SE450706B - HYDROPHIL MICROPOROS POLYOLEFIN FILM AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION - Google Patents

HYDROPHIL MICROPOROS POLYOLEFIN FILM AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION

Info

Publication number
SE450706B
SE450706B SE8006151A SE8006151A SE450706B SE 450706 B SE450706 B SE 450706B SE 8006151 A SE8006151 A SE 8006151A SE 8006151 A SE8006151 A SE 8006151A SE 450706 B SE450706 B SE 450706B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
microporous film
film
hydrophilic
microporous
weight
Prior art date
Application number
SE8006151A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8006151L (en
Inventor
N R Lazear
Original Assignee
Celanese Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celanese Corp filed Critical Celanese Corp
Publication of SE8006151L publication Critical patent/SE8006151L/en
Publication of SE450706B publication Critical patent/SE450706B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01Films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0093Chemical modification
    • B01D67/00931Chemical modification by introduction of specific groups after membrane formation, e.g. by grafting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • C08J7/16Chemical modification with polymerisable compounds
    • C08J7/18Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36After-treatment
    • C08J9/40Impregnation
    • C08J9/405Impregnation with polymerisable compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/38Graft polymerization
    • B01D2323/385Graft polymerization involving radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Description

450 706 beläggningsmedel eller impregneringsmedel. Sådana beläggnings- medel eller impregneringsmedel har, även om de är effektiva för en begränsad tidsperiod, tendens att avlägsnas på rela- tivt kort tid av lösningar som kommer i kontakt med de fil- mer eller fibrer vari de finnes närvarande. 450 706 Coatings or impregnating agents. Such coatings or impregnating agents, although effective for a limited period of time, tend to be removed in a relatively short time from solutions which come into contact with the films or fibers in which they are present.

Andra har försökt att förläna en hydrofil karaktär åt en normalt hydrofob mikroporös film genom användning av låg- energiplasmabehandlingar. Sådana plasmabehandlingar uppnås genom att man först aktiverar ytställen hos den mikroporösa filmen med användning av argon eller väteplasma och därefter därtill ympar en lämplig fri-radikalpolymeriserande del, såsom.akrylsyra. Plasmabehandlingarna resulterar i en film som endast har en yta som är om-vätbar. Ytan för filmen blir även igentäppt när den vätes,vilket därefter inhiberar eller förhindrar det fria flödet av vatten genom det inre av filmen.Others have attempted to impart a hydrophilic character to a normally hydrophobic microporous film by using low energy plasma treatments. Such plasma treatments are achieved by first activating surface areas of the microporous film using argon or hydrogen plasma and then inoculating a suitable free radical polymerizing moiety, such as acrylic acid. The plasma treatments result in a film that has only one surface that is re-wettable. The surface of the film also becomes clogged when wetted, which then inhibits or prevents the free flow of water through the interior of the film.

Den oundvikliga igentäppningen av ytporerna gör filmen olämp- lig för vissa filtertillämpningar, ökar det elektriska mot- ståndet för filmen och reducerar den dimensionella stabili- teten för filmerna såsom utvisas av väsentlig krympning vid torkning.The inevitable clogging of the surface pores makes the film unsuitable for certain filter applications, increases the electrical resistance of the film and reduces the dimensional stability of the films as shown by significant shrinkage on drying.

Såsom angetts ovan är en olägenhet för plasmabehandlingen dess begränsade förmåga att göra endast ytan för den mikro- porösa filmen vätbar. Det har visat sig att beroende på det ovanligt stora ytområdet för en mikroporös film av den typ som här beskrives säkerställer enbart ytvätbarhet icke att filmen kommer att uppvisa vissa funktionella egenskaper så- som lågt elektriskt motstånd och vattenflödeshastigheter genom filmen som är jämförbara med kända ytaktiva medelsystem som diskuterats ovan.As stated above, a disadvantage of the plasma treatment is its limited ability to make only the surface of the microporous film wettable. It has been found that due to the unusually large surface area of a microporous film of the type described herein, surface wettability alone does not ensure that the film will exhibit certain functional properties such as low electrical resistance and water flow rates through the film comparable to known surfactant systems. as discussed above.

Den största olägenheten för plasmabehandlingarna, nämligen porigentäppning och enbart ytvätbarhet antageserhåflessxmiæsuk tat även kombination av faktorer, såsom tendensen för låg- energiplasmat att med lätthet deaktiveras av det stora yt- Ill 450 706 området för den mikroporösa filmen. Detta reducerar sannolik- heten för att en inre plats inuti den mikroporösa filmen kom- mer att aktiveras. Likaledes föreligger konkurrens beträffan- de inkommande ympbara monomerer som utövas av de fria radi- kalpolymerympningar som från början alstras vid ytan av fil- men när den ympbara polymeren först kommer i kontakt med den plasmaaktiverade mikroporösa filmytan. De ymppolymerkedjor som från början finnes närvarande på filmytan utbreder sig sålunda med en tilltagande högre hastighet när reaktionen fortskrider. De resulterande förlängda ymppolymerkedjorna som förekommer vid ytan av filmen trasslar sålunda ihop sig och igentäpper ytmikroporerna i närvaro av vatten.The main disadvantage of the plasma treatments, namely pore clogging and only surface wettability, is also assumed to be a combination of factors, such as the tendency for low energy plasma to be easily deactivated by the large surface area of the microporous film. This reduces the probability that an inner space inside the microporous film will be activated. Similarly, there is competition for incoming graftable monomers exerted by the free radical polymer grafts initially generated at the surface of the film when the graftable polymer first comes into contact with the plasma activated microporous film surface. The graft polymer chains initially present on the film surface thus propagate at an increasing rate as the reaction proceeds. The resulting elongated graft polymer chains present at the surface of the film thus become entangled and clog the surface micropores in the presence of water.

Andra försök att tillhandahålla hydrofila filmer med en an- vändning av plasmabehandling åskâdliggöres av de amerikans- ka patentskrifterna 3.992.495 och 4.046.843.Other attempts to provide hydrophilic films using plasma treatment are illustrated by U.S. Pat. Nos. 3,992,495 and 4,046,843.

Ett annat förfaringssätt för att göra polyetenfilmer vätbara och lämpliga att använda i elektriska batteriseparatorer âskâdliggöres av V.D'Agostino och J. Lee, Manufacturing Methods For High Performance Grafted-Polyethylene Battery Separators, U.S. National Technical Information Service, A.D. Report nr. 745.571 (1972) sammanfattad i Chemical Abstract 78 503lf (l973); V.D'Agostino och J.Lee, Low Temperature Alkaline Battery Separators, 27 Power Sources Symp. 87-9I (1976), sammanfattad i Chemical Abstract 86 1582775; 19 V. D'Agostino, J.Lee och G.Orban, Zinc-Silver Oxido Batteries (A.Fleischer och J. Lander ed, 1971).Another method of making polyethylene films wettable and suitable for use in electric battery separators is illustrated by V.D'Agostino and J. Lee, Manufacturing Methods For High Performance Grafted-Polyethylene Battery Separators, U.S. Pat. National Technical Information Service, A.D. Report no. 745,571 (1972) summarized in Chemical Abstract 78 503lf (1973); V.D'Agostino and J.Lee, Low Temperature Alkaline Battery Separators, 27 Power Sources Symp. 87-9I (1976), summarized in Chemical Abstract 86 1582775; 19 V. D'Agostino, J. Lee and G. Orban, Zinc-Silver Oxido Batteries (A. Fleisch and J. Lander ed, 1971).

Sådana artiklar diskuterar eller hänför sig till en kommer- sieii produkt känd som PERMIoNW RAI Research Corp. Metoden för framställning av detta mate- som utvecklats av rial består i korthet av förnätning av ett 0,025 mm polyetenark med användning av beta-strålning, följt av ympning med metakrylsyra i en lämplig lösning under C060- -gammastrålning. Det ympade materialet tvättas för avlägs- nande av homopolymeren, omvandlas därefter till saltform i 450 706 varm KOH, tvättas återigen för avlägsnande av den kvarva- rande basen, torkas och förpackas. Det ursprungliga förnät- ningssteget ger upphov till mikrosprickor eller longitudi- nella slitsar i icke-poröst polyetenfilm, vilka är så små att de icke är synliga ens under ett elektronmikroskop.Such articles discuss or pertain to a commercial product known as PERMIoNW RAI Research Corp. The method of making this material developed from rial briefly consists of crosslinking a 0.025 mm polyethylene sheet using beta radiation, followed by inoculation with methacrylic acid in a suitable solution under C060 gamma radiation. The grafted material is washed to remove the homopolymer, then converted to salt form in 450 706 hot KOH, washed again to remove the remaining base, dried and packaged. The initial crosslinking step gives rise to microcracks or longitudinal slits in non-porous polyethylene film, which are so small that they are not visible even under an electron microscope.

Diametern för dessa mikrosprickor uppskattas vara ungefär ZOÅ (l0~8cm). Mikrosprickorna ympas därefter med metakryl- syra. Den resulterande filmen är därför icke mikroporös i betydelsen för de mikroporösa filmer som används i föreliggande uppfinning som har en genomsnittlig storlek av ungefär 200 till ungefär 5000Å. Den ytterst lilla storleken för mikrosprickorna hos Permion(R) förhindrar i allmänhet en massöverföring av mobila elektronbärande delar som alstras av oxidation-reduktionsreaktioner genom filmen med vilken som helst betydande hastighet. Detta återspeglas i de rela- tivt höga (exempelvis 30 till 40 milliohm-6,45 cmz) elekt- riska motstândsvärden som uppvisas av filmer av denna typ.The diameter of these microcracks is estimated to be approximately ZOÅ (l0 ~ 8cm). The microcracks are then inoculated with methacrylic acid. The resulting film is therefore non-microporous in the sense of the microporous films used in the present invention having an average size of about 200 to about 5000 Å. The extremely small size of the microcracks of Permion (R) generally prevents a mass transfer of mobile electron-bearing parts generated by oxidation-reduction reactions through the film at any significant rate. This is reflected in the relatively high (eg 30 to 40 milliohm-6.45 cmz) electrical resistance values exhibited by films of this type.

(R) Dessutom är Permion icke dimensionellt stabil .i mer än en riktning såsom utvisas av betydande svällning.(R) In addition, Permion is not dimensionally stable in more than one direction as evidenced by significant swelling.

Det är välkänt att icke-porösa polymera substrat, såsom polyeten och polypropen kan omsättas med olika monomerer, såsom akrylsyra, med användning av olika typer av joniseran- de strålning såsom åskådliggöres av de amerikanska patent- skrifterna 2.999.056, 3.281.263, 3.372.100 och 3.709.718.It is well known that non-porous polymeric substrates, such as polyethylene and polypropylene, can be reacted with various monomers, such as acrylic acid, using various types of ionizing radiation as illustrated by U.S. Pat. Nos. 2,999,056, 3,281,263, 3,372. .100 and 3,709,718.

Eftersom ingen av dessa patentskrifter hänför sig till mikroporösa filmer är de emellertid icke inriktade på de speciella problem som hör samman därmed.However, since none of these patents relate to microporous films, they do not address the particular problems associated therewith.

Sökandet efter en relativt permanent vätbar, hydrofil, mikroporös film som uppvisar lågt elektriskt motstånd och förbättrade vattenflödeshastigheter genom den mikroporösa filmen har sålunda fortsatt. Föreliggande uppfinning fram- kom som svar på detta sökande.The search for a relatively permanently wettable, hydrophilic, microporous film which exhibits low electrical resistance and improved water flow rates through the microporous film has thus continued. The present invention emerged in response to this application.

Ett ändamål enligt föreliggande uppfinning är sålunda att tillhandahålla ett förfarande för att göra en normalt hydro- 'll 450 706 fob mikroporös film relativt permanent hydrofil varigenom dess vallonpormeabililel iörbättras.Thus, an object of the present invention is to provide a method for making a normally hydro-'l 450 706 fob microporous film relatively permanently hydrophilic thereby improving its walloon pormeabililel.

Ett annat ändamål enligt föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande för reduktion av det elektriska motståndet för en normalt hydrofob mikroporös film.Another object of the present invention is to provide a method for reducing the electrical resistance of a normally hydrophobic microporous film.

Ett ytterligare annat ändamål enligt föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en hydrofil mikroporös film som har reducerat elektriskt motstånd.Yet another object of the present invention is to provide a hydrophilic microporous film which has reduced electrical resistance.

Ett ytterligare ändamål är att övervinna problemen enligt den tidigare tekniken som diskuterats ovan.A further object is to overcome the problems of the prior art discussed above.

Dessa och andra ändamål samt omfattningen, karaktären och användningen av föreliggande uppfinning kommer att vara uppenbara för fackmännen inom tekniken ur följande detaljerade beskrivning och bifogade patentkrav.These and other objects, as well as the scope, character and use of the present invention, will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description and appended claims.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålles ett förfarande för framställning av en öppencellig hydrofil polyolefinisk mikroporös film, som har ett elektriskt motstånd av mindre än 30 milliohm per 6,45 cm2 och en vattenflödeshas- tighet därigenom av högre än 0,01 cm”/min/cmz vid en tryck- skillnad av 1 atm, från en normalt hydrofob polyolefinisk mik- roporös film som väljes bland mikroporösa polyeten- och polyp- ropenfilmer, vilket förfarande utmärkes av att det omfattar förfaringsstegen (a) beläggning av ytan av mikroporerna hos en normalt hydrofob öppencellig mikroporös polyeten- eller polypropenfilm som karakteriseras av att den har en reducerad skrymdensitet jäm- fört med skrymdensiteten för en precursorfilm av vilken den framställes, en genomsnittlig porstorlek av från 0,02 till 1,0 um och ett ytområde av minst l0 m2 per gram, med minst en hyd- rofil organisk kolvätemonomer med fràn 2 till 18 kolatomer karakteriserad av närvaro av minst en dubbelbindning och minst en polär funktionell grupp, och 450 706 (b) kemisk fästning till ytan av mikroporerna hos den mikro- porösa filmen av en mängd av nämnda hydrofila organiska kol- vätemonomer som är tillräcklig för att bevara den öppencelliga karaktären för nämnda mikroporer och tillräcklig för erhållan- de av en tillsats av från 0,1 till 10 viktprocent, baserat på vikten av den obelagda mikroporösa filmen, genom bestrålning av den belagda mikroporösa filmen från (a) med en mängd joni- serande strålning av från 1 till 10 megarad för mikroporösa polyetenfilmer och från 3 till 10 megarad för mikroporösa polypropenfílmer.According to one aspect of the present invention there is provided a process for producing an open cell hydrophilic polyolefinic microporous film having an electrical resistance of less than 30 milliohm per 6.45 cm 2 and a water flow rate thereby greater than 0.01 cm 3 / min. / cm 2 at a pressure difference of 1 atm, from a normally hydrophobic polyolefinic microporous film selected from microporous polyethylene and polypropylene films, which process is characterized in that it comprises the process steps (a) coating the surface of the micropores of a normal hydrophobic open-cell microporous polyethylene or polypropylene film characterized by a reduced bulk density compared to the bulk density of a precursor film from which it is made, an average pore size of from 0,02 to 1,0 μm and a surface area of at least 10 m2 per grams, with at least one hydrophilic organic hydrocarbon monomer having from 2 to 18 carbon atoms characterized by the presence of at least one double bond and at least one n polar functional group, and (b) chemical attachment to the surface of the micropores of the microporous film of an amount of said hydrophilic organic hydrocarbon monomer sufficient to preserve the open cell character of said micropores and sufficient to obtain those of an addition of from 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film, by irradiating the coated microporous film from (a) with an amount of ionizing radiation of from 1 to 10 megarads for microporous polyethylene films and from 3 to 10 megarads for microporous polypropylene films.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning tillhanda- hålles en hydrofil öppencellig mikroporös film som har ett elektriskt motstånd av mindre än 30 milliohm per 6,45 cm2 och en vattenflödeshastighet därigenom av högre än 0,01 cmfi/min/cm2 vid en tryckskillnad av 1 atm, vilken film utmärkas av att den omfattar: (a) en öppencellig, normalt hydrofob mikroporös film fram- ställd av polyeten eller polypropen som karakteriseras av att den har en reducerad skrymdensitet jämfört med skrymdensiteten för en precursorfilm av vilken den är framställd, en genom- snittlíg porstorlek av från 0,02 till 1,0 um och ett ytområde av minst 10 m2 per gram, och (b) en beläggning på ytan av mikroporerna hos den mikroporösa filmen av minst en hydrofil organisk kolvätemonomer med från 2 till 18 kolatomer som karakteriseras av närvaron av minst en dubbelbindning och minst en polär funktionell grupp i en mängd som är tillräcklig för att bevara den öppencelliga karaktären av den mikroporösa filmen och för erhållande av en tillsats av från 0,1 till 10 viktprocent, baserat på vikten av den obelag- da mikroporösa filmen, vilken hydrofila organiska kolvätemono- merbeläggning är kemiskt fäst till ytan av mikroporerna hos den mikroporösa filmen genom exponering för en mängd jonise- rande strâlning av från l till 10 megarad för mikroporösa polyetenfilmer och från 3 till 10 megarad för mikroporösa polypropenfilmer. m 450 766 7 Det väsentliga enligt föreliggande uppfinning ligger i att det framkommit att öppencelliga mikroporösa filmer kan göras relativt permanent vätbara och/eller hydrofila när porerna därav är kemiskt bundna med en reglerad mängd av ympbara hydrofila monomerer genom exponering för joniserande strålning under bevarande av den öppencelliga karaktären för den mikroporösa filmen. Sådan kemisk fästning av de hydrofila monomererna inträffar dessutom även inuti de porer som är lokaliserade i en inre plats inuti den mikroporösa filmen. Det antages att genom reglering av den mängd monomer som kemiskt fästes till ytan av mikroporerna kan den polymerkedjeympning som erhålles som resultat vid exponering för strålning inriktas med ytan av porerna. Därför undvikes ihoptrassling, och igentäppning av porerna.According to another aspect of the present invention, there is provided a hydrophilic open cell microporous film having an electrical resistance of less than 30 milliohm per 6.45 cm 2 and a water flow rate thereby of greater than 0.01 cm fi / min / cm 2 at a pressure difference of 1 atm, which film is characterized in that it comprises: (a) an open cell, normally hydrophobic microporous film made of polyethylene or polypropylene characterized in that it has a reduced bulk density compared to the bulk density of a precursor film from which it is made, a by an average pore size of from 0.02 to 1.0 μm and a surface area of at least 10 m 2 per gram, and (b) a coating on the surface of the micropores of the microporous film of at least one hydrophilic organic hydrocarbon monomer having from 2 to 18 carbon atoms which characterized by the presence of at least one double bond and at least one polar functional group in an amount sufficient to preserve the open cell character of the microporous film and for e an addition of from 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film, which hydrophilic organic hydrocarbon monomer coating is chemically attached to the surface of the micropores of the microporous film by exposure to an amount of ionizing radiation. of from 1 to 10 megarads for microporous polyethylene films and from 3 to 10 megarads for microporous polypropylene films. The essence of the present invention lies in the fact that it has been found that open-cell microporous films can be made relatively permanently wettable and / or hydrophilic when the pores thereof are chemically bonded with a controlled amount of graftable hydrophilic monomers by exposure to ionizing radiation while preserving the the open-celled character of the microporous film. In addition, such chemical attachment of the hydrophilic monomers also occurs within the pores located in an internal location within the microporous film. It is believed that by controlling the amount of monomer chemically attached to the surface of the micropores, the polymer chain grafting obtained as a result of exposure to radiation can be aligned with the surface of the pores. Therefore, entanglement and clogging of the pores is avoided.

Föreliggande uppfinning avser en hydrofil mikroporös film och ett förfarande för framställning därav.The present invention relates to a hydrophilic microporous film and to a process for producing the same.

