KR101274957B1 - 이소포러스 멤브레인 및 그의 제조방법 - Google Patents

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폴커 아베츠
페터 에프 베 시몬
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Abstract

본 발명은 멤브레인, 특히 폴리머 멤브레인, 바람직하게는 한외여과 멤브레인(ultrafiltration membrane) 또는 나노여과 멤브레인(nanofiltration membrane)의 제조방법과 이 방법에 따라 제조된 멤브레인, 및 그러한 멤브레인의 한외여과 또는 나노여과를 위한 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 멤브레인은 하기 단계:
- 적어도 하나는 블록 코폴리머인 일 이상의 폴리머를 하나의 용매 또는 몇몇의 용매를 포함하는 주조 용액 또는 적어도 하나의 용매 및 적어도 하나의 비용매를 포함하는 주조 용액에 용해시키는 단계;
- 하나의 또는 몇몇의 폴리머가 용해된 주조 용액을 퍼지게 하여 필름을 형성하는 단계; 및
- 필름을 블록 코폴리머에 대한 적어도 하나의 비용매를 포함하는 침전욕에 침지시켜 필름을 침전시키거나 또는 제조하여 멤브레인을 형성하는 단계로 제조된다.
멤브레인, 폴리머 멤브레인, 한외여과 멤브레인, 나노여과 멤브레인, 블록 코폴리머

Description

이소포러스 멤브레인 및 그의 제조방법{ISOPOROUS MEMBRANE AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 멤브레인, 특히 폴리머 멤브레인, 바람직하게는 한외여과 멤브레인(ultrafiltration membrane) 또는 나노여과 멤브레인(nanofiltration membrane)의 제조방법과 이 방법에 따라 제조된 멤브레인, 및 그러한 멤브레인의 한외여과 또는 나노여과를 위한 용도에 관한 것이다.
오늘날, 소위 상 반전 방법(phase inversion process)에 따라 제조된 멤브레인은 한외여과(ultrafiltration)에 지배적으로 이용되고 있다. 이러한 멤브레인은 일반적으로 기공 크기(pore size)의 분포의 경우 대체로 큰 통계적 분산(statistical variance)을 갖는다: S. Nunes, K. -V. Peinemann(ed.): Membrane Technology in the Chemical Industry, Wiley-VCH, Weinheim 2006, pages 23-32 참조. 기공 크기 분포의 넓은 분산은 2가지 문제점을 갖는다: 하나는, 그러한 멤브레인이 물질 혼합물을 정밀하게 분리할 수 없다는 것이며, 다른 하나는 그러한 멤브레인은 소위 오염(fouling) 경향이 있다는 것이다. 멤브레인을 통과하는 액체의 대부분은 큰 기공을 처음으로 통과하기 때문에, 이는 큰 기공의 급속한 차단(fast blocking)으로 이해된다. 얼마동안 이소포러스 멤브레인(isoporous membrane), 즉 그 기공 크기 분포에 있어서 낮은 분산(variance)을 갖는 멤브레인을 제조하기 위한 시도가 있었다.
특히 하기 방법들이 공지되어 있다:
이소포러스 멤브레인은 세균 외피(bacterial envelopes), 소위 S-층(S-layers)을 이용하여 제조할 수 있다: Sleytr et al.: Isoporous ultrafiltration membrane from bacterial cell envelope layers, Journal of Membrane Science 36, 1988. 참조. 이에 의하여 이러한 멤브레인은 대량으로 제조하기가 매우 어렵고, 장기간 동안 안정하지 않은 것으로 결정되었다.
그 기공 크기 분포에 있어서 낮은 분산을 갖는 멤브레인은 또한, 알루미늄의 전해 산화(eletrolytic oxidation)를 통하여 제조될 수 있다: R. C. Furneaux et al.: The formation of controlled porosity membranes from anodically oxidized aluminium, Nature 337, 1989, pages 147-149 참조. 이러한 멤브레인은 예를 들어, 상표명 Anopore®로 제공된다. 이러한 멤브레인의 중요한 문제점은 부서지기 쉽고(fragile), 매우 비싼 것으로 나타났다.
