KR20130080619A - 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층이 형성된 역삼투막 및 그 제조방법 - Google Patents

양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층이 형성된 역삼투막 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다공성 지지체; 상기 다공성 지지체 상에 형성되는 폴리아미드 활성층; 및 상기 폴리아미드 활성층 상에 형성되며, 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 포함하는 역삼투막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층이 형성된 역삼투막 및 그 제조방법{REVERSE OSMOSIS MEMBRANE HAVING A COATING LAYER COMPRISING ZWITTERION POLYMER AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 역삼투막 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그 표면에 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층이 형성되어, 내오염 성능이 우수한 역삼투막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반투과성막으로 격리된 두 용액 사이에서 용매가 용질의 농도가 낮은 용액에서 높은 용액 쪽으로 분리막을 통과하여 이동하는 현상을 삼투 현상이라 하며, 이때 용매의 이동으로 용질의 농도가 높은 용액 측에 작용하는 압력을 삼투압이라고 한다. 그런데 삼투압보다 높은 외부 압력을 걸어주면 용매는 용질의 농도가 낮은 용액 쪽으로 이동하게 되는데, 이 현상을 역삼투라고 한다. 역삼투 원리를 이용하여 압력 구배를 구동력으로 해서 반투과성 막을 통해 각종 염이나 유기 물질을 분리해낼 수 있다. 이러한 역삼투 현상을 이용한 역삼투 분리막은 분자 수준의 물질을 분리하고, 염수 또는 해수에서 염을 제거하여 가정용 및 건축용, 산업용 용수를 공급하는데 사용되고 있다.
이러한 역삼투 분리막의 대표적인 예로는, 폴리아미드계 역삼투 분리막을 들 수 있으며, 폴리아미드계 역삼투 분리막은 미세 다공층 지지체 상에 폴리아미드 활성층을 형성하는 방법으로 제조되고 있으며, 보다 구체적으로는, 부직포 위에 폴리설폰층을 형성하여 미세 다공성 지지체를 형성하고, 이 미세 다공성 지지체를 m-페닐렌 디아민(m-Phenylene Diamine, mPD) 수용액에 침지시켜 mPD층을 형성하고, 이를 다시 트리메조일클로라이드(TriMesoyl Chloride, TMC) 유기 용매에 침지시켜 mPD층을 TMC와 접촉시켜 계면 중합시킴으로써 폴리아미드층을 형성하는 방법으로 제조되고 있다.
한편, 최근에는 역삼투막의 성능을 개선하기 위해 폴리아미드층 상에 내구성이나 내오염성을 향상시키기 위해 폴리아미드 활성층 표면에 비닐 모노머를 그라프트 공중합하거나(미국공개특허 20090308804), 폴리아미드 활성층에 TiO2 와 같은 무기입자를 도입하는 방법(미국등록특허 6551536) 등이 제안되었다. 그러나, 상기 기술들의 경우, 그 효과가 미미하거나, 여러층의 코팅층을 형성하여야 하기 때문에 역삼투막의 두께가 두꺼워지고, 그로 인해 정수 기능이 저하될 수 있으며, 제조 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 염제거율, 투과 유량과 같은 정수 성능을 저하시키지 않으면서도 우수한 내오염성을 가지며, 박형으로 구현할 수 있는 역삼투막을 제공하고자 한다.
일 측면에서, 본 발명은 다공성 지지체; 상기 다공성 지지체 상에 형성되는 폴리아미드 활성층; 및 상기 폴리아미드 활성층 상에 형성되며, 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 포함하는 역삼투막을 제공한다.
이때, 상기 양쪽성 이온 고분자는, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 및 8-(아크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 양쪽성 이온 모노머를 포함하며, 바람직하게는 상기 양쪽성 이온 모노머와 함께 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리(에틸렌글리콜) 메타크릴레이트를 포함하는 것일 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성 지지체를 양쪽성 이온 고분자를 함유하는 수용액으로 처리하는 단계를 포함하는 역삼투막 제조 방법을 제공한다.
이때, 상기 수용액은 양쪽성 이온 고분자를 0.0001 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 처리는 침지법에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층이 형성된 역삼투막은 정수 성능을 저하시키지 않으면서도 종래의 역삼투막에 비해 우수한 내오염성을 갖는다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명자들은 정수 성능을 저하시키지 않으면서도 내오염성이 우수한 역삼투막을 개발하기 위해, 연구를 거듭한 결과, 폴리아미드 활성층 상에 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 형성함으로써, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 역삼투막은 (1) 다공성 지지체 (2)폴리아미드 활성층 및 (3) 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 포함한다.