Porösa eller cellulära filmer kan klassificeras i två allmänna typer: en typ vari porerna icke är inbördes förenade, dvs. en film med slutna celler, och den andra typen vari porerna är väsentligen förenade med varandra genom slingrande banor som kan sträcka sig från en yttre yta eller ytomràde till ett annat, dvs. en öppencellig film. De porösa filmerna enligt föreliggande uppfinning är av den senare typen.Porous or cellular films can be classified into two general types: a type in which the pores are not interconnected, i.e. a closed cell film, and the second type wherein the pores are substantially interconnected by tortuous paths that may extend from one outer surface or surface area to another, i.e. an open-cell film. The porous films of the present invention are of the latter type.

Porerna hos de porösa filmerna enligt föreliggande uppfinning är vidare mikroskopiska, dvs. detaljerna av deras porkonfigu- ration eller arrangemang är urskiljbara endast genom mikro- skopisk undersökning. I själva verket är i allmänhet de öppen- celliga porerna i filmerna mindre än de som kan mätas med j användning av ett vanligt ljusmikroskop, eftersom våglängden för synligt ljus, som är ungefär 5000 Å (en Å är 10-10 m) är längre än den längsta plana- eller ytdimensionen för den öppna cellen eller poren. De mikroporösa filmerna enligt föreliggan- de uppfinning kan emellertid identifieras med användning av elektronmikroskopiförfaranden som har förmåga att upplösa detaljer med porstruktur under 5000 Å. 450 706 De mikroporösa filmerna enligt föreliggande uppfinning karakteriseras även av en reducerad skrymdensitet, ibland i det följande helt enkelt betecknad som en "låg" densitet.The pores of the porous films of the present invention are further microscopic, i.e. the details of their pore configuration or arrangement can be discerned only by microscopic examination. In fact, in general, the open-cell pores in the films are smaller than those that can be measured using an ordinary light microscope, since the wavelength of visible light, which is about 5000 Å (one Å is 10-10 m), is longer than the longest planar or surface dimension of the open cell or pore. However, the microporous films of the present invention can be identified using electron microscopy methods capable of dissolving details having a pore structure below 5000 Å. 450 706 The microporous films of the present invention are also characterized by a reduced bulk density, sometimes hereinafter simply referred to as a "low" density.

Detta innebär att dessa mikroporösa filmer har en skrym- densitet eller total densitet lägre än skrymdcnsiteten för motsvarande filmer sammansatta av identiskt polymermaterial men som icke har någon öppencellig eller annan ihålig struk- tur. Uttrycket "skrymdensitet" innebär såsom det här använ- des vikten per enhet brutto- eller geometriskvolflnför fil- men där bruttovolym bestämmas genom nedsänkning av en känd viktmängd av filmen i ett kärl som är delvis fyllt med kvick- silver vid 25°C och atmosfärstryck. Den volymetriska stigning- en i nivån för kvicksilver utgör ett direkt mått på brutto- volymen. Denna metod är känd som kvicksilvervolumenometer- metoden och beskrives i Encyclopedia of Chemical Technology, volym 4, sid. 892 (Interscience 1949).This means that these microporous films have a bulk density or total density lower than the bulk density of corresponding films composed of identical polymeric material but which have no open cell or other hollow structure. The term "bulk density" as used herein means the weight per unit gross or geometric volume before the film where gross volume is determined by immersing a known amount by weight of the film in a vessel partially filled with mercury at 25 ° C and atmospheric pressure. The volumetric increase in the level of mercury is a direct measure of gross volume. This method is known as the Mercury Volumeometer Method and is described in the Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 4, p. 892 (Interscience 1949).

Porösa filmer har framställst vilka har en mikroporös, öppencellig struktur och som även karakteriseras av en redu- cerad skrymdensitet. Filmer som besitter denna mikroporösa struktur beskrives exempelvis i den amerikanska patentskriften 3.426.754,vilken härmed införlivas genom hänvisning. Den före- dragna framställningsmetod som där beskrives inbegriper drag- ning eller sträckning vid omgivande temperaturer, dvs. “kalldragning" av en kristallin, elastisk precursorfilm i en grad av ungefär lO-300% av dess ursprungliga längd, med efterföljande stabilisering genom värmehärdning av den drag- na filmen under en sådan spänning att filmen icke fritt kan krympa eller krympa endast i begränsad utsträckning. Andra metoder för framställning av mikroporösa filmer exemplifie- ras av de amerikanska patentskrifterna 3.558.764, 3.843.762, 3.920.785, brittiska patentskrifterna l.l80.066 och 1.198.695, vilka alla härmed införlivas genom hänvisning.Porous films have been produced which have a microporous, open-cell structure and which are also characterized by a reduced bulk density. Films possessing this microporous structure are described, for example, in U.S. Pat. No. 3,426,754, which is hereby incorporated by reference. The preferred method of production described therein includes drawing or stretching at ambient temperatures, i.e. "Cold drawing" of a crystalline, elastic precursor film to a degree of about 10 to 300% of its original length, with subsequent stabilization by heat curing the drawn film under such a tension that the film cannot shrink or shrink freely to a limited extent. Other methods of making microporous films are exemplified by U.S. Pat. Nos. 3,558,764, 3,843,762, 3,920,785, British Pat. Nos. 180,066 and 1,198,695, all of which are hereby incorporated by reference.

Under det att alla de ovan uppräknade patentskrifterna besk- river förfaranden för framställning av normalt hydrofoba _w__,'_n_uqr,,q,,__gm,,m,f,m_,,r,_.._,m,,..W ...w .,..._,_.l.->. , , ,,;._.., ,.,___ _., . f -av Û ”7Û6 Än Üïcš Q mikroporösa filmer sem kan g5't~ se med föreliggande uppfinning tillhaioahalles de föredragna, normalt hydrofoba mikroporösa filmerna i överensstämmelse med de förfaranden som b amerikanska patent~ skriften 3,8Ülr4G4, som för framställning av mikroporösa,filmer,vilken här betecknas som “torrsträck- nings"~metoden4och den danske :atentskriften 3.839.516 som anger en metod för ällninj av mikroporösa filmer 1, ny n U som här E35 Süm jnitgsnedelssträcknings"-metoden, vilka båda harmed införlif. enem hänvisning. var och en av dessa patentskrifter !, lgna alternativa rofob mikroporös film _ilm i överensstämmelse med kan utnyttjas för fram- eïensstämmelse med ställning av mikrnporösa EJ "torrsträcknings"~ och ”lï'l;ngsmedelssträcknings“-metoderna redogöres specifikt "at i var och en av ovanstående respektive patentskrifter. salunda utnyttjar “tcrrsträck- nin s"-metoden en icke* orös, .~istellin, elastisk ol'mer~ Y film som har en elastisk åternëm y'-2 vid återhämtningstiden noll (definierat i vid utsättning för en standardtöjning av 50% vil ch 65% relativ fuktighet :in "â; 50% och företrädesvis av minst 40%- lïmpli minst ungefär 80%.While all of the patents listed above describe processes for producing normally hydrophobic _w __, '_ n_uqr ,, q ,, __ gm ,, m, f, m _ ,, r, _.._, m ,, .. W. ..w., ..._, _. l .->. ,, ,,; ._ ..,,., ___ _.,. From the present invention, microporous films which can be seen with the present invention are provided with the preferred, normally hydrophobic microporous films in accordance with the procedures set forth in U.S. Pat. films, which is referred to herein as the "dry stretching" method4, and the Danish: 3,839,516, which discloses a method for aging microporous films 1, new n U as here E35 Süm jnitgsnedelssträcknings "method, both of which are incorporated herein. a reference. each of these patents! lgna alternative rophobic microporous film in accordance with can be used to conform to the position of microporous NON "dry stretching" and "solvent stretching" methods are specifically described in each of the above and the respective patents. Thus, the "stretching" method utilizes a non-rigid, elastic, elastic polymer which has an elastic return at the recovery time of zero (defined in upon exposure to a standard elongation of 50% will be 65% relative humidity: in "â; 50% and preferably of at least 40% - at least about 80%.

Elastisk här användes ett mått på förmågan produkt, såsom en fihm att återgå till sin Iíga størlek efter sträckning och kan beräknas på Elastisk âterhamtning längd i sträckt tillstånd - längd tillagd í sträskt tillstånd 450 706 10 Även om en standardtöjning av 50% användes för att identi- fiera de elastiska egenskaperna för utgångsfilmerna utgör en sådan töjning enbart exempel. I allmänhet kommer sådana utgångsfilmer att ha elastiska återhämtningsvärden som är högre vid töjningar mindre än 50% och något lägre vid töj- ningar som är avsevärt högre än 50% jämfört med deras elas- tiska återhämtning vid en 50% töjning.Elastic Here a measure of the ability of the product is used, such as a film to return to its light size after stretching and can be calculated on Elastic recovery length in stretched condition - length added in stretched condition 450 706 10 Although a standard elongation of 50% was used to identify - the elastic properties of the starting films such an elongation is only an example. In general, such starting films will have elastic recovery values that are higher at elongations less than 50% and slightly lower at elongations that are significantly higher than 50% compared to their elastic recovery at a 50% elongation.

Dessa elastiska utgångsfilmer kommer även att ha en procent kristallinitet av minst 20%, lämpligen minst 30% och före- trädesvis minst 50%, exempelvis ungefär 50 till 90% eller mer. Procent kristallinitet bestämmes medelst den röntgen- metod som beskrives av R.G.Quynn et al i the Journal of Applied Polymer Science, volym 2, nr 5, sid. 166-173 (1959).These elastic starting films will also have a percent crystallinity of at least 20%, preferably at least 30% and preferably at least 50%, for example about 50 to 90% or more. Percent crystallinity is determined by the X-ray method described by R. G. Quynn et al in the Journal of Applied Polymer Science, Volume 2, No. 5, p. 166-173 (1959).

För en detaljerad diskussion av kristallinitet och dess be- tydelse i polymeren hänvisas till Polymers and Resins, Golding (D.Van Nostrand, 1959).For a detailed discussion of crystallinity and its significance in the polymer, see Polymers and Resins, Golding (D. Van Nostrand, 1959).

Andra elastiska filmer som anses lämpliga för framställning av precursorfilmer som utnyttjas i torrsträckningsmetoden beskrives i den brittiska patentskriften l.052.550 som publicerades 21 december 1966. I Den elastiska precursorfilm som utnyttjas vid framställning- en av de mikroporösa filmerna genom "torrsträcknings"-pro- cessvägen skall skiljas från filmer framställda av klassiska elaster, såsom natur- och syntetgummimaterialen. Vid sådana klassiska elaster regleras spännings-töjningsuppträdandet, pi synnerhet spännings-temperatur-sambandet, av entropi- mekanismen för deformation (gummielasticitet). Den positiva temperaturkoefficienten för den tillbakadragande kraften, dvs. minskande spänning med minskande temperatur och full- ständig förlust av elastiska egenskaper vid glasövergångs- temperaturen, är speciella konsekvenser av entropi-elastici- tet. Elasticiteten för de elastiska precursorfilmer som här användes är å andra sidan av annorlunda karaktär. Vid kvali- tativa termodynamiska experiment med dessa elastiska precur- 450 706 ll sorfilmer kan ökande spänning med minskande temperatur (nega- tiv temperaturkoefficient) tolkas så att de betyder att elas~ ticiteten för dessa material icke regleras av entropieffek- ter utan beroende på en energiterm. Ännu betydelsefullare är att elastiska "torrsträckning“-precursorfilmer har visat sig bibehålla sina sträckningsegenskaper vid temperaturer där normal entropi-elasticitet icke längre kan vara verk- samma. Sträckningsmekanismen för de elastiska "torrsträck- nings"-precursorfilmerna tänkas sålunda vara baserade på energi-elasticitetssamband och dessa elastiska filmer kan då betecknas som "icke-klassiska" elaster.Other elastic films considered suitable for the production of precursor films used in the dry stretching method are described in British Patent Specification 1,052,550 published December 21, 1966. In The elastic precursor film used in the production of the microporous films by the "dry stretching" process path shall be distinguished from films made of classical elastomers, such as natural and synthetic rubber materials. In such classical elastomers, the stress-strain behavior, in particular the stress-temperature relationship, is regulated by the entropy mechanism for deformation (rubber elasticity). The positive temperature coefficient for the retraction force, ie. decreasing stress with decreasing temperature and complete loss of elastic properties at the glass transition temperature, are special consequences of entropy elasticity. On the other hand, the elasticity of the elastic precursor films used here is of a different nature. In qualitative thermodynamic experiments with these elastic precursor 450 706 ll sor films, increasing stress with decreasing temperature (negative temperature coefficient) can be interpreted as meaning that the elasticity of these materials is not regulated by entropy effects but due to an energy term. . Even more importantly, elastic "dry stretching" precursor films have been found to retain their stretching properties at temperatures where normal entropy elasticity can no longer be effective.The stretching mechanism of the elastic "dry stretching" precursor films is thus thought to be based on energy elasticity relationships. and these elastic films can then be referred to as "non-classical" elastomers.

Alternativt utnyttjar "lösninqsmedelssträoknings“-metoden en precursorfilm som måste innehålla minst två komponenter, exempelvis en amorf komponent och en kristallin komponent.Alternatively, the "solvent stripping" method utilizes a precursor film which must contain at least two components, for example an amorphous component and a crystalline component.

Kristallina material som av naturen är tvâ komponenter fun- gerar sålunda väl vid förfarandet. Graden av kristallinitet för precursorfilmen måste därför vara minst 30 volymprocent, lämpligen minst 40 volymprocent och företrädesvis minst 50 volynçrocent av precursorfilmen.Crystalline materials which by nature are two components thus work well in the process. The degree of crystallinity of the precursor film must therefore be at least 30% by volume, preferably at least 40% by volume and preferably at least 50% by volume of the precursor film.

Polymererna, dvs. syntetiska hartsliknande material av vilka precursorfilmerna som utnyttjas i endera förfarandet i över- ensstämmelse med förfarandet enligt föreliggande uppfinning innefattar olefinpolymerer, såsom polyeten, polypropen, poly~3-metylbuten-l, poly-4-metylpenten-l samt sampolymerer av propen, 3-metylbuten~l, 4-metylpenten-l eller eten med varandra eller med mindre mängder andra olefiner, exempelvis sampolymerer av propen och eten, sampolymerer av en större mängd 3-metylbuten-l och en mindremängd av en rakkedjig n-alken, såsom n-okten-l, n-hexadecen-l, n-oktadecen-l eller andra relativt långkedjiga alkener, samt sampolymerer av 3-metylpenten-l och vilka som helst av samma n-alkener som tidigare nämnts i samband med 3-metylbuten-1. 450 706 12 Exempelvis kan i allmänhet när propenhomopolymerer avses att användas i "torrsträcknings"-metoden en isotaktisk polypropen som har en procent kristallinitet som angivits ovan, en viktsmedelmolekylvikt som varierar från ungefär 100.000 till 750.000 (exempelvis ungefär 200°000 till 500.000) och ett smältindex (ASTM-D-1238-57T, del 9, sid 38) från ungefär O,l till ungefär 75 (exempelvis från ungefär 0,5 till 30) använ- das för att ge en slutlig filmprodukt som har de erforderliga fysikaliska egenskaperna. ' Det skall förstås att uttrycken "olefinisk polymer" och "ole- finpolymer" användes utbytbart och är avsedda att beskriva, en polymer framställd genom polymerisation av olefinmonomerer via deras omättnad.The polymers, i.e. Synthetic resin-like materials of which the precursor films used in either process in accordance with the process of the present invention include olefin polymers such as polyethylene, polypropylene, poly-3-methylbutene-1, poly-4-methylpentene-1 and copolymers of propylene, 3- methylbutene-1,4-methylpentene-1 or ethylene with each other or with minor amounts of other olefins, for example copolymers of propylene and ethylene, copolymers of a larger amount of 3-methylbutene-1 and a minor amount of a straight chain n-alkene, such as n- octene-1, n-hexadecene-1, n-octadecene-1 or other relatively long chain alkenes, as well as copolymers of 3-methylpentene-1 and any of the same n-alkenes previously mentioned in connection with 3-methylbutene-1. For example, in general, when propylene homopolymers are intended to be used in the "dry stretching" method, an isotactic polypropylene having a percent crystallinity as set forth above, a weight average molecular weight ranging from about 100,000 to 750,000 (e.g., about 200 ° 000 to 500,000) and a melt index (ASTM-D-1238-57T, Part 9, Page 38) from about 0.1 to about 75 (for example from about 0.5 to 30) is used to give a final film product which has the required physical properties. It is to be understood that the terms "olefinic polymer" and "olefin polymer" are used interchangeably and are intended to describe a polymer prepared by polymerizing olefin monomers via their unsaturation.

Föredragna polymerer att använda i "lösningsmedelssträck- nings"-metoden är de polymerer som användes i överensstäm- melse med den uppfinning som beskrives i den amerikanska patentansökan 44.805 som inlämnades den l juni 1979 av John W. Soehngen och med titeln "Improved Solvent Stretch Process for Preparing Microporous Films from Precursor Films of Controlled Crystalline Structure" vars innehåll här- med införlivas genom hänvisning. En polyetenhomopblvmer som har en densitet av från ungefär 0,960 till ungefär 0,965 g/cm3, ett högt smältindex av icke mindre än ungefär 3 och företrädesvis från ungefär 3 till ungefär 20 och ett brett molekylviktsfördelningsförhållande (fiw/fin) av icke mindre än ungefär 3,8 och företrädesvis från ungefär 3,8 till ungefär 13 föredrages sålunda vid framställning av en mikroporös film medelst "lösningsmedelssträcknings"-metoden. Dessutom kan kärnbildningsmedel införlivas i den polymer_som använ- des för framställning av precursorfilmen såsom beskrives i den ovannämnda amerikanska patentansökan av Soehngen i vilket fall de polymerer som har ett smâltindex så lågt som 0,3 kan användas.Preferred polymers for use in the "solvent stretching" method are those polymers used in accordance with the invention described in U.S. Patent Application 44,805 filed June 1, 1979 by John W. Soehngen and entitled "Improved Solvent Stretch Process". for Preparing Microporous Films from Precursor Films of Controlled Crystalline Structure "the contents of which are hereby incorporated by reference. A polyethylene homoplomer having a density of from about 0.960 to about 0.965 g / cm 3, a high melt index of not less than about 3 and preferably from about 3 to about 20 and a wide molecular weight distribution ratio (fi w / fi n) of not less than about 3, Thus, 8 and preferably from about 3.8 to about 13 are preferred in the production of a microporous film by the "solvent stretching" method. In addition, nucleating agents may be incorporated into the polymer used to make the precursor film as described in the aforementioned U.S. patent application by Soehngen, in which case the polymers having a melt index as low as 0.3 may be used.

De apparattyper som är lämpliga för framställning av pre~ w 450 7Û6 13 cursorfilmerna är välkända inom tekniken.The types of apparatus suitable for making the pre-w 450 7Û6 13 cursor films are well known in the art.

En konventionell filmextruder försedd med en frammatnings- skruv med grund räffla och klädhängarmunstycke är till- fredsställande. Hartset införes vanligtvis i en påfyllnings- tratt hos extrudern som innehåller en skruv och en mantel försedd med uppvärmningselement. Hartset smältes och över- föres av skruven till munstycket från vilket det sträng- sprutas genom en slits i form av en film från vilket det drages genom en upptagnings- eller gjutvals. Mer än en upp- tagningsvals i olika kombinationer eller steg kan användas.A conventional film extruder equipped with a feed screw with a shallow groove and a clothes hanger nozzle is satisfactory. The resin is usually introduced into a hopper of the extruder which contains a screw and a jacket provided with heating elements. The resin is melted and transferred by the screw to the nozzle from which it is extruded through a slot in the form of a film from which it is drawn through a take-up or casting roller. More than one pick-up roller in different combinations or steps can be used.

Munstycksöppningen eller slitsbredden kan ligga inom omrâdet exempelvis ungefär 0,25 till 5 mm.The nozzle opening or slot width may be in the range, for example, about 0.25 to 5 mm.

Med användning av denna typ av anordning kan film strängspru- tas med ett utdragningsförhållande av ungefär 5:1 till 300:l, företrädesvis l0:l till 50:l.Using this type of device, film can be extruded with a draw ratio of about 5: 1 to 300: 1, preferably 10: 1 to 50: 1.

