(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体および流体から粒子およびイオンを除去するための、ポリアミドイミドポリマーを含む非対称微孔性膜であって、
ＡＳＴＭ  Ｆ３１６−０３（２０１１）に準拠して計算されるエトキシノナフルオロブタン（ＨＦＥ）バブルポイントが２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）〜２００ｐｓｉ（１，３７９ｋＰａ）であり、かつ２１℃の温度および９７，９００Ｐａの圧力において、前記微孔性膜の直径４７ミリメートルの円板の１２．５ｃｍ２の面積を５００ミリリットルのイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が通過する場合のＩＰＡ流下時間が２８００秒〜１１，０００秒であり、緻密層と開放層とを有する、非対称微孔性膜。
【請求項２】
前記ＨＦＥバブルポイントが５３ｐｓｉ（３６５Ｐａ）〜９９ｐｓｉ（６８２ｋＰａ）の範囲内である、請求項１に記載の微孔性膜。
【請求項３】
前記ＩＰＡ流下時間が４０９０秒〜７５３５秒の範囲内である、請求項１に記載の微孔性膜。
【請求項４】
前記緻密層は、前記開放層より小さい細孔サイズを有する、請求項１に記載の微孔性膜。
【請求項５】
前記緻密層は、厚さが≦１０ミクロンである、請求項１に記載の微孔性膜。
【請求項６】
前記緻密層は、厚さが≦５ミクロンである、請求項５に記載の微孔性膜。
【請求項７】
濾過装置であって、
液体および流体から粒子およびイオンを除去するための、ポリアミドイミドポリマーを含む非対称微孔性膜が組み込まれたフィルターを含み、
ＡＳＴＭ  Ｆ３１６−０３（２０１１）に準拠して計算されるエトキシノナフルオロブタン（ＨＦＥ）バブルポイントが２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）〜２００ｐｓｉ（１，３７９ｋＰａ）であり、かつ２１℃の温度および９７，９００Ｐａの圧力において、前記微孔性膜の直径４７ミリメートルの円板の１２．５ｃｍ２の面積を５００ミリリットルのイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が通過する場合のＩＰＡ流下時間が２８００秒〜１１，０００秒であり、前記微孔性膜が緻密層と開放層とを有する、濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１１月１４日に出願され、ＭＩＣＲＯＰＯＲＯＵＳ  ＰＯＬＹＡＭＩＤＥ−ＩＭＩＤＥ  ＭＥＭＢＲＡＮＥＳという名称の仮特許出願第６１／９０４，０２９号明細書（この教示全体が参照により本明細書に援用される）の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、膜に関する実施形態を含む。特に、本発明は、ポリアミドイミド膜、その製
造方法、およびそれを利用する装置に関する実施形態を含む。
【背景技術】
【０００３】
ある種のポリアミドイミド（ＰＡＩ）膜およびそれらの製造方法が知られている。しかし、精密濾過膜の特性決定試験（バブルポイント、細菌保持率など）および可能性のある種々のポリスルホン間の区別のため、ＰＡＩ膜が依然として必要とされている。液体および流体から粒子およびイオンを除去するための微孔性範囲内で、強く、化学的に不活性であり、かつ熱安定性であるポリアミドイミド膜が依然として必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施形態の目的および利点は、以下の説明に記載され、それより明らかとなり、本発明の実施形態を実施することで習得されるであろう。さらなる利点は、記載の説明および本発明の請求項、ならびに添付の図面に特に示される方法およびシステムによって実現および達成されるであろう。
【０００５】
本発明の一実施形態は、微孔性膜を提供する。この微孔性膜はポリアミドイミドポリマーを含み、この微孔性膜は、あるバブルポイントおよびあるＩＰＡ流下時間を有する。この微孔性膜は、約２５ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉのＨＦＥバブルポイント、および約４００秒〜約４０，０００秒のＩＰＡ流下時間を有する。
【０００６】
本発明の第２の実施形態は別の膜を提供する。この膜はポリアミドイミドポリマーを含み、この膜は、あるバブルポイントおよびあるＩＰＡ流下時間を有する。この膜は約２５ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントを有する。この膜は、微孔性であり、非対称であり、かつ厚さが≦１０ミクロンの緻密層を有する。
