KR102665345B1 - 친수화된 다공성 고분자 필터, 이의 제조방법 및 이의 제습 용도 - Google Patents

친수화된 다공성 고분자 필터, 이의 제조방법 및 이의 제습 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일측 표면에는 평균 0.05 내지 10 μm 크기의 기공을, 타측 표면에는 친수성 고분자가 코팅되어 평균 1 내지 10 nm의 조절된 크기의 기공을 갖는, 일측이 친수화된 고분자 필터, 친수성 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체 용액에 다공성 고분자 필터의 일면을 침지시켜 중합화하는 단계를 포함하는 이의 제조방법 및 이의 제습 용도에 관한 것이다.

Description

친수화된 다공성 고분자 필터, 이의 제조방법 및 이의 제습 용도{Hydrophilized porous polymer filter, preparation method thereof, and useing the same for dehumidification}
본 발명은 일측 표면에는 평균 0.05 내지 10 μm 크기의 기공을, 타측 표면에는 친수성 고분자가 코팅되어 평균 1 내지 10 nm의 조절된 크기의 기공을 갖는, 일측이 친수화된 고분자 필터, 친수성 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체 용액에 다공성 고분자 필터의 일면을 침지시켜 중합화하는 단계를 포함하는 이의 제조방법 및 이의 제습 용도에 관한 것이다.
일반적으로 제습 공정은 습한 공기를 냉각시켜 응축시키는 원리를 이용한다. 이러한 제습 공정은 냉매를 이용하여 공기를 냉각시킴으로서 막대한 에너지가 소요되어 에너지 소요가 덜한 공정이 요구된다. 다른 제습 방법은 다공성 소재를 이용하여 수분을 흡습시킬 수 있다. 그러나 제습 시간이 오래걸리고 효율적이지 못한 단점이 있다. 최근에 분리막을 이용하여 제습하려는 시도가 있으나 효율이 많이 떨어지는 문제가 있다. 즉 표면 기공이 너무 작아서 수분 투과량이 너무 떨어지는 것이다.
본 발명자들은 다공성 고분자 필터의 표면을 처리하여 제습 공정에 사용 가능한 수분 투과 용량이 향상된 필터를 제공하기 위한 방법을 발굴하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 다공성 고분자 필터의 일면을 친수성 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체를 포함하는 용액에 침지시키고 중합화하여 다공성 고분자의 기공 표면을 코팅함으로써 선택적으로 친수성을 부여하는 동시에 기공 크기를 조절함으로써 비처리 또는 동일한 친수성 관능기를 포함하는 고분자 용액으로 코팅한 필터에 비해 증가된 수분 투과 용량을 달성할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 개시되는 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술되는 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 할 수 없다.
또한, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 통상의 실험만을 사용하여 본 발명에 기재된 본 발명의 특정 양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 확인할 수 있다. 또한, 이러한 등가물은 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다.
아울러, 본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
본 발명은 종래 분리막 기반의 제습 필터가 표면의 작은 기공 크기로 인한 낮은 수분 투과 유량을 나타내므로 그 효율이 떨어지는 것을 개선하고자 고안된 것이다. 구체적으로, 본 발명은 비용매유도 상분리법(nonsolvent-induced phase separation; NIPS)을 이용하되, 비용매에 침지시키기 전 높은 습도의 환경에 노출하여 수 마이크론 크기의 기공을 갖는 고분자 필터를 준비한 후, 선택적으로 이의 일측면에 친수성 관능기를 갖는 고분자의 단량체 용액으로부터 기공 표면에서의 중합화를 통해 친수성 고분자 코팅층을 도입하는 경우, 막의 표면을 친수화하는 동시에 기공 크기를 조절할 수 있어, 수분 투과 유량이 증가되고 제습 효율이 향상된 제습용 필터를 제공할 수 있음을 발견한 것에 본 발명의 특징이 있다.
본 발명의 제1양태는 다공성 고분자 필터의 일면을 히드록실기, 카르복실기, 아민기, 황산기, 니트로기, 인산기 및 탄산기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체 및 개시제를 포함하는 용액에 침지시키고 중합화하여 다공성 고분자의 기공 표면을 코팅하는 단계를 포함하는, 선택적으로 일면에 친수성 관능기를 갖는 고분자 코팅층이 도입되어 조절된 기공 크기를 갖는 다공성 고분자 필터의 제조방법을 제공한다.
