JPH04132713A - Graft polymerization and device therefor - Google Patents

Graft polymerization and device therefor

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JPH04132713A
JPH04132713A JP25320990A JP25320990A JPH04132713A JP H04132713 A JPH04132713 A JP H04132713A JP 25320990 A JP25320990 A JP 25320990A JP 25320990 A JP25320990 A JP 25320990A JP H04132713 A JPH04132713 A JP H04132713A
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JP
Japan
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graft polymerization
substrate
treated
monomer
graft
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Application number
JP25320990A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Onishi
誠人 大西
Kenichi Shimura
賢一 志村
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title polymer useful for immobilizing substrate of physiologically active substance by subjecting a monomer to graft polymerization onto a substrate to be treated, in a vacuum atmosphere, removing the unreacted monomer and grafting another monomer onto to the substrate to uniformly form graft chains on the surface. CONSTITUTION:A substrate 25 (e.g. porous film made of polypropylene) to be treated is held between bobbins 33 and 36, fixed in a main body 11 of a vacuum tank, the main body 11 of a vacuum tank is evacuated while winding the substrate film 25, an argon gas is introduced from a plasma gas inlet 22 to the main body, the substrate is irradiated with plasma, the argon gas is removed under reduced pressure, a first monomer (e.g. methoxyethyl acrylate) is fed from a monomer inlet 23, graft polymerization is carried out in a vacuum atmosphere, the unreacted monomer is removed, a second monomer (e.g. 4- vinylpyridine) is sent and subjected to graft polymerization in a vacuum atmosphere so that plural kinds of the monomers are subjected to graft polymerization on the substrate 25 to give the objective polymer.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多孔質膜フィルム等の被処理基材にグラフト
鎖を形成するグラフト重合方法およびその装置に係り、
特に2種類以上の単量体で別々にグラフト重合を行うグ
ラフト重合方法およびその装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a graft polymerization method and apparatus for forming graft chains on a substrate to be treated such as a porous membrane film.
In particular, the present invention relates to a graft polymerization method and apparatus for carrying out graft polymerization using two or more types of monomers separately.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、既存の高分子材料の表面を様々な方法により加工
して、表面の改良を行う加工技術、すなわち材料表面の
高機能化技術が盛んになっている。
In recent years, processing techniques for improving the surfaces of existing polymer materials by processing them using various methods, that is, techniques for improving the functionality of material surfaces, have become popular.

その一方法として、目的とした機能を発現する分子構造
を高分子膜に導入するためにグラフト重合法が用いられ
ている。このグラフト重合法では、基材に重合開始点と
なる高分子ラジカルを生成させた後、単量体を供給して
重合開始点よりグラフト重合させる。グラフト重合はプ
ラズマ重合のようにプラズマ存在下で単量体を重合して
基材上に堆積(デポジション)させる方法と異なり、多
孔質体の内部に生成した重合開始点へも重合したり分子
構造を保った状態で重合するので、分子構造に起因する
機能を発現させるのに有利である。
As one method, a graft polymerization method is used to introduce a molecular structure that exhibits the desired function into a polymer membrane. In this graft polymerization method, a polymer radical serving as a polymerization initiation point is generated in a base material, and then a monomer is supplied to carry out graft polymerization from the polymerization initiation point. Graft polymerization differs from plasma polymerization, in which monomers are polymerized in the presence of plasma and deposited on a substrate. Since the polymer is polymerized while maintaining its structure, it is advantageous for expressing the functions resulting from the molecular structure.

従来、このグラフト重合のための装置としては、フィル
ムを一方向に巻き取りながら、プラズマを照射し、単量
体をグラフト重合させるようになっていた。また、処理
能力を向上させるため、大気状態から真空装置へフィル
ムを連続的に導入、排出するようになっていた(米国特
許3,959゜104号公報等)。
Conventionally, apparatuses for graft polymerization have been designed to irradiate plasma while winding a film in one direction to graft-polymerize monomers. Furthermore, in order to improve the processing capacity, the film has been continuously introduced into and discharged from the vacuum apparatus from an atmospheric state (eg, US Pat. No. 3,959.104).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来のグラフト重合装置は、
沸点の低い(蒸気圧の高い)限られた単量体を用いて、
非多孔質フィルム表面に定性的にグラフト重合して「親
水性」、「染色性」、「接着性」等を向上させる用途に
は適用できても、多孔質膜や選択透過膜・選択吸着膜の
ように高度な機能を要求される膜についての用途には適
用できないものであった。−例を挙げると、多孔質膜に
親木性や選択透過性・選択吸着性を付与するためには、
腹の外表面のみならず膜内部の細孔表面にまでグラフト
鎖を均一かつ多量に導入する必要がある。そのためには
蒸気圧の低い単量体をガス状で供給して長時間グラフト
重合を進行させることが重要であるが、従来の蒸気圧の
高い限られた装置ではこれが困難であった。また、多孔
質膜を一方向に巻き取る装置においては、グラフト重合
時間を長くするには巻取速度を遅くすればよいが、その
ような構成とすると、処理能力が非常に低下するばかり
か、被処理膜の最初と最後の部分でグラフト量が不均一
となるという欠点を有していた。
However, such conventional graft polymerization equipment
Using limited monomers with low boiling points (high vapor pressure),
Although it can be applied to qualitative graft polymerization on the surface of a non-porous film to improve "hydrophilicity", "dyeability", "adhesion", etc., it is not suitable for porous membranes, selectively permeable membranes, or selectively adsorbent membranes. However, it could not be applied to membranes that require advanced functions such as . -For example, in order to impart wood-philicity, permselectivity, and selective adsorption to a porous membrane,
It is necessary to uniformly and abundantly introduce graft chains not only onto the outer surface of the membrane but also onto the pore surface inside the membrane. To this end, it is important to supply monomers with low vapor pressure in gaseous form to allow graft polymerization to proceed over a long period of time, but this has been difficult with conventional high vapor pressure limited equipment. In addition, in a device that winds a porous membrane in one direction, the winding speed can be slowed down to lengthen the graft polymerization time, but such a configuration not only greatly reduces processing capacity, but also increases the graft polymerization time. This method has the disadvantage that the amount of grafting is uneven between the beginning and end of the film to be treated.

これは、時間が経つにつれ、基材からガス(溶存空気)
が放出されたり、シール部分から外部の空気が混入する
などして、グラフト重合層の形成が阻害されたり、単量
体の濃度(圧力)が低下したりするからである。
This causes gas (dissolved air) to escape from the substrate over time.
This is because the formation of the graft polymer layer is inhibited and the concentration (pressure) of the monomer decreases due to the release of air or the introduction of external air from the sealed portion.

また、従来のグラフト重合装置にあっては、複数の単量
体を同時にグラフト重合室へ供給してグラフト重合する
ことは可能であっても、複数の単量体を別々に供給して
異なるグラフト鎖を形成させ、複数の機能を持たせるこ
とは不可能であった。
In addition, in conventional graft polymerization equipment, although it is possible to simultaneously supply multiple monomers to the graft polymerization chamber for graft polymerization, it is possible to perform graft polymerization by supplying multiple monomers separately and to perform graft polymerization. It was impossible to form chains and have multiple functions.

