JP3438214B2 - 支持された微孔質濾過膜およびそれを製造する方法 - Google Patents
支持された微孔質濾過膜およびそれを製造する方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/107—Organic support material
- B01D69/1071—Woven, non-woven or net mesh
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、支持された微孔質濾過
膜およびそれらを製造するための方法に関する。
膜およびそれらを製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微孔質膜は、数年来、製造されている。
米国特許4,340,479は、ポリマー樹脂溶液を支持体に注
型し、生じたポリマー薄膜を急冷することによるスキン
レス微孔質膜の製造方法を記載している。
米国特許4,340,479は、ポリマー樹脂溶液を支持体に注
型し、生じたポリマー薄膜を急冷することによるスキン
レス微孔質膜の製造方法を記載している。
【０００３】これらの膜は、種々の目的に対して適当で
あるが、これらには、幾つかの欠点がある。特に、この
ような膜は、比較的脆弱である。このような膜に機械的
な強度を付与するには、これらは、通常、不織布繊維質
支持体材料と合わされる。しかし、ポリマー樹脂溶液を
このような材料に注型するには、困難および問題点がな
いわけではない。支持体は、最大の機械的な強度を生ず
るためには、好ましくは、支持された膜と粗い繊維とを
横切っての圧力降下を最小とするような大きな気孔寸法
を有する必要がある。しかし、支持体の気孔が大きすぎ
ると、支持体に塗布される膜に、空隙または孔を生じや
すく、繊維の粗さが増すと、繊維の剛性が増大し、例え
ば、フィルターカートリッジ等のフィルター素子を製造
するのに必要とされる支持された膜の物理的操作中に膜
の損傷を生じやすくなる。
あるが、これらには、幾つかの欠点がある。特に、この
ような膜は、比較的脆弱である。このような膜に機械的
な強度を付与するには、これらは、通常、不織布繊維質
支持体材料と合わされる。しかし、ポリマー樹脂溶液を
このような材料に注型するには、困難および問題点がな
いわけではない。支持体は、最大の機械的な強度を生ず
るためには、好ましくは、支持された膜と粗い繊維とを
横切っての圧力降下を最小とするような大きな気孔寸法
を有する必要がある。しかし、支持体の気孔が大きすぎ
ると、支持体に塗布される膜に、空隙または孔を生じや
すく、繊維の粗さが増すと、繊維の剛性が増大し、例え
ば、フィルターカートリッジ等のフィルター素子を製造
するのに必要とされる支持された膜の物理的操作中に膜
の損傷を生じやすくなる。
【０００４】さらに、塗布工程において、支持体材料を
形成する繊維の主要な塊から伸長する繊維が必ずや存在
する。かくして、膜は、全く平滑な表面上には形成され
ず、膜層の厚さは、このような伸長繊維の全ておよびこ
のような伸長繊維によって生ずる膜層におけるあらゆる
欠点を十分な非破損性の膜によって完全にカバーし、所
望の濾過特性を生じさせるために、厚くする必要があ
る。
形成する繊維の主要な塊から伸長する繊維が必ずや存在
する。かくして、膜は、全く平滑な表面上には形成され
ず、膜層の厚さは、このような伸長繊維の全ておよびこ
のような伸長繊維によって生ずる膜層におけるあらゆる
欠点を十分な非破損性の膜によって完全にカバーし、所
望の濾過特性を生じさせるために、厚くする必要があ
る。
【０００５】膜を別個に形成し、ついで、それを適当な
支持体材料に積層し、典型的には、それに熱を加えるこ
とによって、これらの問題点の幾つかを回避しようとす
る試みは、未だ、全く成功していない。積層法は、微孔
質膜の多くの構造的欠陥および加工上の欠点に適切に対
処可能とするが、この方法では、その他の問題点が生じ
得る。最も著しい問題点は、続いての膜の離層に対して
起こり得る。この問題点は、濾過システムをバックフラ
ッシすることによって、膜を再使用するために清浄化す
る時に、特に問題となる。積層法に伴うもう一つの問題
点は、積層処理操作が膜の気孔構造に及ぼす潜在的な効
果に係るものである。積層を行うために熱を使用する
と、温度上昇が、膜の表面において、膜の構造または気
孔寸法を変化させ、これによって、膜を損傷しかねな
い。このような気孔寸法の変化は、膜の分解能および／
または有効寿命に影響を及ぼす。その結果、積層された
微孔質膜は、全く満足し得るものではなく、適当な支持
体材料上に直接形成された膜が、妥協しつつも、より典
型的に使用されている。
支持体材料に積層し、典型的には、それに熱を加えるこ
とによって、これらの問題点の幾つかを回避しようとす
る試みは、未だ、全く成功していない。積層法は、微孔
質膜の多くの構造的欠陥および加工上の欠点に適切に対
処可能とするが、この方法では、その他の問題点が生じ
得る。最も著しい問題点は、続いての膜の離層に対して
起こり得る。この問題点は、濾過システムをバックフラ
ッシすることによって、膜を再使用するために清浄化す
る時に、特に問題となる。積層法に伴うもう一つの問題
点は、積層処理操作が膜の気孔構造に及ぼす潜在的な効
果に係るものである。積層を行うために熱を使用する
と、温度上昇が、膜の表面において、膜の構造または気
孔寸法を変化させ、これによって、膜を損傷しかねな
い。このような気孔寸法の変化は、膜の分解能および／
または有効寿命に影響を及ぼす。その結果、積層された
微孔質膜は、全く満足し得るものではなく、適当な支持
体材料上に直接形成された膜が、妥協しつつも、より典
型的に使用されている。
【０００６】上述した問題点の多くをできる限り補償す
るために、市販されているスキンレス微孔質膜では、一
般に、支持体材料全体を包含する実質的な厚さを有す
る、すなわち、支持体材料が膜に完全に埋め込まれた膜
層に微細な気孔と微細な繊維とを有する比較的厚い不織
布繊維質支持体材料が使用されている。得られる支持さ
れた微孔質膜は、その意図する目的に対して、一般に、
満足するものであるが、かなり厚く、高い圧力降下を示
す。そのうえ、重大な用途、例えば、医薬品からバクテ
リア、ウイルスおよびその他の有害夾雑物を除去する用
途においては、２つのこのような微孔質膜が、典型的に
は、直列に使用され、期待される夾雑物の除去を確実と
し、力価低下が事実上達成される。しかし、２以上の膜
を直列に使用すると、著しく高い圧力降下を生じる。
るために、市販されているスキンレス微孔質膜では、一
般に、支持体材料全体を包含する実質的な厚さを有す
る、すなわち、支持体材料が膜に完全に埋め込まれた膜
層に微細な気孔と微細な繊維とを有する比較的厚い不織
布繊維質支持体材料が使用されている。得られる支持さ
れた微孔質膜は、その意図する目的に対して、一般に、
満足するものであるが、かなり厚く、高い圧力降下を示
す。そのうえ、重大な用途、例えば、医薬品からバクテ
リア、ウイルスおよびその他の有害夾雑物を除去する用
途においては、２つのこのような微孔質膜が、典型的に
は、直列に使用され、期待される夾雑物の除去を確実と
