KR20170140845A - Photo catalyst functional filter - Google Patents

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Abstract

Provided is a photocatalytic functional filter which comprises a photocatalyst layer, an adsorbent layer, and a substrate layer sequentially. The photocatalyst layer comprises a first inorganic binder having hydrophilicity and a photocatalyst. The adsorbent layer comprises a second inorganic binder different from the first inorganic binder and an adsorbent.

Description

광촉매 기능성 필터{PHOTO CATALYST FUNCTIONAL FILTER}PHOTO CATALYST FUNCTIONAL FILTER

광촉매 기능성 필터에 관한 것이다.
And a photocatalytic functional filter.

의료용 마스크, 자동차용 시트 등에 사용되는 일반적인 필터는 세균이나 가스상의 물질들을 붙잡아 거르는 기능을 갖고 있다. 다만, 이러한 일반적인 필터의 경우 세균 또는 가스상의 물질들을 자체적으로 분해하는 기능을 갖고 있지는 않다. 이에 광촉매만을 필터에 코팅한 경우, 자체적 분해 기능은 있으나 유해물질이 공기 중에서 확산되어 광촉매 표면에 흡착되기까지의 시간이 필요하기 때문에, 단시간에 효과를 보기에는 어렵고 흡착제만을 필터에 코팅한 경우, 단시간에 세균이나 가스상 물질을 제거할 수 있으나, 흡착제가 포화된 이후에는 그 효과를 볼 수가 없는 문제점을 가지고 있었다.Typical filters used in medical masks, car seats, etc. have the function of catching and filtering bacteria or gaseous substances. However, these general filters do not have the function of decomposing bacteria or gaseous substances themselves. When the photocatalyst is coated only on the filter, it has a self-decomposing function. However, since it takes time to disperse the harmful substance in the air and adsorb it on the surface of the photocatalyst, it is difficult to see the effect in a short time. It is possible to remove germs or gaseous substances in the adsorbent, but after the adsorbent is saturated, the effect can not be seen.

따라서, 광촉매 및 흡착제를 함께 사용하면서 필터의 효율을 높일 수 있는 방법에 대한 연구가 더 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need to further study a method for increasing the efficiency of the filter while using the photocatalyst and the adsorbent together.

본 발명의 일 구현예는 단시간에 공기 중의 유해물질을 흡착하고, 흡착된 유해물질을 빠르게 분해할 수 있는 광촉매 기능성 필터를 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a photocatalytic functional filter capable of adsorbing harmful substances in the air in a short period of time and rapidly decomposing harmful substances adsorbed thereon.

본 발명의 일 구현예에서, 광촉매층, 흡착제층 및 기재층을 순차적으로 포함하고, 상기 광촉매층은 친수성을 갖는 제1 무기 바인더; 및 광촉매를 포함하며, 상기 흡착제층은 상기 제1 무기 바인더와 상이한 제2 무기 바인더; 및 흡착제를 포함하는 광촉매 기능성 필터를 제공한다.In an embodiment of the present invention, the photocatalytic layer includes a first inorganic binder having hydrophilic properties, a photocatalyst layer, an adsorbent layer, and a substrate layer sequentially. And a photocatalyst, wherein the adsorbent layer comprises: a second inorganic binder different from the first inorganic binder; And a photocatalytic functional filter comprising an adsorbent.

상기 제1 무기 바인더는 이산화티탄(TiO2) 바인더, 콜로이드 규산(colloidal silica), 이산화규소(SiO2)계 바인더, 알루미나 졸, 지르코니아 졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The first inorganic binder may include one selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ) binder, colloidal silica, silicon dioxide (SiO 2 ) binder, alumina sol, zirconia sol and combinations thereof .

상기 제1 무기 바인더는 물에 대한 접촉각이 0°내지 20°일 수 있다.The first inorganic binder may have a contact angle with water of 0 to 20 degrees.

상기 광촉매는 금속 산화물 및 금속 입자를 포함할 수 있다.The photocatalyst may include metal oxides and metal particles.

상기 금속 산화물은 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The metal oxide may include one selected from the group consisting of titanium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, niobium oxide, and combinations thereof.

상기 금속 입자는 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 은, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.Wherein the metal particles are selected from the group consisting of tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, copper, iron, cobalt, manganese, nickel, platinum, gold, silver, cerium, cadmium, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, . ≪ / RTI >

상기 광촉매는 입경(particle diameter)이 20nm 내지 100nm 일 수 있다.The photocatalyst may have a particle diameter of 20 nm to 100 nm.

상기 광촉매층은 상기 광촉매 100중량부 기준, 상기 제1 무기 바인더 50 내지 100 중량부를 포함할 수 있다.The photocatalyst layer may include 50 to 100 parts by weight of the first inorganic binder based on 100 parts by weight of the photocatalyst.

상기 광촉매층의 두께가 0.2㎛ 내지 1㎛일 수 있다.The thickness of the photocatalyst layer may be 0.2 탆 to 1 탆.

상기 제2 무기 바인더는 테트라에틸오소실리케이트(TEOS), 트리메톡시(메틸)실란(Trimethoxy(methyl)silane), 트리에톡시(메틸)실란(triethoxy(methyl)silane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The second inorganic binder may be selected from the group consisting of tetraethylorthosilicate (TEOS), trimethoxy (methyl) silane, triethoxy (methyl) silane, . ≪ / RTI >

상기 흡착제는 활성탄, 제올라이트, 아파타이트, 알루미나, 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The adsorbent may include one selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, apatite, alumina, silica, and combinations thereof.

상기 흡착제는 입경(particle diameter)이 0.02㎛ 내지 1㎛일 수 있다.The adsorbent may have a particle diameter of 0.02 탆 to 1 탆.

상기 흡착제층은 상기 흡착제 100중량부 기준, 상기 제2 무기 바인더 50 내지 100 중량부를 포함할 수 있다.The adsorbent layer may include 50 to 100 parts by weight of the second inorganic binder based on 100 parts by weight of the adsorbent.

상기 흡착제층의 두께가 0.2um 내지 1um 일 수 있다.The thickness of the adsorbent layer may be between 0.2 um and 1 um.

상기 기재층은 부직포, 폴리머 필름, 유리 기판 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
The substrate layer may comprise one selected from the group consisting of a nonwoven fabric, a polymer film, a glass substrate, and combinations thereof.

