專利名稱：形成非對稱膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成非對稱膜的方法。
背景技術(shù)：
膜可用于其中某些物質(zhì)被阻留并且其他物質(zhì)被允許穿過膜的分離工藝中。一些膜 應(yīng)用包括，例如，在食品和飲料、醫(yī)藥、醫(yī)療、汽車、電子、化學(xué)、生物技術(shù)以及乳品行業(yè)中的 使用。非對稱膜已有所描述。已利用在長波長紫外線輻射源下加入光阻斷劑 (photoblocker)和高濃度光引發(fā)劑來形成非對稱膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了形成非對稱膜的方法。在一個方面，提供了形成非對稱膜的方法。該方法包括提供具有第一主表面和第 二主表面的多孔基材。該方法包括將可聚合組合物施加至多孔基材以提供經(jīng)涂布的多孔基 材?？删酆辖M合物包含至少一種可聚合物質(zhì)和至少一種光引發(fā)劑。該方法包括使經(jīng)涂布的 多孔基材暴露于峰值發(fā)射波長低于340nm的紫外線輻射源以聚合可聚合物質(zhì)來提供非對 稱膜。非對稱膜具有保留在多孔基材內(nèi)的聚合材料。第一主表面處的聚合材料的濃度大于 第二主表面處的聚合材料的濃度。


圖1為利用長波長紫外線輻射源照射的多孔基材的示意圖。圖2為利用峰值發(fā)射波長低于340nm的紫外線輻射源照射的多孔基材的示意圖。
具體實(shí)施例方式由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括包含在該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75,3,3. 8、4 和 5)。如本說明書和附帶的權(quán)利要求書中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括 復(fù)數(shù)指代，除非所述內(nèi)容另外明確指出。因此，例如，包含“化合物”的組合物這一表達(dá)方式 包括兩種或更多種化合物的混合物。除非所述內(nèi)容另外明確指出，否則本說明書和所附權(quán) 利要求書中使用的術(shù)語“或”的含義通常包括“和/或”的含義。除非另外指明，否則說明書和權(quán)利要求書中所使用的所有表達(dá)數(shù)量或成分、性質(zhì) 量度等的數(shù)值在一切情況下均應(yīng)理解成由術(shù)語“約”所修飾。紫外線輻射源能有效用于引發(fā)和聚合可聚合組合物，以提供保留在多孔基材內(nèi)的 聚合材料?？删酆辖M合物中的可聚合物質(zhì)可在多孔基材的孔內(nèi)聚合。一定梯度濃度的聚合 材料可保留在遍及多孔基材厚度的至少一部分上以提供非對稱膜。在一些實(shí)施例中，可選 擇低波長的紫外線輻射源將輻射遞送到經(jīng)涂布的多孔基材。遞送至第一主表面的輻照度大于遞送在第二主表面的輻照度。隨著輻射行進(jìn)并且在前進(jìn)穿過經(jīng)涂布的多孔基材的厚度的 過程中被吸收，輻照度會降低。在暴露于紫外線輻射源期間，與存在于第二主表面處的可聚 合組合物相比，位于第一主表面處的可聚合組合物可接收到較高的輻照度。本發(fā)明的方法提供了形成高通量非對稱膜(相對于相同組合物的對稱膜)的連續(xù) 性方法。術(shù)語“非對稱的”是指下述膜，其中膜的一面與另一面的孔徑和結(jié)構(gòu)不相同。非對 稱膜的孔為由聚合材料部分填充的(如，凝膠填充的)。在無氧(O2)環(huán)境下利用峰值發(fā)射 波長低于340nm的紫外線輻射源來照射經(jīng)涂布的多孔基材的一面，可導(dǎo)致保留在多孔基材 內(nèi)的聚合材料的非對稱分布。該過程可在無需加入1)高濃度的光引發(fā)劑和/或幻光阻斷 劑以及無需施加長波長輻射源的情況下完成。例如，本文形成的非對稱膜在水軟化應(yīng)用中 具有高通量和良好的濾鹽率。多孔基材為具有從一個表面向另一個表面延伸的互連通道網(wǎng)的材料。這些互連通 道提供了待過濾液體必須穿過的曲折通路。在本發(fā)明的方法中，具有第一主表面、孔(如，空隙)和第二主表面的多孔基材可 選自多種材料，前提條件是多孔基材為可涂布的(如，能夠具有施加到基材厚度的至少一 部分上的可聚合組合物)或可適于為可涂布的，并且包括開口或孔。