상기 (1) 다공성 지지체로는, 부직포 상에 고분자 재료의 코팅층이 형성된 것을 사용할 수 있으며, 상기 고분자 재료로는, 예를 들면, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리메틸클로라이드 및 폴리비닐리젠플루오라이드 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. 이 중에서도 특히 폴리설폰이 바람직하다.
한편, 상기 (2) 폴리아미드 활성층은 아민 화합물과 아실 할라이드 화합물의 계면 중합에 의해 형성될 수 있으며, 이때 상기 아민 화합물은, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 1,3,6-벤젠트리아민, 4-클로로-1,3-페닐렌디아민, 6-클로로-1,3-페닐렌디아민, 3-클로로-1,4-페닐렌 디아민 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 또한, 상기 아실 할라이드 화합물은, 이로써 제한 되는 것은 아니나, 예를 들면, 트리메조일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드, 테레프탈로일클로라이드 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 (3) 코팅층은 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 양쪽성 이온 고분자는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 및 8-(아크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 양쪽성 이온 모노머를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 양쪽성 이온 고분자는 상기 모노머 성분 이외에, 물성을 향상시키기 위한 다른 성분들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 상기 양쪽성 이온 고분자는 친수성 및 폴리아미드 활성층과의 결합력을 향상시키기 위해 친수성 모노머 성분들, 예를 들면, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 3-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 아크릴레이트, 2,4-디히드록시부틸 아크릴레이트, 2-아미노에틸 메타크릴레이트, 3-아미노프로필 에타크릴레이트, 2-아미노프로필 메타크릴레이트, 4-아미노부틸 메타크릴레이트, 3-아미노부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크리레이트, 2-히드록프로필 메타크릴레이트, 3-히드록시프로필 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 3-히트록시부틸 메타크릴레이트, 아크릴 아미드 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 양쪽성 이온 고분자는 유기 오염물질에 대한 내오염특성을 향상시키기 위한 성분으로, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트(PEGMA) 등을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트는 체인 수가 3 ~ 200 정도인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 양쪽성 이온 고분자는 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리에틸렌글리콜(PEGMA)을 포함하는 4원 공중합체일 수 있으며, 이때, 상기 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트의 당량비는 0.5~7 : 0.01~1 : 0.01~1 : 0.5~5 정도인 것이 바람직하다. 각 성분의 함량이 상기 수치 범위를 만족할 때, 폴리아미드 활성층과 코팅층 사이의 결합력, 초친수성 및 내오염성 등의 물성이 우수하게 나타나기 때문이다.
보다 바람직하게는, 상기 양쪽성 이온 고분자는 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드, ((3-메타크릴로일아미노)프로필)-디메틸(3-술포프로필)-암모늄 히드록사이드 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트를 포함하는 4원 공중합체일 수 있다.
상기와 같이 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 형성할 경우, 양쪽성 고분자의 친수성에 의해 오염 물질이 역삼투막 표면에 흡착되는 것을 방지할 수 있어 우수한 내오염성을 구현할 수 있다. 특히, 유기 생물에 의한 바이오 파울링(bio-fouling) 방지 효과가 우수하다.
본 발명자의 실험에 따르면, 상기와 같이 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층이 형성된 본 발명의 역삼투막의 경우, 초기 염제거율이 97% 이상, 초기 유량이 25 gallon/ft2·day 이상으로 종래 역삼투막과 동등하거나 우수한 성능을 가지며, 오염 물질인 카제인을 투입하고 2시간 경과 후에도 염제거율이 97 % 이상, 유량이 20 내지 35 gallon/ft2·day 정도로 정수 기능이 크게 떨어지지 않는 것으로 나타났다. 즉, 본 발명의 역삼투막은 종래의 역삼투막에 비해 내오염성이 매우 우수하다.
다음으로 본 발명의 역삼투막의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 역삼투막은 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성 지지체를 양쪽성 이온 고분자가 함유된 수용액으로 처리하여 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
이때, 상기 다공성 지지체 상에 폴리아미드 활성층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에 잘 알려진 역삼투막 제조 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 다공성 지지체를 m-페닐렌 디아민(m-Phenylene Diamine, mPD) 수용액에 침지하여 mPD층을 형성하고, 이를 다시 트리메조일클로라이드(TriMesoyl Chloride, TMC) 유기 용매에 침지하여 mPD층을 TMC와 접촉시켜 계면 중합시킴으로써 폴리아미드 활성층을 형성할 수 있다. 또한, 침지법 대신 스프레이 또는 코팅 등의 방법을 통해 폴리아미드 활성층을 형성할 수도 있다.
