.

상기한 바와 같이, 상기 나노 섬유가 소수성 폴리머인 폴리이미드로 이루어진 경우 상기 포화 함습 도달 시간, 수분율, 위킹 테스트에 의한 젖음성 또는 접촉각을 만족시키기 위해서 상기 폴리이미드의 주쇄는 아민기, 카르복실기, 하이드록시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 친수성 치환기를 포함할 수 있다.As described above, when the nanofiber is made of polyimide, which is a hydrophobic polymer, the main chain of the polyimide has an amine group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a hydroxyl group, And a combination of any of these.

즉, 상기 폴리이미드는 폴리아믹산(polyamic acid, PAA)을 제조한 후 후속의 경화 공정에서의 이미드화 반응을 통해 제조할 수 있다. 상기 폴리아믹산은 통상의 제조 방법에 따라 제조할 수 있으며, 구체적으로는 디아민(diamine)을 용매에 혼합하고 여기에 디언하이드라이드(dianhydride)를 첨가한 후 중합하여 제조할 수 있고, 상기 디아민으로는 방향족 디아민(aromatic diamine)을, 상기 디언하이드라이드로는 방향족 디언하이드라이드(aromatic dianhydride)를 사용한 완전 방향족 폴리이미드를 바람직하게 사용할 수 있다.That is, the polyimide may be prepared by preparing polyamic acid (PAA), followed by an imidization reaction in a subsequent curing process. The polyamic acid can be prepared according to a conventional production method. Specifically, the polyamic acid can be prepared by mixing a diamine in a solvent, adding dianhydride thereto, and then polymerizing the diamine. As the dianhydride, a wholly aromatic polyimide using an aromatic dianhydride can be preferably used.

이때, 상기 폴리이미드의 주쇄가 상기 아민기, 카르복실기, 하이드록시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기를 포함하기 위하여, 상기 폴리이미드 또는 상기 폴리아믹산을 제조한 후 상기 폴리이미드 또는 상기 폴리아믹산의 주쇄에 상기 친수성 치환기를 치환시키거나, 상기 친수성 치환기를 포함하는 상기 다이민 및/또는 상기 디언하이드라이드를 이용하여 상기 폴리이미드를 제조하거나, 상기 디아민과 상기 디언하이드라이드 이외에 상기 히드록시기를 포함하는 공단량체(comonomer)를 함께 중합시켜 제조할 수 있다. 상기 하이드록시기를 포함하는 공단량체는 하이드록시기를 포함하는 디아닐린, 하이드록시기를 포함하는 디페닐 우레아, 하이드록시기를 포함하는 디아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.At this time, in order that the main chain of the polyimide contains any one substituent selected from the group consisting of an amine group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and a combination thereof, the polyimide or the polyamic acid is prepared, Alternatively, the hydrophilic substituent may be substituted for the main chain of the polyamic acid, or the polyimide may be prepared by using the diamine and / or the dianhydride containing the hydrophilic substituent, Can be prepared by polymerizing a comonomer containing a hydroxyl group together. The comonomer containing a hydroxy group may be selected from the group consisting of dianiline including a hydroxy group, diphenylurea including a hydroxy group, diamine including a hydroxy group, and combinations thereof.

상기 폴리이미드의 주쇄가 상기 친수성 치환기를 포함하는 경우 상기 친수성 치환기는 상기 폴리이미드 전체에 대하여 0.01 내지 0.1 몰%, 바람직하게 0.01 내지 0.08 몰%, 더욱 바람직하게 0.02 내지 0.08 몰%로 포함할 수 있다. 상기 친수성 치환기의 함량이 0.01 몰% 미만인 경우 상기 폴리이미드 주쇄의 친수화기 감소로 친수화가 미비할 수 있고, 0.1 몰%를 초과하는 경우 부반응 생성 및 물리적인 강신도 저하가 문제될 수 있다.When the main chain of the polyimide includes the hydrophilic substituent, the hydrophilic substituent may be contained in an amount of 0.01 to 0.1 mol%, preferably 0.01 to 0.08 mol%, more preferably 0.02 to 0.08 mol% based on the entire polyimide . If the content of the hydrophilic substituent is less than 0.01 mol%, hydrophilization may be insufficient due to the reduction of the hydrophilic group of the main chain of the polyimide. If the content of the hydrophilic substituent is more than 0.1 mol%, generation of side reaction and physical strength may be problematic.