이소포러스 필터 멤브레인은 간섭 리소그래피(interference lithography) 등과 같은, 리소그래피 방법을 통하여 생성될 수 있다: Kuiper et al.: Development and applications of very high flux microfiltration membranes, Journal of Membrane Science 150, 1998, page 1-8 참조. 이 경우, 마이크로여과 멤브레인(microfiltration membranes)은 마이크로 체(microsieve)로도 불린다. 그러나, 1 ㎛ 보다 작은 직경의 기공을 갖는 멤브레인은 이 방법으로 생성될 수 없다. 이 제조방법은 복잡하며, 멤브레인은 비싸다.
또한, 소위 브레스 피겨(breath figures)를 이용하여 이소포러스 멤브레인을 제조하는 것이 알려져 있다:, M. Srinivasaro et al.: Three-dimensionally ordered array of air bubble in a polymer film, Science 292, 2001, pages 79-83 참조. 이에 의하여 습윤 기체 흐름(moist gas stream)이 용매 함유 폴리머 필름 위에 제어된 방식(in a controlled manner)으로 향하게 된다. 기공은 폴리머 필름 표면 상의 물 방울의 응축(condensation)을 통하여 생성된다. 또한 여기에서는 충분히 작은 직경을 갖는 기공을 얻는 것이 불가능하다.
멤브레인의 대량 생산은 특히 어렵고 비용이 많이 든다. 이소포러스 멤브레인의 새로운 제조방법은 블록 코폴리머(block copolymer)의 자기조직화(self-organization) 능력에 기초한다: T. P. Russel et al.: Nanoporous membranes with ultrahigh selectivity and flux for the filtration of viruses, Advanced Materials 18, 2006, pages 709-712 참조. 블록 코폴리머는 하나의 형태보다 많은 모노머로 만들어지며, 그 분자가 블록으로(in blocks) 선형으로 연결된다. 블록은 직접적으로 또는 블록의 부분이 아닌 구조적 단위(structural units)를 통하여 상호연결된다. 이 방법에서, A-B 디블록 코폴리머(diblock copolymer)는 일정량의 호모폴리머 B와 함께 용매에 용해된다.
용매의 제어된 증발(evaporation)을 통하여, 필름이 고체 밑받침(solid underlay), 예를 들어 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 이는 표면에 수직으로 규칙적으로 정렬된 원통(cylinder)을 가지며, 이는 블록 B 및 호모폴리머 B로 이루어진다. 호모폴리머 B는 선택적 용매에 의하여 이러한 필름에 용해되어 나노포러스 필름이 형성된다. 이 필름은 물에 의하여 방출되고, 포러스 운반체(porous carrire)에 전달된다. 이에 의하여 이소포러스 분리층(isoporous separation layer)을 갖는 복합 멤브레인(composite membrane)이 생성된다. 이 방법은 다단계에 기인하여 매우 복잡하다. 이 방법에 의해서는 경쟁력 있는 비용으로 산업적 규모로 멤브레인을 생산할 수 없다.
본 발명의 목적은 콜로이드 입자(colloidal particles) 또는 단백질(proteins)의 한외여과(ultrafiltration) 또는 나노여과(nanofiltration)에 적합한 멤브레인 및 제조가 비용효율적이고 간단한 이러한 멤브레인을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 하기 단계:
- 적어도 하나는 블록 코폴리머인 일 이상의 폴리머를 하나의 용매 또는 몇몇의 용매를 포함하는 주조 용액(casting solution), 또는 적어도 하나의 용매 및 적어도 하나의 비용매(non-solvent)를 포함하는 주조 용액에 용해시키는 단계;
- 하나의 또는 몇몇의 폴리머가 용해된 주조 용액을 퍼지게 하여 필름을 형성하는 단계; 및
- 필름을 블록 코폴리머에 대한 적어도 하나의 비용매를 포함하는 침전욕(precipitation bath)에 침지시킴으로써, 필름을 침전시켜 멤브레인을 형성하는 단계로, 멤브레인, 특히 폴리머 멤브레인, 바람직하게는 한외여과 멤브레인(ultrafiltration membrane) 또는 나노여과 멤브레인(nanofiltration membrane)을 제조하는 방법에 의하여 해결된다.