상기 광촉매 기능성 필터는 흡착제에 의해 공기 중 오염물질 등이 단시간 내에 쉽게 포집될 수 있고, 광촉매의 탈취, 향균, 항바이러스 성능 덕분에 기재층의 오염을 막을 수 있으며, 가스상 물질이 걸리진 경우에도 광반응에 의해 인체에 무해한 물질로 분해시킬 수 있다.The photocatalytic functional filter can easily collect pollutants in the air in a short time by the adsorbent and can prevent the contamination of the base layer due to deodorization, antibacterial and antiviral performance of the photocatalyst, It can be decomposed into a harmless substance by the reaction.

상기 광촉매는 광촉매 기능성 필터의 표면에 집중적으로 분산되어 공기 중 유해물질의 분해효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
The photocatalyst is advantageously dispersed intensively on the surface of the photocatalytic functional filter to improve the decomposition efficiency of harmful substances in the air.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광촉매 기능성 부직포의 유기 섬유의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 광촉매를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a schematic cross-sectional view of an organic fiber of a photocatalytic functional nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a photocatalyst according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: These embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art to which the invention pertains. Only. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. In the drawings, for the convenience of explanation, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.

또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
It will also be understood that when a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" or "over" another portion, . Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, when a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "under" or "under" another portion, . Conversely, when a part is "directly underneath" another part, it means that there is no other part in the middle.

본 발명의 일 구현예에서, 광촉매층, 흡착제층 및 기재층을 순차적으로 포함하고, 상기 광촉매층은 친수성을 갖는 제1 무기 바인더; 및 광촉매를 포함하며, 상기 흡착제층은 상기 제1 무기 바인더와 상이한 제2 무기 바인더; 및 흡착제를 포함하는 광촉매 기능성 필터를 제공한다.
In an embodiment of the present invention, the photocatalytic layer includes a first inorganic binder having hydrophilic properties, a photocatalyst layer, an adsorbent layer, and a substrate layer sequentially. And a photocatalyst, wherein the adsorbent layer comprises: a second inorganic binder different from the first inorganic binder; And a photocatalytic functional filter comprising an adsorbent.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광촉매 기능성 필터의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.1 is a schematic cross-sectional view of a photocatalytic functional filter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조할 때, 상기 광촉매 기능성 필터(100)는 광촉매층(110), 흡착제층(120) 및 기재층(130)을 순차적으로 포함한다.Referring to FIG. 1, the photocatalytic functional filter 100 includes a photocatalyst layer 110, an adsorbent layer 120, and a base layer 130 sequentially.

상기 광촉매층(110)은 광촉매(150) 및 제1 무기 바인더(140)를 포함하고, 상기 흡착제층(120)은 제2 무기 바인더(160) 및 흡착제(170)를 포함한다. The photocatalyst layer 110 includes a photocatalyst 150 and a first inorganic binder 140 and the adsorbent layer 120 includes a second inorganic binder 160 and an adsorbent 170.

종래의 필터의 경우, 별도의 층 구별 없이 흡착제 표면에 광촉매를 부착시켜 이용하였다. 이 경우 같은 양의 광촉매를 첨가하더라도 필터의 표면에 노출되는 광촉매의 양이 적어 공기중의 유기물 분해 효율이 저하될 수 있었다. In the case of the conventional filter, a photocatalyst was attached to the surface of the adsorbent without any distinction of layers. In this case, even if the same amount of photocatalyst is added, the amount of photocatalyst exposed on the surface of the filter is small, and the efficiency of decomposing organic matters in the air may be lowered.

이에, 본 발명에서는 상기 광촉매층을 상기 광촉매 기능성 필터의 최외각 표면에 위치시키고 상기 흡착제층과 구별하여 공기중의 유해물질 분해 효율을 향상시킬 수 있다.
Accordingly, in the present invention, the photocatalyst layer can be positioned on the outermost surface of the photocatalytic functional filter, and the efficiency of decomposition of harmful substances in the air can be improved by distinguishing it from the adsorbent layer.

상기 광촉매 필터는 효과적으로 공기 중의 유해물질을 포집 및 분해하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 광촉매층은 공기중의 유해물질과 쉽게 반응할 수 있어야 하며, 상기 흡착제층은 상기 광촉매 기능성 필터의 표면에 최대한 노출될 수 있어야 한다. The photocatalytic filter effectively plays a role of collecting and decomposing harmful substances in the air. To this end, the photocatalyst layer should be able to easily react with harmful substances in the air, and the adsorbent layer should be exposed to the surface of the photocatalytic functional filter as much as possible.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 광촉매 기능성 필터는 상기 광촉매층과 흡착제층의 형성, 성분, 조성 등을 적절히 제어하거나 설계함으로써 전술한 기능을 우수하게 수행할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the photocatalytic functional filter can excellently perform the functions described above by suitably controlling or designing the formation, composition, composition, etc. of the photocatalyst layer and the adsorbent layer.

상기 광촉매층은 상기 광촉매 기능성 필터의 최외각 표면에 위치하여 공기중의 유해물질 분해 효과가 향상될 수 있다.The photocatalyst layer is located on the outermost surface of the photocatalytic functional filter, and the decomposition effect of harmful substances in the air can be improved.

구체적으로, 상기 광촉매층은 두께가 약 0.2㎛ 내지 약 1㎛일 수 있다. 상기 광촉매층이 상기 두께 범위를 유지함으로써 효율적으로 공기 중의 유해물질이 흡착되고 분해될 수 있으며, 상기 광촉매층이 상기 두께 범위 미만인 경우 상기 광촉매와 상기 광촉매층의 결합력이 저하되어 내구성이 저하될 수 있고, 광반응에 필요한 충분한 양의 광촉매를 확보할 수 없을 수 있다. 상기 광촉매층이 상기 두께 범위 초과인 경우 상기 흡착제가 상기 광촉매층 밖으로 노출되지 않아 공기 중의 유해물질이 흡착되는 정도가 저하될 수 있고, 표면에 크랙(crack)이 발생할 확률이 높아 상기 광촉매층의 내구성이 저하될 수 있으며, 생산 원가가 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
Specifically, the photocatalyst layer may have a thickness of about 0.2 탆 to about 1 탆. When the photocatalyst layer is in the above thickness range, the bonding force between the photocatalyst and the photocatalyst layer is lowered and the durability of the photocatalyst layer may be lowered. , It may not be possible to secure a sufficient amount of photocatalyst necessary for the photoreaction. When the photocatalyst layer is over the thickness range, the adsorbent is not exposed to the outside of the photocatalyst layer, so that the degree of adsorption of harmful substances in the air can be lowered, and the probability of cracking on the surface is high, May be lowered, and the production cost may increase.

