KR20210017508A - A depth filter for filtering CMP slurry and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, provided is a filter for chemical mechanical planarization (CMP) slurry filtration which coats a hydrophilic polymer on a surface of a non-woven fabric layer forming the filter to improve affinity with CMP slurry, multi-layer ceramic capacitor (MLCC) slurry, slurry containing particles such as photoresist chemicals and gel, and composition, and maximizing a filtration effect of the slurry by lowering differential pressure applied to the filter.

Description

CMP 슬러리 여과용 필터 및 그 제조방법{A depth filter for filtering CMP slurry and manufacturing method thereof} TECHNICAL FIELD A depth filter for filtering CMP slurry and manufacturing method thereof

본 발명은 CMP 공정의 슬러리 여과용 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터를 형성하는 부직포층의 표면에 친수성 고분자를 코팅시켜 CMP(화학 기계적 평탄화) 슬러리, MLCC(적층 세라믹 캐패시터) 슬러리 및 포토레지스트 화학 물질과 같은 입자 및 겔을 함유하는 슬러리 및 조성물을 여과하기 위한 심층 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a filter for filtration of slurry in a CMP process and a method of manufacturing the same, and more particularly, a CMP (chemical mechanical planarization) slurry, MLCC (multilayer ceramic capacitor) by coating a hydrophilic polymer on the surface of a nonwoven fabric layer forming the filter. It relates to a depth filter for filtering slurries and compositions containing particles and gels such as slurries and photoresist chemicals.

CMP(Chemical Mechanical Planarization) 슬러리를 이용한 웨이퍼 연마 기술은 기존의 에칭법과 비교하여 높은 연마효율과 운전의 용이성 등의 이점이 있어, 통상의 재래식 에칭 공정을 대체하고 있다.Wafer polishing technology using CMP (Chemical Mechanical Planarization) slurries has advantages such as high polishing efficiency and ease of operation compared to conventional etching methods, and thus replaces the conventional etching process.

그러나 CMP 슬러리를 이용한 웨이퍼 연마 기술은 연마시 슬러리 내 큰 입자에 의해 스크래치(scratch)가 발생 되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 슬러리 제조 시 CMP 슬러리를 여과하기 위한 필터가 이용되고 있다.However, the wafer polishing technology using the CMP slurry has a problem in that scratches are generated by large particles in the slurry during polishing. In order to solve this problem, a filter for filtering the CMP slurry is used during the slurry production.

일반적으로 상용 CMP 슬러리의 사양은 고형분 농도, pH, 비중, 평균 입자 크기 및 일반 (벌크) 입도 분포로 관리하지만 지정된 크기 분포를 벗어나는 크기의 입자(직경 1㎛ 초과)가 발견된다. 이러한 입자는 응집체, 결합물 또는 겔일 수 있으며 응집, 침전, 시스템 이상작동 또는 pH 변화 또는 슬러리의 국부 건조로 형성 될 수 있다. 이러한 입자는 마이크로 스크래치를 야기할 수 있으며, 겔과 함께 CMP 공정 중에 평탄화된 웨이퍼 표면에 여러 결함을 일으킨다. 이러한 비교적 큰 입자를 제거하기 위한 슬러리 여과는 웨이퍼 결함을 감소시키고 CMP 공정에서 수율을 증가시키는데 유익한 것으로 입증되었다In general, the specifications of commercial CMP slurries are governed by solids concentration, pH, specific gravity, average particle size, and general (bulk) particle size distribution, but particles with a size outside the specified size distribution (>1 μm in diameter) are found. These particles may be agglomerates, bonds or gels and may be formed by agglomeration, precipitation, system malfunction or pH change or local drying of the slurry. These particles can cause micro scratches and, along with the gel, cause several defects on the flattened wafer surface during the CMP process. Slurry filtration to remove these relatively large particles has proven to be beneficial in reducing wafer defects and increasing yield in CMP processes.

한편 여과(filtration)는 분리기술의 일종으로 유체(액체 또는 기체) 속에 들어있는 불순물 입자(오염원)를 망사나 스폰지와 같이 기공을 가지고 있는 재질에 통과시켜 유체와 불순물 입자를 분리하는 방법이다. 초창기에는 종이와 같은 천연소재로 제조되어 필터재질이 다양하지 못해서 10㎛ 이하의 오염입자를 제거하기가 힘들었으나, 현재는 석유화학 유도체의 합성고분자를 필터 소재(PP, PES, PVDF, Nylon 66 등)로 다양하게 개발되어 0.1 ㎜이하의 입자도 분리가 가능하게 되었으며 현재 한외여과 영역과 중복되는 현상이 발생하고 있다.On the other hand, filtration is a type of separation technology, which is a method of separating fluid from impurity particles by passing impurity particles (pollutants) contained in a fluid (liquid or gas) through a material having pores such as a mesh or sponge. In the early days, it was difficult to remove contaminated particles of less than 10㎛ because the filter material was not diverse as it was made of natural materials such as paper, but now synthetic polymers of petrochemical derivatives are used as filter materials (PP, PES, PVDF, Nylon 66, etc.). ) Has been developed in a variety of ways to allow separation of particles less than 0.1 mm, and the phenomenon of overlapping with the ultrafiltration area is currently occurring.

현저히 작은 평균 입자 크기, 낮은 중량비의 고형분과 복잡한 연마제 및 화학 조성을 요구하게 되면서 현재 또는 차세대 CMP 슬러리에 있어 여과 공정의 중요성은 지속적으로 확대되고 있다. 새로운 슬러리 여과 기술은 100㎚ 또는 그 이하의 직경을 가지는 입자에서 거대 입자의 확실한 제거, 일정한 유량 및 압력 강하 특성, 수명 연장, 평균 작동 입자 및 입자분포에 대한 영향 최소화 등에 강화된 기준을 만족해야 한다.The importance of the filtration process in current or next-generation CMP slurries continues to expand as demands for remarkably small average particle size, low weight ratio solids, complex abrasives and chemical compositions. The new slurry filtration technology must meet strengthened criteria for reliable removal of large particles from particles with a diameter of 100 nm or less, constant flow rate and pressure drop characteristics, extended life, and minimal impact on average working particles and particle distribution. .

현재, 유체를 정화하기 위해 다양한 필터 카트리지 구조가 이용되고 있는데 이러한 카트리지 구조는 미생물뿐만 아니라 고체 및 콜로이드 입자를 제거하도록 설계되었다. 가스 및 액체의 여과에 사용되는 카트리지 형태는 심층여과 필터와 플리티드 표면 여과 필터로 크게 구분되는데 심층여과 필터는 주로 오염 물질과 입자를 제거하는 데 사용되는데, 표면 여과필터의 전단에 설치 전처리 필터로 사용되는 것이 일반적이다. Currently, various filter cartridge structures are used to purify fluids, and these cartridge structures are designed to remove solid and colloidal particles as well as microorganisms. The cartridge types used for gas and liquid filtration are largely divided into deep filtration filters and pleated surface filtration filters. The depth filtration filters are mainly used to remove pollutants and particles, and are installed at the front of the surface filtration filter as a pretreatment filter. It is usually used.

심층여과 필터의 가장 큰 장점은 입자 보유 용량(Particle holding capacity), 높은 유량, 낮은 압력 강하 및 유지를 들 수 있다. 이 필터 설계에 있어 오염 물질 및 입자가 다양한 매체 유형의 다층 구조로 인해 필터의 깊이 내에서 단계적으로 포획될 수 있도록 한다. 액체 출구에 인접한 코어에서 가장 조밀한 매체를 배치하고 액체 입구에 인접한 외경층에 큰 기공 크기의 여과 매체를 배치함으로써 효율적인 입자 제거와 막힘으로 인한 차압 상승을 최대한 지연시키도록 한다. The biggest advantages of deep filtration filters are particle holding capacity, high flow rate, low pressure drop and retention. This filter design allows contaminants and particles to be trapped stepwise within the depth of the filter due to the multi-layered structure of the various media types. Placing the densest medium in the core adjacent to the liquid outlet and the large pore size filtration medium in the outer diameter layer adjacent to the liquid inlet ensures efficient particle removal and maximum delay in differential pressure rise due to clogging.

유체 속에 포함된 오염입자가 앞에서 설명한 효과들에 의해서 필터미디어에 포집되면 입자가 그 곳에 머무는 것이 아니라 다시 유체에 휩싸여서 필터미디어를 통과하여 빠져 나오기도 한다. 한번 포집된 입자가 다시 유체에 휩쓸려서 유체와 함께 빠져나가는 이유는 몇 가지가 있는데 유체의 유량이 증가해서 유속이 빨라지면 입자가 다시 유체에 휩쓸릴 수 있고 필터를 오래 쓰면 점진적 기공폐쇄로 인해 차압이 증가하게 되고 차압이 증가하면 특정부위의 기공이 넓어지는 체널링 현상이 발생하여 이쪽으로 입자가 빠져 나올 수 있으며 펌프의 맥동 현상에 의해서도 나올 수도 있다.When contaminated particles contained in the fluid are trapped in the filter media by the effects described above, the particles do not stay there, but are again encased in the fluid and passed through the filter media. There are several reasons why the once trapped particles are swept back into the fluid and escape with the fluid.If the flow rate of the fluid increases and the flow rate increases, the particles can be swept back into the fluid.If the filter is used for a long time, the differential pressure is caused by gradual pore closure. When the pressure increases and the differential pressure increases, a channeling phenomenon that widens the pores in a specific area may occur, causing particles to escape to this direction, and may also come out due to the pulsation of the pump.

잘 만들어진 필터는 필터미디어의 기공크기보다 큰 입자가 통과되지 않으면서 입자를 포집할 수 있는 기공을 많이 가지고 있어야 한다. 큰 입자가 단 한개도 통과되지 않으려면 필터의 기공 크기가 압력이 높아지더라도 커지지 않고 필터미디어가 충분한 두께를 가지고 있어서 오염물의 대부분이 표면으로부터 20% 내의 층에 포집될 수 있도록 설계되어야 한다.A well-made filter must have many pores capable of collecting particles without passing through particles larger than the pore size of the filter media. In order to prevent even one large particle from passing through, the pore size of the filter should be designed so that the pore size of the filter does not increase even when the pressure is increased, and the filter media has a sufficient thickness so that most of the contaminants can be trapped in a layer within 20% of the surface.

일반적으로 수 센티미터의 비교적 깊은 여과층을 갖는 심층여과 필터는 필터내부로 유입되는 유체의 압력 하에서 의도치 않게 압축 변형될 수 있다. 필터층의 압축률은 필터 유형, 필터의 제거능력 및 심층여과 필터의 두께에 따라 차이가 있는데, 예를 들어 두꺼운 충의 필터는 더 얇은 층의 필터보다 많이 압축될 수 있다. 필터층이 압축되면 공극 부피가 감소되고, 막힘의 가능성이 높아진다. 이로 인해 바람직하지 않은 밀집 구조가 필터 내에 형성되고 유체공급 속도를 유지하기 위해 차압 상승의 원인이 된다. 이러한 증가된 차압 조건은 필터내부에서 바람직하지 않은 유체의 채널링 확률을 증가시킨다. 이러한 채널링은 채널화된 유체가 필터층을 우회하여 통과됨으로써 큰 입자가 유체로부터 제거되지 않기 때문에 바람직하지 못하다.In general, a depth filtration filter having a relatively deep filtration layer of several centimeters may unintentionally compressively deform under the pressure of the fluid flowing into the filter. The compressibility of the filter layer varies depending on the filter type, the removal capacity of the filter, and the thickness of the deep filtration filter. For example, a filter with a thicker layer can be compressed more than a filter with a thinner layer. When the filter layer is compressed, the void volume is reduced and the likelihood of clogging increases. This causes an undesirable dense structure to be formed in the filter and causes the differential pressure to rise to maintain the fluid supply rate. This increased differential pressure condition increases the probability of undesired channeling of fluid inside the filter. Such channeling is not desirable because the channeled fluid passes through the filter layer and thus large particles are not removed from the fluid.

