KR20130111367A

KR20130111367A - 큰 기공 폴리머 막

Info

Publication number: KR20130111367A
Application number: KR20130032450A
Authority: KR
Inventors: 이-판 왕; 아마나우쓰 싱
Original assignee: 폴 코포레이션
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2013-10-10
Also published as: KR101470571B1; SG193703A1; BR102013005328B1; AU2013201107B2; CN103357282A; JP2013212503A; BR102013005328A2; JP5845513B2; EP2644261A1; EP2644261B1; TWI501806B; US20130256229A1; US9248414B2; TW201410313A; CA2810018A1; CA2810018C; EP2644261B9; JP2016106022A; CN103357282B; AU2013201107A1

Abstract

약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 기공 밀도를 갖는 제 1 미세다공성 스킨(skin) 표면, 제 2 다공성 표면 및 상기 표면들 사이에 있는 몸체(bulk)로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 다공성 폴리머 막과 그 사용 및 제조 방법이 개시된다.

Description

큰 기공 폴리머 막{Large pore polymeric membrane}

본 발명은 다공성 폴리머 막, 그것의 사용 및 제조 방법에 관한 것이다.

합성 폴리머 막은 다양한 응용 분야에서 여과에 이용된다. 그러나, 충분한 강도 및 좋은 처리량(throughput)을 제공하면서 원하지 않는 물질의 충분한 잔류(retention)를 제공하는 막이 요구된다. 또한, 스미어링(smearing)을 최소화하는 잉크젯 응용을 위한 막도 요구된다.

본 발명은 그러한 막을 제공한다.

본 발명에 대한 이러한 장점 및 다른 장점들이 아래에 제시된 설명에 나타날 것이다.

본 발명의 일 구현예는, 제 1 미세다공성(microporous) 스킨(skin) 표면; 제 2 다공성(porous) 표면; 및, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체(bulk)로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 다공성 폴리머 막을 제공한다. 바람직하게는, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 기공 밀도를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 10 ㎛ 이상의 평균 기공 크기(mean pore size)를 포함한다. 그 대신에, 또는 부가적으로, 일부 구현예에 있어서, 상기 막의 몸체는 약 15 ㎛ 이상의 평균 유체 기공(mean flow pore : MFP) 크기를 갖는다.

일부 구현예에 있어서, 막은, 약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 기공 밀도를 포함하는 제 1 미세다공성 스킨 표면; 제 2 미세다공성 스킨 표면을 포함하는 제 2 다공성 표면; 및, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 등방성(isotropic) 막을 포함한다. 다른 구현예에 있어서, 막은, 약 20 개의 기공/50,000 ㎛² 이상의 기공 밀도를 갖는 제 1 미세다공성 스킨 표면; 제 2 다공성 표면; 및, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 비대칭(asymmetric) 막을 포함하며, 상기 제 2 다공성 표면은 제 2 거친(coarse) 다공성 표면을 포함하며, 상기 제 2 거친 다공성 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기보다 큰 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함한다. 전형적으로, 상기 제 2 거친 다공성 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 1.3배 이상인 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함한다.

전형적인 구현예에 있어서, 비대칭 또는 등방성 막의 몸체는 약 15 ㎛ 이상의 MFP 크기를 갖는다. 그 대신에, 또는 부가적으로, 전형적인 구현예에 있어서, 비대칭 또는 등방성 막의 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 10 ㎛ 이상의 평균 기공 크기를 갖는다.

또 다른 구현예에 있어서, 다공성 폴리머 막을 제조하는 방법이 제공되는 데, 상기 방법은, 지지체 위에 폴리머 용액을 캐스팅하는 단계; 약 40초 이상 동안 약 95 ℉ 이상의 온도에서 캐스팅된 용액(cast solution)을 노출시키는 단계; 상기 용액의 열적 상전이(thermal phase inversion)를 유도하여 막 전구체 (pre-membrane)를 형성하는 단계; 및, 상기 막 전구체를 급냉(quenching)시키는 단계를 포함한다.

다른 구현예에 있어서, 막을 사용하는 방법과 막을 포함하는 장치가 제공된다.

유리하게도, 본 발명의 막은 최소의 스미어링 및/또는 젤 라인(gel line)을 제공하여, 잉크젯 응용에 특히 적합하다. 추가적인 이점은 충분한 강도 및 좋은 처리량(유량 : flow rate)을 제공하면서 원하지 않는 물질의 충분한 잔류를 제공한다는 점이다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 구현예에 따른 몇 개의 비대칭 막의 단면, 미세다공성 스킨 표면, 및 거친 다공성 표면을 보여준다.
도 2는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 등방성 막의 단면, 제 1 미세다공성 표면, 및 제 2 미세다공성 표면을 보여준다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 막의 구현예를 준비하기 위한 예시된 시스템을 도시하는데, 상기 예시된 시스템은, 그 위에 캐스팅된 용액을 갖는 스톤(stone)을 가열시키기 위한 가열 벨트(heating belt)(도 3a), 그 위에 캐스팅된 용액을 갖는 스톤을 가열시키기 위한 수조(water bath)(도 3b), 및 스톤과 접촉하지 않고 캐스팅된 용액의 측면을 가열시키기 위한 가열 램프(heating lamp)(도 3c)를 포함한다.

본 발명의 일 구현예는, 제 1 미세다공성 스킨 표면; 제 2 다공성 표면; 및, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 다공성 폴리머 막을 제공한다. 바람직하게는, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 기공 밀도를 포함한다. 바람직한 구현예에 있어서, 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 10 ㎛ 이상의 평균 기공 크기를 포함한다. 그 대신에, 또는 부가적으로, 전형적인 구현예에 있어서, 상기 막의 몸체는 약 15 ㎛ 이상의 평균 유체 기공(MFP) 크기를 갖는다.