Uttrycken "utdragningsförhållande" eller enklare "dragnings- förhållande" är såsom det här användes förhållandet mellan filmupplindnings- eller upptagningshastigheten och hastig- heten för den film som utträder vid strängsprutningsmunstyck- et.The terms "pull-out ratio" or simpler "pull-out ratio" as used herein are the relationship between the film winding or pick-up speed and the speed of the film emerging at the extrusion die.

Smälttemperaturen för filmsträngsprutning är i allmänhet icke högre än ungefär l00OC över smältpunkten för golymeren och icke lägre än ungefär lO°C över smältpunkten för polymeren.The melting temperature of film extrusion is generally not higher than about 100 ° C above the melting point of the polymer and not lower than about 10 ° C above the melting point of the polymer.

Polypropen kan exempelvis extruderas vid en smälttemperatur av ungefär 180 till 270°C, företrädesvis 200 till 240°C.For example, polypropylene can be extruded at a melting temperature of about 180 to 270 ° C, preferably 200 to 240 ° C.

Polyeten kan extruderas vid en smälttemperatur av ungefär 175 till 225%. i När precursorfilmen skall användas i överensstämmelse med "torrsträcknings"-metoden genomföres strängsprutningsför- farandet företrädesvis med hastig kylning afl1hastig'uhdragning för erhållande av maximal elasticitet. Detta kan åstadkommas 450 706 l4 genom att man har upptagningsvalsen relativt nära sträng- sprutningsslitsen, exempelvis inom 5,1 cm och företrädesvis inom 2,5 cm. En "luftkniv" som arbetar vid temperaturer av exempelvis mellan 0 och 4O0C kan användas inom 2,5 cm av slitsen för att störtkyla, dvs. hastigt kyla och göra filmen fast. Upptagningsvalsen kan roteras exempelvis med en has- tighet av 3 till 305 m/minut, företrädesvis 15 till 152 m/ minut.Polyethylene can be extruded at a melting temperature of about 175 to 225%. When the precursor film is to be used in accordance with the "dry stretching" method, the extrusion process is preferably carried out with rapid cooling and rapid elongation to obtain maximum elasticity. This can be achieved by having the pick-up roller relatively close to the extrusion slot, for example within 5.1 cm and preferably within 2.5 cm. An "air knife" that operates at temperatures of, for example, between 0 and 40 ° C can be used within 2.5 cm of the slot to cool down, ie. quickly cool and fasten the film. The pick-up roller can be rotated, for example, at a speed of 3 to 305 m / minute, preferably 15 to 152 m / minute.

När precursorfilmen skall användas i överensstämmelse med "lösningsmedelssträcknings"-metoden genomföres strängsprut- ningsförfarandet företrädesvis med långsam kylning för re- duktion av påkänning och varje tillhörande orientering som kan ' erhållas från en snabb kylning till ett minimum för erhållande av maximal kristallinitet fast ändock tillräck- ligt snabbt för undvikande av utvecklande av stora sfäro- liter. Detta kan åstadkommas genom reglering av avståndet för kylvalsupptagningen från strängsprutningsslitsen.When the precursor film is to be used in accordance with the "solvent stretching" method, the extrusion process is preferably carried out with slow cooling to reduce stress and any associated orientation obtainable from a rapid cooling to a minimum to obtain maximum crystallinity but still sufficient. fast to avoid the development of large spherolites. This can be accomplished by controlling the distance of the cooling roll pickup from the extrusion slot.

Under det att ovanstående beskrivning har varit inriktad på slitsmunstyckesträngsprutningsmetoder är en alternativ metod för framställning av de precursorfilmer som omfattas i föreliggande uppfinning filmblåsningssträngsprutnings- metoden vari en pâfyllningstratt och en extruder användes som är väsentligen desamma som i den slitsextruder som beskrevs ovan. I Från extrudern inträder smältan i ett munstycke från vilket det strängsprutas genom en cirkulär slits för bildning av en rörformig film som har en ursprunglig diameter Dl. Luft in- träder i systemet genom ett inlopp in i det inre av den rör- formiga filmen och medför effekten av uppblâsning av diame- 2. Medel, såsom luftringar, kan även tillhandahållas för ledning av tern för den rörformiga filmen till en diameter D luften omkring det yttre av den strängsprutade rörformiga filmen för tillhandahållande av olika kylningshastigheter.While the above description has been directed to slit nozzle extrusion methods, an alternative method of making the precursor films encompassed by the present invention is the film blow extruding method in which a hopper and an extruder are used which are substantially the same as in the slit extruder described above. From the extruder, the melt enters a die from which it is extruded through a circular slot to form a tubular film having an original diameter D1. Air enters the system through an inlet into the interior of the tubular film and causes the effect of inflating the diameter 2. Means, such as air rings, may also be provided for guiding the tern of the tubular film to a diameter D of the air. around the outside of the extruded tubular film to provide different cooling rates.

Sådana medel som en kyldorn kan användas för kylning av det 4so 7os 15 inre av den rörformiga filmen. Efter ett avstånd under vil- ket filmen tillåtes svalna fullständigt och hårdna lindas den upp på en upptagningsvals. vid användning av filmblåsningsmetoden är utdragningsförhål- landet företrädesvis 5:1 till l00:l, slitsöppningen 0,25 till 5 mm, företrädesvis l till 2,5 mm, D2/Dl-förhållandet exem- pelvis 1,0 till 4,0 och företrädesvisungeärlflïüll2,5odxupp- tagningshastigheten exempelvis 9 till 213 m/minut. Smälttem- peraturen kan ligga inom de områden som angetts tidigare för slitsmunstyckesträngsprutning.Means such as a cooling mandrel can be used to cool the interior of the tubular film. After a distance below which the film is allowed to cool completely and harden, it is wound up on a take-up roll. when using the film blowing method, the pull-out ratio is preferably 5: 1 to 100: 1, the slit opening 0.25 to 5 mm, preferably 1 to 2.5 mm, the D2 / D1 ratio is, for example, 1.0 to 4.0, and preferably young är ïüll2 , 5odx recording speed, for example 9 to 213 m / minute. The melting temperature may be within the ranges previously indicated for slit nozzle extrusion.

Den extruderade filmen kan därefter från början värmebehand- las eller utlöpas för förbättring av kristallstruktur, exem- pelvis genom ökning av storleken för kristalliterna och av- lägsnande av felaktigheter däri. Denna utlöpning genomföres vanligtvis vid en temperatur inom intervallet ungefär 5OC till l00°C under smältpunkten för polymeren under en tid av några få sekunder till flera timmar, exempelvis 5 sekunder till 24 timmar, och företrädesvis från ungefär 30 sekunder till 2 timmarl För polypropen är den föredragna utlöpnings- temperaturen ungefär 100 till l55oC.The extruded film can then be heat treated or run out from the beginning to improve the crystal structure, for example by increasing the size of the crystallites and removing defects therein. This annealing is usually carried out at a temperature in the range of about 5 ° C to 100 ° C below the melting point of the polymer for a period of a few seconds to several hours, for example 5 seconds to 24 hours, and preferably from about 30 seconds to 2 hours. preferred annealing temperature is about 100 to 155 ° C.

Ett exempel på en metod för genomförande av utlöpningen är att placera den strängsprutade filmen i ett spänt eller spänningsfritt tillstånd i en ugn vid den önskade tempera- turen i vilket fall uppehållstiden företrädesvis ligger I inom området ungefär 30 sekunder till l timme.An example of a method of performing the annealing is to place the extruded film in a tensioned or stress-free state in an oven at the desired temperature in which case the residence time is preferably in the range of about 30 seconds to 1 hour.

I de föredragna utföringsformerna utsättes den resulterande delvis kristallina precursorfilmen företrädesvis för ett av de två alternativa förfaranden som beskrivits ovan för er- hållande av en normalt hydrofob mikroporös film som kan an- vändas i överensstämmelse med föreliggande uppfinning.In the preferred embodiments, the resulting partially crystalline precursor film is preferably subjected to one of the two alternative methods described above to obtain a normally hydrophobic microporous film which can be used in accordance with the present invention.

Det första föredragna förfarandet som beskrives i den ameri- kanska patentskriften 3.801.404, här betecknad som "torr- 450 706' 16 sträcknings"-metoden innefattar stegen kallsträckning, dvs. kalldragning, av den elastiska filmen tills porösa ytregio~ ner eller områden som är förlängda normalt eller vinkelrätt mot sträckningsriktningen är bildade, (2) varmsträckning, dvs. varmdragning, av den kallsträckta filmen tills fibriller och porer eller öppna celler som är förlängda parallellt med sträckningsriktningen är bildade och därefter (3).upp- hettning eller värmehärdning av den resulterande porösa filmen under spänning, dvs. vid väsentligen konstant längd, för förlänande av stabilitet åt filmen.The first preferred method described in U.S. Pat. No. 3,801,404, referred to herein as the "dry stretching" method, comprises the steps of cold stretching, i.e. cold drawing, of the elastic film until porous surface regions or areas which are elongated normally or perpendicular to the stretching direction are formed, (2) hot stretching, i.e. hot drawing, of the cold stretched film until fibrils and pores or open cells elongated parallel to the stretching direction are formed and then (3) .heating or heat curing of the resulting porous film under tension, i.e. at substantially constant length, to impart stability to the film.

Uttrycket "kallsträckning" definieras såsom det här användes som sträckning eller dragning av en film till större än dess ursprungliga längd och vid en sträckningstemperatur, dvs. temperaturen för den film som sträckes, som är mindre än den temperatur vid vilken smältning börjar när filmen upp- hettas enheligt från en temperatur av 25oC och med en.hastig~, het av 20°C per minut. Uttrycket "varmsträckning" definieras såsom det här användes som sträckning över den temperatur vid vilken smältning börjar när filmen upphettas enhetligt från en temperatur av 25°C och med en hastighet av ZOOC per minut men under den normala smältpunkten för polymeren, dvs. under den temperatur vid vilken smältning inträffar. Såsom är känt för fackmännen inom tekniken kan den temperatur vid vilken smältning börjar och smälttemperaturen bestämmas med en standard differentialtermiskanalysanordning (DTA) eller medelst någon annan känd apparat som kan påvisa ter- miska övergångar hos en polymer.The term "cold stretching" is defined as used herein as stretching or drawing a film to greater than its original length and at a stretching temperature, i.e. the temperature of the film being stretched, which is less than the temperature at which melting begins when the film is heated uniformly from a temperature of 25 ° C and at a rate of 20 ° C per minute. The term "hot stretching" is defined as used herein as stretching over the temperature at which melting begins when the film is heated uniformly from a temperature of 25 ° C and at a rate of ZOOC per minute but below the normal melting point of the polymer, i.e. below the temperature at which melting occurs. As is known to those skilled in the art, the temperature at which melting begins and the melting temperature can be determined with a standard differential thermal analyzer (DTA) or by any other known apparatus capable of detecting thermal transitions of a polymer.

Den temperatur vid vilken smältning börjar varierar med typen av polymer, molekylviktsfördelningen för polymeren och den kristallina morfologin för filmen. Elastisk polypropenfilm kan exempelvis kallsträckas vid en temperatur under ungefär l20OC, företrädesvis mellan ungefär 10 och 70OC och lämpligen vid omgivande temperatur exempelvis 25°C. Den kallsträckta polypropenfilmen kan därefter varmsträckas vid en temperatur 450 706 17 över ungefär l2OOC och under smälttemperaturen, och företrä- desvis mellan ungefär 130 och l50oC. Återigen betecknas tem- peraturen för själva filmen som sträckes här som sträcknings- temperaturen. Sträckningen i dessa två steg måste vara konsekutiv, i samma riktning och i nämnda ordningsföljd, dvs. kall därefter varm, men kan ske i ett kontinuerligt, halv-kontinuerligt eller satsvis förfarande, så länge som den kallsträckta filmen icke tillåtes krympa i någon bety- dande grad, exempelvis mindre än 5% av dess kallsträckta längd, innan den varmsträckes.The temperature at which melting begins varies with the type of polymer, the molecular weight distribution of the polymer and the crystalline morphology of the film. Elastic polypropylene film can, for example, be cold stretched at a temperature below about 120 DEG C., preferably between about 10 DEG and 70 DEG C. and preferably at ambient temperature, for example 25 ° C. The cold stretched polypropylene film can then be hot stretched at a temperature above about 120 ° C and below the melting temperature, and preferably between about 130 and 150 ° C. Again, the temperature of the film itself, which is stretched here, is referred to as the stretching temperature. The distance in these two steps must be consecutive, in the same direction and in the said order, ie. cold then hot, but may be in a continuous, semi-continuous or batch process, as long as the cold-stretched film is not allowed to shrink to any significant degree, for example less than 5% of its cold-stretched length, before being hot-stretched.

Summan av den totala mängden sträckning i ovanstående två steg kan ligga inom området ungefär 10 till 300% och före- trädesvis ungefär 50 till l50%, baserat på den ursprungliga längden för den elastiska filmen. Förhållandet av mängden varmsträckning till summan av totalmängden sträckning eller dragning kan vidare vara från över ungefär 0,l0:l till under O,99;l, lämpligen från ungefär 0,50:l till 0,97:l och före- trädesvis från ungefär 0,50:l till 0,95:l. Detta samband mellan "kall"- och "varm"-sträckning betecknas här som "töjningsförhållandet" (procent "varm"-töjning till procen- ten ötotal"-töjning).The sum of the total amount of stretch in the above two steps may be in the range of about 10 to 300% and preferably about 50 to 150%, based on the initial length of the elastic film. Furthermore, the ratio of the amount of hot stretching to the sum of the total amount of stretching or drawing may be from above about 0.1: 1 to below 0.99; 1, suitably from about 0.50: l to 0.97: 1 and preferably from about 0.50: l to 0.95: l. This relationship between "cold" and "hot" elongation is referred to herein as the "elongation ratio" (percent "hot" elongation to percent ototal "elongation).

I vilka som helst sträckningsförfaranden där värme måste till- föras kan filmen upphettas genom rörliga valsar som i sin tur kan upphettas medelst en elektrisk motståndsmetod, genom_ passage över en upphettad platta, genom en upphettad vätska, en upphettad gas eller liknande. ' Efter den ovan beskrivna tvåstegssträckningen värmehärdas den sträckta filmen. Denna värmebehandling kan genomföras vid en temperatur inom området från ungefär l250C upp till lägre än smälttemperaturen, och företrädesvis ungefär 130 till l60oC för polypropemfrån ungefär 7500 upp ülllägre än smälttemPeïaturen och företrädesvis ungefär ll5 till l30°C för polyeten, och 450 706 18 vid liknande temperaturomrâden för andra av de ovan nämnda polymererna. Denna värmebehandling skall genomföras medan filmen hålles under spänning, dvs. så att filmen icke fritt kan krympa eller kan krympa endast i reglerad utsträckning som icke är större än ungefär l5% av dess sträckta längd, men icke en så stor spänning så att filmen sträckes ner ä1ytter- ligare 15%. Spänningen är företrädesvis sådan att väsentligen icke någon krympning eller sträckning inträffar, exempelvis minder än 5% förändring i sträckt längd.In any stretching processes where heat must be applied, the film can be heated by movable rollers which in turn can be heated by an electrical resistance method, by passage over a heated plate, by a heated liquid, a heated gas or the like. After the two-step stretching described above, the stretched film is thermoset. This heat treatment can be carried out at a temperature in the range of about 125 DEG C. up to below the melting temperature, and preferably about 130 DEG to 160 DEG C. for polypropylene from about 7500 DEG C. to less than the melting temperature and preferably about 115 DEG to 130 DEG C. for polyethylene, and at similar temperature ranges. for other of the above polymers. This heat treatment must be carried out while the film is kept under tension, ie. so that the film cannot shrink freely or can shrink only to a controlled extent which is not greater than about 15% of its elongated length, but not such a great tension that the film is stretched down a further 15%. The tension is preferably such that substantially no shrinkage or elongation occurs, for example less than 5% change in elongated length.

Perioden för värmebehandling som företrädesvis genomföres i följd med och efter dragningsförfarandet skall icke vara mer än 0,1 sekunder vid de högre utlöpningstemperaturerna och kan i allmänhet ligga inom området ungefär 5 sekunder till l timme och företrädesvis ungefär l till 30 minuter.The period of heat treatment which is preferably carried out in succession and after the drawing process should not exceed 0.1 seconds at the higher annealing temperatures and may generally be in the range of about 5 seconds to 1 hour and preferably about 1 to 30 minutes.

De ovan beskrivna härdningsstegen kan äga rum i luft, eller i andra atmosfärer, såsom kväve, helium eller argon.The curing steps described above can take place in air, or in other atmospheres, such as nitrogen, helium or argon.

Ett andra föredraget alternativt förfarande för omvandling av precursorfilmen till en mikroporös film som hoskrives i den amerikanska patentskriften 3.839.516 och här betecknas som "lösningsmedelssträcknings"-metoden innefattar de grund- läggande stegen (l) kontakt av precursorfilmen som har minst två komponenter (exempelvis en amorf komponent och en kristallin komponent), av vilka en har mindre'volym än alla de andra komponenterna, med ett svällningsmedel under till- räcklig tid för medgivande av adsorption av svällningsmedlet in i filmen; (2) sträckning av filmen i minst en riktning medan den är i kontakt med svällningsmedlet, och (3) upprätt- hållande av filmen i dess sträckta tillstånd under avlägsnan- de av svällningsmedlet. Eventuellt kan filmen stabiliseras genom värmehärdning under spänning eller genom joniserande strålning. u» 450 706, -19 I allmänhet kommer ett lösningsmedel som har en Hildebrand- -solubilitetparameter vid eller nära den för polymeren att ha en lämplig solubilitet för det dragningsförfarande-som här beskrives. Hildebrand-solubilitetsparametern mäter den kohe- siva energidensiteten. Den underliggande principen bygger sålunda på det faktum att ett lösningsmedel med en liknande kohesiv energidensitet som en polymer kommer att ha en hög affinitet för polymeren och kommer att vara lämplig för det- ta förfarande.A second preferred alternative method of converting the precursor film to a microporous film disclosed in U.S. Pat. No. 3,839,516 and referred to herein as the "solvent stretching" method comprises the basic steps (1) of contacting the precursor film having at least two components (e.g. an amorphous component and a crystalline component), one of which has a smaller volume than all the other components, with a swelling agent for a sufficient time to allow adsorption of the swelling agent into the film; (2) stretching the film in at least one direction while in contact with the swelling agent, and (3) maintaining the film in its stretched state while removing the swelling agent. Optionally, the film can be stabilized by heat curing under tension or by ionizing radiation. In general, a solvent having a Hildebrand solubility parameter at or near that of the polymer will have a suitable solubility for the drawing process described herein. The Hildebrand solubility parameter measures the cohesive energy density. The underlying principle is thus based on the fact that a solvent with a similar cohesive energy density as a polymer will have a high affinity for the polymer and will be suitable for this process.

Allmänna klasser av svällningsmedel från vilket ett lämpligt för den speciella polymerfilmen kan väljas är lägre alifatis- ka ketoner, såsom aceton, metyletylketon, cyklohexanon; lägre alifatiska syraestrar, såsom etylformiat, butylacetat etc.; halogenerade kolväten,såsom koltetraklorid, triklor- eten, perkloreten, klorbensen etc.; kolväten, såsom heptan, cyklohexan, bensen, xylcn, tetralin, dekalin etc.; kvävehal- tiga organiska föreningar, såsom pyridin, formamid, dimetyl- formamid etcx; etrar, såsom metyleter, etyleter, dioxan etc; En blandning av två eller flera av dessa organiska lös- ningsmedel kan även användas.General classes of swelling agents from which a suitable one for the particular polymer film can be selected are lower aliphatic ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone; lower aliphatic acid esters such as ethyl formate, butyl acetate, etc .; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, trichlorethylene, perchlorethylene, chlorobenzene, etc .; hydrocarbons such as heptane, cyclohexane, benzene, xylene, tetralin, decalin, etc .; nitrogen-containing organic compounds such as pyridine, formamide, dimethylformamide, etc.; ethers such as methyl ether, ethyl ether, dioxane, etc .; A mixture of two or more of these organic solvents can also be used.