し、力価低下が事実上達成される。しかし、２以上の膜
を直列に使用すると、著しく高い圧力降下を生じる。
【０００７】膜の残る部分における気孔よりもより小さ
な径の気孔が貫通する緻密なスキンを有する点で、上述
のスキンレス膜とは異なるスキン微孔質膜を製造する努
力も幾つかなされてきた。このようなスキン微孔質膜
は、例えば、米国特許3,876,738に開示されている。こ
のようなスキン膜は、主として篩分け作用を付与するス
キンと、スキンを形成せず、かつ、スキンを貫通する気
孔よりも大きな気孔寸法を有する膜の部分である裏打ち
層とを含むと考えられる。しかし、これらのスキン膜に
は、上記考察したスキンレス微孔質膜と少なくとも同様
な困難および問題点があり、高い圧力降下およびその他
の乏しい濾過特性を示す。米国特許4,595,503は、膜を
乾燥する前に、少なくとも一方向に膜を延伸することに
よって、このようなスキン微孔質膜の強度および気孔寸
法を改良することを試みるものである。しかし、このよ
うな延伸は、許容不能な気孔や裂け目を生じやすい。
な径の気孔が貫通する緻密なスキンを有する点で、上述
のスキンレス膜とは異なるスキン微孔質膜を製造する努
力も幾つかなされてきた。このようなスキン微孔質膜
は、例えば、米国特許3,876,738に開示されている。こ
のようなスキン膜は、主として篩分け作用を付与するス
キンと、スキンを形成せず、かつ、スキンを貫通する気
孔よりも大きな気孔寸法を有する膜の部分である裏打ち
層とを含むと考えられる。しかし、これらのスキン膜に
は、上記考察したスキンレス微孔質膜と少なくとも同様
な困難および問題点があり、高い圧力降下およびその他
の乏しい濾過特性を示す。米国特許4,595,503は、膜を
乾燥する前に、少なくとも一方向に膜を延伸することに
よって、このようなスキン微孔質膜の強度および気孔寸
法を改良することを試みるものである。しかし、このよ
うな延伸は、許容不能な気孔や裂け目を生じやすい。
【０００８】こうした特別の問題を回避する試みにおい
て、米国特許4,770,777は、支持されたスキン微孔質膜
を製造する幾分異なった方法を開示しているが、この開
示された方法は、スキン微孔質膜に付随する問題点全て
を解消するものではない。この方法は、第１の膜層を固
体支持体上に注型し、続いて、第１の膜層とは別に、繊
維質支持体を前記第１の膜層に埋め込んで、第１の膜層
／繊維質支持体複合材料を形成し、さらに、前記第１の
膜層／繊維質支持体複合材料の上に第２の膜層を注型し
て、サンドイッチ状の複合材料を形成することを含む方
法である。しかし、かくして製造されたスキン微孔質膜
には、その他のスキン微孔質膜と同様な欠点があり、圧
力降下が高く、その他の濾過特性も乏しい。
て、米国特許4,770,777は、支持されたスキン微孔質膜
を製造する幾分異なった方法を開示しているが、この開
示された方法は、スキン微孔質膜に付随する問題点全て
を解消するものではない。この方法は、第１の膜層を固
体支持体上に注型し、続いて、第１の膜層とは別に、繊
維質支持体を前記第１の膜層に埋め込んで、第１の膜層
／繊維質支持体複合材料を形成し、さらに、前記第１の
膜層／繊維質支持体複合材料の上に第２の膜層を注型し
て、サンドイッチ状の複合材料を形成することを含む方
法である。しかし、かくして製造されたスキン微孔質膜
には、その他のスキン微孔質膜と同様な欠点があり、圧
力降下が高く、その他の濾過特性も乏しい。
【０００９】特に、例えば、巨大気孔(macrovoids)、割
れ、ピンホール形態での著しい欠陥、および、スキン層
に裂け目を生ずるか、または、使用の際に破損するその
他の欠陥および不完全性も膜に存在しうる。スキンにお
けるこのような欠陥の存在は、一定寸法の物質を取り出
すために等級付けられた膜を生ずるが、このような膜に
おいては、にもかかわらず、上記物質の一部が、使用の
際に、膜を通過する。
れ、ピンホール形態での著しい欠陥、および、スキン層
に裂け目を生ずるか、または、使用の際に破損するその
他の欠陥および不完全性も膜に存在しうる。スキンにお
けるこのような欠陥の存在は、一定寸法の物質を取り出
すために等級付けられた膜を生ずるが、このような膜に
おいては、にもかかわらず、上記物質の一部が、使用の
際に、膜を通過する。
【００１０】さらに、このようなスキン膜は、構造的結
合性が低レベルであり、崩壊物によって容易に汚染され
る。
合性が低レベルであり、崩壊物によって容易に汚染され
る。
【００１１】したがって、膜を横切っての著しく高めら
れた圧力降下を生ずることのない、高レベルの構造的な
結合性を付与することが可能な微孔質膜に対する需要が
存在する。そのうえ、このような膜は、また、比較的、
高くて、かつ、均一な力価低下(titer reduction)を生
じ、加えて、実質的に欠陥がなく、使用中に、破損の起
こり得る可能性を最小とすべきである。
れた圧力降下を生ずることのない、高レベルの構造的な
結合性を付与することが可能な微孔質膜に対する需要が
存在する。そのうえ、このような膜は、また、比較的、
高くて、かつ、均一な力価低下(titer reduction)を生
じ、加えて、実質的に欠陥がなく、使用中に、破損の起
こり得る可能性を最小とすべきである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高力価低
下、低圧力降下を示し、欠陥がなく、良好な構造的結合
性を有するこのような支持された微孔質膜を提供する。
本発明は、また、上記膜を製造するための方法を提供す
る。本発明のこれらおよびその他の長所、ならびに、さ
らなる発明の特徴は、本明細書の記載から明らかとなる
であろう。
下、低圧力降下を示し、欠陥がなく、良好な構造的結合
性を有するこのような支持された微孔質膜を提供する。
本発明は、また、上記膜を製造するための方法を提供す
る。本発明のこれらおよびその他の長所、ならびに、さ
らなる発明の特徴は、本明細書の記載から明らかとなる
であろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１および第
２の側を有する多孔質不織布繊維質支持体材料と、第１
および第２の重なったゾーンを有する連続微孔質膜とを
含む支持された微孔質濾過膜を提供する。支持体材料の
第１の側は、第１のゾーンと一体的であるとともに、第
２のゾーンに突出しておらず、かつ、前記第１のゾーン
は、前記第２のゾーンの気孔寸法よりも少なくとも約５
０％大きい気孔寸法を有する。
２の側を有する多孔質不織布繊維質支持体材料と、第１
および第２の重なったゾーンを有する連続微孔質膜とを
含む支持された微孔質濾過膜を提供する。支持体材料の
第１の側は、第１のゾーンと一体的であるとともに、第
２のゾーンに突出しておらず、かつ、前記第１のゾーン
は、前記第２のゾーンの気孔寸法よりも少なくとも約５
０％大きい気孔寸法を有する。
【００１４】本発明は、さらに、このような支持された
微孔質濾過膜を製造する方法を提供する。この方法は、
第１および第２の側を有する多孔質不織布繊維質支持体
材料を用意し、第１の注型溶液を前記支持体材料の前記
第１の側に加えて、実質的に平滑な表面を有する第１の
の注型溶液層を形成し、前記第１の注型溶液から膜が完
