특허청구의범위청구항 1 표면측표면보다도이면측표면이거친다공성지지체의표면측표면상에분리기능막이형성되고, 또한, 상기분리기능막이상기다공성지지체의내부에까지뻗어있는분리막에있어서, 상기다공성지지체가직포, 부직포, 또는망이고, 상기다공성지지체의이면측표면에는다수의오목부가형성되고, 또한

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희웅 연
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1 (51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) B01D 63/10 ( ) B01D 69/10 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 ( 국제출원일자 ) 2002 년 12 월 09 일 심사청구일자 2007 년 12 월 07 일 (85) 번역문제출일자 2004 년 06 월 07 일 (65) 공개번호 (43) 공개일자 2004 년 07 월 30 일 (86) 국제출원번호 PCT/JP2002/ (87) 국제공개번호 WO 2003/ 국제공개일자 (30) 우선권주장 2003 년 06 월 19 일 JP-P 년 12 월 10 일일본 (JP) (56) 선행기술조사문헌 JP A* JP A* * 는심사관에의하여인용된문헌 (45) 공고일자 2010년09월02일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2010년08월26일 (73) 특허권자 도레이카부시키가이샤 일본 103 도꾜도쥬오꾸니혼바시무로마찌 2 쪼메 1 방 1 고 (72) 발명자 오다카요시후미 일본 시가켄오츄시소노야마 2 쵸메 15 반 1 고도레이세이엔료 254 고우시쯔 나카마츠오사무 일본 시가켄리토시쯔지 639 반지 구모이치로 일본 시가켄고카군고카쵸다도노 634 반지 (74) 대리인 김정욱, 박종혁, 송봉식, 정삼영 전체청구항수 : 총 10 항심사관 : 유철종 (54) 분리막 (57) 요약 본발명은, 제막공정에서의제막원액의다공성지지체이면측에의도달을방지할수있고, 분리기능막과다공성지지체와의접착성이높고, 더욱이박막화가가능한분리막을제공하는것을목적으로한다. 본발명은, 이면측이거친다공성지지체의표면측표면상에분리기능막이형성되고, 또한, 상기분리기능막은상기다공성지지체의내부에까지뻗어있는분리막이다. 대표도 - 도 1-1 -

2 특허청구의범위청구항 1 표면측표면보다도이면측표면이거친다공성지지체의표면측표면상에분리기능막이형성되고, 또한, 상기분리기능막이상기다공성지지체의내부에까지뻗어있는분리막에있어서, 상기다공성지지체가직포, 부직포, 또는망이고, 상기다공성지지체의이면측표면에는다수의오목부가형성되고, 또한, 상기분리기능막은, 상기다공성지지체의이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역에까지뻗어있으면서, 상기다공성지지체의이면측표면의오목부에까지뻗어있고, 그오목부에걸려부착되어있는것을특징으로하는분리막. 청구항 2 표면측표면보다도이면측표면이거친다공성지지체의표면측표면상에분리기능막이형성되고, 또한, 상기분리기능막이상기다공성지지체의내부에까지뻗어있는분리막에있어서, 상기다공성지지체가직포, 부직포, 또는망이고, 상기다공성지지체의이면측밀도가표면측밀도보다낮고, 또한, 상기분리기능막이, 상기다공성지지체의이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역에까지뻗어있는것을특징으로하는분리막. 청구항 3 제 1 항또는제 2 항에있어서, 상기다공성지지체의이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역의평균밀도가, 상기다공성지지체의표면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역의평균밀도에대해 5 90% 의범위내인것을특징으로하는분리막. 