상기한 바와 같이, 상기 나노 섬유가 폴리이미드 등과 같은 소수성 폴리머로 이루어진 경우 상기 포화 함습 도달 시간, 수분율, 위킹 테스트에 의한 젖음성 또는 접촉각을 만족시키기 위해서 상기 나노웹은 일면 또는 양면의 표면이 플라즈마 처리될 수 있다. 상기 나노웹을 플라즈마 처리하면 상기 나노웹 표면에 카르복실기, 하이드록시기, 아민기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 친수성을 가지는 관능기를 치환시킬 수 있다.As described above, when the nanofiber is made of a hydrophobic polymer such as polyimide or the like, in order to satisfy the saturated wetting time, water content, wettability by a wicking test, or contact angle, the surface of one or both surfaces of the nano- . When the nano-web is subjected to plasma treatment, a functional group having any hydrophilic property selected from the group consisting of a carboxyl group, a hydroxyl group, an amine group, and a combination thereof may be substituted on the surface of the nano-web.

구체적으로, 상기 플라즈마 처리는 저온 플라즈마 또는 RF(radio frequency) 플라즈마를 사용하여 상기 나노웹의 일면 또는 양면에 친수성기를 부여할 수 있는 기체로 처리하는 것일 수 있다. 상기 친수성기를 부여할 수 있는 기체는 암모니아 가스, 아르곤 가스, 산소 가스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 상기 친수성기를 부여할 수 있는 기체의 유량은 10 내지 200sccm일 수 있고, 상기 플라즈마의 파워는 50 내지 200W일 수 있고, 상기 플라즈마 처리 시간은 10초 내지 5분일 수 있다.Specifically, the plasma treatment may be performed using a gas capable of imparting a hydrophilic group to one or both sides of the nanoweb by using a low temperature plasma or a radio frequency (RF) plasma. The gas capable of imparting the hydrophilic group may be any one selected from the group consisting of ammonia gas, argon gas, oxygen gas, and combinations thereof. The flow rate of the gas capable of imparting the hydrophilic group may be 10-200 sccm , The power of the plasma may be 50 to 200 W, and the plasma treatment time may be 10 seconds to 5 minutes.

또한, 상기한 바와 같이, 상기 나노 섬유가 폴리이미드 등과 같은 소수성 폴리머로 이루어진 경우 상기 포화 함습 도달 시간, 수분율, 위킹 테스트에 의한 젖음성 또는 접촉각을 만족시키기 위해서 상기 나노웹의 일면 또는 양면의 표면에 무기물이 증착될 수 있다. 상기 무기물은 아나타제형 이산화티타늄(TiO2 anatase), 루타일형 이산화티타늄(TiO2 rutile), 브룩카이트형 이산화티타늄(TiO2 brookite), 이산화주석(SnO), 이산화지르코늄(ZrO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화 단일벽 탄소나노뷰브, 산화 다중벽 탄소나노튜브, 산화 그라파이트 옥사이드, 산화그래핀 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.As described above, when the nanofiber is made of a hydrophobic polymer such as polyimide or the like, in order to satisfy the saturated wetting time, water content, wettability or contact angle by wicking test, the surface of one or both surfaces of the nano- Can be deposited. The inorganic material may be selected from the group consisting of anatase type titanium dioxide (TiO 2 anatase), rutile type titanium dioxide (TiO 2 rutile), brookite type titanium dioxide (TiO 2 brookite), tin dioxide (SnO), zirconium dioxide (ZrO 2 ) Al 2 O 3 , oxidized single wall carbon nanotubes, oxidized multiwall carbon nanotubes, oxidized graphite oxide, oxidized graphene, and combinations thereof.