なぜなら、2種類の単量体で別々にグラフト重合を行う
には、2つのグラフト重合室を設けなければならず、装
置が大型化するからである。また、2つのグラフト重合
室を設けても、最初の単量体が2番目の単量体と混ざら
ないように、両グラフト重合室の間で最初の単量体を十
分に除去する時間およびプロセスが必要となり、現実的
に実施が困難であった。最初の単量体が十分に除去され
ず2種の単量体が2番目のグラフト重合室で混合された
場合、グラフト重合速度は通常極端に低下し、2番目の
単量体よりなるグラフト鎖の形成が非常に遅くなるとい
う問題があった。
This is because, in order to perform graft polymerization with two types of monomers separately, two graft polymerization chambers must be provided, which increases the size of the apparatus. In addition, even if two graft polymerization chambers are provided, the time and process required to sufficiently remove the first monomer between the two graft polymerization chambers so that the first monomer does not mix with the second monomer. , which was difficult to implement in reality. If the first monomer is not sufficiently removed and the two monomers are mixed in the second grafting chamber, the rate of grafting will usually be extremely slow and the graft chain consisting of the second monomer will The problem was that the formation of was very slow.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、複数種類の単量体によりグラフト鎖を形成し、被
処理基材に複数の機能を付加することができ、さらには
大量の被処理基材に均一なグラフト重合層を形成させる
ことができるグラフト重合方法およびその装置を提供す
ることにある。
The present invention was made in view of these problems, and its purpose is to form a graft chain using multiple types of monomers, to add multiple functions to the substrate to be treated, and furthermore, to An object of the present invention is to provide a graft polymerization method and an apparatus for the same, which can form a uniform graft polymerization layer on a substrate to be treated.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明によるグラフト重合方法は、少なくとも2種類以
上の単量体を用意し、真空雰囲気中において被処理基材
に1の単量体を供給してグラフト重合を行う工程と、前
記単量体のうち未反応の単量体を減圧除去する工程と、
未反応の単量体を除去した後、真空雰囲気中において被
処理基材に他の単量体を供給してグラフト重合を行う工
程とを備え、複数種類の単量体により別々にグラフト重
合を行うものである。
The graft polymerization method according to the present invention includes a step of preparing at least two or more types of monomers and performing graft polymerization by supplying one monomer to a substrate to be treated in a vacuum atmosphere; A step of removing unreacted monomers under reduced pressure;
After removing unreacted monomers, the method includes a step of supplying other monomers to the substrate to be treated in a vacuum atmosphere to perform graft polymerization, and graft polymerization is performed separately with multiple types of monomers. It is something to do.

本発明のグラフト重合方法によれば、少なくとも2種類
の単量体を別々に連続して大気にさらすことなくグラフ
ト重合し、2種類のグラフト鎖を有する複合機能性材料
を大量に作製することができる。また、被処理基材が大
気(酸素)と接しない一連の真空プロセスでグラフト重
合されるので、「被処理基材と1のグラフト鎖」、「1
のグラフト鎖と他のグラフト鎖」の結合が、パーオキシ
ラジカルを経由したエーテル結合でなく、ビニル基によ
る重合となるため、熱や加水分解が起こりにくく、グラ
フト鎖の脱離が少なくなることとなる。
According to the graft polymerization method of the present invention, it is possible to graft polymerize at least two types of monomers separately and continuously without exposing them to the atmosphere, and to produce a large amount of composite functional materials having two types of graft chains. can. In addition, since graft polymerization is carried out in a series of vacuum processes in which the substrate to be treated does not come into contact with the atmosphere (oxygen), it is possible to
The bond between the graft chain and the other graft chain is not an ether bond via a peroxy radical, but is polymerized by a vinyl group, so heat and hydrolysis are less likely to occur, and detachment of the graft chain is reduced. Become.

また、パーオキシラジカルを経由したグラフト重合の問
題点であるホモポリマーの副生(パーオキシラジカルの
分解物であるヒドロキシラジカルが重合開始剤となる)
やグラフト効率の低下、あるいは物性低下(分子鎖の分
解)が解消されることとなる。
Additionally, homopolymer by-products are a problem with graft polymerization via peroxy radicals (hydroxyl radicals, which are decomposition products of peroxy radicals, act as polymerization initiators).
This eliminates problems such as deterioration of graft efficiency, deterioration of physical properties (disassembly of molecular chains), etc.

被処理基材としては、たとえば、バブルポイント0.1
〜10〔kg/CffI〕、空孔率20〜90%である
多孔質膜フィルムを用いることができる。
As the substrate to be treated, for example, bubble point 0.1
~10 [kg/CffI] and a porous membrane film having a porosity of 20 to 90% can be used.

ここに、「バブルポイント」は、イソプロピルアルコー
ルを溶媒として、ASTM−F316法で測定した値を
いう。また、「空孔率」とは膜の全体積(空孔部も含む
)に占める空孔部の体積の割合を100分率で示した値
をいう。
Here, "bubble point" refers to a value measured by ASTM-F316 method using isopropyl alcohol as a solvent. Furthermore, "porosity" refers to a value expressed as a percentage of the volume of the pores to the total volume of the membrane (including the pores).

本発明のグラフト重合方法では、各工程は被処理基材を
移送させながら、特に往復移動させ、各工程を複数回繰
り返すことが好ましい。これにより、大量の被処理基材
の表面に均一にグラフト鎖を形成することができる。
In the graft polymerization method of the present invention, it is preferable that each step is performed by moving the substrate to be treated, especially reciprocating, and repeating each step multiple times. Thereby, graft chains can be uniformly formed on the surface of a large amount of substrates to be treated.

また、本発明のグラフト重合方法は、前記被処理基材を
フィルム状とするとともに、その表面に複数の突起を形
成し、この被処理基材を巻き取り搬送させるように構成
することが好ましく、さらに突起の高さを10〜100
0μmとすることが好ましい。
Further, the graft polymerization method of the present invention is preferably configured such that the substrate to be treated is in the form of a film, a plurality of protrusions are formed on the surface of the substrate, and the substrate to be treated is wound up and conveyed. Furthermore, increase the height of the protrusion from 10 to 100.
It is preferable to set it to 0 μm.

被処理基材の表面に突起があると、突起がスペーサとな
り被処理基材間に隙間が形成されるため、単量体を効率
的に供給したり、除去したりすることが可能となる。
When there are protrusions on the surface of the substrates to be treated, the protrusions serve as spacers and gaps are formed between the substrates to be treated, so that the monomer can be efficiently supplied or removed.

突起の材質は特に限定されず、基材と同一であってもそ
うでなくてもよい。形状も特に限定されず、ドツト状・
線状・格子状等が適用される。
The material of the protrusion is not particularly limited, and may or may not be the same as the base material. The shape is not particularly limited, and may be dot-shaped or
Line shapes, grid shapes, etc. are applied.

突起の高さは、10〜1000μmであるが、より好ま
しくは60〜200μmである。また、突起の占有面積
は、被処理基材の表面の0.5〜50%、好ましくは1
.0〜20%である。ドツトの形成法も特に限定されな
いが、−例として、UV硬化樹脂で任意の形状の突起物
を多孔質フィルム上に印刷した後、紫外線(UV)で硬
化させる方法が挙げられる。
The height of the protrusion is 10 to 1000 μm, more preferably 60 to 200 μm. In addition, the area occupied by the protrusions is 0.5 to 50% of the surface of the substrate to be treated, preferably 1
.. It is 0-20%. Although the method for forming the dots is not particularly limited, an example is a method in which protrusions of arbitrary shapes are printed on a porous film using a UV-curable resin and then cured with ultraviolet (UV) light.