청구항 4 삭제청구항 5 제 1 항또는제 2 항에있어서, 상기다공성지지체가압열가공되어있는것을특징으로하는분리막. 청구항 6 제 1 항또는제 2 항에있어서, 상기다공성지지체의이면측표면은 JIS P8119에따라서측정한평활도가 1 20s의범위내에있는것을특징으로하는분리막. 청구항 7 제 6 항에있어서, 상기다공성지지체의이면측표면은 JIS P8119에따라서측정한평활도가 5 20s의범위내에있는것을특징으로하는분리막. 청구항 8 제 1 항또는제 2 항에있어서, 상기다공성지지체의두께가 40μm 150μm의범위내에있는것을특징으로하는분리막. 청구항 9 제 8 항에있어서, 상기다공성지지체의두께가 40μm 80μm의범위내에있는것을특징으로하는분리막. 청구항 10 제 1 항또는제 2 항에기재된분리막을, 투과액유로재및원액유로재와함께집수관의주위에스파이럴형상으로감은유체분리소자

3 청구항 11 제 10 항에기재된유체분리소자를압력용기에수납하여이루어지는것을특징으로하는유체분리막모듈. 청구항 12 삭제청구항 13 삭제 명세서 [0001] 기술분야 본발명은, 다공성지지체의한쪽면에분리기능막을형성한분리막에관한것이다. 본발명의분리막은, 나노 여과분리나역침투분리에사용할수있다. [0002] [0003] [0004] [0005] [0006] 배경기술통상, 나노여과분리나역침투분리에사용되는분리막은, 다공성지지체상에, 제막 ( 製膜 ) 원액을도포하여분리기능막을형성함으로써제조된다. 이와같은분리막으로서는, 다공성지지체의한쪽면에만분리기능막을설치하는것과, 다공성지지체의양면에분리기능막을설치하는것으로분류된다. 양자모두일장일단이있고, 일반적으로전자는분리기능막과다공성지지체와의접착성이약하기때문에분리기능막이벗겨지기쉽고, 후자는막두께가커지기때문에엘리먼트, 모듈로서의분리 제거성능이저하되는등의문제가있다. 최근에은, 분리막을사용한모듈에서의막면적의증가가요망되고있다. 분리막의막두께가얇을수록, 체적당의막면적을크게할수있기때문에, 박막화하기쉬운전자의분리막이주류로되고있다. 다공성지지체의한쪽면에만분리기능막을설치한분리막에서는, 제막원액을다공성지지체에충분하게침투시킴으로써, 분리기능막과다공성지지체의접착성을향상시킬수있다. 그렇지만, 제막원액을과잉으로침투시키면, 다공성지지체의이면측표면까지제막원액이도달해버린다. 뒤쪽으로빠져나온제막원액은, 제막장치를더럽혀서뒤에제조되는분리막의결점의원인이되거나, 또, 분리막을감을때에인접하는분리막의표면상태를악화시키는원인이되는등의문제를야기한다. 이들문제를해결하는방법으로서는, 일본특공평 호공보에, 제막원액을도포하는다공성지지체로서, 조도가큰표층과치밀한구조의이층 ( 裏層 ) 을갖는 2층구조의다공성지지체를사용하는발명이개시되어있다. 이방법에서는, 표층에제막원액을충분하게침투시킴으로써, 분리기능막과다공성지지체의접착성을향상시키면서, 치밀한이층에의해제막원액이다공성지지체의이면측표면에도달하는것을방지한다. 그렇지만, 이방법에서는, 다공성지지체의두께가증대하여, 최근요망되고있는분리막의박막화를충분하게달성할수없다. [0007] [0008] [0009] [0010] 발명의상세한설명본발명은, 제막공정에서의제막원액의다공성지지체이면측에의도달을방지할수있고, 분리기능막과다공성지지체와의접착성이높고, 또한박막화가가능한분리막을제공하는것을목적으로하는것이다. 본발명의목적은, 이면측이거친다공성지지체의표면측표면상에분리기능막이형성되고, 또한, 상기분리기능막은상기다공성지지체의내부에까지뻗어있는분리막에의해달성된다. 또, 상기에서, 다공성지지체의이면측표면에는다수의오목부가형성되고, 또한, 상기분리기능막은, 상기다공성지지체의이면측표면의오목부에까지뻗어있고, 그오목부에부착되어있는것이바람직하다. 또, 상기에서, 다공성지지체의이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역의평균밀도가, 다공성지지체의표면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역의평균밀도에대해 5 90% 의범위내인것이바람직하다