【０００７】
本発明の第３の実施形態は濾過装置を提供する。この濾過装置は、微孔性膜が組み込まれたフィルターを含む。この微孔性膜はポリアミドイミドポリマーを含み、この微孔性膜は、あるバブルポイントおよびあるＩＰＡ流下時間を有する。この微孔性膜は、約２５ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉのＨＦＥバブルポイント、および約４００秒〜約４０，０００秒のＩＰＡ流下時間を有する。
【０００８】
本明細書に組み込まれ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の方法およびシステムを説明しさらなる理解を得るために含まれる。説明とともに、図面は本発明の原理を説明する機能を果たす。
【０００９】
本明細書に添付され本発明の一部を形成する図面は、本発明の特定の態様を示すために含まれる。本発明と、本発明が提供するシステムの構成要素および操作とのより明確な印象は、図面に示される代表的であり、したがって非限定的である実施形態を参照することによってより容易に明らかとなり、図面の同一の参照番号は同じ構成要素を意味する。図面中に示される特徴は、必ずしも縮尺通りには描かれていないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による膜の概略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による対称膜の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による対称膜の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による別の非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による別の非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による凝固浴中の水濃度の関数としての膜中の緻密層の漸進的変化を示すＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による凝固浴中の水濃度の関数としての膜中の緻密層の漸進的変化を示すＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態による凝固浴中の水濃度の関数としての膜中の緻密層の漸進的変化を示すＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による別の非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による別の非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による別の非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による別の非対称膜のＳＥＭ顕微鏡写真である。
【図１０】本発明の一実施形態による単層密度の関数としての膜の保持性能を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態による破断時の膜の破断時の膜の引張応力および引張ひずみを示すグラフである。
【図１２Ａ】本発明の実施形態による膜の引張強度を示すグラフである。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による膜の引張強度を示すグラフである。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態による膜の引張強度を示すグラフである。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態による膜の引張強度を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態による膜の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
これより添付の図面および実施例で示される本発明の代表的実施形態に詳細に言及する。一般に図面に言及すると、これらの図は本発明の特定の実施形態の説明を目的としており、本発明をそれらに限定することを意図するものではないことが理解されよう。
【００１２】
