KR20220096429A - 상이한 특성을 갖는 다수의 불소수지 다공질막을 구비한 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1PTFE 다공질막과 제2PTFE 다공질막 및 통기성 지지재를 포함하는 다공성 불소수지 복합체이며, 유체의 흐름 방향에서 상류에 위치한 제1PTFE 다공질막은 물에 대한 접촉각 154도 미만, 노드면적 3% 이상, 평균섬유직경 0.5㎛ 이상, 비표면적 0.1㎡/g 이하, 두께는 5㎛ 미만으로서, 큰 분진 및 오일 미스트 포집 성능이 우수하며, 수명 특성이 향상되는 다공성 불소수지 복합체를 제공한다.

Description

상이한 특성을 갖는 다수의 불소수지 다공질막을 구비한 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛{porous fluorine resin composite and filter unit}

본 발명은 상이한 특성을 갖는 다수의 불소수지 다공질막을 구비한 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛에 관한 것이다.

종래, PTFE 다공질막은, 에어 필터 여과재로서 다양한 분야에서 사용되고 있다. 진애 포집 성능이 우수한 PTFE 다공질막은, 분진이 적은 곳에서의 사용(예를 들어, 클린룸 내에서의 사용)에는 매우 적합하다. 그러나, 외기 처리 공조용 또는 터빈용 흡기 필터와 같은 대기 티끌의 여과에 사용하면, PTFE 다공질막의 표층부에서만 부유 분진을 포집하고, 그 결과 막힘을 일으켜 압력 손실이 상승하는 경우가 있었다. 그래서, 공기의 흐름의 상류측에, 부직포 등의 통기성 부재를 프리필터층으로서 설치함으로써, 미리 큰 분진을 포집하고, PTFE 다공질막의 막힘을 방지하여 에어 필터 여과재의 장수명화를 도모하는 시도가 이루어져 있다(특허문헌 1). 그러나, 특허문헌1에 기재된 에어 필터 여과재에서는, 프리필터층을 두껍게 하지 않으면 PTFE 다공질막의 막힘 방지 효과가 얻어지지 않기 때문에, 제조 비용이 높아진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 프리필터층을 두껍게 하면, 에어 필터 여과재의 플리트 가공(연속된 W자 형상의 접힘)이 곤란해진다고 하는 문제도 있었다.

분진에 의한 PTFE 다공질막의 막힘을 방지하는 방법으로서, 제1 PTFE 다공질막과 제2 PTFE 다공질막을 적층하고, 제2 PTFE 다공질막의 평균 구멍 직경이 제1 PTFE 다공질막의 평균 구멍 직경보다 크고, 제1 PTFE 다공질막보다 공기의 흐름의 상류측에 제2 PTFE 다공질막을 배치한 에어 필터 여과재가 제안되어 있다(특허문헌2). 특허문헌 2에 의하면, 제2 PTFE 다공질막이 분진 중의 직경이 큰 것을 포집하는 프리필터로서 기능하여, 에어 필터 여과재의 압력 손실의 상승이 억제되는 것이 기재되어 있다(단락 [0006]). 특허문헌 2의 에어 필터 여과재는, 입자 직경 0.1 내지 0.2㎛의 다분산 디옥틸프탈레이트(DOP)를 사용하여 포집 효율을 측정하고 있다는 점에서 명백한 바와 같이, 압력 손실의 상승이 억제되도록, PTFE 다공질막의 평균 구멍 직경이 제어되어 있다.

<선행문헌>

(특허문헌 1) 일본 특허 공개 제2000-300921호 공보

(특허문헌 2) 일본 특허 공개 제2001-170424호 공보

본 발명은 상이한 특성을 갖는 다수의 불소수지 다공질막을 구비하여, 큰 분진 및 오일 미스트 포집 성능이 우수하며, 사용 시간을 증가시킬 수 있는 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제 및 추가적 과제에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명은, 제1PTFE 다공질막과 제2PTFE 다공질막 및 통기성 지지재를 포함하는 다공성 불소수지 복합체이며, 유체의 흐름 방향에서 상류에 위치한 제1PTFE 다공질막은 물에 대한 접촉각 154도 미만, 노드면적 3% 이상, 평균섬유직경 0.5㎛ 이상, 비표면적 0.1㎡/g 이하, 두께는 5㎛ 미만인 다공성 불소수지 복합체를 제공한다.

또한, 상기 제2PTFE 다공질막의 두께는 10㎛ 내지 50㎛ 범위내이며, 평균공경이 0.5㎛ 이하인 다공성 불소수지 복합체를 제공한다.

또한, 상기 제2PTFE 다공질막은 상기 제1PTFE 다공질막의 평균섬유직경의 1 내지 15배인 다공성 불소수지 복합체를 제공한다.

또한, 상기 다공성 불소수지 복합체를 포함하는 필터 유닛을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛은 상이한 특성을 갖는 다수의 불소수지 다공질막을 구비하여, 큰 분진 및 오일 미스트 포집 성능이 우수하며, 사용 시간을 증가시킬 수 있다.

상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체는 제1PTFE 다공질막과 제2PTFE 다공질막 및 통기성 지지재를 포함하는 다공성 불소수지 복합체이며, 유체의 흐름 방향에서 상류에 위치한 제1PTFE 다공질막은 물에 대한 접촉각 154도 미만, 노드면적 3% 이상, 평균섬유직경 0.5㎛ 이상, 비표면적 0.1㎡/g 이하, 두께는 5㎛ 미만이다.

이를 통해 큰 분진 및 오일 미스트의 포집 성능이 우수하며, 제2PTFE의 사용시간을 늘릴 수 있어, 다공성 불소수지 복합체의 수명 특성이 향상된다.

상기 제2PTFE 다공질막의 두께는 10㎛ 내지 50㎛ 범위내이며, 평균공경이 0.5㎛ 이하인 것이 좋다.

또한, 상기 제2PTFE 다공질막은 상기 제1PTFE 다공질막의 평균섬유직경의 1 내지 15배인 것이 좋다.

한편, 본 발명은 상기 다공성 불소수지 복합체를 포함하는 필터 유닛을 포함한다. 필터 유닛의 구조는 제한되지 않으며, 다양할 수 있다. 상기 다공성 불소수지 복합체는 절곡되는 절곡부가 존재할 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 제1PTFE 다공질막과 제2PTFE 다공질막 및 통기성 지지재를 포함하는 다공성 불소수지 복합체이며,
   유체의 흐름 방향에서 상류에 위치한 제1PTFE 다공질막은 물에 대한 접촉각 154도 미만, 노드면적 3% 이상, 평균섬유직경 0.5㎛ 이상, 비표면적 0.1㎡/g 이하, 두께는 5㎛ 미만인 다공성 불소수지 복합체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2PTFE 다공질막의 두께는 10㎛ 내지 50㎛ 범위내이며, 평균공경이 0.5㎛ 이하인 다공성 불소수지 복합체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2PTFE 다공질막은 상기 제1PTFE 다공질막의 평균섬유직경의 1 내지 15배인 다공성 불소수지 복합체.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 다공성 불소수지 복합체를 포함하는 필터 유닛.