예컨대, 상기 다공성 고분자 필터는 전체 용액 중량을 기준으로 8 내지 30중량%의 고분자, 10 내지 50중량%의 첨가제 및 여분의 용매를 포함하는 고분자 용액을 정해진 두께로 주조하고, 상대습도 60% 이상의 조건에서 0.5 내지 10분 동안 정치한 후, 50 내지 80℃의 비용매에 침지시켜 준비할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 고분자는 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리술폰(polysulfone; PSU), 셀룰로스아세테이트(cellulose acetate), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(arylene ether sulfone); PAES), 폴리아릴렌술폰(poly(arylene sulfone)), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinyledene fluoride; PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에틸렌 비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리케톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는, 둘 이상의 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 상기 고분자 용액은 8 내지 30중량%의 고분자를 함유할 수 있다. 예컨대, 용액 중의 고분자 함량이 8중량% 미만이면 점도가 낮아서 필터 성형이 어려울 수 있고, 30중량% 초과이면 기공 형성이 어려울 수 있다.
예컨대, 상기 고분자 용액에 함유되는 첨가제는, 분리막의 기공과 기공도를 향상시킬 수 있는 것으로서, 구체적으로는 에틸렌글리콜(ethylene glycol; EG), 또는 이의 중합체를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 첨가제는 분자량이 60 내지 200,000인 것으로서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜(DEG), 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 상기 고분자 용액은 10 내지 50중량%의 첨가제를 함유할 수 있다. 예컨대, 용액 중의 첨가제 함량이 10중량% 미만이면 기공 형성이 어려울 수 있고, 50중량% 초과이면 고분자 용액을 형성하는 것 자체가 어려울 수 있다.
본 발명의 용어, "비용매(nonsolvent)"는 고분자와의 상용성이 없는 용매이다. 구체적으로, 플로리(Flory)에 의해 체계화된 액체와 고분자의 상호작용에 있어서, 상호작용의 인력적인 정도와 고분자를 용해시키는 정도 및 강도에서 가장 상호작용이 약하여 고분자를 용해시키지 못하는 용매를 의미한다. 따라서, 비용매의 종류는 고분자의 종류 및/또는 물리·화학적 성질에 따라 상이할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 고분자 필터는 비용매유도 상분리법에 의해 준비될 수 있는데, 이는 고분자 용액을 비용매에 침지시킴으로써 기공을 형성하는 방법으로, 사용되는 첨가제 및 비용매의 종류에 따라 기공의 크기를 자유롭게 조절할 수 있다.
이때, 분리막의 구조를 조절하는 인자에는 여러 가지가 있으며, 일례가 고분자 용액 중의 고분자 농도와 고분자 용액에서 제거되는 용매 및 고분자 용액으로 들어오는 비용매의 상대 속도이다. 일반적으로 비용매가 들어오는 속도가 고분자 용액에서 제거되는 용매의 속도보다 빠르면 다공성 구조를 갖는 분리막이 만들어지며, 반대로 용매의 제거 속도가 비용매의 침투속도 보다 빠르면 조밀한 구조를 갖게된다. 분리막의 구조를 결정하는 다른 인자로는 용매, 또는 용매 시스템, 응고의 형태, 비용매의 온도 등이 있다. 응고속도가 느리면 스폰지(sponge) 형태의 미세 다공성 구조를 갖는 분리막이 생성되고, 응고속도가 빠르면 손가락(finger) 형태의 구조를 갖는 분리막이 생성될 수 있다.
한편, 사용하고자 하는 고분자 소재가 결정되면 이에 따라 용매 및 비용매를 선택할 수 있다. 비용매로는 일반적으로 물을 사용하며, 비용매와 용매는 서로 섞여야 한다는 점 때문에 용매의 선택은 제약을 받는다. 물과 섞이며 고분자의 용해성이 우수한 용매로는 디메틸포름아미드(dimethyl formamide; DMF), 디메틸아세트아미드(dimethyl acetamide; DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide; DMSO), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone; GBL), 1,4-디옥산(1,4-dioxane), 아세톤(acetone) 등이 있다. 비록 위의 용매들은 물과 잘 섞이지만 친화도(compatibility)는 서로 상이하다. 비용매와 용매의 친화도의 정도는 상분리 속도에 영향을 준다. 일반적으로 친화도가 크면 상분리 속도가 증가하고 작으면 감소한다. 예컨대, DMF, DMAc, NMP, DMSO 등은 물과의 친화도가 크고 THF, GBL, 1,4-디옥산 등은 상대적으로 낮다. 비용매와 용매의 친화도가 클 경우, 다시 말해 상분리 속도가 빠르면 생성된 고분자 분리막이 거대 기공을 갖기 때문에 기체 분리용 막보다는 대부분 한외 여과막(ultrafiltration membrane)에 응용된다.