4 [0011] 상기한분리막을, 투과액유로재및원액유로재와함께집수관의주위에스파이럴형상으로둘러감은유체분리 소자도본발명에포함된다. 또, 이유체분리소자를압력용기에수납하여이루어지는유체분리막모듈도본 발명에포함된다. [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] 실시예이하, 도면을사용하여본발명의실시의형태를설명한다. 도 1, 도 2 및도 3은, 본발명의실시양태를도시하는분리막의단면도이다. 도 5는본발명의다공성지지체로서사용되는부직포의 1예를나타내는단면사진이다. 도 6은종래의분리막의다공성지지체로서사용되는부직포의 1예를나타내는단면사진이다. 도 4는, 본발명의분리막을사용한유체분리소자의일부전개사시도이다. 본발명의분리막은, 다공성지지체상에분리기능막이형성되고, 또한, 상기분리기능막은상기다공성지지체의내부에까지뻗어있다. 이와같은분리막은, 역침투분리나나노여과등에적합하게사용된다. 다공성지지체는, 분리기능을갖지않는다공성의기재이며, 분리막의강도를향상시키는기능이있다. 분리기능막은, 분리기능을갖는막이며, 비대칭막과복합막을들수있다. 다공성지지체로서는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드등을소재로하는직포, 부직포, 망등을들수있는데, 제막성및코스트면에서부직포가적합하게사용된다. 부직포는, 예를들면물에균일하게분산된주체섬유와바인더섬유를원형망이나긴망등으로초조 ( 抄造 ) 하고, 드라이어로건조함으로써제조할수있다. 또, 보풀을제거하거나기계적성질을향상시키거나하는등의목적으로, 부직포를 2개의롤에끼워서압열가공을시행하는것도바람직하다. 비대칭막은, 단일소재로이루어지는분리기능막이다. 비대칭막은, 다공성지지체상에분리기능막의제막액을흘려퍼지게하여, 제막함으로써제조된다. 이와같은분리기능막의재료로서는, 폴리아크릴로니트릴, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술폰, 폴리페닐렌술피드술폰, 폴리플루오르화비닐리덴, 아세트산셀룰로스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등을사용할수있다. 복합막은, 미세다공성지지막과실질적으로막분리를담당하는막으로이루어지는분리기능막이다. 복합막은, 다공성지지체상에, 우선미세다공성지지막을형성하고, 다음에이미세다공성지지막상에실질적으로막분리를담당하는막을형성함으로써제조된다. 이와같은미세다공성지지막의재료로서는, 예를들면, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술피드술폰, 폴리페닐렌술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리이미드등을들수있다. 실질적으로막분리를담당하는막으로서는, 예를들면, 폴리아미드, 폴리이미드, 아세트산셀룰로스등의반투막을들수있다. 미세다공성지지막및실질적으로막분리를담당하는막의각각에여러소재를선택하는것이가능하고, 제막기술도여러방법을선택할수있다. 도 1에본발명의분리막의 1예를도시한다. 분리막 (1) 에서, 다공성지지체 (2) 의표면측표면 (2a) 에분리기능막 (1a) 이형성되고, 또한, 분리기능막 (1a) 은다공성지지체 (2) 의내부에까지뻗어있다. 이와같은분리막 (1) 은, 다공성지지체 (2) 의표면측표면 (2a) 에분리기능막의제막원액을도포하고, 고화시킴으로써얻어진다. [0025] [0026] [0027] 이때, 제막원액은다공성지지체 (2) 의구멍부 (2e) 를통과하여다공성지지체 (2) 의내부에침투하여, 고화된다. 이것에의해, 분리기능막 (1a) 은다공성지지체 (2) 의내부에까지뻗어있게되어, 분리기능막 (1a) 과다공성지지체 (2) 의접착성이높아진다. 제막원액의침투가적으면, 분리기능막 (1a) 과다공성지지체 (2) 의접착성이낮아져, 벗겨지기쉬워진다. 한편, 제막원액의침투가많으면, 양자의접착성은높아진다. 