KR20140087530A - 복합 중공사막 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

우수한 기계적 강도를 가질 뿐만 아니라 우수한 수투과 성능 및 내오염성을 갖는 복합 중공사막 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 복합 중공사막은 원사들로 제직된 관형 보강재 및 상기 관형 보강재의 외표면 상의 고분자막을 포함하되, 상기 고분자막은 제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하고, 상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며, 상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트이다.

Description

복합 중공사막 및 그 제조방법{Composite Hollow Fiber Membrane and Method for Manufacturing The Same}

본 발명은 복합 중공사막 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 우수한 기계적 강도를 가질 뿐만 아니라 우수한 수투과 성능 및 내오염성을 갖는 복합 중공사막 및 그 제조방법에 관한 것이다.

고분자 분리막은 최근 들어 그 기술의 진보에 따라 기존 응용분야는 물론 다양한 분야로의 적용이 확대되고 있다. 특히 환경의 중요성과 함께 수처리 분야에서 그 수요가 증가 되고 있다. 모든 응용분야에서 분리막은 선택도 및 수투과도 이외에도 항상 박리강도 등의 기계적 강도가 중요한 인자로 부각되는데, 특히 수처리 분야에서는 높은 투과성능을 나타내는 동시에 분리막 시스템의 신뢰도 측면에서 우수한 기계적 강도가 필수적으로 요구되어 진다.

중공사 형태의 막은 설치면적당 처리량이 높아 수처리에 적합한 반면 다공성이라는 막 구조상의 특징으로 인해 항상 기계적 강도가 해결되어야 할 문제로 대두되어 왔다. 이에 분리막의 지지체로 기계적 강도가 우수한 직물이나 관형 편물로 보강한 복합 중공사막을 제조하여 강도를 보완하고자 하였다. 이러한 복합 중공사막에 대한 개념 자체는 공지된 사실로 이에 대한 기술은 미국특허 제4,061,821호, 동 제3,644,139호, 동 제5,472,607호, 동 제6,354,444호 등에 개시되어 있다.

이중, 관형 편물을 이용한 복합 중공사막에 관한 것이 하야노(Hayano) 등에 의해 미국특허 제4,061,821호에서 최초로 제시되었다. 그러나 이 기술에서는 관형 편물을 코팅을 위한 지지체 개념으로 사용한 것이 아니고, 아크릴계 중공사막이 80℃ 이상에서 단독으로 사용될 때 발생하는 수축현상에 의한 수투과도 감소를 보완하기 위해 관형 편물을 막 내부에 완전히 함침시킨 것을 특징으로 한다. 이러한 복합 중공사막은 지지체 위에 박막이 코팅된 경우에 비해 막 두께가 증가하고 함침된 편물이 유체흐름의 저항을 증대시켜 수투과도가 현저히 감소하는 현상이 발생된다.

한편, 미국특허 제5,472,607호에서는 앞선 기술과 달리, 보강재가 막내에 함침된 것이 아니라 보강재 표면에 박막을 코팅하였다. 관형 편물의 보강재 또는 지지체 표면에 박막층이 코팅되어 있는 복합 중공사막 제조에 있어, 코팅에 사용되는 도프의 조성에 따라 열역학적인 안정성에 차이가 발생하며 이것이 코팅된 박막층의 구조를 결정하게 된다.

즉, 열역학적으로 안정한 도프의 경우 핑거형 구조를 가지게 되며 안정성이 낮은 경우 결손부위가 없는 스폰지 구조가 된다. 예를들어, 유기용매중 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 같이 용매강도(Solvent power)가 강한 용매가 사용된 도프의 경우 안정성이 높아 핑거형 구조가 형성되기 쉽다.

박막층의 구조 및 특성은 복합 중공사막 전체의 수투과 성능 및 기계적 성능을 좌우하게 되는데, 이는 상대적으로 큰 공극과 높은 강도를 갖는 관형 편물 보강재에 비해 박막층이 미세한 공극과 낮은 기계적 강도를 갖기 때문이다. 즉, 박막층을 통과한 여과액은 상대적으로 큰 공극을 갖는 편물 지지층을 큰 저항없이 통과하게 되는 반면, 박막층에서는 흐름 저항이 크므로 미세공 구조 및 다공도에 따라 전체 막의 수투과도가 결정된다.