도 1은 20,000배로 확대한, 실시예로부터의 필름의 단면의 상부 영역(upper area)을 나타낸다. 원통형 기공이 표면 상에 명확히 발견가능하다.
도 2는 10,000배로 확대한, 실시예로부터의 멤브레인 표면을 나타낸다.
도 3은 50,000배로 확대한, 실시예로부터의 멤브레인 표면을 나타낸다.
본 발명에 따른 방법은 블록 코폴리머의 자기조직화 능력에 근거한다. 이에 의하여, 블록 코폴리머는 용매 또는 용매 혼합물(solvent mixture)에 용해되며, 여기에 첨가제(additives)가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 주조 용액(casting solution)은 용매에 더하여 일 이상의 비용매(non-solvent)를 함유할 수 있다.
필름은 이러한 용액으로부터 퍼지게 된다. 짧은 증발 기간 후에, 필름은 비용매에 침지되고, 이에 의하여 폴리머 필름의 침전(precipitation)이 일어난다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 방법의 수행 중에, 비대칭(asymmetric) 멤브레인이 형성되며, 그의 분리층(separation layer)은 기공 크기 분포(distribution of pore size)의 낮은 분산(variance)을 갖는 기공을 포함한다는 것이 밝혀졌다.
기공 크기 분포의 낮은 분산을 갖는 것 만큼 기공 직경 분포가 낮은 분산을 갖는 것이 중요하다. 이 경우에, 이소포러스 멤브레인(isoporous membrane), 즉 동일한 직경의 기공을 대부분 갖는 멤브레인이라고 불린다.
본 발명에 따른 방법의 독창성은 규칙적이고, 마이크로상-분리된 구조(microphase-separated structures)의 맞춰진 블록 코폴리머(tailored block copolymer)의 자기조직화 경향이 비용매의 첨가에 의하여 제어 분리 과정(controlled separation process)과 결합되는 것이다. 따라서, 상이한 열역학적 효과가 동시에 유발되어, 특정 완전한 비대칭 구조(integral asymmetric structure)가 야기되며, 여기에서, 멤브레인의 분리-활성 표면(separation-active surface)은 블록 코폴리머 또는 블록 코폴리머와의 혼합물(blend)의 전형적인 마이크로상 형태(microphase morphology)에 기초하며, 이러한 형태는 완전한 대칭 멤브레인(integral symmetric membrane)의 전형적 구조인 스펀지(spongy)로 고르게 변화한다. 이에 의하여, 분리층(separation layer)와 기계적 지지층(mechanical support layer) 사이의 최적의 상호연결(interconnection)이 단일 단계로 실현된다.
본 방법은 간단하며, 현존하는 산업적 멤브레인 제조 설비에 문제없이 전달될 수 있다.
본 방법의 바람직한 실시예는 종속항의 요지이다.
본 방법의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 블록 코폴리머는 형태 A-B 또는 A-B-A 또는 A-B-C의 구조를 가지며, 여기에서, A 또는 B 또는 C는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리-4-비닐피리딘(poly-4-vinylpyridine), 폴리-2-비닐피리딘(poly-2-vinylpyridine), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리(에틸렌-스타트-부틸렌)(poly-(ethylene-stat-butylene)), 폴리(에틸렌-알트-프로필렌)(poly(ethylene-alt-propylene)), 폴리실록산(polysiloxane), 폴리알킬렌옥사이드(polyalkyleneoxide), 폴리-ε-카프로락톤(poly-ε-caprolactone), 폴리락티드(polylactide), 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkylmethacrylate), 폴리메타크릴산(polymethacrylic acid), 폴리알킬아크릴레이트(polyalkylacrylate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트(polyhydroxyethylmethacrylate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide) 또는 폴리-N-알킬아크릴아미드(poly-N-alkylacrylamide)이다.