多孔基材的第一主表 面是指緊鄰紫外線輻射源的表面。將第二主表面，或者第一主表面的相對表面，設(shè)置為相對 紫外線輻射源的距離大于第一主表面相對紫外線輻射源的距離。合適的多孔基材包括，例如，薄膜、多孔膜、織造幅材、非織造幅材、中空纖維等等。 多孔基材可由聚合物材料、陶瓷材料等或它們的組合形成。一些合適的聚合物材料包括，例 如，聚烯烴、聚(異戊二烯)、聚(丁二烯)、氟化聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、 聚醚、聚(醚砜)、聚(砜)、聚(醚)砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚(醋酸乙烯酯)、醋酸乙烯酯 的共聚物、聚(磷腈)、聚(乙烯酯)、聚(乙烯醚)、聚(乙烯醇)、聚(碳酸酯)等等或它 們的組合。合適的聚烯烴包括，例如，聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(1-丁烯)、乙烯和丙烯的 共聚物、α-烯烴共聚物(例如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物)、1_ 丁烯與 乙烯的聚合物、1-己烯與ι-丁烯和乙烯的聚合物等或它們的組合。合適的氟化聚合物包 括，例如，聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、偏二氟乙烯的共聚物(例如，六氟丙烯與偏二氟 乙烯的聚合物)、三氟氯乙烯的共聚物(例如，三氟氯乙烯與乙烯的聚合物)等或它們的組 合。合適的聚酰胺包括，例如，聚(亞氨基(ι-氧代六亞甲基))、聚(亞氨基己二酰基亞氨 基六亞甲基)、聚(亞氨基己二酰基亞氨基十亞甲基)、聚己內(nèi)酰胺等或它們的組合。合適 的聚酰亞胺包括，例如，聚(均苯四甲酰亞胺)等等。合適的聚(醚砜)包括，例如，聚(二 苯基醚砜)、聯(lián)苯抱氧砜與二苯砜的聚合物等或它們的組合。在一些實(shí)施例中，多孔基材可具有小于約10微米的平均孔徑。在其他實(shí)施例中， 多孔基材的平均孔徑可小于約5微米、小于約2微米或小于約1微米。在其他實(shí)施例中，多 孔基材的平均孔徑可大于約10納米。在一些實(shí)施例中，多孔基材的平均孔徑大于約50納 米、大于約100納米或大于約200納米。在一些實(shí)施例中，多孔基材的平均孔徑可在約10 納米到約10微米的范圍內(nèi)、約50納米到約5微米的范圍內(nèi)、約100納米到約2微米的范圍 內(nèi)或約200納米到約1微米的范圍內(nèi)。一些合適的多孔基材包括，例如，納米多孔膜、微孔膜、微孔非織造幅材、微孔織造 幅材、微孔纖維等等。在一些實(shí)施例中，多孔基材可具有不同孔徑(如，微孔、納米孔等等)的組合。在一個實(shí)施例中，多孔基材為微孔的。在一些實(shí)施例中，多孔基材可包括顆?；蚨?個顆粒。所選擇的多孔基材的厚度可取決于膜的預(yù)期應(yīng)用。一般來講，多孔基材的厚度可 大于約10微米。在一些實(shí)施例中，多孔基材的厚度可大于約1，000微米或大于約10，000 微米。在一些實(shí)施例中，多孔基材為疏水性的。在另一個實(shí)施例中，多孔基材為親水性 的?？蓪⑹杷曰蛴H水性的多孔基材利用可聚合組合物進(jìn)行涂布并且暴露于下文所述的紫 外線輻射源。在一些實(shí)施例中，多孔基材包括微孔的、熱致相分離(TIPQ膜。可通過形成熱塑 性材料以及大于該熱塑性材料的熔點(diǎn)的第二材料的溶液來制備TIPS膜。當(dāng)冷卻時，熱塑性 材料結(jié)晶并且與第二材料相分離。結(jié)晶材料可為拉伸的?？扇芜x地在拉伸之前或之后來 移除第二材料。TIPS 膜公開于美國專利號 1，529，256(Kelley) ；4, 726, 989 (Mrozinski)；
4,867, 881 (Kinzer) ；5, 120, 594 (Mrozinski) ；5, 260, 360 (Mrozinski)；