일부 구현예에 있어서, 막은, 약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 기공 밀도를 포함하는 제 1 미세다공성 스킨 표면; 제 2 미세다공성 스킨 표면을 포함하는 제 2 다공성 표면; 및, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 등방성 막을 포함한다. 전형적인 구현예로서, 등방성 막의 몸체는 약 15 ㎛ 이상의 MFP 크기를 갖고, 바람직한 구현예로서, 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 10 ㎛ 이상의 평균 유체 기공 크기를 갖는다.

다른 구현예에 있어서, 막은, 약 20 개의 기공/50,000 ㎛² 이상의 기공 밀도를 갖는 제 1 미세다공성 스킨 표면; 제 2 다공성 표면; 및, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체를 포함하는 비대칭 막을 포함하며, 상기 제 2 다공성 표면은 제 2 거친 다공성 표면을 포함하며, 상기 제 2 거친 다공성 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기보다 큰 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함한다. 전형적으로, 상기 제 2 거친 다공성 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 1.3배 이상인 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 제 2 거친 다공성 표면은 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 1.5배 이상인 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함하는 데, 예를 들어, 제 2 거친 다공성 표면은 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 5배 내지 약 15배의 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함할 수 있다. 전형적인 구현예에 있어서, 비대칭 막의 몸체는 약 15 ㎛ 이상의 MFP 크기를 갖는다.

전형적으로, 폴리머 막은 술폰 막, 바람직하게는, 폴리에테르술폰 막을 포함한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 유체를 처리하는 방법을 포함하며, 상기 방법은 막의 구현예를 통하여 유체를 통과시키는 단계를 포함한다.

또 다른 구현예에 있어서, 다공성 막을 제조하는 방법이 제공되는 데, 상기 방법은, 지지체 위에 폴리머 용액을 캐스팅하는 단계; 약 40초 이상 동안 약 95 ℉ 이상의 온도(바람직하게는, 약 100 ℉ 이상)에서 캐스팅된 용액을 노출시키는 단계; 상기 용액의 열적 상전이를 유도하여 막 전구체를 형성하는 단계; 및, 경화 막(set membrane)을 제공하기 위해, 바람직하게는 수조 내에서, 보다 바람직하게는 가열된 수조 내에서, 상기 막 전구체를 급냉시키는 단계를 포함한다. 상기 경화 막은 지지체로부터 분리된 후, 용매 및 다른 가용성 성분을 제거하기 위해 침출(leach) 될 수 있다(그 대신에, 경화 막은 침출되기 전 또는 침출되는 동안에 지지체로부터 제거될 수 있다). 상기 분리된 막은 건조되거나 젖은 채로 유지될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 방법의 일 구현예에 있어서, 상기 방법은 막의 구현예를 통해 잉크를 포함하는 유체를 통과시킴으로써 상기 유체를 여과하는 것을 포함한다.

다른 구현예에 있어서, 막을 포함하는 장치가 제공된다. 예를 들어, 일 구현예에 있어서, 장치는 잉크젯 여과를 위한 필터 캡슐(filter capsule)을 포함하는 데, 상기 캡슐은 유입구와 유출구를 가지고 상기 유입구와 유출구 사이의 유체 흐름 통로(fluid flow path)를 한정하는 하우징(housing), 및 상기 유입구와 유출구 사이에 있고 유체 흐름 통로를 가로지르는 막의 구현예를 포함하는 필터를 포함한다. 선택적으로, 장치는 자외선 침투로부터 보호하기 위한 불투명한 하우징을 포함한다.

본 발명의 구현예에 따른 막은, 예를 들어, 잉크젯 응용, 진단 응용(예를 들어, 시료 조제 및/또는 진단 측방 유동 장치(diagnostic lateral flow device)를 포함한다), 제약 산업용 유체의 여과, 의료용 유체의 여과(가정용 및/또는 환자 사용용, 예를 들어, 정맥 응용을 포함하고, 또한, 예를 들어, (예를 들어, 백혈구를 제거하기 위해) 혈액과 같은 생물학적 유체의 여과를 포함한다), 전자 산업용 유체의 여과, 식음료 산업용 유체의 여과, 정화, 항체-및/또는 단백질-함유 유체의 여과, 세포 검출(인 시튜(in situ) 포함), 세포 수확, 및/또는 세포 배양 유체의 여과를 포함한 다양한 응용에 이용될 수 있다. 그 대신에, 또는 부가적으로, 본 발명의 구현예에 따른 막은 공기 및/또는 가스를 여과시키기 위해 사용될 수 있고/있거나 (예를 들어, 공기 및/또는 가스는 막을 통과하는 것이 허락되나, 액체는 아닌)통기 응용을 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 구현예에 따르면 막은, 예를 들면, 안과 수술용 제품 같은 수술 기기 및 제품을 포함하는 다양한 장치에 이용될 수 있다.

여기에서 사용된, ("미세다공성 스킨 표면"에서) 용어 "스킨"은 일부 막에 존재하는 폴리머의 비교적 두껍고, 거의 불침투성인(impervious) 층(layer)을 나타내지 않는다. 여기에서, 미세다공성 스킨은 다양한 두께의 미세다공성 영역(region) 위에 가로 놓인 비교적 얇은, 다공성 표면을 말한다. 아래에 놓인 미세다공성 영역의 기공은 스킨 기공과 같은 크기이거나, 또는 다소 작을 수 있다. 본 발명에 따른 비대칭 막에 있어서, 막의 반대편(제 2 다공성 표면)은 비스킨 표면(non-skin face), 또는 거친 기공이 있는 표면으로 지칭될 수 있다.