Det är föredraget att svällningsmedlet är en förening som är sammansatt av kol, väte, syre, kväve, halogen, svavel och innehåller upp till ungefär 20 kolatomer, företrädesvis upp till ungefär 10 kolatomer. I "Lösningsmedelssträcknings"-steget kan genomföras vid en temperatur inom området från över fryspunkten för lösnings- medlet, eller svällningsmedlet, till en punkt under den tem- aperatur vid vilken polymeren löser sig (dvs. omgivande tem- peratur till ungefär 50°C).It is preferred that the swelling agent is a compound composed of carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, halogen, sulfur and contains up to about 20 carbon atoms, preferably up to about 10 carbon atoms. The "Solvent Stretching" step can be performed at a temperature in the range from above the freezing point of the solvent, or swelling agent, to a point below the temperature at which the polymer dissolves (ie, ambient temperature to about 50 ° C). .

Den precursorfilm som användes vid detta "lösningsmedels- sträcknings“-förfarande kan variera från 0,0025 till unge- fär 0,5 mm eller ännu tjockare. 4500706 20 I en föredragen utföríngsform sträckes precursorfilmen bi- axiellt i överensstämmelse med de förfaranden som beskrives i den amerikanska patentansökan 44.801 som inlämnades den 1 juni 1979 med rubriken "Improved Solvent Stretching Process for Preparing Microporous Films" och som-härmed in- förlivas genom hänvisning. Detta förfarande identifierar föredragna sträckningsbetingelser i en uniaxiell riktning vilka leder till förbättrad permeabilitet för den uniaxiellt sträckta mikroporösa filmen. Den uniaxiellt sträckta mikro- porösa filmen kan därefter sträckas i en tvärriktning för ytterligare förbättring av permeabiliteten. Det är sålunda föredraget att precursorfilmen "lösningsmedelssträckes“ i en uniaxiell riktning som icke är större än ungefär 350% och företrädesvis 300% större än dess ursprungliga längd. Ytter- ligare sträckning i samma riktning efter lösningsmedelsav- lägsnande användes i typiska fall icke.The precursor film used in this "solvent stretching" process can range from 0.0025 to about 0.5 mm or even thicker. In a preferred embodiment, the precursor film is biaxially stretched in accordance with the methods described in U.S. Patent Application 44,801, filed June 1, 1979, entitled "Improved Solvent Stretching Process for Preparing Microporous Films," which is hereby incorporated by reference. This method identifies preferred stretching conditions in a uniaxial direction which lead to improved permeability of the uniaxial stretch. The uniaxially stretched microporous film can then be stretched in a transverse direction to further improve the permeability, Thus, it is preferred that the precursor film be "solvent stretched" in a uniaxial direction not greater than about 350% and preferably 300% greater than its original length. Further stretching in the same direction after solvent removal was typically not used.

Det valfria stabiliseringssteget kan antingen vara ett värme- härdningssteg eller ett förnätningssteg. Denna värmebehand- ling kan genomföras vid en temperatur inom området från unge- fär l25°C upp till lägre än smälttemperaturen och företrä- desvis ungefär l30 till l50°C för polypropen; från ungefär 75°C upp till lägre än smälttemperaturen, och företrädesvis ungefär ll5 till l30°C för polyeten och vid liknande tempe- oraturområden för andra av de ovannämnda polymererna. Denna värmebehandling skall genomföras medan filmen hâlles under spänning, dvs. så att filmen icke fritt kan krympa eller endast kan krympa i en reglerad utsträckning som icke är större än ungefär 15% av dess sträckta längd,men icke en så stor spänning att filmen sträckes mer än ytterligare 15%.The optional stabilization step can be either a heat curing step or a crosslinking step. This heat treatment can be carried out at a temperature in the range from about 125 ° C up to lower than the melting temperature and preferably about 130 to 150 ° C for polypropylene; from about 75 ° C up to lower than the melting temperature, and preferably about 115 to 130 ° C for polyethylene and at similar temperature ranges for other of the above polymers. This heat treatment must be carried out while the film is kept under tension, ie. so that the film cannot shrink freely or can only shrink to a controlled extent not greater than about 15% of its elongated length, but not so great a tension that the film is stretched more than a further 15%.

Spänningen är företrädesvis sådan att väsentligen icke nå- gon krympning eller sträckning inträffar, exempelvis mindre än 5% förändring i sträckt längd.The tension is preferably such that essentially no shrinkage or elongation occurs, for example less than 5% change in elongated length.

Perioden av värmebehandling som företrädesvis genomföres i följd med och efter "lösningsmedelssträcknings"-förfarandet skall icke vara längre än 0,1 sekunder vid de högre utlöp- 450 706 21 ningstemperaturerna och kan i allmänhet vara inom området ungefär 5 sekunder till l timme och företrädesvis ungefär l till 30 minuter.The period of heat treatment which is preferably carried out in conjunction with and after the "solvent stretching" process should not exceed 0.1 seconds at the higher effluent temperatures and may generally be in the range of about 5 seconds to 1 hour and preferably about l to 30 minutes.

De ovan beskrivna härdningsstegen kan äga rum i luft eller i annan atmosfär, såsom kväve, helium eller argon.The curing steps described above may take place in air or in another atmosphere, such as nitrogen, helium or argon.

När precursorfilmen sträckes biaxiellt skall stabiliserings- steget genomföras efter transversell sträckning och icke före.When the precursor film is stretched biaxially, the stabilization step must be performed after transverse stretching and not before.

Under det att föreliggande beskrivning och exempel huvudsak- ligen är inriktade på de nyssnämnda olefinpolymererna omfat- tar uppfinningen även acetaly exempelvis oximetylenç polymerèrna med hög molekylvikt. Under det att både acetal- homopolymerer och sampolymerer omfattas är den föredragna acetalpolymeren för ändamålen polymerstahilitet en “slump- vis" oximetylensampolymer som innehåller återkommande oxi- metylen, dvs. -CH2-O-enheter inblandade med -OR-grupper i huvudpolymerkedjan vari R är en tvåvärd grupp som inne- håller minst två kolatomer direkt bundna till varandra och belägna i kedjan mellan de två valenserna, varvid alla sub- stituenter på nämnda R-grupp är inerta, dvs. de som icke innefattar hindrande funktionella grupper och som icke kom- mer att inducera icke önskvärda reaktioner, och där en huvudmängd av -OR-enheterna existerar som ensamma enheter fästa till oximetylengrupper på varje sida. Exempel På föredragna polymerer innefattar sampolymerer av trioxan och cykliska etrar innehållande minst två intilliggande kolato- mer, såsom de sampolymerer som beskrives i den amerikanska pa- tenskriften 3.027.352. Dessa polymerer i filmform kan även ha en kristallinitet av minst 20%, företrädesvis minst 30% och lämpligast minst 50%,exempelvis 50 till 60% eller högre. Des- sa polymerer har vidare en smältpunkt av minst l50OC och talmedelmolekylvikt av minst 10.000. För en mera detaljerad diskussion av acetal- och oximetylen-polymerer hänvisas till Formaldehyde, Walter, sid. 175-191 (Reinhold 1964). 9450 706 22 Andra relativt kristallint polymerer på vilka föreliggande uppfinning kan tillämpas är polyalkylensulfiderna, såsom polymetylensulfid och polyetylensulfid, polyarylenoxiderna, såsom polyfcnylenoxid, polyamiderna, såsom polyhexametylenadi- pamid (nylon 66) och polykaprolaktam (nylon 6),vilka alla är välkända inom tekniken och här icke behöver beskrivas vidare för enkelhets skull.While the present description and examples are directed primarily to the aforementioned olefin polymers, the invention also encompasses acetally, for example, the high molecular weight oxymethylene polymers. While including both acetal homopolymers and copolymers, the preferred acetal polymer for the purposes of polymeric stability is a "random" oxymethylene copolymer containing recurring oxymethylene, i.e. -CH 2 -O moieties mixed with -OR groups in the main polymer chain wherein R is a divalent group containing at least two carbon atoms directly bonded to each other and located in the chain between the two valences, all substituents on said R group being inert, i.e. those which do not include hindering functional groups and which do not more to induce undesirable reactions, and where a major amount of the -OR moieties exist as single moieties attached to oxymethylene groups on each side.Examples Preferred polymers include copolymers of trioxane and cyclic ethers containing at least two adjacent carbon atoms, such as the copolymers which described in U.S. Pat. No. 3,027,352. These polymers in film form may also have a crystallinity of at least 20%, for preferably at least 30% and most preferably at least 50%, for example 50 to 60% or higher. These polymers further have a melting point of at least 150 ° C and a number average molecular weight of at least 10,000. For a more detailed discussion of acetal and oxymethylene polymers, see Formaldehyde, Walter, p. 175-191 (Reinhold 1964). Other relatively crystalline polymers to which the present invention can be applied are the polyalkylene sulfides, such as polymethylene sulfide and polyethylene sulfide, the polyarylene oxides, such as polyphenylene oxide, the polyamides, such as polyhexamethylene adipamide (nylon 66) and polycaprolactam (all of which are well known in the art and nylon 6). here need not be described further for the sake of simplicity.

Det normalt hydrofoba mikroporösa filmer som användes i före- liggande_uppfinning, i ett spänningsfritt tillstånd, har reducerad skrymdensitet jämfört med densiteten för motsva- rande polymermaterial som icke har någon öppencellig struk- tur, exempelvis de av vilka de framställes. Filmerna har således en skrymdensitet som icke är större än 95% och före- trädesvis 20-40% av precursorfilmen. Uttryckt på annat sätt är skrymdensiteten reducerad med minst 5% och företrädesvis 60 till 80%. För polyeten är reduktionen 30-80%, företrädesvis 60-80%. Skrymdensiteten är ungefär 20-40% av utgångsmaterial- et, porositeten har ökat med 60 till 80% beroende på porerna eller hålen.The normally hydrophobic microporous film used in the present invention, in a stress-free state, has reduced bulk density compared to the density of corresponding polymeric materials having no open-cell structure, such as those from which they are made. The films thus have a bulk density not greater than 95% and preferably 20-40% of the precursor film. In other words, the bulk density is reduced by at least 5% and preferably 60 to 80%. For polyethylene, the reduction is 30-80%, preferably 60-80%. The bulk density is about 20-40% of the starting material, the porosity has increased by 60 to 80% depending on the pores or holes.

När den mikroporösa filmen framställes medelst "torrsträck- nings“- eller "lösningsmedelssträcknings"-metoderna är den slutliga kristalliniteten för den mikroporösa filmen före- trädesvis minst 30%, ännu lämpligare minst 65% och lämpligast ungefär 70 till 85% bestämt medelst den röntgenmetod som beskrives av R.G. Quynn et al i The Journal of Applied Polymer Science, volym 2, nr. 5, sid. 166-173. För en detal- jerad diskussion av kristallinitet och dess betydelse i poly- merer hänvisas till Polymers and Resins, Golding (S. Van Nostrand, 1959).When the microporous film is prepared by the "dry stretching" or "solvent stretching" methods, the final crystallinity of the microporous film is preferably at least 30%, more preferably at least 65% and most preferably about 70 to 85% determined by the X-ray method used. described by RG Quynn et al in The Journal of Applied Polymer Science, Volume 2, No. 5, pp. 166 - 173. For a detailed discussion of crystallinity and its significance in polymers, see Polymers and Resins, Golding ( S. Van Nostrand, 1959).

De mikroporösa filmer som kan användas i föreliggande upp- finning kan även ha en genomsnittlig porstorlek av från ungefär 200 Lill 10.000 Ä, i typiska Full från unqvlñr 400 till 5000 Å och ännu mer typiskt ungefär 500 till unge- fär SO00 Å. Dessa värden kan bestämmas medelst kvicksilver- 459 vas porosimetri såsom beskrives i en artikel av R@G. Quynn et al på sidorna 2l~34 i Textile Research Journal, januari 1963 eller genom användning av elektronmikroskopi såsom beskrives i Geil's Polymer Single Crystals, sid 69 (Interseience 1963).The microporous films that can be used in the present invention can also have an average pore size of from about 200 to 10,000 Å, in typical Full from about 400 to 5,000 Å and even more typically about 500 to about 50,000 Å. determined by mercury porosimetry as described in an article by R @ G. Quynn et al at pages 21-34 of the Textile Research Journal, January 1963 or using electron microscopy as described in Geil's Polymer Single Crystals, page 69 (Interseience 1963).

När ett elektronmikrofoto användes kan porlängd och bredd- mätningar erhållas genom att man helt enkelt utnyttjar en linjal för att direkt mäta längden och bredden för porerna på ett elektronmikrofoto som tagits med vanligtvis 5000 till 10.000 gångers förstoring. I allmänhet är de porlängdsvärden som kan erhållas med elektronmikroskopi ungefär lika med de porstorleksvärden som erhålles medelst kvicksilverporosimet- ri.When an electron micrograph is used, pore length and width measurements can be obtained by simply using a ruler to directly measure the length and width of the pores on an electron micrograph taken, usually at 5,000 to 10,000 times magnification. In general, the pore length values obtainable by electron microscopy are approximately equal to the pore size values obtained by mercury porosimetry.

De mikroporösa filmer som användes i föreliggande uppfinning kommer att uppvisa ett ytområde inom vissa förutsägbara gränser när de framställes medelst antingen "lösningsmedels- sträcknings"-metoden eller "torrsträcknings"-metoden. Sådana mikroporösa filmer kommer i typiska fall att Visa sig ha ett ytområde av minst l0 m2/g och företrädesvis inom området ungefär l5 till ungefär 25 m2/g. För filmer framställda av polyeten varierar ytområdet i allmänhet från ungefär 10 till 25 m2/g och företrädesvis ungefär 20 m2/g.The microporous films used in the present invention will exhibit a surface area within certain predictable limits when produced by either the "solvent stretching" method or the "dry stretching" method. Such microporous films will typically be found to have a surface area of at least 10 m 2 / g and preferably in the range of about 15 to about 25 m 2 / g. For films made of polyethylene, the surface area generally ranges from about 10 to 25 m 2 / g and preferably about 20 m 2 / g.

Ytområdet kan bestämmas ur kväve~eller kryptongasadsorptions~ isotermer med användning av en metod och apparat som beskri- ves i det amerikanska patentet 3.262.310, Det'ytomrâde som erhålles medelst denna metod uttryckes vanligtvis som kvadratmeter per gram.The surface area can be determined from nitrogen or krypton gas adsorption isotherms using a method and apparatus described in U.S. Pat. No. 3,262,310. The surface area obtained by this method is usually expressed as square meters per gram.

För underlättande av en jämförelse av olika material kan detta värde multipliceras med skrymdensiteten för materialet i gram per cm vilket resulterar i ett ytområde som uttryckes som kvadratmeter per kubikcentimeter.To facilitate a comparison of different materials, this value can be multiplied by the bulk density of the material in grams per cm, resulting in a surface area expressed as square meters per cubic centimeter.

De normalt hydrofoba mikroporösa polymerfilmerna enligt före- liggande uppfinning som göres hydrofila har en föredragen , ..............'...»-_....._........... ..........-.._...._-...._._... , 450 vos '24 tjocklek av från ungefär 0,025 mm till ungefär 0,2 mm.The normally hydrophobic microporous polymer films of the present invention which are rendered hydrophilic have a preferred, ..............'... »-_....._...... ..... ..........-.._...._-...._._..., 450 vos '24 thickness of from about 0.025 mm to about 0, 2 mm.

Den normalt hydrofoba mikroporösa film som framställes i överensstämmelse med de förfaranden som beskrives ovan göres vätbar och/eller hydrofil genom beläggning av ytan av mikro- porerna hos den mikroporösa filmen med en hydrofil monomer eller blandning därav och därefter exponering av den belagda mikroporösa filmen för joniserande strålning. Den joniserande strålningen fäster kemiskt den hydrofila monomeren till mikroporytan och gör den relativt permanent hydrofil. Till- satsen eller mängden av hydrofil monomer som kemiskt fästes regleras inom vissa gränser för undvikande av igentäppning av porerna medan samtidigt reglering av den totala porosite- ten för hydrofil film medges. Reglering av porositet.i sin tur medger reglering av vattenpermeabiliteten och det elekt- riska motståndet för filmen.The normally hydrophobic microporous film prepared in accordance with the methods described above is made wettable and / or hydrophilic by coating the surface of the micropores of the microporous film with a hydrophilic monomer or mixture thereof and then exposing the coated microporous film to ionizing. radiation. The ionizing radiation chemically attaches the hydrophilic monomer to the micropore surface and makes it relatively permanently hydrophilic. The addition or amount of hydrophilic monomer that is chemically attached is controlled within certain limits to avoid clogging the pores while simultaneously allowing control of the overall porosity of the hydrophilic film. Regulation of porosity, in turn, allows regulation of the water permeability and electrical resistance of the film.

Uttrycket "hydrofob" definieras såsom det här användes som en yta som släpper igenom mindre än ungefär 0,010 ml vatten per minut per cmz plan filmyta under ett vattentryck av 7,0 kp/cm2. Pâ liknande sätt avser uttrycket "hydrofil“ att beteckna de ytor som släpper igenom mer än ungefär 0,01 ml vatten per minut per cm2 vid samma tryck.The term "hydrophobic" is defined as used herein as a surface that permits less than about 0.010 ml of water per minute per cm 2 of flat film surface under a water pressure of 7.0 kp / cm 2. Similarly, the term "hydrophilic" refers to those surfaces which allow more than about 0.01 ml of water per minute per cm 2 to pass at the same pressure.

De hydrofila monomerer som kan användas för att belägga por- ytan för den mikroporösa filmen enligt föreliggande uppfin- ning är organiska kolväteföreningar med 2-18 kolatomer som karakteriseras av närvaron av minst en dubbelbindning, som gör monomererna polymeriserbara och/eller sampolymeriser- bara under inverkan av joniserande strålning vid en tempe- ratur som icke ogynnsamt kommer att påverka den mikroporösa filmen och minst en polär funktionell grupp, såsom karboxi, sulfo, sulfinohydroxyl, ammonio, amino och fosfono.The hydrophilic monomers that can be used to coat the pore surface of the microporous film of the present invention are organic hydrocarbon compounds having 2 to 18 carbon atoms which are characterized by the presence of at least one double bond, which makes the monomers polymerizable and / or copolymerizable under the action. of ionizing radiation at a temperature that will not adversely affect the microporous film and at least one polar functional group, such as carboxy, sulfo, sulphinohydroxyl, ammonio, amino and phosphono.

De hydrofila monomererna enligt föreliggande uppfinning in- nefattar följaktligen kolväteföreningar med 2-18 kolatomer med en eller flera polymeriserbara och/eller sampolymerisor- 450 706 25 bara dubbelbindningar, såsom substituerade och osubstituera- de karboxyl- eller dikarboxyl-syror och estrar därav, vinyl- och allyl~monomerer, i synnerhet itakonsyra, malonsyra, fumarsyra och krotonsyra och deras estrar eller anhydrider, osubstituerade eller alkyl-substituerade akrylsyror, såsom akrylsyra och metakrylsyra, akrolein eller akrylnitril; osubstituerade eller alkyl-substituerad alkylq cykloalkylq arylq hydroxialkyl-eller hydroxiaryl-akrylater, alkyl-substi- tuerade dialkylaminoalkylakrylater, epoxialkylakrylater; vinylsulfonsyra och styrensulfonsyra, vinylestrar, såsom vinylacetat och högre karboxylsyravinylestrar, alkylsubsti- tuerade vinylestrar av karboxylsyror innehållande sulfogrup- per, vinyletrar, såsom osubstituerade eller substituerade alkyl-, cykloalkyl- eller aryl-vinyletrar, vinyl-substituera? de silikoner, vinyl-substituerade aromatiska eller hetero- cykliska kolväten, diallylfumarater, diallylmaleater, alkyl-substituerade fosfater, fosfiter eller karbonater, vinylsulfoner, reaktionsprodukten av etoxilerad nonylfenol och akrylsyra och liknande.Accordingly, the hydrophilic monomers of the present invention include hydrocarbon compounds having from 2 to 18 carbon atoms having one or more polymerizable and / or copolymerizable double bonds, such as substituted and unsubstituted carboxylic or dicarboxylic acids and esters thereof, vinyl- and allyl monomers, in particular itaconic acid, malonic acid, fumaric acid and crotonic acid and their esters or anhydrides, unsubstituted or alkyl-substituted acrylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid, acrolein or acrylonitrile; unsubstituted or alkyl-substituted alkyl or cycloalkyl or aryl or hydroxyalkyl or hydroxyaryl acrylates, alkyl-substituted dialkylaminoalkyl acrylates, epoxyalkyl acrylates; vinylsulfonic acid and styrene sulfonic acid, vinyl esters such as vinyl acetate and higher carboxylic acid vinyl esters, alkyl-substituted vinyl esters of carboxylic acids containing sulfo groups, vinyl ethers such as unsubstituted or substituted alkyl, cycloalkyl or aryl-vinyl ethers; the silicones, vinyl-substituted aromatic or heterocyclic hydrocarbons, diallyl fumarates, diallyl maleates, alkyl-substituted phosphates, phosphites or carbonates, vinyl sulfones, the reaction product of ethoxylated nonylphenol and acrylic acid and the like.