5,962, 544 (Waller, Jr.)；和 4，539，256 (Shipman)中。在一些實(shí)施例中，TIPS 膜包含聚 合物材料，例如聚(偏二氟乙烯)(即，PVDF)、聚烯烴(例如聚乙烯或聚丙烯)、含乙烯基 的聚合物或共聚物(例如乙烯-乙烯醇共聚物)和含丁二烯的聚合物或共聚物、以及含 丙烯酸酯的聚合物或共聚物。包含PVDF的TIPS膜進(jìn)一步地描述于美國專利申請公開號 2005/0058821 (Smith 等人)中。在一些實(shí)施例中，多孔基材可為平均孔徑通常大于約10微米的非織造幅材。 合適的非織造幅材包括，例如，描述于ffente，V.A.的“超細(xì)熱塑性纖維(Superfine Thermoplastic Fibers) ” (工業(yè)技術(shù)化學(xué)(Industrial Engineering Chemistry),第 48 卷，第1342-1346頁(1956年))；和Wente，V.A.的“超細(xì)有機(jī)纖維的制造(Manufacture of Super Fine Organic Fibers)，，(海軍石開究實(shí)驗室(Naval Research Laboratories)(報告 號4364) (1%4年5月25日))中的熔噴微纖維非織造幅材。在一些實(shí)施例中，合適的非織 造幅材可由尼龍制備。合適的多孔基材的一些實(shí)例包括市售材料，例如以商品名DURAP0RE和MILLIP0RE EXPRESS MEMBRANE 得自馬薩諸塞州比爾里卡市(Billerica，Massachusetts)的 Millipore 公司的親水性和疏水性微孔膜。商品名為NYLAFL0和SUPOR的其他合適的商業(yè)微孔膜可得 自紐約州東希爾斯市(East Hills, New York)的Pall公司。在本發(fā)明的方法中，將可聚合物質(zhì)涂布至多孔基材。術(shù)語“可聚合組合物”通常是 指具有至少一種可聚合物質(zhì)和至少一種光引發(fā)劑的組合物。當(dāng)暴露于峰值發(fā)射波長低于 340nm的紫外線輻射源時，可聚合物質(zhì)可在多孔基材的第一主表面上、孔或孔的至少一部分 內(nèi)或第二主表面上進(jìn)行聚合。選用于引發(fā)聚合物質(zhì)的聚合的光引發(fā)劑可選擇性地吸收來自 紫外線輻射源的輻射。在一些實(shí)施例中，涂布至多孔基材的可聚合組合物不需要光引發(fā)劑， 如在美國專利號5，891，530 (Wright)中所述?？删酆辖M合物可涂布到多孔基材的厚度的至 少一部分上?？删酆辖M合物中的可聚合物質(zhì)，在暴露于紫外線輻射源之后，可形成貫穿多孔 基材的厚度的至少一部分的聚合材料。所得的聚合材料可通過化學(xué)或物理相互作用而存在 于第一主表面上、第二主表面上、以及多孔基材內(nèi)。在一些實(shí)施例中，聚合材料可接枝到多 孔基材的表面上。在另一個實(shí)施例中，聚合材料可通過氫鍵、范德瓦爾斯相互作用、離子鍵等等而存在于多孔基材的孔的內(nèi)部以及表面上。可聚合組合物中的光引發(fā)劑可引發(fā)可聚合物質(zhì)的聚合?？删酆辖M合物可包含約 0. 001至約5.0重量％的光引發(fā)劑。一些合適的光引發(fā)劑可包括，例如，有機(jī)化合物、有機(jī)金 屬化合物、無機(jī)化合物等等。自由基光引發(fā)劑的一些實(shí)例包括，例如，苯偶姻及其衍生物、芐 基縮酮、苯乙酮、苯乙酮衍生物、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物、?；⒀趸锏然蛩鼈兊慕M 合。在一些實(shí)施例中，一些光引發(fā)劑(如，?；⒀趸?可吸收長波長的紫外線輻射、短 波長的紫外線輻射等或它們的組合。用于引發(fā)(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合的示例性光引發(fā)劑，例如，包括苯偶姻 及其衍生物，例如α -甲基苯偶姻；α -苯基苯偶姻；α _烯丙基苯偶姻；α -芐基苯偶姻； 苯偶姻醚，例如聯(lián)苯酰二甲基縮酮(可以例如商品名IRGACURE 651得自紐約州塔里敦市 (Tarrytown，NY)的汽巴特種化學(xué)品公司(Ciba Specialty Chemicals))、苯偶姻甲醚、苯 偶姻乙醚、苯偶姻正丁基醚；苯乙酮及其衍生物，例如2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙 酮(可以例如商品名DAR0CUR 1173得自汽巴特種化學(xué)品公司)以及1-羥基環(huán)己基苯基 酮(可以例如商品名IRGACURE 184得自汽巴特種化學(xué)品公司)；2-甲基甲硫 基)苯基]-2-(4-嗎啉基)-丨-丙酮(可以例如商品名IRGACURE 907得自汽巴特種化學(xué) 品公司)；2-芐基-2-( 二甲基氨基)-144-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(可以例如商品 名IRGA⑶RE369得自汽巴特種化學(xué)品公司)。其他可用的光引發(fā)劑包括2，2，5，5-四甲 基-4-羥基己-3-酮(pivaloin)乙基醚、茴香偶姻乙基醚；蒽醌類，例如蒽醌、2-乙基蒽 醌、1-氯蒽醌、1，4_ 二甲基蒽醌、1-甲氧基蒽醌、苯并蒽醌鹵代甲基三嗪；二苯甲酮及其衍 生物；如上文所述的碘鐺鹽和锍鹽；鈦絡(luò)合物，例如雙(、-2，4-環(huán)戊二烯-1-基)雙[2， 6-二氟-3-(1Η-吡咯-1-基)苯基]鈦(可以商品名CGI 784 DC也得自汽巴特種化學(xué)品 公司)；鹵代甲基硝基苯，例如4-溴甲基硝基苯；一-和雙-?；?可以例如IRGACURE 1700、IRGACURE 1800、IRGACURE 1850 和 DAR0CUR似65 得自汽巴特種化學(xué)品公司)?？蛇x擇可聚合組合物中的光引發(fā)劑以引發(fā)遍及多孔基材的厚度的至少一部分中 的可聚合物質(zhì)的聚合。多孔基材的厚度從第一主表面延伸到第二主表面。當(dāng)在第一主表面 暴露于紫外線輻射源時，光引發(fā)劑可引發(fā)可聚合物質(zhì)的聚合，并且可延伸穿過多孔基材的 厚度的一部分。用于形成聚合材料的可聚合物質(zhì)的引發(fā)可在穿過厚度到達(dá)第二主表面期間 降低?？删酆辖M合物中的可聚合物質(zhì)(如，單體)可通過多種聚合路徑聚合。具體地講， 可聚合物質(zhì)可通過化學(xué)鍵合(如自由基反應(yīng))附接到另一種可聚合物質(zhì)上，從而通過已知 的聚合過程形成共價鍵。當(dāng)經(jīng)涂布的多孔基材中的可聚合物質(zhì)與紫外線輻射源接觸而聚合 時可形成非對稱膜。多孔基材在利用可聚合組合物進(jìn)行涂布之前的表面特性可不同于本文 所述的非對稱膜的表面特性。相似地，具有官能團(tuán)的非對稱膜可具有不同于多孔基材的主 表面特性。例如，將聚合材料加入到多孔基材中，當(dāng)與其他物質(zhì)接觸時(例如)通過包括氫 鍵、范德瓦爾斯相互作用、離子鍵等的相互作用，可提供反應(yīng)性表面。在一些實(shí)施例中，可聚合組合物中的可聚合物質(zhì)可為具有可自由基聚合基團(tuán)的單 體。在一些實(shí)施例中，可聚合物質(zhì)可具有可自由基聚合基團(tuán)并且其上可具有附加官能團(tuán)?？?自由基聚合基團(tuán)可為烯鍵式不飽和基團(tuán)，例如(甲基)丙烯?；?、丙烯?；蛞蚁┗??？勺?由基聚合基團(tuán)，在暴露于紫外線輻射源時經(jīng)光引發(fā)劑引發(fā)之后，可在多孔基材內(nèi)聚合以形成聚合材料?？删酆衔镔|(zhì)的可自由基聚合基團(tuán)與經(jīng)涂布的多孔基材中的其他可聚合物質(zhì)在 暴露于紫外線輻射時進(jìn)行的反應(yīng)，可導(dǎo)致在第一主表面處以及最接近第一主表面的開口或 孔內(nèi)形成較高濃度的聚合材料(與非對稱膜的第二主表面相比)。除了具有可自由基聚合基團(tuán)之外，可聚合物質(zhì)可含有第二或附加官能團(tuán)。在一些 實(shí)施例中，第二官能團(tuán)選自第二烯鍵式不飽和基團(tuán)、開環(huán)基團(tuán)(如，環(huán)氧基團(tuán)、二氫唑酮基 團(tuán)、以及氮丙啶基團(tuán))、異氰酸根基團(tuán)、離子基團(tuán)、氧化烯基團(tuán)或它們的組合。可聚合物質(zhì)的 第二或附加官能團(tuán)可提供保留在多孔基材內(nèi)的聚合材料的其他反應(yīng)性或親和力。