通常のフィルムロールでは、フィルムとフィルムとが密
着しており、フィルム間に存在するガスあるいはロール
内部の溶存ガスや吸着ガス・水分等の不純物を除去する
ことが困難であった。これに対して、本発明のグラフト
重合方法では、表面に高さ10〜1000μmの突起物
を有するフィルム状基材を用いることにより、フィルム
間より不純物を効率的に除去することが可能となり、均
一なグラフト鎖を形成することができる。
In ordinary film rolls, the films are in close contact with each other, making it difficult to remove gas existing between the films or impurities such as dissolved gas, adsorbed gas, and moisture inside the rolls. On the other hand, in the graft polymerization method of the present invention, by using a film-like base material having protrusions with a height of 10 to 1000 μm on the surface, it is possible to efficiently remove impurities from between the films, and it is possible to uniformly remove impurities from between the films. can form a large number of graft chains.

また、本発明によるグラフト重合装置は、内部にグラフ
ト重合室を有する真空槽本体と、この真空槽本体内を排
気する排気手段と、前記グラフト重合室内にプラズマを
発生させるプラズマ発生手段と、前記グラフト重合室に
対して少なくとも2種類のグラフト重合用単量体ガスを
別々に供給する単量体ガス供給手段と、被処理基材を前
記グラフト重合室中を往復移動可能に移送させる移送機
構とを備えている。
Further, the graft polymerization apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber body having a graft polymerization chamber therein, an exhaust means for evacuating the inside of the vacuum chamber body, a plasma generation means for generating plasma in the graft polymerization chamber, and a vacuum chamber body having a graft polymerization chamber therein. A monomer gas supply means for separately supplying at least two types of monomer gas for graft polymerization to the polymerization chamber, and a transfer mechanism for reciprocatingly transporting the substrate to be treated in the graft polymerization chamber. We are prepared.

前記移送機構は、具体的には、前記グラフト重合室の両
側に配設されるとともに、フィルム状の被処理基材の巻
き取りおよび巻き出しを行う一対の巻取・巻出機構と、
これらの巻取・巻出機構により移送される被処理基材の
走行速度を制御する速度制御機構とにより構成されてい
る。
Specifically, the transfer mechanism includes a pair of winding/unwinding mechanisms that are arranged on both sides of the graft polymerization chamber and wind up and unwind the film-like substrate to be processed;
and a speed control mechanism that controls the running speed of the substrate to be processed that is transported by these winding and unwinding mechanisms.

本発明のグラフト重合装置によれば、真空雰囲気下で基
材を複数回往復移送させることが可能−であるので、被
処理基材に複数回プラズマを照射することができる。し
たがって、プラズマ照射を、単に被処理基材上に重合開
始点となる高分子ラジカルを生成させる手段としてでな
く、被処理基材の前処理として吸着ガスの脱着や基材表
面の架橋処理、あるいはグラフト重合後の後処理として
有用に利用できることとなる。また、被処理基材を大気
にさらすことなく、一連の真空条件下で処理できるので
、操作性が向上することとなる。また、基材上に生成し
たラジカルが、大気中の酸素によりパーオキシラジカル
に変換されることもないため、所望の表面構造を形成さ
せることが可能となる。
According to the graft polymerization apparatus of the present invention, it is possible to reciprocate the substrate multiple times in a vacuum atmosphere, so that the substrate to be treated can be irradiated with plasma multiple times. Therefore, plasma irradiation is not only used as a means to generate polymer radicals that serve as polymerization initiation points on the substrate to be treated, but also as a pretreatment of the substrate to be treated, such as desorption of adsorbed gas, crosslinking of the substrate surface, or This can be usefully used as a post-treatment after graft polymerization. Furthermore, since the substrate to be treated can be treated under a series of vacuum conditions without being exposed to the atmosphere, operability is improved. Further, since radicals generated on the base material are not converted into peroxy radicals by oxygen in the atmosphere, it is possible to form a desired surface structure.

また、本装置は、真空下で被処理基材を複数回往復移送
させることが可能であるので、単量体ガスが存在する装
置内を複数回往復させることにより、大量の被処理基材
表面に均一にグラフト鎖を形成させることが可能となる
。また、未反応の単量体ガスを排気手段により除去した
り、プラズマ重合等の表面改質操作を連続した一連の真
空プロセスで行うことが可能となる。さらに、被処理基
材が多孔質膜であれば、単量体濃度を低くして長時間の
グラフト重合を行うことができ、したがって沸点の高い
(蒸気圧の低い)単量体をグラフト重合したり、多量の
グラフト鎖を表面に導入できるようになり、優れた透過
性能や選択吸着性を有する多孔質膜を均一に製造するこ
とができる。
In addition, this device is capable of reciprocating the substrate to be treated multiple times under vacuum, so by reciprocating the device where monomer gas is present multiple times, the surface of a large amount of substrate to be treated can be transferred multiple times. It becomes possible to uniformly form graft chains. Further, it becomes possible to remove unreacted monomer gas by an exhaust means and to perform surface modification operations such as plasma polymerization in a continuous series of vacuum processes. Furthermore, if the substrate to be treated is a porous membrane, it is possible to perform graft polymerization for a long time with a low monomer concentration. In addition, a large amount of graft chains can be introduced onto the surface, and a porous membrane having excellent permeability and selective adsorption properties can be uniformly produced.

プラズマ発生手段は、低温プラズマを発生するものであ
ればよく、一般には高周波電源と電極を用いて、容量結
合方式あるいは遊動方式により発生させる。シート状物
などの広い面積(幅) ヲ均一に低温プラズマ処理して
重合開始点を生成させるには、電極は平行平板式が好ま
しい。
The plasma generating means may be any means that generates low-temperature plasma, and generally generates it by a capacitive coupling method or a floating method using a high frequency power source and electrodes. In order to uniformly perform low-temperature plasma treatment on a large area (width) of a sheet-like object to generate polymerization initiation points, it is preferable that the electrode be of a parallel plate type.

排気手段は、ロータリーポンプ、メカニカルブースター
ポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、オイル拡
散ポンプ等の真空ポンプであり、装置内を真空状態とす
るものである。ここに、「真空」とは、雰囲気圧(大気
圧)より低い圧力状態のことであり、好ましくは100
Torr以下である。
The evacuation means is a vacuum pump such as a rotary pump, a mechanical booster pump, a turbo molecular pump, a cryopump, or an oil diffusion pump, which brings the inside of the apparatus into a vacuum state. Here, "vacuum" refers to a pressure state lower than atmospheric pressure (atmospheric pressure), preferably 100
Torr or less.