막은 임의의 적합한 기공 구조를 가질 수 있는데, 예를 들어, (예를 들어, 버블 포인트(bubble point), 또는, 예를 들어, 미국 특허 제 4,340,479 호에서 기술된 바와 같은 K_L 상수에 의해 입증되는 바와 같이, 또는 모세관 응축 흐름 기공측정기(capillary condensation flow porometry)에 의해 입증된) 기공 크기, (예를 들어, 기공측정기(porometer), 예를 들어, Porvair 기공측정기(Porvair plc, Norfolk, UK), 또는 상표명 POROLUX(Porometer.com; Belgium)로 입수 가능한 기공측정기를 사용하여 특징지어진) 평균 유체 기공(MFP) 크기, 기공 등급(pore rating), (예를 들어, 미국 특허 제 4,925,572 호에서 기술된 바와 같은 수정된 OSU F2 테스트를 사용하여 특징지어진) 기공 직경, 또는, 유체가 다공성 매체를 지나갈 때, 하나 이상의 관심 물질이 그곳을 통해 통과하는 것을 줄이거나 허용하는 제거 등급(removal rating)을 가질 수 있다. 사용되는 기공 구조는 이용되는 입자의 크기, 처리되는 유체의 조성, 및 처리되는 유체의 바람직한 배출 기준에 의존한다.

전형적으로, 본 발명의 구현예에 따른 비대칭 및 등방성 막은 약 15 ㎛ 이상의 MFP 크기를 갖고, 일부 구현예에 있어서는, 예를 들어, 17 ㎛ 또는 18 ㎛, 일부 구현예에 있어서는, 약 20 ㎛ 이상, 또는 그 이상의 MFP 크기를 갖는다.

본 발명의 구현예에 따른 막은 막의 몸체가 높은 기공 밀도를 갖는다. 기공 밀도는, 주어진 막 시료에 대해, 예를 들어, 주어진 정사각형 표면 영역(square surface area)의 관심 막의 표면에 대한 주사 전자 현미경사진(scanning electron micrograph)을 보고 주어진 영역에 있는 기공의 수를 계산함으로써, 결정될 수 있다. 주어진 정사각형 영역에 있는 계산된 기공의 수는 간단한 비율을 통하여 특정한 참조 영역으로 표준화될 수 있다. 몸체에 약 8 개의 기공/㎟ 또는 약 70 개의 기공/㎟ 정도의 기공 밀도를 갖는 상업적으로 이용가능한 막과는 달리, 본 발명의 구현예에 따라 제조된 막(비대칭 및 등방성)은 몸체에 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖고, 전형적으로, 약 150 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도, 바람직하게는, 약 160 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는다. 일부 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 막은 몸체에 약 200 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는다.

바람직하게는, 미세다공성 스킨 표면 또한 (예를 들어, 800X 배율(magnification)에서의 SEM 현미경사진으로부터 계산되어 SEM 표면 기공 분석(surface pore analysis)에 의하여 결정된) 높은 기공 밀도를 갖는다. 약 13 개의 기공/50,000 ㎛²의 스킨 표면 기공 밀도를 갖는 상업적으로 이용가능한 막과는 달리, 본 발명의 구현예에 따라 제조된 막은 약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 스킨 표면 기공 밀도를 갖고, 전형적으로, 약 23 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 스킨 표면 기공 밀도, 바람직하게는, 약 26 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 스킨 표면 기공 밀도를 갖는다. 일부 구현예에 있어서, 상기 제 2 다공성 표면은 미세다공성 표면이고, 상기 제 2 다공성 표면 또한 상기 설명된 높은 기공 밀도를 갖는다.

막의 다공성 표면은 임의의 적합한 평균 기공 크기를 가질 수 있는데, 예를 들어, 이는 800X 배율에서의 SEM 현미경사진으로부터 평균 표면 기공 크기가 계산되어 결정된다. 전형적으로, 적어도 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 10 ㎛ 의 이상의 평균 기공 크기를 갖는다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 15 ㎛ 이상, 또는 약 20 ㎛ 이상의 평균 기공 크기를 갖는다.

본 발명에 따른 등방성 막은 미세다공성 스킨 표면을 포함하는 제 1 및 제 2 표면을 갖고, 상기 표면들은 실질적으로 동일한 평균 기공 크기를 갖는다. 예를 들어, 상기 제 2 미세다공성 스킨 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 1 내지 약 1.2 배인 평균 기공 크기를 가질 수 있다.

비대칭 막은 막의 몸체를 통해 변화하는 기공 구조(예를 들어, 평균 유체 기공 크기)를 갖는다. 예를 들어, 평균 기공 크기는 일 부분 또는 표면으로부터 다른 부분 또는 표면으로 크기가 줄어든다(예를 들어, 평균 유체 기공 크기는 상류 부분 또는 표면으로부터 하류 부분 또는 표면으로 감소한다). 그러나, 비대칭의 다른 형태가 본 발명의 구현예에 포함되는데, 예를 들어, 기공 크기는 비대칭 막의 두께 내의 한 지점에서 최소 기공 크기를 가진다. 비대칭 막은 임의의 적합한 기공 크기 구배(gradient) 또는 비율을 가질 수 있다. 이러한 비대칭은, 예를 들어, 막의 하나의 주요 표면에 있는 평균 기공 크기를 상기 막의 다른 주요 표면의 평균 기공 크기와 비교함으로써 측정될 수 있다.

이러한 구현예에 있어서, 본 발명의 막은 비대칭 막을 포함하고, 제 2 다공성 표면은 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기보다 큰 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함한다. 전형적으로, 제 2 표면은 제 1 표면의 평균 기공 크기의 약 1.3 배 이상인 평균 기공 크기를 갖는다. 일부 구현예에 있어서, 제 2 표면의 평균 기공 크기는 제 1 표면의 평균 기공 크기의 약 1.5 배 이상, 또는 약 2 배 이상, 예를 들어, 약 3 배 내지 약 15 배, 또는 약 2 배 내지 약 10 배이다.