한편, 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성 지지체를 상기 양쪽성 이온 고분자가 함유된 수용액으로 처리하여 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계는, 예를 들면, 상기 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성 지지체를 상기 양쪽성 이온 고분자가 함유된 수용액에 침지시키는 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 수용액은 양쪽성 이온 고분자를 0.0001 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 5중량%, 가장 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%의 함량으로 포함하는 것이 바람직하다. 양쪽성 이온 고분자의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 내오염성 및 정수 성능이 모두 우수하게 나타난다.
또한, 상기 침지 시간은 1분 내지 5시간정도인 것이 바람직하다. 침지시간이 1분 미만일 경우, 내오염성 고분자가 폴리아미드 역삼투막과 충분히 결합할 수 없게 되며, 침지시간이 5시간 이상일 경우, 내오염성을 부여하는 코팅층이 두껍게 형성되어 역삼투막의 투과유량이 감소되는 부정적인 영향이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 침지 처리를 통해 폴리아미드 활성층 상에 코팅층이 형성되면, 코팅층과 폴리아미드 활성층의 밀착성을 향상시키기 위해 약 40 내지 80℃에서 약 1 내지 30 분 동안 건조시키는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 양쪽성 이온 고분자는, 양쪽성 이온 모너머를 포함하며, 이때, 상기 양쪽성 이온 모노머는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 및 8-(아크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 양쪽성 이온 고분자는 상기 모노머 성분 이외에, 물성을 향상시키기 위한 다른 성분들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 상기 양쪽성 이온 고분자는 친수성 및 폴리아미드 활성층과의 결합력을 향상시키기 위해 친수성 모노머 성분들, 예를 들면, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 3-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 아크릴레이트, 2,4-디히드록시부틸 아크릴레이트, 2-아미노에틸 메타크릴레이트, 3-아미노프로필 에타크릴레이트, 2-아미노프로필 메타크릴레이트, 4-아미노부틸 메타크릴레이트, 3-아미노부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크리레이트, 2-히드록프로필 메타크릴레이트, 3-히드록시프로필 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 3-히트록시부틸 메타크릴레이트, 아크릴 아미드 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 양쪽성 이온 고분자는 유기 오염물질에 대한 내오염특성을 향상시키기 위한 성분으로, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트(PEGMA) 등을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트는 체인 수가 3 ~ 200 정도인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 양쪽성 이온 고분자는 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 (PEGMA)을 포함하는 4원 공중합체일 수 있으며, 이때, 상기 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트의 당량비는 0.5~7 : 0.01~1 : 0.01~1 : 0.5~5 정도인 것이 바람직하다. 각 성분의 함량이 상기 수치 범위를 만족할 때, 폴리아미드 활성층과 코팅층 사이의 결합력, 초친수성 및 내오염성 등의 물성이 우수하게 나타나기 때문이다.
보다 바람직하게는, 상기 양쪽성 이온 고분자는 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드, ((3-메타크릴로일아미노)프로필)-디메틸(3-술포프로필)-암모늄 히드록사이드 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트를 포함하는 4원 공중합체일 수 있다.
한편, 본 발명의 역삼투막 제조 방법은 상기 성분들을 상기 당량비로 혼합한 후 중합시켜 양쪽성 이온 고분자를 제조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 양쪽성 이온 고분자 제조 단계는 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트를 0.5~7 : 0.01~1 : 0.01~1 : 0.5~5의 당량비로 혼합한 후 중합 반응시키는 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 중합 반응은 40 ~ 100℃에서 0.1 ~ 10 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 중합 반응의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 라디칼 중합일 수 있다. 상기 중합 반응 결과 형성되는 공중합체는 랜덤 공중합체이다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더 자세히 설명한다.
제조예 1 - 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성 지지체 제조
DMF(N,N-디메틸포름아미드) 용액에 18중량%의 폴리술폰 고형분을 넣고 80℃에서 12시간 이상 녹여 균일한 액상이 얻었다. 이 용액을 폴리에스테르 재질의 95 ~ 100㎛ 두께의 부직포 위에 45 ~ 50㎛ 두께로 캐스팅하여 다공성 폴리술폰 지지체를 형성하였다.
상기 방법으로 제조된 다공성 폴리술폰 지지체를 2중량%의 메타페닐렌디아민을 포함하는 수용액에 2분 동안 담갔다 꺼낸 후, 지지체 상의 과잉의 수용액을 25psi 롤러를 이용하여 제거하고, 상온에서 1분간 건조하였다.