상기 광촉매층은 친수성을 갖는 제1 무기 바인더를 포함한다. 상기 제1 무기 바인더는 이산화티탄(TiO2) 바인더, 콜로이드 규산(colloidal silica), 이산화규소(SiO2)계 바인더, 알루미나 졸, 지르코니아 졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 무기 바인더는 상기 광촉매가 상기 광촉매 기능성 필터에 잘 부착될 수 있도록 하는 것으로 예를 들어, 제1 무기 바인더가 이산화티탄(TiO2) 바인더를 포함하는 경우 상기 광촉매와의 상용성이 우수하고, 상기 광촉매의 촉매 기능을 손상시키지 않으면서 상기 광촉매 기능성 필터의 표면에 단단하게 부착되도록 할 수 있다.
The photocatalyst layer includes a first inorganic binder having hydrophilicity. The first inorganic binder may include one selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ) binder, colloidal silica, silicon dioxide (SiO 2 ) binder, alumina sol, zirconia sol and combinations thereof . The first inorganic binder enables the photocatalyst to adhere well to the photocatalytic functional filter. For example, when the first inorganic binder includes a titanium dioxide (TiO 2 ) binder, the first inorganic binder is excellent in compatibility with the photocatalyst , It is possible to firmly adhere to the surface of the photocatalytic functional filter without impairing the catalytic function of the photocatalyst.

상기 제1 무기 바인더는 물에 대한 접촉각이 약 20°이하 일 수 있다. 구체적으로, 약 0(zero) ° 내지 약 20°일 수 있다. 상기 물에 대한 접촉각은 접촉각 측정 장비(dataphysics, Contact angle system OCA)을 이용하여 25℃ 및 1기압 상태에서, 계량체적(dosing volume)을 '2uL' 으로 설정하여 상온 대기압 상태에서 접촉각을 측정하였고, 상기 '2uL'은 접촉각을 측정하기 위하여 표면에 떨어뜨린 물의 부피이다. The first inorganic binder may have a contact angle with water of about 20 DEG or less. Specifically, it may be from about zero to about 20 degrees. The contact angle with water was measured using a contact angle measuring apparatus (dataphysics, contact angle system OCA) at 25 ° C and 1 atm, setting the dosing volume to 2 uL, The '2uL' is the volume of water dropped on the surface to measure the contact angle.

상기 제1 무기 바인더의 접촉각이 상기 범위 초과인 경우, 친수성 표면이 형성되지 못한 것으로, 광촉매 성능이 저하될 수 있다. 구체적으로, 상기 광촉매의 표면이 충분한 친수성이 아니라면, 광촉매 반응에 필요한 물 분자가 효과적으로 흡착되지 못해 결과적으로 광촉매 성능이 저하될 수 있다. 즉, 상기 제1 무기 바인더의 접촉각이 상기 범위를 만족함으로써 효과적인 광촉매 성능 발현을 용이하게 확보할 수 있다.
If the contact angle of the first inorganic binder is more than the above range, the hydrophilic surface is not formed, and the photocatalytic performance may be deteriorated. Specifically, if the surface of the photocatalyst is not sufficiently hydrophilic, the water molecules necessary for the photocatalytic reaction can not be effectively adsorbed, resulting in deterioration of photocatalytic performance. That is, when the contact angle of the first inorganic binder satisfies the above range, effective photocatalytic performance can be easily ensured.

상기 제1 무기 바인더는 친수성을 가짐으로써 친수성 표면에 의한 광촉매 성능 구현에 필요한 물 분자를 효과적으로 흡착할 수 있으므로, 비친수성의 바인더보다 광촉매 성능의 극대화를 구현할 수 있다.
Since the first inorganic binder has hydrophilicity, water molecules necessary for realizing the photocatalytic performance by the hydrophilic surface can be effectively adsorbed, so that the photocatalytic performance can be maximized rather than the non-hydrophilic binder.

상기 광촉매층은 광촉매를 포함한다. 상기 광촉매는 일반적으로 빛에 노출시킬 때 화학 반응을 촉진할 수 있는 물질을 의미한다. 예를 들어 유기 냄새 유발 물질, 휘발성 유기 화합물, 및 유기 기재 염색제의 분해 또는 산화에 관련되는 산화환원 반응들을 촉진시킬 수 있는 물질을 지칭한다. The photocatalyst layer includes a photocatalyst. The photocatalyst generally means a substance capable of promoting a chemical reaction when exposed to light. Refers to materials capable of promoting redox reactions involving, for example, organic deodorising agents, volatile organic compounds, and decomposition or oxidation of organic substrate dyes.

구체적으로 상기 광촉매는 빛에 노출 시, 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 파장대의 빛을 흡수하여 얻은 에너지로부터 생성된 전자와 정공이 퍼옥사이드 음이온 또는 하이드록시 라디칼 등을 생성하고, 이들이 공기중의 유해 물질을 분해 및 제거하여 공기 청정, 탈취 또는 향균 작용을 수행할 수 있다. Specifically, when the photocatalyst is exposed to light, electrons and holes generated from energy obtained by absorbing light in a wavelength range of about 400 nm to about 700 nm generate a peroxide anion or a hydroxy radical, and they form harmful substances in the air Can be decomposed and removed to perform air cleaning, deodorization, or antibacterial action.

상기 광촉매는 금속 산화물 및 금속 입자를 포함할 수 있다.The photocatalyst may include metal oxides and metal particles.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 광촉매의 외관을 개략적으로 도시한 것이다. 2 is a schematic view of the appearance of a photocatalyst according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조할 때, 상기 광촉매(150)는 금속 산화물(220)의 표면에 금속 입자(210)가 분산되어 부착된 형상일 수 있다. 구체적으로, 상기 광촉매 (150)는 상기 금속 산화물(220)의 표면에 상기 금속 입자(210)가 광-증착(photo-deposition)된 형태일 수 있다.
2, the photocatalyst 150 may have a shape in which the metal particles 210 are dispersed and attached on the surface of the metal oxide 220. Specifically, the photocatalyst 150 may be formed by photo-deposition of the metal particles 210 on the surface of the metal oxide 220.

상기 금속 산화물은 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The metal oxide may include one selected from the group consisting of titanium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, niobium oxide, and combinations thereof.

예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화텅스텐을 포함할 수 있고, 이 경우 가시광에서 반응하여 광촉매 특성을 나타내는 정도가 우수하고, 가격이 저렴한 장점을 얻을 수 있다.
For example, the metal oxide may include tungsten oxide. In this case, the metal oxide reacts with visible light to exhibit excellent photocatalytic characteristics and can be obtained at a low cost.