이러한 CMP슬러리 필터의 소재로 널리 사용되는 것은 폴리올레핀계 수지, 특히 폴리프로필렌 수지를 멜트블로운 방식으로 제조한 섬유상의 부직포인데 이는 소재가 다양한 섬유직경을 갖는 다양한 등급의 여재를 생산할 수 있는 장점 뿐만아니라 제조비용 측면에서도 경제적이기 때문이다. 실제 CMP슬러리필터는 다양한 등급의 폴리프로필렌계 부직포 여재를 수십에서 많게는 수 백층의 두께로 적층하여 제조된 심층여과필터를 사용하고 있다. Widely used as a material for such a CMP slurry filter is a fibrous nonwoven fabric made of a polyolefin resin, especially a polypropylene resin in a melt blown method. This is not only the advantage of being able to produce various grades of filter media with various fiber diameters. This is because it is economical in terms of manufacturing cost. In fact, the CMP slurry filter uses a deep filtration filter manufactured by laminating polypropylene-based nonwoven fabric media of various grades to a thickness of several tens to several hundred layers.

CMP 슬러리 필터용으로 사용되는 미세기공을 가진 필터를 개발하기 위하여 열과 압력으로 기존 부직포 여재를 압착하는 칼렌더링 공정이 일반적으로 이용되는데, 이는 기공의 미세화는 가능케 하지만 전체 필터의 기공도를 줄이게 하여 결국 필터의 차압 상승의 원인이 된다. 이는 기공의 상호 연결성이 칼렌더링을 통해 급격히 축소되어 다공성의 감소로 연결되어 필터를 통과하는 슬러리의 유량을 현저히 감소하고 차압 상승을 일으켜 여과 공정의 전반적인 비용을 상승시키게 된다.In order to develop a filter with micropores used for a CMP slurry filter, a calendering process that compresses the existing nonwoven filter material with heat and pressure is generally used.This makes it possible to refine the pores, but it reduces the porosity of the entire filter. It may cause an increase in the differential pressure of the filter. This leads to a decrease in porosity due to the rapid reduction of the interconnectivity of the pores through calendaring, thereby significantly reducing the flow rate of the slurry passing through the filter and increasing the differential pressure, thereby increasing the overall cost of the filtration process.

또한 유체 투과의 저항성을 증가시키는 요소로 CMP 슬러리 필터를 이루는 섬유가 대부분 기계적 물성을 확보하기 위해 폴리올레핀과 같은 소수성 고분자로 이루어다. 일반적으로 액체투과압력은 물이 건조한 여재를 통과하는 압력을 말하는데 유체에 걸리는 초기 차압은 필터의 표면과 유체와의 접촉을 이루어지면서 점차적으로 감소하고 일정시간 후에는 정상상태의 일정한 압력을 유지하게 된다. In addition, as an element that increases the resistance of fluid permeation, most of the fibers constituting the CMP slurry filter are made of a hydrophobic polymer such as polyolefin in order to secure mechanical properties. In general, the liquid permeation pressure refers to the pressure through which water passes through the dry filter medium, and the initial differential pressure applied to the fluid gradually decreases as the surface of the filter and the fluid come into contact, and after a certain period of time, the steady state pressure is maintained. .

그러나 여재의 소수성이 높을 경우 실제 유체를 필터에 통과시킬 때 유체가 여재의 표면을 적시기까지 저항이 걸리는데 이것이 통상적으로 발생하는 초기차압 상승의 원인이 되며, 이러한 소수성 고분자는 필터의 전체 소수성을 증가시키고 낮은 젖음성으로 인해 필터의 차압 개선 효과를 크게 떨어뜨리는 문제점을 불러온다.However, when the hydrophobicity of the filter medium is high, resistance is required until the fluid wets the surface of the filter medium when the actual fluid is passed through the filter, which causes an increase in the initial differential pressure that normally occurs.This hydrophobic polymer increases the overall hydrophobicity of the filter. Due to the low wettability, the effect of improving the differential pressure of the filter is greatly reduced.

대한민국 공개특허 제10-2013-0075516호 (2013년 07월 05일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0075516 (July 05, 2013)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상세하게는 필터를 형성하는 부직포층의 표면에 친수성 고분자를 코팅시켜 CMP(화학 기계적 평탄화) 슬러리, MLCC(적층 세라믹 캐패시터) 슬러리 및 포토레지스트 화학 물질과 같은 입자 및 겔을 함유하는 슬러리 및 조성물과의 친화성을 높이고, 필터에 가해지는 차압을 떨어뜨려 슬러리의 여과 효과를 극대화할 수 있는 CMP 슬러리 여과용 필터 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, in detail, by coating a hydrophilic polymer on the surface of a nonwoven fabric layer forming a filter, CMP (chemical mechanical planarization) slurry, MLCC (multilayer ceramic capacitor) slurry, and photoresist It is intended to provide a filter for filtration of CMP slurry and a method for manufacturing the same, which can maximize the filtration effect of the slurry by increasing the affinity with the slurry and composition containing particles and gels such as chemical substances, and reducing the differential pressure applied to the filter. To do.

본 발명은 CMP 슬러리 여과용 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter for filtration of CMP slurry and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 양태는 단층 또는 둘 이상의 여재층이 합지된 부직포층으로 이루어지되, 상기 부직포층을 이루는 섬유 표면에, One aspect of the present invention is composed of a single layer or a nonwoven fabric layer in which two or more filter material layers are laminated, on the surface of the fibers forming the nonwoven fabric layer,

폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제와, 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 친수성 고분자가 포함된 코팅액이 코팅된 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터에 관한 것이다.Any one or more surfactants selected from polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol and triethylene glycol divinyl ether, hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene Oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose. It relates to a filter for filtering a CMP slurry, characterized in that a coating solution containing one or a plurality of hydrophilic polymers selected from carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose is coated.

본 발명에서 상기 코팅액은 N,N'-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide, DMAc), N-메틸피롤리돈(Nmethyl pyrrolidone, NMP), 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO), N,N-디메틸포름아미드(N,Ndimethylformamide, DMF), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로파놀(Propanol), N-부타놀(n-butanol), 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 데칼린(Decalin), 아세틱 에시드(acetic acid) 및 글리세롤(Glycerol)에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 유기용매 50 내지 70 중량% 및 물 30 내지 50 중량%가 혼합된 용액을 용매로 사용하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the coating solution is N,N'-dimethylacetamide (N,N-dimethylacetamide, DMAc), N-methyl pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N -Dimethylformamide (N,Ndimethylformamide, DMF), methanol, ethanol, propanol, N-butanol, isopropyl alcohol, decalin , A solution in which 50 to 70% by weight of any one or more organic solvents selected from acetic acid and glycerol and 30 to 50% by weight of water are mixed is used as a solvent.

또한 상기 코팅액은 친수성 고분자 100 중량부에 대하여 계면활성제 15 내지 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the coating solution is characterized in that it contains 15 to 50 parts by weight of a surfactant based on 100 parts by weight of the hydrophilic polymer.

또한 상기 코팅액은 에테르기, 히드록시기 및 아미노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 복수의 관능기를 포함하는 포화 지방족 탄화수소를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the coating solution is characterized in that it further contains a saturated aliphatic hydrocarbon containing one or more functional groups selected from the group consisting of an ether group, a hydroxy group and an amino group.

본 발명에서 상기 부직포층을 이루는 섬유는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리아세탈, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리알킬렌 설파이드, 폴리아릴렌 옥사이드, 폴리설폰 및 개질된 폴리설폰 중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 성분을 포함하며, 상기 부직포층을 이루는 섬유의 섬도는 0.01 내지 50㎛인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the fiber constituting the nonwoven layer is any one selected from polyolefin, polyamide, polyacryl, polyacetal, cellulose ether, cellulose ester, polyalkylene sulfide, polyarylene oxide, polysulfone, and modified polysulfone polymer. Or it includes a plurality of components, characterized in that the fineness of the fibers forming the non-woven fabric layer is 0.01 to 50㎛.

더욱 상세하게, 상기 필터는, 부직포로 이루어진 지지층; 및 상기 지지층에 양면에 형성된 표면층으로 이루어지며, 상기 지지층을 이루는 섬유의 섬도는 0.01 내지 10㎛이고, 상기 표면층을 이루는 섬유의 섬도는 1 내지 20㎛이며, 상기 부직포층은 평량이 10 내지 1,000 g/㎡인 것을 특징으로 한다.In more detail, the filter, a support layer made of a non-woven fabric; And a surface layer formed on both sides of the support layer, the fineness of the fibers forming the support layer is 0.01 to 10 μm, the fineness of the fibers constituting the surface layer is 1 to 20 μm, and the nonwoven fabric layer has a basis weight of 10 to 1,000 g It is characterized in that /㎡.

본 발명에서 상기 부직포층은 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 한다. In the present invention, the nonwoven fabric layer is characterized in that it is manufactured by any one or a plurality of manufacturing methods selected from spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun, and electrospinning.

본 발명의 다른 양태는,Another aspect of the present invention,

a) 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리아세탈, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리알킬렌 설파이드, 폴리아릴렌 옥사이드, 폴리설폰 및 개질된 폴리설폰 중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 성분을 포함하는 방사액 또는 섬유를 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 제조방법을 적용하여 부직포층을 형성하는 단계;a) Spinning comprising any one or more components selected from polyolefins, polyamides, polyacrylics, polyacetals, cellulose ethers, cellulose esters, polyalkylene sulfides, polyarylene oxides, polysulfones and modified polysulfone polymers Forming a nonwoven fabric layer by applying any one or a plurality of manufacturing methods selected from spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun, and electrospinning to the liquid or fiber;

b) 상기 부직포층의 표면에 폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제를 코팅하는 단계;b) coating the surface of the nonwoven fabric layer with one or more surfactants selected from polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol, and triethylene glycol divinyl ether;

c) 상기 b) 단계의 부직포층에 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 코팅액을 코팅하는 단계; 및 c) Hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose in the nonwoven fabric layer of step b). Coating any one or a plurality of coating solutions selected from carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose; And

d) 상기 c) 단계 부직포층을 수세한 후, 열풍 건조하는 단계;d) washing the nonwoven fabric layer in step c) with water and drying with hot air;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터 제조방법에 관한 것이다.It relates to a method for producing a filter for filtering CMP slurry, characterized in that it comprises a.