그러나, 제막원액의침투가지나치게많으면, 이면측표면 (2b) 에제막원액이도달해버린다. 그때문에, 제막원액이제막장치를오염시켜, 후에제조되는분리막에결점을생기게하는원인이된다. 또, 감을때등분리막을중첩할때에, 이면측표면에도달하여고화된제막원액이인접하는분리막의막표면을손상시켜, 결점을생기게하는원인이된다. 특히, 분리막의박막화를위해서, 다공성지지체를얇게하면, 이들의문제가발생하기쉬워진다. 본발명에서는, 다공성지지체 (2) 로서, 이면측이거친다공성지지체를사용한다. 여기에서, 이면측이거친다공성지지체의 1양태는, 도 1에도시하는바와같이이면측표면 (2b) 에다수의오목부 (2d) 가형성된것이다. 도 1에도시하는양태에서는, 다공성지지체 (2) 의이면측표면 (2b) 에다수의오목부 (2d) 가분산형성되어있고, 분리기능막 (1a) 은, 다공성지지체 (2) 의이면측표면 (2b) 의오목부 (2d) 까지뻗어있고, 그오목부 (2d) 에걸려부 - 4 -

5 착되어있다. 여기에서, 이면측표면의오목부에까지뻗어있고, 그오목부에걸려부착되어있다 란, 제막 원액이오목부 (2d) 에는도달하고있지만, 이면측의최외측표면이되는볼록면 (2c) 에는도달하지않고고화한 상태를말한다. [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] 즉, 표면측에도포된제막원액은, 다공성지지체 (2) 의구멍부 (2e) 를통과하여이면측표면 (2b) 의오목부 (2d) 에까지침투하여고화된다. 제막원액은, 오목부 (2d) 에도달하면, 도 1에도시하는바와같이, 횡방향으로퍼지므로, 볼록면 (2c) 에는도달하기어려워진다. 또, 오목부 (2d) 내에서고화된제막원액은, 주변의다공성지지체 (2) 의볼록면 (2c) 보다도우묵하게들어간상태가된다. 따라서, 이면측표면에도달하여고화된제막원액이분리막에결점을생기게하는것을방지할수있다. 더욱이, 오목부 (2d) 내에서고화된제조원액은, 앵커부 (1b) 를형성하여, 오목부 (2d) 에걸려부착된다. 따라서, 다공성지지체 (2) 와분리기능막 (1a) 과의접착성이높아진다. 도 2에본발명의다른실시양태를도시한다. 본발명에사용하는다공성지지체는, 이면측표면이거칠어져있으면, 도 2에도시하는바와같이, 표면측표면에도오목부가형성되어있어도좋다. 단, 표면측과이면측의양쪽에오목부를형성하면, 다공성지지체의강도가작아지게되어, 나아가서는분리막의강도가작아지게되는경향이있다. 따라서, 다공성지지체의표면측표면은평활한것이바람직하다. 또, 이면측이거친다공성지지체의다른 1양태는, 도 3에도시하는바와같이이면측표면에명확한오목부가형성되어있지않아, 이면측의밀도가표면측의밀도에비해낮게된것이다. 이와같은양태에서도, 상기한오목부를형성한경우와동일한효과를얻을수있다. 즉, 다공성지지체 (2) 의표면측에도포된제막원액은, 구멍부 (2e) 를통과하여, 이면측의밀도가낮은층 (2f) ( 이하, 거친층이라부름 ) 에까지침투하여고화된다. 제막원액은, 거친층 (2f) 에도달하면, 도 3에도시하는바와같이, 횡방향으로퍼지므로, 이면측표면 (2b) 까지도달하기어렵게된다. 따라서, 이면측표면에도달하여고화된제막원액이분리막에결점을생기게하는것을방지할수있다. 더욱이, 거친층 (2f) 내에서고화된제조원액은, 앵커부 (1b) 를형성하고, 거친층 (2f) 에걸려부착된다. 따라서, 다공성지지체 (2) 와분리기능막 (1a) 과의접착성이높아진다. 본발명에서는, 다공성지지체의이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역 ( 이하, 이면측영역이라부름 ) 의평균밀도가, 다공성지지체의표면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역 ( 이하, 표면측영역이라부름 ) 의평균밀도에대해 5 90% 의범위내인것이중요하다. 이면측영역의평균밀도가, 표면측영역의평균밀도에대해 90% 이하이므로, 이면측표면에도달하여고화된제막원액이분리막에결점을생기게하는것을방지할수있다. 