상기 다공성 지지체는 통기도 및 통수도가 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 내화학성이 우수하여 내열성 및 내화학성이 요구되는 기체 또는 액체 필터용 여과재, 방진 마스크용 여과재, 자동차용 벤팅(venting), 휴대폰용 벤팅, 프린터용 벤팅 등과 같은 필터용 소재, 투습 방수포와 같은 고급 의류용 소재, 연료 전지의 고분자 전해질, 이차 전지, 전기 분해 장치 또는 커패시터의 분리막과 같은 전기 화학용 소재, 상처 치료용 드레싱, 인공 혈관용 지지체, 붕대, 화장품용 마스크 등과 같은 의료용 소재 등으로 사용될 수 있다. The porous support is excellent in gas permeability and water permeability, and is excellent in heat resistance and chemical resistance, and is required to have heat resistance and chemical resistance, and is used as a filter medium for gas or liquid filters, a filter medium for dustproof masks, , Materials for filters such as ventilation for printers, materials for high-grade clothes such as moisture-proof tarpaulins, electro-chemical materials such as polymer electrolyte for fuel cell, secondary battery, separator of electrolytic device or capacitor, wound dressing, artificial blood vessel And can be used as a medical material such as a support, a bandage, a mask for cosmetics, and the like.

다음으로, 본 발명에 따른 다공성 지지체의 제조방법을 설명하기로 한다.Next, a method for producing a porous support according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 다공성 지지체의 제조방법은, 방사 용액을 방사하여 나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹 전구체를 제조하는 단계; 및 상기 나노웹 전구체를 경화하여 나노웹을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 나노웹은 ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 것을 특징으로 한다. The method for preparing a porous support according to the present invention comprises the steps of: spinning a spinning solution to produce a nanobubbelite precursor in which nanofibers are integrated into a nonwoven fabric including a plurality of pores; And curing the nano-web precursor to produce a nano-web, wherein the nano-web has a yellowness index of 40 to 85 as measured according to the ASTM E-313 method.

먼저, 방사 용액을 방사하여 나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹 전구체를 제조하는 단계는 당해 기술분야에 잘 알려진 방법으로 수행될 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. First, the step of spinning a spinning solution to produce a nanofibrous precursor integrated with nanofibers in the form of a nonwoven fabric including a plurality of pores may be performed by a method well known in the art, and is not particularly limited.

또한, 본 발명의 제조방법에서, 상기 방사 용액은 상기 나노 섬유를 형성하기 위한 단량체들을 포함하는 것으로서, 상기 나노 섬유를 형성하기 위한 단량체들은 탄화수소계 고분자를 사용하는 것이 바람직하며, 이에 대해서는 전술한 것과 동일하다.In addition, in the manufacturing method of the present invention, the spinning solution includes monomers for forming the nanofibers, and the monomers for forming the nanofibers are preferably hydrocarbon-based polymers, same.

이때, 상기 나노 섬유를 형성하기 위한 단량체들은 상기 방사 용액 전체 중량에 대하여 5 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 만일, 상기 단량체들의 함량이 5중량% 미만일 경우 방사가 원활하게 진행되지 않기 때문에 섬유 형성이 이루어지지 않거나 균일한 직경을 갖는 섬유를 제조할 수 없고, 반면 상기 단량체들의 함량이 20중량%를 초과할 경우 토출 압력이 급격히 증가함에 따라 방사가 이루어지지 않거나 공정성이 저하될 수 있다.At this time, it is preferable that the monomers for forming the nanofibers are included in an amount of 5 to 20% by weight based on the total weight of the spinning solution. If the content of the monomers is less than 5% by weight, the fiber can not be formed or fibers having a uniform diameter can not be produced because the spinning does not proceed smoothly, whereas the content of the monomers exceeds 20% by weight If the discharge pressure increases suddenly, the radiation may not be produced or the fairness may deteriorate.