이와 같이 복합 중공사막 전체의 수투과도가 관형 편물 보강재 상에 코팅된 박막층에 의해 결정됨에도 불구하고 수투과도를 향상시킬 수 있는 박막층에 대한 연구가 아직 충분히 이루어지지 못하였다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 복합 중공사막 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면은 우수한 기계적 강도를 가질 뿐만 아니라 우수한 수투과 성능 및 내오염성을 갖는 복합 중공사막을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 우수한 기계적 강도를 가질 뿐만 아니라 우수한 수투과 성능 및 내오염성을 갖는 복합 중공사막의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술될 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 학습되어질 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 첨부된 도면은 물론이고 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.

본 발명의 일 측면으로서, 원사들로 제직된 관형 보강재; 및 상기 관형 보강재의 외표면 상의 고분자막을 포함하되, 상기 고분자막은 제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하고, 상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며, 상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막이 제공된다.

본 발명의 다른 측면으로서, 관형 보강재를 준비하는 단계; 제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 및 상기 관형 보강재의 외표면 상에 상기 용액을 코팅하는 단계를 포함하되, 상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며, 상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막의 제조방법이 제공된다.

위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 분리막은 관형 보강재를 포함하기 때문에 복합 중공사막 특유의 우수한 기계적 강도를 나타낸다. 더불어, 이종의 고분자 수지들을 블렌딩하여 상기 관형 보강재의 외표면 상에 코팅함으로써 복합 중공사막의 수투과도 및 내오염성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 효과들은 그와 관련된 기술적 구성과 함께 이하에서 자세히 기술될 것이다.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 중공사막의 단면도이다.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 복합 중공사막 및 그 제조방법의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 중공사막의 단면도이다.

도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 복합 중공사막은 원사들로 제직된 관형 보강재(A) 및 상기 관형 보강재(A)의 외표면 상의 고분자막(B)을 포함한다.

상기 관형 보강재(A)는 1.2 내지 2 mm의 외경을 가질 수 있다.

한편, 관형 보강재(A)의 외경이 작아지면서 그 내경도 역시 비례하여 작아질 경우 복합 중공사막의 투과 유량 증대를 기대할 수 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 관형 보강재(A)의 외경에 대한 관형 보강재(A)의 두께 비율은 15 내지 35 %이다.

관형 보강재(A)의 외경에 대한 두께의 비율이 35%를 초과하면, 즉 관형 보강재(A)의 두께가 그 외경에 비해 지나치게 두꺼우면, 관형 보강재(A)의 내경이 작아져 복합 중공사막의 중공을 따라 흐르는 여과수 흐름이 작아질 뿐만 아니라 복합 중공사막의 두께도 증가로 인해 막을 투과하는 유체의 양 자체도 작아지는 문제점이 발생한다.

반대로, 관형 보강재(A)의 외경에 대한 두께의 비율이 15% 미만이면, 즉 관형 보강재(A)의 두께가 그 외경에 비해 지나치게 얇으면 관형 보강재(A)의 보강(reinforcement) 기능이 담보될 수 없게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 관형 보강재(A)는 1.2 내지 2 mm의 외경 및 0.3 내지 0.4 mm의 두께를 갖는다.

본 발명에서 관형 보강재(A)의 외경, 내경 및 두께는 다음과 같은 방법에 의해 측정된다.

관형 보강재(A)의 형태를 고정시키기 위하여 관형 보강재(A)의 외표면에 파라핀을 코팅한다. 관형 보강재(A)의 형태를 고정시킬 수 있는 것이라면 어떠한 물질도 상기 코팅 물질로 사용될 수 있는데, 예를 들어 파라핀 대신에 복합 중공사막의 제조를 위한 고분자 수지가 관형 보강재(A) 상에 코팅될 수도 있다. 이어서, FE-SEM 단면 절취용 마이크로톰(microtome)으로 파라핀이 코팅된 관형 보강재(A)을 임의의 지점에서 그 길이방향에 수직으로 잘라 단면 샘플을 얻은 후 FE-SEM으로 단면을 분석한다. 외경 및 내경 각각의 최장 길이와 최단 길이 사이의 편차가 20% 이내인 샘플 5개를 선택한다. 선택된 각 샘플의 외경은 최장 외경 및 최단 외경의 평균치로 결정되고, 내경은 최장 내경 및 최단 내경의 평균으로 결정된다. 5개 샘플들의 외경 및 내경을 각각 산술 평균함으로써 관형 보강재(A)의 외경 및 내경이 최종적으로 구해진다. 관형 보강재(A)의 두께(평균 두께를 의미함)는 외경과 내경의 차이이다.

이상에서 설명한 본 발명의 관형 보강재(A)는 다음과 같이 준비될 수 있다.