디메틸포름아미드(dimethylformamide), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofurane) 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이 바람직한 용매로서 이용된다.
본 방법의 다른 바람직한 실시예에서, 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이 침전욕(precipitation bath)으로서 이용된다.
주조 용액에 용해된 하나의 또는 몇몇의 폴리머의 농도는 주조 용액에서 특 히 5~30중량%, 바람직하게는 10~25중량%이다.
본 발명에 따른 목적은 전술한 방법의 하나에 따라 제조되는, 멤브레인, 특히 폴리머 멤브레인, 바람직하게는 한외여과 멤브레인 또는 나노여과 멤브레인에 의하여 해결된다.
멤브레인의 바람직한 실시예에서, 멤브레인의 표면 기공의 밀도(density)는 적어도 108 기공(pores)/㎠이다.
멤브레인의 다른 바람직한 실시예에서, 표면 기공의 직경은 최소 직경 dmin에 대한 최대 직경 dmax의 비율이 3 미만인 조건을 대부분 만족한다.
최소 직경 dmin에 대한 최대 직경 dmax의 비율이 D보다 작도록 선택되는 것이 특히 바람직하며, 여기에서 D는 1 내지 3이다. 예를 들어, D는 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9 또는 2이다. 또한, D는 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 또는 2.9이다.
본 발명의 목적은 또한 한외여과 또는 나노여과, 특히 콜로이드 입자 또는 단백질의 한외여과 또는 나노여과를 위한, 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 멤브레인의 용도이다.
본 발명은 전반적인 목적을 제한하지 않고 실시예 및 도면에 근거하여 후술되며, 여기에 본문에서 더 상세히 설명되지 않은 본 발명에 따른 상세 내용의 개시에 관하여 명백히 언급한다.
실시예
폴리스티렌-b-폴리-4-비닐피리딘으로 이루어진 블록 코폴리머를 디메틸포름아미드와 테트라하이드로퓨란의 혼합물에 용해시킨다. 용액의 조성은 하기와 같다:
- 20중량% 폴리스티렌-b-폴리-4-비닐피리딘(PS-b-P4VP)
- 20중량% 테트라하이드로퓨란(THF)
- 60중량% 디메틸포름아미드(DMF).
이 용액을 닥터 나이프(doctor knife)로 200㎛ 두께의 필름으로 유리판 상에 퍼지게 한다. 10초 후에, 필름을 수욕(water bath)에 침지시킨다. 1시간 후에, 필름을 제거하여 공기건조한다.
도 1은 20,000배로 확대한, 실시예로부터의 필름의 단면의 상부 영역(upper area)을 나타낸다. 원통형 기공을 표면 상에서 명확히 발견할 수 있다.
도 2는 10,000배로 확대한, 실시예로부터의 멤브레인 표면을 나타낸다.
도 3은 50,000배로 확대한, 실시예로부터의 멤브레인 표면을 나타낸다.