다음으로, 본 발명의 제조 방법에서, 상기 방사는 특별히 한정되지 않으나, 전기 방사(electrospinning), 일렉트로-블로운 방사(electro-blown spinning), 원심 방사(centrifugal spinning) 또는 멜트 블로잉(melt blowing) 등일 수 있고, 바람직하게는 전기 방사를 이용할 수 있다.Next, in the production method of the present invention, the above-mentioned spinning is not particularly limited, but may be performed by electrospinning, electro-blown spinning, centrifugal spinning or melt blowing And preferably electrospinning can be used.

다음으로, 상기 나노웹 전구체를 경화하여 나노웹을 제조하는 단계를 수행한다. Next, a step of curing the nanobubbles precursor to prepare a nanobeb is performed.

상기 나노웹 전구체를 경화하여 나노웹을 제조하는 단계는, 예를 들면, 상기 전기 방사를 통해 제조된 나노 섬유 전구체가 폴리아믹산으로 이루어진 경우, 경화 공정 동안의 이미드화를 통해 폴리이미드로 변환시키는 방법으로 수행된다. 특히, 본 발명의 황색도 지수를 만족하기 위해서는 경화 공정 수행시 경화 온도를 적절하게 조절하여 수행해야 하며, 예를 들면, 80 내지 650℃에서 1 내지 50분 동안, 바람직하게 200 내지 650℃에서 1 내지 30분 동안 경화 공정이 수행되는 것이 바람직하다. 상기 경화시 온도가 80℃ 미만인 경우 변환율이 낮아지고, 그 결과로 나노웹의 내열성 및 내화학성이 저하될 우려가 있으며, 경화 온도가 650℃를 초과하는 경우에는 상기 나노 섬유의 분해로 인하여 나노웹의 물성이 저하될 우려가 있다.The step of curing the nano-web precursor to prepare a nano-web may include, for example, a method of converting a nano-fiber precursor prepared through electrospinning into a polyimide by imidization during a curing process . In particular, in order to satisfy the yellowness index of the present invention, the curing temperature should be appropriately controlled during the curing process. For example, the curing temperature may be 1 to 50 minutes at 80 to 650 ° C, It is preferable that the curing process is performed for 30 minutes. When the curing temperature is lower than 80 ° C, the conversion rate is lowered. As a result, the heat resistance and chemical resistance of the nanoweb may be deteriorated. When the curing temperature is higher than 650 ° C, There is a possibility that the physical properties of the resin are deteriorated.

또한, 상기 경화 시간이 상기 범위 내인 경우, ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 나노웹을 제조할 수 있다.When the curing time is within the above range, a nano web having a yellowness index of 40 to 85 as measured according to the ASTM E-313 method can be prepared.

다음으로, 본 발명에 따른 강화막은, 전술한 본 발명의 다공성 지지체, 및 상기 다공성 지지체의 기공을 채우고 있는 이온 교환 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 한다. Next, the reinforcing membrane according to the present invention is characterized by comprising the above-mentioned porous support of the present invention and an ion-exchange polymer filling the pores of the porous support.

이때, 상기 다공성 지지체의 기공 내에 상기 이온 교환 폴리머를 충진시키는 방법으로는, 예를 들면, 함침(impregnation) 또는 in-situ 중합 등에 의해 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the ion exchange polymer may be filled in the pores of the porous support by, for example, impregnation or in-situ polymerization, but the present invention is not limited thereto.

보다 구체적으로, 상기 함침은 본 발명의 다공성 지지체를 이온 교환 폴리머를 포함한 용액에 침지시키는 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 함침 온도 및 시간은 다양한 요소들의 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 나노웹의 두께, 이온 교환 폴리머의 농도, 용매의 종류, 다공성 지지체에 함침시키고자 하는 이온 교환 폴리머의 농도 등에 의하여 영향을 받을 수 있다. 다만, 상기 함침 공정을 수행하는 온도 범위는 100℃ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 상온에서 70℃ 이하일 수 있다. 다만, 상기 함침 온도는 다공성 지지체를 형성하는 나노 섬유의 융점 이상일 수는 없다. More specifically, the impregnation may be performed by immersing the porous support of the present invention in a solution containing an ion exchange polymer. At this time, the impregnation temperature and time may be affected by various factors. For example, the thickness of the nano-web, the concentration of the ion exchange polymer, the type of the solvent, the concentration of the ion exchange polymer to be impregnated in the porous support, and the like can be influenced. However, the temperature range for performing the impregnation process may be 100 ° C or less, preferably 70 ° C or less at normal temperature. However, the impregnation temperature can not be higher than the melting point of the nanofibers forming the porous support.