그런 다음, 상기 지지체를 ISOL-C(SK Chem)용매를 사용한 0.1중량%의 트리메조일클로라이드 유기 용액에 1분간 담갔다가 꺼내고, 60℃ 오븐에서 10분간 건조하였다. 그런 다음, 0.2중량% 탄산나트륨 수용액에서 상온에서 2시간 이상 수세한 후, 증류수로 수세하여 200nm 두께의 폴리아미드 활성층을 갖는 다공성 지지체를 제조하였다.
제조예 2 - 양쪽성 이온 고분자 제조
2-히드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 아크릴 아미드(AA), ((3-(메타크릴로일아미노)프로필)-디메틸(3-술포프로필)-암모늄 히드록사이드(MPDSAH) 및 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 Mn 526 (PEGMA)를 0.85 : 0.15 : 6 : 3의 당량비로 혼합한 후, 라디칼 개시제인 V-50 (Wako Pure Chemicals Ind.)을 이용하여 라디칼 중합법으로 60℃에서 3시간 동안 반응시켜, PHEA-PAA-PMPDSAH-PEGMA로 이루어진 4원 공중합체를 얻었다.
실시예 1
제조예 1에 의해 제조된 폴리아미드 활성층을 갖는 다공성 지지체를 증류수로 세척한 후, 제조예 2에 의해 양쪽성 이온 고분자를 0.005중량%의 함량으로 함유하는 수용액에 1분간 침지시킨 후, 60℃ 오븐에서 10분간 건조시켜 코팅층을 형성하였다.
실시예 2
수용액 내의 양쪽성 이온 고분자의 함량을 0.05 중량%로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅층을 형성하였다.
실시예 3
수용액 내의 양쪽성 이온 고분자의 함량을 0.5 중량%로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅층을 형성하였다.
실시예 4
수용액 내의 양쪽성 이온 고분자의 함량을 1 중량%로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅층을 형성하였다.
실시예 5
수용액 내의 양쪽성 이온 고분자의 함량을 3 중량%로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅층을 형성하였다.
실시예 6
수용액 내의 양쪽성 이온 고분자의 함량을 5 중량%로 한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅층을 형성하였다.
비교예
비교를 위해 제조예 1에 의해 제조된 폴리아미드 활성층을 갖는 다공성 지지체를 증류수로 세척한 후, 어떠한 표면처리도 하지 않은 상태로 그대로 사용하였다.
실험예 1 - 정수 성능 평가
상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예에 의해 제조된 역삼투막의 초기 염 배제율 및 초기 투과 유량을 측정하였다. 초기 염배제율과 초기 투과 유량은 25℃에서 32,000ppm의 염화나트륨 수용액을 1400mL/min의 유량으로 공급하면서 측정하였다. 막 평가에 사용한 역삼투막 셀 장치는 평판형 투과셀과 고압펌프, 저장조 및 냉각 장치를 구비하였으며, 평판형 투과 셀의 구조는 크로스-플로우(cross-flow) 방식으로 유효 투과면적은 140cm2이다. 세척한 역삼투막을 투과셀에 설치한 다음, 평가 장비의 안정화를 위하여 3차 증류수를 이용하여 1시간 정도 충분히 예비 운전을 실시하였다. 그런 다음, 32,000ppm의 염화나트륨 수용액으로 교체하여 압력과 투과 유량이 정상 상태에 이를 때까지 1시간 정도 장비 운전을 실시한 후, 10분간 투과되는 물의 양을 측정하여 유량을 계산하고, 전도도 미터(Conductivity Meter)를 사용하여 투과 전후 염 농도를 분석하여 염배제율을 계산하였다. 측정 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.
초기 염배제율(%) 초기 투과유량(gallon/ft2·day)
실시예 1 97.79 25.6
실시예 2 97.91 26.9
실시예 3 98.14 28.1
실시예 4 98.58 30.12
실시예 5 98.35 29.8
실시예 6 98.41 29.3
비교예 97.88 26.6
실험예 2 - 내오염성 평가
실시예 1 ~ 6 및 비교예에 의해 제조된 역삼투막의 내오염성을 평가하였다. 내오염성 평가는 32,000ppm의 NaCl 수용액과 100ppm의 카제인 혼합 수용액을 사용하여 800psi의 압력에서 측정하였다. 초기 염 배제율 및 유량을 평가한 후, 100ppm의 카제인 수용액을 평가기 탱크에 투입하고, 즉시 염배제율과 유량의 변화를 측정하였다. 그런 다음 2시간 후에 염배제율과 유량의 변화를 측정하였다. 카제인은 pH 11 이상의 수용액에 녹여 사용하였다. 측정 결과는 [표 2]에 나타내었다.