세섬도 필라멘트(들) 및 중섬도 필라멘트(들)로 구성된 혼합사가 관형 보강재(A)의 제조를 위한 원사로 사용될 수 있다.

본 발명의 명세서에서 사용되는 용어 '세섬도 필라멘트'는 0.01 내지 0.4 데니어(denier)의 섬도를 갖는 모노필라멘트들로 이루어진 필라멘트로 정의되고, 용어 '중섬도 필라멘트'는 0.4 초과 3 미만의 데니어의 섬도를 갖는 모노필라멘트들로 이루어진 필라멘트로 정의된다. 세섬도 필라멘트 및 중섬도 필라멘트 외에, 3 데니어 이상의 섬도를 갖는 모노필라멘트(들)로 이루어진 필라멘트는 일반적으로 '태섬도 필라멘트'로 분류된다.

본 발명의 원사를 구성하는 세섬도 필라멘트 각각은, 100 내지 300개의 모노필라멘트들을 포함하고 1 내지 120 데니어의 섬도를 갖는다. 세섬도 필라멘트는 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 또는 전방향족 폴리아미드를 포함할 수 있다.

본 발명의 원사를 구성하는 중섬도 필라멘트 각각은, 30 내지 200개의 모노필라멘트들을 포함하고 12 내지 200 데니어의 섬도를 갖는다. 중섬도 필라멘트도 상기 세섬도 필라멘트와 마찬가지로 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 또는 전방향족 폴리아미드를 포함할 수 있다.

본 발명의 관형 보강재(A)의 제조에 사용되는 원사는 1 내지 4개의 세섬도 필라멘트(들) 및 1 내지 4개의 중섬도 필라멘트(들)을 포함한다. 각 원사를 구성하는 세섬도 필라멘트 및 중섬도 필라멘트의 합은 3개 이상이며, 각 원사는 150 내지 600 데니어의 섬도를 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 8 내지 24 개의 원사들을 사용하여 관형 보강재(A)를 제조한다.

본 발명의 관형 보강재(A)는 0.01 내지 0.4 데니어의 섬도를 갖는 모노필라멘트들로 구성된 세섬도 필라멘트를 포함하기 때문에, 상기 관형 보강재(A)와 상기 고분자막(B)의 접촉 면적이 그만큼 크게 된다. 관형 보강재(A)와 고분자막(B)의 큰 접촉 면적은 본 발명의 복합 중공사막이 우수한 박리강도를 갖게 한다. 즉, 관형 보강재(A)에 코팅된 고분자막(B)이 벗겨지는데 큰 힘이 필요하기 때문에, 본 발명의 복합 중공사막은 강렬한 산기 세정에도 불구하고 관형 보강재(A)와 고분자막(B)이 분리되지 않고 오랜 기간 유지될 수 있다.

한편, 관형 보강재(A)를 제조하는데 사용되는 원사가 세섬도 필라멘트만으로 구성될 경우 관형 보강재(A)의 박리강도 향상을 기대할 수는 있지만 관형 보강재(A)의 외경을 2 mm 이하로 제조할 수 없다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여, 세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트를 혼사하여 원사를 제조하는 것이 고려될 수는 있으나, 세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트는 그 각각을 구성하는 모노필라멘트들의 굵기 차이로 인하여 관형 보강재(A)의 두께 불균일도가 높아진다는 문제점이 있다. 관형 보강재(A)의 두께 불균일도가 높아지면 관형 보강재(A) 상의 고분자막(B) 코팅이 분균일하게 되고, 결과적으로 고분자막(B)의 두께가 얇은 곳에서 파손이 발생할 위험이 커진다.

따라서, 본 발명에 의하면, 세섬도 필라멘트와 중섬도 필라멘트를 혼사하여 원사를 제조하고 이 원사를 이용하여 관형 보강재(A)를 제조함으로써, 1.2 내지 2 mm의 외경을 갖고, 외경에 대한 두께의 비율이 15 내지 35%인 관형 보강재(A)가 제공될 수 있다.

본 발명의 고분자막(B)은 이종의 제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하되, 상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며, 상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트이다. 상기 제1 고분자 수지 및 상기 제2 고분자 수지의 중량비는 10:90 내지 90:10일 수 있다.

상기 고분자막(B)은 치밀한 구조의 스킨층과 스폰지 구조의 내층으로 구성될 수 있다. 상기 스킨층에는 공경이 0.01∼1㎛인 미세공들이 형성되어 있고, 상기 내층에는 공경이 10㎛ 이하, 더욱 바람직하기로는 공경이 5㎛ 이하인 미세공들이 형성되어 있다.

