JP2905531B2

JP2905531B2 - 微生物不透過膜

Info

Publication number: JP2905531B2
Application number: JP2014910A
Authority: JP
Inventors: 与志貴越智; 俊一中村
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH03221540A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は最大細孔径よりも小さな微生物を通過させな
い多孔性且つ透湿性・通気性の微生物不透過膜に関す
る。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題）病院内で使用されている手術着，シーツ等は各種ウイ
ルス，バクテリア等の微生物による院内感染を防止する
ために、使い捨てにされる場合が多い。特に手術着は飛
散した血液や体液等に含まれる微生物の侵入を防止する
ために、非通気性透湿層をコーティングした不織布など
で作られている。しかし、このような手術着は通気性が
なく、透湿性も十分でないためにむれ感が生じ、決して
快適なものではない。通気性を与えるための多孔化を施
こした場合、その孔から血液・体液の浸透、それに供な
う微生物の侵入の可能性が生じる。

（問題点を解決するための手段）本発明者等は、上記問題点について鋭意研究を重ねた
結果、表面の濡れ指数が特定の値以下であり、且つ最大
細孔径と表面の濡れ指数とが特定の関係を満足する通気
性の多孔性フィルムは、最大細孔径よりも小さい微生物
であっても透過させないことを見出し、本発明を提案す
るに至った。

即ち、本発明は、表面の濡れ指数r₀（dyne/cm）が60
以下であり、且つ下記式を満足する最大細孔径Dmax（μ
ｍ） 6/r₀≦Dmax≦100/r₀ の連通孔からなる網状構造を有し、延伸により分子配向
されてなり、空隙率が30％〜70％、ガーレ通気度が10秒
/100cc〜10000秒/100ccであることを特徴とする微生物
不透過膜である。

本発明の微生物不透過膜は、表面の濡れ指数r₀（dyne
/cm）が60以下でなければならない。表面の濡れ指数r₀
が上記値よりも大きい場合には、微生物の透過を防止す
ることができない。本発明の微生物不透過膜の材質は、
表面の濡れ指数r₀が上記値以下であれば、公知の樹脂が
何ら制限なく用いられる。特に表面の濡れ指数r₀の値が
適当であるため微生物の透過を効果的に防止し得ること
から、ポリオレフィン樹脂が好適に用いられる。ポリオ
レフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン−１又はポリメチルペンテン等のα−オ
レフィンの単独重合体、α−オレフィン及びこれと共重
合可能なモノマーとの共重合体及びそれらの混合物等が
挙げられる。

上記のα−オレフィン及びこれと共重合可能なモノマ
ーとの共重合体は、一般にα−オレフィン、特にエチレ
ン又はプロピレンを90重量％以上含み、共重合可能なモ
ノマーを10重量％以下含む共重合体が好適である。上記
共重合可能なモノマーも特に限定されず、公知のものが
使用出来るが、一般には、炭素原子数２〜８のα−オレ
フィン、特にエチレン、プロピレン、ブテンが好適であ
る。

微生物不透過膜を手術着や医薬用シーツに用いる場
合、これらに柔軟性を付与するためにエチレンの単独重
合体、エチレン及びこれと共重合可能なモノマーとの共
重合体及びこれらの混合物が好適である。特に190℃で
測定したメルトフローインデックスが0.01〜50g/10分、
好ましくは、0.1〜30g/10分のエチレン単独重合体、エ
チレン及びこれと共重合可能なモノマーとの共重合体又
はこれらの混合物は膜状に成形するときの成形性が良好
であるため、本発明に於いて好適に使用れさる。

本発明の微生物不透過膜の最大細孔径Dmax（μｍ）
は、下記式を満足していなければならない。

6/r₀≦Dmax≦100/r₀ 最大細孔径Dmaxが上記下限値よりも小さい場合には、後
述する通気度が得られないために、本発明の微生物不透
過膜を手術着等の医薬用着衣として用いる場合にむれ感
を解消することができない。逆に最大細孔径Dmaxが上記
の上限値よりも大きい場合には、微生物の透過を防止す
ることができず、また、血液等の透過も防止できない。