예컨대, 상기 용매는 상온에서 선택된 고분자를 15% 이상 용해시킬 수 있는 물질이면, 제한없이 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 용매는 디메틸포름아미드(dimethylformamide; DMF), 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 및 디메틸술폭사이드로 구성된 군으로부터 선택되는 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 디메틸포름아미드를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 비용매는 물, 글리세롤, 에탄올류, 케톤 및 에테르로 구성된 군으로부터 선택되는 용매 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 비용매는 이후 공정에서 용매와의 혼합을 위해 용매와 비용매의 혼합물도 포함될 수 있다.
예컨대, 상기 고분자 용액을 폴리에스테르 등의 고체 필름 위에 일정한 습도 및 온도를 유지하면서 일정한 두께로 캐스팅하여 필터를 형성한 후, 비용매에 담궈 응고시킴으로써 제조할 수 있다. 이때, 상대습도는 60% 이상으로 유지되는 것이 바람직하다. 상대습도가 60% 미만으로 떨어지면 표면의 기공 형성이 어려워 최종적으로 형성되는 필터의 수증기 투과도가 낮아질 수 있다. 한편, 비용매의 온도는 50 내지 80℃로 유지되는 것이 바람직하다. 예컨대, 비용매의 온도가 50℃ 미만으로 낮아지면 표면의 기공 형성이 어려워 최종적으로 형성되는 필터의 수증기 투과도가 낮아질 수 있고 80℃ 초과하면 형성되는 분리막의 기공이 너무 커져서 제습 효과가 저하될 수 있다.
상기 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체는 중합화에 의해 고분자 골격을 형성할 수 있는 불포화 탄소결합 및 분자 내에 전술한 친수성 관능기를 하나 이상 포함하는 화합물일 수 있다. 예컨대, 상기 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체는 아크릴산(acrylic acid), 비닐술폰산, 비닐아민, 메타크릴산, 비닐알코올, 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 카르복시산, 아민, 술폰산, 니트로, 또는 알콜기를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 단량체는 물 또는 저급알코올에 용해되는 물질일 수 있다. 나아가, 상기 단량체는 0.1 내지 1중량% 농도로 사용할 수 있다. 단량체의 농도가 0.1중량% 미만이면 기대하는 정도의 친수성 향상을 달성하기 어렵고, 1중량% 초과이면 최종 형성되는 기공의 크기가 너무 작아져서 수분 투과량이 현저히 떨어질 수 있다.
예컨대, 상기 개시제는 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile; AIBN), 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide; BPO) 또는 디터트부틸퍼옥사이드(di-tert-butyl peroxide; DEBP)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 상기 개시제는 0.001 내지 0.01중량% 농도로 사용할 수 있다. 개시제 농도가 0.001중량% 미만이면 고분자 중합이 상당히 지연되어 공정에 많은 시간이 소요되며, 0.01중량% 초과이면 더이상 고분자 중합에 영향을 주지 않고 시약이 낭비된다.
예컨대, 상기 중합화는 70 내지 100℃로 가온하여 5 내지 60분 동안 정치함으로써 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 당업계에 공지된 비닐류의 고분자의 중합화 방법을 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명의 제2양태는 일측 표면에는 평균 0.05 내지 20 μm 크기의 기공을, 타측 표면에는 친수성 고분자가 코팅되어 평균 1 내지 10 nm의 조절된 크기의 기공을 갖는, 일측이 친수화된 고분자 필터를 제공한다.
예컨대, 상기 고분자 필터는 전술한 제1양태의 제조방법에 의해 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 친수성 고분자 코팅 및 조절된 크기의 기공으로 인해 제습 효율이 향상된 것이 특징이다.
구체적으로, 본 발명의 고분자 필터는 0.2 kg/m2·hr 이상의 증가된 수분 투과 유량을 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이는 본 발명의 고분자 필터가 전착도장 공정에 사용되는 제습막에 요구되는 수분 투과 용량을 달성할 수 있으므로, 이에 활용될 수 있음을 시사하는 것이다.
예컨대, 상기 고분자는 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 셀룰로스아세테이트, 폴리아릴렌에테르술폰, 폴리아릴렌술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리케톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는, 둘 이상의 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 고분자 필터는 중공사 또는 평막 형태를 가질 수 있다. 나아가, 강도를 부여하거나, 다른 기능성을 부여하는 등의 추가적인 목적에 따라 지지체 상에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 지지체로는 당업계에 공지된 다양한 물질의 것을 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명의 제3양태는 일측 표면에는 평균 0.05 내지 10 μm 크기의 기공을, 타측 표면에는 친수성 고분자가 코팅되어 평균 1 내지 10 nm의 조절된 크기의 기공을 갖는, 일측이 친수화된 고분자 필터를 구비한 제습 장치를 제공한다.