本発明の特定の一実施形態が、ある群の少なくとも１つの要素およびそれらの組合せを含む、またはそれらからなると記載される場合は常に、その実施形態は、個別に、またはその群の別の要素との組合せのいずれかで、その群の元素のいずれかを含む、またはそれからなることができることが理解されよう。さらに、任意の構成要素または式中で、任意の変量が２回以上出現する場合、それぞれの出現におけるその定義は、それぞれの別の出現におけるその定義とは独立している。また、置換基および／または変量の組合せは、そのような組合せによって安定な化合物が得られる場合にのみ許容される。
【００１３】
本明細書および添付の特許請求の範囲に使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明確に別のことを示すのでなければ、複数の言及を含んでいることにも留意する必要がある。したがって、たとえば、１つの「非溶媒」への言及は、１種類以上の非溶媒および当業者に周知のそれらの均等物への言及となる、などである。別に定義されるのでなければ、本明細書において使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載のものと類似または均等な方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験に使用することができる。本明細書において言及されるすべての刊行物は、それら全体が参照により援用される。「任意選択的な」または「任意選択的に」は、続いて記載される事象または状況が起こる場合も起こらない場合もあり、その記述がその事象が起こる場合と、その事象が起こらない場合とを含むことを意味する。本明細書におけるすべての数値は、明示的に示されていてもいなくても、用語「約」で修飾されうる。用語「約」は一般に、当業者が記載の値と均等である（すなわち、同じ機能または結果を有する）と見なす数の範囲を意味する。
【００１４】
図１を参照すると、微孔性膜１００が描かれている。微孔性膜１００は、１種類以上のポリアミドイミドポリマーを含み、微孔性膜１００は、あるバブルポイントおよびあるＩＰＡ流下時間を有する。特に、微孔性膜１００は約２５ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントおよび約４００秒〜約４０，０００秒のＩＰＡ流下時間を有する。微孔性膜１００は開放細孔１２の構造を有し、細孔１２は、液体または気体を濾過できるように相互接続される。
【００１５】
本明細書に記載の試験方法は、膜のバブルポイントおよび流下時間、ならびにこれらの値の試験条件を特徴付けるために使用することができる。膜１００の特性決定に使用されるバブルポイントは、気流ポリソメーター（ｐｏｒｉｓｏｍｅｔｅｒ）を用いる平均バブルポイントを意味する。バブルポイントの計算には、ＡＳＴＭ  Ｆ３１６−０３（２０１１）Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｏｒｅ  Ｓｉｚｅ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｉｌｔｅｒｓ  ｂｙ  Ｂｕｂｂｌｅ  Ｐｏｉｎｔ  ａｎｄ  Ｍｅａｎ  Ｆｌｏｗ  Ｐｏｒｅ  Ｔｅｓｔを使用した。場合により、微孔性膜バブルポイントは、ＨＦＥ−７２００（３Ｍ（商標），Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮより入手可能）によって測定される平均バブルポイントを意味する。ＨＦＥ−７２００バブルポイントは、測定されたＨＦＥ−７２００バブルポイント値に１．５を掛けることによってＩＰＡバブルポイント値に変換することができる。３Ｍ（商標）によるＨＦＥ−７２００は、エトキシ−ノナフルオロブタンであり、報告される表面張力は２５℃において１３．６ｍＮ／ｍである。
【００１６】
ＩＰＡ流下時間は、２１℃の温度、および９７，９００Ｐａ（約０．１ＭＰａ、または約１ｂａｒ、または約１４．２ｐｓｉｄ）の圧力において、４７ミリメートルの微孔性膜の円板の１２．５ｃｍ２の面積を５００ミリリットルのイソプロピルアルコールが流れる時間である。
【００１７】
本発明の実施形態は、種々のＨＦＥバブルポイントを有する微孔性膜１００を含むことを理解すべきである。一実施形態において、ＨＦＥバブルポイントは約２５ポンド／平方インチの圧力〜約１５０ポンド／平方インチの圧力の範囲である。別の一実施形態において、ＨＦＥバブルポイントは約５３ポンド／平方インチの圧力〜約９９ポンド／平方インチの圧力の範囲である。別の一実施形態において、ＨＦＥバブルポイントは約３８ポンド／平方インチの圧力〜約７５ポンド／平方インチの圧力の範囲である。さらに別の一実施形態において、ＨＦＥバブルポイントは約３２ポンド／平方インチの圧力〜約３８ポンド／平方インチの圧力の範囲である。