Eftersom det är avsett att den hydrofila monomeren skall tränga in till det inre av den mikroporösa filmen är det föredraget att använda hydrofila monomerer med från ungefär 2 till ungefär 14, företrädesvis från ungefär 2 till ungefär 4 kolatomer.Since the hydrophilic monomer is intended to penetrate the interior of the microporous film, it is preferred to use hydrophilic monomers having from about 2 to about 14, preferably from about 2 to about 4 carbon atoms.

De föredragna hydrofila monomerer som användes i föreliggande uppfinning är akrylsyra, metakrylsyra och vinylacetat.The preferred hydrophilic monomers used in the present invention are acrylic acid, methacrylic acid and vinyl acetate.

Den mängd hydrofil monomer som belägger den inre ytan för porerna hos den mikroporösa filmen regleras för uppnående av den lämpliga graden av tillsats, vilket bestämmes av filmernas avsedda slutanvändningsfordringar beträffande vattenflöde eller elektriskt motstånd. Såsom ovan beskrivits utövas sådan reglering på ett sätt som är tillräckligt för att bevara den öppencelliga karaktären för mikroporerna,dvs. undvikande av igentäppning av porerna, efter att den monomer- 450 706 26 impregnerade mikroporösa filmen utsättes för den strålninge- behandling som här beskrivits sâ att de önskade egenskaperna som diskuterats ovan upprätthålles under en längre varaktig- het än som annars kan erhållas med användning av typiska beläggningar av ytaktiva medel enligt den tidigare tekniken.The amount of hydrophilic monomer coating the inner surface of the pores of the microporous film is controlled to achieve the appropriate degree of addition, which is determined by the intended end use requirements of the films for water flow or electrical resistance. As described above, such regulation is exercised in a manner sufficient to preserve the open cell character of the micropores, i.e.. avoiding clogging of the pores, after the monomer-impregnated microporous film is subjected to the radiation treatment described herein so that the desired properties discussed above are maintained for a longer duration than can otherwise be obtained using typical prior art coatings.

Den speciella mängden av hydrofil monomer som kemiskt fästes till ytan av porerna uttryckes i termer av procent tillsats, dvs. den viktprocent av den obelagda mikroporösa filmen som representerar vikten av den hydrofila monomerbeläggning som finnes närvarande i den härdade mikroporösa filmen.The particular amount of hydrophilic monomer that is chemically attached to the surface of the pores is expressed in terms of percent addition, i.e. the weight percent of the uncoated microporous film that represents the weight of the hydrophilic monomer coating present in the cured microporous film.

För undvikande porigentäppning av de mikroporösa filmer som här beskrives regleras följaktligen procenten tillsats av den hydrofila monomer som kemiskt fästes till ytan av mikro- porerna så att den icke är större än ungefär 10%, och i all- mänhet från ungefär 0,l till ungefär 10%, företrädesvis från ungefär 0,5 till ungefär 2,5% och lämpligast från ungefär l till ungefär 2,0 viktprocent (exempelvis 1,5 viktprocent) räknat på vikten av den obelagda mikroporösa filmen.Accordingly, to avoid porous clogging of the microporous films described herein, the percentage of addition of the hydrophilic monomer chemically adhered to the surface of the micropores is controlled so that it is not greater than about 10%, and generally from about 0.1 to about 10%, preferably from about 0.5 to about 2.5%, and most preferably from about 1 to about 2.0 weight percent (e.g., 1.5 weight percent) by weight of the uncoated microporous film.

Den speciella procent tillsats som väljes kommer att bestäm- mas av den slutanvändning för vilken den resulterande hydro- fila mikroporösa filmen användes och kommer att variera inom det breda området av tillsatsprocentvärden som beskrivits ovan.The particular percentage of additive selected will be determined by the end use for which the resulting hydrophilic microporous film is used and will vary within the wide range of additive percentages described above.

När exempelvis den ympade hydrofila mikroporösa filmen är av- sedd att användas som en elektrisk batteriseparator väljes procenten tillsats på basis av det elektriska motståndet för den resulterande hydrofila mikroporösa filmen (i milliohm per 6,45 cm2) som utgör en funktion av procent tillsats av den hydrofila monomeren.For example, when the grafted hydrophilic microporous film is intended to be used as an electric battery separator, the percentage of addition is selected on the basis of the electrical resistance of the resulting hydrophilic microporous film (in milliohm per 6.45 cm 2) which constitutes a function of percent addition of the hydrophilic monomers.

Elektiskt motstånd definieras här som ett mått på förmågan hos den mikroporösa filmen att leda elektroner. Följaktli- gen gäller som en allmän regel att ju högre det elektriska motståndet för den mikroporösa filmen är dess mindre effek- 'S 450 706 27 tiv kommer den mikroporösa filmen att vara som en batteri- separator.Electrical resistance is defined here as a measure of the ability of the microporous film to conduct electrons. Consequently, as a general rule, the higher the electrical resistance of the microporous film, the less efficient the microporous film will be as a battery separator.

Det elektriska motståndet för den mikroporösa filmen bestäm- mes således vid olika tillsatsprocentvärden av .den hydrofi- la monomeren och en avsättning av elektriskt motstånd som funktion av procent tillsats göres. Procenten tillsats bes- tämmes därefter på basis av det önskade elektriska motstån- det.The electrical resistance of the microporous film is thus determined at different addition percentage values of the hydrophilic monomer and a deposition of electrical resistance as a function of percentage addition is made. The percentage of additive is then determined on the basis of the desired electrical resistance.

Det elektriska motståndet för den hydrofila mikroporösa fil- men enligt föreliggande uppfinning som beskrives i det föl- jande kommer i allmänhet att regleras så att det är lägre än ungefär 30 milliohm per 6,45 cmz, företrädesvis mindre än ungefär l0 milliohm per 6,45 cm2 och lämpligast mindre än ungefär 5 milliohm per 6,45 cmz.The electrical resistance of the hydrophilic microporous film of the present invention described hereinafter will generally be controlled to be less than about 30 milliohm per 6.45 cm 2, preferably less than about 10 milliohm per 6.45 cm 2. cm2 and most preferably less than about 5 milliohm per 6.45 cmz.

Ef När den ympade hydrofila mikroporösa filmen skall användas som ett filter väljes procenten tillsats för den mikroporösa filmen på basis av vattenflödeshastigheten genom den mikro- porösa filmen som här definieras.Ef When the grafted hydrophilic microporous film is to be used as a filter, the percentage of addition of the microporous film is selected on the basis of the water flow rate through the microporous film defined here.

Vattenflödeshastigheten kan följaktligen avsättas som en funktion av procent tillsats av den hydrofila monomeren och den lämpliga procenten tillsats väljes på basis av den önskade vattenflödeshastigheten. , När den mikroporösa filmen är avsedd att användas för filt- reringsändamål väljes porstorleken för filmen så att den ver- kar som ett spärrskikt för det material som skall separeras och vattenflödeshastigheten regleras enligt önskan inom de gränser för den porstorlek som valts. Vattenflödeshastighe- ten kan sålunda regleras så att den är högre än ungefär 0,01 cm3/minut/cm2, företrädesvis högre än ungefär 0,05 cm3/ minut/cmz, och lämpligast större än ungefär 0,5 cm3/minut/cmz vid en tryckdifferential av ungefär 1 atmosfär. 450 706 28 Föreliggande uppfinning besitter sålunda flera fördelar fram- för hydrofila filmer framställda tidigare. Eftersom det är möjligt att bevara den öppencelliga karaktären för den hyd- rofila mikroporösa film som framställes i överensstämmelse med föreliggande uppfinning medger sådana filmer en mass- transport av vatten genom filmen i motsats till transport av vatten genom filmen genom diffusion som är en mycket lång- sammare process. Masstransporteffekten bidrar även till reduktionen i elektriskt motstånd. En annan fördel för de mikroporösa filmerna enligt föreliggande uppfinning erhål- les som resultat av det kemiska fästandet av den hydrofila monomeren till den mikroporösa filmen,vilket förlänger var- aktigheten av närvaron av den hydrofila monomeren på mikro- porytan över längre tidsperioder än typiska ytaktiva medel, i synnerhet efter upprepade tvättningar. Dessutom förbättras även den dimensionella stabiliteten för filmerna enligt före- liggande uppfinning.Accordingly, the water flow rate can be plotted as a function of percent addition of the hydrophilic monomer and the appropriate percentage addition is selected based on the desired water flow rate. When the microporous film is intended to be used for filtration purposes, the pore size of the film is selected so that it acts as a barrier layer for the material to be separated and the water flow rate is regulated as desired within the limits of the pore size selected. Thus, the water flow rate can be controlled to be greater than about 0.01 cm 3 / minute / cm 2, preferably greater than about 0.05 cm 3 / minute / cm 2, and most preferably greater than about 0.5 cm 3 / minute / cm 2 at a pressure differential of about 1 atmosphere. Thus, the present invention has several advantages over hydrophilic films previously produced. Since it is possible to preserve the open cell character of the hydrophilic microporous film produced in accordance with the present invention, such films allow a mass transport of water through the film as opposed to transport of water through the film by diffusion which is a very long time. same process. The mass transport effect also contributes to the reduction in electrical resistance. Another advantage of the microporous films of the present invention is obtained as a result of the chemical attachment of the hydrophilic monomer to the microporous film, which prolongs the duration of the presence of the hydrophilic monomer on the microporate over longer periods of time than typical surfactants. , especially after repeated washes. In addition, the dimensional stability of the films of the present invention is also improved.

Det är lämpligt att nämna att det är föredraget att när så är möjligt omvandla den polära funktionella gruppen hos den hydrofila monomeren till dess mest polära form. Detta kan uppnås exempelvis genom omsättning av en syrafunktionell grupp med en bas såsom KOH för bildning av det motsvarande saltet. Saltformen kan således erhållas i detta fall genom blötläggning av den kemiskt fästa filmen i en 2% lösning av KOH under en tid av från ungefär 5 till ungefär 30 minu- ter. Detta förbättrar vätbarheten och ökar flexibiliteten för filmen.It is worth mentioning that it is preferred to convert the polar functional group of the hydrophilic monomer to its most polar form whenever possible. This can be achieved, for example, by reacting an acid functional group with a base such as KOH to form the corresponding salt. The salt form can thus be obtained in this case by soaking the chemically attached film in a 2% solution of KOH for a time of from about 5 to about 30 minutes. This improves wettability and increases the flexibility of the film.

Vilka som helst av de välkända beläggningsmetoderna kan an- vändas för att belägga den mikroporösa filmen förutsatt att sådana metoder tillhandahåller en tillräckligt noggrann reg- lering av procenten tillsats av den hydrofila monomeren.Any of the well-known coating methods can be used to coat the microporous film provided that such methods provide a sufficiently accurate control of the percentage addition of the hydrophilic monomer.

Den föredragna metoden för noggrann och effektiv beläggning av den inre ytan för porerna hos den mikroporösa filmen är :w 450 706 29 att bringa den mikroporösa filmen i kontakt med en ånga av monomeren som kondenserar på mikroporytan.The preferred method of accurately and efficiently coating the inner surface of the pores of the microporous film is to contact the microporous film with a vapor of the monomer which condenses on the microporous surface.

Procenten tillsats kan regleras genom reglering av jämvikts- ângtrycket (dvs. det ângtryck vari kondensationshastigheten för monomerångan är lika med dess förångningshastighet vid en given temperatur) för den hydrofila monomeren och den tid under vilken den hydrofila monomeren är i kontakt med den mikroporösa filmen.The percent addition can be controlled by controlling the equilibrium vapor pressure (ie, the vapor pressure at which the condensation rate of the monomer vapor is equal to its evaporation rate at a given temperature) for the hydrophilic monomer and the time during which the hydrophilic monomer is in contact with the microporous film.

Det jämviktsångtryck som erfordras för uppnående av den öns- kade mängden hydrofilmonomerbeläggning vid en konstant tem- peratur bestämmes ur kurvor_för procent tillsats som funk- tion av tid vid olika jämviktsångtryck under det att tempe- raturen hålles konstant. Den procent tillsats som väljes som beskrivits ovan beror på den speciella egenskap som man eftersträvar att förläna åt den mikroporösa filmen.The equilibrium vapor pressure required to achieve the desired amount of hydrofilm monomer coating at a constant temperature is determined from curves_for percent addition as a function of time at different equilibrium vapor pressures while keeping the temperature constant. The percentage of additive selected as described above depends on the particular property which is sought to impart to the microporous film.

Det jämviktsångtryck som erfordras för uppnâende av den lämpliga procenten tillsats bestämmes med lätthet ur de ovan beskrivna kurvorna. Kontakttiden för monomcrângan med den mikroporösa filmen bestämmes även på liknande sätt.The equilibrium vapor pressure required to achieve the appropriate percentage of addition is readily determined from the curves described above. The contact time of the monomer rim with the microporous film is also determined in a similar manner.

I ett kontinuerligt förfarande ledes sålunda den mikroporösa filmen genom en kammare som innehåller den hydrofila monomer- ångan vid det lämpliga jämviktsångtrycket och'temperaturen.Thus, in a continuous process, the microporous film is passed through a chamber containing the hydrophilic monomer vapor at the appropriate equilibrium vapor pressure and temperature.

Varaktigheten för kontakt av den mikroporösa filmen med den hydrofila monomerångan regleras genom inställning av ban- längden och linjehastigheten för den mikroporösa filmen ge- nom ångan. Ångbeläggningsförfaringssättet kan uppenbarligen endast an- vändas när den kritiska temperaturen för den hydrofila mono- meren (dvs. den temperatur vid vilken en vätskeformig mono- mer icke kan existera oberoende av tryck) ligger över den temperatur vid vilken egenskaperna för mikroporös film ogynnsamt skulle påverkas vid den speciella kontakttid 450 706 30 som användes.The duration of contact of the microporous film with the hydrophilic monomer vapor is controlled by setting the web length and line velocity of the microporous film through the vapor. The vapor coating procedure can obviously only be used when the critical temperature of the hydrophilic monomer (ie the temperature at which a liquid monomer cannot exist independently of pressure) is above the temperature at which the properties of microporous film would be adversely affected at the special contact time 450 706 30 used.

Det är föredraget att ångbeläggningsförfarandet genomföres vid atmosfärstryck vid en temperatur som ger det lämpliga ångtrycket.It is preferred that the steam coating process be carried out at atmospheric pressure at a temperature which gives the appropriate vapor pressure.

I typiska fall kommer de temperaturer vid vilka ångbelägg- nlngsförfaringssättet genomföres när atmosfärstryck använ- des att variera frân ungefär 50 till ungefär l70°C när den hydrofila monomer som användes är akrylsvra, metakrylsyra eller vinylacetat.Typically, the temperatures at which the vapor coating process is performed when atmospheric pressure is used will range from about 50 to about 170 ° C when the hydrophilic monomer used is acrylic acid, methacrylic acid or vinyl acetate.

Undertryck och övertryck kan även användas med lämpliga justeringar i temperatur och kontakttid.Negative pressure and overpressure can also be used with appropriate adjustments in temperature and contact time.

Det skall förstås att eftersom procenten tillsats bestämmas efter härdningsbehandlingen anbringas en mängd hydrofil mo- nomer överstigande procenten tillsats från början till den mikroporösa filmen för att kompensera för förlust av mono- meren som kan inträffa under härdningsbehandlingen.It is to be understood that since the percentage of additive is determined after the curing treatment, an amount of hydrophilic monomer in excess of the percentage of additive is applied from the beginning to the microporous film to compensate for loss of the monomer that may occur during the curing treatment.

Andra lämpliga metoder medelst vilka den mikroporösa filmen kan beläggas med den hydrofila monomeren innefattar lösning av den hydrofila monomeren i ett förångningsbart lösnings- medel, såsom metylenklorid, för framställning av ett dopp- bad (pad bath).Other suitable methods by which the microporous film can be coated with the hydrophilic monomer include dissolving the hydrophilic monomer in an evaporable solvent, such as methylene chloride, to prepare a pad bath.

Doppbadet kan därefter användas i ett omvänd vals-belägg- ningsförfarande. Vid denna metod är en doseríngsvals pla- cerad delvis i doppbadet för monomerbeläggningslösningen.The immersion bath can then be used in a reverse roll coating process. In this method, a metering roller is placed partially in the immersion bath of the monomer coating solution.

En andra driven vals leder en obelagd hydrofob mikroporös filmbana genom den spalt som bildas av den själv och doseringsvalsen. De två valsarna som företrädesvis drives separat roterar i samma riktning så att den belagda film- banan ledes i den riktning varifrån den obelagda filmen utgår. Den mängd monomerbeläggning som avsättes på filmen är en funktion av skillnaden i hastighet för doseringsvalsen och den andra filmdrivande valsen och även av storleken för u; 450 706 31 den spalt som bildas av de två valsarna.A second driven roller guides an uncoated hydrophobic microporous film web through the gap formed by it and the metering roller. The two rollers, which are preferably driven separately, rotate in the same direction so that the coated film web is guided in the direction from which the uncoated film originates. The amount of monomer coating deposited on the film is a function of the difference in speed of the metering roller and the second film driving roller and also of the size of u; 450 706 31 the gap formed by the two rollers.

Alternativt kan en klämvalsmetod användas. Filmen ledes i denna metod in i ett doppbad av monomerbeläggningslösningen och klämmes mellan två klämvalsar placerade nedströms om badet. Mängden beläggning utgör sålunda en funktion av gap- storleken mellan de två klämvalsarna och det tryck som ut- övas däremellan.Alternatively, a pinch selection method can be used. In this method, the film is passed into a dip bath of the monomer coating solution and clamped between two clamping rollers located downstream of the bath. The amount of coating thus constitutes a function of the gap size between the two clamping rollers and the pressure exerted between them.

En annan alternativ metod för beläggning av den hydrofoba mikroporösa substratfilmen är trådlindningsframmatnings- stavmetoden. Denna metod är densamma som klämvalsmetoden med undantag av att den mikroporösa filmen efter att den belagts genom ledning genom ett bad av monomerbeläggnings- lösningen klämmes mellan ett par trådlindningsframmatnings- stavar som reglerar den mängd beläggning som anbringas där- på genom konfigurationen för de trådar som är lindade runt frammatningsstavarna.Another alternative method of coating the hydrophobic microporous substrate film is the wire winding feed rod method. This method is the same as the nip roll method except that after being coated by conduction through a bath of the monomer coating solution, the microporous film is clamped between a pair of wire winding feed rods which control the amount of coating applied thereto by the configuration of the wires which are wrapped around the feed rods.

Vid omvänd vals-, klämvals- och trådlindningsbeläggnings- förfarandena utgör den mängd hydrcfil monomer som från bör- jan anbringas till den mikroporösa filmen en funktion av en eller två variabler som diskuteras i beskrivningen av metoderna. Dessutom är i alla tre metoderna mängden av monomerbeläggningen en funktion av koncentrationen av mono- meren i doppbadet. Det hydrofila monomerdoppbadet tillhanda- hålles genom lösning av monomeren i ett vanligt organiskt lösningsmedel som har en kokpunkt lägre än kokpunkten för den hydrofila monomer som användes såsom förutom metylen- klcrid, aceton, metanol, etanol och isopropanol.In the reverse roll, pinch roll and wire winding coating processes, the amount of hydrophilic monomer initially applied to the microporous film is a function of one or two variables discussed in the description of the methods. In addition, in all three methods, the amount of monomer coating is a function of the concentration of the monomer in the dip bath. The hydrophilic monomer dip bath is provided by dissolving the monomer in a common organic solvent having a boiling point lower than the boiling point of the hydrophilic monomer used as in addition to methylene chloride, acetone, methanol, ethanol and isopropanol.