本発明の微生物不透過膜は、上記した最大細孔径Dmax
の連通孔からなる網状構造を有しており、さらに、後述
する製造方法に由来して延伸により分子配向されてい
る。

また、本発明の微生物不透過膜の空隙率は30〜70％で
なければならない。空隙率が30％未満の場合には後述す
る通気度とすることが困難であり、空隙率が70％を越え
ると微生物不透過膜の機械的強度が著しく低下するため
に好ましくない。特に、好適な通気度と機械的強度を満
足させるためには、空隙率は35〜65％であることが好ま
しい。

さらに、本発明の微生物不透過膜は、良好な通気性を
示し、ガーレ通気度は10秒/100cc〜10000秒/100ccであ
り、好ましくは100秒/100cc〜3000秒/100ccである。通
気度が上記の下限よりも小さいときには、本発明の微生
物不透過膜を手術着等の医薬用着衣とした場合にむれ感
を解消することができず、逆に通気度が上記の上限より
も大きいときには、機械的強度が低下し、また、微生物
の透過を防止することができない。

本発明の微生物不透過膜は、後述する樹脂と充填材と
の間に界面剥離を生じさせて多孔化する製造方法を採用
した場合にはその製造方法に由来して充填材を含んでい
てもよい。充填材は、無機充填材及び合成樹脂よりなる
合成樹脂充填材等の公知の充填材が何ら制限なく採用さ
れる。無機充填材としては、周期律表第IIA族、第IIIA
族及び第第IVB族よりなる群から選ばれた１種の金属の
酸化物、水酸化物、炭酸塩又は硫酸塩等が好適に用いら
れる。例えば、周期律表第IIA族の金属としては、カル
シウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属
であり、第IIIA族の金属としては、ホウ素、アルミニウ
ム等の金属であり、また第IVB族の金属としては、チタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム等の金属が好適である。
これらの金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩又は硫酸塩は
特に限定されず用いうる。特に、好適に使用される無機
充填材をより具体的に例示すれば、酸化カルシウム、酸
化マグネシウム、酸化バリウム、酸化アルミニウム、酸
化ホウ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の酸化物；
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の
炭酸塩；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸
化アルミニウム等の水酸化物；硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩等である。

また、本発明で用いられる充填材として合成樹脂充填
材も好適に用いられる。上記の合成樹脂充填材は、軟化
温度又は分解温度がベース樹脂の成形温度より高いも
の、好ましくは10℃以上高いものであれば、熱硬化性樹
脂及び熱可塑性樹脂の別なく公知の合成樹脂が使用可能
である。軟化温度又は分解温度がベース樹脂の成形温度
以下の場合には、ベース樹脂と充填材の混合物をフィル
ムに成形する時に該合成樹脂充填材が軟化したり、分解
してガスが発生し、多孔性とすることができない。ベー
ス樹脂の成形温度は、通常は180〜230℃の範囲から採用
される。

本発明に於いて好適に使用し得る合成樹脂充填材を具
体的に例示すると、例えば、６…ナイロン、6,6−ナイ
ロン等のポリアミド；ポリ四フッ化エチレン、四ッ化エ
チレン−六フッ化プロピレン共重合体等のフッ素系樹
脂；ポリイミド，シリコーン樹脂；フェノール樹脂；ベ
ンゾグアナミン樹脂；或いはスチレン、アクリル酸、メ
タクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等
とジビニルベンゼン等の架橋剤との共重合体が好適であ
る。中でも、樹脂との界面剥離性が良好であり、延伸に
より容易に多孔性とすることができるという理由から、
本発明ではシリコーン樹脂が好適に用いられる。

本発明に用いられる充填財は、微生物不透過膜の最大
細孔径を前記した範囲とするためには平均粒径が20μｍ
以下、好ましくは0.01〜5.0μｍの範囲にあることが好
適である。