본 발명에 따른 CMP 슬러리 여과용 필터는 필터를 형성하는 부직포층의 표면에 친수성 고분자를 코팅시켜 CMP(화학 기계적 평탄화) 슬러리, MLCC(적층 세라믹 캐패시터) 슬러리 및 포토레지스트 화학 물질과 같은 입자 및 겔을 함유하는 슬러리 및 조성물과의 친화성을 높이고, 필터에 가해지는 차압을 떨어뜨려 슬러리의 여과 효과를 극대화할 수 있다.The filter for filtration of CMP slurry according to the present invention coats a hydrophilic polymer on the surface of the nonwoven fabric layer forming the filter to form particles and gels such as CMP (chemical mechanical planarization) slurry, MLCC (multilayer ceramic capacitor) slurry, and photoresist chemicals. It is possible to maximize the filtration effect of the slurry by increasing the affinity with the contained slurry and composition, and lowering the differential pressure applied to the filter.

도 1은 실시예 1을 통해 제조된 필터의 수분 접촉각을 도시한 것으로, 왼쪽은 비교예인 일반 폴리프로필렌 필터, 오른쪽은 실시예 1의 필터이다.
도 2는 실시예 2를 통해 제조된 필터의 시간에 따른 수분 차압을 도시한 것으로, 파란색은 비교예인 일반 폴리프로필렌 필터, 빨간색은 실시예 1의 필터이다.
도 3은 실시예 2를 통해 제조된 필터의 차압에 따른 통과 유량을 도시한 것으로, 빨간색은 비교예인 일반 폴리프로필렌 필터, 파란색은 실시예 1의 필터이다.
1 is a view showing the water contact angle of the filter manufactured through Example 1, the left is a general polypropylene filter as a comparative example, the right is the filter of Example 1.
FIG. 2 shows the water pressure differential over time of the filter manufactured in Example 2, where blue is a general polypropylene filter as a comparative example, and red is a filter of Example 1.
3 is a diagram showing the flow rate of the filter manufactured in Example 2 according to the differential pressure, in which red is a general polypropylene filter as a comparative example, and in blue is a filter of Example 1.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 따른 CMP 슬러리 여과용 필터 및 그 제조방법을 더욱 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.Hereinafter, a filter for filtering a CMP slurry according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Specific examples introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. Accordingly, the present invention is not limited to the specific examples presented below and may be embodied in other forms, and the specific examples presented below are only described to clarify the spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, unless there are other definitions in the technical and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and unnecessarily obscure the subject matter of the present invention in the following description. Description of possible known functions and configurations will be omitted.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.In addition, the singular form used in the specification and the appended claims may be intended to include the plural form unless otherwise indicated in the context.

본 발명에서 용어 ‘부직포’는 다수의 무작위로 분포된 섬유들을 포함하는 웹을 의미한다. 섬유들은 일반적으로 서로 접합되거나 접합되지 않을 수 있다. 섬유는 스테이플(staple) 섬유 또는 연속 섬유일 수 있다. 섬유는 단일 재료, 또는 상이한 섬유들의 조합으로서 또는 각각 상이한 재료들로 구성된 유사한 섬유들의 조합으로서 다수의 재료를 포함할 수 있다. In the present invention, the term'nonwoven fabric' means a web including a plurality of randomly distributed fibers. The fibers generally may or may not be bonded to each other. The fibers may be staple fibers or continuous fibers. The fibers may comprise multiple materials as a single material, or as a combination of different fibers, or as a combination of similar fibers each composed of different materials.

예시를 위해, 본 발명의 필터 매체는 화학-기계 폴리싱(CMP) 슬러리와 유체 연통하여 결합될 수 있는 통상적인 카트리지 필터 조립체 내에서의 필터 요소로의 사용과 관련하여 기술된다. 그러한 유형의 조립체들과 그들의 구성은 통상적으로 양도된 미국 특허 제5,154,827호, 및 그밖에 미국 특허 제4,056,476호; 제4,104,170호; 제4,663,041호; 제5,154,827호; 및 제5,543,047호에 추가로 기술되어 있다. 그러나 본 발명의 양태은 일체식 매체, 하우징, 피팅(fitting) 등을 갖는 캡슐과 같은 다른 필터 조립체에서 유용성을 찾을 수 있음이 이해될 것이다. 따라서 그러한 다른 응용 내에서의 사용은 명백하게 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.For illustrative purposes, the filter media of the present invention are described in connection with their use as filter elements in conventional cartridge filter assemblies that may be coupled in fluid communication with chemical-mechanical polishing (CMP) slurries. Such types of assemblies and their construction are described in commonly assigned U.S. Patent Nos. 5,154,827, and other U.S. Patent Nos. 4,056,476; 4,104,170; 4,663,041; 5,154,827; 5,154,827; And 5,543,047. However, it will be appreciated that aspects of the present invention may find utility in other filter assemblies such as capsules with integral media, housings, fittings, and the like. Therefore, use within such other applications should be regarded as expressly within the scope of the present invention.

본 발명에 따른 CMP 슬러리 여과용 필터는 단층 또는 둘 이상의 여재층이 합지된 부직포층으로 이루어지되, 상기 부직포층을 이루는 섬유 표면에, 폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제와, 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 친수성 고분자가 포함된 코팅액이 코팅된 것을 특징으로 한다.The filter for filtering a CMP slurry according to the present invention is made of a single layer or a nonwoven fabric layer in which two or more filter media layers are laminated, and on the fiber surface constituting the nonwoven fabric layer, polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol and tri Any one or more surfactants selected from ethylene glycol divinyl ether, hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose . It is characterized in that a coating solution containing one or more hydrophilic polymers selected from carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose is coated.

본 발명에서 상기 부직포층은 단층 또는 다층으로 이루어진 웹으로, 상기 부직포층을 형성하는 섬유는 공지된 고분자로 이루어질 수 있다. 이때 상기 공지된 고분자는 일반적인 섬유 제조 시 사용되는 중합체라면 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들어 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리아세탈, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리알킬렌 설파이드, 폴리아릴렌 옥사이드, 폴리설폰 및 개질된 폴리설폰 중합체 등을 포함한다. In the present invention, the nonwoven fabric layer is a single-layer or multi-layered web, and the fibers forming the non-woven fabric layer may be made of a known polymer. At this time, the known polymer is not particularly limited as long as it is a polymer used in the production of general fibers, and for example, polyolefin, polyamide, polyacrylic, polyacetal, cellulose ether, cellulose ester, polyalkylene sulfide, polyarylene oxide, Polysulfone and modified polysulfone polymers, and the like.

또한 상기 웹은 제조 시 섬유 중합체의 Tg를 감소시키기 위해, 당업계에 공지된 가소제를 전술한 다양한 중합체에 첨가하는 것이 유리할 수 있다. 적합한 가소제는 섬유의 방사 시 중합체 및 섬유가 채용될 특정한 최종 용도에 좌우될 것이며, 첨가량 또한 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 자유롭게 첨가할 수 있다. In addition, in order to reduce the Tg of the fibrous polymer during manufacture of the web, it may be advantageous to add plasticizers known in the art to the aforementioned various polymers. Suitable plasticizers will depend on the specific end use in which the polymer and the fibers are to be employed upon spinning of the fibers, and the amount of addition may also be freely added within the range not impairing the object of the present invention.

상기 가소제의 예를 들면, 나일론 중합체는 물 또는 심지어 전기방사 또는 일렉트로블로잉 공정으로부터 잔존하는 잔류 용매로 가소화될 수 있다. 중합체 Tg를 낮추는 데 유용할 수 있는 당업계에 공지된 다른 가소제로는 지방족 글리콜, 방향족 설파노미드, 다이부틸 프탈레이트, 다이헥슬 프탈레이트, 다이사이클로헥실 프탈레이트, 다이옥틸 프탈레이트, 다이아이소데실 프탈레이트, 다이운데실 프탈레이트, 다이도데칸일 프탈레이트 및 다이페닐 프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.As an example of the plasticizer, the nylon polymer can be plasticized with water or even residual solvent remaining from the electrospinning or electroblowing process. Other plasticizers known in the art that may be useful in lowering the polymer Tg include aliphatic glycols, aromatic sulfanomides, dibutyl phthalate, dihexyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, dioctyl phthalate, diisodecyl phthalate, diounde. Syl phthalate, didodecanyl phthalate and diphenyl phthalate include, but are not limited to.

또한 상기 부직포층은 필요에 따라 불소계 화합물로 방사한 섬유를 혼합하여 형성하여도 무방하다. 상기 불소계 화합물은 상기 CMP 슬러리가 강산/강염기의 용액이거나 온도가 높은 용액일지라도 필터여재의 물성 변화 없이 목적하는 수준으로 여과효율/유량을 확보할 수 있으며, 오랜 사용주기를 가질 수 있는 이점이 있다In addition, the nonwoven fabric layer may be formed by mixing fibers spun with a fluorine-based compound, if necessary. Even if the CMP slurry is a solution of a strong acid/base or a solution with a high temperature, the fluorine-based compound can secure the filtration efficiency/flow rate at a desired level without changing the physical properties of the filter medium, and has the advantage of having a long use cycle.

상기 불소계 화합물로 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)계, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA)계, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP)계, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르공중합체(EPE)계, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE)계, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)계, 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ECTFE)계 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 복수일 수 있다. 보다 바람직하게는 제조 단가가 낮고, 섬유의 대량생산이 용이하며, 기계적 강도 및 내화학성이 우수한 측면에서 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)일 수 있다. As the fluorine-based compound, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE)-based, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA)-based, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) System, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPE) system, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) system, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) system, chloro Trifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE) and polyvinylidene fluoride (PVDF) may be any one or more selected from the group consisting of. More preferably, it may be polyvinylidene fluoride (PVDF) in terms of low manufacturing cost, easy mass production of fibers, and excellent mechanical strength and chemical resistance.

상기 부직포층에 일반 고분자 화합물로 제조한 섬유(A)와 불소계 화합물로 제조한 섬유(B)가 혼합되는 경우, 기계적, 화학적 물성을 고려하여 A : B가 5 내지 8 : 2 내지 5 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 필터의 내구성이 크게 떨어지거나, 필터의 소수성을 제어하기 어려워 슬러리의 여과능력이 크게 떨어질 수 있다.When the fiber (A) made of a general polymer compound and the fiber (B) made of a fluorine-based compound are mixed in the nonwoven layer, A: B is mixed in a weight ratio of 5 to 8: 2 to 5 in consideration of mechanical and chemical properties. It is desirable to do. If it is out of the above range, the durability of the filter may be greatly deteriorated, or it is difficult to control the hydrophobicity of the filter, so that the filtering ability of the slurry may be greatly reduced.

본 발명에서 상기 부직포층은 제조방법을 한정하지 않는다. 상기 부직포층을 제조하는 방법의 예로는 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있으며, 바람직하게는 멜트블로운 또는 전기방사법을 이용하는 것이 부직포층에 나노 크기의 미세 다공을 다수 형성할 수 있어 바람직하다.In the present invention, the nonwoven fabric layer is not limited to a manufacturing method. Examples of the method of manufacturing the nonwoven fabric layer may be any one or a plurality selected from spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun, and electrospinning, and preferably, melt blown or electrospinning is used. It is preferable because a large number of nano-sized micropores can be formed in the nonwoven fabric layer.

본 발명에서 상기 부직포층은 여과 대상인 CMP 슬러리에 포함되는 입자의 크기에 따라 섬도, 평량, 두께 등을 자유롭게 조절할 수 있으며, 일예로 부직포층을 이루는 섬유의 섬도는 0.01 내지 50㎛, 평량이 10 내지 1,000 g/㎡인 것이 좋다. In the present invention, the nonwoven fabric layer can freely adjust fineness, basis weight, and thickness, etc. according to the size of the particles included in the CMP slurry to be filtered. For example, the fineness of the fibers forming the nonwoven fabric layer is 0.01 to 50 μm, and the basis weight is 10 to It is better to be 1,000 g/㎡.