在一些實(shí) 施例中，附加官能團(tuán)可進(jìn)行反應(yīng)以在多孔基材和諸如其他物質(zhì)之類的其他材料或具有至少 一個親核基團(tuán)的親核化合物之間形成連接基團(tuán)。附加官能團(tuán)的存在可為非對稱膜賦予所需的表面特性，例如對于某種類型的化合 物的親和力。在一些實(shí)施例中，可聚合物質(zhì)可包含離子基團(tuán)，以使得含有聚合材料的非對稱 膜可通常對于帶相反電荷的化合物具有親和力。即，具有帶負(fù)電基團(tuán)的化合物可被吸引到 具有含陽離子基團(tuán)的聚合材料的非對稱膜處，并且具有帶正電基團(tuán)的化合物可被吸引到具 有含陰離子基團(tuán)的聚合材料的非對稱膜處。此外，聚合材料的選擇可為非對稱膜的至少一 個主表面賦予親水性，所述非對稱膜在由可聚合組合物進(jìn)行表面改性之前為疏水性的。在 一個實(shí)施例中，含有氧化烯基團(tuán)的聚合材料可為非對稱膜賦予親水性。在其他實(shí)施例中，可聚合組合物中的合適可聚合物質(zhì)可具有為烯鍵式不飽和基團(tuán) 的可自由基聚合基團(tuán)以及為離子基團(tuán)的附加官能團(tuán)。離子基團(tuán)可帶有正電荷、負(fù)電荷或它 們的組合。在一些合適離子物質(zhì)的情況下，離子基團(tuán)可根據(jù)PH條件而為中性的或帶電荷。 此類型的物質(zhì)通常用于賦予對一個或多個帶有相反電荷的化合物的期望表面親和力，或用 于降低對一個或多個帶有類似電荷的化合物的親和力。在其他實(shí)施例中，帶有負(fù)電荷的合適離子型可聚合物質(zhì)包括具有化學(xué)式I的(甲 基)丙烯酰胺磺酸或它們的鹽。
O H
Il I
CH5=C-C-N-Y-SO-H
I1
R1
I在化學(xué)式I中，R1為氫或甲基；并且Y為直鏈的或支鏈的烯烴(如，具有1至10 個碳原子、1至6個碳原子或1至4個碳原子的烯烴)。符合化學(xué)式I的示例性離子物質(zhì)包 括(但不限于)N-丙烯酰胺甲磺酸、2-丙烯酰胺乙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸 和2-甲基丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸。也可使用這些酸性物質(zhì)的鹽。這些鹽的反離子 可為(例如)銨離子、鉀離子、鋰離子或鈉離子。帶有負(fù)電荷的其它合適的離子型可聚合物質(zhì)包括磺酸，例如乙烯基磺酸和4-苯 乙烯磺酸；(甲基)丙烯酰胺膦酸，例如(甲基)丙烯酰胺烷基膦酸(如2-丙烯酰胺乙基膦 酸和3-甲基丙烯酰胺丙基膦酸)；丙烯酸和甲基丙烯酸；以及羧基烷基(甲基)丙烯酸酯， 例如2-羧乙基丙烯酸酯、2-羧乙基甲基丙烯酸酯、3-羧基丙基丙烯酸酯和3-羧基丙基甲 基丙烯酸酯。另外其他合適的酸性物質(zhì)包括如描述于美國專利No. 4，157，418 (HeiImarm等 人)中的(甲基)丙烯酰氨基酸。示例性的(甲基)丙烯酰氨基酸包括(但不限于)N-丙烯酰甘氨酸、N-丙烯酰天冬氨酸、N-丙烯酰-β -丙氨酸和2-丙烯酰胺乙醇酸。也可以使 用這些酸性物質(zhì)中任何一種的鹽。能夠提供正電荷的其他離子型可聚合物質(zhì)為具有化學(xué)式II的氨基(甲基)丙烯 酸酯或氨基(甲基)丙烯酰胺，或者它們的季銨鹽。這些季銨鹽的反離子通常為鹵化物、硫 酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽等等。
權(quán)利要求
1.一種形成非對稱膜的方法，該方法包括 提供具有第一主表面和第二主表面的多孔基材；將可聚合組合物施加至所述多孔基材以提供經(jīng)涂布的多孔基材，所述可聚合組合物包含i)至少一種可聚合物質(zhì)；以及 )至少一種光引發(fā)劑；以及使所述經(jīng)涂布的多孔基材暴露于峰值發(fā)射波長低于340nm的紫外線輻射源以聚合所 述可聚合物質(zhì)來提供非對稱膜，所述非對稱膜具有保留在所述多孔基材內(nèi)的聚合材料，所 述第一主表面處的所述聚合材料的濃度大于所述第二主表面處的所述聚合材料的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在暴露于峰值發(fā)射波長低于340nm的紫 