本装置は、グラフト重合を目的とした装置であるが、そ
の他の表面処理、たとえばプラズマ処理やプラズマ重合
処理、あるいは真空中での化学反応等を合わせて行うこ
ともでき、さらにスパッタリング装置を一体化するよう
にしてもよい。スパッタリング装置をグラフト重合装置
に組み込むことにより、基材を大気と接触させないで一
連の真空プロセスで2種類の表面機能化処理が可能とな
り、前述のパーオキシラジカルに起因した問題点を解決
することができる。
Although this device is intended for graft polymerization, it can also perform other surface treatments, such as plasma treatment, plasma polymerization treatment, or chemical reactions in vacuum, and can also be integrated with a sputtering device. You may also do so. By incorporating a sputtering device into a graft polymerization device, it is possible to perform two types of surface functionalization treatments in a series of vacuum processes without bringing the substrate into contact with the atmosphere, which solves the problems caused by peroxy radicals mentioned above. can.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例としてグラフト重合装置をス
パッタリング装置と一体化してなる機能性膜製造装置の
内部構造を表し、第2図はその外観構造を表すものであ
る。図中、11は真空槽本体であり、この真空槽本体1
1の内部の両側にはそれぞれ準備室12.13が設けら
れ、これらの準備室12.13間にグラフト重合室14
およびスパッタ室15が隣接して設けられている。準備
室12.13、グラフト重合室14およびスパッタ室1
5の底面部にはそれぞれ図示しない真空ポンプに接続さ
れた排気口16a、16b、17a117bが設けられ
、真空槽本体11内の排気を行うようになっている。真
空度としては、10−’Torr以下の高真空雰囲気に
することが好ましく、その真空ポンプとしては、炭化水
素による汚染を防止するためにドライポンプであるター
ボ分子ポンプやクライオポンプを用いることが好ましい
FIG. 1 shows the internal structure of a functional film manufacturing apparatus in which a graft polymerization apparatus is integrated with a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows its external structure. In the figure, 11 is a vacuum chamber body, and this vacuum chamber body 1
Preparation chambers 12 and 13 are provided on both sides of the interior of 1, and a graft polymerization chamber 14 is provided between these preparation chambers 12 and 13.
and a sputtering chamber 15 are provided adjacent to each other. Preparation room 12.13, graft polymerization room 14 and sputtering room 1
5 are provided with exhaust ports 16a, 16b, 17a117b connected to vacuum pumps (not shown), respectively, to exhaust the inside of the vacuum chamber body 11. The degree of vacuum is preferably a high vacuum atmosphere of 10-'Torr or less, and the vacuum pump is preferably a dry pump such as a turbomolecular pump or a cryopump to prevent contamination with hydrocarbons. .

グラフト重合室14にはグラフト重合装置18が設けら
れている。このグラフト重合装置18は、平板電極19
.20、トリガ電極21、プラズマガス導入口22およ
び単量体ガス導入口23を有し、真空槽本体11の外部
に設けられた電源24により平板電極19.20間にプ
ラズマ放電を生じさせ被処理膜、たとえばポリプロピレ
ンの多孔質膜フィルム25の最表面にグラフト鎖を形成
する。単量体ガス導入口23は多孔質膜フィルム25の
近傍に配置されている。単量体ガス導入口23には2つ
の配管54a、54bを介して第1の単量体ガス供給部
55a1第2の単量体ガス供給部55bが接続され、い
ずれか一方から単量体ガスが供給されるようになってい
る。この第1の単量体ガス供給部55a1第2の単量体
ガス供給部55bの切り替えは配管54a、54bに設
けたバルブ56a、56bにより行われるようになって
いる。
A graft polymerization device 18 is provided in the graft polymerization chamber 14 . This graft polymerization device 18 includes a flat plate electrode 19
.. 20, which has a trigger electrode 21, a plasma gas inlet 22, and a monomer gas inlet 23, and generates plasma discharge between the plate electrodes 19 and 20 by a power source 24 provided outside the vacuum chamber body 11 to generate a plasma discharge to be treated. Graft chains are formed on the outermost surface of a membrane, for example, a porous membrane film 25 of polypropylene. The monomer gas inlet 23 is arranged near the porous membrane film 25. A first monomer gas supply section 55a1 and a second monomer gas supply section 55b are connected to the monomer gas inlet 23 via two pipes 54a and 54b, and the monomer gas is supplied from either one. is being supplied. Switching between the first monomer gas supply section 55a and the second monomer gas supply section 55b is performed by valves 56a and 56b provided in the pipes 54a and 54b.

プラズマグラフト重合の主なパラメータは、供給ガスの
種類と流量、放電動作圧力等であるが、装置はこれらパ
ラメータを独立して制御できなければならない。これら
のパラメータの精密な制御は以下の方法で行われる。
The main parameters of plasma graft polymerization are the type and flow rate of the supply gas, the discharge operating pressure, etc., and the apparatus must be able to independently control these parameters. Precise control of these parameters is performed in the following manner.

(1)供給ガス プラズマガス導入口22からプラズマ用の不活性ガスと
してアルゴン(Ar)、また単量体ガス導入口23から
グラフト重合に必要なガス、たとえばメトキシエチルア
クリレート(MEA)を供給する。アルゴンガスを導入
するのは、グラフト重合の供給ガスを希釈するだけでな
く、多孔質膜フィルム25をアルゴンプラズマ放電中に
曝して、膜表面のプラズマクリーニングを行うことも目
的としている。また、グラフト重合でガスを替える際に
は、多孔質膜フィルム25をセットせずにアルゴンプラ
ズマ放電をさせ、真空槽壁や真空中にある種々の装置の
クリーニングを行い、異ガスおよび反応生成物の残留成
分による干渉を極力減らす。
(1) Supply Gas Argon (Ar) is supplied as an inert gas for plasma from the plasma gas inlet 22, and a gas necessary for graft polymerization, such as methoxyethyl acrylate (MEA), is supplied from the monomer gas inlet 23. The purpose of introducing argon gas is not only to dilute the supply gas for graft polymerization, but also to expose the porous membrane film 25 to argon plasma discharge to perform plasma cleaning of the membrane surface. In addition, when changing the gas in graft polymerization, argon plasma discharge is performed without setting the porous membrane film 25, and the walls of the vacuum chamber and various devices in the vacuum are cleaned to remove foreign gases and reaction products. Reduce interference due to residual components as much as possible.

(2)供給ガス流量 グラフト重合に用いるガスの流量は、マスフローコント
ローラ(MFC)により正確に制御する。マスフローコ
ントローラは真空槽本体11と図示しないガスボンベと
の間に配設され、流路に設けたヒータが流れるガス量に
依存して奪われる熱量を抵抗値の変化で検出し、常にこ
の値が一定になるようにガス量を調整する。
(2) Supplied gas flow rate The flow rate of the gas used for graft polymerization is accurately controlled by a mass flow controller (MFC). The mass flow controller is disposed between the vacuum chamber body 11 and a gas cylinder (not shown), and a heater installed in the flow path detects the amount of heat taken away depending on the amount of gas flowing through a change in resistance value, and keeps this value constant at all times. Adjust the gas amount so that

(3)放電動作圧力 プラズマガス導入口22からアルゴン、また単量体ガス
導入口23からグラフト重合に必要なガス、たとえばメ
トキシエチルアクリレートをそれぞれ真空槽本体11内
に流しながら、圧力を一定に保持してプラズマ放電を行
う必要がある。通常、動作圧力は0.01〜数Torr
であり、このときの真空排気の主ポンプはこの範囲で排
気能力の大きいメカニカル・ブースタ・ポンプ(MBP
)を用いる。この圧力を一定に保持することはガス流量
に係わるが、ガス流量の調整は排気系に開口可変バルブ
(コンダクタンスバルブ)を設け、コンダクタンスを調
整することにより行う。
(3) Discharge operating pressure While flowing argon from the plasma gas inlet 22 and gas necessary for graft polymerization, such as methoxyethyl acrylate, from the monomer gas inlet 23 into the vacuum chamber body 11, the pressure is maintained constant. It is necessary to perform plasma discharge by Normally, the operating pressure is 0.01 to several Torr
The main pump for vacuum evacuation at this time is a mechanical booster pump (MBP) which has a large evacuation capacity in this range.
) is used. Maintaining this pressure constant is related to the gas flow rate, and the gas flow rate is adjusted by providing a variable opening valve (conductance valve) in the exhaust system and adjusting the conductance.

