TW572775B - Multi-component composite membrane and method for preparing the same - Google Patents

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572775 玖、發明說明.： 【發明所屬之技術領域】 相關應用對應參考 此發明申請案係以在2000年6月23曰向韓國工業 財產局（Korean Industrial Property Office)提出的第 2000 34948 $虎申請案為基礎’其内容併入本文中以供參 考0 發明背景 (a)發明領域 10本發明係與多成分組成薄膜及其製備方法有關，且更特 別地’係與包含有支持層和活性層之多成分組成薄膜， 該活性層係具有如傳統活性層般密集的結構，其能夠在 其上面依照加工條件而形成細孔，並藉著可控制大小的 細孔而改良透氣性，該組成薄膜具有活性層的特殊性 15 質，並藉由離子束輻射作用來強化支持層和活性層之間 的界面黏附強度，以及製備相同物之方法。 t Hi (b)相關的技藝的描述 現今有許多的薄膜類型正在使用，例如微量過渡 20 膜、超濾膜、氣體分離膜、全蒸發膜與逆滲透膜。 本發明係與微量過濾膜有關，並特別係與應用於可 充電的裡離子電池之分隔器有關’其包含如聚乙稀和聚 丙稀的聚稀煙。 當聚烯烴之一的高結晶性聚丙烯（HCPP)用於本 6 572775 發明的分隔器中.時’分隔器的透氣性被預期將會增加。 一般的聚丙烯之結晶度係低於50。/〇，但是Hcpp結晶 度係大於50%，而且鳴高度全同立構的，因此其密度、 熔點、溶解熱與結晶溫度高，且例如剛性、耐熱性、衝 5擊強度、抗刮痕性與尺寸安定性的特性是優良的。 一組成薄膜通常係由界面聚合作用、膜改質作用與 次塗作用來加以製備。藉由使用例如微量過濾膜或超濾 膜的微孔薄膜來作為一支持層，浸塗作用係廣泛地應用 於製備組成薄膜中，將談微孔薄膜以一當做一活性層使 10用的材料的溶液加以塗佈，並將該塗佈的薄膜弄乾。藉 著浸塗作用製備的組成薄膜，具有一包含有規律大小的 孔洞之支持層與一具有密集結構之活性層。該組成薄膜 在應用上受到限制，因為該活性層具有較少的類似於微 量過渡膜或超濾膜之相同尺寸的孔洞，而且其容易因為 15 在支持層和活性層之間的弱界面黏附強度而脫層。 此組成薄膜可如美國專利第3,249，1〇9、4,388，189, 和5，102,552號中所述的，藉由在微孔薄膜上塗佈一個 聚合物而製備。除此之外，一種親水性單體，例如丙稀 酸’與例如聚乙烯氧化物之聚合物，係以電暈處理來 20進行接枝作用，因而該薄膜係具有一個經修飾的表面， 且其因而特別具有如美國專利第4,346,142、5,085,775, 和5,294,346中所揭露的親水性。然而，雖然該膜具有 一經修飾的表面和親水性，由於該過程係為複雜的且膜 的透氣性並不理想，接枝聚合作用的方法並不常被應 7 572775 用。 一用於一般的電池之具有規則-大小的孔洞之分隔 器，其係以一聚合物電解質溶液一塗布，且其係在如美 國專利第5,716,421號和歐洲專利第0933824 A2號中 5所揭露之可充電的鋰離子電池中作為一分隔器。然而， 當分隔器係以前述的方法製備的時候，該薄膜係具有密 集的結構，也就是說，在膜的表面上沒有形成孔洞，且 通透性（例如透氣性）降低，且在支持層和活性的層之間 的界面黏附強度不足。 10 【發明内容】 發明摘要 本發明的一個目的是提供一包含有支持層和活性層 之多成分組成薄膜，該活性層係具有如傳統活性層般密 集的結構，其能夠在其上面依照加工條件而形成細孔， 15並藉著可控制大小的細孔而具有改良的透氣性，該組成 薄膜具有活性層的特殊性f，並藉由離子束輻射作用來 強化支持層和活性層之間的界面黏附強度，以及製備該 組成薄膜之方法。 