DE245000T1 - Mikroporoese membran und verfahren zu ihrer herstellung. - Google Patents

Mikroporoese membran und verfahren zu ihrer herstellung.

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Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung einer Polyvinylidendifluoridstruktur mit einer hohen kritischen Oberflächenenergie, in dem man
(a) eine Polyvinylldendifluoridstruktur mit einer alkalischen Lösung in Berührung bringt, um aktivierte Stellen an der Oberfläche der Struktur zu bilden;
(b) die aktivierte Struktur spült, um das restliche Alkali zu entfernen;
(c) die gespülte, aktivierte Struktur mit einer einen Polymerisationsinitiator und ein polymerisationsfähiges Vinylmonomer enthaltenden Lösung in Berührung bringt; und
(d) das Monomer mit der aktivierten Struktur polymerisiert und pfropfpolymerisiert um eine Polyvinylidendifluoridstruktur mit einer kritischen Oberflächenenergie von mindestens 80 Dyn/cm zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylldendifluoridstruktur eine poröse Membran oder ein Faserbahn aufweist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer eine alpha-, betaungesättigte Verbindung ist, mit der Formel:
R" R1
/ \
R"' C-OR I
wobei R ein Wasserstoffatom, eine Aminoalkylgruppe oder eine quaternäre Aminoalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist; R', R", und R"· unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Carboxylgruppe (-COOH), eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkoxycarbonylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-zeichnet, daß das Monomer aus einer Gruppe bestehend aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Trimethylammoniumethylacrylatchlorid und Mischungen von diesen gewählt wird.
0 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Polymerisationsinitiator und ein polymerisationsfähiges Vinylmonomer enthaltende Lösung von 0.3 bis 5 Gewichtsprozent des Monomers und von 2 bis 5 Gewichtsprozent des Polymerisationsinitiators enthält, und daß das Gewichtsverhältnis zwischen dem Polymerisationsinitiator und dem Monomer in dem Wertbereich von 1:1 bis 10:1 liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerisationsinitiator aus einer Gruppe bestehend aus Kaliumperoxydisulfat und Ammoniumperoxydisulfat gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylidendifluoridstruktur eine miroporöse Membran mit einem Porenwert in dem Wertbereich von 0.01 bis 2 Mikrometer ist; daß die alkalische Lösung Kaliumhydroxyd enthält; daß der Polymerisationsinitator ein Peroxydisulfatsalz ist; und daß das polymerisationsfähige Vinylmonomer ein Monomer enthält, das aus einer Gruppe bestehend aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Trimethylammoniumethylacrylatchlorid und Mischungen von diesen gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische Lösung von 36 bis 41 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid enthält und man die Polyvinyl idendi fluor idstruktur mit der alkalischen Lösung bei einer Temperatur in Berührung bringt, die in dem Wertbereich von Raumtemperatur bis 1000C liegt; daß die einen Polymerisationsinitiator und ein polymerisationsfähiges Vinylmonomer enthaltende Lösung von 0.4 bis 2 Gewichtsprozent Acrylsäure und von 2 bis 5 Gewichtsprozent Ammoniumperoxydisulfat enthält; und daß man das Monomer mit der aktivierten Struktur bei einer Temperatur polymerisiert und pfropfpolymerisiert, die in dem Wertbereich von 85 bis 1050C liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kritische Oberflächenenergie mindestens 85 Dyn/cm beträgt.
10. Eine eine hohe kritische Oberflächenenergie aufweisende, Polyvinylidendifluoridstruktur, die ein Polyvinylidendifluoridsubstrat enthält, das ein zumindest teilweise von einem polymerisationsfähigen Vinylmonomer hergeleitetes Polymer daran pfropfpolymerisiert aufweist, wobei das Polymer funktioneile Gruppen enthält, die ausreichend polar oder ionisch sind, daß die Struktur eine kritische Oberflächenenergie von mindestens 80 Dyn/cm hat.
11. Die Struktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur eine mikroporöse Membran mit einem Porenwert von 0.01 bis 2 Mikrometer ist.
12. Die Struktur nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer eine alpha-, betaungesättigte Verbindung ist, mit der Formel:
R" R1
0 C===C
/ \
R" ' C-OR
I
O
wobei R ein Wasserstoffatom, eine Aminoalkylgruppe oder eine quaternäre Aminoalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist; R1, R", und R"1 unabhängig voneinander 0 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Carboxylgruppe (-COOH), eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkoxycarbonylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind.
35
13. Die Struktur nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer aus einer Gruppe bestehend aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, 2-Hydroxy-
0245ÜÜÜ
ethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Trimethylammoniumethylacrylatchlorid und Mischungen von diesen gewählt wird.
14. Eine mikroporöse, eine hohe kritische Oberflächenenergie aufweisende Polyvinylidendifluorxdmembran, die ein PoIyvinylidendifluoridsubstrat enthält, das ein zumindest teilweise von Acrylsäure hergeleitetes Polymer daran pfropfpolymerisiert aufweist, wobei die Membran einen Porenwert im Wertbereich von 0.04 bis 2 Mikrometer hat und eine kritische Oberflächenenergie von mindestens 80 Dyn/cm hat.
15. Die Membran nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die kritische Oberflächenenergie mindestens 85 Dyn/cm beträgt.
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