全に形成される前に、第２の注型溶液を前記第１の注型
溶液層の前記実質的に平滑な表面上に加えて、第２の注
型溶液層を形成し、さらに、前記第１および第２の注型
溶液から第１および第２のゾーンを有する連続微孔質膜
を形成して、前記支持体材料の前記第１の側が、前記第
１のゾーンと一体となるとともに、前記第２のゾーンに
突出せず、かつ、前記第１のゾーンが前記第２のゾーン
の気孔寸法よりも少なくとも約５０％大きい気孔寸法を
有するようにすることを含む方法である。
微孔質濾過膜を製造する方法を提供する。この方法は、
第１および第２の側を有する多孔質不織布繊維質支持体
材料を用意し、第１の注型溶液を前記支持体材料の前記
第１の側に加えて、実質的に平滑な表面を有する第１の
の注型溶液層を形成し、前記第１の注型溶液から膜が完
全に形成される前に、第２の注型溶液を前記第１の注型
溶液層の前記実質的に平滑な表面上に加えて、第２の注
型溶液層を形成し、さらに、前記第１および第２の注型
溶液から第１および第２のゾーンを有する連続微孔質膜
を形成して、前記支持体材料の前記第１の側が、前記第
１のゾーンと一体となるとともに、前記第２のゾーンに
突出せず、かつ、前記第１のゾーンが前記第２のゾーン
の気孔寸法よりも少なくとも約５０％大きい気孔寸法を
有するようにすることを含む方法である。
【００１５】図１は、６００倍（図１Ａ）と６０００倍
（図１Ｂ）とにおける膜の２つの多孔質ゾーン間の界面
を示す本発明の支持された微孔質濾過膜の走査電子顕微
鏡写真である。
（図１Ｂ）とにおける膜の２つの多孔質ゾーン間の界面
を示す本発明の支持された微孔質濾過膜の走査電子顕微
鏡写真である。
【００１６】図２は、５０００倍における膜の２つの多
孔質ゾーン間の界面を示す本発明の支持された微孔質濾
過膜の走査電子顕微鏡写真である。
孔質ゾーン間の界面を示す本発明の支持された微孔質濾
過膜の走査電子顕微鏡写真である。
【００１７】本発明は、多孔質不織布繊維質支持体材料
と連続微孔質膜とを含む支持された微孔質濾過膜を提供
する。支持体材料は、第１および第２の側を有し、他
方、微孔質膜は、第１および第２の重なったゾーンを有
する。
と連続微孔質膜とを含む支持された微孔質濾過膜を提供
する。支持体材料は、第１および第２の側を有し、他
方、微孔質膜は、第１および第２の重なったゾーンを有
する。
【００１８】支持体材料の第１の側は、微孔質膜の第１
のゾーンと一体的であり、微孔質膜の第２のゾーンに突
出しておらず、かつ、第１のゾーンは、第２のゾーンの
気孔寸法よりも少なくとも約５０％大きい気孔寸法を有
する。
のゾーンと一体的であり、微孔質膜の第２のゾーンに突
出しておらず、かつ、第１のゾーンは、第２のゾーンの
気孔寸法よりも少なくとも約５０％大きい気孔寸法を有
する。
【００１９】本発明の支持された微孔質濾過膜は、高効
率と（力価低下として測定される。）、高レベルの構造
的結合性とを有し、同様の多孔性の従来からの支持され
た濾過膜と比較して、著しく低い圧力降下を示す。これ
らの結果は、平滑な表面性、均一性、低圧力降下性支持
体材料それ自体として機能する支持体材料と一体となっ
た連続膜の第１のゾーンと、濾過効率または力価低下を
決定する成分として役割を果たす前記第１のゾーンの上
に積層された微孔質膜の第２のゾーンとの結果として達
成されると考えられる。
率と（力価低下として測定される。）、高レベルの構造
的結合性とを有し、同様の多孔性の従来からの支持され
た濾過膜と比較して、著しく低い圧力降下を示す。これ
らの結果は、平滑な表面性、均一性、低圧力降下性支持
体材料それ自体として機能する支持体材料と一体となっ
た連続膜の第１のゾーンと、濾過効率または力価低下を
決定する成分として役割を果たす前記第１のゾーンの上
に積層された微孔質膜の第２のゾーンとの結果として達
成されると考えられる。
【００２０】多孔質不織布繊維質支持体材料は、あらゆ
る適当な材料からあらゆる方法で製造することができ
る。支持体材料は、微孔質膜が損傷を受ける程に変形を
受けることなく、使用中に遭遇する流れ圧力に耐えるに
十分な強度を有する膜を提供する。支持体材料として
は、好ましくは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ
エチレンまたはポリアミドが挙げられる。本発明で使用
される支持体材料は、好ましくは、高度の構造的な結合
性と低い圧力降下とを付与するように、できるだけ大き
な径を有する繊維から形成されるが、続くこのような繊
維の機械的な操作が、支持体材料とともに、本発明の支
持された微孔質膜を形成する微孔質膜に損傷を与える程
大きくはない径を有する繊維から形成するのがよい。最
も好ましくは、支持体材料には、径約２０〜２５μmの
繊維を使用し、平均気孔寸法約５０〜１００μmを付与
するのがよい。
る適当な材料からあらゆる方法で製造することができ
る。支持体材料は、微孔質膜が損傷を受ける程に変形を
受けることなく、使用中に遭遇する流れ圧力に耐えるに
十分な強度を有する膜を提供する。支持体材料として
は、好ましくは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ
エチレンまたはポリアミドが挙げられる。本発明で使用
される支持体材料は、好ましくは、高度の構造的な結合
性と低い圧力降下とを付与するように、できるだけ大き
な径を有する繊維から形成されるが、続くこのような繊
維の機械的な操作が、支持体材料とともに、本発明の支
持された微孔質膜を形成する微孔質膜に損傷を与える程
大きくはない径を有する繊維から形成するのがよい。最
も好ましくは、支持体材料には、径約２０〜２５μmの
繊維を使用し、平均気孔寸法約５０〜１００μmを付与
するのがよい。
【００２１】微孔質膜の第１のゾーンは、好ましくは、
可能な限り大きな気孔を有するとともに、第２のゾーン
に平滑な表面を付与する。第１のゾーンは、第２のゾー
ンにおける気孔の平均寸法よりも少なくとも約５０％大
きい平均寸法を有し、好ましくは、第２のゾーンにおけ
る気孔の平均寸法よりも少なくとも約１００％大きい平
均寸法を有し、さらに好ましくは、 第２のゾーンにお
ける気孔の平均寸法よりも少なくとも約２００％大きい
平均寸法を有するのがよい。第１のゾーンにおける気孔
は、一般に、約０．５μm〜約１０μmの範囲の寸法、好
ましくは、約０．５μm〜約２μmの範囲の寸法を有す
る。第１のゾーンの気孔寸法分布は、好ましくは、極め
て狭く、最も好ましくは、第２のゾーンの気孔寸法分布
と同一であるのがよい。しかし、これは、満足な性能と
するのに必須不可欠ではない。第１のゾーンは、それが
所望の構造的な強度を付与する限りにおいて、可能な限
り薄い必要があり、支持体材料の第１の側全部をカバー
して、支持体材料の繊維が第１のゾーンを介して第２の
ゾーンに突出しないようにする。このゾーンの厚さは、
典型的には、約５０μm〜約２００μmであり、好ましく
は、約７５μm〜約１２５μmである。
可能な限り大きな気孔を有するとともに、第２のゾーン
に平滑な表面を付与する。第１のゾーンは、第２のゾー
ンにおける気孔の平均寸法よりも少なくとも約５０％大
きい平均寸法を有し、好ましくは、第２のゾーンにおけ
る気孔の平均寸法よりも少なくとも約１００％大きい平