為了要達成這個目的，本發明提供一種包含一支持 2〇層和二個活性層之多成分組成薄膜。 此外，本發明提供一多成分組成薄膜的製備方法， 其包含下列步驟： a)藉由將一作為一支持層之聚合物喷射入一擠 壓機内來製備一前驅物薄膜； 25 b)在低於該聚合物熔點的溫度下將該前驅物薄 8 膜退火·； C)在反應氣體的輔助下以離子束輻射照射在該 退火的前驅物薄膜的二表面或其中之一表面 上； d) 在該被離子束輻射照射之前驅物薄膜的二表 面上塗布以一聚合物溶液，其係用來作為一活 性層； e) 乾燥該塗佈的前驅物薄膜； f) 在低於室溫的溫度下’低溫延展該乾的前驅物 薄膜； δ)在低於聚合物熔點的溫度下，高溫延展該經低 溫延展的前驅物薄膜；以及 h)在低於聚合物熔點之溫度下，利用一張力熱固 化高溫度·延展的前驅物薄膜。 囷式簡要說明 、田隨附的圖式一起思考時，藉由參考下列的詳細描 述本發明及其許多伴隨的優點將更明白且更容易了解， 其中： 第1圖係表示根據本發明之實施例丨的組成薄膜的 表面之掃瞒式電子顯微鏡（SEM)相片；以及 第2圖係為表示依據比較例1的一習知組成薄膜表 面的SEM相片。 【實式】 發明的詳細說明 在下述的詳細描述中，僅僅藉著例示本發明之發明 572775 人所預想的最佳實施態樣來顯示並描述本發明之較佳具 體例。如同所將被了解的，本發明可以在各種明顯不同 的態樣中加以改良，而全部都不背離本發明。因此，圖 式和描述在本質上，係要被視為用於例示說明而不是用 5 於限制的。 本發明係在下述中加以詳細地描述。 本發明提供一種組成薄膜及其之製備方法，其包含 以一活性材料塗布一沒有孔洞之一般薄膜，而不是如傳 統方法的以一活性材料塗布一微孔薄膜。 10 本發明的組成薄膜係藉著結合運用傳統乾燥過程和 使用一溶液的相轉化作用而製備的，其中該等孔係藉由 延展作用而在該乾燥過程中形成。除此之外，當增加一 離子束輻射照射步驟至製備步驟中以製備本發明的薄膜 時，將改善在支持層和活性層之間的一界面鍵結。 15 使用一傳統乾燥過程的製備方法，係為在將聚合物 的結晶區域以一特定方向來定向之後，將一非結晶區域 經由冷的延伸作用來打破，同時結晶區域的方向的一致 性對於薄膜的特性是具有決定性的。 使用相轉化作用的方法，係為一種在調控的溫度下 20藉由聚合物和溶液的溶劑之相_分離或是在製備一聚合物 /合液之後使用無溶劑的方式來形成孔洞的方法。 為了要改良該表面’其運用了一離子束輻射照射過 程其中例如氫、氫、氧、氮和二氧化碳的氣想，係被 離子化並在具有反應氣體㈣境之下照射至該表面，該 10 572775 反應氣體係在該離子化氣體與該薄膜表面碰撞的時候要 與該離子以及該表面反應者。 在本發明中，為了要製備一作為一支持層之材料， 一前驅物薄膜係在該乾燥過程的一步驟中製備，其係被 5塗布以一用來作為一活性層的聚合物溶液，其係在適當 的情況下從聚合物溶液中相分離的，並且其係被延展， 而藉此該製備膜而在膜上形成孔洞。在該膜製備的時 候，為了要在支持層和活性層之間增加界面黏附強度， 離子束輻射照射過程係在塗布過程之前施行，因而改良 10 了膜之表面。本發明的組成薄膜包有孔含材料，其係分 別地用作支持層和活性層。在前驅物薄膜製備期間將聚 合物的結晶區域以某一方向來定向之後，藉由一延伸過 程來形成支持層的孔洞時，支持層與活性層的孔洞大小 和分布係彼此不同的。另一方面，活性層的孔洞係在經 15由相-轉化作用形成一緻密結構之聚合物薄膜之後，藉由 一延伸過程而形成。聚合物薄膜的微-裂縫和微-孔洞可以 在薄膜變延展之前依據相-轉化作用的條件而加以形成， 因此孔洞形成的程度是可依據相-轉化作用的條件而加以 控制的。 