수처리 분리막용 표면처리 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 수처리 분리막 및 이의 제조방법
SURFACE TREATMENT COMPOSITION FOR WATER-TREATMENT MEMBRANES, WATER-TREATMENT MEMBRANES USING SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF
특허 요약
본 발명은 베이스용매; 피로갈롤(pyrogallol) 작용기를 포함하는 피로갈롤 화합물; 및 아민기를 가진 천연 고분자를 포함하는 수처리 분리막용 표면처리 조성물 및 이의 제조방법, 이에 의하여 제조된 수처리 분리막에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

베이스용매; 피로갈롤(pyrogallol) 작용기를 포함하는 피로갈롤 화합물; 및 아민기를 가진 천연 고분자;를 포함하고,상기 피로갈롤 화합물은 0.001 w/v.% 내지 25 w/v.%이고, 상기 아민기를 가진 천연 고분자는 0.001 w/v.% 내지 25 w/v.%이고, pH는 7.1 이상인 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

2

제1항에 있어서,상기 피로갈롤 화합물과 상기 아민기를 가진 천연 고분자는 중량비로 1 : 0.25 ~ 4로 포함되는 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

3

제1항에 있어서,상기 피로갈롤 화합물은 피로갈롤, 갈산(gallic acid), 프로필 몰식자산염(propyl gallate), 시링산(syringic acid), 카테킨(catechin), 카테콜(catechol), 메톡시카테콜(methoxycatechol), 벤세라짓(benserazide), 케르세틴(quercetin), 타닌산(tannic acid), 피틱산(phytic acid), 엘라그산(ellagic acid), 미리세틴(myricetin), 피세틴(fisetin), 모린(morin), 캠퍼롤(kaempferol), 람네틴(rhamnetin), 이소람네틴(isorhamnetin), 크리신(chrysin), 루테올린(luteolin), 아피제닌(apigenin), 바이칼레인(baicalein), 탁시폴린(taxifolin), 에피카테킨(epicatechin), 에피갈로카테킨(epigallocatechin), 에피카테킨 갈레이트(epicatechin gallate), 에피갈로카테킨 갈레이트(epigallocatechin gallate) 및 카페산(caffeic acid) 중 어느 하나 이상인 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

4

제1항에 있어서,상기 아민기를 가진 천연 고분자는 α-폴리라이신(α-poly-lysine), ε-폴리라이신(ε-poly-lysine), 폴리아르기닌(poly-arginine), 폴리히스티딘(poly-histidine), 폴리아스파라긴(poly-asparagine), 폴리글루타민(poly-glutamine), 폴리트립토판(poly-tryptophan), 알부민(albumin), 카제인(casein), 키토산(chitosan), 콜라겐(collagen) 및 젤라틴(gelatin) 중 어느 하나 이상인 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

5

제1항에 있어서,상기 베이스용매는 TAE buffer (tris-acetate-EDTA buffer), TBE buffer (tris-boric acid-EDTA buffer), PBS buffer (phosphate buffer saline), Tris-HCl buffer, 수산화나트륨(NaOH) 수용액 중 어느 하나 이상인 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

6

제1항에 있어서,산화제를 추가로 포함하고,상기 산화제는 소듐 퍼아이오데이트(NaIO4), 납 테트라아세테이트(Pb(OAc)4) 및 칼륨 퍼루테네이트(KRuO4) 중 어느 하나 이상을 포함하는 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

7

제6항에 있어서,상기 산화제는 0.002 w/v.% 내지 50 w/v.%인 수처리 분리막용 표면처리 조성물.

8

제6항에 있어서,상기 피로갈롤과 상기 아민기를 가진 천연 고분자는 반응하여 하기 화학식 중 어느 하나 이상으로 형성되는 수처리 분리막용 표면처리 조성물: , , , , .

9

제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 수처리 분리막용 표면처리 조성물을 준비하는 단계;상기 수처리 분리막용 표면처리 조성물을 이용하여 소수성 고분자 분리막을 개질시키는 단계; 및상기 소수성 고분자 분리막을 세정용액으로 세척하는 단계:를 포함하는 수처리 분리막의 표면처리 방법.

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제9항에 있어서,상기 수처리 분리막은 제1 기공을 갖는 소수성 고분자 분리막을 포함하고,상기 소수성 고분자 분리막은 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리설폰(polysulfone), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아이소뷰틸렌(polyisobutylene), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride), 테프론(polytetrafluoroethylene), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리비닐플루라이드(polyvinylfluoride), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazole), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride) 및 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone) 중 어느 하나 이상을 포함하는 수처리 분리막의 표면처리 방법.

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제10항에 있어서,상기 제1 기공의 평균직경은 1 nm 내지 100 μm이고,상기 소수성 고분자 분리막의 기공도는 1 % 내지 90 %이고,상기 소수성 고분자 분리막의 두께는 1 μm 내지 1000 μm인 것인 수처리 분리막의 표면처리 방법.

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제9항에 있어서,상기 수처리 분리막용 표면처리 조성물을 준비하는 단계에서,베이스용매; 피로갈롤(pyrogallol) 작용기를 포함하는 피로갈롤 화합물; 및 아민기를 가진 천연 고분자를 혼합하는 것을 포함하고,상기 피로갈롤 화합물은 0.001 w/v.% 내지 25 w/v.%이고, 상기 아민기를 가진 천연 고분자는 0.001 w/v.% 내지 25 w/v.%이고, 상기 베이스용매의 pH는 7.1 이상인 수처리 분리막의 표면처리 방법.

13

제12항에 있어서,상기 수처리 분리막용 표면처리 조성물을 준비하는 단계에서,산화제를 첨가하는 것을 추가로 포함하고,상기 산화제는 소듐 퍼아이오데이트(NaIO4), 납 테트라아세테이트(Pb(OAc)4) 및 칼륨 퍼루테네이트(KRuO4) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 산화제는 0.002 w/v.% 내지 50 w/v.%인 수처리 분리막의 표면처리 방법.

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제9항에 있어서,상기 소수성 고분자 분리막을 개질시키는 단계에서,담지 코팅(dip coating), 회전 코팅(spin coating), 층상자가조립(layer-by-layer) 및 분사 코팅(spray coating) 중 어느 하나 이상의 방법으로 포함하고,상온에서 0.1 시간 내지 24 시간 동안 수행하는 것인 수처리 분리막의 표면처리 방법.

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제9항에 있어서,상기 소수성 고분자 분리막을 개질시키는 단계에서,산화제를 첨가하는 것을 추가로 포함하고,마이클 첨가 반응(Michael addition reaction) 및 시프 염기 반응(Schiff-base reaction) 중 어느 하나 이상의 반응이 수행되어 하기 화학식 중 어느 하나 이상의 물질이 형성되는 것인 수처리 분리막의 표면처리 방법: , , , , .

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제9항에 따라 제조된 수처리용 분리막으로,상기 수처리용 분리막은 제1 기공을 갖는 소수성 고분자 분리막; 및 상기 소수성 고분자 분리막의 기공 내부 또는 표면에 구비되는 코팅층을 포함하고,상기 코팅층은 하기 화학식 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 수처리 분리막: , , , , .

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제16항에 있어서,상기 코팅층은 상기 소수성 고분자 분리막을 수처리 분리막용 표면처리 조성물을 이용하여 형성되고, 상기 수처리 분리막용 표면처리 조성물은 피로갈롤 화합물; 및 아민기를 가진 천연 고분자를 포함하는 수처리 분리막.

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제16항에 있어서,표면전하는 -50 mV 이상이고, 물접촉각은 90 ° 이하인 수처리 분리막.