均寸法を有し、さらに好ましくは、 第２のゾーンにお
ける気孔の平均寸法よりも少なくとも約２００％大きい
平均寸法を有するのがよい。第１のゾーンにおける気孔
は、一般に、約０．５μm〜約１０μmの範囲の寸法、好
ましくは、約０．５μm〜約２μmの範囲の寸法を有す
る。第１のゾーンの気孔寸法分布は、好ましくは、極め
て狭く、最も好ましくは、第２のゾーンの気孔寸法分布
と同一であるのがよい。しかし、これは、満足な性能と
するのに必須不可欠ではない。第１のゾーンは、それが
所望の構造的な強度を付与する限りにおいて、可能な限
り薄い必要があり、支持体材料の第１の側全部をカバー
して、支持体材料の繊維が第１のゾーンを介して第２の
ゾーンに突出しないようにする。このゾーンの厚さは、
典型的には、約５０μm〜約２００μmであり、好ましく
は、約７５μm〜約１２５μmである。
【００２２】第２のゾーンは、所望の濾過効率または力
価低下を生ずる寸法を有する気孔を有する。一般に、第
２のゾーンの気孔は、約１μm以下であり、典型的に
は、約０．０１μm〜約１μmの範囲である。さらに好ま
しくは、第２のゾーンの気孔は、約０．０２μm〜約
０．５μmの寸法範囲である。第２のゾーンの気孔寸法
分布は、極めて狭い。微孔質膜は、好ましくは、圧力Ｋ
Lの７０％および８５％で実質的に同一の拡散流を示
す。すなわち、ＫL曲線は、かなり鋭い変曲点を有す
る。絶対条件において、圧力ＫLの７０％および８５％
における拡散流は、好ましくは、１０cc/分/平方フィー
ト膜表面積未満であり、最も好ましくは、５cc/分/平方
フィート膜表面積未満である。ＫL曲線の発生は、米国
特許4,340,479において、論じられている。同様な曲線
は、ＫUF曲線と称し、非常に小さな気孔寸法の微孔質膜
に対して有用であり、気孔寸法分布を測定するために同
様に使用することができる。ＫUF曲線の発生は、1992年
5月13日に提出された米国特許出願セリアルNo. 07/882,
473において論じられている。第２のゾーンは、好まし
くは、可能な限り薄くして、微孔質膜を横切る圧力降下
を最小とするとともに、他方において、米国特許4,340,
479に記載されているように、厚さと力価低下との間の
関係に従い、所望の力価低下を生ずるに十分な厚さとす
る。第２のゾーンの厚さは、典型的には、約１０μm〜
約２５０μmの範囲であり、好ましくは、約２５μm〜約
１２５μmの範囲である。
価低下を生ずる寸法を有する気孔を有する。一般に、第
２のゾーンの気孔は、約１μm以下であり、典型的に
は、約０．０１μm〜約１μmの範囲である。さらに好ま
しくは、第２のゾーンの気孔は、約０．０２μm〜約
０．５μmの寸法範囲である。第２のゾーンの気孔寸法
分布は、極めて狭い。微孔質膜は、好ましくは、圧力Ｋ
Lの７０％および８５％で実質的に同一の拡散流を示
す。すなわち、ＫL曲線は、かなり鋭い変曲点を有す
る。絶対条件において、圧力ＫLの７０％および８５％
における拡散流は、好ましくは、１０cc/分/平方フィー
ト膜表面積未満であり、最も好ましくは、５cc/分/平方
フィート膜表面積未満である。ＫL曲線の発生は、米国
特許4,340,479において、論じられている。同様な曲線
は、ＫUF曲線と称し、非常に小さな気孔寸法の微孔質膜
に対して有用であり、気孔寸法分布を測定するために同
様に使用することができる。ＫUF曲線の発生は、1992年
5月13日に提出された米国特許出願セリアルNo. 07/882,
473において論じられている。第２のゾーンは、好まし
くは、可能な限り薄くして、微孔質膜を横切る圧力降下
を最小とするとともに、他方において、米国特許4,340,
479に記載されているように、厚さと力価低下との間の
関係に従い、所望の力価低下を生ずるに十分な厚さとす
る。第２のゾーンの厚さは、典型的には、約１０μm〜
約２５０μmの範囲であり、好ましくは、約２５μm〜約
１２５μmの範囲である。
【００２３】支持体材料の少なくとも第１の側は、微孔
質膜の第１のゾーンと一体的であり、支持体材料の第２
の側は、また、微孔質膜の第１のゾーンと一体的であっ
てもよい。換言すれば、支持体材料全体は、微孔質膜の
第１ゾーンに埋め込まれ、使用中、特に、バックウオッ
シング(backwashing)中、支持体材料が支持された微孔
質膜の残る部分から分離されないようにする。しかし、
好ましくは、支持体材料の第２の側は、微孔質膜の第１
ゾーンと一体的ではなく、すなわち、支持体材料全体が
微孔質膜の第１のゾーンに埋め込まれてはいない。さら
に好ましくは、支持体材料の一部以外全て、特に、支持
体材料の第２の側の少なくとも約５０μmの厚さを有す
る層以外全てが、微孔質膜の第１のゾーンと一体的であ
るのがよい。
質膜の第１のゾーンと一体的であり、支持体材料の第２
の側は、また、微孔質膜の第１のゾーンと一体的であっ
てもよい。換言すれば、支持体材料全体は、微孔質膜の
第１ゾーンに埋め込まれ、使用中、特に、バックウオッ
シング(backwashing)中、支持体材料が支持された微孔
質膜の残る部分から分離されないようにする。しかし、
好ましくは、支持体材料の第２の側は、微孔質膜の第１
ゾーンと一体的ではなく、すなわち、支持体材料全体が
微孔質膜の第１のゾーンに埋め込まれてはいない。さら
に好ましくは、支持体材料の一部以外全て、特に、支持
体材料の第２の側の少なくとも約５０μmの厚さを有す
る層以外全てが、微孔質膜の第１のゾーンと一体的であ
るのがよい。
【００２４】支持体材料の第２の側が微孔質膜の第１の
側と一体的ではない本発明の実施態様は、本発明の支持
された微孔質濾過膜がひだ状、例えば、ハウジングと、
複数のひだに形成された本発明の支持された微孔質濾過
膜とを含む、カートリッジフィルター素子において、ひ
だ状である時に、特に有用である。このようなひだ形状
において、支持された膜の第２の側の繊維質不織布支持
体材料の低い流れ抵抗は、ひだ領域において、支持され
た微孔質濾過膜を通過する濾過される流体が隣接するひ
だ間を通るのを過度に妨げない。すなわち、濾過素子を
横切る圧力降下に及ぼすか、または、濾過流体のホール
ドアップ体積に及ぼす著しい逆の影響力を有しない。か
くして、支持体材料の第２の側は、濾過膜をひだ状で使
用するカートリッジフィルター素子等において、ひだ付
き濾過膜と従来から合わせて使用されてきた別個のドレ
ンまたは分離材料で代替することができる。
側と一体的ではない本発明の実施態様は、本発明の支持
された微孔質濾過膜がひだ状、例えば、ハウジングと、
複数のひだに形成された本発明の支持された微孔質濾過
膜とを含む、カートリッジフィルター素子において、ひ
だ状である時に、特に有用である。このようなひだ形状
において、支持された膜の第２の側の繊維質不織布支持
体材料の低い流れ抵抗は、ひだ領域において、支持され
た微孔質濾過膜を通過する濾過される流体が隣接するひ
だ間を通るのを過度に妨げない。すなわち、濾過素子を
横切る圧力降下に及ぼすか、または、濾過流体のホール
ドアップ体積に及ぼす著しい逆の影響力を有しない。か
くして、支持体材料の第２の側は、濾過膜をひだ状で使
用するカートリッジフィルター素子等において、ひだ付
き濾過膜と従来から合わせて使用されてきた別個のドレ