도 2 및 3으로부터 고밀도를 갖는 동일한 직경의 표면 기공들을 발견할 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기 단계;
    - 적어도 하나는 블록 코폴리머인 일 이상의 폴리머를 하나의 용매 또는 몇몇의 용매를 포함하는 주조 용액, 또는 적어도 하나의 용매 및 적어도 하나의 비용매를 포함하는 주조 용액에 용해시키는 단계;
    - 상기 하나의 또는 몇몇의 폴리머가 용해된 상기 주조 용액을 퍼지게 하여 필름을 형성하는 단계; 및
    - 상기 필름을 상기 블록 코폴리머에 대한 적어도 하나의 비용매를 포함하는 침전욕에 침지시킴으로써, 상기 필름을 침전시켜 멤브레인을 형성하는 단계로,
    폴리머 한외여과 또는 나노여과 멤브레인을 제조하는 방법으로서,
    상기 멤브레인은 완전한 비대칭 구조(integral asymmetric structure)를 가지며, 여기에서 상기 멤브레인의 분리-활성 표면(separation-active surface)은 블록 코폴리머 또는 코폴리머와의 혼합물(blend)의 마이크로상 형태(microphase morphology)에 기초하며, 이 형태는 완전한 대칭 멤브레인(integral symmetric membrane)의 스펀지 구조(spongy structure)로 고르게 변화하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블록 코폴리머는 형태 A-B 또는 A-B-A 또는 A-B-C의 구조를 가지며, 여기에서, A 또는 B 또는 C는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리-4-비닐피리딘(poly-4-vinylpyridine), 폴리-2-비닐피리딘(poly-2-vinylpyridine), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리(에틸렌-스타트-부틸렌)(poly-(ethylene-stat-butylene)), 폴리(에틸렌-알트-프로필렌)(poly(ethylene-alt-propylene)), 폴리실록산(polysiloxane), 폴리알킬렌옥사이드(polyalkyleneoxide), 폴리-ε-카프로락톤(poly-ε-caprolactone), 폴리락티드(polylactide), 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkylmethacrylate), 폴리메타크릴산(polymethacrylic acid), 폴리알킬아크릴레이트(polyalkylacrylate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트(polyhydroxyethylmethacrylate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide) 또는 폴리-N-알킬아크릴아미드(poly-N-alkylacrylamide)인 것을 특징으로 하는
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용매로 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofurane) 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이 이용되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 침전욕으로 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이 이용되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주조 용액에 용해된 상기 하나의 또는 몇몇의 폴리머의 농도는 상기 주조 용액에서 5~30중량%인 것을 특징으로 하는
    방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주조 용액에 용해된 상기 하나의 또는 몇몇의 폴리머의 농도는 상기 주조 용액에서 10~25중량%인 것을 특징으로 하는
    방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된, 폴리머 한외여과 또는 나노여과 멤브레인으로서,
    상기 멤브레인은 완전한 비대칭 구조(integral asymmetric structure)를 가지며, 여기에서 상기 멤브레인의 분리-활성 표면(separation-active surface)은 블록 코폴리머 또는 코폴리머와의 혼합물(blend)의 마이크로상 형태(microphase morphology)에 기초하며, 이 형태는 완전한 대칭 멤브레인(integral symmetric membrane)의 스펀지 구조(spongy structure)로 고르게 변화하는
    멤브레인
  8. 제7항에 있어서,
    상기 멤브레인의 표면 기공의 밀도는 적어도 108 기공(pores)/㎠인 것을 특징으로 하는
    멤브레인.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 멤브레인의 표면 기공의 직경은 최소 직경 dmin에 대한 최대 직경 dmax의 비율이 3 미만인 조건을 대부분 만족하는
    멤브레인.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 멤브레인은 콜로이드 입자 또는 단백질의 한외여과 또는 나노여과를 위한 것인
    멤브레인.
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Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008084778A1 (ja) 2007-01-11 2008-07-17 Nitto Denko Corporation 高分子微多孔体の製造方法ならびに高分子微多孔体および分離膜
WO2009069110A1 (en) * 2007-11-26 2009-06-04 The Provost, Fellows And Scholars Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth, Near Dublin A method for producing an array of pores of cylindrical shape in a polymer film, and a polymer film produced according to the method
US9914099B2 (en) 2010-02-11 2018-03-13 Klaus-Viktor Peinemann Self-assembled block copolymer membrane
JP5853329B2 (ja) * 2010-06-04 2016-02-09 国立大学法人 東京大学 複合半透膜