또한, 상기 in-situ 중합은 이온 교환 폴리머를 형성하는 모노머 또는 저분자량 올리고머를 다공성 지지체에 침지시킨 후, 상기 다공성 지지체 내에서 in-situ 중합시키는 방법으로 수행될 수 있다. In addition, the in-situ polymerization may be carried out by immersing a monomer or low molecular weight oligomer forming an ion-exchange polymer in a porous support, followed by in-situ polymerization in the porous support.

한편, 상기 이온 교환 폴리머는 당해 기술분야에 일반적으로 사용하는 것을 제한 없이 이용할 수 있으며, 예를 들면, 프로톤과 같은 양이온 교환 그룹을 가지는 양이온 교환 폴리머이거나, 또는 하이드록시 이온, 카보네이트 또는 바이카보네이트와 같은 음이온 교환 그룹을 가지는 음이온 교환 폴리머 등을 사용할 수 있다. On the other hand, the ion-exchange polymer may be used without limitation in the art, for example, a cation exchange polymer having a cation exchange group such as proton, or a cation exchange polymer such as a hydroxide ion, a carbonate or a bicarbonate And an anion exchange polymer having an anion exchange group.

상기한 바와 같은 본 발명의 강화막은 전술한 바와 같이 우수한 치수 안정성 및 기계적 강도를 가지기 때문에 연료 전지용 고분자 전해질 막 또는 역삼투 필터용 멤브레인 등으로 다양하게 사용될 수 있다.Since the reinforcing membrane of the present invention as described above has excellent dimensional stability and mechanical strength as described above, it can be used variously as a polymer electrolyte membrane for a fuel cell or a membrane for a reverse osmosis filter.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

실시예Example 1 One

PMDA 및 ODA 단량체 100 중량부를 650g의 디메틸포름아마이드 용매에 용해시켜 고형분이 13 중량%이고, 480poise의 방사 용액 5L를 제조하였다. 제조된 방사 용액을 용액 탱크에 이송한 후, 이를 정량 기어펌프를 통해 노즐이 20개로 구성되고 고전압이 46kV로 인가된 방사챔버로 공급하여 방사하여 나노웹 전구체를 제조하였다. 이때 용액 공급량은 1.5ml/min이고, 노즐 선단 사이의 거리와 노즐 중심 사이의 거리의 비는 1.02이었다.100 parts by weight of PMDA and ODA monomer were dissolved in 650 g of a dimethylformamide solvent to prepare 5 L of a spinning solution having a solid content of 13% by weight and a 480 poise. The prepared spinning solution was transferred to a solution tank, which was then fed through a metering gear pump to a spinning chamber having 20 nozzles and a high voltage of 46 kV to spin the nanoweb precursor. At this time, the supply amount of the solution was 1.5 ml / min, and the ratio of the distance between the tip of the nozzle to the center of the nozzle was 1.02.

다음으로, 상기 나노웹 전구체를 롤투롤 방식으로 이송시키면서 420℃의 온도로 유지된 연속 경화로에서 10분 동안 열경화를 실시하여 나노웹을 형성시켜 다공성 지지체를 제조하였다.
Next, the nanobubbles were thermally cured for 10 minutes in a continuous curing furnace maintained at a temperature of 420 ° C. while transferring the nanobubbles precursor by a roll-to-roll method to prepare a porous support.

실시예Example 2 2

PMDA 50 중량부, ODA 10 중량부 및 PDA 단량체 40 중량부의 단량체를 사용한 것으로 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 지지체를 제조하였다.
A porous support was prepared in the same manner as in Example 1 except that 50 parts by weight of PMDA, 10 parts by weight of ODA and 40 parts by weight of PDA monomer were used.