유리하게도, 본 발명에 따른 막은, 전형적으로, 4 인치 수압(water pressure)에서 적어도 약 1500 ㎖/min, 바람직하게는, 적어도 약 2000 ㎖/min의 좋은 처리량(유량)을 제공한다.

그 대신에, 또는 부가적으로, 본 발명에 따른 막은, 약 150 Pascal(Pa) 이하, 바람직하게는, 약 125 Pa 이하의 델타 P 막간압력(delta P transmembrane pressure : TMP)을 갖는다. 예를 들어, 일부 구현예에 있어서, TMP는 약 30 내지 약 100 Pa이다.

본 발명에 따른 막은 적어도 약 20 인치 물의 워터 버블 포인트(water bubble point)를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 막은 전형적으로 지지되지 않는다.

전형적으로, 본 발명에 따른 막은 약 70 ㎛ 내지 약 300 ㎛, 바람직하게는 약 80 ㎛ 내지 약 150 ㎛의 두께를 갖는다.

전형적으로, 막의 공극률(voids volume)은 적어도 약 50%, 예를 들면, 약 60% 내지 약 90%, 바람직하게는, 약 70% 내지 약 85%이다.

바람직하게는, 막은 열유도 상전이 공정(thermally induced phase inversion process)에 의해 제조된다. 전형적으로, 상전이 공정은 폴리머 용액(들)을 박막(thin film)으로 캐스팅 또는 압출하는 단계, 그리고 다음의 하나 이상의 단계를 통하여 폴리머를 침전시키는 단계를 포함한다: (a) 용매와 비용매를 증발시키는 단계, (b) 노출된 표면 위에서 흡수하는, 수증기와 같은, 비용매 증기에 노출시키는 단계, (c) 비용매 액체 (예를 들면, 물, 및/또는 다른 비용매를 담은 상 액침욕(phase immersion bath)) 내에서 급냉시키는 단계, 및 (d) 폴리머의 용해도를 갑자기 크게 줄이기 위하여 뜨거운 필름을 열적으로 급냉시키는 단계. 상전이(phase inversion)는 습식 공정(침지 침전법(immersion precipitation)), 증기 유도 상분리(vapor induced phase separation : VIPS), 열유도 상분리(thermally induced phase seperation : TIPS), 급냉, 건-습식 캐스팅, 및 용매 증발(건식 캐스팅)에 의하여 유도될 수 있다. 건식 상전이(Dry phase inversion)는 침지 응고(immersion coagulation)의 부재에 의해 습식 또는 건-습식 방법과 다르다. 이러한 기술에서, 초기에는 균질인 폴리머 용액은 다른 외부의 영향 때문에 열역학적으로 불안정하게 되며, 고분자 희박상(polymer lean phase)과 고분자 농후상(polymer rich phase)으로 상분리가 일어난다. 고분자 농후상은 막의 매트릭스(matrix)를 형성하고, 증가된 수준의 용매와 비용매를 갖는 고분자 희박상은 기공을 형성한다.

열적 상전이(thermal phase inversion)는 다양한 기술과 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 캐스팅 베드(bed), 벨트(belt), 또는 스톤(또는 그 위에 움직이는 캐리어 또는 지지체)은, 예시적으로, 가열 패드(pad), 가열 램프(lamp), 다른 가열된 물체(object), 가열된 유체 순환 시스템, 또는 수조를 사용하여 가열될 수 있다. 전형적으로, 열적 상전이는, 약 40초 이상(바람직하게는, 약 45초 이상), 약 95 ℉ 이상, 바람직하게는, 약 100 ℉ 이상, 그리고 일부 구현예에 있어서, 약 110 ℉ 이상의 온도를 사용하여 수행되고, 그 결과 상전이는 급냉 전에 완성된다.

전형적으로, 온도 기울기는 처음 캐스팅된 용액의 두께에서 발생되는데, 가열 램프 또는 가열된 캐스팅 베드, 벨트, 스톤, 캐리어 또는 지지체와 접촉하는 (또는 마주하는) 캐스팅 용액의 측면 또는 표면은 램프, 베드, 벨트, 스톤, 캐리어 또는 지지체로부터 멀리 위치한 반대쪽 측면 또는 표면과는 다른 온도를 가질 것이다.

예시적으로, 참고로, 도 3a 내지 3c에 도시한 예시적인 시스템(1000)을 이용하여, 폴리머 용액은, 전형적으로, 스톤(100) 위쪽으로 해서 (스톤 위의 단일의 화살표에 의해 도시한 캐스팅 방향으로) 냉각조(150, 스톤을 가열시키기 위해 가열 배쓰(bath) 또한 제공할 수 있는)로 이동하는 움직이는 벨트 상에 캐스팅(나이프(110)를 사용하여) 된다. 스톤은, 예를 들어 적어도 하나의 가열 벨트(175, 예를 들어, 도 3a에서 보여주는 가열 벨트 175A, 175B, 및 175C)를 사용하여, 또는 (예를 들어, 도 3b에 도시한) 가열된 수조를 사용하여 가열될 수 있거나, 또는 열은 (예를 들어, 도 3c에 도시한 가열 램프(160)를 사용하여) 벨트나 스톤과 접촉하지 않고 캐스팅 용액의 측면에 적용될 수 있다.

만일 공기 속도(air velocity)가 필요한 경우, 시스템은 공기 속도를 제공하기 위해 하나 이상의 송풍기(fan)를 포함할 수 있다. 도 3a 내지 3c는 6개의 송풍기(200)를 보여준다.