본 발명의 고분자막(B)의 내층에 10㎛를 초과하는 결손부위, 다시말해 공경이 10㎛를 초과하는 미세공들이 존재하지 않는다. 내층에 10㎛를 초과하는 결손부위가 존재할 경우에는 여과신뢰도가 크게 감소할 수 있다. 스폰지 구조의 내층에 형성된 미세공의 공경들은 복합 중공사막의 중심방향으로 갈수록 점진적으로 증대되는 것이 더욱 바람직하다.

고분자막(B)의 두께는 0.2mm 이하이고, 고분자막(B)이 관형 보강재(A) 내로 침투하는 거리는 관형 보강재(A) 두께의 30% 미만인 것이 기계적 강도 및 수투과 성능을 동시에 향상시키는데 바람직하다.

상기 관형 보강재(A)의 외표면 상에 이러한 고분자막(B)을 형성하기 위하여, 상기 제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하는 용액을 준비한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용액은 1 내지 45 중량%의 상기 제1 고분자 수지, 1 내지 45 중량%의 상기 제2 고분자 수지, 1 내지 5 중량%의 폴리비닐피롤리돈, 1 내지 5 중량%의 염화리튬, 및 40 내지 88 중량%의 유기용매를 포함하되, 상기 제1 및 제2 고분자 수지들의 농도의 합은 10 내지 50 중량%이다. 상기 제1 고분자 수지 및 상기 제2 고분자 수지의 중량비는 10:90 내지 90:10일 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며, 상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트이다.

상기 유기 용매는 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, 또는 이들은 혼합물일 수 있다.

선택적으로, 상기 용액은 친수성 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 친수성 화합물로는 물 및 글리콜류 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 이용할 수 있으며, 상기 글리콜류 화합물로는 분자량 2,000 이하인 폴리에틸렌 글리콜을 사용할 수 있다. 상기 친수성 화합물인 물 또는 글리콜류 화합물은 용액의 안정성을 저하시키는 역할을 하므로 고분자막(B)에 스폰지형 구조가 발현될 가능성을 상대적으로 높게 한다. 즉, 용액의 안정성이 높을수록 막 내부에 결손부위(공경이 10㎛를 초과하는 미세공)가 형성되어 핑거형(Finger-like) 구조가 되기 쉬으므로, 첨가제로서 물 또는 글리콜류 화합물과 같은 친수성 화합물을 첨가함으로써 용액의 안정성을 저하시킴과 동시에 고분자막(B)을 친수화 시켜 복합 중공사막의 수투과도를 증가시킬 수 있다.

이와 같이 용액이 준비되면, 상기 관형 보강재(A)의 외표면 상에 상기 용액을 코팅함으로써 고분자막(B)을 형성한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 복합 중공사막은 2중 관형노즐의 중앙부로 관형 보강재(A)를 통과시킴과 동시에 상기 노즐을 통해 상기 용액을 관형 보강재(A) 표면으로 유입시켜 이를 관형 보강재(A) 상에 코팅하고, 이것을 노즐 외부의 공기 중으로 토출시킨 후 응고액에서 응고시켜 복합 중공사막 구조를 형성하고, 수세 및 건조시키는 방법으로 제조될 수 있다.

관형 보강재(A) 표면에 고분자막(B)을 일정한 두께로 균일하게 코팅하기 위해서는 관형 보강재(A)의 진행속도와 노즐 내로 유입되는 용액의 양의 균형이 맞아야 하며, 이를 용액 공급속도(Q)와 관형 편물의 속도(υ)로 표현한 관계식은 다음과 같다.

[여기서 Q는 시간당 공급되는 용액의 양, ρ는 용액의 밀도, υ는 관형 보강재(A)의 진행속도, D _o 는 관형 보강재(A)의 외경, T는 코팅되는 용액의 두께임.]

위의 식에서 알 수 있듯이, 고분자막(B)의 두께는 용액의 공급량, 용액의 밀도, 관형 보강재(A)의 진행속도 등을 이용하여 조절될 수 있다.

이하, 실시예들 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다.

실시예 1

0.31 데니어의 섬도를 갖는 PET 모노필라멘트 200개로 이루어진 세섬도 필라멘트 2 개와 2 데니어의 섬도를 갖는 PET 모노필라멘트 72 개로 이루어진 중섬도 필라멘트 1 개를 합사하여 원사를 제조하였다. 이와 같은 원사 20 개를 사용하여 1.8 mm의 외경 및 0.4 mm의 두께를 갖는 관형 보강재를 제조하였다.