一方、スパッタ室15には平行平板型のスパッタ装置2
6が配設されている。このスパッタ装置26はアノード
電極27とこれに対向したカソード電極28とを有し、
カソード電極28側にたとえば銀(Ag)からなるター
ゲット29を配設しており、真空槽本体11の外部に配
設された電源30によりアノード電極27とカソード電
極28との間にプラズマ放電を生じさせ、ターゲット2
9のスパッタリングを行い、これにより多孔質膜フィル
ム250表面に銀の薄膜を形成して抗菌性を持たせるも
のである。その他の構成はプラズマ重合室14の場合と
同様であるので、その説明は省略する。
On the other hand, a parallel plate type sputtering device 2 is provided in the sputtering chamber 15.
6 are arranged. This sputtering device 26 has an anode electrode 27 and a cathode electrode 28 opposite thereto,
A target 29 made of, for example, silver (Ag) is disposed on the cathode electrode 28 side, and a plasma discharge is generated between the anode electrode 27 and the cathode electrode 28 by a power source 30 disposed outside the vacuum chamber body 11. Let, target 2
9 is performed, thereby forming a thin silver film on the surface of the porous membrane film 250 to impart antibacterial properties. The rest of the configuration is the same as that of the plasma polymerization chamber 14, so a description thereof will be omitted.

準備室12.13にはそれぞれ一対の巻取・巻出機構3
1.32が配設されている。一方の巻取・巻出機構31
は、多孔質膜フィルム25を巻き付けるためのアルミニ
ウム製のボビン33と、多孔質膜フィルム25を案内す
るためのガイドローラ34.35とにより構成されてい
る。他方の巻取・巻出機構32は、ボビン36、ガイド
ローラ37.38.39および張力制御機構40により
構成されている。張力制御機構40は、ガイドローラ3
8を軸41により回動可能に支持するとともにその中央
部において軸42により支持部材43に回動可能に軸支
されたテンションアーム44と、このアーム44の他端
部に取り付けられた重り45とにより構成される。この
張力制御機構40は、走行中の多孔質膜フィルム25の
張力を重り45で設定し、その大きさをテンションアム
44で検知するもので、このテンションアーム44の水
平方向に対する角度、すなわち多孔質膜フィルム25の
張力が常時一定になるように図示しないバックテンショ
ン用のモータのトルりを自動的に調整するものである。
Each of the preparation rooms 12 and 13 has a pair of winding/unwinding mechanisms 3.
1.32 is installed. One winding/unwinding mechanism 31
is composed of an aluminum bobbin 33 for winding the porous membrane film 25 and guide rollers 34 and 35 for guiding the porous membrane film 25. The other winding/unwinding mechanism 32 includes a bobbin 36, guide rollers 37, 38, 39, and a tension control mechanism 40. The tension control mechanism 40 includes the guide roller 3
8 rotatably supported by a shaft 41, and rotatably supported by a support member 43 at the center thereof by a shaft 42; a weight 45 attached to the other end of this arm 44; Consisted of. This tension control mechanism 40 sets the tension of the moving porous membrane film 25 using a weight 45, and detects the magnitude using a tension arm 44. The torque of a back tension motor (not shown) is automatically adjusted so that the tension of the membrane film 25 is always constant.

また、多孔質膜フィルム25の走行速度はプラズマにさ
らす時間を決定する重要なパラメータになる。この走行
速度は1〜10 (mm/m1n)の範囲で任意に選択
される。
Further, the running speed of the porous membrane film 25 is an important parameter that determines the exposure time to plasma. This running speed is arbitrarily selected within the range of 1 to 10 (mm/m1n).

走行速度の検知は、ガイドローラ35と同軸に取り付け
た図示しないエンコーダにより行われる。
Detection of the traveling speed is performed by an encoder (not shown) attached coaxially with the guide roller 35.

このエンコーダの出力とモータ駆動回路の設定値とが絶
えず比較されフィードバックがかけられ、これにより多
孔質膜フィルム25が一定の速度で移送されるようにな
っている。
The output of this encoder and the set value of the motor drive circuit are constantly compared and fed back, so that the porous membrane film 25 is transported at a constant speed.

グラフト重合室14とスパッタ室15との間、グラフト
重合室14と準備室12との間、スパッタ室15と準備
室13との間にはそれぞれ仕切手段としての仕切板46
.47.48が設けられており、これらの仕切板46〜
48により各プロセスの他のプロセスへの影響を防止し
ている。これら仕切板46〜48にはそれぞれ多孔質膜
フィルム25が通過可能な窓49が形成されている。両
側の仕切板47.48の上半分は図示しないエアシリン
ダ等によりそれぞれ軸5oを中心に準備室12.13側
に向けて開閉可能となっており、これにより真空槽本体
11の内部の真空排気やクリーニングが容易になってい
る。
Partition plates 46 as partition means are provided between the graft polymerization chamber 14 and the sputter chamber 15, between the graft polymerization chamber 14 and the preparation chamber 12, and between the sputter chamber 15 and the preparation chamber 13.
.. 47 and 48 are provided, and these partition plates 46 to 48 are provided.
48 prevents each process from affecting other processes. Windows 49 through which the porous membrane film 25 can pass are formed in each of these partition plates 46 to 48. The upper halves of the partition plates 47 and 48 on both sides can be opened and closed toward the preparation chambers 12 and 13 around the axis 5o using air cylinders (not shown), thereby evacuating the inside of the vacuum chamber body 11. And cleaning is easier.

また、真空槽本体11の前面にはレール51に沿って上
下に移動可能な開閉扉52が設けられ、この開閉扉52
には観察用の窓53が設けられている。
Further, an opening/closing door 52 is provided on the front surface of the vacuum chamber body 11 and is movable up and down along a rail 51.
is provided with an observation window 53.

次に、上記機能性膜製造装置を使用して具体的に多孔質
膜フィルムの機能化処理を行った実験例を説明する。
Next, an experimental example in which a porous membrane film was specifically functionalized using the above functional membrane manufacturing apparatus will be described.