Koncentrationen av den hydrofila monomeren i doppbadet reg- leras för uppnående av anbringning av den lämpliga mängden monomer vid förångning av lösningsmedlet. I allmänhet kan monomerkoncentrationen i doppbadet variera från ungefär l till ungefär 30 viktprocent, företrädesvis från ungefär 450 706 5 till ungefär 15 viktprocent, räknat på vikten av badet.The concentration of the hydrophilic monomer in the immersion bath is controlled to achieve the application of the appropriate amount of monomer upon evaporation of the solvent. In general, the monomer concentration in the dip bath can range from about 1% to about 30% by weight, preferably from about 450% to about 15% by weight, based on the weight of the bath.

När de hydrofila monomererna belägges pâ den mikroporösa filmen med användning av ett doppbad avlägsnas det lösnings- medel som däri finnes närvarande genom att den belagda filmen ledes genom en torkanordning. Temperaturen för torkanordning- en skall vara tillräckligt hög för förångning av enbart lös- ningsmedlet varigenom monomeren kvarlämnas avsatt på mikro- porytan för filmen. I Efter att porerna hos den mikroporösa filmen har belagts med den hydrofila monomeren och lösningsmedel om sådant användes avlägsnatsdärifrån utsättes den belagda mikroporösa filmen för joniserande strålning för kemisk fästning av den hydrofila monomeren till den normalt hydrofoba mikroporytan och för att göra den hydrofil.When the hydrophilic monomers are coated on the microporous film using a dip bath, the solvent present therein is removed by passing the coated film through a dryer. The temperature of the dryer must be high enough to evaporate only the solvent, leaving the monomer deposited on the micropore surface of the film. After the pores of the microporous film have been coated with the hydrophilic monomer and solvent if used is removed therefrom, the coated microporous film is subjected to ionizing radiation for chemical attachment of the hydrophilic monomer to the normally hydrophobic microporous surface and to make it hydrophilic.

Vid utsättning för joniserande strålning kan ett antal möjli- ga mekanismer eller kombinationer därav verka för uppnående av den önskade effekten- De hydrofila monomererna kan sålun- da bli kemiskt bundna till mikroporytan och/eller kan genom polymerisation och/eller sampolymerisation bilda ett poly- mert skikt eller hölje som kemiskt är intimt bundet till mikroporytan, såsom genom slumpvis kemisk bindning av hölje- ytan till mikroporytan, och/eller fysikaliskt, som ett re- sultat av den begränsande effekten på polymerhöljet av konturen för mikroporytan. Uttrycket "kemisk fästning" är avsett att omfatta alla de ovanstående mekanismerna eller kombinationerna därav.Upon exposure to ionizing radiation, a number of possible mechanisms or combinations thereof may act to achieve the desired effect. The hydrophilic monomers may thus be chemically bonded to the microporate surface and / or may, by polymerization and / or copolymerization, form a polymer. layer or sheath chemically intimately bonded to the micropore surface, such as by random chemical bonding of the sheath surface to the micropore surface, and / or physically, as a result of the limiting effect on the polymer sheath of the contour of the micropore surface. The term "chemical attachment" is intended to encompass all of the above mechanisms or combinations thereof.

Utan att vara begränsade till de speciella mekanismer medelst vilka den önskade förbättringen kan uppnås modifieras egen- skaperna för den normalt hydrofoba mikroporösa filmen på ett eller flera sätt beroende på procenten tillsats av den hydrofila monomeren. 450 706 33 Den resulterande strålningsbehandlade mikroporösa filmen-gö: _ res sålunda hydrofil över en längre användningsperiod än som annars erhålles genom typiska beläggningaravyeakthanedèlI och likväl kan den öppencelliga karaktären för filmen beva- ras för användning av den mikroporösa filmen i sådana till- lämpningar där masstransport och lågt elektriskt motstånd erfordras.Without being limited to the particular mechanisms by which the desired improvement can be achieved, the properties of the normally hydrophobic microporous film are modified in one or more ways depending on the percentage addition of the hydrophilic monomer. The resulting radiation-treated microporous film is thus rendered hydrophilic over a longer period of use than is otherwise obtained by typical coatings of the octane part, and yet the open cell character of the film can be preserved for use in the microporous film in such applications where mass transport and low electrical resistance is required.

Såom angetts ovan uppnås kemisk fästning av de hydrofila monomererna till den normalt hydrofoba mikroporösa filmen genom exponering av den hydrofila monomerimpregnerade mikro- porösa filmen för joniserande strålning.As stated above, chemical attachment of the hydrophilic monomers to the normally hydrophobic microporous film is achieved by exposing the hydrophilic monomer impregnated microporous film to ionizing radiation.

Joniserande strålning definieras här som bestående väsentli- gen av den typ som tillhandahåller emitterade partiklar eller fotoner som har en inre energi som är tillräcklig för att producera joner och bryta kemiska bindningar och därigenom inducera fri radikalreaktioner mellan de hydrofila monomerer som användes och mellan monomererna och mikroporytan såsom här beskrives. Joniserande strålning finnes bekvämt till- gänglig i form av joniserande partikelstrålning, joniserande elektromagnetisk strålning och aktiniskt ljus.Ionizing radiation is defined herein as consisting essentially of the type that provides emitted particles or photons that have an internal energy sufficient to produce ions and break chemical bonds, thereby inducing free radical reactions between the hydrophilic monomers used and between the monomers and the micropore surface. as described herein. Ionizing radiation is conveniently available in the form of ionizing particle radiation, ionizing electromagnetic radiation and actinic light.

Uttrycket "joniserande partikelstrâlning" har använts för att beteckna emission av elektroner eller i hög grad accelererade kärnpartiklar såsom protoner, neutroner, alfa- -partiklar, deuteroner, beta-partiklar eller deras analoger, inriktade på sådant sätt att partikeln skjutes in i den massa som skall bestrålas. Laddade partiklar kan accelereras med hjälp av spänningsgradienter medelst sådana anordningar som en utsträckt lågenergi (dvs. 200 KeV)-elektronstrålegenera- tor, såsom ELECTROCURTAINÜK) Corporation, acceleratorer med resonanskamrar, Van Der tillverkad av Energy Sciences Graaff-generatorer, betatroner, synkrotroner, cyklotronery etc. Neutronstrålning kan framställas genom bombardering av en vald lättmetall, såsom beryllium,med positiva partiklar med hög energi. Partikelstrålning kan även erhållas genom 450 706 34 användning av en atomreaktor, radioaktiva isotoper eller andra naturliga eller syntetiska radioaktiva material.The term "ionizing particle radiation" has been used to denote the emission of electrons or highly accelerated nuclear particles such as protons, neutrons, alpha particles, deuterons, beta particles or their analogues, directed in such a way that the particle is pushed into the mass which shall be irradiated. Charged particles can be accelerated by means of voltage gradients by means of such devices as an extended low energy (ie 200 KeV) electron beam generator, such as ELECTROCURTAINÜK) Corporation, accelerators with resonant chambers, Van Der made of Energy Sciences Graaff generators, betatrons, synchrotroners, etc. Neutron radiation can be produced by bombarding a selected light metal, such as beryllium, with high energy positive particles. Particle radiation can also be obtained by using a nuclear reactor, radioactive isotopes or other natural or synthetic radioactive materials.

"Joniserande elektromagnetisk strålning" framställes när ett metallmål, såsom volfram, bombarderas med elektroner med . lämplig energi. Denna energi förlänas elektronerna av poten- tialacceleratorer av över 0,l million elektronvolt (mev.)."Ionizing electromagnetic radiation" is produced when a metal target, such as tungsten, is bombarded with electrons with. appropriate energy. This energy is imparted to the electrons by potential accelerators of over 0.1 million electron volts (mev.).

Förutom bestrålning av denna typ, vanligtvis benämnd röntgen- strålning, kan en joniserande elektromagnetisk strålning som är lämplig för utövande av föreliggande uppfinning er- hållas med hjälp av en kärnreaktor eller genom användning av naturligt eller syntetiskt radioaktivt material, exempel- vis kobolt 60.In addition to radiation of this type, commonly referred to as X-rays, an ionizing electromagnetic radiation suitable for practicing the present invention can be obtained by means of a nuclear reactor or by using natural or synthetic radioactive material, for example cobalt 60.

De hydrofila monomerer som här beskrives kommer även att un- dergå kemisk fästning genom exponering för aktiniskt ljus.The hydrophilic monomers described herein will also undergo chemical attachment by exposure to actinic light.

Användning av våglängder vid vilka sensitivitet för akti- niskt ljus inträffar är i allmänhet ungefär 1800 till 4000 Ångström- Olika lämpliga källor för det aktiniska ljuset finnes tillgängliga inom tekniken innefattande exem- pelvis kvartskvicksilverlampor, ultravioletta båglampskol 0Ch "high fläSh"“lämpOI- Initiatorer kan användas när aktiniskt ljuslanvändes.The use of wavelengths at which sensitivity to actinic light occurs is generally about 1800 to 4000 Angstroms. Various suitable sources of actinic light are available in the art, including, for example, quartz mercury lamps, ultraviolet arc lamp carbon and high flask initiators. used when actinic light lantern was used.

Den föredragna källan för joniserande strålning är den ut- sträckta elektronstrålegeneratorn såsom beskrives i de amerikanska patentskrifterna 3.702.412, 3.745.396 och 3.769.600,vilka härmed införlivas genom hänvisning. , Förfaringssätten för noggrann processreglering är tillräck- ligt utvecklade för att medge omvandling av resultat från en typ av strålning till en annan och lämplig justering av de förfaringssätt som här beskrives kan användas utbytbart vid framställningen av vilken som helst önskad produkt.The preferred source of ionizing radiation is the extended electron beam generator as described in U.S. Pat. Nos. 3,702,412, 3,745,396 and 3,769,600, which are hereby incorporated by reference. The procedures for accurate process control are sufficiently developed to allow the conversion of results from one type of radiation to another and the appropriate adjustment of the procedures described herein can be used interchangeably in the manufacture of any desired product.

En strâlninqsdoa av ungefär l,Ü till ungefär l0 megarad (mrad.) och företrädesvis från ungefär 2 till ungefär 5 mrad. (exempelvis 3 mradu) användes för uppnående av kemisk fästning. En megarad är en million rad. En rad är den mängd joniserande högenergistrâlning som ger en absorption av I 100 erg av energi per gram absorberande materiell Denna en- het är-vidsträckt accepterad som ett lämpligt medel för mät" ninc av stràlnin*sabsorotion av material; L Den lägsta joniserande strålningen användes företrädesvis för uppnående av kemisk fästning beroende på ekonomiska hän~ synstagande. överdrivna doser (dvs. större än ungefär 20 mrad. vid en enda exponering) skall undvikas för undvikande av överdriven upphettning och krympning av materialet och nedbrytning av de hydrofila monomere och den mikroporösa filmen. Om emellertid dosen är allt rör liten kommer den kemiska fästningen icke den hydrofila mono~ meren kommer snabbt att Den minimistrålningsdos som kommer att uppnå kemisk fästning av den hydrofila monomeren kommer att variera beroende på den typ av polymer som användes för framst”1lning av den mikroporösa filmeni eilenda vymeren är polyeten skall strålningsdoeen icke unge mindreänirQefär].mzd. medan för polypropen strålning doser icke skall vara mindre än ungefär 2 mradi och företrädesvis icke mindre än ungefär 3 mrad.A radiation dose of about 1.0 to about 10 megarads (mrad.) And preferably from about 2 to about 5 mrad. (e.g. 3 mradu) was used to achieve chemical attachment. A mega line is a million lines. One row is the amount of high-energy ionizing radiation which gives an absorption of I 100 erg of energy per gram of absorbent material. This unit is widely accepted as a suitable means of measuring the radiation absorption of materials; L The lowest ionizing radiation is used preferably to achieve chemical attachment due to economic considerations, excessive doses (ie greater than about 20 mrad. at a single exposure) should be avoided to avoid excessive heating and shrinkage of the material and degradation of the hydrophilic monomers and the microporous film. However, if the dose is all small, the chemical attachment will not be the hydrophilic monomer. The minimum radiation dose that will achieve chemical attachment of the hydrophilic monomer will vary depending on the type of polymer used to make the hydrophilic monomer. microporous filmi eilenda vymeren is polyethylene, the radiation doe shall not be less than for polypropylene radiation doses should not be less than about 2 mrad and preferably not less than about 3 mrad.

Rumstemperatur kan fredsställande sätt för bestrålning även om temyeraturer även kan använ- _das.Room temperature can be satisfactorily used for irradiation, although temperature temperatures can also be used.

Eftersom syre har tendens att inhibera gmpning av den hyd~ rofila monomeren till den mikroporöen filmen är det föredra- get att genomföra strâlningsbehandlingen av den mikroporösa filmen under en inert atmosfär, såsom kväve eller annan inert gas. .---..>,:=..-.,-.,...-r>: -..- . ...~.-~..-.....~ -. ,.-...,-. _... ..., ; ,. . , _. _. . i , - I ~ /lïtïóí QUAIJTY 450 706 se Såsom tidigare diskuterats kan procenten tillsatser väljas på basis av det elektriska motståndet för den mikroporösa filmen. m Elektriskt motstånd (likströmsmetod) för en mikroporös film bestämmes genom blötläggning av ett prov av den mikroporösa a filmen som har ett känt ytområde (exempelvis 0,2 x 6,45 cmz) i en 40% (vikt) lösning av KOH i vatten under 24 timmar.Since oxygen tends to inhibit the formation of the hydrophilic monomer to the microporous film, it is preferable to carry out the radiation treatment of the microporous film under an inert atmosphere, such as nitrogen or other inert gas. .--- ..>,: = ..-., -., ...- r>: -..-. ... ~ .- ~ ..-..... ~ -. ,.-..., -. _... ...,; ,. . , _. _. . i, - I ~ / lïtïóí QUAIJTY 450 706 se As previously discussed, the percentage of additives can be selected on the basis of the electrical resistance of the microporous film. Electrical resistance (DC method) of a microporous film is determined by soaking a sample of the microporous film having a known surface area (for example 0.2 x 6.45 cm 2) in a 40% (w / w) solution of KOH in water under 24 hours.

Det resulterande provet placeras därefter mellan kadmiumför- sökselektroder (dvs, anod och en katod) nedsänkta i en elekt- rolyt av en 40%(vikt) lösning av KOH i vatten och en likström med känd strömstyrka (exempelvis 40 milliamperë)ledes genom cellen mellan elektroderna. Potentialfallet över filmen (E) mätes med en elektrometer. Potentialfallet över cellen utan den mikroporösa filmen placerad däri (E') bestämmes även med användning av samma ström.The resulting sample is then placed between cadmium test electrodes (ie, anode and a cathode) immersed in an electrolyte of a 40% (w / w) solution of KOH in water and a direct current of known current (eg 40 milliamperes) is passed through the cell between the electrodes. The potential drop across the film (E) is measured with an electrometer. The potential drop across the cell without the microporous film placed therein (E ') is also determined using the same current.

Det elektriska motståndet för den mikroporösa filmen bestäm- des därefter med användning av ekvationen: (E' - E)A E.R. = ---«- I vari A är ytomrâdet för den exponerade filmen i kvadrattum (6,45 cmz), I är strömmen tvärs över cellen i milliampere.The electrical resistance of the microporous film was then determined using the equation: (E '- E) A E.R. = --- «- I where A is the surface area of the exposed film in square inches (6.45 cmz), I is the current across the cell in milliamps.

E.R. är det elektriska motståndet för den mikroporösa fil- men i milliohm per kvadrattum och E' och E är såsom beskri- vits.YOUR. is the electrical resistance of the microporous film in milliohms per square inch and E 'and E are as described.

Vattenpermeabiliteten eller vattenflödeshastigheten för den hydrofila mikroporösa filmen enligt föreliggande uppfinning bestämmes genom mätning av hastigheten för flöde av vatten genom ett specifikt ytområde av film medan vattnet är under ett differentialtryck av en atomsfär. Vattenflödeshastigheten uttryckas sålunda i volymsenheter vatten i cm3 per minut per cmz filmyta dvs. cm3/minut/cmz, Luftpermeahiliteten för de mikroporösa filmerna enligt före- liggande uppfinning bestämmas medelst Gurley-testet, dvs. enligt ASTM D 726 genom att man monterar en film som har en 450 706 37 yta av en kvadrattum i en standard Gurley-densometer.lFilmen utsättes därefter för ett standarddifferentialtryck (tryck- fallet över filmen) av 30,99 cm vatten. Den tid i sekunder som erfordras för att leda 10 cm3 luft genom filmen utgör ett mått på permeabilitet. Ett Gurley-värde större än nnge- fär 1,5 minuter utgör en indikation på att porerna är igen- täppta.The water permeability or water flow rate of the hydrophilic microporous film of the present invention is determined by measuring the rate of flow of water through a specific surface area of film while the water is under a differential pressure of an atomic sphere. The water flow rate is thus expressed in volume units of water in cm 3 per minute per cm 2 of film surface, i.e. cm 3 / minute / cm 2. The air permeability of the microporous films of the present invention is determined by the Gurley test, i.e. according to ASTM D 726 by mounting a film having a surface area of one square inch in a standard Gurley densometer. The film is then subjected to a standard differential pressure (pressure drop across the film) of 30.99 cm 3 of water. The time in seconds required to pass 10 cm3 of air through the film is a measure of permeability. A Gurley value greater than about 1.5 minutes is an indication that the pores are clogged.

De hydrofila mikroporösa filmerna enligt föreliggande upp- finning finner många varierande användningar. I synnerhet finner de användning inom områden där reglerad passage_av fukt genom en film eller yta önskas. Dessutom kan filmer framställda enligt föreliggande uppfinning användas som filtermembranstöd eller filter lämpliga vid separation av ultrafina material från olika vätskor och som batterisepa- ratorer. ' Uppfinningen åskådliggöres närmare medelst följande exempel i vilka alla delar och procentuppgifter är uttryckta i_vikt såvida icke något annat anges.The hydrophilic microporous films of the present invention find many varying uses. In particular, they find use in areas where controlled passage of moisture through a film or surface is desired. In addition, films made in accordance with the present invention can be used as filter membrane supports or filters suitable for separating ultrafine materials from various liquids and as battery separators. The invention is further illustrated by the following examples in which all parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

ExEMPr__1_ Del A Följande diskussion åskådliggör framställning av en normalt hydrofob polyolefinisk mikroporös film medelst "torrsträck- nings"-metoden som åskådliggöres av den amerikanska patent- skriften 3.801.404.ExEMPr__1_ Part A The following discussion illustrates the preparation of a normally hydrophobic polyolefinic microporous film by the "dry stretching" method illustrated by U.S. Pat. No. 3,801,404.

Kristallin polypropen med ett smältindex av 0,7 och_en densi- tet av 0,92 smältexdruderas vid 230OC genom ett 20,3 cm slitsmnnstycke av klädhängartyp med användning av en 2,54 cm extruder med en grund frammatningsskruv. Förhållandet längd till diameter för extrudercylindern är 24/1. Extrudatet ut- drages mycket snabbt till ett smältutdragningsförnållande av l50 och bringas i kontakt med en roterande gjutvals som hålles vid 5090 och 1,9 cm från kanten av munstycket. Den ' ytområde av unge.Crystalline polypropylene with a melt index of 0.7 and a density of 0.92 is melt extruded at 230 DEG C. through a 20.3 cm wear hanger type slitting nozzle using a 2.54 cm extruder with a shallow feed screw. The length to diameter ratio of the extruder barrel is 24/1. The extrudate is extracted very rapidly to a melt extraction needle of 150 and brought into contact with a rotating casting roller held at 5090 and 1.9 cm from the edge of the nozzle. The 'surface area of young.