이면측영역의평균밀도는, 표면측영역의평균밀도에대해 80% 이하가보다바람직하고, 70% 이하가더욱바람직하다. 또, 이면측영역의평균밀도가, 표면측영역의평균밀도에대해 5% 이상이므로, 분리막의강도를높게할수있다. 이면측영역의평균밀도는, 표면측영역의평균밀도에대해 15% 이상이보다바람직하고, 30% 이상이더욱바람직하다. 여기에서, 표면과수직으로다공성지지체를절단하고, 단면을광학현미경등으로확대촬영한측정영역내에차지하는다공성지지체의단면적의비율, 즉, 다공성지지체의단면적을측정영역의면적으로나눈값을평균밀도로정의한다. 평균밀도의측정방법의상세에대해서는후술한다. 또, 분리기능막은다공성지지체의이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역, 즉이면측영역에까지뻗어있는것이바람직하다. 여기에서, 이면측영역에까지뻗어있다는것은, 제막원액이이면측영역에까지도달해있지만, 이면측표면 (2b) 에는도달하지않고고화한상태를말한다. 분리기능막이다공성지지체의이면측영역에까지뻗어있으므로, 다공성지지체 (2) 와분리기능막 (1a) 과의접착성이높아진다. 본발명의다공성지지체로서는, 이면측이거친것을사용한다. 이와같은다공성지지체의제조방법은, 특별히한정되지않지만, 다공성지지체를압열가공하는방법이바람직하다. 또, 부직포를사용하는경우에는, 부직포제조시의압열가공에의해이면측을거칠게가공하는것이, 생산성및코스트면에서바람직하다. 압열가공으로서는, 엠보싱가공이나카렌다가공을들수있다. 카렌다가공을사용하는경우에는, 다공성지지체를끼우는 2개의롤의표면온도와, 이들롤의협착력과, 다공성지지체의이송속도, 즉, 가압시간을조절함으로써, 다공성지지체의평활도를제어할수있다. 롤의표면온도가높고, 롤과의접촉시간이길수록, 다공성지지체의표면은평활하게된다. 반대로, 롤의표면온도가낮고, 롤과의접촉시간이짧을수록, 다공성지지체의표면은거칠어진다. 즉, 다공성지지체의이면측표면에접촉하는롤의온도를표면측표면에접 - 5 -

6 촉하는롤의온도보다도낮게하든지, 또는, 다공성지지체의이면측표면과롤과의접촉시간을표면측표면과의접촉시간보다짧게함으로써, 바람직한다공성지지체를얻을수있다. 또, 엠보싱가공을사용하는경우는, 다공성지지체의이면측표면에, 표면에요철을설치한롤을접촉시킴으로써, 바람직한다공성지지체를얻을수있다. [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] 다공성지지체의두께는, 40μm 150μm의범위내에있는것이바람직하다. 다공성지지체의두께가 40μm보다도얇으면, 분리막의강도가작아지게된다. 또, 다공성지지체의두께가 150μm를초과하면, 분리막의박막화가어렵게된다. 다공성지지체의두께는 40μm 80μm의범위내에있는것이더욱바람직하다. 다공성지지체의이면측표면은, JIS P8119에따라서측정한평활도가 1 20s의범위내에있는것이바람직하다. 다공성지지체이면측표면의오목부의깊이를크게하여, 제막원액이볼록면 (2c) 에도달하지않고, 확실하게오목부 (2d) 내에서고화하도록하기위해서는, 평활도는 20s 이하가바람직하고, 15s 이하가보다바람직하고, 10s 이하가가장바람직하다. 한편, 다공성지지체의평활도가지나치게낮으면, 막두께를두껍게하지않으면안되고, 또, 감을때등분리막을중첩했을때에, 다공성지지체이면측표면의요철이인접하는분리막의막표면을손상시킬우려가있으므로, 평활도는 1s 이상이바람직하고, 3s 이상이보다바람직하고, 5s 이상이가장바람직하다. 상술한바와같은분리막은, 도 4에도시하는바와같이투과액유로재 (102) 를끼우도록접어서봉투형상막 (104) 으로하고, 그봉투형상막 (104) 과공급액유로재 (106) 를번갈아적층하여집수관 (105) 의주위에스파이럴형상으로감아서유체분리소자 (100) 로서사용된다. 사용시의형태안정성을높이기위해서, 유체분리소자 (100) 의축방향끝부에는끝판 (110) 이, 외주에는필라멘트와인딩층 (112) 이설치되어있다. 