막은 (예를 들어, 캐스팅 표면 위에 손으로 붓거나, 캐스팅(cast) 하거나, 또는 스프레딩(spread) 해서) 수동으로 캐스팅되거나 또는 (예를 들어, 이동상(moving bed) 위에 붓거나 다른 방법으로) 자동으로 캐스팅된다. 적합한 지지체의 일 예는, 예를 들어, 폴리에틸렌이 코팅된 종이, 또는 (MYLAR 같은) 폴리에스테르이다.

다양한 캐스팅 기술이 당해 기술 분야에 알려져 있고 적합하다. 당해 기술 분야에서 알려진 다양한 장치가 캐스팅에 사용될 수 있다. 적합한 장치에는, 예를 들어, 스프레드 나이프(spreading knife)를 포함하는 기계 스프레더(mechanical spreader), 닥터 블레이드(doctor blade), 또는 스프레이/가압 시스템이 포함된다. 스프레드 장치의 일 예는 압출 다이(extrusion die) 또는 슬롯 코팅기(slot coater)로, 캐스팅 제형(폴리머를 포함하는 용액)이 좁은 슬롯을 통해 압력하에 도입되고 방출될 수 있는 캐스팅 챔버를 포함한다. 설명하자면, 폴리머를 포함하는 용액은 약 120 ㎛ 내지 약 500 ㎛의, 더 전형적으로는 약 180 ㎛ 내지 약 400 ㎛의 나이프 갭(knife gap)을 갖는 닥터 블레이드에 의해 캐스팅될 수 있다.

다양한 에어 갭(air gap)이 본 발명에 사용되기에 적합하며, 상기 에어 갭은 나이프/닥터 블레이드에 대한 것과 같거나 다를 수 있다. 전형적으로, 에어 갭은 약 30 인치 내지 약 80 인치, 더 전형적으로는, 약 35 인치 내지 약 60 인치이다.

당해 기술 분야에 알려진 바와 같이, 다양한 캐스팅 속도가 적합하다. 전형적으로, 캐스팅 속도는, 예를 들어 약 3 인치 이상의 나이프 에어 갭을 갖는 경우, 적어도 약 2 ft/min(fpm)이다.

다양한 폴리머 용액이 본 발명에 사용되기에 적합하며, 이는 당해 기술 분야에 알려져 있다. 적합한 폴리머 용액은, 예를 들어, 폴리아로마틱; 술폰(예를 들어, 폴리에테르술폰, 폴리에테르 에테르 술폰, 비스페놀 A 폴리술폰, 폴리아릴술폰, 및 폴리페닐술폰과 같은 방향족 폴리술폰을 포함하는 폴리술폰), 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리비닐리덴 할라이드(폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 포함), 폴리프로필렌 및 폴리메틸펜텐과 같은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴(폴리알킬아크릴로니트릴을 포함), 셀룰로오스계 폴리머(셀룰로오스 아세테이트 및 셀룰로오스 니트레이트 따위), 플루오로폴리머, 및 폴리에테르에테르 케톤(PEEK)과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 폴리머 용액들은 폴리머의 혼합물, 예를 들어, 소수성 폴리머(예를 들어, 술폰 폴리머)와 친수성 폴리머(예를 들어, 폴리비닐피롤리돈)의 혼합물을 포함할 수 있다.

하나 이상의 폴리머에 더하여, 전형적인 폴리머 용액은 적어도 하나의 용매를 포함하며, 적어도 하나의 비용매(non-solvent)를 더 포함할 수 있다. 적합한 용매로는, 예를 들어, 디메틸 포름아미드(DMF); N,N-디메틸아세트아미드(DMAC); N-메틸 피롤리돈(NMP); 테트라메틸우레아; 디옥산; 디에틸 숙시네이트; 디메틸술폭사이드; 클로로포름; 및 테트라클로로에탄; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 적합한 비용매로는, 예를 들어, 물; 여러 종류의 폴리에틸렌 글리콜(PEG; 예를 들어, PEG-400, PEG-1000); 여러 종류의 폴리프로필렌 글리콜; 여러 종류의 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올(IPA), 아밀 알코올, 헥산올, 헵탄올, 및 옥탄올); 알칸류(헥산, 프로판, 니트로프로판, 헵탄, 및 옥탄 따위); 및 케톤, 에테르 및 에스테르(아세톤, 부틸 에테르, 에틸 아세테이트, 및 아밀 아세테이트 따위); 및 여러 종류의 염(염화 칼슘, 염화 마그네슘, 및 염화 리튬 따위); 및 이들의 혼합물이 포함된다.

원하는 경우, 폴리머를 포함하는 용액은, 예를 들어, 하나 이상의 중합 개시제(예를 들어, 임의의 하나 이상의 과산화물, 과황산 암모늄, 지방족 아조 화합물(예를 들어, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드(V50)), 및 이들의 조합), 및/또는 계면활성제 및/또는 이형제와 같은 부성분(minor ingredient)을 더 포함할 수 있다.

용액의 적합한 구성성분은 당해 기술분야에서 알려져 있다. 폴리머를 포함하는 예시적 용액, 그리고 예시적 용매 및 비용매는, 예를 들어, 미국 특허 제 4,340,579 호; 제 4,629,563 호; 제 4,900,449 호; 제 4,964,990 호; 제 5,444,097 호; 제 5,846,422 호; 제 5,906,742 호; 제 5,928,774 호; 제 6,045,899 호; 제 6,146,747 호; 및 제 7,208,200 호에 개시된 것들을 포함한다.

본 발명에 따라, 막은 다수의 층을 가질 수 있고, 상기 층은 점도, 첨가제 및 처리를 달리하여 동일한 폴리머 및 용매로부터 형성될 수 있거나, 또는 다른 폴리머가 다른 층에 사용될 수 있다.