Qi kontakt med åen mikrop __: __ j aflde töjning Ett prov av denna film ugflsutlopes med luft . . n -o- q , ;“ ._ . _ nlng vid len u_nnaer unre"ar åu mlnuzfir, nen och får svalnafl Provet av flen utlöpaa elas ' kallsträckning och varma” de av 0,5Û:l och värmebehandlas därefter under spänning, dvs, _ . _" , . _ o _ _ . _ . konstant lanfa vid 145 C 1 lb mlnnte" 1 J 0 ursprungliga längden för len elastisma filmen, Den resulte- porstorlekslängd av ungefär 59,6% rande filmen har i genomsnittlig 3000 Ångström, en kristall nitet av nngeier och ett 4 mikroporö- sa filmen är 0,025 mm. gel B En kontinuerlig rulle av den med en längd av 30,5 m och en bredå av 15 ,2 cm, framszšlld i överensstäm~ isakrylsyra (dvs, 100%) en tillsats Den impregnerade utsträckt elekeïonfi ~ -- .*;^ _fv: l längd) med en lin'ehasti“het ktron.tråle enera~ 3 9 iorn inställes så tillhandehålles vid den använda linjehastighetenü '_- . unae: lönsäïeä hos anordningen och Syrahalten för atmosfären hålles under 500 ppm genom inneslutning av föns Å en kammare spßlad med kväve. _ __ ;.,__.,.__...,_. . . _ ,...._..fl.....~..l..,....,....»V-_ - - -- ~ 450 706 39 Ett prov av härdad torr mikroporös film testas därefter bet- räffande vätbarhet medelst dropptestet. Dropptestet genom- föres genom att.en 0,6 ml droppe av 2% KOH i vatten place- ras på ytan av filmen. Filmen iakttages därefter visuellt.Qi contact with the river microp __: __ j aflde stretch A sample of this film ug fl is expelled with air. . n -o- q,; “._. _ nlng at len u_nnaer unre "ar åu mlnuz fi r, nen and allowed to cool fl The sample of ut an outlet elas' cold stretch and warm" those of 0,5Û: l and then heat treated under voltage, ie, _. _ ",. _ o _ _. _. constant length at 145 C 1 lb mlnte "1 J 0 the original length of the smooth elastic film, The resultant size of about 59.6% of the film has an average of 3000 Angstroms, a crystallinity of nngeier and a 4 microporous film is 0.025 mm gel B A continuous roll of it with a length of 30,5 m and a width of 15, 2 cm, prepared in corresponding ~ isacrylic acid (ie, 100%) an additive The impregnated elongated elec fi ~ -. *; ^ _fv: l length) with a line speed ktron.tråle enera ~ 39 iorn is set so provided at the used line speedü '_-. unae: lönsäïeä of the device and the acid content of the atmosphere is kept below 500 ppm by enclosing a chamber flushed with nitrogen. _ __;., __., .__..., _... _, ...._ .. fl ..... ~ .. l .., .... , .... »V-_ - - - ~ 450 706 39 A sample of cured dry microporous film is then tested for wettability by means of the drip test. The drip test is carried out by a 0.6 ml drop of 2% KOH in water is placed on the surface a in the film. The film is then observed visually.

Om den del av filmen på vilken droppen placeras blir trans- lucent och motsatta sidan av filmen på vilken droppen är placerad framträder våt fastställes filmen vara vätt (i tabell l betecknat med kommentaren "ja"). Dropptestet genom- föres på ett fristående prov av film omedelbart efter be- strålning och på ett prov som har lagrats i en vecka vid rumstemperatur.If the part of the film on which the drop is placed becomes translucent and the opposite side of the film on which the drop is placed appears wet, the film is determined to be wet (in Table 1, denoted by the comment "yes"). The drip test is performed on a stand-alone sample of film immediately after irradiation and on a sample that has been stored for one week at room temperature.

Flera andra prov tages från den härdade mikroporösa filmrul- len och testas beträffande elektriskt motstånd på det sätt som här beskrivits efter blötläggning i en 40% (viktl vatten- lösning av KOH som hålles vid 60°C under l timme) 24 timmar, 4 dygn resp. 8 dygn och av resultaten tages medelvärden.Several other samples are taken from the cured microporous film roll and tested for electrical resistance in the manner described herein after soaking in a 40% (w / w aqueous solution of KOH maintained at 60 ° C for 1 hour) for 24 hours, 4 days resp. 8 days and the results are averaged.

Blötläggningen av filmprovet i varm KOH under tilltagande längre tider efterliknar åldring under långa tidsperioder.The soaking of the film sample in hot KOH during increasing periods of time mimics aging over long periods of time.

Ytområdet för varje prov som testas för elektriskt motstånd är 0,2 kvadrattum och den använda strömmen är 40 milliamper likström._ Tre prov av den härdade mikroporösa filmrullen testes beträf- fande luftflödespermeabilitet i överensstämmelse med Gurly- ~teStet ASTM-D-726B.The surface area of each sample tested for electrical resistance is 0.2 square inches and the current used is 40 milliamperes of direct current.

Resultaten är sammanställda i tabell I.The results are summarized in Table I.

Prov av den härdade mikroporösa filmrullen testas även bet- räffande vattenflöde efter blötläggning i en 31% vattenlös- ning av KOH som hålles vid 60OC i 24 timmar genom att varje prov som har ett ytområde av ll,3 cmz placeras i ett milli- porfilterhölje. Milliporfiltret fylles med vatten och sättes under tryck till en atmosfärs tryckdifferential mellan båda ytorna och filmprovet. Vatten uppsamlas när det passerar ge- 450 7.06 40 nom den mikroporösa filmen under en 5 minuters period.Samples of the cured microporous film roll are also tested for water flow after soaking in a 31% aqueous solution of KOH kept at 60 DEG C. for 24 hours by placing each sample having a surface area of 11.3 cm 2 in a polypropylene filter housing. The millipore filter is filled with water and pressurized to an atmospheric pressure differential between both surfaces and the film sample. Water is collected as it passes through the microporous film over a 5 minute period.

Resultaten omvanlas till cm3 uppsamlat vatten per minut per cmz filmyta.The results are converted to cm3 of collected water per minute per cmz of film surface.

Resultaten är sammanställda i tabell I.The results are summarized in Table I.

Jäèifi-'ÖRELSEEXEMPEL i Exempel l upprepas med undantag av att den strålningsdos som användes för härdning reduceras till l megarad. Resultaten är sammanställda i tabell I. En obelagd mikroporös film fram- ställd i överensstämmelse med exempel l exponeras även för joniserande strålning och testas på samma sätt som beskrevs i exempel l och tjänstgör som ett kontrollprov. Resultaten är sammanställda i tabell l.Jäèi fi- 'EXERCISE EXAMPLE in Example 1 is repeated except that the radiation dose used for curing is reduced to 1 megarad. The results are summarized in Table I. An uncoated microporous film prepared in accordance with Example 1 is also exposed to ionizing radiation and tested in the same manner as described in Example 1 and serves as a control sample. The results are summarized in Table 1.

Såsom framgår av resultaten i tabell I antages en l megarad- dos vara allt för liten för uppnående av effektiv härdning av en mikroporös polypropenfilm såsom utvisas av det oänd- liga elektriska motstånden på den mikroporösa filmen i jäm- förelseexemplet. Det positiva vätbarhetstestet för jämförel- seexemplet på det fristående provet antages bero på kvar- varande akrylsyra som icke har fästs kemiskt genom bestrål- ningen. Den negativa vätbarheten för filmen i detta jämfö- relseexempel efter en vecka antages bero på förlust av akryl- syran under lagringsperioden om en vecka. Detta bekräftas av det oändliga elektriska motståndet för filmen,efter en veckas lagring.As can be seen from the results in Table I, a 1 megarad dose is assumed to be too small to achieve effective curing of a microporous polypropylene film as evidenced by the infinite electrical resistance of the microporous film in the comparative example. The positive wettability test for the comparative example on the stand-alone sample is assumed to be due to residual acrylic acid which has not been chemically attached by the irradiation. The negative wettability of the film in this comparative example after one week is assumed to be due to loss of the acrylic acid during the storage period of one week. This is confirmed by the infinite electrical resistance of the film, after one week of storage.

Det framgår även att det clektriska motståndet för filmen i exempel l ökar efter 4 dygns exponering för varm KOH och därefter faller något efter 8 dygns exponering. Det antages att nedgången efter 8 dygns åldring kan bero på den full- ständiga omvandlingen av akrylympningen till dess saltform medan efter 4 dygns åldring saltomvandlingen endast är par- tiellt fullbordad. Fullständig omvandling av akrylympningen till dess saltform Visar sig sålunda sänka det elektriska motståndet. 450 706 41 TAße¿g_; Exempel l Jämförel- Kontroll- seexempel prov Dos (megarad) 3 l 3 Linjehastighet (m/min) 9,1 6,1 9,1 Vätbarhet (dropptest) 7 fristående prov ja ja ND efter l vecka I ja ' nej ND Elektriskt motstânde (milliohm/kvadrattumj (6,4: cmz) 41 timme 5,00 24 timmar 6,87 4 dygn 10,6 8 dygn 7,1 Gurley (luft) ' (Gurley~sekunder) 9,1 ND 10 vatt-enfiöde (cnP/Inin/cmz ) o, 35 o ND ND = Ej bestämt §§EMPEL 2 Eellè Följande diskussion åskådliggör framställning av en mikro- porös polyetenfilm medelst "lösningsmedelssträcknings"~meto- 1 den.It can also be seen that the electrical resistance of the film of Example 1 increases after 4 days of exposure to hot KOH and then decreases slightly after 8 days of exposure. It is assumed that the decline after 8 days of aging may be due to the complete conversion of the acrylic oval to its salt form, while after 4 days of aging the salt conversion is only partially completed. Complete conversion of the acrylic ointment to its salt form thus proves to lower the electrical resistance. 450 706 41 TAße¿g_; Example l Comparison- Control- see example sample Dose (megarad) 3 l 3 Line speed (m / min) 9.1 6.1 9.1 Wettability (drip test) 7 independent sample yes yes ND after 1 week I yes' no ND Electrical resistance (milliohm / square inch (6.4: cmz) 41 hours 5.00 24 hours 6.87 4 days 10.6 8 days 7.1 Gurley (air) '(Gurley ~ seconds) 9.1 ND 10 water monofilament ( cnP / Inin / cmz) o, 35 o ND ND = Not determined §§ EXAMPLE 2 Eellè The following discussion illustrates the production of a microporous polyethylene film by the "solvent stretching" method.

Kristallin polyeten med ett smältindex av 5,0, en viktmedel- molekylvik av ungefär 80.000, en densitet av 0,960 g/cm3 och ett molekylviktsfördelningsförhållande av unoefär 9,0 fram- ställes medelst filmblâsningssträngsprutningsmetoden för framställning av en precursorfilm (0,075 mm tjock) och får svalna genom hastig kylning i luft vid 25oC. Ett prov av den resulterande precursorfilmen nedsänkes därefter under l minut i trikloretylen vid 70oC och sträokes därefter medan den är nedsänkt i trikloretylen som hålles vid en temperatur av q-- ..........._......_....... ....-...._.....-..._.._..._.........-W. _, 450 706 42 70OC med en töjningshastighet av 150%/min till 4 gånger sin ursprungliga längd (dvs. 300% total sträckning). Trikloreten- en avlägsnas därefter genom förångning och provet sträckes i 2 tvürrjktríng till maskinriktningen i en sträckningsgrad av ungefär 50% och får torka i luft i sträckt tillstånd. Tork- _ ning genomföras vid ZSOC.Crystalline polyethylene having a melt index of 5.0, a weight average molecular weight of about 80,000, a density of 0.960 g / cm cool by rapid cooling in air at 25oC. A sample of the resulting precursor film is then immersed for 1 minute in trichlorethylene at 70 ° C and then ironed while immersed in trichlorethylene maintained at a temperature of q-- ..........._..... ._....... ....-...._.....-..._.._..._.........- W. _, 450 706 42 70OC with an elongation rate of 150% / min to 4 times its original length (ie 300% total elongation). The trichlorethylene is then removed by evaporation and the sample is stretched in 2 cross-sections to the machine direction at a degree of elongation of about 50% and allowed to air dry in the stretched state. Drying is performed at ZSOC.

Den resulterande mikroporösa filmen uppvisar en kristallini- tet av ungefär 60%, en genomsnittlig porlängd av ungefär 5000 Ångström och ett ytområde mellan ungefär 10 och unge- " 2 far-25 m /g.The resulting microporous film exhibits a crystallinity of about 60%, an average pore length of about 5000 Angstroms and a surface area between about 10 and about 2 "far-25 m / g.

Flera mikroporösa filmprov med en tjocklek av 0,025 mm framställda i överensstämmelse med del A doppas i isakryl- syra (l00%) och filmen blir translucent. Proven får torka tills filmen antar ett vitt opakt utseende vilket utseende tyder på den lämpliga monomerbeläggning med förmåga av upp- nående av en tillsats av ungefär l,5%. De resulterande pro- ven.ledes därefter under en utsträckt elektronstrålegardin (dvs. 61 cm lång) och bestrålas med varierande stråldoser under upprätthållande av atmosfären under fönstret och i kontakt med den mikroporösa filmen vid mindre än 500 ppm syre på det sätt som användes i exempel l. De resulterande härdade filmerna tistas beträffande Gurly-luftflöde, elektriskt motstånd (efter nedsänkning i 24 timmar i en 40% KOH-lösning vid 6000) och vätbarhet medelst dropptestet på det sätt som beskrevs i exempel l. Resultaten är sammanställ- da i tabell II som försök l-8. Procenten tillsats av resul- terande härdade filmprov bestämmes även genom IR-analys och resultaten visas i tabell II.Several microporous film samples with a thickness of 0.025 mm prepared in accordance with Part A are dipped in isacrylic acid (100%) and the film becomes translucent. The samples are allowed to dry until the film assumes a white opaque appearance, which appearance indicates the appropriate monomer coating capable of achieving an addition of about 1.5%. The resulting samples were then passed under an extended electron beam curtain (ie, 61 cm long) and irradiated with varying radiation doses while maintaining the atmosphere under the window and in contact with the microporous film at less than 500 ppm oxygen in the manner used in Example The resulting cured films are tested for Gurly air flow, electrical resistance (after immersion for 24 hours in a 40% KOH solution at 6000) and wettability by the drop test in the manner described in Example 1. The results are summarized in Table II as experiments l-8. The percentage addition of resulting cured film samples is also determined by IR analysis and the results are shown in Table II.

Såsom framgår av resultaten i tabell l försök 4 och 7 är det elektriska motståndet oändligt och proven vätes icke. Resul- taten antages kunna tillskrivas användningen av en allt för låg strålningsdon för uppnående av kemisk fästning. Det un- Q 450 706 43 tages att den hydrofila monomerer förångas såsom utvisas av avsaknad av varje mätbar tillsats med en resulterande förlust av egenskaper.As can be seen from the results in Table 1 experiments 4 and 7, the electrical resistance is infinite and the samples are not wetted. The results are assumed to be attributable to the use of a radiation device that is too low to achieve a chemical attachment. It is assumed that the hydrophilic monomer evaporates as shown by the absence of any measurable additive with a resulting loss of properties.

Filmproven i försöken l, 2, 5, 6 och 8 uppvisar lågt elekt- riskt motstånd och är vätbara. Det högre elektriska motstån- det för filmprovet i försök 3 antages bero på en visuellt iakttagen inhomogenitet i filmen. Dessa filmprov vari kemisk fästning inträffar, såsom utvisas av en l,5% tillsats, upp- visar dessutom endast en lätt nedgång i luftpermeabilitet.The film samples in experiments 1, 2, 5, 6 and 8 show low electrical resistance and are wettable. The higher electrical resistance of the film sample in Experiment 3 is assumed to be due to a visually observed inhomogeneity in the film. In addition, these film samples in which chemical attachment occurs, as evidenced by a 1.5% addition, show only a slight decrease in air permeability.

Detta utvisar att porerna förblir oigentäppta efter kemisk fästning. _ _ ___..- .,....,-,..............__,...,_..-.._.._. ._ _ riff. _!_“ /Ur- 4 Ü cmmåflfim fl nmuflnwmošofiflfl mm mm onwn mwmmwøm wnmuwuoš uxmflnuxmfiw »mms mfi wß.o mm.ø o_mH H m.fl m fimq mw_@ owåo N\~ Ü ß mfi @>_o ¶ow_@ m_w H mflfl W M mn w@~@ ow_o okofi M m&H m mmm wmmø mmåo ~\H Q w wfi @w~ø wmäo mqwm M mäfi m mfi ww.@ wåo 0.» H m_H N mfi wäo w_o m~æ m màfi H Awšu mwßu W 1 \Ed0fifiHfi2v ^JmummmEv mflflnfimnvm Hæuww www» Lwywü mnßm H L W wâmummfl .mc mmonw ^wmß|QxäBw |um> mfiuøw pxmflnßxmfim Immnflcflmuaw bm mwmwfiflfifi |Hmm w qgmmmmThis indicates that the pores remain unsealed after chemical attachment. _ _ ___..-., ...., -, ..............__, ..., _..-.._.._. ._ _ riff. _! _ “/ Ur- 4 Ü cmmå flfi m fl nmu fl nwmošo fiflfl mm mm onwn mwmmwøm wnmuwuoš uxm fl nuxm fi w» mms m fi wß.o mm.ø o_mH H m. Fl m fi mq mw_ @ owåo N \ ~ Ü ß m H m flfl WM mn w @ ~ @ ow_o oko fi M m & H m mmm wmmø mmåo ~ \ HQ w w fi @ w ~ ø wmäo mqwm M mä fi m m fi ww. @ Wåo 0. » H m_H N m fi wäo w_o m ~ æ m mà fi H Awšu mwßu W 1 \ Ed0 fifi H fi2 v ^ JmummmEv m flfl n fi mnvm Hæuww www »Lwywü mnßm H L W wâmumm fl .mc mmonw ^ wmw |

Claims (15)