外線輻射源之后洗滌所述非對稱膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的任一項所述的方法，其中所述多孔基材為微孔的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的方法，其中所述多孔基材包括微孔的熱致相分 離膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多孔基材為親水的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多孔基材為疏水的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多孔基材包括薄膜、非織造幅材、織造幅材、 纖維或它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述多孔基材還包含顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述纖維為中空纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多孔基材包含聚烯烴、聚酰胺、氟化聚合物、 聚(醚)砜、纖維素、聚(醚)酰亞胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯、陶瓷或它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多孔基材包含聚烯烴。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述聚烯烴包括聚乙烯或聚丙烯。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多孔基材包含聚酰胺。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述聚酰胺包括尼龍6，6。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加操作包括模涂、輥涂、浸涂、噴涂、簾式涂布、 坡流涂布或它們的組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中的任一項所述的方法，其中施加所述可聚合組合物包括浸漬 或浸透所述多孔基材。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-15中的任一項所述的方法，其中施加所述可聚合組合物包括浸漬 或浸透所述多孔基材的厚度的一部分直至距所述第一主表面至少一微米。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可聚合物質(zhì)中的至少一種包含丙烯酸酯、 (甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯類、烯丙基類物質(zhì)、乙烯基醚或它們的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述可聚合物質(zhì)中的至少一種包含離子基團(tuán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述離子基團(tuán)包括磺酸或磺酸鹽。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述離子基團(tuán)包括胺或季銨鹽。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述離子基團(tuán)包括羧酸或羧酸鹽。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述離子基團(tuán)包括膦酸或膦酸鹽。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述離子基團(tuán)為帶正電荷的、帶負(fù)電荷的或它 們的組合。
25.根據(jù)權(quán)利要求18-24中的任一項所述的方法，其中所述可聚合物質(zhì)中的至少一種包含離子基團(tuán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括至少一種含有非離子基團(tuán)的可聚合物質(zhì)。