20 本發明的支持層與傳統的乾燥過程所製備的薄膜具 有相同的特性，同時該活性層會依據該加工條件而具有 各種不同大小的孔洞。除此之外，在支持層與活性層之 間的聚合物鏈中之相互-擴散作用以及在支持層和活性 層之間的表面化學鍵結的強度，係經由高溫延展作用與 25熱-固化作用而改善。當離子束照射到該等層次的時候， 11 572775 該表面的化學鍵可以進一步地加強。 用於本發明的支持層之材料並未限制於某些材料， 且其通常包含一或更多由下述材料組成之組群中所選出 之材料：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚 5 乙烯、聚丙烯、高結晶性聚丙烯、聚乙烯-丙稀共聚物、 聚乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-己烯共聚物、聚乙烯-辛烯 共聚物、聚苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙稀、 聚苯醚、聚楓、聚碳酸酯、聚酯、聚醯胺、聚胺基曱酸 脂、聚丙烯酸酯、聚偏二氣乙烯、聚偏氟乙烯、聚石夕氧 10 烷、聚烯烴、離聚物、聚曱基戊烯與氫化寡環戊二稀 (HOCP)，以及其混合物，且較佳係僅使用為選自上述群 組的材料、摻合-材料或層合材料。 作為活性層的聚合物溶液的聚合物，係被依照該組 成薄膜的最後用途來選擇，其係較佳地包含至少一選自 15下列群組的材料，該群組包含有聚乙烯、聚丙烯、聚偏 氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚環氧乙烷、聚 環氧丙烧、聚環氧丁烧，聚胺基甲酸醋，聚丙烯腈，聚 丙烯酸酯，聚丙烯酸，聚醯胺，聚丙烯醯胺、聚乙酸乙 烯酯、聚乙烯咄咯啶酮、聚三縮四乙二醇二丙烯酸酯、 20聚礙、聚苯醚、聚碳酸醋、聚酯、聚偏二氣乙烯、聚石夕 氧烷和聚烯烴離聚物，以及其之衍生物。 聚口物溶液的溶劑係依聚所使用的聚合物而選擇 的’且其係較佳包含至少一選自下列群組的溶劑：i•甲美 •2吡咯啶輞（NMP)、丙酮、乙醇、正_丙醇、正·丁醇二 己烧、環己醇、乙酸、乙酸乙醋、乙鍵、二甲基甲酿 胺（DMF)、一甲基乙醯胺（DMAc)、二噚烷、四氫呋 12 25 572775 喃（THF)、二甲亞颯（DMSO)、環己烷、苯、甲苯、二 甲苯與水，以及其之混合物。 該聚合物溶液係較佳地在下列的條件下使用。在該 聚合物溶液的塗布過程期間，一般沒有孔洞的薄膜係在 5 聚合物溶液中加以浸塗，該聚合物溶液的濃度係較佳地 在0.01 wt%或更多的。除此之外，該被塗布的聚合物之 乾燥係較佳的於選自由氮、氧、二氧化碳和空氣所構成 的群組之氣體環境下，在小於該溶劑的飽和蒸汽壓力之 飽和蒸汽壓力的氣體環境中，於相對濕度為1到100% 10 的條件下進行。活性層在塗層與乾燥之後，其厚度係較 佳地介於〇· 1到20/zm之間。 離子束輕射照射係在1 〇-1到1 〇-6 torr之間的真空 下進行，以活化電子、氫、氦、氧、氮、二氧化碳、空 氣、氟、氖、氫、氪和Νβ，以及其之混合物，上述的 15離子粒子具有從0·01到106千電子伏特的能量。較佳 地’該離子粒子的數量係介於105到個離子/cm2 之間。該反應氣體係i佳地包含氦、氫、氧、氮、氨、 一氧化碳、二氧化碳、氣氟碳化合物、甲烷、和Ν2〇 , 以及其之混合物，而且該反應氣體的流速係較佳地在0.5 20 到20毫升/分鐘之間。 依照本發明之組成薄蹲的製備方法包含以下的步 驟。 a)製備支持層的前驅物薄膜：前驅物薄膜係以一 具有T形鑄模或管狀鑄模之擠壓機，擠壓出一 13 572775 用來作為一支持層的聚合物而加以製備。 