특히 본 발명에 따른 부직포층은 단층이 아닌 둘 이상의 여재가 층을 이루어 형성되는 경우 각 층별로 섬유의 섬도, 두께, 평량 등을 조절하는 것이 바람직하다. 일예로 각 층별로 섬유의 섬도를 감소시킬 경우, 슬러리의 흐름경로(tortuosity)가 증가하면서 차압이 증가하나, 높은 기공도가 발현되어 입자제거율과 사용주기가 크게 증가할 수 있다. 또한 각 층별로 부직포층의 평량을 줄여줄 경우, 차압이 적게 걸리게 하고, 여과효율을 증가시킬 수 있다.In particular, in the case where the nonwoven fabric layer according to the present invention is formed by forming a layer of two or more media, rather than a single layer, it is preferable to control the fineness, thickness, and basis weight of the fibers for each layer. For example, when the fineness of the fibers is reduced for each layer, the differential pressure increases as the tortuosity of the slurry increases, but the high porosity is expressed, and thus the particle removal rate and the use cycle can be greatly increased. In addition, when the basis weight of the nonwoven fabric layer is reduced for each layer, the differential pressure is reduced and filtration efficiency can be increased.

더욱 상세하게 필터는, 부직포로 이루어진 지지층; 및 상기 지지층에 양면에 형성된 표면층;을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이때 지지층을 이루는 섬유의 섬도는 0.01 내지 10㎛, 평량은 20 내지 30g/㎡로, 상기 표면층을 이루는 섬유의 섬도는 1 내지 20㎛, 평량은 100 내지 500g/㎡로 조절하는 것이 바람직하다. In more detail, the filter includes a support layer made of a nonwoven fabric; And a surface layer formed on both sides of the support layer, wherein the fineness of the fibers constituting the support layer is 0.01 to 10 μm, the basis weight is 20 to 30 g/m 2, and the fineness of the fibers constituting the surface layer is 1 to 20 μm. , The basis weight is preferably adjusted to 100 to 500g/m2.

상기 지지층은 상대적으로 미세한 크기의 입자를 여과하기 위한 것으로, 상기 지지층을 이루는 부직포의 섬도나 평량이 상기 범위 미만인 경우, 필터의 기계적 물성이 감소하여 차압에 따른 파열이 발생할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 필터 제조 시 가공성이 떨어지며, 상대적으로 미세한 기공을 가지는 부직포층의 두께가 지나치게 두꺼워져 입자 부하의 정도가 커지고 막힘이 발생할 수 있다.The support layer is for filtering particles having a relatively fine size, and when the fineness or basis weight of the nonwoven fabric constituting the support layer is less than the above range, the mechanical properties of the filter may decrease and rupture due to differential pressure may occur, exceeding the above range. In this case, the processability is poor when the filter is manufactured, and the thickness of the nonwoven fabric layer having relatively fine pores becomes too thick, so that the degree of particle load increases and clogging may occur.

또한 상기 표면층은 상대적으로 큰 크기의 입자를 1차적으로 여과하기 위한 것으로, 상기 표면층을 이루는 부직포의 섬도나 평량이 상기 범위 미만인 경우 입경이 큰 입자뿐만 아니라 작은 입자도 표면층에 포집되어 필터의 막힘 증상이 심해질 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 표면층을 통과하는 입자의 수가 지나치게 증가하여 지지층의 막힘이 발생할 수 있다.In addition, the surface layer is for primarily filtering particles of a relatively large size, and when the fineness or basis weight of the nonwoven fabric forming the surface layer is less than the above range, not only particles having large particle diameters but also small particles are trapped in the surface layer, causing clogging symptoms of the filter. This may become severe, and if the above range is exceeded, the number of particles passing through the surface layer may be excessively increased, resulting in clogging of the support layer.

상기 부직포층은 평균 기공크기가 1 내지 10㎛일 수 있다. 상기 범위에서 슬러리를 이루는 입자의 평균 입경이 0.03 내지 0.2㎛이고 고형분의 함량이 0.5 내지 5 중량% 수준의 실리카계 혹은 세리아계(산화세륨) 슬러리의 원활한 1차 여과가 가능하며, 향상된 유량을 다음 층으로 공급할 수 있다. 만일 평균기공이 1 ㎛미만인 경우 필터 내부로 갈수록 포집되는 입자가 증대되어 필터의 초기 막힘 현상이 발생할 수 있으며, 만일 평균 기공이 10㎛를 초과하는 경우 여과효율이 현저히 저하되는 문제점이 있을 수 있다.The nonwoven layer may have an average pore size of 1 to 10 μm. In the above range, smooth primary filtration of a silica-based or ceria-based (cerium oxide) slurry having an average particle diameter of 0.03 to 0.2 μm and a solid content of 0.5 to 5% by weight is possible, and improved flow rate Can be supplied in layers. If the average pore size is less than 1 μm, the particles to be collected may increase toward the inside of the filter, resulting in an initial clogging of the filter. If the average pore size exceeds 10 μm, there may be a problem that the filtration efficiency is significantly lowered.

본 발명에서 상기 코팅액은 상기 부직포층에 친수성을 부여하기 위한 것으로, 코팅액에 의해 부직포를 형성하는 섬유 표면에 친수성 성분이 코팅됨으로써 슬러리와의 접촉각이 증가함에 따라 차압을 현저하게 줄일 수 있다.In the present invention, the coating solution is for imparting hydrophilicity to the nonwoven fabric layer, and a hydrophilic component is coated on the surface of the fiber forming the nonwoven fabric by the coating solution, so that the differential pressure can be significantly reduced as the contact angle with the slurry increases.

본 발명에서 상기 코팅액은 친수성기를 가지는 고분자와 용매로 이루어질 수 있다. 다만 상기 코팅액을 처리하기 전에 상기 고분자의 접착 특성을 높일 수 있는 계면활성제를 먼저 도포하여 코팅하는 것이 바람직하다.In the present invention, the coating solution may be made of a polymer and a solvent having a hydrophilic group. However, before the coating solution is treated, it is preferable to coat by first applying a surfactant that can improve the adhesive properties of the polymer.

본 발명에서 상기 계면활성제는 부직포층의 표면 에너지를 약 48 dynes/cm로 상승시킬 수 있는 것이다. 이러한 계면활성제는 폴리에틸렌글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올, 트리에틸렌글리콜 디비닐 에테르 및 이들의 배합물을 사용하는 것이 좋다. 폴리에틸렌글리콜 디올레이트의 시판제품으로는 미국 일리노이 거니 소재의 PPG Industries, Inc.사의 MAPEG D0400 등이 있다. 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르는 미국 뉴저지 웨인 소재의 ISP Technologies Inc.로부터 Rapidcure DVE-3 등이 있으며, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올은 미국 뉴저지 크랜베리 소재의 Rhone-Poulenc Surfactants and Specialties, Inc.로부터 Igepal CO 660 등이 시판되어 있다.In the present invention, the surfactant is capable of increasing the surface energy of the nonwoven fabric layer to about 48 dynes/cm. It is preferable to use polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy)ethanol, triethylene glycol divinyl ether, and combinations thereof as such surfactants. Commercially available products of polyethylene glycol diolate include MAPEG D0400 of PPG Industries, Inc. of Gurney, Illinois, USA. Triethylene glycol divinyl ether is Rapidcure DVE-3 from ISP Technologies Inc. of Wayne, NJ, and nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol is from Rhone-Poulenc Surfactants and Specialties, Inc. of Cranberry, NJ, USA. Igepal CO 660 and the like are commercially available.

또한 상기 계면활성제는 상기 성분들 이외에 양쪽성 계면활성제를 더 포함할 수도 있다. 상기 양쪽성 계면활성제는 상기 친수성 고분자의 접착성능을 더욱 증가시키는 효과를 갖는 것으로, 이러한 양쪽성 계면활성제의 예로는 친수성 음이온 확성기를 가지는 카르본산형, 아민 할로젠화물, 알킬피리디늄염, 설폰산형, 황산 에스테르형, 알킬 아미노산형, 인산형, 인산 에스테르형과 베타인계, 이미다졸린형, β-알라닌계, 아미노산계 등이다. 바람직하게는, 알킬 베타인, 알킬 아미도프로필 베타인, 알킬 설포 베타인, 알킬 카르복실 베타인, 알킬 이미다졸린 및 알킬 아미노 지방산염으로 구성된 군으로부터 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.In addition, the surfactant may further include an amphoteric surfactant in addition to the above components. The amphoteric surfactant has an effect of further increasing the adhesion performance of the hydrophilic polymer, and examples of such amphoteric surfactants are carboxylic acid type, amine halide, alkylpyridinium salt, sulfonic acid type having a hydrophilic anionic speaker. , Sulfuric acid ester type, alkyl amino acid type, phosphoric acid type, phosphoric acid ester type and betaine type, imidazoline type, β-alanine type, amino acid type, and the like. Preferably, it may include one or more from the group consisting of alkyl betaine, alkyl amidopropyl betaine, alkyl sulfo betaine, alkyl carboxyl betaine, alkyl imidazoline and alkyl amino fatty acid salt.

본 발명에서 상기 계면활성제는 상기 친수성 고분자 100 중량부를 기준으로 15 내지 50 중량부 포함하는 것이 바람직하며, 용매에 혼합하여 사용하는 경우 조성물 100 중량%를 기준으로 0.01 내지 0.9 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 계면활성제가 상기 범위 미만으로 첨가되는 경우 필터의 습윤성이 크게 떨어지며, 상기 범위를 초과하는 경우 코팅액의 코팅 두께가 두꺼워져 차압이 급격하게 증가할 수 있다. In the present invention, the surfactant preferably contains 15 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrophilic polymer, and when used by mixing with a solvent, it is preferable to contain 0.01 to 0.9% by weight based on 100% by weight of the composition. . When the surfactant is added below the above range, the wettability of the filter is greatly deteriorated, and when the above range is exceeded, the coating thickness of the coating solution becomes thick and the differential pressure may increase rapidly.

또한 계면활성제로 일반 계면활성제와 양쪽성 계면활성제를 함께 첨가하는 경우 일반 계면활성제와 양쪽성 계면활성제가 각각 5 내지 7 : 3 내지 5 중량부의 범위로 혼합되는 것이 바람직하다.In addition, when a general surfactant and an amphoteric surfactant are added together as a surfactant, it is preferable that the general surfactant and the amphoteric surfactant are mixed in the range of 5 to 7: 3 to 5 parts by weight, respectively.

본 발명에서 상기 친수성 고분자는 상기 필터의 젖음성을 높여 차압을 감소시키고, 여과 특성을 높이기 위한 것으로, 상기 필터의 표면에 코팅되어 필터에 친수성을 부여하게 된다.In the present invention, the hydrophilic polymer is intended to increase the wettability of the filter to reduce differential pressure and increase filtration characteristics, and is coated on the surface of the filter to impart hydrophilicity to the filter.