EP3636696A1 (en) * 2011-05-04 2020-04-15 Cornell University Multiblock copolymer films, methods of making same and uses thereof
EP2707353B1 (en) 2011-05-13 2021-03-31 Novomer, Inc. Carbonylation catalysts and method
DE102012207344A1 (de) 2012-05-03 2013-11-07 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht und Verfahren zur Herstellung einer Membran
DE102012207338A1 (de) 2012-05-03 2013-11-07 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht und Verfahren zur Herstellung einer Membran
EP2695668B1 (de) 2012-08-09 2017-10-11 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Verfahren zum Herstellen einer thermoresponsiven Filtrationsmembran und thermoresponsive Filtrationsmembran
EP2695669B1 (de) 2012-08-09 2016-10-12 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht und Verfahren zur Herstellung einer Membran
US20140099445A1 (en) 2012-10-09 2014-04-10 University Of Massachusetts Method for producing a film having a nano-structure on the surface of the film
DE102012221378A1 (de) 2012-11-22 2014-05-22 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Verfahren zur Herstellung einer integral-asymmetrischen Hohlfaden-Polymermembran, integral-asymmetrische Hohlfaden-Polymermembran, Filtrationsmodul und Verwendung
KR20160020404A (ko) * 2013-03-11 2016-02-23 유니버시티 오브 노트르 담 디락 다중블록 공중합체 및 사용 방법
CN103272501B (zh) * 2013-05-17 2016-02-24 中国科学院过程工程研究所 制备孔径均一不对称分离膜的方法
DE102013209438A1 (de) * 2013-05-22 2014-11-27 Inficon Gmbh Schnüffellecksucher mit nanoporöser Membrane
JP2017506286A (ja) 2013-12-07 2017-03-02 ノボマー， インコーポレイテッド ナノろ過膜および使用の方法
WO2015171372A1 (en) 2014-05-05 2015-11-12 Novomer, Inc. Catalyst recycle methods
CN104028123B (zh) * 2014-05-14 2016-04-20 浙江大学 一种聚合物纳米纤维分离膜的制备方法
CN104056558B (zh) * 2014-05-14 2016-08-17 浙江大学 一种高韧性均孔聚合物中空纤维分离膜的制备方法
US9193835B1 (en) 2014-05-30 2015-11-24 Pall Corporation Self-assembling polymers—IV
US10597294B2 (en) 2014-05-30 2020-03-24 Novomer, Inc. Integrated methods for chemical synthesis
US9592476B2 (en) * 2014-05-30 2017-03-14 Pall Corporation Membrane comprising self-assembled block copolymer and process for producing the same by hybrid casting (IIb)
US9328206B2 (en) 2014-05-30 2016-05-03 Pall Corporation Self-assembling polymers—III
US9765171B2 (en) 2014-05-30 2017-09-19 Pall Corporation Self-assembling polymers—V
US9162189B1 (en) 2014-05-30 2015-10-20 Pall Corporation Membrane comprising self-assembled block copolymer and process for producing the same by spin coating (Ia)
US9593219B2 (en) 2014-05-30 2017-03-14 Pall Corporation Membrane comprising self-assembled block copolymer and process for producing the same by spin coating (IIa)
US9604181B2 (en) * 2014-05-30 2017-03-28 Pall Corporation Membrane comprising self-assembled block copolymer and process for producing the same by spray coating (IIc)
US9616395B2 (en) * 2014-05-30 2017-04-11 Pall Corportaion Membrane comprising self-assembled block copolymer and process for producing the same by spray coating (Ic)
US9593218B2 (en) * 2014-05-30 2017-03-14 Pall Corporation Self-assembled structure and membrane comprising block copolymer and process for producing the same by spin coating (IIIa)
US9598543B2 (en) 2014-05-30 2017-03-21 Pall Corporation Self-assembled structure and membrane comprising block copolymer and process for producing the same by spin coating (VIa)