実験例1 多孔質膜フィルム25として表面突起付のポリプロピレ
ン製多孔質膜フィルム(幅170mm、長さ100m、
孔径0.45μm1膜厚80μm1空孔率68%、バブ
ルポイント0 、 9 [kg / ctl E、突起
高さ80μm)をボビン33.36間に巻き付け、これ
を真空槽本体11内に取り付けた後、多孔質膜フィルム
を巻き取りながら、真空ポンプで真空槽本体11内を5
 X 10 ’Torrに減圧にした。その後、プラズ
マガス導入口22よりアルゴンガスを導入して、0. 
5Torrでプラズマ照射を5m/min の速度で巻
き取りながら行った。続いて、真空ポンプでアルゴンガ
スを減圧除去した後、単量体ガス導入口23よりメトキ
シエチルアクリレートガスを供給して0. 6Torr
にし、10m/minの速度で2往復巻き取り、40分
間グラフト重合を行った。続いて、10m/minの速
度で1往復巻き取りながら未反応の単量体ガスを減圧除
去した後、装置を大気圧に戻し、多孔質膜フィルトを取
り出した。この多孔質膜フィルムを、メタノールで十分
洗浄した後、透水量と潤性CASTM4189−82 
(methodB>)を調べたところ、平均透水量が3
.lXl0”  [mm/m1n/m”/mmHg ”
Jであり、平均濡時間が20秒であった。
Experimental Example 1 A polypropylene porous membrane film with surface projections (width 170 mm, length 100 m,
A pore diameter of 0.45 μm, a film thickness of 80 μm, a porosity of 68%, a bubble point of 0, 9 [kg/ctl E, protrusion height of 80 μm) was wound between the bobbins 33 and 36, and this was installed inside the vacuum chamber body 11. While winding up the porous membrane film, the inside of the vacuum chamber main body 11 is pumped 5 times using a vacuum pump.
The pressure was reduced to X 10' Torr. After that, argon gas is introduced from the plasma gas inlet 22 to 0.
Plasma irradiation was performed at 5 Torr while winding at a speed of 5 m/min. Subsequently, after removing the argon gas under reduced pressure using a vacuum pump, methoxyethyl acrylate gas was supplied from the monomer gas inlet 23 to reduce the argon gas to zero. 6 Torr
The film was then wound up twice at a speed of 10 m/min, and graft polymerization was carried out for 40 minutes. Subsequently, unreacted monomer gas was removed under reduced pressure while winding the film back and forth at a speed of 10 m/min, and then the apparatus was returned to atmospheric pressure and the porous membrane filter was taken out. After thoroughly washing this porous membrane film with methanol, the water permeability and moisture content of CASTM4189-82
(methodB>), the average water permeability was 3
.. lXl0” [mm/m1n/m”/mmHg”
J, and the average wetting time was 20 seconds.

(比較例1) グラフト重合条件を、0. 6Torrの単量体ガス圧
力下で一方向に2. 5m/minの速度で巻き取り、
40分間グラフト重合する方法に変更した他は、実施例
1と同様の方法で表面突起付のポリプロピレン多孔質膜
フィルムをグラフト重合した。得られた多孔質膜フィル
ムは、メトキシエチルアクリレートが細孔表面に十分グ
ラフト重合されておらず、温時間が5分以上かかった。
(Comparative Example 1) Graft polymerization conditions were set to 0. 2. in one direction under a monomer gas pressure of 6 Torr. Winding at a speed of 5m/min,
A polypropylene porous membrane film with surface protrusions was graft-polymerized in the same manner as in Example 1, except that the graft polymerization was carried out for 40 minutes. In the obtained porous membrane film, methoxyethyl acrylate was not sufficiently graft-polymerized on the pore surface, and the heating time was 5 minutes or more.

また、この多孔質膜フィルムはそのままでは表面が親水
化されていたが、膜の細孔表面まで十分に親水化されて
いないため、透水量は測定できなかった。
In addition, although the surface of this porous membrane film was made hydrophilic as it was, the amount of water permeation could not be measured because the surface of the pores of the membrane was not sufficiently made hydrophilic.

実験例2 上記製造装置を用いて、実施例1と同様のポリプロピレ
ン多孔質膜フィルムを、速度10m/minで巻き取り
ながら銀をターゲットとし、0.1Torr、500W
の条件で高周波スパッタリングを行った。続いて、実施
例1と同様にして、多孔質膜フィルムを巻き取りながら
、所定時間第1の単量体としてのメトキシエチルアクリ
・レートをグラフト重合した後、未反応物を減圧除去し
た。さらに、第2の単量体としての4−ビニルピリジン
をガス状(0,5Torr)で供給して、10m/mi
n の速度で2往復(40m1n )させてグラフト重
合を行った。得られた多孔質膜フィルムは、グラフト重
合されたポリメトキシエチルアクリレートとポリ (4
−ビニルピリジン)により、親水性と、250(μeq
/g)  の弱塩基性陰イオン交換能と、スパッタリン
グされた銀による抗菌性とを合わせ持つ複合機能性多孔
質膜フィルムであった口なお、抗菌性については、阻止
内法により直径8mmの膜を寒天培地上に載せて寒天培
地に植えた菌の増殖を観察した。抗菌性があると、菌の
増殖が阻止されるので、膜の周辺部には菌は増殖せず、
阻止用が形成される。なお、抗菌性の指標菌としては緑
濃菌とブドウ球菌とを用いた。
Experimental Example 2 Using the above manufacturing apparatus, a polypropylene porous membrane film similar to that of Example 1 was wound at a speed of 10 m/min, silver was targeted, and the film was heated at 0.1 Torr and 500 W.
High frequency sputtering was performed under the following conditions. Subsequently, in the same manner as in Example 1, methoxyethyl acrylate as the first monomer was graft-polymerized for a predetermined time while winding up the porous membrane film, and unreacted materials were removed under reduced pressure. Furthermore, 4-vinylpyridine as the second monomer was supplied in gaseous form (0.5 Torr) to
Graft polymerization was carried out by making two reciprocations (40 ml) at a speed of n. The obtained porous membrane film is composed of graft-polymerized polymethoxyethyl acrylate and poly(4
-vinylpyridine) provides hydrophilicity and 250 (μeq
It is a composite functional porous membrane film that has both the weak basic anion exchange ability of /g) and the antibacterial property of sputtered silver. was placed on an agar medium and the growth of the bacteria planted on the agar medium was observed. Antibacterial properties prevent the growth of bacteria, so bacteria do not grow around the membrane.
A blocker is formed. In addition, aeruginosa bacteria and Staphylococcus were used as antibacterial indicator bacteria.