상기 친수성 고분자로 예를 들면, 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스 등에서 선택되는 어느 하나 또는 복수일 수 있으며, 이들의 시판명으로는 ZELCON 5126 (미국 E.I.Du Pont de Nemours사 제품) 및 MILEASE T (영국 Imperial Chemical Industries사 제품)이 있으며, JEFFAMINE(Huntsman사) 또한 이 범주에 들어갈 수 있다.As the hydrophilic polymer, for example, hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose. It may be any one or more selected from carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose, and their commercial names include ZELCON 5126 (product of EIDu Pont de Nemours, USA) and MILEASE T (product of Imperial Chemical Industries, UK). , JEFFAMINE (Huntsman) can also fall into this category.

본 발명에서 상기 용매는 상기 친수성 고분자를 녹일 수 있는 통상의 용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 N,N'-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide, DMAc), N-메틸피롤리돈(Nmethyl pyrrolidone, NMP), 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO), N,N-디메틸포름아미드(N,Ndimethylformamide, DMF), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로파놀(Propanol), N-부타놀(n-butanol), 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 데칼린(Decalin), 아세틱 에시드(acetic acid) 및 글리세롤(Glycerol)에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 유기용매 50 내지 70 중량% 및 물 30 내지 50 중량%을 혼합하여 사용하는 것이 친수성 고분자의 분산성을 높일 수 있어 바람직하다. 또한 상기 친수성 고분자는 전체 코팅액 100 중량% 중 0.1 내지 5 중량% 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만인 경우 필터의 친수성이 현저히 떨어질 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 필터의 경량화가 용이하지 않으며, 기공의 크기 및 기공도가 감소하여 차압이 크게 저하될 수 있다.In the present invention, the solvent may be a conventional solvent capable of dissolving the hydrophilic polymer, preferably N,N'-dimethylacetamide (N,N-dimethylacetamide, DMAc), N-methylpyrrolidone (Nmethyl pyrrolidone, NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF), methanol, ethanol, propanol, N-butanol (n-butanol), isopropyl alcohol (Isopropyl alcohol), decalin (Decalin), acetic acid (acetic acid) and glycerol (Glycerol) any one or a plurality of organic solvents selected from 50 to 70% by weight and 30 to 30% by weight of water It is preferable to mix and use 50% by weight because it can increase the dispersibility of the hydrophilic polymer. In addition, the hydrophilic polymer is preferably added in the range of 0.1 to 5% by weight of the total coating solution 100% by weight. If it is less than the above range, the hydrophilicity of the filter may be remarkably deteriorated, and if it exceeds the above range, it is not easy to reduce the weight of the filter, and the size and porosity of the pores decrease, so that the differential pressure may be significantly reduced.

또한 상기 코팅액은 에테르기, 히드록시기 및 아미노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 복수의 관능기를 포함하는 포화 지방족 탄화수소를 더 포함할 수도 있다.In addition, the coating liquid may further contain a saturated aliphatic hydrocarbon containing any one or a plurality of functional groups selected from the group consisting of an ether group, a hydroxy group, and an amino group.

상기 포화 지방족 탄화수소는 상기 친수성 고분자의 단점을 보완하기 위해 첨가하는 것으로, 상기 친수성 고분자의 기본 골격에 π 전자가 존재하는 경우, 이러한 π 전자가 산화제의 공격을 받아 기본 골격이 절단되는 경우가 있을 수 있다.The saturated aliphatic hydrocarbon is added to compensate for the disadvantages of the hydrophilic polymer, and when π electrons are present in the basic skeleton of the hydrophilic polymer, there may be cases where the basic skeleton is cleaved due to the attack of such π electrons by an oxidizing agent. have.

상기와 같이 친수성 고분자가 포화 지방족 탄화수소기만으로 가교되어 있는 경우, 이러한 가교쇄는 산화제에 공격되기 어려워 안정적이다. 그러나 에테르기, 히드록시기 및 아미노기는 고립 전자쌍을 갖지만 π 전자는 갖지 않아, π 전자를 갖는 고전자 밀도 부위보다도 친핵성이 낮아 슬러리에 포함되는 각종 산화제 등의 성분에도 안정적으로 친수성을 발현할 수 있다.As described above, when the hydrophilic polymer is crosslinked only with saturated aliphatic hydrocarbon groups, such a crosslinked chain is difficult to attack by an oxidizing agent and is stable. However, the ether group, the hydroxy group, and the amino group have a lone electron pair, but do not have π electrons, and are less nucleophilic than the high electron density site having π electrons, and thus can stably exhibit hydrophilicity even in components such as various oxidizing agents contained in the slurry.

상기 포화 지방족 탄화수소는 친수성 고분자 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만 첨가하는 경우 코팅액의 내후성이 크게 떨어질 수 있으며, 10 중량부 초과 첨가되는 경우 코팅층의 두께가 두꺼워져 기공의 크기 및 기공도가 하락할 수 있다.It is preferable to add 1 to 10 parts by weight of the saturated aliphatic hydrocarbon based on 100 parts by weight of the hydrophilic polymer. If it is added less than the above range, the weather resistance of the coating liquid may be greatly deteriorated, and if it is added in excess of 10 parts by weight, the thickness of the coating layer may become thick, and thus the size and porosity of the pores may decrease.

상기 코팅액은 이외에도 섬유와의 부착성을 더욱 높이기 위해 은, 구리, 아연, 카드뮴, 수은, 안티몬, 금, 알루미늄, 백금, 팔라듐 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속 착화합물을 더 포함하거나, 황산알루미늄, 알루민산나트륨, 염화알루미늄, 질산알루미늄 및 수산화알루미늄, 알루미늄이소프로폭사이드, 알루미늄에톡사이드 및 알루미늄-t-부톡사이드로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 양전하화합물을 더 포함할 수도 있다. 이들 화합물은 상기 친수성 고분자 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the coating solution further includes at least one metal complex compound selected from the group consisting of silver, copper, zinc, cadmium, mercury, antimony, gold, aluminum, platinum, palladium, and mixtures thereof in order to further increase adhesion to fibers, or It may further include one or more positively charged compounds selected from the group consisting of aluminum sulfate, sodium aluminate, aluminum chloride, aluminum nitrate and aluminum hydroxide, aluminum isopropoxide, aluminum ethoxide and aluminum-t-butoxide. These compounds may contain 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the hydrophilic polymer, but the present invention is not limited thereto.

또한 상기 코팅액은 장기간 사용에도 친수성을 유지시키기 위해 규소화합물과 이산화티탄의 혼합물을 더 첨가할 수도 있다. In addition, a mixture of a silicon compound and titanium dioxide may be further added to the coating solution in order to maintain hydrophilicity even for long-term use.

일반적으로 고분자 재료의 표면을 친수화 방법으로는 계면활성제 등을 도포하는 방법과 친수성 수지를 사용하여 코팅막 전체를 친수성으로 하는 것도 가능하지만 장기간의 친수화의 효과를 지속하는 데는 대단히 곤란하다. 따라서 친수성을 장기간 지속하기 위해서는 코팅재가 친수성을 제어할 수 있는 무기계 재료를 일정량 첨가하는 것이 바람직하다.In general, as a method of hydrophilizing the surface of a polymer material, it is possible to apply a surfactant or the like and to make the entire coating film hydrophilic using a hydrophilic resin, but it is very difficult to sustain the effect of hydrophilization for a long time. Therefore, in order to sustain hydrophilicity for a long period of time, it is preferable to add a certain amount of an inorganic material capable of controlling the hydrophilicity of the coating material.

상기 규소화합물로 바람직하게는 퍼하이드로폴리실라잔(Perhydropolysilazane)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 퍼하이드로폴리실라잔은 주변에 수분만 존재하면 빠르게 이산화규소로 경화 및 가교가 일어나므로 코팅층의 물성을 크게 향상시킬 수 있으며, 그 자체로도 규소(Si), 질소(N), 수소(H)만으로 구성된 화합물로서 접촉각이 약 10도의 친수성 성능을 발현한다.As the silicon compound, it is preferred to include perhydropolysilazane. The perhydropolysilazane can be rapidly cured and crosslinked with silicon dioxide when only moisture is present around it, so the physical properties of the coating layer can be greatly improved, and by itself, silicon (Si), nitrogen (N), and hydrogen (H) ), and exhibits a hydrophilic performance of about 10 degrees at a contact angle.

또한 상기 이산화티탄(TiO2)은 빛을 쬐지 않은 상태에서는 수십도 이상의 접촉각을 나타내지만 그 표면에 빛(자외선)을 쬐면 표면에 물이 전혀 튀기지 않으며 접촉각을 형성하지 않으므로 초 친수성(super hydrophilic)을 나타내므로 장기간 친수성을 발현할 수 있다.In addition, the titanium dioxide (TiO 2 ) exhibits a contact angle of tens of degrees or more in a state where it is not exposed to light, but when light (ultraviolet rays) is applied to the surface, water does not splash on the surface and does not form a contact angle, so it is super hydrophilic Therefore, it can exhibit long-term hydrophilicity.

상기 규소화합물과 이산화티탄은 상기 친수성 고분자 100 중량부에 대하여 각각 0.1 내지 5 중량부 포함하는 것이 좋다. 상기 범위 미만으로 첨가하는 경우, 박막의 내후성이 떨어질 수 있으며, 상기 범위를 초과하여 첨가하는 경우 박막의 두께가 증가하여 차압이 크게 증가할 수 있다.The silicon compound and titanium dioxide are preferably contained in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the hydrophilic polymer. If it is added below the above range, the weather resistance of the thin film may be deteriorated, and if it is added beyond the above range, the thickness of the thin film may increase, thereby greatly increasing the differential pressure.

본 발명은 상기와 같은 필터의 제조방법을 포함한다. 이때 상기 필터의 제조방법은,The present invention includes a method of manufacturing a filter as described above. At this time, the method of manufacturing the filter,

a) 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리아세탈, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리알킬렌 설파이드, 폴리아릴렌 옥사이드, 폴리설폰 및 개질된 폴리설폰 중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 성분을 포함하는 방사액 또는 섬유를 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 제조방법을 적용하여 부직포층을 형성하는 단계;a) Spinning comprising any one or more components selected from polyolefins, polyamides, polyacrylics, polyacetals, cellulose ethers, cellulose esters, polyalkylene sulfides, polyarylene oxides, polysulfones and modified polysulfone polymers Forming a nonwoven fabric layer by applying any one or a plurality of manufacturing methods selected from spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun, and electrospinning to the liquid or fiber;

b) 상기 부직포층의 표면에 폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제를 코팅하는 단계;b) coating the surface of the nonwoven fabric layer with one or more surfactants selected from polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol, and triethylene glycol divinyl ether;

c) 상기 b) 단게의 부직포층에 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 코팅액을 코팅하는 단계; 및 c) Hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose on the nonwoven fabric layer of the above b) step. Coating any one or a plurality of coating solutions selected from carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose; And

d) 상기 c) 단계 부직포층을 수세한 후, 열풍 건조하는 단계;d) washing the nonwoven fabric layer in step c) with water and drying with hot air;

을 포함할 수 있다.It may include.

상기 a) 단계는 앞서 설명한 바와 같이 필터의 주요 구성인 부직포층을 형성하는 단계로, 당업계에서 통상적으로 적용하는 방법, 예를 들어 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 제조방법을 들어 부직포층을 형성할 수 있다. 이때 상기 부직포층의 구조가 다층인 경우, 미리 준비된 지지층의 표면에 전기방사 또는 멜트블로운 등의 방법으로 웹을 형성하는 것이 바람직하다. As described above, step a) is a step of forming a nonwoven fabric layer, which is a main component of a filter, and methods commonly applied in the art, for example, spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun, and Any one or a plurality of manufacturing methods selected from electrospinning may be used to form a nonwoven fabric layer. At this time, when the structure of the nonwoven fabric layer is a multilayer, it is preferable to form a web on the surface of the support layer prepared in advance by a method such as electrospinning or melt blown.