27.根據(jù)權(quán)利要求116中的任一項所述的方法，其中所述可聚合組合物還包含溶劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求1-27中的任一項所述的方法，其中暴露所述經(jīng)涂布的多孔基材包括 惰性環(huán)境。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述峰值發(fā)射低于340nm的紫外線輻射源為窄帶 寬的紫外線輻射源。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述紫外線輻射源包括多個單色輻射源。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述多個單色輻射源包括準(zhǔn)分子燈源、低壓汞 燈源、發(fā)光二極管、激光源或它們的組合。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述紫外線輻射源包括多個熒光輻射源。
33.根據(jù)權(quán)利要求四-32中的任一項所述的方法，其中所述紫外線輻射源包括單色輻 射源、熒光輻射源或它們的組合。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述紫外線輻射源具有范圍為約140nm至約 320nm的峰值發(fā)射波長。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述紫外線輻射源具有范圍為約200nm至約 300nm的峰值發(fā)射波長。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非對稱膜的第一主表面為親水的，并且所述 非對稱膜的第二主表面為疏水的。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非對稱膜的第一主表面為疏水的，并且所述 非對稱膜的第二主表面為親水的。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括將所述經(jīng)涂布的多孔基材設(shè)置在透明的第 一層和第二層之間以形成多層結(jié)構(gòu)，將所述透明的第一層設(shè)置為鄰近于所述第一主表面， 并且將所述第二層設(shè)置為鄰近于所述第二主表面，所述透明的第一層最接近所述紫外線輻 射源，并且其中使所述經(jīng)涂布的多孔基材暴露于所述峰值發(fā)射波長低于340nm的紫外線輻 射源包括使所述多層結(jié)構(gòu)暴露于紫外線輻射。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其還包括在利用峰值發(fā)射波長低于340nm的所述紫 外線輻射源處理所述經(jīng)涂布的多孔基材之后，從所述多層結(jié)構(gòu)中移除所述透明的第一層和 所述第二層。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可聚合組合物還包含交聯(lián)劑。
41.一種非對稱膜，其是利用權(quán)利要求1-40的中任一項所述的方法形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供了形成非對稱膜的方法。更具體地講，提供了將可聚合物質(zhì)施加至多孔基材以形成經(jīng)涂布的多孔基材的方法。使該經(jīng)涂布的多孔基材暴露于峰值發(fā)射波長低于340nm的紫外線輻射源，以聚合該可聚合物質(zhì)，形成保留在該多孔基材內(nèi)的聚合材料，以使得該第一主表面處的聚合材料的濃度高于該第二主表面處的聚合材料的濃度。
文檔編號B01D71/40GK102131566SQ200980132610
公開日2011年7月20日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者丹尼爾·R·梅漢, 喬納森·F·赫斯特, 周晉生, 德里克·J·德納, 羅賓·E·賴特 申請人:3M創(chuàng)新有限公司