상기 금속 입자는 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 은, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. Wherein the metal particles are selected from the group consisting of tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, copper, iron, cobalt, manganese, nickel, platinum, gold, silver, cerium, cadmium, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, . ≪ / RTI >

예를 들어, 상기 금속 입자는 백금을 포함할 수 있고, 이 경우 가장 높은 광촉매 성능을 나타낸다는 장점을 얻을 수 있다. For example, the metal particles may comprise platinum, which in this case has the advantage of exhibiting the highest photocatalytic performance.

상기 금속 산화물 및 금속 입자 각각은 구형의 입자로서, '구형의 입자'란 수학적으로 완전한 구의 형상을 갖는 입자를 의미하는 것은 아니고, 투영상이 원 또는 타원과 동일 또는 유사한 형상을 나타내는 입자를 의미한다. 상기 금속 산화물 및 상기 금속 입자가 각각 구형의 입자이며, 그 결과 상기 광촉매 입자는 구형의 금속 산화물 입자 표면에 구형의 금속 입자가 증착된 형상을 갖게 된다.
Each of the metal oxide and the metal particle is a spherical particle. The term " spherical particle " does not mean a particle having a mathematically perfect spherical shape, but means a particle whose projection has the same or similar shape as a circle or an ellipse . The metal oxide and the metal particles are each spherical particles. As a result, the photocatalyst particles have a shape in which spherical metal particles are deposited on the surface of the spherical metal oxide particles.

이때, 상기 금속 입자의 입경(particle diameter)은 수 나노미터(㎚)로서, 예를 들어 약 3㎚ 내지 약 5㎚일 수 있다. 상기 금속 입자의 입경은 상기 금속 산화물의 입경에 비해 매우 작으며, 상기 금속 입자가 상기 범위의 입경을 가짐으로써 상기 금속 산화물의 표면에 적절한 함량으로 광-증착되어 우수한 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. At this time, the particle diameter of the metal particles may be several nanometers (nm), for example, about 3 nm to about 5 nm. The particle diameter of the metal particles is very small as compared with the particle size of the metal oxide, and the metal particles have a particle diameter within the above range, so that they can be photo-deposited with an appropriate amount on the surface of the metal oxide to exhibit excellent photocatalytic activity.

상기 금속 입자의 입경은 일정 방향의 평행한 빛으로 상기 금속 입자를 투영했을 때의 투영상의 지름을 측정함으로써 도출될 수 있고 이는 광촉매의 경우에도 적용될 수 있다.
The particle diameter of the metal particles can be derived by measuring the diameter of the projected image when the metal particles are projected in a parallel light in a predetermined direction, and this can be applied also to a photocatalyst.

상기 광촉매는 입경(particle diameter)이 약 20nm 내지 약 100nm 일 수 있고, 구체적으로 약 30nm 내지 약 60nm 일 수 있다. 상기 광촉매 입자의 입경은 SEM 또는 TEM 사진을 측정함으로써 도출될 수 있다. 상기 광촉매 입자의 입경이 상기 범위를 만족함으로써 상기 광촉매층에 대한 높은 부착성을 확보할 수 있고, 적절한 분산도를 가지면서 분산되어 우수한 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. The photocatalyst can have a particle diameter of about 20 nm to about 100 nm, and specifically about 30 nm to about 60 nm. The particle diameter of the photocatalyst particles can be obtained by measuring SEM or TEM photographs. When the particle diameter of the photocatalyst particles satisfies the above range, high adhesion to the photocatalyst layer can be ensured, and the photocatalyst can exhibit excellent photocatalytic activity while dispersing with appropriate dispersity.

상기 금속 입자의 입경이 상기 금속 산화물의 입경에 비하여 매우 작은 점을 고려할 때, 상기 광촉매 입자의 크기, 즉 상기 광촉매 입자의 입경은 주로 상기 금속 산화물의 입경에 의해 결정되는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 광촉매 입자가 상기 범위의 입경을 갖는 경우, 상기 광촉매 입자의 금속 산화물은 상기 범위에서 수 나노미터(㎚), 예를 들어 약 3㎚ 내지 약 5㎚의 오차 범위 내의 입경을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 금속 산화물의 표면에 광-증착된 금속 입자의 양이 충분할 수 있고, 우수한 촉매 활성 효율을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 광촉매 입자가 상기 범위의 입경을 가짐으로써 광촉매층 내에서 고르게 분포될 수 있다.
It is understood that the size of the photocatalyst particles, that is, the particle diameter of the photocatalyst particles is mainly determined by the particle diameter of the metal oxide, considering that the particle diameter of the metal particles is very small as compared with the particle diameter of the metal oxide. That is, when the photocatalyst particles have a particle diameter in the above range, the metal oxide of the photocatalyst particles may have a particle diameter within the error range of several nanometers (nm), for example, about 3 nm to about 5 nm in the above range . In this case, the amount of the photo-deposited metal particles on the surface of the metal oxide may be sufficient and the catalytic activity efficiency may be excellent. In addition, the photocatalyst particles can be evenly distributed in the photocatalyst layer by having the particle diameter within the above range.

상기 광촉매층은 상기 광촉매 100중량부 기준, 상기 제1 무기 바인더 약 50 중량부 내지 약 100 중량부를 포함할 수 있다. The photocatalyst layer may include about 50 parts by weight to about 100 parts by weight of the first inorganic binder based on 100 parts by weight of the photocatalyst.

상기 광촉매층이 상기 중량부 범위의 상기 제1 무기 바인더를 포함함으로써 상기 광촉매의 기능을 저해하지 않으면서 적절한 경도를 구현하고 내구성을 향상 시킬 수 있다. 상기 제1 무기 바인더의 중량부가 상기 범위 미만인 경우 상기 광촉매층과 상기 광촉매간의 충분한 부착력을 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 상기 제1 무기 바인더의 중량부가 상기 범위 초과인 경우 상기 광촉매의 표면의 대부분이 상기 제1 무기 바인더에 의해 덮여 상기 광촉매의 활성이 저하될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
By including the first inorganic binder in the weight range, the photocatalyst layer can have an appropriate hardness and improved durability without impairing the function of the photocatalyst. If the weight of the first inorganic binder is less than the above range, a sufficient adhesion force between the photocatalyst layer and the photocatalyst can not be ensured. If the weight of the first inorganic binder exceeds the above range, A problem may arise that the activity of the photocatalyst may be lowered because most of the first inorganic binder is covered by the first inorganic binder.