b) 退火·該刖驅物薄膜係在一乾燥爐中以一個低 於聚合物之熔點的溫度退火，因此該前驅物薄 膜具有增加的結晶性與彈性回復比例。 c) 在反應氣體的辅助下以離子束輻射照射：在前 驅物薄膜被置於在一真空室内且離子化氣體 係被注入離子搶之内而具有一能量後，該具有 一能量之離子粒子係依據電流的的不同，而被 輻射照射在該前驅物薄膜之一上或兩側上。調 控一能量源以使該等離子的能量係介於〇〇1 到106千電子伏排特之間。在輻射照射該離子 束時，一流速在〇·5到20毫升/分鐘間改變 之反應氣體係被注入該真空室内以修飾該前 驅物薄膜的表面。依據該多成分組成薄膜所需 要的物理性質，該前驅物薄膜之表面的修飾作 用可以在退火作用之前或之後進行。 d) 以一用來作為活性層的聚合物溶液來塗布該 前驅物薄膜：在一聚合物溶液藉由將一用來作 為活性層的聚合物溶解在一所欲的溶劑中而 製備之後，該前驅物薄膜係以該聚合物溶液加 以塗布的。該前驅物薄膜可以在退火作用之前 或之後使用。除此之外，在塗布之前，離子 束的輻射照射作用可以依據該多成分組成薄 膜所需要的物理性質，而在反應氣體的輔助 14 572775 下進行.。濃縮和塗布條件會依據所使用的材料 和δ亥組成薄膜的最終用同之不同而改變。· e) 藉由相-轉化·作用形成聚合物薄膜：在塗布作用 之後，該溶劑係在適當條件下被蒸發。該活性 5 層之聚合物薄膜的結構係有賴於乾燥作用的 狀況。 f) 低溫延展作用：微裂縫係在一低於室溫之溫度 下’使用一滾筒或其他不同的延展機具，被單 軸向地延展一經退火的薄膜而形成。 10 g)尚溫延展作用··藉由離子束輻射照射作用，並 在一個低於支持層和活性層之聚合物的熔點 之溫度下，經由使用滾筒或其他的機具來單軸 向地或雙軸向地延展該經低溫延展的薄膜，而 形成具有所欲尺寸的微孔洞並將機械特性提 15 供至薄膜。 h)熱固化作用·在鬲溫延展作用之後，該薄膜在 一低於支持與活性層之聚合物的熔點之溫 度，於張力下熱固化一段特定時間。 該多成分組成薄膜的製備步驟，描述了用來製備具 20有最適當之物理特性之薄膜的所有過程，其中依據這謝 物理特性該薄膜可以省略某些步驟或加入一些處理，而 也可藉由改變每個該等步驟的次序來加以製備。 下列各項實施例和比較例進一步的詳細說明本發 明，但是本發明並不侷限於這些例子。 25 藉著下列各項實施例和比較例所製備之微孔薄膜， 15 572775 係依照下列各項特性加以評估： a) 厚度； b) 透氣性：JIS<PSI17日本工業規格磅17; c) 孔洞大小：掃瞄式電子顥微鏡（SEM)，穿隧式 5 電子顯微鏡（TEM); d) 界面黏附強度：JIS Z0237 ;且 e) 電解質的浸濕速率（所使用之電解質：碳酸乙 二醇（EC):二甲基碳酸鹽（dc) = 4:6) 實施例1:從高結晶性聚丙烯和Kynar461製備組 1〇 成薄膜 高結晶性聚丙烯係被用來作為一支持層，而聚偏氟 乙烯（PVDF)是用來作為活性層以製備一前驅物薄膜， 而該刖驅物薄膜係經過一乾燥過程來延展以製備一組成 薄膜。 15 (製備一前驅物薄膜） 尚結晶性聚丙烯係用來作為支持層的一個成分。其 熔化指數為0.50 g/min，密度為〇 91 g/cc，以示差掃描 熱量計（DSC)所測得之熔點為i66^c，結晶溫度為 U4.5C，結晶度為57%、用c13核磁共振（NMR)所測 20得全同立構規整度為98%，以及在溶解在二甲苯中之後 可測彳于約2%之無規立構部分，且前驅物薄膜係使用具 有T形鑄模和拉撐裝置的一單螺軸擠壓機，而自高結晶 性聚丙稀加以製備。擠出溫度和冷卻輥的溫度係分別為 220 C與80°C、拉緊速速率是2〇公尺/分鐘，且拉伸比 16 572775 率（e>dr)係為60 〇 (退火） 該製備之前驅物薄膜係在一個乾燥的爐中以1 50 °C退火1小時。 