【００１８】
本発明の実施形態は、種々の範囲のＩＰＡ流下時間を有する微孔性膜１００を含む。一実施形態において、ＩＰＡ流下時間は約４２２５秒〜約７５３５秒の範囲である。別の一実施形態において、ＩＰＡ流下時間は約４０９０秒〜約５５８０秒の範囲である。さらに別の一実施形態において、ＩＰＡ流下時間は約３４４５秒〜約４２２５秒の範囲である。別の一実施形態において、ＩＰＡ流下時間は約２８６０秒〜約３４４５秒の範囲である。
【００１９】
【表１】
0006653649.tif 000002
【００２０】
別の一実施形態は、２５ｐｓｉ〜３２ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントおよび２８６０秒〜３４４５秒のＩＰＡ流下時間を有する微孔性膜１００を含む。微孔性膜１００の別の一実施形態は、３２ｐｓｉ〜３８ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントおよび３４４５秒〜４２４５秒のＩＰＡ流下時間を含む。微孔性膜１００のさらに別の一実施形態は、３８ｐｓｉ〜７５ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントおよび４２４５秒〜５５８０秒のＩＰＡ流下時間を含む。別の一実施形態は、５３ｐｓｉ〜９９ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントおよび４０９０秒〜７５３５秒のＩＰＡ流下時間を有する微孔性膜１００を含む。
【００２１】
本発明の実施形態は、図２Ａのような対称、または図３Ａのような非対称の微孔性膜１００を含むことを理解すべきである。対称膜は、図２Ａまたは図６Ａなどの細孔１２のサイズおよび／または構造が、膜の厚さ全体にわたって実質的に同じである多孔質膜を意味する。用語「非対称」は、図３〜４のように細孔１２のサイズおよび／または構造が、膜の一方の側から他方の側までで同じではない多孔質膜を意味する。図３〜４および７〜８などの微孔性膜が非対称である場合、非対称微孔性膜１００は緻密層１０（底部）および開放層２０（上部）を有する。
【００２２】
ドープ配合物から作製したポリアミドイミド微孔性膜１００の実施例１ａ〜１ｄを表１に示す。ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマードープ配合物は、１種類以上のポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマー、１種類以上の溶媒、および１種類以上の非溶媒を含む。ＰＡＩポリマードープ配合物の特定の一実施形態は、溶媒としてのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、非溶媒としてのエチレングリコール（ＥＧ）、およびポリアミドイミドポリマーを含む。膜１００は、１種類以上の溶媒の互いの反応生成物、１種類以上の非溶媒の互いの反応生成物、１種類以上のＰＡＩポリマーの互いの反応生成物、ならびに１種類以上の溶媒、１種類以上の非溶媒、および１種類以上のＰＡＩポリマーの互いの反応生成物をも
含むことを理解すべきである。
【００２３】
図２Ａおよび図２Ｂは、表１中の実施例１ａにより作製した対称膜の断面微細構造を示すＳＥＭ顕微鏡写真である。ポリアミドイミドポリマー（ＰＡＩ）としてＴｏｒｌｏｎ（登録商標）を使用した。図２Ｂの拡大図は、膜１００の対称の性質と、緻密層１０がないこととを示している。
【００２４】
図３Ａおよび図３Ｂは、表１中の実施例１ｂにより作製した本発明の別の一実施形態の非対称膜１００のＳＥＭ顕微鏡写真であり、≦約５ミクロンの緻密層１０（白色破線の下に位置する）（ＮＭＰ／水（７５／２５重量％）および開放層２０（白色破線の上に位置する）を有する。図３Ｂは図３Ａの断面拡大図であり、緻密層１０および開放層２０を有する膜１００の非対称の性質を示している。
【００２５】
図４Ａおよび図４Ｂは、表１中の実施例１ｃにより作製した非対称膜１００のさらに別の一実施形態の断面微細構造を示すＳＥＭ顕微鏡写真であり、≦約１０ミクロンの厚さの緻密層１０（白色破線）（ＮＭＰ／水（７０／３０重量％）および開放層２０を有する。図４Ｂは図４Ａの断面拡大図であり、緻密層１０および開放層２０を有する膜１００の非対称の性質を示している。
【００２６】