도 1을 참조할 때, 상기 광촉매 기능성 필터(100)는 상기 광촉매층(110) 일면에 흡착제층(120)을 포함한다. 상기 흡착제층은 상기 광촉매층과 상기 기재층 사이에 위치하고 공기 중의 유해물질을 용이하게 흡착시킬 수 있어야 하고, 상기 기재층 및 상기 광촉매층과 상용성이 좋아야 한다. Referring to FIG. 1, the photocatalytic functional filter 100 includes an adsorbent layer 120 on one side of the photocatalytic layer 110. The adsorbent layer is positioned between the photocatalyst layer and the substrate layer, and can easily adsorb harmful substances in the air, and has good compatibility with the substrate layer and the photocatalyst layer.

발명의 일 구현예에서, 상기 광촉매 기능성 필터는 상기 흡착제의 조성 및 성분을 제어하여 전술한 기능을 우수하게 수행할 수 있다.
In one embodiment of the invention, the photocatalytic functional filter can control the composition and components of the adsorbent to perform the above-mentioned functions excellently.

구체적으로, 상기 흡착제층은 두께가 약 0.2um 내지 약 1um 일 수 있다. 상기 흡착제층이 상기 두께 범위를 유지함으로써 효율적으로 공기 중의 유해물질이 흡착되고 적절한 내구성을 가질 수 있으며, 상기 흡착제층이 상기 두께 범위 미만인 경우 흡착 성능이 저하될 수 있으며, 상기 흡착제층이 상기 두께 범위 초과인 경우 상기 흡착제층에 크랙(crack)이 발생하여 상기 흡착제층의 내구성이 저하될 수 있고, 상기 흡착제층이 두꺼울수록 생산원가가 상승할 수 있다.
Specifically, the adsorbent layer may have a thickness of about 0.2 um to about 1 um. By maintaining the thickness of the adsorbent layer in the range of the thickness, the harmful substances in the air can be efficiently adsorbed and have appropriate durability. If the adsorbent layer is below the thickness range, adsorption performance may be deteriorated, A crack may be generated in the adsorbent layer to lower the durability of the adsorbent layer and the production cost may increase as the adsorbent layer is thicker.

상기 흡착제층은 상기 광촉매층의 제1 무기 바인더와 상이한 제2 무기 바인더를 포함한다. 상기 제2 무기 바인더가 상기 제1 무기 바인더와는 상이한 것을 사용함으로써 서로 동일한 종류의 바인더를 사용하는 경우에 비해 상기 흡착제층 및 광촉매층이 분리된 구조를 잘 유지할 수 있고, 상기 광촉매층에 포함된 상기 제1 무기 바인더의 친수성 특성으로 광촉매 효율을 극대화 하는 동시에 상기 흡착제층에 포함된 제2 무기 바인더에 의해 상기 흡착제층은 크랙(crack)없이 균일한 코팅성 및 우수한 내구성을 구현할 수 있다.And the adsorbent layer includes a second inorganic binder different from the first inorganic binder of the photocatalyst layer. The structure in which the adsorbent layer and the photocatalyst layer are separated can be well maintained as compared with the case where the second inorganic binder is different from the first inorganic binder by using the same kind of binder, The photocatalytic efficiency is maximized by the hydrophilic property of the first inorganic binder, and the second inorganic binder contained in the adsorbent layer enables the adsorbent layer to exhibit uniform coating properties and excellent durability without cracks.

상기 제2 무기 바인더는, 테트라에틸오소실리케이트(TEOS), 트리메톡시(메틸)실란(Trimethoxy(methyl)silane), 트리에톡시(메틸)실란(triethoxy(methyl)silane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 무기 바인더는 상기 흡착제가 상기 광촉매 기능성 필터에 잘 부착될 수 있도록 하는 것으로 예를 들어, 상기 제2 무기 바인더가 테트라에틸오소실리케이트(TEOS) 바인더를 포함하는 경우 상기 흡착제 및 상기 제1 무기 바인더와의 상용성이 우수하고, 상기 흡착제의 흡착 기능을 손상시키지 않으면서 상기 광촉매 기능성 필터의 표면에 단단하게 부착되도록 할 수 있다.
The second inorganic binder may be one or more selected from the group consisting of tetraethylorthosilicate (TEOS), trimethoxy (methyl) silane, triethoxy (methyl) silane, And < / RTI > The second inorganic binder enables the adsorbent to adhere well to the photocatalytic functional filter. For example, when the second inorganic binder includes a tetraethylorthosilicate (TEOS) binder, the adsorbent and the first inorganic binder It is excellent in compatibility with the binder and adhered firmly to the surface of the photocatalytic functional filter without impairing the adsorption function of the adsorbent.

상기 흡착제층은 흡착제를 포함하며, 상기 흡착제는 활성탄, 제올라이트, 아파타이트, 알루미나, 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 종류의 흡착제를 사용함으로써 상기 제2 무기 바인더와 우수한 상용성을 확보할 수 있고, 공기 중의 유해물질을 빠르게 흡착할 수 있는 이점을 얻을 수 있다. The adsorbent layer may include an adsorbent, and the adsorbent may include one selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, apatite, alumina, silica, and combinations thereof. By using the above-described adsorbent, excellent compatibility with the second inorganic binder can be ensured, and an advantage that the harmful substances in the air can be adsorbed quickly can be obtained.

상기 흡착제는 다공성 구조를 가질 수 있다. 상기 흡착제는 다공성 구조를 통해 높은 표면적을 가질 수 있으며, 공기 중의 유해물질의 흡착 측면에서 표면적이 클수록 유리할 수 있다. 구체적으로, 상기 흡착제는 약 500㎡/g 내지 약 1000㎡/g의 표면적을 가질 수 있다. 상기 흡착제가 상기 범위의 표면적을 가짐으로써 공기 중의 유해물질이 상기 흡착제 표면에 더 빠르게 흡착되는 될 수 있다. The adsorbent may have a porous structure. The adsorbent may have a high surface area through the porous structure, and the larger the surface area in terms of adsorption of harmful substances in the air, the more advantageous it can be. Specifically, the adsorbent may have a surface area of from about 500 m 2 / g to about 1000 m 2 / g. The adsorbent has a surface area in the above range, so that harmful substances in the air can be adsorbed onto the adsorbent surface more quickly.

또한, 상기 흡착제는 그 표면에 상기 광촉매 중 적어도 일부가 부착될 수 있다. In addition, at least a part of the photocatalyst may be attached to the surface of the adsorbent.