이유체분리소자에서, 원액 (107) 은, 한쪽의축방향끝부로부터유입되고, 공급액유로재에의해형성된유로를통과하면서분리막 (1) 을투과하고, 투과액유로재 (102) 에의해형성된유로를통과하여집수관에모아지고, 다른쪽의축방향끝부로부터투과액 (109) 으로서꺼내진다. 분리막 (1) 을투과하지못한원액 (107) 은, 농축액 (10 8) 으로서꺼내진다. 이와같은유체분리소자는, 압력용기에수납되어유체분리막모듈로서사용된다. 본발명에나타내는물성은다음과같이하여구했다. < 두께의측정방법 > JIS P8118에따라서이하와같이측정했다. 직경 16.0mm 이상의고정가압면및수직으로가동되는직경 16.0mm의가동가압면으로이루어지는 2개의평행한원형의가압면을갖는마이크로미터를사용했다. 마이크로미터를방진성의수평면상에두고, 측정시료를마이크로미터의가압면사이에넣었다. 가동가압면을 3mm/s 이하의속도로조작하고, 가압면사이의압력을 100kPa로했다. 측정시료가가압면사이에서유지되고있는것을확인하고, 안정직후에값을읽어냈다. 20개소측정하고, 평균값을두께로했다. < 평균밀도의측정방법 > 표면과수직으로다공성지지체를절단하고, 단면을광학현미경으로배율 700배로촬영했다. 촬영한사진으로부터, 다공성지지체의화상을트레이싱에의해보통종이에복사했다. 화상에서, 다공성지지체의표면측표면과이면측표면을평행한 2개의직선으로끼웠다. 표면측표면과이면측표면을나타내는 2개의평행선은, 각각표면측표면과이면측표면의가장돌출한부분에접하도록그었다. 다음에표면측표면과이면측표면을나타내는 2개의평행선과수직으로, 또한, 간격이표면측표면과이면측표면을나타내는 2개의평행선의간격의 3배가되도록 2개의평행선을그었다. 이들 4개의직선에둘러싸인직사각형의영역을측정영역으로했다. 여기에서표면측표면과이면측표면을나타내는평행선의간격을다공성지지체의전체두께로했다. 다음에상기한표면측표면과이면측표면을나타내는 2개의평행선의정중앙에, 표면에평행한직선, 즉중심선을그었다. 측정영역중, 표면측표면으로부터중심선까지의영역을 표면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역, 즉 표면측영역 으로정의했다. 또, 이면측표면으로부터중심선까지의영역을 이면측표면으로부터전체두께의 50% 까지의영역, 즉 이면측영역 으로정의했다. 표면측영역에서, 영역내에차지하는다공성지지체의단면적의비율을, 영역전체의면적으로나눈비율을, 표면측영역의평균밀도로했다. 동일하게, 이면측영역에서, 영역내에차지하는다공성지지체의단면적의비율을, 영역전체의면적으로나눈비율을, 이면측영역의평균밀도로했다

7 [0051] [0052] < 평활도의측정방법 > JIS P8119 에따라서아래와같이측정했다. 진공용기에이어지는원형구멍을중앙에가지고, 외경 37.4mm± 0.05mm, 유효평면적 10cm 2 ±0.05cm 2, 광학적평면다듬질을시행한링형상의글래스면상에다공성지지체의시험편을놓았다. 이시험편의위에직경 45mm 이상, 두께 4mm±0.2mm, 최대두께변화 ±0.05mm, ISO48에의한경도가 40IRHD±5IRHD, ISO4662에의한반발탄성이 62% 이상인원형고무제누름판, 및, 직경 45mm 이상의원형의평평한면을가지고, 가압장치에부착된금속제의가압판을놓고, 이가압판에가압장치에의해 100kPa의압력을가하여, 시험편을글래스면에세게눌렀다. 상기진공용기내의압력을 50.7kPa보다낮게한후, 정치하면, 글래스면과시험편의접촉면사이로부터공기가흡입됨에따라, 진공용기내의압력이서서히상승한다. 진공용기내의압력이 50.7kPa로부터 48.0kPa로변화될때까지의시간을측정하고, 이시간을평활도로했다. [0053] [0054] [0055] [0056] < 분리기능막과다공성지지체와의접착성의측정방법 > 폭 15mm의시료를작성하고, 측정접착면의일부를벗기고, 측정길이 150mm로인장시험기에 T상태로세팅했다. 