실시예Example 3 3

PMDA 45 중량부, BPDA 5 중량부, ODA 10 중량부 및 PDA 단량체 40 중량부를 사용한 것으로 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 지지체를 제조하였다.
A porous support was prepared in the same manner as in Example 1, except that 45 parts by weight of PMDA, 5 parts by weight of BPDA, 10 parts by weight of ODA and 40 parts by weight of PDA monomer were used.

실시예Example 4 4

PMDA 50 중량부, ODA 10 중량부 및 PDA 단량체 40 중량부를 사용한 것으로 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 지지체를 제조하였다.
A porous support was prepared in the same manner as in Example 1 except that 50 parts by weight of PMDA, 10 parts by weight of ODA and 40 parts by weight of PDA monomer were used.

비교예Comparative Example 1 One

PMDA 50 중량부, ODA 10 중량부 및 PDA 단량체 40 중량부를 650g의 디메틸포름아마이드 용매에 용해시켜 고형분이 13 중량%이고, 480poise의 방사 용액 5L를 제조하였다. 제조된 방사 용액을 용액 탱크에 이송한 후, 이를 정량 기어펌프를 통해 노즐이 20개로 구성되고 고전압이 46kV로 인가된 방사챔버로 공급하여 방사하여 나노웹 전구체를 제조하였다. 이때 용액 공급량은 1.5ml/min이고, 노즐 선단 사이의 거리와 노즐 중심 사이의 거리의 비는 1.02이었다.50 parts by weight of PMDA, 10 parts by weight of ODA and 40 parts by weight of PDA monomer were dissolved in 650 g of a dimethylformamide solvent to prepare 5 L of a spinning solution having a solid content of 13% by weight and a 480 poise. The prepared spinning solution was transferred to a solution tank, which was then fed through a metering gear pump to a spinning chamber having 20 nozzles and a high voltage of 46 kV to spin the nanoweb precursor. At this time, the supply amount of the solution was 1.5 ml / min, and the ratio of the distance between the tip of the nozzle to the center of the nozzle was 1.02.

다음으로, 상기 나노웹 전구체를 롤투롤 방식으로 이송시키면서 420℃의 온도로 유지된 연속 경화로에서 50초 동안 열경화를 실시하여 나노웹을 형성시켜 다공성 지지체를 제조하였다.
Next, the nanobubbles were thermally cured for 50 seconds in a continuous curing furnace maintained at a temperature of 420 ° C. while transferring the nanobubbles precursor by a roll-to-roll method to prepare a porous support.

비교예Comparative Example 2 2

420℃의 온도로 유지된 연속 경화로에서 60분 동안 열경화한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 다공성 지지체를 제조하였다.
A porous support was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that it was thermally cured for 60 minutes in a continuous curing furnace maintained at a temperature of 420 占 폚.

시험예Test Example 1: 내화학성 측정 1: Chemical resistance measurement

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 다공성 지지체 표면과 이면의 황색도 지수 및 CIE 표색법에 의한 L*값, a*값 및 b*값를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.The L * value, a * value and b * value of the surface and back surface of the porous support prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were measured by the yellowness index and the CIE table marking method.

상기 황색도 지수와 CIE 표색법에 의한 L*값, a*값 및 b*값은 ASTM E313 방법에 따라 측정한 것이며, CCM(Computer Color Matching) 장비로서 Datacolor사의 Datacolor 600 모델을 사용하여 측정한 것이다. 상기 CCM 장비를 이용하여 상기 황색도 측정시 측정 조건은 경면 반사 포함 및 UV 포함 조건으로 측정하였고, 사용 광원은 D65(상대 분광분포 300nm-0.03 내지 830nm-60.31를 가지며, 광 온도가 6504K에 근사한 주광) 10 Degree를 사용한 것이다.The L * value, a * value and b * value according to the yellowness index and the CIE table coloring method were measured according to the ASTM E313 method and measured using a Datacolor 600 model of Datacolor as a CCM (Computer Color Matching) . The measurement of the yellowness degree using the CCM equipment was performed under conditions including mirror reflection and UV, and the used light source was D65 (relative luminous intensity distribution 300nm-0.03 to 830nm-60.31, daylight having a light temperature of 6504K ) 10 Degree.