ンまたは分離材料で代替することができる。
【００２５】本発明は、さらに、支持された微孔質濾過
膜を製造する方法を提供する。この方法は、第１および
第２の側を有する多孔質不織布繊維質支持体材料を用意
し、第１の注型溶液を前記支持体材料の前記第１の側に
加えて、実質的に平滑な表面を有する第１の注型溶液層
を形成し、前記第１の注型溶液から微孔質の膜が完全に
形成される前に、第２の注型溶液を前記第１の注型溶液
層の前記実質的に平滑な表面上に加えて、第２の注型溶
液層を形成し、さらに、前記第１および第２の注型溶液
から第１および第２のゾーンを有する連続微孔質膜を形
成して、前記支持体材料の前記第１の側が、前記第１の
ゾーンと一体となるとともに、前記第２のゾーンに突出
せず、かつ、前記第１のゾーンが前記第２のゾーンの気
孔寸法よりも少なくとも約５０％大きい気孔寸法を有す
るようにすることを含む方法である。
膜を製造する方法を提供する。この方法は、第１および
第２の側を有する多孔質不織布繊維質支持体材料を用意
し、第１の注型溶液を前記支持体材料の前記第１の側に
加えて、実質的に平滑な表面を有する第１の注型溶液層
を形成し、前記第１の注型溶液から微孔質の膜が完全に
形成される前に、第２の注型溶液を前記第１の注型溶液
層の前記実質的に平滑な表面上に加えて、第２の注型溶
液層を形成し、さらに、前記第１および第２の注型溶液
から第１および第２のゾーンを有する連続微孔質膜を形
成して、前記支持体材料の前記第１の側が、前記第１の
ゾーンと一体となるとともに、前記第２のゾーンに突出
せず、かつ、前記第１のゾーンが前記第２のゾーンの気
孔寸法よりも少なくとも約５０％大きい気孔寸法を有す
るようにすることを含む方法である。
【００２６】支持された微孔質膜は、あらゆる適当な方
法で製造することができ、好ましくは、一般に、米国特
許4,340,479における開示に従って、製造することがで
きる。かくして、注型溶液、急冷バスおよび一般的な膜
形成処理操作は、２〜３の例外を除いて、性質上、従来
通りである。膜形成は、第１の注型溶液を支持体材料上
に敷延し、続いて、第２の注型溶液を敷延することによ
り、必然的に、２段階で行われる。第１および第２の層
を含む膜は、ついで、同一の急冷バスで同時に急冷され
る。第１層がより粗いので、第１層がより遅く凝固し、
先に記載したように、第１および第２のゾーンを有する
連続微孔質膜が形成される。本発明は、微孔質膜形成に
適当なありとあらゆるポリマー、例えば、多くのポリア
ミド類、および、ポリビニリデンフルオライド、ポリス
ルホン、ならびに、ポリエーテルスルホン微孔質膜の形
成に応用可能である。
法で製造することができ、好ましくは、一般に、米国特
許4,340,479における開示に従って、製造することがで
きる。かくして、注型溶液、急冷バスおよび一般的な膜
形成処理操作は、２〜３の例外を除いて、性質上、従来
通りである。膜形成は、第１の注型溶液を支持体材料上
に敷延し、続いて、第２の注型溶液を敷延することによ
り、必然的に、２段階で行われる。第１および第２の層
を含む膜は、ついで、同一の急冷バスで同時に急冷され
る。第１層がより粗いので、第１層がより遅く凝固し、
先に記載したように、第１および第２のゾーンを有する
連続微孔質膜が形成される。本発明は、微孔質膜形成に
適当なありとあらゆるポリマー、例えば、多くのポリア
ミド類、および、ポリビニリデンフルオライド、ポリス
ルホン、ならびに、ポリエーテルスルホン微孔質膜の形
成に応用可能である。
【００２７】本発明の方法は、ありとあらゆる適当な方
法で行うことができるものの、支持体材料は、典型的に
は、組み立てられたヘッドボックスに移され、この材料
に、逐次、２つの注型溶液が加えられる。特に、このヘ
ッドボックスには、第１の注型溶液を支持体材料の第１
の側（または上方）に加えて、支持体材料の第１の側を
実質的にカバーする第１の注型溶液層を形成し、支持体
材料の繊維が第１の注型溶液層を介して突出せず、第２
の注型溶液層の敷延のために実質的に平滑な表面を用意
する。実質的に平滑で、かつ、欠陥のない表面の組み合
わせは、それ自体、厚さが実質的に均一で、かつ、欠陥
のない第２の微孔質ゾーンを生ずるために重要なファク
ターである。
法で行うことができるものの、支持体材料は、典型的に
は、組み立てられたヘッドボックスに移され、この材料
に、逐次、２つの注型溶液が加えられる。特に、このヘ
ッドボックスには、第１の注型溶液を支持体材料の第１
の側（または上方）に加えて、支持体材料の第１の側を
実質的にカバーする第１の注型溶液層を形成し、支持体
材料の繊維が第１の注型溶液層を介して突出せず、第２
の注型溶液層の敷延のために実質的に平滑な表面を用意
する。実質的に平滑で、かつ、欠陥のない表面の組み合
わせは、それ自体、厚さが実質的に均一で、かつ、欠陥
のない第２の微孔質ゾーンを生ずるために重要なファク
ターである。
【００２８】第１の注型溶液層の平滑さは、第１の注型
溶液の粘度によって影響を受ける。第１の注型溶液は、
その上に第２の注型溶液を加えた後も平滑なままである
実質的に平滑な表面を生ずるのに適当な粘度を有すべき
である。したがって、第１の注型溶液の粘度は、少なく
とも約２５０センチポアズであり、好ましくは、少なく
とも約５００センチポアズ、最も好ましくは、少なくと
も約１０００センチポアズであるのがよい。
溶液の粘度によって影響を受ける。第１の注型溶液は、
その上に第２の注型溶液を加えた後も平滑なままである
実質的に平滑な表面を生ずるのに適当な粘度を有すべき
である。したがって、第１の注型溶液の粘度は、少なく
とも約２５０センチポアズであり、好ましくは、少なく
とも約５００センチポアズ、最も好ましくは、少なくと
も約１０００センチポアズであるのがよい。
【００２９】第１の注型溶液を支持体上に加える場合、
その溶液中に空気が存在することが多い。空気が溶液中
に残留すると、これらの空気の気泡は、それより形成さ
れる膜の表面に欠陥を生ずる。このような空気の気泡
は、いずれかの適当な方法で溶液から除去することがで
きる。好ましくは、支持体材料および第１の層は、減圧
に付して、第１の注型溶液が実質的に空気を含まないよ
うにする。特に、支持体材料の第２の側は、好ましく
は、第１の注型溶液を支持体材料の第１の側から支持体
材料に引き落とし、それと同時に、第１の注型溶液から
空気を除去するために、バキュームスリット(vacuum sl
it)に通す。
その溶液中に空気が存在することが多い。空気が溶液中
に残留すると、これらの空気の気泡は、それより形成さ
れる膜の表面に欠陥を生ずる。このような空気の気泡
は、いずれかの適当な方法で溶液から除去することがで
きる。好ましくは、支持体材料および第１の層は、減圧
に付して、第１の注型溶液が実質的に空気を含まないよ
うにする。特に、支持体材料の第２の側は、好ましく
は、第１の注型溶液を支持体材料の第１の側から支持体
材料に引き落とし、それと同時に、第１の注型溶液から
空気を除去するために、バキュームスリット(vacuum sl
it)に通す。
【００３０】第１の注型溶液を支持体材料に加えた後、
かくして塗布された支持体材料は、第１の注型溶液層の
厚さを制御することができる手段を通過させ、第２の注