実験例3 実験例1と同様に、ボビン33.36に巻き取られた表
面突起付きのポリプロピレン製の多孔質膜フィルム(幅
170mm、長さ100m、孔径0゜45μm1膜厚1
00μm、空孔率61%、バブルポイント1.0〔kg
/cI11〕)を、上記製造装置に取り付け、多孔質膜
フィルムを巻き取りながら、真空ポンプで5 X 10
 ’Torrに減圧した。その後、5m/minの速度
で巻き取りながら、0. 5Torrでプラズマガス導
入口22よりアルゴンガスを導入してプラズマ照射を行
った。続いて、アルゴンガスを除去した後、エチルアク
リレートガスを単量体カス導入口23より供給して0 
、 8Torrにし、多孔質膜フィルムを10m/mi
n の速度で4往復巻き取り、80分間グラフト重合を
行った。次に、5m/min の速度で1往復巻き取り
ながら未反応の単量体ガスを減圧除去した後、第2の単
量体としてメトキシエチルアクリレートを供給し、0.
5Torrにて10n/min の速度で多孔質膜フィ
ルムを2往復巻き取りながら40分間グラフト重合を行
った。続いて、未反応の単量体ガスを除去した後、真空
槽本体11内を大気圧に戻して多孔質膜フィルムを取り
出した。この多孔質膜フィルムは、メタノール/ジクロ
ロメタン共沸混合溶媒で十分洗浄した後、前述の方法に
より温性を調べたところ、温時間が約3分であった。こ
の多孔質膜フィルムはゴム弾性を有するポリエチルアク
リレートがグラフト重合されているため、破断伸びが1
86%もあり、100%伸長時の回復率が96%を有ス
るゴム状の物性が付与されていた。
Experimental Example 3 Similarly to Experimental Example 1, a polypropylene porous membrane film (width 170 mm, length 100 m, pore diameter 0° 45 μm 1 film thickness 1
00 μm, porosity 61%, bubble point 1.0 [kg
/cI11]) was attached to the above manufacturing equipment, and while winding up the porous membrane film, 5 x 10
'The pressure was reduced to Torr. Thereafter, while winding at a speed of 5 m/min, 0. Plasma irradiation was performed by introducing argon gas from the plasma gas inlet 22 at 5 Torr. Subsequently, after removing the argon gas, ethyl acrylate gas is supplied from the monomer residue inlet 23 to
, 8 Torr, porous membrane film at 10 m/mi
Graft polymerization was carried out for 80 minutes by winding the film back and forth four times at a speed of n. Next, unreacted monomer gas was removed under reduced pressure while winding back and forth at a speed of 5 m/min, and then methoxyethyl acrylate was supplied as the second monomer.
Graft polymerization was carried out for 40 minutes while winding the porous membrane film back and forth twice at a speed of 10 n/min at 5 Torr. Subsequently, after removing unreacted monomer gas, the inside of the vacuum chamber main body 11 was returned to atmospheric pressure and the porous membrane film was taken out. After thoroughly washing this porous membrane film with a methanol/dichloromethane azeotropic mixed solvent, its thermal properties were examined using the method described above, and the heating time was approximately 3 minutes. This porous membrane film is graft-polymerized with polyethyl acrylate that has rubber elasticity, so the elongation at break is 1.
It had rubber-like physical properties with a recovery rate of 96% at 100% elongation.

比較例2 実施例3で用いたポリプロピレン製多孔質膜フィルムそ
のものは、換水性であり濡れなかった。
Comparative Example 2 The polypropylene porous membrane film itself used in Example 3 was water exchangeable and did not get wet.

また、破断伸びも13%であり、ゴム状の物性も有して
いなかった。
Furthermore, the elongation at break was 13%, and it did not have rubber-like physical properties.

実験例4 ボビン33.36に巻き付けたポリプロピレン多孔質膜
フィルム(幅170mm、長さ100m。
Experimental Example 4 Polypropylene porous membrane film (width 170 mm, length 100 m) wound around bobbin 33.36.

孔径0.6μm、膜厚80μm、空孔率67%、バブル
ポイント0.7〔kg/crl〕)を巻き取りながら、
真空槽本体11内を真空ポンプで5X10−5Torr
に減圧した。その後、プラズマガス導入口22よりアル
ゴンガスを導入して、多孔質膜フィルムを5m/min
 の速度で巻き取りながら、0.  ITorrでプラ
ズマ照射を行った。続いて、アルゴンガスを除去した後
、メトキシエチルアクリレートガスを単量体ガス導入口
23より供給して0. 5Torrにし、10m/mi
n の速度で3往復巻き取り、60分間グラフト重合を
行った。次に、多孔質膜フィルムを10m/minの速
度で2往復巻き取りながら、未反応の単量体ガスを減圧
除去した後、第2の単量体として1−ビニル−2−イミ
ダシリンを供給して0. 5Torrとし、多孔質膜フ
ィルムをl Qm/min の速度で2往復巻き取りな
がら、40分間グラフト重合を行った。次に、多孔質膜
フィルムを10m/min の速度で2往復巻き取りな
がら未反応の単量体ガスを減圧除去した後、第3の単量
体としてグリシジルアクリレートを供給して0゜5 T
orrとし、多孔質膜フィルムを10m/min の速
度で2往復巻き取りながら40分間グラフト重合を行っ
た。続いて、未反応の単量体ガスを減圧除去した後、多
孔質膜フィルムを取り出し、その後メタノールで十分洗
浄して、ポリメトキシエチルアクリレートとポリ (1
−ビニル−2−イミダシリン)、ポリグリシジルアクリ
レートがグラフト重合された多孔質膜フィルムを得た。
While winding up the film (pore diameter 0.6 μm, film thickness 80 μm, porosity 67%, bubble point 0.7 [kg/crl]),
The inside of the vacuum chamber body 11 is heated to 5X10-5 Torr using a vacuum pump.
The pressure was reduced to After that, argon gas is introduced from the plasma gas inlet 22 to spread the porous membrane film at a rate of 5 m/min.
While winding at a speed of 0. Plasma irradiation was performed at ITorr. Subsequently, after removing the argon gas, methoxyethyl acrylate gas is supplied from the monomer gas inlet 23 to a temperature of 0. 5Torr, 10m/mi
Graft polymerization was carried out for 60 minutes by winding the film back and forth three times at a speed of n. Next, while winding the porous membrane film twice at a speed of 10 m/min, unreacted monomer gas was removed under reduced pressure, and then 1-vinyl-2-imidacillin was supplied as the second monomer. Te 0. Graft polymerization was carried out for 40 minutes at a pressure of 5 Torr while winding the porous membrane film back and forth twice at a speed of 1 Qm/min. Next, unreacted monomer gas was removed under reduced pressure while winding the porous membrane film twice at a speed of 10 m/min, and then glycidyl acrylate was supplied as the third monomer to 0°5 T.
orr, and graft polymerization was carried out for 40 minutes while winding the porous membrane film back and forth twice at a speed of 10 m/min. Subsequently, after removing unreacted monomer gas under reduced pressure, the porous membrane film was taken out and thoroughly washed with methanol to dissolve polymethoxyethyl acrylate and poly (1
-Vinyl-2-imidacyline) and polyglycidyl acrylate were graft-polymerized to obtain a porous membrane film.

この多孔質膜フィルムは、ポリメトキシエチルアクリレ
ートに起因する親水性とポリ (1−ビニル−2−イミ
ダシリン)に起因するカチオン性、ポリグリシジルアク
リレートのグリシジル基による反応性を有していた。し
たがって、この多孔質膜フィルムは水溶液中よりアニオ
ン性を有する物質を静電相互作用により膜表面および細
孔表面にイオン結合させた後、グリシジル基により強固
に共有結合させることが可能であり、このためアニオン
性である生理活性物質の固定化基材として有用であるこ
とがわかった。
This porous membrane film had hydrophilicity due to polymethoxyethyl acrylate, cationicity due to poly(1-vinyl-2-imidacyline), and reactivity due to the glycidyl group of polyglycidyl acrylate. Therefore, this porous membrane film can be made by ionically bonding an anionic substance in an aqueous solution to the membrane surface and pore surface through electrostatic interaction, and then strongly covalently bonding it with glycidyl groups. Therefore, it was found to be useful as an immobilization substrate for anionic physiologically active substances.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように請求項1記載のグラフト重合法によれば、
複数種類の単量体により別々にグラフト重合を行うよう
にしたので、被処理基材に対して複数種類のグラフト鎖
による複合機能を付加することができるとともに、被処
理基材が大気(酸素)と接触しない一連の真空プロセス
でグラフト重合するようにしたので、安定したグラフト
鎖を形成することができる。
As described above, according to the graft polymerization method according to claim 1,
Since graft polymerization is carried out separately using multiple types of monomers, it is possible to add complex functions to the substrate to be treated using multiple types of graft chains, and the substrate to be treated is exposed to the atmosphere (oxygen). Since the graft polymerization is carried out through a series of vacuum processes without contact with the polymer, stable graft chains can be formed.