막은 (예를 들어, 미국 특허 제 4,925,572 호에서 정의된 바와 같은) 임의의 바람직한 임계 젖은 표면 장력(critical wetting surface tension, CWST)을 가질 수 있다. 상기 CWST는, 당해 기술 분야에서 알려진 것과 같이, 예를 들어, 미국 특허, 제 5,152,905 호, 제 5,443,743 호, 제 5,472,621 호, 및 제 6,074,869 호에서 추가적으로 개시된 것과 같이, 선택될 수 있다. 전형적으로, 막은 72 dynes/cm (72 x 10^-5 N/cm) 이상의 CWST를 갖는 친수성이다. 일부 구현예에 있어서, 막은 75 dynes/cm (약 75 x 10^-5 N/cm) 이상의 CWST를 갖는다.

막의 표면 특성은, 습식 또는 건식 산화에 의해, 표면에 폴리머 코팅 또는 증착(depositing)에 의해, 또는 그라프트 반응(grafting reaction)에 의해 (예를 들어, CWST에 영향을 주기 위해, 표면 전하, 예를 들어, 양전하 또는 음전하를 포함하기 위해, 및/또는 표면의 극성 또는 친수성을 바꾸기 위해) 변형될 수 있다. 변형은, 예를 들어, 조사(irradiation), 극성의 또는 대전된 모노머, 대전된 폴리머로 코팅 및/또는 표면 큐어링(curing), 및 표면에 관능기를 부착하기 위해 화학적 변형을 수행하는 것을 포함한다. 그라프트 반응은, 기체 플라즈마, 증기 플라즈마, 코로나 방전, 열, 반 데르 그라프 발전기(Van der Graff generator), 자외선, 전자 빔, 또는 다양한 다른 형태의 방사선(radiation)과 같은 에너지 원에 노출되거나, 또는 플라즈마 처리를 사용한 표면 에칭(etching) 또는 증착에 의해 활성화될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따른 적어도 하나의 막을 포함하는 장치는 추가적인 요소, 층, 또는 성분을 포함할 수 있는데, 이는 다른 구조 및/또는 기능, 예를 들어, 예비 여과, 지지, 배수, 간격두기(spacing) 및 완충 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 예시적으로, 상기 장치의 일 구현예는 또한 메쉬(mesh) 및/또는 스크린(screen)과 같은 적어도 하나의 추가적인 요소도 포함할 수 있다.

본 발명의 구현예에 따라, 막은 평면 형태, 주름진 형태, 및 중공의(hollow) 원통형을 포함한, 다양한 형태를 가질 수 있다.

다수의 필터 요소를 포함한 일부 구현예에 있어서, 필터는, 전형적으로 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 유출구를 포함하고, 상기 유입구와 유출구 사이에 적어도 하나의 유체 흐름 통로(fluid flow path)를 한정하는, 하우징(housing) 내에서 자리잡게 되는데, 여기서 필터는 유체 흐름 통로를 가로질러 위치하여, 필터 장치를 제공한다. 바람직하게는, 필터 장치는 멸균 가능하다. 적합한 형태를 가지며, 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 유출구를 제공하는 임의의 하우징이 제공될 수 있다.

하우징은, 처리될 유체와 양립하는 임의의 불침투성의 열가소성 물질을 포함한, 임의의 적합한 단단한 불침투성의 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 하우징은 스테인리스 스틸(stainless steel)과 같은 금속 또는 폴리머로 제조될 수 있다.

하기 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 물론, 하기의 실시예는 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로든 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

다음의 실시예에 있어서, 시스템은, 나이프(110)를 포함하여, 일반적으로, 도 3b에서 보여주는 것과 같이 설치된다. 여섯 개의 송풍기는 공기 속도를 제공하기 위해 사용된다. 용액은 움직이는 MYLAR 벨트 위에서 캐스팅된다.

실시예 1

본 실시예는 본 발명의 구현예에 따른 막의 제조 방법을 예시한다.

14.5 밀(mil)의 나이프 갭을 갖는 캐스팅 나이프를 사용하여, 움직이는 MYLAR 벨트(3.5 fpm의 캐스팅 속도) 위에서 용액을 캐스팅하였다. 송풍기 속도는 60 watt이었다.

11.0% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수(DI water), 5.25% PVP(k-90), 19.5% PEG200, 및 62.25% NMP로 이루어진 용액을 캐스팅하였다. 10.9% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수, 5.5% PVP(k-90), 19.3% PEG200, 및 62.25% NMP로 이루어진 다른 용액을 캐스팅하였다.

10.7% PSF(P-3500), 1.95% 탈이온수, 5.1% PVP(k-90), 21.3% PEG200, 및 60.95% NMP로 이루어진 또 다른 용액을 캐스팅하였다.

각각 캐스팅 후에, 그 위에 캐스팅된 용액을 갖는 벨트를 55 초 동안 가열된 스톤(100 ℉ 내지 110 ℉ 사이의 온도로 가열된) 위를 지나도록 한 다음 상기 용액을 약 130 ℉의 온도를 갖는 수조 내에서 급냉하였다.

상기 막의 SEM 사진(스킨 표면, 거친 표면, 및 단면)을 도 1a 내지 1c에 나타내었다.

Xonics 기공측정기(Xonics POROMETER)에 의해 결정된, 막의 몸체의 MFP는 평균 20 ㎛이었다. 막은 4인치 수압에서 1980 ml/min 이상의 평균을 갖는 유수량(water flow)을 나타내었다. 막의 두께는 평균 약 89 ㎛이었다. Xonics 기공측정기에 의해 결정된, 막의 기공 밀도는 평균 150 개의 기공/㎟ 이상이고, SEM 표면 기공 분석에 의해 결정된 미세다공성 스킨 표면의 기공 밀도는 평균 25 개의 기공/50,000 ㎛² 이상이었다. 막의 CWST는 평균 76 dynes/㎝ (76 x 10^-5N/㎝) 이상이었다.