図５Ａ〜Ｃは、表１中の実施例１ａ〜１ｃによる凝固浴中の水濃度の関数としての膜１００中の緻密層の漸進的変化を示すＳＥＭ顕微鏡写真である。図５Ａ〜Ｃは、本発明の実施形態での外部凝固浴中の水濃度の増加の効果を示している。図５Ａ〜Ｃに示されるように、凝固浴中の水の量が増加するとともに緻密層１０の厚さが増加する。図５Ａは、（ＮＭＰ／水（８０／２０）重量％）における対称膜である。図５Ｂは緻密層１０（白色破線の下）の厚さが≦約５ミクロンである非対称膜であり（ＮＭＰ／水（７５／２５重量％）、図５Ｃは緻密層１０（白色破線の下）の厚さが≦約１０ミクロンである非対称膜である（ＮＭＰ／水（７０／３０重量％）。したがって、凝固浴中の水の量が増加するとともに緻密層１０の厚さが増加する。非対称膜１００の別の一実施形態は、≦約８ミクロンの厚さの緻密層１０を含む。
【００２７】
実施例２ａ〜２ｄは、凝固浴中の水の量が増加する、表１中に示される実施例１ａ〜ｄとは異なるドープ配合物を有する別の実施例である。図６Ａおよび６Ｂは、実施例２ａの対称膜１００の一実施形態のＳＥＭ顕微鏡写真である。図６Ｂの拡大図は、膜１００の対称の性質と、緻密層がないこととを示している。図７Ａおよび７Ｂは、厚さが≦約５ミクロンである緻密層１０（白色破線の上）を有する実施例２ｂの非対称膜１００の一実施形態のＳＥＭ顕微鏡写真である。図７Ｂは、図７Ａの断面拡大図であり、緻密層１０および開放層２０を有する膜１００の非対称の性質を示している。図８ＡおよびＢは、厚さが≦約１０ミクロンである緻密層１０（白色破線の上）を有する実施例２ｃの非対称膜１００の別の一実施形態のＳＥＭ顕微鏡写真である。図８Ｂは、図８Ａの断面拡大図であり、緻密層１０および開放層２０を有する膜１００の非対称の性質を示している。図９Ａおよび９Ｂは、厚さが≦約１０ミクロンである緻密層１０（白色破線の上）を有する実施例２ｄの非対称膜１００のＳＥＭ顕微鏡写真である。図９Ｂは、図９Ａの断面拡大図であり、緻密層１０および開放層２０を有する膜１００の非対称の性質を示している。
【００２８】
実施例１ａ〜ｄのように、実施例２ａ〜ｄでは、表１中に示されるように凝固浴中の水の量の増加とともに膜１００のＨＦＥバブルポイントが増加した。ある範囲のＩＰＡ流下時間、ＨＦＥバブルポイント、および凝固浴中の水の量の変動などの１つ以上のパラメーターの組合せで微孔性膜１００を製造することが本発明の範囲内となることを理解すべきである。
【００２９】
膜１００の別の一実施形態は１種類以上のポリアミドイミドポリマーを含み、膜１００は約２５ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントを有する。この膜は非対称で微孔性であり、≦１０ミクロンの厚さの緻密層を有する。さらなる一実施形態においては、膜１００は約４００秒〜約４０，０００秒の範囲内のＩＰＡ流下時間も有する。
【００３０】
明確に示されるのでなければ、微孔性膜１００は、その形または形状によって限定されるものではなく、仕様によって明確に限定されるのでなければ、種々の形状、形、および形態の膜を含むことを理解すべきである。一実施形態において、膜１００は、ひだ付きの形態を含む。別の一実施形態において、膜１００は中空繊維を含む。さらに別の一実施形態において、膜１００は平坦なフィルムの形状である。別の一実施形態において、膜１００は複合形態を含む。
【００３１】
微孔性膜１００は、濾過または精製のハウジング中に組み込み可能なことも理解すべきである。本発明の一実施形態は、図１に示されるような濾過装置３００を提供する。この濾過装置は、微孔性膜１００が組み込まれた１つ以上のフィルター２００を含む。この微孔性膜は、ポリアミドイミドポリマーを含み、あるＨＦＥバブルポイント、およびあるＩＰＡ流下時間を有する。この微孔性膜は、約２５ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉのＨＦＥバブルポイントを有し、約４００秒〜約４０，０００秒のＩＰＡ流下時間を有する。
【００３２】
ハウジング中の膜を通過する液体およびその他の流体の濾過および精製を可能にする一体型装置を形成するために、微孔性膜１００は、ひだを付け、ポッティングを含めて接合させることができる。別の一実施形態において、膜は、中空繊維であってよく、ハウジング中の膜を通過する液体およびその他の流体の濾過および精製を可能にする一体型装置を形成するために、ハウジングに組み込むことができる。
【００３３】