また、請求項2および3記載のグラフト重合方法によれ
ば、被処理基材を往復移動させながらグラフト重合を行
うようにしたので、大量の被処理基材の表面に均一にグ
ラフト鎖を形成することができる。
Further, according to the graft polymerization method according to claims 2 and 3, the graft polymerization is performed while moving the substrate to be treated back and forth, so that graft chains can be uniformly formed on the surface of a large amount of substrates to be treated. be able to.

さらに、請求項4および5記載のグラフト重合方法によ
れば、被処理基材をフィルム状とするとともに、その表
面に複数の突起を形成し、この被処理基材を巻き取り搬
送させるように構成したので、被処理基材間に隙間が形
成され、したがって単量体を効率的に供給したり、除去
したりすることが可能となり、グラフト鎖の形成を均一
に安定して行うことができる。
Furthermore, according to the graft polymerization method according to claims 4 and 5, the substrate to be treated is formed into a film, a plurality of protrusions are formed on the surface of the substrate, and the substrate to be treated is wound and conveyed. Therefore, gaps are formed between the substrates to be treated, and therefore it becomes possible to efficiently supply and remove monomers, and it is possible to uniformly and stably form graft chains.

また、請求項6および7記載のグラフト重合装置によれ
ば、真空雰囲気下で被処理基材を複数回往復移送させる
ことができるとともに、少なくとも2種類の単量体ガス
を別々に供給することができるので、請求項1ないし3
記載のグラフト重合方法を容易に実現することができ、
大量の被処理基材に対して複合機能を付加することがで
きる。
Further, according to the graft polymerization apparatus according to claims 6 and 7, the substrate to be treated can be reciprocated multiple times in a vacuum atmosphere, and at least two types of monomer gases can be separately supplied. Since it is possible, claims 1 to 3
The described graft polymerization method can be easily realized,
Composite functions can be added to a large amount of substrates to be processed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の一実施例を表すもので、第1図は機能性
膜製造装置の縦断面図、第2図は同じく外観を表す斜視
図である。 第2図 1・・・真空槽本体 4・・・グラフト重合室 5・・・スパッタ室 2・・・プラズマガス導入口 3・・・単量体ガス導入口 9.30・・・巻取・巻出機構 5a・・・第1の単量体ガス供給口 5b・・・第2の単量体ガス供給口
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a functional film manufacturing apparatus, and FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance. Fig. 2 1... Vacuum chamber body 4... Graft polymerization chamber 5... Sputtering chamber 2... Plasma gas inlet 3... Monomer gas inlet 9.30... Winding... Unwinding mechanism 5a...first monomer gas supply port 5b...second monomer gas supply port

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくとも2種類以上の単量体を用意し、真空雰囲
気中において被処理基材に1の単量体を供給してグラフ
ト重合を行う工程と、 前記単量体のうち未反応の単量体を減圧除去する工程と
、 未反応の単量体を除去した後、真空雰囲気中において被
処理基材に他の単量体を供給してグラフト重合を行う工
程 とを備え、複数種類の単量体により別々にグラフト重合
を行うことを特徴とするグラフト重合方法。 2、前記各工程を被処理基材を移送させながら行うよう
にした請求項1記載のグラフト重合方法。 3、前記被処理基材を往復移動させ、各工程を複数回繰
り返してなる請求項2記載のグラフト重合方法。 4、前記被処理基材をフィルム状とするとともに、その
表面に複数の突起を形成し、この被処理基材を巻き取り
搬送させるように構成してなる請求項2または3記載の
グラフト重合方法。 5、前記突起の高さを10〜1000μmとしてなる請
求項4記載のグラフト重合方法。6、内部にグラフト重
合室を有する真空槽本体と、 この真空槽本体内を排気する排気手段と、 前記グラフト重合室内にプラズマを発生させるプラズマ
発生手段と、 前記グラフト重合室に対して少なくとも2種類のグラフ
ト重合用単量体ガスを別々に供給する単量体ガス供給手
段と、 被処理膜基材を前記グラフト重合室中を往復移動可能に
移送させる移送機構 とを備えたことを特徴とするグラフト重合装置。 7、前記移送機構は、前記グラフト重合室の両側にそれ
ぞれ配設されるとともに、フィルム状の被処理基材の巻
き取りおよび巻き出しを行う一対の巻取・巻出機構と、
これらの巻取・巻出機構により移送される被処理基材の
走行速度を制御する速度制御機構とにより構成されてな
る請求項6記載のグラフト重合装置。
[Claims] 1. A step of preparing at least two or more types of monomers and performing graft polymerization by supplying one monomer to a substrate to be treated in a vacuum atmosphere; Of these, there is a step of removing unreacted monomers under reduced pressure, and a step of supplying other monomers to the substrate to be treated in a vacuum atmosphere to carry out graft polymerization after removing unreacted monomers. A graft polymerization method characterized in that the graft polymerization is carried out separately using a plurality of types of monomers. 2. The graft polymerization method according to claim 1, wherein each of the steps is performed while transporting the substrate to be treated. 3. The graft polymerization method according to claim 2, wherein the substrate to be treated is moved back and forth and each step is repeated a plurality of times. 4. The graft polymerization method according to claim 2 or 3, wherein the substrate to be treated is in the form of a film, a plurality of protrusions are formed on the surface of the substrate, and the substrate to be treated is wound and conveyed. . 5. The graft polymerization method according to claim 4, wherein the height of the protrusion is 10 to 1000 μm. 6. A vacuum chamber body having a graft polymerization chamber therein, an exhaust means for evacuating the inside of the vacuum chamber body, a plasma generation means for generating plasma in the graft polymerization chamber, and at least two types for the graft polymerization chamber. monomer gas supply means for separately supplying monomer gases for graft polymerization; and a transfer mechanism for reciprocatingly transporting the membrane substrate to be treated in the graft polymerization chamber. Graft polymerization equipment. 7. The transfer mechanism includes a pair of winding/unwinding mechanisms that are respectively disposed on both sides of the graft polymerization chamber and wind up and unwind the film-like substrate to be processed;
7. The graft polymerization apparatus according to claim 6, further comprising a speed control mechanism for controlling the traveling speed of the substrate to be processed transported by these winding/unwinding mechanisms.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7625955B2 (en) 2002-08-28 2009-12-01 Freudenberg Nonwovens Lp Porous polymeric article
JP2010532254A (en) * 2007-07-03 2010-10-07 スウェディッシュ・バイオミメティクス・3000・リミテッド Solid phase reaction method and apparatus

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