5 (塗布作用） 在退火之後，藉由將具有低結晶度之Kynar461(Elf Atochem North America的一種產品）溶解在丙酮中而製 備之溶液’被浸塗在所製備出的前驅物薄膜之兩邊。當 的時候，該塗不作用係在相對濕度維特於6〇%之大氣 1〇下進行，而且丙酮係在相對濕度為6〇%的相同狀態下蒸 發。所塗布的Kynar461之厚度大約是3 /zm。 (低溫延展作用） 在塗布作用之後，該經塗布之薄膜係在室溫下，單 軸向地低溫延展至以薄膜的最初長度為準為50%之延 15 展比。 (局溫延展作用） 在低溫延展作用之後，該經低溫延展之薄膜係在 140 °C下，單軸地高溫延展到以薄膜最初長度為準為 100%之延展比。 20 (熱固化） 在經高溫延展的薄膜於.140°C在張力下熱固化1〇 分鐘之後，冷卻該熱固化之薄膜以製備一組成薄膜。 組成薄膜的性質係表示在表1中。 表1中顯示微孔洞如實施例1般的在活性層和支 17 572775 持層上形成，且相較於當Kynar461依據傳統製備方法 塗布在一分隔器上，而在用來作為一活性層的Kynar461 (參照第1圖與第2圖）上不形成微孔洞者，依據實施 例1之膜透氣性係被加以改良。除此之外，在支持層和 5活性層之間的界面黏附強度增加。一般認為該電解質的 浸濕速率，係由於形態上的改變與黏附強度的增大而增 加0 實施例2 :以離子束輻射照射自高結晶性聚丙稀與 Kynar461製備組成薄膜 、 10 除了離子束係在以Kynar461溶液塗布之前輻射照 射至刖驅物薄膜上之外’ 一組成薄膜係利用與實施例1 相同的方法加以製備。在前驅物薄膜利用與實施例丨相 同的方法製備之後，將其安置在一將壓力維持在1〇-5到 1(T6 torr之間的真空室之内，以離子搶將arg0I1陽離子 15 輻射照射到前驅物薄膜的兩邊，並且同時地用來作為反 應氣體之氧係以4毫升/分鐘的量注入該室之内被，以處 理該前驅物薄膜表面。離子束的能量係為〇·5千電子伏 特’且離子的輻射照射數量係為1〇16個離子/cm2。在離 子束輻射照射之後，一組成薄膜被以如實施例1中相同 20的方式製備。 在表1中，其顯示孔洞係如實施例1中般的在支 持層和活性層兩者之上形成：，且更特別地，該在支持層 和活性層之間的界面黏附強度以及電解質的浸濕速率係 少許地改善。 25 實施例3 ··自高密度聚乙烤Kynar461製備一薄膜。 18 572775 除了高密度聚乙烯係用於作為一支持層而非高結晶 性聚丙烯之外，一組成薄膜係以與實施例！相同的方式 加以製備。該高密度聚•乙烯具有〇·3克/iO分鐘的一個溶 化指數與0.964 g/cc的密度。前驅物薄膜係以與實施例 5 1相同的方式加以製備。該拉撐裝置的擠出溫度和冷卻 輥溫度分別是200°c與8(TC、該薄膜的拉撐速率是3〇 公尺/分鐘，且所製備之前驅物薄膜的拉伸比例係為8〇。 該所製備的前驅物薄膜係在乾造爐中以丨25退火j 小時。該經退火的前驅物薄膜之兩側係以與實施例i相 10同的方式塗布Kynar46卜該經塗布的前驅物薄膜係在室 溫下，單軸向地延展到以薄膜最初長度為準係為5〇%的 延展比，然後其在120°C下立刻被單軸地高溫延展到以 薄膜最初次長度為準係為5〇%的延展比。該經高溫延展 的薄膜係於120°C在張力下熱固化10分鐘，然後冷卻 15該經熱固化之薄膜以製備一組成薄膜。第1表中顯示該 所製備之組成薄膜的性質。 在表1中’可以發現孔洞係如實施例1中般的在 支持層和活性層兩者之上形成，且該界面黏附強度以及 電解質的浸濕速率係被改善。 2〇 比較例1 :由Ceigard2400和Kynar461製備之組 成薄膜 一活性層係藉由傳統的方法塗布在一個微孔薄膜 上。 