US9469733B2 (en) 2014-05-30 2016-10-18 Pall Corporation Self-assembled structure and membrane comprising block copolymer and process for producing the same by spin coating (IVa)
US9441078B2 (en) 2014-05-30 2016-09-13 Pall Corporation Self-assembling polymers—I
US9593217B2 (en) 2014-05-30 2017-03-14 Pall Corporation Self-assembled structure and membrane comprising block copolymer and process for producing the same by spin coating (Va)
US9163122B1 (en) 2014-05-30 2015-10-20 Pall Corporation Self-assembling polymers—II
US9169361B1 (en) 2014-05-30 2015-10-27 Pall Corporation Self-assembling polymers—VI
US9592477B2 (en) * 2014-05-30 2017-03-14 Pall Corporation Membrane comprising self-assembled block copolymer and process for producing the same by hybrid casting (Ib)
US9254466B2 (en) 2014-06-30 2016-02-09 Pall Corporation Crosslinked cellulosic membranes
US9394407B2 (en) 2014-06-30 2016-07-19 Pall Corporation Hydrophilic block copolymers and membranes prepared therefrom (I)
US9718924B2 (en) 2014-06-30 2017-08-01 Pall Corporation Hydrophilic block copolymers and membranes prepared therefrom (II)
US9260569B2 (en) 2014-06-30 2016-02-16 Pall Corporation Hydrophilic block copolymers and method of preparation thereof (III)
US9309367B2 (en) 2014-06-30 2016-04-12 Pall Corporation Membranes comprising cellulosic material and hydrophilic block copolymer (V)
US9303133B2 (en) 2014-06-30 2016-04-05 Pall Corporation Hydrophilic membranes and method of preparation thereof (IV)
US9962662B2 (en) 2014-06-30 2018-05-08 Pall Corporation Fluorinated polymer and use thereof in the preparation of hydrophilic membranes (vi)
DE102014213027A1 (de) 2014-07-04 2016-01-07 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Verfahren zur Herstellung einer Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht mit einstellbarer Porengröße, Membran, Filtrationsmodul und Verwendung
US20170225157A1 (en) 2014-07-25 2017-08-10 Novomer, Inc. Synthesis of metal complexes and uses thereof
CN104174297B (zh) * 2014-08-13 2016-08-24 浙江大学 一种自修复聚合物分离膜的制备方法
MA41514A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédés intégrés de synthèse chimique
CN107428656B (zh) 2015-02-13 2021-06-08 诺沃梅尔公司 连续羰基化方法
MA41510A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédé de production d'acide acrylique
MA41513A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Procédé de distillation pour la production d'acide acrylique
DK3056260T3 (da) 2015-02-16 2020-04-27 Helmholtz Zentrum Geesthacht Fremgangsmåde til fremstilling af en separeringsmembran og en separeringsmembran der kan fremstilles ved nævnte fremgangsmåde
EP3147024A1 (en) 2015-09-25 2017-03-29 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Hollow-fibre polymer membrane
MX2018013182A (es) 2016-04-28 2019-06-24 Terapore Tech Inc Materiales isoporosos cargados para separaciones electrostaticas.
CA3044467A1 (en) 2016-11-17 2018-05-24 Jayraj K. SHETHJI Isoporous self-assembled block copolymer films containing high molecular weight hydrophilic additives and methods of making the same
JP7223691B2 (ja) * 2016-11-22 2023-02-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ペンタブロックコポリマーを含む多孔質膜及びその製造方法
US10781279B2 (en) 2016-11-22 2020-09-22 3M Innovative Properties Company Pentablock copolymers
MX2019010056A (es) 2017-02-22 2019-10-09 Terapore Tech Inc Membranas de mbp unido por ligando, usos y metodo de elaboracion.