열의 중요성을 보여주기 위하여, 스톤을 가열하지 않고 주위 온도에 있도록 하는 것을 제외하고는, 일반적으로 앞서 언급된 것과 같이 (11.0% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수, 5.25% PVP(k-90), 19.5% PEG200, 및 62.25% NMP로 이루어진 용액을 사용하여) 비대칭 막을 제조하였다. Xonics 기공측정기에 의해 결정된, 막의 몸체의 MFP는 8.9 ㎛이었다. 상기 막은 4 인치 수압에서 792 ml/min의 유수량을 나타ㄴ내었다. 막의 두께는 약 110 ㎛이었다. Xonics 기공측정기에 의해 결정된, 막의 기공 밀도는 150 개의 기공/㎟ 이상이고, SEM 표면 기공 분석에 의해 결정된 미세다공성 스킨 표면의 기공 밀도는 25 개의 기공/50,000 ㎛² 이상이었다.

실시예 2

본 실시예는 본 발명의 다른 구현예에 따른 등방성 막의 제조를 예시한다.

11.0% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수, 5.25% PVP(k-90), 19.5% PEG200, 및 62.25% NMP로 이루어진 용액을, 14.5 밀의 나이프 갭을 갖는 캐스팅 나이프를 사용하여, 움직이는 MYLAR 벨트(3.5 fpm의 캐스팅 속도) 위에서 캐스팅하였다. 송풍기 속도는 70 watt이었다(64 ft/min(fpm)).

캐스팅 후에, 그 위에 캐스팅된 용액을 갖는 벨트를 65 초 동안 가열된 스톤(100 ℉ 내지 110 ℉ 사이) 위를 지나도록 한 다음 상기 용액을 약 130 ℉의 온도를 갖는 수조 내에서 급냉하였다.

상기 막의 SEM 사진(제 1 스킨 표면, 제 2 스킨 표면, 및 단면)을 도 2에 나타내었다. 스킨 표면의 기공의 평균 기공 크기는 각각 19.5 ㎛이었다.

막의 몸체의 MFP는 19.8 ㎛이었다. 유수량은 4 인치 수압에서 1980 ml/min 이상이었다. 몸체의 기공 밀도는 130 개의 기공/㎟ 이상이고, 막은 90 ㎛의 두께를 갖고, 311 gram force(gF)의 인장강도(tensile strength), 및 28%의 전단강도(break strength)를 가졌다.

비교를 위해, 9.0% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수, 4.3% PVP(k-90), 19.5% PEG200, 및 65.2% NMP로 이루어진 용액을 사용하여 미국 특허 출원 공개 제 2002/0162792 호에 일반적으로 기술된 바와 같이 등방성 막을 제조하였다. 막의 몸체의 MFP는 15 ㎛이었다. 유수량은 4 인치 수압에서 약 800 ml/min이며, 몸체의 기공 밀도는 약 70 내지 92 개의 기공/㎟이고, SEM 표면 기공 분석에 의해 결정된 미세다공성 스킨 표면의 기공 밀도는 13 개의 기공/50,000 ㎛² 이며, 막은 112 ㎛의 두께, 125 gF의 인장강도, 및 7%의 전단강도를 가졌다.

실시예 3

본 실시예는 본 발명의 구현예에 따른 다른 비대칭 비율(asymmetry ratio) 갖는 비대칭 막들의 제조를 예시한다.

11.0% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수, 5.25% PVP(k-90), 19.5% PEG200, 및 62.25% NMP로 이루어진 용액을, 14.5 밀의 나이프 갭을 갖는 캐스팅 나이프를 사용하여, 움직이는 MYLAR 벨트(3.5 fpm의 캐스팅 속도) 위에서 캐스팅하였다. 송풍기 속도는 70, 80, 및 85 watt이었다(각각 64 fpm, 95 fpm, 및 104 fpm). 각각을 캐스팅한 다음에, 그 위에 캐스팅된 용액을 갖는 벨트를 50 초 동안 가열된 스톤(100 ℉ 내지 110 ℉ 사이) 위를 지나도록 한 다음 약 130 ℉의 온도를 갖는 수조 내에서 상기 용액을 급냉하였다.

그에 따른 비대칭 막들은 각각 1.8, 2.5,및 3.7의 비대칭 비율을 가졌다. 막의 몸체의 MFP는 각각 18.2 ㎛, 16.6 ㎛, 및 17.4 ㎛이었다. 유수량은 4 인치 수압에서 각각 1720, 1650, 및 1633 ml/min이었다. 제 1 미세다공성 표면의 평균 기공 크기는 각각 15 ㎛, 12.1 ㎛, 및 10 ㎛이고, 제 2 다공성 (거친) 표면의 평균 기공 크기는 각각 27.8 ㎛, 30 ㎛, 37 ㎛이었다.

실시예 4

본 실시예는 본 발명의 구현예에 따른 75 ℉보다 높은 온도를 사용하여 제조된 비대칭 막을 포함하는, 비대칭 막의 제조 방법을 예시한다.

11.0% PSF(P-3500), 2.0% 탈이온수, 5.25% PVP(k-90), 19.5% PEG200, 및 62.25% NMP로 이루어진 용액들을, 14.5 밀의 나이프 갭을 갖는 캐스팅 나이프를 사용하여, 움직이는 MYLAR 벨트(3.5 fpm의 캐스팅 속도) 위에서 캐스팅하였다. 송풍기 속도는 70 watt이었다. 각각 캐스팅한 다음에, 그 위에 캐스팅된 용액을 갖는 벨트를 50 초 동안 가열된 스톤(75 ℉, 95 ℉, 및 105 ℉로 가열된) 위를 지나도록 한 다음 상기 용액을 약 130 ℉의 온도를 갖는 수조 내에서 급냉하였다.