다음으로 상기 부직포층에 폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제를 코팅한다. 이때 상기 계면활성제도 후술할 친수성 고분자와 같이 하나 이상의 용매에 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 상기와 같이 용매를 함께 포함하여 줌으로써 상기 부직포층을 친수성 고분자로 코팅하기 전에 미리 용매로 적셔 놓음으로써 충분한 코팅이 가능해질 수 있다.Next, the nonwoven fabric layer is coated with one or more surfactants selected from polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol, and triethylene glycol divinyl ether. At this time, it is preferable to mix and use the surfactant in one or more solvents, such as a hydrophilic polymer to be described later. By including a solvent as described above, sufficient coating may be achieved by pre-wetting the nonwoven fabric layer with a solvent before coating with a hydrophilic polymer.

상기 용매는 상기 친수성고분자와 유사하게 물과 알콜과 같은 유기용매의 혼합물인 것이 좋다. 또한 상기 계면활성제는 용액 중 0.5 내지 1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.9 중량% 범위로 포함되는 것이 균일한 습윤을 보장하면서도 코팅층의 두께를 너무 두껍지 않게 조절할 수 있어 바람직하다.The solvent is preferably a mixture of water and an organic solvent such as alcohol, similar to the hydrophilic polymer. In addition, the surfactant is preferably contained in the range of 0.5 to 1% by weight, more preferably 0.7 to 0.9% by weight in the solution, because it is possible to adjust the thickness of the coating layer so as not to be too thick while ensuring uniform wetting.

상기 b) 단계는 코팅 방법을 한정하지 않는다. 예를 들어 와이핑(wiping), 침지, 분무 등의 방법을 적용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 부직포층을 상기 계면활성제를 포함하는 용액에 일정 시간 침지시키는 것이 좋다. 또한 상기와 같이 계면활성제를 도포한 후에는 일정 시간 건조하여 계면활성제가 섬유 표면에 남아있도록 한다.The step b) does not limit the coating method. For example, methods such as wiping, immersion, and spraying may be applied, and preferably, the nonwoven fabric layer is immersed in a solution containing the surfactant for a certain period of time. In addition, after applying the surfactant as described above, it is dried for a certain time so that the surfactant remains on the surface of the fiber.

계면활성제를 코팅한 후에는, 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 코팅액을 코팅할 수 있다.After coating the surfactant, hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, and cellulose. Any one or a plurality of coating solutions selected from carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose may be coated.

상기 코팅액은 상기 b) 단계에서 사용한 용매와 동일한 용매에 상기 친수성 고분자를 용해한 것으로, 이때 상기 친수성 고분자는 전체 코팅액 중에서 1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 3 중량% 포함하는 것이 균일한 습윤성 발현 및 코팅층의 두께 조절에 용이하여 바람직하다. The coating solution is obtained by dissolving the hydrophilic polymer in the same solvent as the solvent used in step b), wherein the hydrophilic polymer contains 1 to 5% by weight, more preferably 1.5 to 3% by weight, in the total coating solution, uniform wettability It is preferable because it is easy to express and control the thickness of the coating layer.

또한 상기 코팅액은 상기 친수성 고분자의 가교를 돕기 위해 하나 이상의 가교제를 더 첨가할 수도 있다. 이때 상기 가교제의 예를 들면, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, (폴리)에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 디글리세린 트리글리시딜에테르, 테트라글리세린 테트라글리시딜에테르, 폴리(에틸렌글리콜)디글리시딜에테르 등의 디에폭시 화합물; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신알데히드, 글루타르알데히드, 헥산디알, 헵탄디알, 옥탄디알, 노난디알, 데칸디알 등의 디알데히드 화합물; 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 테트라프로폭시실란 등의 규소알콕시드 화합물; 염화비닐, 염화비닐리덴, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, t-부틸비닐에테르, 2-에틸헥실비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 메톡시에틸비닐에테르, 메톡시에톡시에틸비닐에테르, 테트라히드로푸르푸릴비닐에테르 등의 비닐 화합물; 에틸렌글리콜 모노알릴에테르, 트리메틸올프로판 알릴에테르, 디에틸렌글리콜 모노알릴에테르, 펜타에리트리톨 트리알릴에테르, 글리세린 모노알릴에테르 등의 알릴 화합물; 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌 등의 알켄화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 전체 코팅액 중 0.01 내지 1 중량% 범위로 첨가하는 것이 좋다. In addition, the coating solution may further add one or more crosslinking agents to aid crosslinking of the hydrophilic polymer. At this time, examples of the crosslinking agent include ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, diglycerin triglycidyl ether. Diepoxy compounds such as diether, tetraglycerin tetraglycidyl ether, and poly(ethylene glycol) diglycidyl ether; Dialdehyde compounds such as glyoxal, malondialdehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, hexanedial, heptanedial, octanedial, nonandial, and decandial; Silicon such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and tetrapropoxysilane Alkoxide compounds; Vinyl chloride, vinylidene chloride, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, meth Vinyl compounds such as oxyethoxyethyl vinyl ether and tetrahydrofurfuryl vinyl ether; Allyl compounds such as ethylene glycol monoallyl ether, trimethylolpropane allyl ether, diethylene glycol monoallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, and glycerin monoallyl ether; Alkene compounds such as ethylene, propylene, and isobutylene may be mentioned, and these are preferably added in the range of 0.01 to 1% by weight of the total coating solution.

상기 c) 단계 또한 상기 b) 단계와 마찬가지로 코팅 방법을 한정하지 않는다. 예를 들어 와이핑(wiping), 침지, 분무 등의 방법을 적용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 부직포층을 상기 코팅액에 일정 시간 침지시키거나, 필터가 장착된 카트리지 내부로 코팅액을 주입하여 이를 통과시키는 방식으로 적용하는 것이 좋다.The step c) also does not limit the coating method as in the step b). For example, methods such as wiping, immersion, spraying, etc. can be applied, and preferably, the nonwoven fabric layer is immersed in the coating solution for a certain period of time, or the coating solution is injected into the cartridge in which the filter is installed to pass through. It is good to apply it in a way that says.

상기와 같이 부직포층에 코팅액을 적용한 후에는 상기 부직포층을 수세하여 잉여의 코팅액을 제거한한 후, 상기 친수성 고분자가 충분히 가교되는 범위에서 적절하게 열풍 건조하여 필터를 완성할 수 있다. 상기 열풍 건조 시 온도는 한정하지 않으나, 50 내지 200℃에서 1 내지 120분간 진행하여 가교를 완성할 수 있다.After applying the coating liquid to the nonwoven fabric layer as described above, the nonwoven fabric layer is washed with water to remove excess coating liquid, and then the filter can be completed by appropriately hot air drying in a range in which the hydrophilic polymer is sufficiently crosslinked. The temperature during the hot air drying is not limited, but crosslinking may be completed by proceeding for 1 to 120 minutes at 50 to 200°C.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 통해 도출될 수 있는 여러 방법들 중 하나로, 본 발명이 하기 실시예 또는 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are one of several methods that can be derived through the present invention, and the present invention is not limited by the following Examples or Comparative Examples.

하기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.The physical properties of the specimens prepared through the following Examples and Comparative Examples were measured as follows.

(접촉각)(Contact angle)

CCD(Charge Coupled Device)가 부착된 정적 접촉각 측정기(Phoenix 300 Co.제품)를 사용하여 sessile drop 방법으로부터 측정하였다. 이때, 접촉각은 20 ℃의 온도 및 65 %의 상대습도의 조건에서 측정하였다.It was measured from a sessile drop method using a static contact angle measuring device (manufactured by Phoenix 300 Co.) with a CCD (Charge Coupled Device) attached. At this time, the contact angle was measured under the conditions of a temperature of 20 ℃ and a relative humidity of 65%.

(수침투압(Water intrusion pressure))(Water intrusion pressure)

초순수에 표준입자(ISO Fine Dust Particle, PTI Inc, USA)를 첨가하고 시편이 구비된 관으로 면 유속 5.3cm/초로 통과시킨 경우의 차압을 마노미터를 이용하여 측정하였다.When standard particles (ISO Fine Dust Particle, PTI Inc, USA) were added to ultrapure water and passed through a pipe equipped with a specimen at a surface flow rate of 5.3 cm/sec, the differential pressure was measured using a manometer.

(입자 투과율, 유량 및 입자 제거율)(Particle transmittance, flow rate and particle removal rate)

입자 투과율은, 유효면적 100 ㎠의 에어 필터용 여재에 초순수에 표준입자(ISO Fine Dust Particle, PTI Inc, USA)를 면 유속 5.3cm/초로 통과시키고, 여과 전과 여과액을 채취하여 입자분석기 (PSS LLC, USA)를 사용하여 측정했다. 측정값이 낮을수록 대상 입자의 포집 효율이 높은 것을 나타낸다.Particle transmittance is passed through ultrapure water with standard particles (ISO Fine Dust Particle, PTI Inc, USA) at a cotton flow rate of 5.3 cm/sec through a filter medium for an air filter with an effective area of 100 cm2, and collect the filtrate before filtration and use a particle analyzer (PSS). LLC, USA). The lower the measured value, the higher the collecting efficiency of the target particles.

(시간에 따른 차압 변화)(Differential pressure change over time)

실제 상용화된 CMP 슬러리 필터(등급: 0.2미크론)를 채용하여 실시예 1에서 기술한 코팅액을 코팅하여 시간에 따른 통수차압 변화를 실험하였다.A commercially available CMP slurry filter (grade: 0.2 micron) was used to coat the coating solution described in Example 1 to test the change in water flow differential pressure over time.

(내구성)(durability)

실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 양측을 고정시킨 다음, 시편의 중앙에 일정한 힘(동일한 힘, 동일한 이동속도)을 가하여 상하 방향(스트로크 : 70 mm)으로 이동시켜 시편을 상하로 인장 및 수축시켰다. 시편이 상하로 인장 및 수축된 것을 1회 운동으로 하여 총 1,000회 반복운동한 후, 유량 및 입자 제거율을 측정하였다. After fixing both sides of the specimen prepared through the Examples and Comparative Examples, a certain force (same force, same moving speed) was applied to the center of the specimen to move in the vertical direction (stroke: 70 mm) to pull the specimen up and down and Contracted. After the specimen was stretched and contracted up and down as a single exercise, a total of 1,000 repeated movements were performed, and the flow rate and particle removal rate were measured.

(실시예 1)(Example 1)

먼저 친수성 폴리올레핀(Soarnol K3835N)을 이소부탄올과 물이 6:4 중량비로 혼합된 용매에 0.7 중량%의 농도가 되도록 혼합하였으며, 계면활성제(Mapeg®D0440)를 0.3 중량% 더 첨가하여 코팅액을 제조하였다.First, a hydrophilic polyolefin (Soarnol K3835N) was mixed to a concentration of 0.7% by weight in a solvent in which isobutanol and water were mixed at a ratio of 6:4 by weight, and a coating solution was prepared by adding 0.3% by weight of a surfactant (Mapeg®D0440). .