僅由聚丙稀製備的Ceigard 2400 (Celanese公司的 19 572775 -個產品）係為在該多孔薄膜中作為支持層，而K，r 461係如例子丨、2和3中一樣作為一活性層，且該 Kynar461溶液係塗布在有孔洞的Ceigard 24⑼上，且 藉此製傷一組成薄膜。 5 第1和2圖表示比較例1的組成薄膜不具有孔 洞，不像依據本發明實施例之組成薄膜般的在活性層上 形成孔洞。 表1顯示該所製備的組成薄膜之特性。其顯示由 Ceigard2400和Kynar461所製備的組成薄膜，具備一個 10 太差勁而無法測量的透氣性，且界面黏附強度和電解質 的浸濕速率係較差的。

Table 1 表 1 實施例1 實施例 2 實施例 3 比較例1 厚度 (β m) 20 20 20 20 孔洞 大小 (V m) 支持 層 0.3 X 0.1 0.3 X 0.1 0.4 X 0.1 0.3 X 0.1 活性 層 0.8 X 0.3 0.8 X 0.3 0.6 X 0.3 無法測量 透氣性 (sec/100 cc) 560 565 620 無法測量 界面黏附 強度（gf) 180 250 240 85 電解質的 浸濕速率 (sec) 10 8 9 4 20 15 572775 藉著傳統的方法製備之組成薄膜具有一太差勁而無 法測量的透氣性，但$本發明的組成薄膜則具有一個介 於560到620 sec/100 cc之間的改良的透氣性，因為活 性層和支持層兩者具有一在適當的製備條件下可以製備 5之可控制大小的孔洞之致緻密結構。除此之外，位於組 成薄膜外侧上的活性層具良好的特性。也就是，本發明 的支持層具有與利用傳統的乾燥過程所製備的薄膜相同 的性質，且該活性層具有依據其加工條件而有的各種不 同大小的孔洞。 10 除此之外，當組成薄膜藉著一具有為85 gf的界面 黏附強度之傳統方法加以製備的時候，本發明的組成薄 膜將具有介於180到250 gf之間的改良界面黏附強 度。该改良的界面黏附強係源自於高溫度延伸作用與熱_ 固化作用，該界面黏附強度因為在支持和活性層的聚合 15物鏈之間的相互鍵結（mutual bond)加強而增加。界面黏 附強度可藉著離子束輻射照射作用而更進一步改良。 此外，該浸濕速率略微改善，且一般推測浸濕速率 的改善是導因於形態上的改變與界面黏強度增加。 雖然本發明已經參照較佳具體例而被詳細地描述， 2〇習於此藝者將會了解可以對其進行各種不同的修飾和替 換而不偏離在隨附的申請專利範圍中所述的本發明的精 神和範圍。 21 572775 【圖式簡單說明】 第1圖係表示根據本發明之實施例1的組成薄膜的 4 表面之掃瞄式電子顯微鏡（SEM)相片；以及 第2圖係為表示依據比較例1的一習知組成薄膜表面 5 的SEM相片。 【囷式之主要元件代表符號表】 22

Claims (1)

1. 572775—Τ~Ί 拾、申請專利範圍： i· 一種具有改良的通透性之多成分組成薄膜，其包含有活性 層和支持層，其中該支持層係位於該活性層之間， 其中該活性層具有可調控大小之孔洞，該孔洞係使用 5 相轉化來形成，且 該活性層的一成分係為一或多種選自下列物質所組成 之群組的聚合物：聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟 乙烯-六氟丙烯共聚物、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚環氧 丁烷、聚胺基甲酸酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、 10 聚醯胺、聚丙烯醯胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯啶酮、 聚三縮四乙二醇二丙婦酸酯、聚楓、聚苯醚、聚破酸酯、 聚酯、聚偏氯乙烯、聚矽氧烷和聚烯烴離聚物，以及其衍 生物。 