型溶液の敷延用に平滑な表面を生ずる。これは、従来か
らのありとあらゆる手段によって達成することができ、
この手段としては、例えば、ローラまたはドクターブレ
イドが挙げられる。こうした目的のためには、ドクター
ブレイドの使用が好ましい。
かくして塗布された支持体材料は、第１の注型溶液層の
厚さを制御することができる手段を通過させ、第２の注
型溶液の敷延用に平滑な表面を生ずる。これは、従来か
らのありとあらゆる手段によって達成することができ、
この手段としては、例えば、ローラまたはドクターブレ
イドが挙げられる。こうした目的のためには、ドクター
ブレイドの使用が好ましい。
【００３１】ついで、第２の注型溶液が、実質的に直ち
に、第１の注型溶液層の上に加えられる。この第２の注
型溶液層の厚さは、同様に、従来からのありとあらゆる
手段によって達成することができ、この手段としては、
例えば、ローラまたはドクターブレイドが挙げられる
が、かかる目的のためには、ドクターブレイドの使用が
好ましい。
に、第１の注型溶液層の上に加えられる。この第２の注
型溶液層の厚さは、同様に、従来からのありとあらゆる
手段によって達成することができ、この手段としては、
例えば、ローラまたはドクターブレイドが挙げられる
が、かかる目的のためには、ドクターブレイドの使用が
好ましい。
【００３２】第１および第２の注型溶液層の合わさった
層は、ついで、従来からの処理操作を使用して、例え
ば、これらを急冷バスに通すことによって、急冷され
る。第１および第２のゾーンを有する連続微孔質膜は、
前記第１および第２の注型溶液層から形成され、この各
ゾーンは、狭い気孔寸法分布内において、特定だが、異
なる平均気孔寸法を有する。微孔質膜は、ゾーン間に連
続体が存在するという意味で連続であり、第１のゾーン
を含むポリマー構造と第２のゾーンを含むポリマー構造
との間に破損が存在せず、そのうえ、この２つのゾーン
間に気孔寸法の急激な変化が存在しない。２つのゾーン
間の界面は、図１および図２の走査電子顕微鏡写真にお
いて示されている。図１Ａは、本発明の微孔質膜におけ
る２つのゾーン間の界面を６００倍で示し、他方、図１
Ｂは、図１Ａに示された矩形領域を６０００倍で示す。
図２は、本発明のもう一つの微孔質膜における２つのゾ
ーン間の界面を５０００倍で示す。本発明に従う微孔質
膜の連続体は、互いに積層された多孔度の異なる２つの
十分に形成された多孔性膜間に存在する遷移と対比され
るべきである。
層は、ついで、従来からの処理操作を使用して、例え
ば、これらを急冷バスに通すことによって、急冷され
る。第１および第２のゾーンを有する連続微孔質膜は、
前記第１および第２の注型溶液層から形成され、この各
ゾーンは、狭い気孔寸法分布内において、特定だが、異
なる平均気孔寸法を有する。微孔質膜は、ゾーン間に連
続体が存在するという意味で連続であり、第１のゾーン
を含むポリマー構造と第２のゾーンを含むポリマー構造
との間に破損が存在せず、そのうえ、この２つのゾーン
間に気孔寸法の急激な変化が存在しない。２つのゾーン
間の界面は、図１および図２の走査電子顕微鏡写真にお
いて示されている。図１Ａは、本発明の微孔質膜におけ
る２つのゾーン間の界面を６００倍で示し、他方、図１
Ｂは、図１Ａに示された矩形領域を６０００倍で示す。
図２は、本発明のもう一つの微孔質膜における２つのゾ
ーン間の界面を５０００倍で示す。本発明に従う微孔質
膜の連続体は、互いに積層された多孔度の異なる２つの
十分に形成された多孔性膜間に存在する遷移と対比され
るべきである。
【００３３】以下の実施例は、本発明をさらに例示する
ものであるが、当然のことながら、本発明は、これら実
施例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された範囲によってのみ限定されるものである。
ものであるが、当然のことながら、本発明は、これら実
施例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された範囲によってのみ限定されるものである。
【００３４】
【実施例】実施例 １
本実施例は、本発明の支持された微孔質膜を同様な従来
からの膜と比較して、それに付随する長所を例示するも
のである。
からの膜と比較して、それに付随する長所を例示するも
のである。
【００３５】２つの支持された微孔質膜（試料Ａおよび
Ｂ）を本発明に従い製造し、これらの性質を決定し、市
販されている膜[登録商標ポールアルチポア(Pall Ultip
or)N66およびミリポアGVWP(Millpore GVWP)］と比較し
た。
Ｂ）を本発明に従い製造し、これらの性質を決定し、市
販されている膜[登録商標ポールアルチポア(Pall Ultip
or)N66およびミリポアGVWP(Millpore GVWP)］と比較し
た。
【００３６】気孔の等級は、表示気孔等級であり、他
方、ＫLは、米国特許4,340,479に従い決定した。引き裂
き抵抗は、試験標品を０．７５インチ×４インチ片にカ
ットし、その長いエッジの一方の中心は、３０°“Ｖ”
切込みに切欠き、切り込み深さ１／８インチとし、ASTM
D1004-61の改良法を使用して決定した。この試料は、標
準引張試験器上で２インチ／分で延伸し、その引裂強さ
を得た。引裂強さと関連する物理的性質とは、膜の堅牢
性(ruggedness)、膜を高結合性の素子に変換するのに必
要とされる製造処理操作に耐えるその能力、特に、バク
テリア除去のためのその能力についての尺度である。ま
た、膜の堅牢性は、脆弱な膜においては破損を生じかね
ない大きな水圧パルス等の通常の使用条件に耐え得るこ
とが要求される。これらの試験結果を以下の表１に示
す。
方、ＫLは、米国特許4,340,479に従い決定した。引き裂
き抵抗は、試験標品を０．７５インチ×４インチ片にカ
ットし、その長いエッジの一方の中心は、３０°“Ｖ”
切込みに切欠き、切り込み深さ１／８インチとし、ASTM
D1004-61の改良法を使用して決定した。この試料は、標
準引張試験器上で２インチ／分で延伸し、その引裂強さ
を得た。引裂強さと関連する物理的性質とは、膜の堅牢
性(ruggedness)、膜を高結合性の素子に変換するのに必
要とされる製造処理操作に耐えるその能力、特に、バク
テリア除去のためのその能力についての尺度である。ま
た、膜の堅牢性は、脆弱な膜においては破損を生じかね
ない大きな水圧パルス等の通常の使用条件に耐え得るこ
とが要求される。これらの試験結果を以下の表１に示
す。
【００３７】
【表１】
得られたデータより明らかなように、本発明の支持され
た微孔質膜は、著しく減じられた圧力降下で、高い力価
低下と、高い機械的強度とを合わせて付与する。同じ多
孔度の市販されている微孔質膜は、所望の力価低下を達
成するために、機械的強度に対して圧力降下を換える必
要がある。実施例 ２ 本実施例は、本発明の支持された微孔質膜が所望のバク
テリア力価低下特性を有することを例示するものであ
る。
た微孔質膜は、著しく減じられた圧力降下で、高い力価
低下と、高い機械的強度とを合わせて付与する。同じ多
孔度の市販されている微孔質膜は、所望の力価低下を達
成するために、機械的強度に対して圧力降下を換える必