다음으로 상기 코팅액을 Baker Applicator(Yoshimitsu YBA-1)를 사용하여 25㎛의 두께로 미세 다공성 폴리에틸렌 부직포(평량 20 g/㎡)에 박막 코팅하였다. 그리고 코팅된 부직포에 용액이 표면안쪽 기공으로 침투할 수 있도록 프레스 롤에 투입하여 압착하였다. 잔류용매를 제거하기 위해 초순수로 세정한 후 열풍 오븐(50℃)에서 30분 동안 건조시켰다. 코팅된 샘플의 표면장력을 시험하여 도 1에 나타내었다. Next, the coating solution was thin-film coated on a microporous polyethylene nonwoven fabric (basis weight 20 g/m 2) with a thickness of 25 μm using a Baker Applicator (Yoshimitsu YBA-1). Then, the coated nonwoven fabric was put into a press roll so that the solution could penetrate into the pores inside the surface and pressed. After washing with ultrapure water to remove residual solvent, it was dried in a hot air oven (50°C) for 30 minutes. The surface tension of the coated sample was tested and shown in FIG. 1.

도 1의 왼쪽은 코팅 전의 폴리프로필렌 부직포(평량 20 g/㎡)의 표면장력 결과로 일반적인 폴리프로필렌의 접촉각인 143도를 나타내고 있으며 오른쪽 그림은 실시예 1에 제시된 코팅을 통해 제조된 부직포의 표면장력을 측정한 것으로 접촉각인 40도로 크게 개선된 것을 확인하였다.The left side of FIG. 1 shows the contact angle of 143 degrees, which is a general polypropylene contact angle as a result of the surface tension of the polypropylene nonwoven fabric (basis weight 20 g/m2) before coating, and the right figure shows the surface tension of the nonwoven fabric manufactured through the coating shown in Example 1. It was confirmed that the contact angle of 40 degrees was significantly improved by measuring.

(실시예 2)(Example 2)

본 발명에 따른 코팅액을 원통형 카트리지 필터에 적용하였을 때의 차압 변화와 같은 물성을 확인하기 위해 상기 실시예 1에서 코팅액 제조 시 친수성 폴리올레핀을 0.1 중량%의 농도로, 계면활성제를 0.07 중량%로 제조하였다. In order to confirm physical properties such as a change in differential pressure when the coating solution according to the present invention was applied to a cylindrical cartridge filter, a hydrophilic polyolefin was prepared at a concentration of 0.1% by weight and a surfactant at a concentration of 0.07% by weight when preparing the coating solution in Example 1. .

상기와 같이 제조된 조성물을 캡슐형 슬러리 필터(Rentention rating: 0.1㎛, 재질: 폴리프로필렌, Maximum forward differential pressure: 0.4 MPa(20℃), Maximum reverse differential pressure: 0.2 MPa(20℃), 여과면적: 510㎠)에 흡입펌프를 사용하여 주입하되, 필터 용적의 3.5 부피비에 해당하는 조성물을 주입하여 코팅액을 통과시켰다. 그리고 진공펌프를 사용하여 필터 내부의 잔류 조성물을 제거하고 초순수를 통과시켜 완전히 세척하였으며, 이를 80℃에서 열풍 건조하여 완전히 건조시켜 시편을 완성하였다.The composition prepared as described above is used in a capsule type slurry filter (Rentention rating: 0.1㎛, material: polypropylene, maximum forward differential pressure: 0.4 MPa(20℃), maximum reverse differential pressure: 0.2 MPa(20℃), filtration area: 510㎠) A composition corresponding to 3.5 volume ratio was injected and the coating solution was passed. Then, the residual composition inside the filter was removed using a vacuum pump, and it was thoroughly washed by passing ultrapure water, which was dried with hot air at 80°C to complete the specimen.

(실시예 3)(Example 3)

상기 실시예 2에서 코팅액 제조 시 친수성 폴리올레핀을 0.5 중량%의 농도로, 계면활성제를 0.35 중량%로 제조하였으며, 이를 캡슐형 슬러리 필터(Rentention rating: 0.2㎛, 재질: 폴리프로필렌, Maximum forward differential pressure: 0.27 MPa(20℃), Maximum reverse differential pressure: 0.27 MPa(20℃))에 적용하여 시편을 제조하였다.When preparing the coating solution in Example 2, a hydrophilic polyolefin was prepared at a concentration of 0.5% by weight and a surfactant was prepared at 0.35% by weight, and this was obtained by using a capsule type slurry filter (Rentention rating: Samples were prepared by applying 0.2㎛, material: polypropylene, maximum forward differential pressure: 0.27 MPa (20°C), maximum reverse differential pressure: 0.27 MPa (20°C)).

(실시예 4) (Example 4)

상기 실시예 3에서 코팅액 제조 시 친수성 폴리올레핀을 1 중량%의 농도로, 계면활성제를 0.7 중량%로 제조하였으며, 이외에는 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.When preparing the coating solution in Example 3, a hydrophilic polyolefin was prepared at a concentration of 1% by weight and a surfactant was prepared at 0.7% by weight, except that a specimen was prepared in the same manner.

(실시예 5) (Example 5)

상기 실시예 2에서 제조된 코팅액을 흡입 펌프를 사용하여 필터의 용적 만큼 채운 후, 3분간 정치하였다. 그리고 다시 진공펌프를 사용하여 필터 내부의 코팅액을 완전히 제거하였다. 이외에는 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.The coating solution prepared in Example 2 was filled as much as the volume of the filter using a suction pump, and then allowed to stand for 3 minutes. And again, the coating solution inside the filter was completely removed using a vacuum pump. Except for the same method, the specimen was prepared.

(실시예 6)(Example 6)

상기 실시예 3에서 사용한 캡슐형 슬러리 필터 대신에 일반적으로 사용되는 0.1미크론 (100나노급) 원통형 카트리지필터(길이: 10인치, 직경: 68㎜, 내경: 30㎜, 여과면적: 510㎠)를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 친수화 처리를 하였다. Instead of the capsule-type slurry filter used in Example 3, a generally used 0.1 micron (100 nanometer class) cylindrical cartridge filter (length: 10 inches, diameter: 68 mm, inner diameter: 30 mm, filtration area: 510 cm2) was used. Except that, the hydrophilic treatment was performed in the same manner.

초기침투차압
(water intrusion pressure)
(kgf/㎠)
Initial penetration differential pressure
(water intrusion pressure)
(kgf/㎠)
유량
(㎖/min)
flux
(Ml/min)
실시예 2Example 2 처리 전Before processing 0.580.58 1515 처리 후After processing 0.030.03 2121 실시예 3Example 3 처리 전Before processing 0.30.3 3333 처리 후After processing 0.10.1 14.914.9 실시예 4Example 4 처리 전Before processing 0.260.26 1717 처리 후After processing 0.050.05 1616 실시예 5Example 5 처리 전Before processing 0.650.65 55 처리 후After processing 0.10.1 66 실시예 6Example 6 처리 전Before processing 0.260.26 122122 처리 후After processing 0.030.03 124124

상기 표 1과 같이 실시예 2 내지 6을 통해 제조된 시편은 순수를 이용하여 측정한 초기침투차압이 코팅 전에 측정한 것에 비해 큰 폭으로 감소하였으며, 유량 또한 크게 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이는 친수성 코팅으로 인해 표면장력의 감소로 필터의 젖음성이 크게 증가하였기 때문으로 보인다. 특히 친수성 폴리올레핀을 0.1 중량%의 농도로, 계면활성제를 0.07 중량%을 포함한 코팅액을 필터에 통과시켜 코팅한 실시예 2의 필터는 가장 우수한 초기침투차압을 보이는 것을 확인하였다.As shown in Table 1, in the specimens prepared through Examples 2 to 6, it was confirmed that the initial penetration differential pressure measured using pure water decreased significantly compared to that measured before coating, and the flow rate also increased significantly. This seems to be due to a large increase in the wettability of the filter due to the decrease in surface tension due to the hydrophilic coating. In particular, it was confirmed that the filter of Example 2, coated by passing a coating solution containing a hydrophilic polyolefin at a concentration of 0.1% by weight and a surfactant at a concentration of 0.07% by weight, through the filter, exhibits the best initial penetration differential pressure.

평균입경
(㎛)
Average particle diameter
(㎛)
여과 전 입자수
(개)
Number of particles before filtration
(dog)
여과 후After filtration
코팅 유Coating existence 코팅 무No coating 입자수
(개)
Number of particles
(dog)
제거율
(%)
Removal rate
(%)
입자수
(개)
Number of particles
(dog)
제거율
(%)
Removal rate
(%)
1One 132,939132,939 14.814.8 99.9899.98 127.1127.1 99.999.9 22 81,82681,826 2.42.4 99.9999.99 3.13.1 99.9999.99 33 60,59560,595 1.01.0 99.9999.99 1.71.7 99.9999.99 55 25,28025,280 0.60.6 99.9999.99 1One 99.9999.99

상기 표 2는 실시예 2을 통해 제조된 필터의 입자 크기에 따른 불순물의 제거효율을 기재한 것으로, 처리 전과 처리 후의 입자제거효율을 보면, 평균입경이 작은 미세입자에 대한 제거율이 개선된 것을 보인다.Table 2 shows the removal efficiency of impurities according to the particle size of the filter manufactured in Example 2, and looking at the particle removal efficiency before and after treatment, it is shown that the removal rate for fine particles having a small average particle diameter is improved. .

또한 도 2와 같이 300 ㎖/min의 일정유량의 초순수를 실시예 2의 슬러리 필터에 통과시키면서 통수차압의 변화를 측정한 결과, 코팅액을 처리하기 전의 필터의 통수차압은 0.37 bar에서 시작하여 시간이 지남에 따라 감소하여 0.32 bar까지 하락하는 반면, 코팅액을 처리한 후의 필터의 통수차압은 0.16 bar에서 0.1 bar까지 하락하여 코팅에 의해 차압이 크게 감소함을 알 수 있다In addition, as a result of measuring the change in water flow differential pressure while passing 300 ml/min of ultrapure water at a constant flow rate through the slurry filter of Example 2 as shown in FIG. 2, the water flow differential pressure of the filter before treating the coating liquid started at 0.37 bar and the time was increased. It can be seen that the differential pressure decreases significantly due to the coating due to the decrease in aging and dropping to 0.32 bar, while the water flow differential pressure of the filter after treatment with the coating liquid decreased from 0.16 bar to 0.1 bar.

여기에 도 3과 같이 실시예 2의 슬러리 필터의 유량의 변화에 따른 차압의 변화를 보면, 코팅되지 않은 필터(빨간색)와 코팅처리된 필터(파란색)는 같은 차압에서도 통과 유량이 크게 차이남을 알 수 있다. 가령 0.2 bar에서 코팅되지 않은 필터의 통과 유량은 360 ㎖/min인데 반해, 코팅된 필터의 통과 유량은 거의 700 ㎖/min인 것을 확인할 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, when looking at the change in the differential pressure according to the change in the flow rate of the slurry filter of Example 2, it can be seen that the uncoated filter (red) and the coated filter (blue) have a large difference in flow rate through the same differential pressure. I can. For example, at 0.2 bar, the flow rate of the uncoated filter was 360 ml/min, whereas the flow rate of the coated filter was almost 700 ml/min.