구분division 표면/이면Surface / back 황색도 지수Yellowness index CIE L*a*b*CIE L * a * b * L*L * a*a * b*b * 실시예 1Example 1 표면surface 77.8777.87 82.9982.99 2.932.93 46.0246.02 이면If 81.2381.23 82.7982.79 3.193.19 48.6848.68 실시예 2Example 2 표면surface 57.5057.50 87.9387.93 -4.95-4.95 36.8536.85 이면If 57.3457.34 88.2888.28 -5.25-5.25 37.0337.03 실시예 3Example 3 표면surface 50.5350.53 90.5190.51 -6.82-6.82 33.4933.49 이면If 49.5249.52 90.5390.53 -6.79-6.79 32.7432.74 실시예 4Example 4 표면surface 67.0767.07 79.2479.24 3.653.65 35.3535.35 이면If 68.1568.15 79.1279.12 3.593.59 36.1136.11 비교예 1Comparative Example 1 표면surface 36.7936.79 87.6287.62 -5.31-5.31 28.7228.72 이면If 38.1338.13 87.5887.58 -5.38-5.38 29.5929.59 비교예 2Comparative Example 2 표면surface 90.4590.45 50.3550.35 -10.5-10.5 60.3160.31 이면If 93.2793.27 52.1352.13 -13.78-13.78 63.1263.12

시험예Test Example 2: 내화학성 측정 2: Chemical resistance measurement

상기 실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 2에서 제조된 다공성 지지체의 내화학성을 시험하여 하기 표 2에 나타내었다.The chemical resistance of the porous support prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was tested and is shown in Table 2 below.

상기 내화학성 시험은 아래의 절차를 준수하여 측정한 것이며, 사용한 유기용매는 극성용매인 NMP, DMF, DMAc, DMSO이며, 산으로는 2몰의 황산을 사용하였다. 이 때 각 유기용매와 나노웹의 중량비는 15 중량부였으며, 80℃에서 24시간 침지한 후 하기 수학식 3에 의해 용해된 고분자의 양을 계산하였다.The chemical resistance test was carried out according to the following procedure. The organic solvents used were polar solvents NMP, DMF, DMAc and DMSO, and 2 mol of sulfuric acid was used as the acid. In this case, the weight ratio of each organic solvent to the nano-web was 15 parts by weight. After immersing at 80 ° C for 24 hours, the amount of polymer dissolved was calculated by the following formula (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

내화학성(%) = (O-D)/D×100Chemical resistance (%) = (O-D) / D x 100

(O: 내화학성 시험전 시편의 무게, D: 시험 후 건조된 시편의 무게)(O: weight of sample before chemical resistance test, D: weight of dried sample after test)

구분division 내화학성Chemical resistance NMPNMP DMFDMF DMAcDMAc DMSODMSO 황산 Sulfuric acid 실시예 1Example 1 99.399.3 98.198.1 98.498.4 98.798.7 99.999.9 실시예 2Example 2 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 3Example 3 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.899.8 99.999.9 실시예 4Example 4 98.798.7 97.997.9 98.298.2 98.698.6 99.899.8 비교예 1Comparative Example 1 0.30.3 0.10.1 0.10.1 0.20.2 85.385.3 비교예 2Comparative Example 2 75.275.2 6565 6363 7070 90.690.6

상기 표 2을 참조하면, 다공성 지지체의 황색도 지수가 40 내지 85를 만족하는 실시예 1 내지 4의 경우 내화학성이 매우 우수한 것을 알 수 있다. 이에 반해, 다공성 지지체의 황색도 지수가 상기 수치 범위를 벗어나는 비교예 1 및 2의 경우 내화학성이 현저히 떨어지는 것을 알 수 있다.
Referring to Table 2, it can be seen that Examples 1 to 4, in which the yellowness index of the porous support satisfies 40 to 85, are excellent in chemical resistance. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the yellowness index of the porous support is out of the above range, the chemical resistance is remarkably lowered.