EP3369474A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-05 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Isoporous block copolymer membranes in flat sheet geometry
KR102590260B1 (ko) 2017-05-12 2023-10-18 테라포어 테크놀로지스, 인코포레이티드 내화학성 플루오린화 다중블록 중합체 구조체, 제조 방법 및 사용
EP3434357A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-30 Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH Method for preparing isoporous hollow fiber composite membranes
CN107469651B (zh) * 2017-08-22 2021-08-03 中国海洋大学 一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法及其应用
CA3093316A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 Terapore Technologies, Inc. Isoporous mesoporous asymmetric block copolymer materials with macrovoids and method of making the same
US11466115B2 (en) 2018-06-01 2022-10-11 3M Innovative Properties Company Porous membranes including triblock copolymers
CN109400829A (zh) * 2018-09-13 2019-03-01 浙江工业大学 一种用于制备均孔膜的嵌段共聚物及其制备孔径亚10nm均孔膜的方法
CN113164881A (zh) * 2018-10-05 2021-07-23 特拉波尔技术公司 过滤电子产品生产的液体或气体的过滤方法
US20220002508A1 (en) * 2018-11-07 2022-01-06 Universiteit Twente Method for creating a porous film through aqueous phase separation
CN112358643B (zh) * 2020-11-10 2022-09-30 浙江工业大学 一种基于嵌段共聚物本体聚合的均孔膜制备方法
JP7358708B2 (ja) 2022-03-10 2023-10-11 株式会社伸光製作所 プリント配線板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241479A1 (de) * 1992-12-09 1994-06-16 Bayer Ag Semipermeable Membranen aus segmentierten N-Alkyl-Polyurethanamiden, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JP2001525856A (ja) * 1995-07-27 2001-12-11 サーシ バイオメディカル インコーポレイテッド ブロック共重合体

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3709774A (en) * 1970-05-13 1973-01-09 Gen Electric Preparation of asymmetric polymer membranes
US3945926A (en) * 1971-10-18 1976-03-23 Chemical Systems, Inc. Integral microporous high void volume polycarbonate membranes and a dry process for forming same
US3901810A (en) * 1972-09-21 1975-08-26 Calgon Corp Ultrafiltration membranes
US4160791A (en) * 1974-03-26 1979-07-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health, Education And Welfare Polycarbonate membranes and production thereof
US4159251A (en) * 1976-09-29 1979-06-26 Pharmaco, Inc. Ultrafiltration membranes based on heteroaromatic polymers
SE423106B (sv) * 1980-07-25 1982-04-13 Gambro Dialysatoren Plasmaferesmembran samt sett att tillverka detta
DE3103749C2 (de) * 1981-02-04 1985-01-10 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Offenporiger Formkörper mit homogener Porenverteilung und geringer Dichte
JPS59225703A (ja) * 1983-06-03 1984-12-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 多孔性膜及びその製造方法
SE443584B (sv) * 1985-03-07 1986-03-03 Gambro Dialysatoren Sett att framstella en semipermeabel halfiber
FR2597391B1 (fr) * 1986-03-25 1989-02-24 Univ Catholique Louvain Procede de realisation de perforations dans un materiau solide en feuille, dispositif d'irradiation pour la mise en oeuvre du procede et materiau perfore ainsi obtenu
JPH022862A (ja) * 1988-06-10 1990-01-08 Daicel Chem Ind Ltd 変性分離膜
JPH02160026A (ja) * 1988-12-14 1990-06-20 Daicel Chem Ind Ltd 親水性分離膜
JP2845571B2 (ja) * 1990-05-17 1999-01-13 ダイセル化学工業株式会社 極微多孔膜および極微多孔膜用組成物並びに極微多孔膜の製造方法
JP2855231B2 (ja) * 1990-06-26 1999-02-10 日東電工株式会社 複合半透膜
DE4142765A1 (de) * 1991-12-23 1993-06-24 Bayer Ag Blends aus polyether-copolycarbonaten und hochmolekularen filmbildenden thermoplasten
US5277811A (en) * 1992-04-14 1994-01-11 Millipore Corporation Process for forming porous polymeric product from a nonporous polymeric composition and product
EP0856352B1 (en) * 1995-10-09 2003-07-09 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polysulfone membrane for purifying blood
NL1016779C2 (nl) * 2000-12-02 2002-06-04 Cornelis Johannes Maria V Rijn Matrijs, werkwijze voor het vervaardigen van precisieproducten met behulp van een matrijs, alsmede precisieproducten, in het bijzonder microzeven en membraanfilters, vervaardigd met een dergelijke matrijs.
CA2473907A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-31 Polyfuel, Inc. Acid-base proton conducting polymer blend membrane
AU2003279793A1 (en) * 2002-10-03 2004-07-29 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Lyotropic liquid crystal nanofiltration membranes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241479A1 (de) * 1992-12-09 1994-06-16 Bayer Ag Semipermeable Membranen aus segmentierten N-Alkyl-Polyurethanamiden, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JP2001525856A (ja) * 1995-07-27 2001-12-11 サーシ バイオメディカル インコーポレイテッド ブロック共重合体

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009115200A (ru) 2010-10-27
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