図１３を参照しながら、次に膜１００の製造の本発明の一実施形態を説明する。ステップ１３１０は、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマードープ配合物を提供するステップを含む。ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマードープ配合物は、１種類以上のポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマー、１種類以上の溶媒、および１種類以上の非溶媒を含む。ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマードープ配合物は、溶媒としてのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、非溶媒としてのエチレングリコール（ＥＧ）、およびポリアミドイミドポリマーを７９（ＮＭＰ）／８（ＥＧ）／１３（ＰＡＩ）重量％〜７５（ＮＭＰ）／１２（ＥＧ）／１３（ＰＡＩ）重量％の範囲の比で含む。
【００３４】
特定のドープ配合物を用いて実施形態を説明してきたが、本発明の実施形態は、それらのドーピング配合物に限定されるものではなく、ドープ配合物の量および順序を、個別に、またはそれらの２つ以上の組合せのいずれかで変動させることを含むものと理解すべきである。
【００３５】
別の一実施形態において、ドープ配合物は、互いに異なる複数のポリアミドイミドを含む。複数のポリアミドイミドは、互いに類似する、または異なる種々の特性を有することができる。一実施形態において、複数の異なるポリアミドイミドが種々の範囲で存在する。別の一実施形態において、ドープ配合物は、互いに類似する、または異なる複数の溶媒を含む。一実施形態において、複数の異なる溶媒が種々の範囲で存在する。さらに別の一実施形態において、ドープ配合物は、互いに類似する、または異なる複数の非溶媒を含む。一実施形態において、複数の異なる非溶媒が種々の範囲で存在する。
【００３６】
ステップ１３２０は、凝固剤でポリアミドイミド（ＰＡＩ）ポリマードープ配合物を相分離させるステップを含む。凝固剤は、ＮＭＰおよび水を８０（ＮＭＰ）／２０（水）重量％〜６５（ＮＭＰ）／３５（水）重量％の比で含む。
【実施例】
【００３７】
図１０は、単層密度の関数としての膜１００の保持性能を示すグラフである。９０ｍｍのクーポン膜について、８ｐｐｂのＧ２５  ＰＳＬ粒子を０．１％のＴｒｉｔｏｎＸ−１００界面活性剤とともに含有する水溶液を用いて試験した。膜表面の異なる単層被覆率に対応する異なる時間間隔で、透過液のサンプルを収集した。透過液サンプルは、後に、透過液サンプル中のＧ２５粒子の濃度、および対応する膜の保持率を測定するために分析した。
【００３８】
線Ａは、実施例２ｃによって作製しｐＨ＝５で試験した単一のポリアミドイミドポリマー膜１００である。線Ｂは、実施例２ｃによって作製しｐＨ＝９．７で試験した単一のポリアミドイミドポリマー膜である。線Ｃは、実施例２ｃによって作製しｐＨ＝５で試験した二重層ポリアミドイミドポリマー膜１００である。二重層ポリアミドイミドポリマー膜１００は、それぞれの膜１００の緻密層１０の側が互いに接触する構成で互いに積層した。本発明の実施形態は複数の層を含み、各層が特定の接触層との独立した構成にあることを理解すべきである。たとえば、２つの別の構成として、一方の膜１００の開放層２０と別の膜１００の緻密層１０との接触、および一方の膜１００の開放層２０と別の膜１００の開放層２０との接触が挙げられる。
【００３９】
図１１は、破断時の引張応力および破断時の引張ひずみを比較するグラフである。実施例２ｃにより作製した対照のポリアミドイミドポリマー膜１００、および同様の膜を、シクロヘキサノン、酢酸ｎ−ブチル（ｎＢＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノメチルアセテート（ａｓｃｅｔａｔｅ）（ＰＧＭＥＡ）、ＯＫ７３（７０％のＰＧＭＥ、３０％のＰＧＭＥＡ）、希薄（２％）フッ化水素酸（ＨＦ）を含む異なる溶媒中に３週間浸漬した。サンプルの膜は、１インチ×４．５インチの寸法に切断し、溶媒中に３週間浸漬した。その後、膜をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中に数分間浸漬し、次に空気中で乾燥させた。乾燥したサンプルの引張強度を、Ｉｎｓｔｒｏｎ（商標）モデル３３４２圧縮／引張測定器を用いて試験した。
【００４０】
図１２も引張強度を示すグラフである。この試験では、実施例２ｃで説明される方法で作製したポリアミドイミド膜を、オーブン中２５０℃で６時間加熱することによって熱架橋させた。架橋させた膜および架橋させていない膜を１０％ＨＣｌ溶液中に３週間浸漬し、次に空気中で乾燥させた。ＨＣｌ処理した膜および対照の膜の引張強度を、前述の方法を用いて試験した。
【００４１】