25, 65% 상대습도에서, 매분 50mm의속도로인장시험을행하고, 측정길이간의인장력의평균값을박리강도로했다. < 실시예 1> 다공성지지체로서, 카렌더가공시에, 이면측의롤의온도를표면측보다도낮게하고, 표면측표면의평활도를 21s, 이면측표면의평활도를 7s로조절한폴리에스테르제부직포 ( 평량 60g/m 2, 두께 80μm, 폭 250mm) 를사용했다. 분리기능막의소재로서, 폴리술폰 ( 솔베이어드밴스트폴리머즈가부시키가이샤의 Udel( 등록상표 ) P- 3500) 을사용했다. 이폴리술폰을디메틸포름아미드에용해한폴리술폰용액 ( 농도 16중량 %, 온도 20 ) 을제막원액으로서사용했다. 이제막원액을상기의부직포의표면측에도포폭 200mm, 도포두께 200μm로도포했다. 이때, 폴리술폰용액을도포하지않은부직포의이면측에는드럼을배치하고, 부직포가반송되도록했다. [0057] [0058] [0059] [0060] 폴리술폰용액이도포된부직포를, 도포후 0.5초후에 20 의순수에담그고, 폴리술폰을응고시켜, 미세다공성폴리술폰막과부직포의복합막을얻었다. 이복합막을수세조에서수세하고, 막중에잔류한용매를제거한후, 감기장치로감았다. 얻어진복합막을 m-페닐렌디아민 2중량 % 수용액에 1분간침지했다. 폴리술폰막표면으로부터여분인이수용액을제거한후, 열풍건조기로 80, 1분간의조건으로, 수용액의농축을행했다. 잇따라서, 이폴리술폰막에트리메스산클로라이드 0.1 중량 % n-데칸용액을표면이완전히젖도록코팅한후, 1 분간정치함으로써, 폴리술폰막의위에, 실질적으로막분리를담당하는폴리아미드막을형성하고, 분리막 ( 두께 170μm ) 을얻었다. 폴리술폰막의제막후, 드럼에는제막원액에의한오염은전혀없었다. 감기후의분리막표면에육안으로관찰할수있는결점은없고, 지극히양호한막면상태였다. 또, 분리막의단면을광학현미경으로관찰한바, 부직포의이면측표면에는오목부가관측되었다. 또, 폴리술폰막은, 부직포의이면측표면부근까지뻗어있고, 오목부에걸려부착되어있다. 이분리막에서의분리기능막과다공성지지체와의접착성을측정한바, 19.6N/m 이며, 분리막으로서충분한것을확인할수있었다. < 실시예 2> 다공성지지체로서, 카렌다가공시에, 이면측의롤의온도를표면측보다도낮게하고, 표면측표면의평활도를 20s, 이면측표면의평활도를 16s 로조절한폴리에스테르제부직포 ( 평량 84g/m 2, 두께 95 μm, 폭 250mm) 를사용 한이외는실시예 1 과동일하게하여분리막 ( 두께 175 μm ) 을얻었다. [0061] [0062] [0063] 폴리술폰막의제막후, 드럼에는제막원액에의한오염은거의없었다. 감기후의분리막표면에육안으로관찰할수있는결점은얼마안되었고, 실용상문제없을정도였다. 더욱이, 분리막의단면을광학현미경으로관찰한바, 부직포의이면측표면에는오목부가관측되었다. 또, 폴리술폰막은, 부직포의이면측표면부근까지뻗어있고, 오목부에걸려부착되어있었다. 이분리막에서의분리기능막과다공성지지체와의접착성을측정한바, 22.9N/m이었고, 분리막으로서충분한것을확인할수있었다. < 실시예 3> 다공성지지체로서, 카렌더가공시에, 이면측의롤의온도를표면측보다도낮게하고, 표면측영역의평균밀도가 69%, 이면측영역의평균밀도가 45%, 즉, 표면측영역의평균밀도에대한이면측영역의평균밀도가 66% - 7 -

8 로조절한폴리에스테르제부직포 ( 평량 65g/m 2, 두께 72 μm, 폭 250mm, 도 5 를참조 ) 를사용한이외는실시예 1 과동일하게하여분리막 ( 두께 130 μm ) 을얻었다. 이폴리에스테르제부직포의표면측표면의평활도는 10s, 이 면측표면의평활도는 5s 였다. [0064] [0065] [0066] 폴리술폰막의제막후, 드럼에는제막원액에의한오염은전혀없었다. 감기후의분리막표면에육안으로관찰할수있는결점은없었고, 극히양호한막면상태였다. 더욱이, 분리막의단면을광학현미경으로관찰한바, 부직포의이면측표면에는오목부가관측되었다. 또, 폴리술폰막이면부근까지뻗어있고, 오목부에걸려부착되어있었다. 