이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but various modifications and changes may be made without departing from the scope of the invention. To those of ordinary skill in the art.

Claims (14)

나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹을 포함하고,
상기 나노웹은 ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 다공성 지지체.
Wherein the nanofibers comprise a nanoweb integrated into a nonwoven fabric comprising a plurality of pores,
Wherein the nano-web has a yellowness index of 40 to 85 as measured according to the ASTM E-313 method.
제1항에 있어서,
상기 나노웹의 일면과 타면의 황색도 지수 차이가 10 이하인 것인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
Wherein the difference in yellowness index of one side of the nano web and the other side of the nano web is 10 or less.
제1항에 있어서,
상기 나노웹은 CIE 표색법(C.I.E. color specification)에 의한 L*값이 70 내지 95이고, a*값이 -10 내지 15이고, b*값이 30 내지 60인 것인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
Wherein the nano-web has an L * value of 70 to 95 according to the CIE color specification, an a * value of -10 to 15, and a b * value of 30 to 60.
제1항에 있어서,
상기 나노웹의 포화 함습 도달 시간이 1초 내지 5분인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
Wherein the saturation hindrance time of the nano-web is from 1 second to 5 minutes.
제1항에 있어서,
상기 나노웹은 수분율이 3.0% 이상인 것인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
Wherein the nano-web has a moisture content of 3.0% or more.
제1항에 있어서,
상기 나노웹은 위킹 테스트(wicking test)에 의한 젖음성이 2cm 내지 15cm인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
The nano-web is a porous support having a wettability of 2 cm to 15 cm by wicking test.
제1항에 있어서,
상기 나노웹은 접촉각(contact angle)이 90° 이하인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
Wherein the nano-web has a contact angle of 90 DEG or less.
제1항에 있어서,
상기 나노 섬유는 폴리이미드 나노 섬유인 것인 다공성 지지체.
The method according to claim 1,
Wherein the nanofiber is a polyimide nanofiber.
제8항에 있어서,
상기 폴리이미드의 주쇄는 아민기, 카르복실기, 하이드록시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기를 포함하는 것인 다공성 지지체.
9. The method of claim 8,
Wherein the main chain of the polyimide includes any one substituent selected from the group consisting of an amine group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and combinations thereof.
방사 용액을 방사하여 나노 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노웹 전구체를 제조하는 단계; 및
상기 나노웹 전구체를 경화하여 나노웹을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 나노웹은 ASTM E-313 방법에 따라 측정한 황색도 지수가 40 내지 85인 다공성 지지체의 제조 방법.
Spinning a spinning solution to produce a nanobeb precursor integrated with nanofibers in the form of a nonwoven fabric including a plurality of pores; And
And curing the nano-web precursor to produce a nano-web,
Wherein the nano-web has a yellowness index of 40 to 85 as measured according to the ASTM E-313 method.
제10항에 있어서,
상기 경화는 80 내지 650℃에서 1 내지 50분 동안 수행되는 것인 다공성 지지체의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the curing is carried out at 80 to < RTI ID = 0.0 > 650 C < / RTI > for 1 to 50 minutes.
제10항에 있어서,
상기 나노웹의 일면 또는 양면의 표면에 무기물을 증착하는 단계를 더 포함하는 것인 다공성 지지체의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Further comprising the step of depositing an inorganic material on one or both surfaces of the nano web.
제12항에 있어서,
상기 무기물을 증착하는 단계는 스퍼터링법에 의해 수행되는 것인 다공성 지지체의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of depositing the inorganic material is carried out by a sputtering method.
제1항에 따른 다공성 지지체; 및
상기 다공성 지지체의 기공을 채우고 있는 이온 교환 폴리머를 포함하는 강화막.
A porous support according to claim 1; And
And an ion exchange polymer that fills the pores of the porous support.
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