本発明におけるベース樹脂と充填材との配合割合はベ
ース樹脂100重量部に対し、充填材30〜300重量部、さら
に50〜200重量部となるように選ぶことが好ましい。

本発明の微生物不透過膜は、ベース樹脂に必要により
充填材を加えて公知の方法により溶融混合して膜状に成
形し、その後、公知の方法により多孔化することにより
製造される。本発明の微生物不透過膜は、一般に次の
〜の方法により好適に製造される。

ベース樹脂を溶融して膜状に成形し、次いでベース
樹脂の結晶を配列させ、延伸により結晶同士を剥離させ
て多孔化する方法。

ベース樹脂及び充填材を溶融混合して膜状に成形
し、次いで、該膜状物を面積延伸倍率1.5〜10倍で延伸
して充填材とベース樹脂との間に界面剥離させて多孔化
する方法。

充填材として無機充填材を用いて上記と同様の方法
により多孔化し、その後、酸で無機充填材を溶解除去す
る方法。

以上の方法によって、一般には厚みが0.03〜3.0mm、
好ましくは0.05〜1.5mmの微生物不透過膜が得られる。

本発明の微生物不透過膜は、不織布、織布、編物等の
布状物及び有孔フィルム等を一種類以上、貼り合わせて
複合してもその微生物不透過性は失なわれない。これ
は、貼り合せる不織布等の孔径が、該微生物不透過膜の
最大細孔径（Dmax）に比較して非常に大きいためであ
り、微生物の不透過性は、該微生物不透過膜によって決
定される。また、貼り合せることにより、該微生物不透
過膜の強度、着心地、風合を改良することができる。

特に着心地、風合を改良するためには、不織布、織
布、編物等の布状物が好適に用いられる。特に微生物不
透過膜は使用後は廃棄されるために価格的にも安価なも
のが要求され、特に不織布が好適に用いられる。手術着
等の医薬用着衣等に用いられる場合、肌に接する面に不
織布等がくるように加工されるのが良い。これらの不織
布の原料はポリエチレン，ポリプロピレン，ポリエステ
ル，ナイロン，アクリル，レーヨン等が好適に用いられ
る。衣服と肌との間にある微量水分を吸湿し、着心地を
より良好にするためには、吸湿性のあるポリエステル，
ナイロン，アクリル，レーヨン等の不織布がより好適に
用いられる。

微生物不透過膜と不織布、織布、編物等の布状物及び
有孔フィルム等との貼り合せは、微生物不透過膜に点状
又はメッシュ状に接着剤を塗布もしくは散布し、貼り合
わせる方法や、微生物不透過膜と不織布、織布、編物等
の布状物及び有孔フィルム等を重ねあわせた後、エンボ
スロース（しぼ付ロール）で圧着し、部分的に熱接着さ
せる方法等公知の方法で、通気性を損うことなく複合化
することができる。

（効果）以上の説明のごとく、本発明の微生物不透過膜は多孔
性で優れた通気性を有するにもかかわらず、バクテリア
やウイルス等の微生物を通過させない。従って、本発明
の微生物不透過膜は上記の優れた特性を有するために、
特に医薬用シーツや手術用、検査用又は介護用等の医薬
用着衣、手袋、ズキン等の素材として、また滅菌包装材
料として極めて有用である。その他にも食品包装材料に
も用い得る。

（実施例）以下、本発明をさらに具体的に説明するために、実施
例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。尚、実施例及び比較例に示す物性は下記の方
法により測定した。