이분리막에서의분리기능막과다공성지지체와의접착성을측정한바, 19.6N/m였고, 분리막으로서충분한것을확인할수있었다. < 비교예 1> 다공성지지체로서, 카렌더가공시에, 이면측의롤의온도를표면측보다도높게하고, 표면측표면의평활도를 7s, 이면측표면의평활도를 21s 로조절한, 이면측이평활한폴리에스테르제부직포 ( 평량 60g/m 2, 두께 80 μm, 폭 250mm) 를사용한이외는실시예 1 과동일하게하여분리막 ( 두께 170 μm ) 을얻었다. [0067] [0068] [0069] 폴리술폰막의제막후, 드럼에제막원액에의한오염을볼수있었다. 즉, 제막원액은, 부직포의이면측표면까지도달해있었다. 감기후의분리막표면에는, 인접하는다공성지지체의이면측으로빠져나온분리막과의접촉에의한결점이육안으로관측되었다. 이분리막에서의분리기능막과다공성지지체와의분리막의접착성을측정한바, 22.9N/m였다. < 비교예 2> 다공성지지체로서, 카렌다가공시에, 이면측의롤의온도를표면측보다도높게하고, 표면측영역의평균밀도가 45%, 이면측영역의평균밀도가 69%, 즉, 표면측영역의평균밀도에대한이면측영역의평균밀도를 152% 로조절한, 이면측이평활한폴리에스테르제부직포 ( 평량 65g/m 2, 두께 72 μm, 폭 250mm) 를사용한이외는실시 예 1 과동일하게하여분리막 ( 두께 130 μm ) 을얻었다. [0070] 폴리술폰막의제막후, 드럼에제막원액에의한오염을볼수있었다. 즉, 제막원액은, 부직포의이면측표면까지도달해있었다. 감기후의분리막표면에는, 인접하는다공성지지체의이면측으로빠져나온분리막과의접촉에의한결점이육안으로관측되었다. 이분리막에서의분리기능막과다공성지지체와의접착성을측정한바, 22.9N/m였다. [0071] 산업상이용가능성본발명의분리막은, 제막공정에서의제막원액의다공성지지체이면측표면에의도달을방지하면서, 분리기능막과다공성지지체와의접착성을높게할수있다. 그때문에제막장치를청결하게유지하는것이가능하게되어, 제막장치의메인터넌스성이양호하게된다. 더욱이, 분리막감기공정등에서, 인접하는분리막의표면을상처입히는것을방지할수있으므로, 분리막의결점의발생을방지할수있다. 이것에의해, 고기능의분리막을보다저렴하게제공할수있다. 또, 본발명의분리막은박막화가가능하게되므로, 본발명의분리막을사용한유체분리소자나모듈은, 충전막면적을증대할수있다. 본발명의분리막은, 나노여과분리나역침투분리에적합하게사용된다. [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] 도면의간단한설명도 1은본발명의 1실시양태를도시하는분리막의단면도이다. 도 2는본발명의다른 1실시양태를도시하는분리막의단면도이다. 도 3은본발명의다른 1실시양태를도시하는분리막의단면도이다. 도 4는본발명의분리막을사용한유체분리소자의일부전개사시도이다. 도 5는본발명의분리막의다공성지지체로서사용되는부직포의일례를나타내는단면사진이다. 도 6은종래의분리막의다공성지지체로서사용되는부직포의 1예를나타내는단면사진이다

9 도면 도면 1 도면 2-9 -

10 도면 3 도면

11 도면

12 도면

특허청구의 범위 청구항 1 복수개의 프리캐스트 콘크리트 부재(1)를 서로 결합하여 연속화시키는 구조로서, 삽입공이 형성되어 있고 상기 삽입공 내면에는 나사부가 형성되어 있는 너트형 고정부재(10)가, 상기 프리캐스 트 콘크리트 부재(1) 내에 내장되도록 배치되는 내부

특허청구의 범위 청구항 1 복수개의 프리캐스트 콘크리트 부재(1)를 서로 결합하여 연속화시키는 구조로서, 삽입공이 형성되어 있고 상기 삽입공 내면에는 나사부가 형성되어 있는 너트형 고정부재(10)가, 상기 프리캐스 트 콘크리트 부재(1) 내에 내장되도록 배치되는 내부 (19) 대한민국특허청(KR) (12) 등록특허공보(B1) (51) 국제특허분류(Int. Cl.) E01D 19/12 (2006.01) E01D 2/00 (2006.01) E01D 21/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2011-0036938 (22) 출원일자 2011년04월20일 심사청구일자 2011년04월20일 (65) 공개번호 10-2012-0119156