要がある。実施例 ２ 本実施例は、本発明の支持された微孔質膜が所望のバク
テリア力価低下特性を有することを例示するものであ
る。
【００３８】本発明に従い、支持された微孔質膜を製造
し、各５つの膜（Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥとして示す）
の３つの試料（１，２および３として示す）について、
１×１０8/cm2P.のジミヌタ［diminuta（０．２０μ
m）］バクテリアチャレンジ溶液(Bacterial challenge
solution)を用い、種々の総チャレンジ条件下、４０psi
で試験した。チャレンジ前後の前進流速、総チャレン
ジ、総回収および力価低下を、本発明の膜の１５の１４
２mmデイスク試料について決定した。これらの試験結果
を以下の表２に示す。
し、各５つの膜（Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥとして示す）
の３つの試料（１，２および３として示す）について、
１×１０8/cm2P.のジミヌタ［diminuta（０．２０μ
m）］バクテリアチャレンジ溶液(Bacterial challenge
solution)を用い、種々の総チャレンジ条件下、４０psi
で試験した。チャレンジ前後の前進流速、総チャレン
ジ、総回収および力価低下を、本発明の膜の１５の１４
２mmデイスク試料について決定した。これらの試験結果
を以下の表２に示す。
【００３９】
【表２】
一般化したデータから明らかなように、本発明の支持さ
れた微孔質膜は、流体からのバクテリアの濾過に対して
実際に適当である。試料Ｎｏ．Ｂ１は、予想通りに行い
得なかった唯一の試料であり、予備前進流速値から、こ
の膜に欠陥があったことが明らかである。その他の膜
は、本質的に、絶対的な力価低下を達成した。実施例 ３ 本実施例は、本発明の微孔質膜の所望とされる狭い気孔
寸法分布を例示するものである。
れた微孔質膜は、流体からのバクテリアの濾過に対して
実際に適当である。試料Ｎｏ．Ｂ１は、予想通りに行い
得なかった唯一の試料であり、予備前進流速値から、こ
の膜に欠陥があったことが明らかである。その他の膜
は、本質的に、絶対的な力価低下を達成した。実施例 ３ 本実施例は、本発明の微孔質膜の所望とされる狭い気孔
寸法分布を例示するものである。
【００４０】実施例２において参照された支持された微
孔質膜試料、すなわち、膜Ａ，ＣおよびＥを前進流試験
に付し、種々の試験圧力(psi)でそれらを通過する拡散
空気流（cc/分/平方フィート膜表面積）を決定した。各
試料は、上流と下流とに面する微孔質膜の微細な面、す
なわち、第２のゾーンで試験した。得られたデータを以
下の表３に示す。
孔質膜試料、すなわち、膜Ａ，ＣおよびＥを前進流試験
に付し、種々の試験圧力(psi)でそれらを通過する拡散
空気流（cc/分/平方フィート膜表面積）を決定した。各
試料は、上流と下流とに面する微孔質膜の微細な面、す
なわち、第２のゾーンで試験した。得られたデータを以
下の表３に示す。
【００４１】
【表３】
これらの膜試料のＫL値もまた、決定した。試料Ａ，Ｃ
およびＥのＫL値は、それぞれ、約５８、５８および４
８psiであった。上流に面する膜の微細な面では、膜試
料Ａは、圧力がＫL値の７０％および８０％で、同じ流
速約１cc/分/平方フィート膜表面積を有した。同様に、
膜試料Ｃは、圧力がＫL値の７０％および８５％で、そ
れぞれ、流速約１cc/分/平方フィート膜表面積および流
速約３cc/分/平方フィート膜表面積を有し、膜試料Ｅ
は、圧力がＫL値の７０％および８５％で、流速０〜約
１cc/分/平方フィート膜表面積を有した。これらの値
は、本発明に従い製造された微孔質膜の気孔寸法分布が
実際に狭かったことを示す。
およびＥのＫL値は、それぞれ、約５８、５８および４
８psiであった。上流に面する膜の微細な面では、膜試
料Ａは、圧力がＫL値の７０％および８０％で、同じ流
速約１cc/分/平方フィート膜表面積を有した。同様に、
膜試料Ｃは、圧力がＫL値の７０％および８５％で、そ
れぞれ、流速約１cc/分/平方フィート膜表面積および流
速約３cc/分/平方フィート膜表面積を有し、膜試料Ｅ
は、圧力がＫL値の７０％および８５％で、流速０〜約
１cc/分/平方フィート膜表面積を有した。これらの値
は、本発明に従い製造された微孔質膜の気孔寸法分布が
実際に狭かったことを示す。
【００４２】刊行物、特許および特許出願を含む、本明
細書で引用した全ての引例は、ここで、引例として、そ
の全ての記載内容を引用する。
細書で引用した全ての引例は、ここで、引例として、そ
の全ての記載内容を引用する。
【００４３】本発明をその好ましい実施態様について説
明したが、当業者であれば、好ましい生成物および方法
の変形例を使用することもでき、本発明は、本明細書で
特記したもの以外でも実施することが可能であることは
明白であろう。したがって、本発明は、本明細書の特許
請求の範囲に記載した精神および範囲内に包含される全
ての変形例、変更例をも含むものである。
明したが、当業者であれば、好ましい生成物および方法
の変形例を使用することもでき、本発明は、本明細書で
特記したもの以外でも実施することが可能であることは
明白であろう。したがって、本発明は、本明細書の特許
請求の範囲に記載した精神および範囲内に包含される全
ての変形例、変更例をも含むものである。
【図１】本発明の支持された微孔質濾過膜の繊維の形状
を示す走査電子顕微鏡写真である。図１Ａは、６００倍
における膜の２つの多孔質ゾーン間の界面を示す本発明
の支持された微孔質濾過膜の繊維の形状を示す走査電子
顕微鏡写真であり；図１Ｂは、６０００倍における膜の
２つの多孔質ゾーン間の界面を示す本発明の支持された
微孔質濾過膜の繊維の形状を示す走査電子顕微鏡写真で
ある。
を示す走査電子顕微鏡写真である。図１Ａは、６００倍
における膜の２つの多孔質ゾーン間の界面を示す本発明
の支持された微孔質濾過膜の繊維の形状を示す走査電子
顕微鏡写真であり；図１Ｂは、６０００倍における膜の
２つの多孔質ゾーン間の界面を示す本発明の支持された
微孔質濾過膜の繊維の形状を示す走査電子顕微鏡写真で
ある。
【図２】図２は、５０００倍における膜の２つの多孔質
ゾーン間の界面を示す本発明の支持された微孔質濾過膜
の繊維の形状を示す走査電子顕微鏡写真である。
ゾーン間の界面を示す本発明の支持された微孔質濾過膜
の繊維の形状を示す走査電子顕微鏡写真である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ０１Ｄ 71/56 Ｂ０１Ｄ 71/56
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 63/14 - 71/56
Claims (22)
- 【請求項１】 第１および第２の側を有する多孔質不織
布繊維質支持体材料と、第１および第２の重なったゾー
ンを有する連続微孔質膜とを含み、前記支持体材料の前
記第１の側が前記第１のゾーンと一体となるとともに、
前記第２のゾーンに突出しておらず、かつ、前記第１の
ゾーンが前記第２のゾーンの気孔寸法よりも少なくとも