15중량%의 폴리비닐리덴디플루오라이드, 5중량%의 폴리메틸메타크릴레이트, 3중량%의 폴리비닐피롤리돈, 3중량%의 염화리튬, 및 74중량%의 디메틸아세트아미드를 혼합하여 60℃에서 24시간 동안 교반하여 방사 용액을 제조하였다. 제조된 방사 용액을 2mm의 내경을 갖는 이중 방사구금을 통해 관형 보강재와 함께 토출하였다.

이어서, 코팅된 관형 보강재가 에어갭, 순수를 포함하는 40℃의 응고액, 및 70℃로 유지되는 수세부를 순차적으로 통과하고, 80℃의 건조부에서 건조된 후 권취되었다.

실시예 2

용액 내 폴리비닐리덴디플루오라이드 및 폴리메틸메타크릴레이트의 농도가 모두 10중량%이었다는 것을 제외하고는, 위 실시예 1과 동일한 방법으로 복합 중공사막을 제조하였다.

실시예 3

용액 내 폴리비닐리덴디플루오라이드 및 폴리메틸메타크릴레이트의 농도가 각각 5중량% 및 15중량%이었다는 것을 제외하고는, 위 실시예 1과 동일한 방법으로 복합 중공사막을 제조하였다.

비교예

용액 내 폴리비닐리덴디플루오라이드의 농도가 20중량%이었고 상기 용액이 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하지 않았다는 것을 제외하고는, 위 실시예 1과 동일한 방법으로 복합 중공사막을 제조하였다.

위와 같이 제조된 실시예들과 비교예의 복합 중공사막들의 수투과도를 다음의 방법으로 각각 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.

수투과도 측정

복합 중공사막을 100mm의 길이로 절단한 후 그 일단을 접착제로 밀봉하였다. 상기 복합 중공사막을 직경 10mm 및 길이 150mm인 아크릴 튜브에 넣은 후, 아크릴 튜브의 한쪽 말단과 상기 복합 중공사막의 개방된 타단부 사이를 밀봉하였다. 그 후, 상기 아크릴 튜브의 다른 쪽 개방된 말단을 통해 상기 아크릴 튜브의 내벽과 복합 중공사막 사이로 순수를 넣고 1.0 kg/cm² 크기의 질소압을 걸어 1분 동안 복합 중공사막에서 투과되는 순수의 양을 측정함으로써 복합 중공사막의 수투과도를 구하였다. 상기 수투과도(Lp)의 단위는 ml/(cm²×min×kg/cm²)이다.

	실시예1	실시예2	실시예3	비교예
수투과도	1.5	1.8	2.3	1

위 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 폴리비닐리덴디플루오라이드와 폴리메틸메타크릴레이트를 블렌딩하여 제조한 용액을 관형 보강재에 코팅한 실시예들의 복합 중공사막들이, 폴리비닐리덴디플루오라이드만을 고분자 수지로서 포함한 용액을 사용한 비교예의 복합 중공사막에 비해 우수한 수투과도를 가짐을 알 수 있다.

A: 고분자막 B: 관형 보강재

Claims (7)

1. 원사들로 제직된 관형 보강재; 및
   상기 관형 보강재의 외표면 상의 고분자막을 포함하되,
   상기 고분자막은 제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하고,
   상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며,
   상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 고분자 수지 및 상기 제2 고분자 수지의 중량비는 10:90 내지 90:10인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
3. 제1항에 있어서,
   상기 원사들은 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 또는 전방향족 폴리아미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
4. 관형 보강재를 준비하는 단계;
   제1 및 제2 고분자 수지들을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 및
   상기 관형 보강재의 외표면 상에 상기 용액을 코팅하는 단계를 포함하되,
   상기 제1 고분자 수지는 폴리비닐리덴디플루오라이드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 또는 폴리아크릴로니트릴 수지이며,
   상기 제2 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 용액은,
   1 내지 45 중량%의 상기 제1 고분자 수지;
   1 내지 45 중량%의 상기 제2 고분자 수지;
   1 내지 5 중량%의 폴리비닐피롤리돈;
   1 내지 5 중량%의 염화리튬; 및
   40 내지 88 중량%의 유기용매를 포함하되,
   상기 제1 및 제2 고분자 수지들의 농도의 합은 10 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 유기 용매는 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, 또는 이들은 혼합물인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 고분자 수지 및 상기 제2 고분자 수지의 중량비는 10:90 내지 90:10인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막의 제조방법.

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