通気度;JIS P 8117（ガーレ通気度）に従って測定。

空隙率；比重法により測定。

最大細孔径；メタノールバブルポイント法により測定。
（不織布は水を用いて測定した。）濡れ指数;JIS K 6708に従って測定。

また、用いた樹脂は次の通りである。（）内は平均分
子量を示す。

PP;ポリプロピレン（4.5×10⁵） HDPE;高密度ポリエチレン（4.5×10⁵）Ｌ−LDPE;直鎖状低密度ポリエチレン（4.5×10⁵）実施例第１表のNo.1及びNo.2に示すような組脂と充填剤の組
成物をスーパーミキサーで５分間混合した後、ポリエチ
レン系は180℃で、ポリプロピレン系は230℃で二軸押出
機を用いてスライド状に押出した後、ペレット状に切断
した。

得られたペレットを、スクリュー径30mmφ、L/D＝24
の押出機に取付けたリップ間隙1mmのダイよりポリエチ
レン系は180℃で、ポリプロピレン系は230℃で押出し、
内部が60℃の水が循環する直径100mmφの冷却ロールに
接触せしめ、0.8m/分で引き取りシート状物を得た。

このシート状物を、回転速度の異なる２対の加熱ニッ
プロール間でポリエチレン系は室温で、ポリプロピレン
系は110℃にて延伸倍率３倍に一軸延伸した。更に該一
軸延伸フィルムを、一軸延伸方向と垂直な方向にポリエ
チレン系は80℃でポリプロピレン系は120℃にて延伸倍
率２倍になるようにテンター延伸機（ブルツクナー
（株）製）で延伸し、微生物不透過膜Ａ及びＢを得た。
得られた微生物不透過膜Ａ及びＢの物性を第１表に示し
た。

また、得られた微生物不透過膜Ｂの片面にメッシュ状
に塗布した接着剤でポリエチレン不織布とレーヨン不織
布を夫々貼り合せ、複合膜を製造した。

得られた複合膜について上記と同様にして物性を測定
し、その結果を第１表のNo.3及びNo.4に示した。但し、
通気度は複合膜そのものの値であり、他の物性は微生物
不透過膜Ｂの値を示した。

こうして得られた微生物不透過膜Ａ及びＢと複合膜に
ついて、微生物の不透過性テストとインダ・スタンダー
ド・テスト（INDA STANDARD TEST）に準じて行なった。
即ち、仔牛の血清（表面張力は60dyne/cm）中に下記
（ａ）〜（ｃ）の細菌を10⁶/ml分散させ、これを上記で
得た微生物不透過膜及び複合膜に静水圧150mmH₂Oをかけ
て６時間接触させた。微生物不透過膜及び複合膜の血清
と接触する面と反対側の面にはシャーレを接触させた。
細菌の不透過性の確認はシャーレを30℃で１日培養した
後のコロニー数を求めることにより行なった。

（ａ）シュードモナス・デミニュータ（径0.2μｍ）（ｂ）セラチア・マルセッセンス（径0.45μｍ）（ｃ）サッカロミセス・アピキュラタス（径0.8μｍ）結果を第１表に示した。

さらに、複合膜については着衣に加工して着心地を評
価し、その結果を次の基準で第１表に示した。

気心地良い：○ 快適：◎ 比較のために上記微生物不透過膜Ａと同様の方法で製
造したが最大細孔径が0.4μｍと大きい微多孔膜、及び
レーヨンの不織布について上記と同様にその物性及び微
生物不透過性テストを行ない、その結果を第１表に併記
した。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 69/02 Ｂ０１Ｄ 69/02 Ｃ０８Ｊ 9/26 Ｃ０８Ｊ 9/26 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08J 9/00 - 9/42 A41D 31/00 - 31/02 A41D 27/00 - 27/28 A41D 13/00 - 13/12 A61B 19/00 - 19/08 B01D 61/00 - 71/82 C08L 101/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面の濡れ指数r₀（dyne/cm）が60以下で
あり、且つ下記式を満足する最大細孔径Dmax（μｍ） 6/r₀≦Dmax≦100/r₀ の連通孔からなる網状構造を有し、延伸により分子配向
されてなり、空隙率が30％〜70％、ガーレ通気度が10秒
/100cc〜10000秒/100ccであることを特徴とする微生物
不透過膜。