다공성 박막의 제조방법 및 그로부터 제조되는 수처리용 여과막
MANUFACTURING METHOD OF POROUS THIN FILM AND FILTER MEMBRANE FOR WATER TREATMENT THEREBY
특허 요약
본 발명에서는 다공성 기재의 표면에, 친수성 단일중합체의 적층과 양친매성 블록 공중합체의 적층을 교대로 반복하여 친수성 단일중합체와 양친매성 블록 공중합체의 교대 적층체로 형성된 고분자 다층막을 준비하는 단계; 상기 수득된 고분자 다층막을 어닐링하여 미세 상분리된 고분자막을 준비하는 단계; 및 상기 고분자막에서 친수성 단일 중합체를 선택적으로 제거하여 기공을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 제조방법에 따르면 박막의 안정성, 나노 기공의 균일성이 우수하면서도, 균일한 두께의 대면적 박막을 제조할 수 있고, 또한, 박막이 적층되는 기재의 표면이 굴곡을 가지는 경우에라도 제한 없이 다양한 형태에 적용할 수 있는 다공성 박막을 제조할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

다공성 기재의 표면에, 친수성 단일중합체의 적층과 양친매성 블록 공중합체의 적층을 교대로 반복하여 친수성 단일중합체와 양친매성 블록 공중합체의 교대 적층체로 형성된 고분자 다층막을 준비하는 단계;상기 수득된 고분자 다층막을 어닐링하여 양친매성 블록 공중합체가 매트릭스(matrix)가 되고, 친수성 단일 중합체가 분산상(domain)으로 존재하는 미세 상분리된 고분자막을 준비하는 단계; 및상기 고분자막에서 친수성 단일 중합체를 선택적으로 제거하여 기공을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 기재의 표면에 형성된 다공성 박막의 제조방법.

2

제1항에 있어서, 상기 교대 적층체는 아래의 일반식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법:일반식 1nBL상기 식에서 A는 단일 중합체의 적층으로 형성된 층을 표시하고, B는 양친매성 블록 공중합체의 적층으로 형성된 층을 표시하며, A/B는 A와 B의 바이레이어(bilayer,BL)로 형성된 반복단위를 표시하고, n은 교대 적층체 내에 포함된 상기 반복단위 바이레이어의 적층 횟수를 표시하며, 상기 n은 2 내지 100이다.

3

제1항에 있어서, 상기 친수성 단일 중합체는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리아크릴산 및 폴리비닐알코올로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

4

제1항에 있어서, 상기 양친매성 블록 공중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리알킬(메타)아크릴레이트 및 폴리에스테르로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 소수성 고분자와; 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리아크릴산 및 폴리비닐알코올로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 친수성 고분자의 공중합체인 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

5

제4항에 있어서, 상기 양친매성 블록 공중합체는 폴리에틸렌-b-폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌-b-폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌-b-폴리아크릴산, 폴리스티렌-b-폴리에틸렌옥사이드 및 폴리스티렌-b-폴리아크릴산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

6

제1항에 있어서, 상기 다공성 기재는 정밀여과막, 한외여과막, 나노여과막, 역삼투막 또는 정삼투막인 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

7

제1항에 있어서, 상기 다공성 기재는 알루미나 또는 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

8

제7항에 있어서, 상기 알루미나 또는 실리콘 웨이퍼는 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드)로 표면처리된 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

9

제1항에 있어서, 상기 기공크기는 표면적 분석법으로 측정한 값이 2 내지 100 나노미터인 것을 특징으로 하는 다공성 박막의 제조방법.

10

제1항의 방법으로 제조된 다공성 박막을 포함하는 수처리용 여과막.