카제인 투입 직후 초기유량 카제인 투입 2시간 후 초기 유량 카제인 투입 직후 염 제거율 카제인 투입 2시간 후 염 제거율
실시예 1 26.1 23.25 97.65 97.87
실시예 2 26.4 24.54 97.51 98.03
실시예 3 28.9 27.83 98.24 98.41
실시예 4 31.56 31.38 98.64 98.73
실시예 5 28.6 28.13 98.78 98.84
실시예 6 27.9 27.57 98.41 98.66
비교예 25.4 22.89 97.87 96.16
실험예 3
실시예 4에 의해 제조된 역삼투막의 내오염성을 32,000ppm의 NaCl 수용액과 300ppm의 카제인 혼합 수용액을 사용하여 800psi의 압력에서 측정하였다. 측정 결과는 표 3에 나타내었다.
카제인 투입 직후 초기유량 카제인 투입 2시간 후 초기 유량 카제인 투입 직후 염 제거율 카제인 투입 2시간 후 염 제거율
실시예 4 32.1 31.92 98.54 99.21

Claims (14)

  1. 다공성 지지체;
    상기 다공성 지지체 상에 형성되는 폴리아미드 활성층; 및
    상기 폴리아미드 활성층 상에 형성되며, 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 포함하는 역삼투막.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양쪽성 이온 고분자는 [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일옥시)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일옥시)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일옥시)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(메타크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [2-(아크릴로일아미노)에틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [3-(아크릴로일아미노)프로필]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(메타크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(2-술포에틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(3-술포프로필)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(4-술포부틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(5-술포펜틸)-암모늄 하이드록사이드, [4-(아크릴로일아미노)부틸]-디메틸-(6-술포헥실)-암모늄 하이드록사이드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 8-(아크릴로일옥시)옥틸 3-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(메타크릴로일아미노)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메타크릴로일아미노)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메타크릴로일아미노)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메타크릴로일아미노)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메타크릴로일아미노)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(메타크릴로일아미노)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 8-(메타크릴로일아미노)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(아크릴로일옥시)에틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(아크릴로일옥시)프로필 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(아크릴로일옥시)부틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(아크릴로일옥시)펜틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(아크릴로일옥시)헥실 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 7-(아크릴로일옥시)헵틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 및 8-(아크릴로일옥시)옥틸 4-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 양쪽성 이온 모노머를 포함하는 역삼투막.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 양쪽성 이온 고분자는 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 3-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 아크릴레이트, 2,4-디히드록시부틸 아크릴레이트, 2-아미노에틸 메타크릴레이트, 3-아미노프로필 에타크릴레이트, 2-아미노프로필 메타크릴레이트, 4-아미노부틸 메타크릴레이트, 3-아미노부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크리레이트, 2-히드록프로필 메타크릴레이트, 3-히드록시프로필 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 3-히트록시부틸 메타크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리 (에틸렌글리콜) 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것인 역삼투막.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양쪽성 이온 고분자는 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리 (에틸렌글리콜) 메타크릴레이트를 포함하는 것인 역삼투막.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 양쪽성 이온 고분자는 양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리 (에틸렌글리콜) 메타크릴레이트를 0.5~7 : 0.01~1 : 0.01~1 : 0.5~5 의 당량비로 포함하는 랜덤공중합체인 역삼투막.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 부직포 상에 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리메틸클로라이드 및 폴리비닐리덴 플루오라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 코팅하여 형성된 것인 역삼투막.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드계 활성층은 아민 화합물과 아실 할라이드 화합물의 계면 중합에 의해 형성되는 것인 역삼투막.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역삼투막은 카제인 투입 2시간 경과 후의 염제거율이 97 %이상이고, 유량이 20 내지 35 gallon/ft2·day 인 역삼투막.
  9. 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성 지지체를 양쪽성 이온 고분자를 함유하는 수용액으로 처리하여 양쪽성 이온 고분자를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 역삼투막 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수용액은 양쪽성 이온 고분자를 0.0001 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 포함하는 역삼투막 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 처리는 침지법에 의해 수행되는 역삼투막 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 침지는 1분 내지 5시간 동안 수행되는 역삼투막 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    양쪽성 이온 모노머, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드 및 폴리 (에틸렌글리콜) 메타크릴레이트를 0.5~7 : 0.01~1 : 0.01~1 : 0.5~5 의 당량비로 혼합한 후, 중합 반응시켜 양쪽성 이온 고분자를 제조하는 단계를 더 포함하는 역삼투막 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 코팅층을 형성하는 단계 이후에 40 내지 80℃에서 1 내지 30 분 동안 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 역삼투막 제조 방법.
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