예컨대, 본 발명의 제습 장치는 진공 펌프를 이용하여 구동될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 고분자 필터는 0.2 kg/m2·hr 이상의 증가된 수분 투과 유량을 나타내어 전착도장 공정에 사용되는 제습막에 요구되는 수분 투과 용량을 달성할 수 있으므로, 이를 구비한 제습 장치는 전착도장 공정, 예컨대, 자동차 또는 조선기자재의 도장 공정에 사용될 수 있다.
예컨대 본 발명의 제습 장치는 자동차 또는 조선기자재의 도장 공정에 사용될 수 있다. 도장 공정은 자동차 및 조선기자재의 제조에 있어서 마지막 공정으로서 완벽한 도장 품질을 보장하기 위해서는 작업장의 습도를 적정 수준으로 유지하는 것이 필수적이다. 이때, 습도가 조절되지 못하면 최종 생산제품에서 불량발생비율이 현저히 높아질 수 있다. 따라서, 생산수율의 향상을 위해서는 도장 공정 및 이를 수행하는 공장의 습도 조절에 각별한 유의가 필요하며, 이를 위해서는 제습 장치를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법으로 제조된 고분자 필터는 우수한 제습 효과를 나타내므로 기존의 막대한 에너지와 번거로운 공정을 필요로 하는 제습 방식을 이용하지 않고 간편하게 구동될 수 있는 제습 장치를 제공할 수 있으므로 품질 향상을 위해 제습을 필요로 하는 자동차 또는 조선기자재의 도장 공정에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 PES 다공성 필터의 표면을 나타낸 도이다. (a)와 (b)는 각각 필터의 앞면과 뒷면을 나타낸다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 효과를 보다 더 구체적으로 설명하고자 하나, 이들 실시예는 본 발명의 예시적인 기재일뿐 본 발명의 범위가 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 친수화된 PES 필터의 제조 - 1
PES(polyethersulfone) 15중량%, 디메틸포름아미드(dimethylformamide; DMF) 45중량%, 및 디에틸렌글리콜(diethylene glycol; DEG) 40중량%를 혼합하여 고분자 용액을 준비하였다. 상기 고분자 용액을 20℃로 유지하면서 100 μm 두께로 도포하고, 70% 상대습도에서 5분 동안 정치한 후, 60℃의 물/DMAc(dimethylacetamide)(80/20중량%)에 침지하여 다공성 필터를 제조하였다. 상기 다공성 필터를 건조한 후, 아크릴산 0.5중량% 및 AIBN 개시제 0.005중량%를 에탄올에 용해시킨 단량체 용액에 상기 다공성 필터의 기공이 큰 앞면을 10분 동안 침지하고 80℃에서 30분 동안 정치한 후, 물 속에 침지하여 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
실시예 2: 친수화된 PES 필터의 제조 - 2
상대적으로 기공이 작은 다공성 필터의 뒷면을 단량체 용액에 침지하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
비교예 1: 친수화된 PES 필터의 제조 - 3
PES 15중량% 및 디메틸포름아미드(DMF) 85중량%를 포함하며, 디에틸렌글리콜(DEG)를 불포함하는 고분자 용액을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
비교예 2: 친수화된 PES 필터의 제조 - 4
다공성 필터 제조시 70%가 아닌 50% 상대습도에 정치하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
비교예 3: 친수화된 PES 필터의 제조 - 5
아크릴산 1.2중량%를 포함하는 단량체 용액을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
비교예 4: 친수화된 PES 필터의 제조 - 6
단량체를 중합하는 공정을 생략한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
PES(polyethersulfone) 15중량%, 디메틸포름아미드(dimethylformamide; DMF) 45중량%, 및 디에틸렌글리콜(diethylene glycol; DEG) 40중량%를 혼합하여 고분자 용액을 준비하였다. 상기 고분자 용액을 20℃로 유지하면서 100 μm 두께로 도포하고, 70% 상대습도에서 5분 동안 정치한 후, 60℃의 물/DMAc(dimethylacetamide)(80/20중량%)에 침지하여 다공성 필터를 제조하였다.
비교예 5: 친수화된 PES 필터의 제조 - 7
단량체 용액에 침지시켜 중합화하는 대신에 폴리아크릴산 0.5중량% 수용액에 다공성 필터를 10분 동안 침지시킨 후 건조하여 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친수성을 부여한 필터를 제조하였다.