구체적으로, 도 1을 참조할 때, 상기 흡착제층(120)의 흡착제(170)는 층 밖으로 일부 노출된 구조를 갖는다. 이로써, 상기 흡착제(170)의 적어도 일부는 상기 광촉매층(110)에 침투될 수 있고, 이로써 상기 광촉매(150) 중 적어도 일부와 부착된 구조를 형성할 수 있다. 상기 흡착제의 표면에 상기 광촉매 중 적어도 일부가 부착됨으로써 공기 중 유해물질의 흡착 및 분해 속도가 향상될 수 있다.
Specifically, referring to FIG. 1, the adsorbent 170 of the adsorbent layer 120 has a structure partially exposed out of the layer. Accordingly, at least a part of the adsorbent 170 can be permeated into the photocatalyst layer 110, thereby forming a structure adhered to at least a part of the photocatalyst 150. At least a part of the photocatalyst is attached to the surface of the adsorbent, so that the rate of adsorption and decomposition of harmful substances in the air can be improved.

상기 흡착제는 입경(particle diameter)이 약 0.02㎛ 내지 약 1㎛일 수 있다. 상기 흡착제 입자의 입경이 상기 범위를 만족함으로써 상기 흡착제층에 대한 높은 부착성을 확보할 수 있고, 적절한 분산도를 가지면서 분산되어 우수한 흡착성을 나타낼 수 있다. 상기 흡착제의 입경이 상기 범위 미만인 경우 상기 흡착제가 상기 광촉매 입자보다 작아지게 되고, 이 경우 외부에 노출되는 흡착제의 양이 적어 효과적인 흡착 성능을 구현하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 상기 흡착제의 입경이 상기 범위 초과인 경우 상기 흡착제층의 균일도 및 내구성이 저하될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.The adsorbent may have a particle diameter of about 0.02 탆 to about 1 탆. When the particle size of the adsorbent particles satisfies the above range, high adhesion to the adsorbent layer can be ensured, dispersion with good dispersity can be obtained, and excellent adsorptivity can be exhibited. When the particle diameter of the adsorbent is less than the above range, the adsorbent becomes smaller than the photocatalyst particles. In this case, the amount of the adsorbent exposed to the outside may be small, which may make it difficult to realize effective adsorption performance. If the amount exceeds the above range, the uniformity and durability of the adsorbent layer may be deteriorated.

상기 흡착제는 표면적 및 입경이 각각 동시에 전술한 범위를 만족함으로써 공기중의 유해물질 흡착효과 및 흡착제층의 경도. 내구성 등의 기계적 물성 향상 효과를 동시에 크게 향상시킬 수 있다.
Since the surface area and the particle diameter of the adsorbent each satisfy the above-mentioned range, the effect of adsorbing harmful substances in the air and the hardness of the adsorbent layer. The mechanical properties such as durability can be greatly improved at the same time.

상기 흡착제층은 상기 흡착제 100 중량부 기준, 상기 제2 무기 바인더 약 50 중량부 내지 약 100 중량부를 포함할 수 있다. The adsorbent layer may include about 50 parts by weight to about 100 parts by weight of the second inorganic binder based on 100 parts by weight of the adsorbent.

상기 중량부 범위의 상기 제2 무기 바인더를 포함함으로써 상기 흡착제의 기능을 저해하지 않으면서 적절한 경도를 구현하고 내구성을 향상 시킬 수 있다. 상기 제2 무기 바인더의 중량부가 상기 범위 미만인 경우 상기 흡착제층과 상기 흡착제간의 충분한 부착력을 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 상기 제2 무기 바인더의 중량부가 상기 범위 초과인 경우 상기 흡착제의 표면이 대부분 상기 제2 무기 바인더에 의해 덮여 흡착 성능이 저하될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
By including the second inorganic binder in the weight range, proper hardness can be realized and durability can be improved without impairing the function of the adsorbent. If the weight of the second inorganic binder is less than the above range, a sufficient adhesion force between the adsorbent layer and the adsorbent may not be ensured. If the weight of the second inorganic binder exceeds the above range, Most of the particles are covered with the second inorganic binder and the adsorption performance may be deteriorated.

도 1을 참조할 대, 상기 광촉매 필터(100)는 상기 흡착제층(120)의 일면에 기재층(130)을 포함한다. 상기 기재층은 부직포, 폴리머 필름, 유리 기판 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 기재층은 부직포를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제2 무기 바인더와 상용성이 좋고, 상기 제2 무기 바인더가 상기 부직포에 대한 접착성이 좋고 물리적 충격에도 쉽게 박리되지 않아 상기 광촉매 기능성 필터의 내구성이 향상될 수 있다.
Referring to FIG. 1, the photocatalytic filter 100 includes a base layer 130 on one side of the adsorbent layer 120. The substrate layer may include, but is not limited to, one selected from the group consisting of a nonwoven fabric, a polymer film, a glass substrate, and combinations thereof. For example, the base layer may include a nonwoven fabric. In this case, the second inorganic binder has good compatibility with the second inorganic binder, and the second inorganic binder has good adhesion to the nonwoven fabric, The durability of the photocatalytic functional filter can be improved.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments described below are only intended to illustrate or explain the present invention, and thus the present invention should not be limited thereto.

<제조예><Production Example>

제조예Manufacturing example 1: 이산화티탄( 1: Titanium dioxide ( TiOTiO 22 ) 바인더의 제조) Preparation of binder

이소프로필 알코올(IPA)과 티타늄 이소프로폭사이드(TTIP)을 비커에 넣고 혼합한 뒤 질산을 넣어 이산화티탄(TiO2) 바인더 졸을 제조하였다.
Isopropyl alcohol (IPA) and titanium isopropoxide (TTIP) were put into a beaker and mixed with nitric acid to prepare a titanium dioxide (TiO2) binder sol.

제조예Manufacturing example 2:  2: 광촉매Photocatalyst 코팅액의 제조 Preparation of coating liquid

상기 이산화티탄(TiO2) 바인더 졸에 백금 나노입자를 포함하고 입경이 30㎚ 내지 60㎚ 이내인 복수의 산화텅스텐 광촉매(Pt/WO3)를 첨가하고 혼합하여 산화텅스텐 광촉매 100 중량부 기준, 상기 이산화티탄(TiO2) 바인더 100 중량부 포함하는 광촉매 코팅액을 제조하였다.
A plurality of tungsten oxide photocatalysts (Pt / WO3) containing platinum nanoparticles and having a particle diameter within 30 nm to 60 nm are added to the titanium dioxide (TiO2) binder sol and mixed to prepare a titanium dioxide (TiO2) (TiO2) binder in an amount of 100 parts by weight.