75 ℉, 95 ℉, 및 105 ℉로 가열된 스톤을 사용하여 제조된 막은 4 인치 수압에서 각각 810, 1630, 및 2300 ml/min의 유수량을 가졌다. 막의 몸체는 각각 8.9 ㎛, 14 ㎛, 및 20 ㎛의 MFP 크기를 가졌다.

본 명세서에서 인용된, 간행물, 특허출원 및 특허를 포함하는 모든 인용문헌은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되는데, 이는, 각 인용문헌이 인용에 의하여 통합되는 것으로 개별적으로 그리고 구체적으로 표시되고 그 전체가 본 명세서에 기재되어 있는 것과 마찬가지의 효과를 갖는다.

본 발명을 기술하는 문맥상에서의(특히, 하기 청구항의 문맥상에서의) 단수 용어 또는 단수 지시어의 사용은 단수 및 복수 모두를 포괄하는 의미로 간주된다. 다만, 본 명세서에 그러하지 않은 것으로 표시되거나 문맥상 명백하게 모순되는 경우에는 그러하지 아니하다. "포함하는(comprising 또는 including)", "갖는", "함유하는" 등의 용어는 개방 말단형 용어(즉, "포함하되 이에 제한되지 않는"의 의미)인 것으로 해석된다. 다만, 달리 표시된 경우에는 그러하지 아니하다. 본 명세서에서의 수치 범위의 언급은, 달리 표시되어 있지 않은 한, 그 범위 내에 들어오는 각각의 수치들을 개별적으로 일일이 언급하는 것의 축약법의 역할을 하고자 하는 것으로 단순히 의도되며, 각각의 개별적인 수치는, 마치 그것이 본 명세서에 개별적으로 언급된 것인 양, 본 명세서에 통합된다. 본 명세서에서 기술된 모든 방법은 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 다만, 달리 표시되거나 문맥상 명백히 모순되는 경우에는 그러하지 아니하다. 본 명세서에 제공된 임의의 모든 예들 또는 예시적인 표현(예를 들어, "와 같은")의 사용은 단지 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하는 것으로 의도되며, 달리 청구되지 않는 한, 본 발명의 범위에 제한을 부과하지 않는다. 본 명세서의 어떠한 표현도, 임의의 청구되지 않은 요소를, 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 표시하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명을 수행하는데 있어서 본 발명자가 알고 있기에는 베스트 모드(best mode)를 포함하는 본 발명의 바람직한 구현예가 본 명세서에 기술되어 있다. 그러한 바람직한 구현예의 변형은, 앞에 기술된 상세한 설명을 읽은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게는 명백해질 것이다. 본 발명자들이 예상하기에, 당업자는 그러한 변형을 적절하게 채용할 수 있으며, 본 발명자들이 의도하는 바는, 본 명세서에 구체적으로 기술된 것과 다른 방식으로도, 본 발명이 수행될 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명은, 관련 법규에 의하여 허용되는 바와 같이, 본 명세서에 첨부된 청구항에 언급된 주제에 대한 모든 변형예 및 균등물을 포함한다. 게다가, 앞에 기술된 요소들의 임의의 조합을 통한 모든 가능한 변형예도 본 발명의 범위에 속한다. 다만, 본 명세서에 달리 표시되어 있거나 문맥상 명백하게 모순되는 경우에는 그러하지 아니하다.

100: 스톤 110: 나이프
150: 냉각조 160: 가열 램프
175: 벨트 200: 송풍기
1000: 시스템

Claims

(a) 약 20 개의 기공/50,000 ㎛²이상의 기공 밀도를 포함하는 제 1 미세다공성 스킨(skin) 표면;
(b) 제 2 다공성 표면; 및
(c) 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면과 상기 제 2 다공성 표면의 사이에 있는 몸체(bulk)로서, 약 120 개의 기공/㎟ 이상의 기공 밀도를 갖는 몸체;를 포함하는,
다공성 폴리머 막.
제 1항에 있어서, 상기 막의 몸체는 약 15 ㎛ 이상의 MFP 크기를 포함하는 다공성 폴리머 막.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리머 막은 등방성(isotropic) 막을 포함하는 다공성 폴리머 막.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리머 막은 비대칭(asymmetric) 막을 포함하며, 상기 제 2 다공성 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 1.3 배 이상인 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함하는 다공성 폴리머 막.
제 4항에 있어서, 상기 제 2 다공성 표면은 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면에 있는 기공의 평균 기공 크기의 약 2 배 내지 약 15 배의 평균 기공 크기를 갖는 기공을 포함하는 다공성 폴리머 막.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 미세다공성 스킨 표면은 약 10 ㎛ 이상의 평균 기공 크기를 갖는 다공성 폴리머 막.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 막은 술폰(sulfone) 막을 포함하는 다공성 폴리머 막.
제 7항에 있어서, 상기 폴리머 막은 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 막을 포함하는 다공성 폴리머 막.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 상기 막에 유체를 통과시키는 단계를 포함하는 유체 처리 방법.
(a) 지지체 위에 폴리머 용액을 캐스팅(casting)하는 단계;
(b) 약 40초 이상 동안 약 95 ℉ 이상의 온도에서 상기 캐스팅된 용액(cast solution)을 노출시키는 단계;
(c) 상기 용액의 열적 상전이(thermal phase inversion)를 유도하여 막 전구체(pre-membrane)를 형성하는 단계; 및
(d) 상기 막 전구체를 급냉(quenching)시키는 단계;를 포함하는,
비대칭 다공성 폴리머 막의 제조 방법.
제 10항에 있어서, 상기 지지체는 약 100 ℉ 이상의 온도를 갖는 방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 지지체는 스톤(stone) 지지체를 포함하는 방법.