約５０％大きい気孔寸法を有する、支持された微孔質濾
過膜。 - 【請求項２】 前記第２のゾーンが、約１ミクロン以下
の気孔寸法を有する、請求項１に記載の支持された微孔
質濾過膜。 - 【請求項３】 前記膜が、圧力ＫLの７０％および８５
％で、実質的に同一の拡散流を示す、請求項２に記載の
支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項４】 前記膜が、圧力ＫLの７０％および８５
％で、１０cc/分/平方フィート膜表面積以下の拡散流を
示す、請求項２に記載の支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項５】 前記膜が、圧力ＫLの７０％および８５
％で、５cc/分/平方フィート膜表面積以下の拡散流を示
す、請求項４に記載の支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項６】 前記第２のゾーンが、気孔寸法約０．０
２ミクロン〜約０．５ミクロンを有する、請求項３に記
載の支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項７】 前記第２のゾーンが、厚さ約１０ミクロ
ン〜約１５０ミクロンを有する、請求項６に記載の支持
された微孔質濾過膜。 - 【請求項８】 前記第１のゾーンが、気孔寸法約０．５
ミクロン〜約１０ミクロンを有する、請求項６に記載の
支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項９】 前記支持体材料が、ポリエステル、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリアミドおよびポリビニ
リデンフルオライドからなる群から選択される、請求項
１に記載の支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項１０】 前記支持体材料の前記第２の側が、前
記微孔質膜の前記第１のゾーンと一体となっている、請
求項１に記載の支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項１１】 前記支持体材料の前記第２の側が、前
記微孔質膜の前記第１のゾーンと一体となっていない、
請求項１に記載の支持された微孔質濾過膜。 - 【請求項１２】 ハウジングと、複数のひだに形成され
た請求項１に記載の支持された微孔質濾過膜とを含む、
カートリッジフィルター素子。 - 【請求項１３】 ハウジングと、複数のひだに形成され
た請求項３に記載の支持された微孔質濾過膜とを含む、
カートリッジフィルター素子。 - 【請求項１４】 ハウジングと、複数のひだに形成され
た請求項４に記載の支持された微孔質濾過膜とを含む、
カートリッジフィルター素子。 - 【請求項１５】 ハウジングと、複数のひだに形成され
た請求項６に記載の支持された微孔質濾過膜とを含む、
カートリッジフィルター素子。 - 【請求項１６】 ハウジングと、複数のひだに形成され
た請求項１１に記載の支持された微孔質濾過膜とを含
む、カートリッジフィルター素子。 - 【請求項１７】 支持された微孔質濾過膜を製造する方
法であって、 第１および第２の側を有する多孔質不織布支持体材料を
用意し、 第１の注型溶液を前記支持体材料の前記第１の側に加え
て、実質的に平滑な表面を有する第１の注型溶液層を形
成し、 前記第１の注型溶液から微孔質の膜が完全に形成される
前に、第２の注型溶液を前記第１の注型溶液層の前記実
質的に平滑な表面上に加えて、第２の注型溶液層を形成
し、さらに、 前記第１および第２の注型溶液から第１および第２のゾ
ーンを有する連続微孔質膜を形成して、前記支持体材料
の前記第１の側が、前記第１のゾーンと一体となるとと
もに、前記第２のゾーンに突出せず、かつ、前記第１の
ゾーンが前記第２のゾーンの気孔寸法よりも少なくとも
約５０％大きい気孔寸法を有するようにすることを含む
方法。 - 【請求項１８】 方法が、さらに、前記支持体材料と第
１の注型溶液とを減圧に通し、前記第２の注型溶液層を
適用する前に、前記第１の注型溶液が、実質的に、空気
を含まないようにすることを含む、請求項１７に記載の
方法。 - 【請求項１９】 前記支持体材料と第１の注型溶液とを
前記減圧に通した後、前記第１の注型溶液層をドクター
ブレードで接触させることにより、前記第１の注型溶液
層に、実質的に平滑な表面を設ける、請求項１８の方
法。 - 【請求項２０】 バクテリア含有流体を濾過する方法で
あって、バクテリア含有流体を請求項１に記載の支持さ
れた微孔質濾過膜に通し、前記バクテリア含有流体中の
バクテリアの少なくとも９９％を除去することを含む方
法。 - 【請求項２１】 バクテリア含有流体を濾過する方法で
あって、バクテリア含有流体を請求項３に記載の支持さ
れた微孔質濾過膜に通し、前記バクテリア含有流体中の
バクテリアの少なくとも９９．５％を除去することを含
む方法。 - 【請求項２２】 バクテリア含有流体を濾過する方法で
あって、バクテリア含有流体を請求項６に記載の支持さ
れた微孔質濾過膜に通し、前記バクテリア含有流体中の
バクテリアの少なくとも９９．５％を除去することを含
む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/091,152 US5433859A (en) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | Supported microporous filtration membrane and method of using same |
| US091152 | 1993-07-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148425A JPH07148425A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3438214B2 true JP3438214B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=22226340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18291594A Expired - Lifetime JP3438214B2 (ja) | 1993-07-12 | 1994-07-12 | 支持された微孔質濾過膜およびそれを製造する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5433859A (ja) |
| JP (1) | JP3438214B2 (ja) |
| CA (1) | CA2102873C (ja) |
| DE (1) | DE4424482C2 (ja) |
| FR (1) | FR2707522B1 (ja) |
| GB (1) | GB2281222B (ja) |
| NL (1) | NL9401154A (ja) |
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