제조예Manufacturing example 3:  3: 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)바인더의Of a tetraethylorthosilicate (TEOS) binder 제조 Produce

비커에 에탄올을 넣고, 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS)를 혼합한 뒤 염산 및 증류수를 혼합한 용액을 준비하고, 이 용액을 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS) 와 에탄올이 섞여있는 용액에 액적 형태로 주입하여 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS) 바인더 졸을 제조하였다.
Ethanol was added to the beaker, tetraethyl orthosilicate (TEOS) was mixed, and a solution prepared by mixing hydrochloric acid and distilled water was prepared. This solution was injected into a solution containing tetraethyl orthosilicate (TEOS) and ethanol in a droplet form Tetraethylorthosilicate (TEOS) binder sol was prepared.

제조예Manufacturing example 4: 흡착제 코팅액 제조 4: Preparation of adsorbent coating liquid

상기 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS) 바인더 졸에 입경이 0.02㎛ 내지 1㎛ 이내인 복수의 제올라이트를 첨가하고 혼합하여 상기 흡착제 100 중량부 기준, 상기 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS) 바인더 100 중량부를 포함하는 흡착제 코팅액을 제조하였다.
A plurality of zeolites having particle diameters within a range of 0.02 μm to 1 μm were added to the tetraethylorthosilicate (TEOS) binder sol and mixed to prepare an adsorbent containing 100 parts by weight of the tetraethylorthosilicate (TEOS) binder To prepare a coating solution.

제조예Manufacturing example 5:  5: 광촉매Photocatalyst 수용액 제조 Aqueous solution manufacturing

수용액에 백금 나노입자를 포함하고 입경이 30㎚ 내지 60㎚ 이내인 복수의 산화텅스텐 광촉매(Pt/WO3)를 첨가하여 10중량% 농도의 광촉매 수용액을 제조하였다.
A plurality of tungsten oxide photocatalysts (Pt / WO3) containing platinum nanoparticles in an aqueous solution and having a particle size within 30 nm to 60 nm were added to prepare a 10 wt% aqueous photocatalytic solution.

<< 실시예Example 및  And 비교예Comparative Example >>

실시예Example 1 One

두께 1mm인 부직포 일면에 상기 제조된 흡착제 코팅액을 도포하고 열경화하여 두께 500nm인 흡착제층을 형성하고 그 다음 상기 제조된 광촉매 코팅액을 도포하고 열경화하여 두께 500nm인 광촉매층을 형성해 필터를 제작하였다.
The prepared adsorbent coating solution was coated on the surface of the nonwoven fabric having a thickness of 1 mm and thermally cured to form an adsorbent layer having a thickness of 500 nm. Then, the prepared photocatalyst coating solution was coated and thermally cured to form a photocatalyst layer having a thickness of 500 nm.

비교예Comparative Example 1 One

두께 1mm인 부직포 일면에 상기 제조된 흡착제 코팅액을 도포하고 열경화하여 두께 500nm인 흡착제층을 형성해 필터를 제작하였다.
The prepared adsorbent coating solution was coated on one surface of a nonwoven fabric having a thickness of 1 mm and thermally cured to form an adsorbent layer having a thickness of 500 nm to prepare a filter.

비교예Comparative Example 2 2

두께 1mm인 부직포 일면에 상기 제조된 광촉매 코팅액을 도포하고 열경화하여 두께 500nm인 광촉매층을 형성해 필터를 제작하였다.
The prepared photocatalyst coating solution was coated on one surface of a non-woven fabric having a thickness of 1 mm and thermally cured to form a photocatalyst layer having a thickness of 500 nm to prepare a filter.

비교예Comparative Example 3 3

두께 1mm인 부직포 일면에 상기 제조된 흡착제 코팅액을 도포하고 열경화하여 두께 500nm인 흡착제층을 형성하고 그 다음 상기 제조된 광촉매 수용액을 도포하고 열경화하여 광촉매층을 형성해 필터를 제작하였다.
The prepared adsorbent coating solution was coated on one surface of the nonwoven fabric having a thickness of 1 mm and thermally cured to form an adsorbent layer having a thickness of 500 nm. Then, the prepared photocatalyst solution was coated and thermally cured to form a photocatalyst layer.

비교예4Comparative Example 4

두께 10mm인 부직포 일면에 상기 제조된 흡착제 코팅액 및 광촉매 수용액을 혼합하여 도포하고 열경화하여 두께 500nm인 열경화층을 형성해 필터를 제작하였다.
The prepared adsorbent coating liquid and the photocatalyst aqueous solution were mixed and coated on one surface of a nonwoven fabric having a thickness of 10 mm and thermally cured to form a thermosetting layer having a thickness of 500 nm to prepare a filter.

<평가><Evaluation>

실험예Experimental Example 1: 유해 가스 분해 성능 측정 1: Measurement of harmful gas decomposition performance

스몰 챔버 테스트(Small chamber test)방법(ISO 18560-1:2014)에 의해 측정하며, 주입 가스 농도는 0.1ppm, 광원은 1000lux의 백색 엘이디(white LED)이다. 그 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
Measured by the Small chamber test method (ISO 18560-1: 2014), the injection gas concentration is 0.1 ppm and the light source is 1000 lux white LED. The results are shown in Table 1 below.

실험예Experimental Example 2: 표면 내구성 평가 2: Surface durability evaluation

실시예 및 비교예에 따른 기능성 필터의 표면에 가로 5cm 및 세로1.5cm인 셀로판테이프를 접착한 뒤 떼어내어 박리되는 흡착제 또는 광촉매의 질량을 측정하고, 박리된 양이 실시예 및 비교예에 혼합했던 흡착제 또는 광촉매의 질량 대비 3% 이하인 경우 양호로, 3% 초과인 경우 미흡으로 하고 그 결과를 하기 표1에 기재하였다.
Cellophane tape having a width of 5 cm and a length of 1.5 cm was adhered to the surface of the functional filter according to Examples and Comparative Examples, and the mass of the adsorbent or photocatalyst peeled off and peeled off was measured. The amount of the adsorbent or the photocatalyst is 3% or less, and the amount of the adsorbent or photocatalyst is less than 3%. The results are shown in Table 1 below.