2·如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該支持層 15 的一成分係至少為一選自下列物質所組成之群組的聚合 物··高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性的低密度聚乙稀、 聚丙烯、高結晶性聚丙烯、聚乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯_ 丁烯共聚物、聚乙烯-己烯共聚物，聚乙烯_辛烯共聚物、聚 苯乙烯·丁烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-乙烯_丁烯-苯乙烯共 20 聚物、聚苯乙烯、聚苯醚、聚颯、聚碳酸酯、聚酯、聚醯 胺、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯、聚偏氣乙烯、聚偏氟乙 烯、聚矽氧烷、聚烯烴、“聚物、聚甲基戊烯、與氫化募 環戊二烯（HOCP)，以及其等之衍生物。 3·如申請專利範圍帛2項之多成分組成薄膜，其_該高結晶 25 性聚丙稀具有一或多項選自0.905 g/cc或更大之密度、164 23 572775 。以更高的熔點、125t或更高之結“度、50%或更大之 結晶度、96%或更大之全同立體異構規整度，以及州或 更少之無規立體異構部分所組成之群組義理性質。 4. 如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該支持層 的孔洞大小係介於〇·謝到1G “之間的範圍。 5. 如申请專利|&圍第1項之多成分故成薄膜，其中該支持層 的厚度係介於1到50//m之間的範圍。 6. 如申請專利範圍第i項之多成分組成薄膜，其中該活性層 的孔洞大小係介於0.01//111至1〇 em。 7·如申请專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該活性層 的厚度係介於0·01到2〇//111之間。 8·如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該組成薄 膜的透氣性係等於或少於7,00〇 sec/10〇 cc。 9·如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該組成薄 膜的浸濕速率係等於或少於30秒。 10·如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該組成薄 膜包含二或更多之活性層與一或更多的支持層，且該組成 薄膜具有三層或複層之結構。 U·如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該支持層 係以申請專利範圍第2項的聚合物成分加以摻合或層合。 12·如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其中該組成薄 膜係用於水處理、血液透析作用、酵素純化、在藥物運輸 中作為貼布、氣體分離作用、過蒸發作用、逆滲透作用或 電解分離作用中。 24 572775 13.如申請專利範圍第1項之多成分組成薄膜，其係用來作為 電池之分隔器。 14·如申請專利範圍第Γ項之多成分組成薄膜，其係用來作為 可充電之鋰離子電池或可充電之鋰離子聚合物電池之分隔 5 器。 