本発明の実施形態によって作製した膜１００は、限定するものではないが半導体製造分野などの種々の液体から不純物を除去するために使用できる非ふるい分けイオン除去能力をも有する。
【００４２】
微孔性ポリアミドイミド膜１００の金属イオン除去能力の試験を行った。ポリアミドイミド膜１００の直径４７ミリメートルのサンプルを１０重量％ＨＣｌで洗浄した。洗浄した微孔性ポリアミドイミド膜１００を超高純度ＩＰＡ中に浸漬し、次に金属を含有するシクロヘキサノンサンプル（シクロヘキサノンブランク）中に入れた。シクロヘキサノン中に２４時間浸漬した後、洗浄し浸漬した微孔性ポリアミドイミド膜１００を取り出し、微孔性ポリアミドイミド膜１００のＩＣＰＭＳ−Ａｓｈｉｎｇによって金属を分析した。微孔性ポリアミドイミド膜１００は、少なくとも４８．８ｐｐｂのナトリウム、１．２ｐｐｂのマグネシウム、０．７９ｐｐｂのアルミニウム、３．７ｐｐｂのカリウム、４５．７ｐｐｂのカルシウム、０．０７ｐｐｂのチタン、２７．９ｐｐｂのクロム、２．３ｐｐｂの鉄、および１．３８ｐｐｂの亜鉛を含有するシクロヘキサノンを用いて試験した。一実施形態において、膜１００は、ナトリウムに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも３１ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、マグネシウムに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも１４ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、アルミニウムに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも１．５ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、カリウムに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも８．７ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、カルシウムに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも９５ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、チタンに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも１ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、クロムに関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも２．８ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、鉄に関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも１ナノグラム多い金属容量を有した。別の一実施形態において、膜１００は、亜鉛に関して、対照の洗浄した膜よりも、１平方センチメートルの膜面積当たり少なくとも５．９ナノグラム多い金属容量を有した。
【００４３】
一実施形態において、少なくとも４８．８ｐｐｂのナトリウム、１．２ｐｐｂのマグネシウム、０．７９ｐｐｂのアルミニウム、３．７ｐｐｂのカリウム、４５．７ｐｐｂのカルシウム、０．０７ｐｐｂのチタン、２７．９ｐｐｂのクロム、２．３ｐｐｂの鉄、および１．３８ｐｐｂの亜鉛を含有するシクロヘキサノンを用いて試験した場合に、膜１００は、１種類以上の金属に関して、個別に、またはそれらの２種類以上の組合せのいずれかで、対照の洗浄した膜よりも高い金属容量を有した。
【００４４】
限定された数の態様のみと関連させて本発明を詳細に説明してきたが、本発明がこのように開示される態様に限定されるものではないことは容易に理解されるであろう。むしろ、本発明は、前述していないが本発明の意図および範囲と均等な任意の数の変形形態、変更形態、置換形態、または均等な配列を含むように修正可能である。さらに、本発明の種々の実施形態を説明してきたが、本発明の態様が、記載の実施形態の一部のみを含み得ることを理解されたい。したがって、本発明は、以上の説明に限定されると見るべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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