실험예 1: 친수화된 PES 필터의 물성측정
상기 실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조한 친수화된 다공성 필터의 수분 투과 유량을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 구체적으로, 수분 투과 유량은 상대습도 80%로 조절된 챔버 안에 테스트하고자 하는 다공성 필터 모듈을 장착하고 상대 차압 0.5 bar의 진공으로 흡입하면서 유량계를 사용하여 투과 유량을 측정하였다.
다음으로는 99% 산소 혹은 99.99% 고순도 수소를 이용하여 1기압 하에서 유량계를 이용하여 상기 제조된 친수화된 다공성 필터들의 질소투과도와 수소투과도를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 이때, 질소투과도와 수소투과도의 단위로는 GPU(gas permeation unit, 10-6 cm3/cm2.sec.cmHg)를 사용하였다. 친수화도는 접촉각을 측정하였다.
구분 수분투과유량 (kg/m2hr) 질소투과도 (GPU) 수소투과도 (GPU) 접촉각
(도)
실시예 1 0.22 3 62 62
실시예 2 0.2 2 55 64
비교예 1 0.07 1 15 64
비교예 2 0.12 1 31 65
비교예 3 0.15 2 35 56
비교예 4 0.19 3 40 78
비교예 5 0.15 1 31 75
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 다공성 고분자 필터의 일면을 히드록실기, 카르복실기, 아민기, 황산기, 니트로기, 인산기 및 탄산기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체 및 개시제를 포함하는 용액에 침지시키고 중합화하여 다공성 고분자의 기공 표면을 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 다공성 고분자 필터는 전체 용액 중량을 기준으로 8 내지 30중량%의 고분자, 10 내지 50중량%의 첨가제 및 여분의 용매를 포함하는 고분자 용액을 정해진 두께로 주조하고, 상대습도 60% 이상의 조건에서 0.5 내지 10분 동안 정치한 후, 50 내지 80℃의 비용매에 침지시켜 준비하는, 선택적으로 일면에 친수성 관능기를 갖는 고분자 코팅층이 도입되어 조절된 기공 크기를 갖는 다공성 고분자 필터의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고분자는 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리술폰(polysulfone; PSU), 셀룰로스아세테이트(cellulose acetate), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(arylene ether sulfone); PAES), 폴리아릴렌술폰(poly(arylene sulfone)), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinyledene fluoride; PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리케톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는, 둘 이상의 공중합체 또는 이들의 혼합물인 것인, 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 분자량이 60 내지 200,000인 중합체인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 또는 이의 중합체인 것인, 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 디메틸포름아미드(dimethylformamide; DMF), 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 및 디메틸술폭사이드로 구성된 군으로부터 선택되는 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매인 것인, 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비용매는 물, 글리세롤, 에탄올류, 케톤류 및 에테르류의 용매로 구성된 군으로부터 선택되는 용매 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인, 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 관능기를 포함하는 고분자의 비닐계 단량체는 아크릴산(acrylic acid), 비닐술폰산, 비닐아민, 메타크릴산, 비닐알코올, 또는 이들의 혼합물인 것인, 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 개시제는 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile; AIBN), 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide; BPO) 또는 디터트부틸퍼옥사이드(di-tert-butyl peroxide; DEBP)인 것인, 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 중합화는 70 내지 100℃로 가온하여 5 내지 60분 동안 정치함으로써 수행하는 것인, 제조방법.
  11. 일측 표면에는 평균 0.05 내지 10 μm 크기의 기공을, 상기 일측 표면과 반대되는 편에 위치한 타측 표면에는 친수성 고분자가 코팅되어 평균 1 내지 10 nm의 조절된 크기의 기공을 갖고,
    상기 고분자 필터는 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 것인, 일측이 친수화된 고분자 필터.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 친수성 고분자 코팅 및 조절된 크기의 기공으로 인해 제습 효율이 향상된 것인, 고분자 필터.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 고분자는 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 셀룰로스아세테이트, 폴리아릴렌에테르술폰, 폴리아릴렌술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴, 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리케톤으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는, 둘 이상의 공중합체 또는 이들의 혼합물인 것인, 고분자 필터.
  15. 제11항에 있어서,
    중공사 또는 평막 형태를 갖는 것인, 고분자 필터.
  16. 일측 표면에는 평균 0.05 내지 10 μm 크기의 기공을, 상기 일측 표면과 반대되는 편에 위치한 타측 표면에는 친수성 고분자가 코팅되어 평균 1 내지 10 nm의 조절된 크기의 기공을 갖는, 일측이 친수화된 고분자 필터를 구비하고,
    상기 고분자 필터는 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 것인, 제습 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제습 장치는 전착도장 공정에 사용되는 것인, 제습 장치.
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