4 5 Û 7 0 6 då PATßNTKRAv_4 5 Û 7 0 6 then PATßNTKRAv_ 1. l. Förfarande för framställning av en öppencellig hydrofil polydbfinisk mikroporös film, som har ett elektriskt motstånd av mindre än 30 milliohm per 6,45 cm2 och en vattenflödeshas- tighet därigenom av högre än 0,01 cmfl/min/cm2 vid en tryck- skillnad av l atm, fràn en normalt hydrofob polyolefinisk mikroporös film som väljes bland mikroporösa polyeten- och polypropenfilmer, k ä n n e t e c k n a t därav, att det omfattar förfaringsstegen . (a) beläggning av ytan av mikroporerna hos en normalt hydrofob öppencellig mikroporös polyeten- eller polypropenfilm som-g karakteriseras av att den har en reducerad skrymdensitet jäm- fört med skrymdensiteten för en precursorfilm av vilken den framställes, en genomsnittlig porstorlek av från 0,02 till 1,0 um och ett ytomràde av minst 10 m2 per gram, med minst en hydrofil organisk kolvätemonomer med från 2 till 18 kolatomer karakteriserad av närvaro av minst en dubbelbindning och minst en polär funktionell grupp, och (b) kemisk fästning till ytan av mikroporerna hos den mikropo- rösa filmen av en mängd av nämnda hydrofila organiska kolväte- monomer som är tillräcklig för att bevara den öppencelliga karaktären för nämnda mikroporer och tillräcklig för erhållande av en tillsats av från 0,1 till 10 viktprocent, baserat pà vik- ten av den obelagda mikroporösa filmen, genom bestràlníng av den belagda mikroporösa filmen frän (a) med en mängd joniseran- de stràlning av från l till 10 megarad för mikroporösa poly- etenfilmer och från 3 till 10 megarad för mikroporösa polypro- gpenfilmer.1. A process for producing an open-cell hydrophilic polydine-finic microporous film having an electrical resistance of less than 30 milliohm per 6.45 cm2 and a water flow rate thereby greater than 0,01 cm min / min / cm2 at a pressure - difference from l atm, from a normally hydrophobic polyolefinic microporous film selected from microporous polyethylene and polypropylene films, characterized in that it comprises the process steps. (a) coating the surface of the micropores of a normally hydrophobic open-cell microporous polyethylene or polypropylene film which is characterized by having a reduced bulk density compared to the bulk density of a precursor film from which it is made, an average pore size of from 0.02 to 1.0 μm and a surface area of at least 10 m2 per gram, with at least one hydrophilic organic hydrocarbon monomer having from 2 to 18 carbon atoms characterized by the presence of at least one double bond and at least one polar functional group, and (b) chemical attachment to the surface of the micropores of the microporous film of an amount of said hydrophilic organic hydrocarbon monomer which is sufficient to preserve the open cell character of said micropores and sufficient to obtain an addition of from 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film, by irradiating the coated microporous film from (a) with an amount of ionizing radiation of from 1 to 10 megarads for microporous polyethylene films and from 3 to 10 megarads for microporous polypropylene films. 2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t .av att den hydrofila organiska kolvätemonomeren har fràn 2 till 14 kolatomer och minst en polär funktionell grupp som väljes bland karboxyl, sulfo, sulfino, hydroxyl, ammonio, amino och fosfono. 450 7060 462. A process according to claim 1, characterized in that the hydrophilic organic hydrocarbon monomer has from 2 to 14 carbon atoms and at least one polar functional group selected from carboxyl, sulfo, sulphino, hydroxyl, ammonio, amino and phosphono. 450 7060 46 3. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c'k n a t av att den hydrofila organiska kolvätemonomeren väljes bland osubstituerade och alkylsubstituerade akrylsvror, vinylestrar, vinyletrar och blandningar därav.3. A process according to claim 1, characterized in that the hydrophilic organic hydrocarbon monomer is selected from unsubstituted and alkyl-substituted acrylic acids, vinyl esters, vinyl ethers and mixtures thereof. 4. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att den hydrofila organiska kolvätemonomeren väljes bland akrylsyra, metakrylsyra, vinylacetat och blandningar därav.4. A process according to claim 1, characterized in that the hydrophilic organic hydrocarbon monomer is selected from acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetate and mixtures thereof. 5. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att den normalt hydrofoba mikroporösa filmen tillhandahålles av polymerer som väljes bland polyeten och polypropen och fram» ställes medelst "lösningsmedelssträcknings“- eller "torrstrâck- nings"-metoden.5. A method according to claim 1, characterized in that the normally hydrophobic microporous film is provided by polymers selected from polyethylene and polypropylene and "prepared by the" solvent stretching "or" dry stretching "method. 6. av att ytan för mikroporerna hos den normalt hydrofoba mikro- porösa filmen kemiskt fästes med en tillsats av hydrofil organisk kolvätemonomer av fràn 0,5 till 2,5 viktprocent baserat på vikten av den obelagda filmen. 0 Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t6. by chemically attaching the surface of the micropores of the normally hydrophobic microporous film with an addition of hydrophilic organic hydrocarbon monomer of from 0.5 to 2.5% by weight based on the weight of the uncoated film. A method according to claim 1, known as a 7. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den normalt hydrofoba mikroporösa filmen har en kristallinitet större än 30%, en genomsnittlig porstorlek av från 0,04 till 0,5 um, den hydrofila organiska kolvätemonomeren väljes bland akrylsyra, metakrylsyra och vinylacetat, och till- satsen av den hydrofila monomeren till ytan av mikroporerna hos den mikroporösa filmen är i en mängd av fràn 0,5 till 2,5 vikt- procent, räknat på vikten av den obelagda mikroporösa filmen.7. A process according to claim 1, characterized in that the normally hydrophobic microporous film has a crystallinity greater than 30%, an average pore size of from 0.04 to 0.5 μm, the hydrophilic organic hydrocarbon monomer is selected from acrylic acid, methacrylic acid and vinyl acetate, and the addition of the hydrophilic monomer to the surface of the micropores of the microporous film is in an amount of from 0.5 to 2.5% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film. 8. Hydrofil öppencellig mikroporös film som har ett elektriskt motstånd av mindre än 30 milliohm per 6,45 cm2 och en vatten- flödeshastighet därigenom av högre än 0,01 cmfi/min/cm2 vid en tryckskillnad av l atm, k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar: (a) en öppencellig, normalt hydrofob mikroporös film framställd 450 706 47 av polyeten eller polypropen som karakteriseras av att den har en reducerad skrymdensitet jämfört med skrymdensiteten för en precursorfilm av vilken den är framställd, en genomsnittlig porstorlek av från 0,02 till 1,0 um och ett ytomràde av minst 10 m2 per gram, och (b) en beläggning pá ytan av mikroporerna hos den mikroporösa filmen av minst en hydrofil organisk kolvätemonomer med från 2 till 18 kolatomer som karakteriseras av närvaron av minst en dubbelbindningoch minst en polär funktionell grupp i en mängd som är tillräcklig för att bevara den öppencelliga karaktären av den mikroporösa filmen och för erhållande av en tillsats av fràn 0,1 till 10 viktprocent, baserat på vikten av den obelagda mikroporösa filmen, vilken hydrofila organiska kolvätemonomer- beläggning är kemiskt fäst till ytan av mikroporerna hos den mikroporösa filmen genom exponering för en mängd joniserande strålning av från l till 10 megarad för mikroporösa polyeten- filmer och fràn 3 till 10 megarad för mikroporösa polypropen- filmer.Hydrophilic open-cell microporous film having an electrical resistance of less than 30 milliohm per 6.45 cm2 and a water flow rate thereby greater than 0,01 cm min / min / cm2 at a pressure difference of 1 atm, characterized in that it comprises: (a) an open-cell, normally hydrophobic microporous film made of polyethylene or polypropylene characterized by having a reduced bulk density compared to the bulk density of a precursor film from which it is made, an average pore size of from 0.02 to 1.0 μm and a surface area of at least 10 m 2 per gram, and (b) a coating on the surface of the micropores of the microporous film of at least one hydrophilic organic hydrocarbon monomer having from 2 to 18 carbon atoms characterized by the presence of at least one double bond and at least a polar functional group in an amount sufficient to preserve the open cell character of the microporous film and to obtain an addition of from 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film, which hydrophilic organic hydrocarbon monomer coating is chemically attached to the surface of the micropores of the microporous film by exposure to an amount of ionizing radiation of from 1 to 10 megarads for microporous polyethylene films and from 3 to 10 megarads for microporous polypropylene films. 9. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d av att den hydrofila organiska kolvätemonomeren innehåller från 2 till 14 kolatomer och minst en polär funktio- nell grupp som väljes bland karboxyl, sulfo, sulfino, hydroxyl, ammonio, amino och fosfono.Hydrophilic microporous film according to Claim 8, characterized in that the hydrophilic organic hydrocarbon monomer contains from 2 to 14 carbon atoms and at least one polar functional group selected from carboxyl, sulfo, sulfino, hydroxyl, ammonio, amino and phosphono . 10. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d av att den hydrofila organiska kolvätemonomeren väljes bland osubstituerade och alkylsubstituerade akrylsyror, vinylestrar och blandningar därav.Hydrophilic microporous film according to claim 8, characterized in that the hydrophilic organic hydrocarbon monomer is selected from unsubstituted and alkyl-substituted acrylic acids, vinyl esters and mixtures thereof. 11. ll. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d av att den hydrofila organiska kolvätemonomeren väljes bland akrylsyra, metakrylsyra, vinylacetat och bland- ningar därav.11. ll. Hydrophilic microporous film according to claim 8, characterized in that the hydrophilic organic hydrocarbon monomer is selected from acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetate and mixtures thereof. 12. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 8, k ä n n e - 450 706 48 t e c k n a d av att den normalt hydrofoba polymera mikropo- rösa filmen väljes bland polypropen och polyeten och är fram- ställd genom "lösningsmedelssträcknings"- eller "torrsträck- nings"-metoden.Hydrophilic microporous film according to claim 8, characterized in that the normally hydrophobic polymeric microporous film is selected from polypropylene and polyethylene and is produced by the "solvent stretching" or "dry stretching" method. . 13. l3. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d av att den hydrofila monomeren är kemiskt fäst pà ytan av mikroporerna med en tillsats av från 0,5 till 2,5 viktprocent, baserat på vikten av den obelagda mikroporösa filmen.13. l3. Hydrophilic microporous film according to claim 8, characterized in that the hydrophilic monomer is chemically attached to the surface of the micropores with an addition of from 0.5 to 2.5% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film. 14. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d av att den normalt hydrofoba mikroporösa filmen är framställd genom "lösningsmedels"- eller “torrsträcknings“- -metoden och har en kristallinitet av minst 30% och en genom- snittlig porstorlek av fràn 0,04 till 0,5 um och där den hydro- fila organiska kolvätemonomerbeläggningen väljes bland osubsti- tuerade och alkylsubstituerade akrylsyror, vinylestrar och blandningar därav och är tillsatt den mikroporösa ytan hos den mikroporösa filmen i en mängd av från 0,5 till 2,5 viktprocent, räknat på vikten av den obelagda mikroporösa filmen.Hydrophilic microporous film according to Claim 8, characterized in that the normally hydrophobic microporous film is produced by the "solvent" or "dry stretching" method and has a crystallinity of at least 30% and an average pore size of from 0.04 to 0.5 μm and wherein the hydrophilic organic hydrocarbon monomer coating is selected from unsubstituted and alkyl-substituted acrylic acids, vinyl esters and mixtures thereof and is added to the microporous surface of the microporous film in an amount of from 0.5 to 2 .5% by weight, based on the weight of the uncoated microporous film. 15. Hydrofil mikroporös film enligt patentkravet 14, k ä n n e- t e c k n a d av att den hydrofila monomeren väljes bland akrylsyra, metakrylsyra, vinylacetat och blandningar därav.A hydrophilic microporous film according to claim 14, characterized in that the hydrophilic monomer is selected from acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetate and mixtures thereof.
SE8006151A 1979-09-04 1980-09-03 HYDROPHIL MICROPOROS POLYOLEFIN FILM AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION SE450706B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7164479A 1979-09-04 1979-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8006151L SE8006151L (en) 1981-04-14
SE450706B true SE450706B (en) 1987-07-20

Family

ID=22102655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8006151A SE450706B (en) 1979-09-04 1980-09-03 HYDROPHIL MICROPOROS POLYOLEFIN FILM AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5638333A (en)
KR (1) KR830001538B1 (en)
AU (1) AU6193880A (en)
BE (1) BE885063A (en)
BR (1) BR8005590A (en)
CA (1) CA1152942A (en)
CH (1) CH648576A5 (en)
DD (1) DD153884A5 (en)
DE (1) DE3032380A1 (en)
FR (1) FR2464277A1 (en)
GB (1) GB2058802B (en)
IL (1) IL60966A (en)
IT (1) IT1132617B (en)
NL (1) NL190075C (en)
PL (1) PL226579A1 (en)
SE (1) SE450706B (en)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5657836A (en) * 1979-10-16 1981-05-20 Asahi Chem Ind Co Ltd Porous hydrophilic polyolefin resin membrane and its preparation
DE3043073C2 (en) * 1980-11-14 1984-07-05 Fresenius AG, 6380 Bad Homburg Filtration membrane and method for hydrophilization
DE3116738C2 (en) * 1981-04-28 1984-07-05 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Separator for electrochemical energy storage and process for its production
CA1226112A (en) * 1982-09-09 1987-09-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microporous sheet material, method of making and articles made therewith
AU570508B2 (en) * 1983-09-12 1988-03-17 Memtec Limited Hydrophyllic ultra filter
EP0156840A4 (en) * 1983-09-12 1987-07-08 Memtec Ltd Treatment of porous membranes.
US4618533A (en) * 1984-11-30 1986-10-21 Millipore Corporation Porous membrane having hydrophilic surface and process
JPS61161103A (en) * 1985-01-10 1986-07-21 Terumo Corp Hydrophilic porous membrane and its preparation
JPS61271003A (en) * 1985-05-27 1986-12-01 Asahi Medical Co Ltd Hydrophilic compound porous membrane and its preparation
US4678813A (en) * 1985-11-11 1987-07-07 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hydrophilized porous polyolefin membrane and production process thereof
US4695592A (en) * 1986-01-07 1987-09-22 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hydrophilized porous membrane and production process thereof
JPS62253638A (en) * 1986-04-28 1987-11-05 Idemitsu Kosan Co Ltd Modification of polyolefin based porous substrate
JPS62262705A (en) * 1986-05-07 1987-11-14 Agency Of Ind Science & Technol Hydrophilic porous membrane, its production and serum separator using said membrane
JPH089668B2 (en) * 1986-10-14 1996-01-31 東レ株式会社 Hydrophilized film and method for producing the same
US4906374A (en) * 1986-12-23 1990-03-06 Pall Corporation Filtration media with low protein adsorbability
JPH0621181B2 (en) * 1987-01-12 1994-03-23 テルモ株式会社 Method for producing hydrophilic polyvinylidene fluoride porous membrane
JPH082994B2 (en) * 1987-03-12 1996-01-17 日本原子力研究所 Method for producing modified open-cell polyolefin foam
US4886836A (en) * 1987-06-03 1989-12-12 Pall Corporation Activated medium with low non-specific protein adsorption
AU613371B2 (en) * 1987-07-01 1991-08-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polypropylene articles and method for preparing same
US4950549A (en) * 1987-07-01 1990-08-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polypropylene articles and method for preparing same
US4828700A (en) * 1987-07-20 1989-05-09 The Dow Chemical Company Rejection enhancing coatings for reverse osmosis membranes
JPH0829234B2 (en) * 1987-07-27 1996-03-27 旭化成工業株式会社 Hydrophilic microporous membrane
US4976897A (en) * 1987-12-16 1990-12-11 Hoechst Celanese Corporation Composite porous membranes and methods of making the same
US5102552A (en) * 1987-12-16 1992-04-07 Hoechst Celanese Corporation Membranes from UV-curable resins
CA1314666C (en) * 1988-06-13 1993-03-23 Kazuo Toyomoto Selectively ion-adsorptive, porous membrane
US4885077A (en) * 1988-11-17 1989-12-05 Becton, Dickinson And Company Composite membrane, method for its preparation and electrolyte sensor including same
US5258419A (en) * 1989-06-26 1993-11-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Methods of preparing radiation resistant heat sealable polymer blends
US5209984A (en) * 1989-06-26 1993-05-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Films of radiation resistant heat sealable polymer blends having a surface adhesion layer grafted thereto
US5140073A (en) * 1989-06-26 1992-08-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Radiation resistant heat sealable polymer blends of compatible polymers and methods of preparing same
JP2798267B2 (en) * 1989-07-21 1998-09-17 テルモ株式会社 Gamma-ray sterilizable hydrophilized porous material
US5180492A (en) * 1989-07-21 1993-01-19 Terumo Kabushiki Kaisha Hydrophilic porous material sterilizable with gamma-ray
US4944879A (en) * 1989-07-27 1990-07-31 Millipore Corporation Membrane having hydrophilic surface
US5232642A (en) * 1991-02-08 1993-08-03 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process of making porous polypropylene hollow fiber membrane of large pore diameter
JPH0523296U (en) * 1991-08-31 1993-03-26 ホーチキ株式会社 Telephone device for fire alarm system
DE19620634C2 (en) * 1996-05-22 1998-08-27 Fraunhofer Ges Forschung Process for the production of adhesion-promoting layers on plastic surfaces
GB2325467B (en) * 1997-05-21 2000-11-01 Dainippon Ink & Chemicals Process for producing material with hydrophilic surface
CA2327067A1 (en) * 1999-12-06 2001-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Surface reformed fiber body, liquid container using fiber absorber, and method of producing fiber absorber for use in liquid ejection
DE10055084A1 (en) 2000-11-07 2002-06-13 Basf Ag Flexible, open-celled, microcellular polymer foams
JP4521978B2 (en) * 2000-11-08 2010-08-11 キヤノン株式会社 Ink tank, ink jet recording apparatus
US6734386B1 (en) 2001-09-24 2004-05-11 Meissner Filtration Products, Inc. Method for rendering PVDF membrane hydrophilic
JP4016712B2 (en) * 2002-05-13 2007-12-05 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション Lithium ion conductive polymer electrolyte and polymer electrolyte battery using the same
CN102215944A (en) * 2008-11-17 2011-10-12 东丽东燃机能膜合同会社 Microporous membranes and methods for producing and using such membranes
CN107250233B (en) * 2015-03-18 2020-10-30 旭化成株式会社 Polyamide resin foam molded body and method for producing polyamide resin foam molded body
CN105694322A (en) * 2016-01-20 2016-06-22 广州立白企业集团有限公司 Water-soluble thin film with good water dissolving performance and small bag prepared from water-soluble thin film
CN106268366A (en) * 2016-08-08 2017-01-04 天津工业大学 The preparation method and applications of modified polypropene hollow-fibre membrane
CN113171692A (en) * 2021-04-12 2021-07-27 苏州优可发膜科技有限公司 Preparation method of polytetrafluoroethylene hydrophilic membrane

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644098B2 (en) * 1973-12-28 1981-10-17
JPS5479426A (en) * 1977-12-08 1979-06-25 Seiko Instr & Electronics Separator for alkali primary cell

Also Published As

Publication number Publication date
IL60966A0 (en) 1980-11-30
DE3032380A1 (en) 1981-03-19
GB2058802B (en) 1984-02-01
JPS5638333A (en) 1981-04-13
SE8006151L (en) 1981-04-14
KR830001538B1 (en) 1983-08-10
NL190075B (en) 1993-05-17
DD153884A5 (en) 1982-02-10
NL190075C (en) 1993-10-18
DE3032380C2 (en) 1992-12-17
KR830003287A (en) 1983-06-18
AU6193880A (en) 1981-03-12
CH648576A5 (en) 1985-03-29
JPH021177B2 (en) 1990-01-10
BE885063A (en) 1981-03-03
NL8004988A (en) 1981-03-06
PL226579A1 (en) 1981-05-22
GB2058802A (en) 1981-04-15
FR2464277B3 (en) 1982-07-02
IT1132617B (en) 1986-07-02
FR2464277A1 (en) 1981-03-06
IT8024411A0 (en) 1980-09-02
CA1152942A (en) 1983-08-30
BR8005590A (en) 1981-05-12
IL60966A (en) 1983-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE450706B (en) HYDROPHIL MICROPOROS POLYOLEFIN FILM AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION
US4346142A (en) Hydrophilic monomer treated microporous films and process
US3558764A (en) Process for preparing microporous film
US3853601A (en) Hydrophilic microporous film
US3839516A (en) Process for the preparation of opencelled microporous films
US4359510A (en) Hydrophilic polymer coated microporous membranes capable of use as a battery separator
CA1159108A (en) Coated open-celled microporous membranes
US4438185A (en) Hydrophilic polymer coated microporous membranes capable of use as a battery separator
US4257997A (en) Solvent stretch process for preparing a microporous film
JP5491402B2 (en) Hydrophilic porous substrate
US3679538A (en) Novel open-celled microporous film
US3929509A (en) Hydrophilic microporous film
JP4988656B2 (en) Multi-component composite separation membrane and method for producing the same
SE448888B (en) PROCEDURE FOR PREPARING MICROPOROSA HIGHLY FIBERS
KR19980702737A (en) Polyethylene microporous membrane and its manufacturing method
JP2021082596A5 (en)
JP2001523548A (en) Microporous membrane and method for producing the same
US3920785A (en) Process for increasing the porosity of opencelled microporous film
JP2008214425A (en) Method for producing finely porous polyolefin membrane
CN110635089B (en) Preparation method of high-permeability vinylidene fluoride polymer mixed coating diaphragm
JPH1067870A (en) Microporous polyethylene film and its production
JP3669777B2 (en) Polyethylene microporous membrane
JPH1067871A (en) Production of microporous polyethylene film
JP4854961B2 (en) Method for preparing a porous polymer article
JPH10298340A (en) Production of microporous polyolefin membrane

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8006151-8

Effective date: 19940410

Format of ref document f/p: F