(실시예 7)(Example 7)

상기 실시예 1에서 팅액 조성물 제조 시 포화 지방족 탄화수소로 친수화 블록 이소시아네이트 수용액(BL5335, 바이엘 머티리얼 사이언스사)을 상기 친수성 고분자 100 중량부 대비 5 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 물성을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.A specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of the hydrophilic block isocyanate aqueous solution (BL5335, Bayer Material Science Co., Ltd.) were added to 100 parts by weight of the hydrophilic polymer when preparing the tinting solution composition with a saturated aliphatic hydrocarbon. . The physical properties of the prepared specimens were measured and described in Table 3 below.

(실시예 8)(Example 8)

상기 실시예 7에서 코팅액 조성물 제조 시 이산화티타늄(평균입경 3㎚)을 상기 친수성 고분자 100 중량부 대비 1 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 물성을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.A specimen was prepared in the same manner as in Example 7, except that 1 part by weight of titanium dioxide (average particle diameter 3 nm) was further added to 100 parts by weight of the hydrophilic polymer when preparing the coating solution composition. The physical properties of the prepared specimens were measured and described in Table 3 below.

(실시예 9)(Example 9)

상기 실시예 7에서 코팅액 조성물 제조 시 이산화티타늄(평균입경 3㎚)과 퍼하이드로폴리실라잔(중량평균분자량 3,000)을 상기 친수성 고분자 100 중량부 대비 각각 1 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 물성을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.In the same manner as in Example 7, except that titanium dioxide (average particle diameter 3 nm) and perhydropolysilazane (weight average molecular weight 3,000) were added 1 part by weight to 100 parts by weight of the hydrophilic polymer when preparing the coating solution composition. Specimens were prepared. The physical properties of the prepared specimens were measured and described in Table 3 below.

(실시예 10)(Example 10)

상기 실시예 9에서 코팅액 조성물 제조 시 이산화티타늄(평균입경 3㎚)을 상기 친수성 고분자 100 중량부 대비 8 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 물성을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.A specimen was prepared in the same manner as in Example 9, except that 8 parts by weight of titanium dioxide (average particle diameter 3 nm) was further added to 100 parts by weight of the hydrophilic polymer when preparing the coating solution composition. The physical properties of the prepared specimens were measured and described in Table 3 below.

(실시예 11)(Example 11)

상기 실시예 7에서 코팅액 조성물 제조 시 퍼하이드로폴리실라잔(중량평균분자량 3,000)을 상기 친수성 고분자 100 중량부 대비 8 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 물성을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.A specimen was prepared in the same manner as in Example 7, except that 8 parts by weight of perhydropolysilazane (weight average molecular weight of 3,000) was further added to 100 parts by weight of the hydrophilic polymer when preparing the coating solution composition. The physical properties of the prepared specimens were measured and described in Table 3 below.

유량
(ℓ/㎡/hr)
flux
(ℓ/㎡/hr)
경질입자 제거율
(%)
Hard particle removal rate
(%)
연질입자 제거율
(%)
Soft particle removal rate
(%)
인장 전Before seal 인장 후After tension 인장 전Before seal 인장 후After tension 인장 전Before seal 인장 후After tension 실시예 7Example 7 385385 513513 9898 1717 8585 1010 실시예 8Example 8 385385 541541 9999 2929 8585 99 실시예 9Example 9 375375 382382 9999 9898 9090 8989 실시예 10Example 10 324324 335335 9999 9898 9090 8989 실시예 11Example 11 310310 318318 9999 9999 9191 9090

상기 표 3과 같이 본 발명에 따른 필터는 인장 후에도 장기간 친수성 및 입자 제거 효율이 발휘되는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 코팅액 조성물 제조 시 포화 지방족 탄화수소와 이산화티타늄이 첨가된 실시예 7, 8은 경질입자 및 연질입자 제거율이 향상되는 것을 알 수 있다. 다만 인장 실험을 진행한 후에는 코팅층이 대부분 파괴되어 유량이 급격히 증가하였으며, 입자 제거율 또한 하락하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, it can be seen that the filter according to the present invention exhibits long-term hydrophilicity and particle removal efficiency even after stretching. Specifically, in Examples 7 and 8 in which saturated aliphatic hydrocarbons and titanium dioxide were added when preparing the coating liquid composition, it can be seen that the removal rate of hard particles and soft particles is improved. However, after performing the tensile test, most of the coating layer was destroyed, so that the flow rate increased rapidly, and the particle removal rate also decreased.

실시예 9와 같이 이산화티타늄과 퍼하이드로폴리실라잔을 함께 코팅액 조성물에 첨가한 경우 안정적인 유량을 확보할 수 있으며, 동시에 인장 실험을 진행한 후에도 코팅층이 파괴되지 않아 유량 및 입자 제거율을 거의 유지하는 것을 확인할 수 있다. 이는 퍼하이드로폴리실라잔이 습기 존재 하에서 순식간에 가교되어 강력한 코팅막을 형성하였기 때문으로 보인다. 그러나 이산화티탄이나 퍼하이드로폴리실라잔이 적정 범위 이상 첨가된 실시예 10, 11은 코팅막의 물성은 유지되었으나, 상기 성분들이 지나치게 많이 첨가되어 오히려 필터의 기공을 막아 유량이 급격하게 줄어든 것을 확인할 수 있었다.When titanium dioxide and perhydropolysilazane are added to the coating liquid composition together as in Example 9, a stable flow rate can be ensured, and the coating layer is not destroyed even after performing a tensile test, so that the flow rate and particle removal rate are almost maintained. I can confirm. This seems to be due to the fact that perhydropolysilazane was instantly crosslinked in the presence of moisture to form a strong coating. However, in Examples 10 and 11 in which titanium dioxide or perhydropolysilazane was added more than an appropriate range, the physical properties of the coating film were maintained, but too much of the above components were added to block the pores of the filter. .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (10)

단층 또는 둘 이상의 여재층이 합지된 부직포층으로 이루어지되, 상기 부직포층을 이루는 섬유 표면에,
폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제와, 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 친수성 고분자가 포함된 코팅액이 코팅된 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
Consisting of a single layer or a nonwoven fabric layer in which two or more filter material layers are laminated, on the fiber surface forming the nonwoven fabric layer,
Any one or more surfactants selected from polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol and triethylene glycol divinyl ether, hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene Oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose. Filter for CMP slurry filtration, characterized in that the coating solution containing one or more hydrophilic polymers selected from carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose is coated.
제 1항에 있어서,
상기 코팅액은 N,N'-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide, DMAc), N-메틸피롤리돈(Nmethyl pyrrolidone, NMP), 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO), N,N-디메틸포름아미드(N,Ndimethylformamide, DMF), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로파놀(Propanol), N-부타놀(n-butanol), 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 데칼린(Decalin), 아세틱 에시드(acetic acid) 및 글리세롤(Glycerol)에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 유기용매 50 내지 70 중량% 및 물 30 내지 50 중량%가 혼합된 용액을 용매로 사용하는 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
The coating solution is N,N'-dimethylacetamide (N,N-dimethylacetamide, DMAc), N-methyl pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylform Amide (N,Ndimethylformamide, DMF), methanol, ethanol, propanol, N-butanol, isopropyl alcohol, decalin, acetic CMP slurry filtration filter, characterized in that a solution in which 50 to 70 wt% of an organic solvent selected from acid and glycerol is mixed with 50 to 70 wt% of water and 30 to 50 wt% of water is used as a solvent .
제 1항에 있어서,
상기 코팅액은 친수성 고분자 100 중량부에 대하여 계면활성제 15 내지 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
The coating liquid is a filter for filtering a CMP slurry, characterized in that it contains 15 to 50 parts by weight of a surfactant based on 100 parts by weight of the hydrophilic polymer.
제 1항에 있어서,
상기 코팅액은 에테르기, 히드록시기 및 아미노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 복수의 관능기를 포함하는 포화 지방족 탄화수소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
The coating solution further comprises a saturated aliphatic hydrocarbon containing one or more functional groups selected from the group consisting of an ether group, a hydroxy group and an amino group.
제 1항에 있어서,
상기 부직포층을 이루는 섬유는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리아세탈, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리알킬렌 설파이드, 폴리아릴렌 옥사이드, 폴리설폰 및 개질된 폴리설폰 중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
The fibers constituting the nonwoven fabric layer may be selected from polyolefins, polyamides, polyacrylics, polyacetals, cellulose ethers, cellulose esters, polyalkylene sulfides, polyarylene oxides, polysulfones, and modified polysulfone polymers. A filter for filtration of CMP slurry comprising a component.
제 1항에 있어서,
상기 부직포층을 이루는 섬유의 섬도는 0.01 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
CMP slurry filtration filter, characterized in that the fineness of the fibers forming the non-woven layer is 0.01 to 50㎛.
제 6항에 있어서,
상기 필터는,
부직포로 이루어진 지지층; 및
상기 지지층에 양면에 형성된 표면층;으로 이루어지며,
상기 지지층을 이루는 섬유의 섬도는 0.01 내지 10㎛이고,
상기 표면층을 이루는 섬유의 섬도는 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 6,
The filter,
A support layer made of non-woven fabric; And
Consists of; surface layers formed on both sides of the support layer,
The fineness of the fibers forming the support layer is 0.01 to 10 μm,
CMP slurry filtration filter, characterized in that the fineness of the fibers forming the surface layer is 1 to 20㎛.
제 1항에 있어서,
상기 부직포층은 평량이 10 내지 1,000 g/㎡인 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
The filter for filtering a CMP slurry, wherein the nonwoven fabric layer has a basis weight of 10 to 1,000 g/m 2.
제 1항에 있어서,
상기 부직포층은 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터.
The method of claim 1,
The non-woven fabric layer is a filter for CMP slurry filtration, characterized in that produced by any one or a plurality of manufacturing methods selected from spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun and electrospinning.
a) 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리아세탈, 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리알킬렌 설파이드, 폴리아릴렌 옥사이드, 폴리설폰 및 개질된 폴리설폰 중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 성분을 포함하는 방사액 또는 섬유를 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운, 니들펀칭, 플래시스펀 및 전기방사에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 제조방법을 적용하여 부직포층을 형성하는 단계;
b) 상기 부직포층의 표면에 폴리에틸렌 글리콜 디올레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시) 에탄올 및 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 계면활성제를 코팅하는 단계;
c) 상기 b) 단게의 부직포층에 친수성 폴리에스테르, 알콕실화 폴리아민, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스. 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 코팅액을 코팅하는 단계; 및
d) 상기 c) 단계 부직포층을 수세한 후, 열풍 건조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 슬러리 여과용 필터 제조방법.
a) Spinning comprising any one or more components selected from polyolefins, polyamides, polyacrylics, polyacetals, cellulose ethers, cellulose esters, polyalkylene sulfides, polyarylene oxides, polysulfones and modified polysulfone polymers Forming a nonwoven fabric layer by applying any one or a plurality of manufacturing methods selected from spunbond, spunlace, melt blown, needle punching, flash spun, and electrospinning to the liquid or fiber;
b) coating the surface of the nonwoven fabric layer with one or more surfactants selected from polyethylene glycol diolate, nonylphenoxypoly(ethyleneoxy) ethanol, and triethylene glycol divinyl ether;
c) Hydrophilic polyester, alkoxylated polyamine, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, methylcellulose, cellulose on the nonwoven fabric layer of the above b) step. Coating any one or a plurality of coating solutions selected from carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose; And
d) washing the nonwoven fabric layer in step c) with water and drying with hot air;
CMP slurry filtration filter manufacturing method comprising a.
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