15. —種多成分組成薄膜的製備方法，其包含以下步驟： a) 藉由將一用來作為支持層之聚合物喷射入一擠壓機内 來製備一前驅物薄膜； b) 在一低於該聚合物熔點的溫度下將該前驅物薄膜退 10 火； c) 以離子束輻射照射在該經退火的前驅物薄膜之一侧或 兩侧的表面上； d) 在反應氣體的輔助下，在該經離子束輻射照射之前驅物 薄膜的兩側表面上塗布以一聚合物溶液，其係用來作為 15 一活性層； e) 乾燥該經塗布的前驅物薄膜； f) 在低於室溫的溫度下，低溫延展該經乾燥的前驅物薄 膜； g) 在一低於聚合物熔點的溫度下，高溫延展該經低溫延展 20 的前驅物薄膜；並且 h) 在低於聚合物的熔點之瀑度下，在張力下熱固化經高溫 延展的前驅物薄膜。 16.如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟d)中之聚 合物溶液，係藉由浸塗作用而被塗布在該前驅物薄膜的兩 25 572775 侧上。 17. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟（1)中之聚 合物溶液的濃度係等於或大於0.01 wt%。 18. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟e)的乾燥 5 作用係在1到100%的相對濕度範圍之間進行。 19. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟e)的乾燥 作用係在飽和蒸汽壓之下進行。 20. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟e)的乾燥 作用係在一選自由氮、氧、二氧化碳和空氣所組成之群.組 10 的氣體環境之下進行。 21. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中該活性層具有一 範圍在0.1到20 的厚度，其係經過步驟d)和e) 之塗布作用與乾燥作用而形成。 22. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟c)的該離 15 子束的輻射照射作用係於範圍在HT1到10_6 torr的真空 下進行。 23. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟c)中之該 離子束輻射照射作用，係藉由活化選自以下群組之電子和氣 體而進行，該群組包含有：氦、氫、氧、氮、二氧化碳、空 20 氣、氟、氖、氬、氪、N20，以及其之混合物，因而該氣體 具有0.01到106千電子伐之間的能量；並將該離子束輻 射照射在該前驅物薄膜的表面上。 24. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中該離子的輻射照 射數量係介於1〇5到l〇2G離子/cm2的範圍。 26 572775 25.如申請專利範圍第15項的製備方法，其中步驟c)的輻射 照射作用係在選自於以下群組的氣體環境下進行，該群組包 含有氦、氫、氮、氨，一氧化碳、二氧化碳、氯氟甲烷、甲 烷與N20氣體環境，以及其之混合物。 5 26.如申請專利範圍第25項的製備方法，其中該反應氣體的 流速係介於0.5到20毫升/分鐘之間。 27. 如申請專利範圍第15項的製備方法，其中該多成分組成薄 膜的製備步驟，可以在不論在何種順序的結合中進行。 28. 如申請專利範圍第15項之製備方法，其中該聚合物溶液的 10 一溶劑係為一或多種選自下列物質組成之群組的溶劑：1- 甲基-2吡咯啶酮（NMP)、丙酮、乙醇、正-丙醇、正-丁醇、 正·己烷、環己醇、乙酸、乙酸乙酯、乙醚、二甲基甲醯胺 〇DMF)、二曱基乙醯胺（DMAc)、二哼烧、四氫吱喃 (THF)、二甲亞颯（DMSO)、環己烷、苯、甲苯、二曱苯與 15 水，以及其混合物。 27