유해가스 분해 정도 Degree of harmful gas decomposition 표면 내구성Surface durability 실시예1Example 1 9393 양호Good 비교예1Comparative Example 1 1414 양호Good 비교예2Comparative Example 2 8181 양호Good 비교예3Comparative Example 3 9393 미흡Inadequate 비교예4Comparative Example 4 2323 미흡Inadequate

실시예 1에 따라 제조된 광촉매 기능성 필터는 유해가스 분해 성능이 90이 넘을 정도로 우수한 유해가스 분해 기능을 구현하는 동시에 표면 내구성이 양호하여 광촉매 기능성 필터로서 최적화된 물성을 구현함을 확인할 수 있다.The photocatalytic functional filter manufactured according to Example 1 exhibits a noxious gas decomposition function excellent enough to decompose noxious gases of more than 90 and has good surface durability and realizes optimized properties as a photocatalytic functional filter.

반면, 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 기능성 필터는 90이상의 유해가스 분해 성능 및 양호한 표면 내구성을 동시에 충족하지 못한 것을 확인할 수 있다.On the other hand, it can be seen that the functional filters prepared according to Comparative Examples 1 to 4 do not satisfy the noxious gas decomposition performance of 90 or more and good surface durability at the same time.

구체적으로, 비교예 1의 경우, 광촉매 없이 흡착제 코팅액만으로 필터처리가 되어, 유해가스 분해성능이 현저히 저하됨을 확인할 수 있다. 비교예 4 경우, 흡착제 코팅액에 포함된 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS)가 표면에 노출되어 친수성 표면 형성이 어려워 광촉매 성능 발현이 제한됨을 확인할 수 있다.Specifically, in the case of Comparative Example 1, it is confirmed that the filter treatment is performed only with the adsorbent coating liquid without the photocatalyst, and the decomposition performance of the noxious gas is remarkably lowered. In the case of Comparative Example 4, it is confirmed that the tetraethylorthosilicate (TEOS) contained in the adsorbent coating solution is exposed to the surface, and hydrophilic surface formation is difficult, thereby limiting the manifestation of photocatalytic performance.

비교예 3의 경우, 광촉매 바인더 대신 광촉매 수용액을 포함하여 표면 내구성이 저하됨을 확인할 수 있다.
In the case of Comparative Example 3, it is confirmed that the surface durability is reduced by including a photocatalytic aqueous solution instead of the photocatalyst binder.

100: 광촉매 기능성 필터
110: 광촉매층
120: 흡착제층
130: 기재층
140: 제1 무기 바인더
150: 광촉매
160: 제2 무기 바인더
170: 흡착제
210: 금속 입자
220: 금속 산화물100: Photocatalytic functional filter
110: Photocatalyst layer
120: adsorbent layer
130: substrate layer
140: First inorganic binder
150: Photocatalyst
160: second inorganic binder
170: adsorbent
210: metal particles
220: metal oxide

Claims (15)

광촉매층, 흡착제층 및 기재층을 순차적으로 포함하고,
상기 광촉매층은 친수성을 갖는 제1 무기 바인더; 및 광촉매를 포함하며,
상기 흡착제층은 상기 제1 무기 바인더와 상이한 제2 무기 바인더; 및 흡착제를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
A photocatalyst layer, an adsorbent layer and a substrate layer sequentially,
Wherein the photocatalyst layer comprises a first inorganic binder having hydrophilicity; And a photocatalyst,
Wherein the adsorbent layer comprises: a second inorganic binder different from the first inorganic binder; And an adsorbent
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 제1 무기 바인더는 이산화티탄(TiO2) 바인더, 콜로이드 규산(colloidal silica), 이산화규소(SiO2)계 바인더, 알루미나 졸, 지르코니아 졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the first inorganic binder comprises one selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ) binder, colloidal silica, silicon dioxide (SiO 2 ) binder, alumina sol, zirconia sol and combinations thereof
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 제1 무기 바인더는 물에 대한 접촉각이 0°내지 20°인
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the first inorganic binder has a contact angle with water of 0 to 20 degrees
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 광촉매는 금속 산화물 및 금속 입자를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the photocatalyst comprises a metal oxide and metal particles
Photocatalytic functional filter.
제4항에 있어서,
상기 금속 산화물은 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
5. The method of claim 4,
Wherein the metal oxide comprises one selected from the group consisting of titanium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, niobium oxide, and combinations thereof.
Photocatalytic functional filter.
제4항에 있어서,
상기 금속 입자는 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 은, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
5. The method of claim 4,
Wherein the metal particles are selected from the group consisting of tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, copper, iron, cobalt, manganese, nickel, platinum, gold, silver, cerium, cadmium, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 광촉매는 입경(particle diameter)이 20nm 내지 100nm 인
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
The photocatalyst preferably has a particle diameter of 20 nm to 100 nm
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 광촉매층은 상기 광촉매 100중량부 기준, 상기 제1 무기 바인더 50 내지 100 중량부를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the photocatalyst layer comprises 50 to 100 parts by weight of the first inorganic binder based on 100 parts by weight of the photocatalyst
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 광촉매층의 두께가 0.2㎛ 내지 1㎛인
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the photocatalyst layer is from 0.2 mu m to 1 mu m
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 제2 무기 바인더는 테트라에틸오소실리케이트(TEOS), 트리메톡시(메틸)실란(Trimethoxy(methyl)silane), 트리에톡시(메틸)실란(triethoxy(methyl)silane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
The second inorganic binder may be selected from the group consisting of tetraethylorthosilicate (TEOS), trimethoxy (methyl) silane, triethoxy (methyl) silane, Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 흡착제는 활성탄, 제올라이트, 아파타이트, 알루미나, 실리카 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the adsorbent comprises one selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, apatite, alumina, silica, and combinations thereof
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 흡착제는 입경(particle diameter)이 0.02㎛ 내지 1㎛인
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
The adsorbent preferably has a particle diameter of 0.02 탆 to 1 탆
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 흡착제층은 상기 흡착제 100중량부 기준, 상기 제2 무기 바인더 50 내지 100 중량부를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the adsorbent layer comprises 50 to 100 parts by weight of the second inorganic binder based on 100 parts by weight of the adsorbent
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 흡착제층의 두께가 0.2um 내지 1um 인
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the adsorbent layer is from 0.2 mu m to 1 mu m
Photocatalytic functional filter.
제1항에 있어서,
상기 기재층은 부직포, 폴리머 필름, 유리 기판 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광촉매 기능성 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate layer comprises one selected from the group consisting of a nonwoven fabric, a polymer film, a glass substrate, and combinations thereof
Photocatalytic functional filter.
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