JPH0435728A - 濾過膜及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、濾過膜及びその製造方法に関し、特に、超純
水の製造やバイオプロダクトの分離精製に関連した分野
における用水中に含まれるイオンと非イオン性物質を若
しくはイオンとタンパク質及び非イオン性物質とを同時
に分離、除去することができる有用な新規複合機能濾過
膜及びその製造方法に関する。

（従来の技術） イオンやタンパク質を捕集できる官能基を多孔性濾過膜
に付与すれば、イオン交換基やアフイニティリガンドへ
のイオンあるいはタンパク質の接近を拡散ではなく対流
によって行うことができ有利であるというアイデアに基
づいて、膜の改質について検討が進められてきている。

しかしながら、機能の付与に伴って微細孔が狭められ透
水性能の低下が生じるため上記の課題を完全に克服する
ことは困難であった。

上記の解決手段として、濾過膜に放射線を照射し、その
後ビニルモノマーを液相若しくは気相で接触させる処方
が採られているが、液相重合法では透水性能の低下が大
きいという欠点があり、方、気相重合法ではビニルモノ
マーの重合速度が遅く、更に、均一にグラフト反応を行
うことが困難な場合が多く、解決が望まれている。

（発明が解決しようとする課題） 上記に鑑み、本発明は、透水性能の劣化が少なく且つイ
オンやタンパク質を選択的に捕集可能な複合機能濾過膜
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明においては、オレフ
ィン若しくはハロゲン化オレフィンの重合体又は共重合
体を基材とする多孔性マイクロ濾過膜にエポキシ基を含
有するビニルモノマーをグラフト重合した後、前記エポ
キシ基を開環してイオン及び／又はタンパク質を選択的
に吸着可能な官能基を付与することによってマイクロ濾
過膜を製造している。そして、本発明の濾過膜は、オレ
フィン若シくはハロゲン化オレフィンの重合体又は共重
合体からなる基材にエボキン基を含有するビニルモノマ
ーをグラフト重合され、前記エポキシ基が開環されてイ
オン及び／又はタンパク質を選択的に吸着可能な官能基
を付与されたことを特徴とする。

本発明者らは、前記目的を達成する手段を鋭意研究した
結果、以下の手段によって達成でさることを見出した。

すなわち、基材がオレフィン若しくはハロゲン化オレフ
ィンの重合体又は共重合体からなる多孔性マイクロ濾過
膜に電離性放射線を作用させ、エポキシ基を含有するビ
ニルモノマーをグラフト重合した後、そのエポキシ基を
開環して、イオン交換基、キレート形成基というイオン
捕集に有効な官能基、又はアフイニテイリガンドという
タンパク質捕集に有効な官能基を付与することにより、
溶液中のイオンあるいはタンパク質を効率良く吸着、分
離することが可能であり、化学的、物理的に安定な濾過
膜が得られることを見出した。

本発明において使用される濾過膜の基材は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン又は
エチレン、プロピレン、テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレンの単独若しくは共重合体から選
択される。

基材の形状は、濾過膜である限り特に限定されるもので
はないが、平膜状若しくは中空糸膜状のものが好ましい
。

また、基材膜にグラフトされるビニルモノマーはエポキ
シ基を含有する限り特に限定されるものではないが、グ
リシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレ−ト、エチルグリシジルマレアート
、グリシジルビニルスルホナート等が用いられ、グリシ
ジルメタクリレートが好ましい。

本発明において、グラフト重合に用いる電離性放射線は
、ａ線、β線、γ線、加速電子線、Ｘ線、紫外線などで
あるが、実用的には加速電子線又はγ線が望ましい。

本発明に従って、基材とビニルモノマーとをグラフト重
合させる方法としては、基材と単量体とにこれらが共存
している状態で放射線を照射する同時照射法と、基材の
みに予め放射線を照射した後、単量体と基材とを接触さ
せる前照射法とのいずれでも可能であるが、グラフト重
合以外の副反応を生成しにくいという特徴を有する点で
前照射法が好ましい。

グラフト重合の際に基材に単量体を接触させる方法とし
ては、液状の単量体あるいは単量体溶液を直接接触させ
る液相重合法と、単量体の蒸気あるいは気化状態で接触
させる気相グラフト重合法とがあるが、いずれの方法も
目的にあった選択が可能である。

ここでは、重合性単量体を有機溶媒、例えばメタノール
、ベンゼン、アセトン等によって希釈して用いる。有機
溶媒中で、前照射法によってラジカルを生成させた基材
にモノマーを接触させることにより、透水性能の低下を
抑制して複合機能濾過膜を得ることができる。

以下、実施例により本発明の構成及び効果を具体的に述
べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例） 実施例１ ポリエチレン製の多孔性中空糸（内径２．１ｍｍΦ、外
径３．２ｍｍΦ、平均孔径０．２ＪＩ＋ｍ）に電子線加
速器（加速電圧２　ＭｅＶ、電子線電流１　ｍＡ）を用
いて窒素雰囲気下で２００　ＫＧｙを照射した後、グリ
シジルメタクリレートの１０％メタノール溶液と３０分
間接触させ、液相グラフト重合反応を行った。このとき
の重量増加率は２００％であった。

ｐＨを１２に調整したイミノジ酢酸ナトリウムの０　、
４　ｍａｉｌ／　Ｌ水溶液中にこのグラフト膜を浸して
８０°Ｃで５０時間反応させて、イミノジ酢酸量が基材
１ｇ当たり３　ｍｍｏｆｌのイミノジ酢酸基をイオン捕
集基として有する複合機能濾過膜を得た。この中空糸膜
を用いて圧力１ｋｇ／ｃ＋＋＋２で純水の透水試験を行
った。膜の内面から外面へ透過させると、透過流束は２
　ｍ３／（ｍ２ｈ　ｒ　）であった。該基材の元々の透
水性能は２．８　ｍ　３／　（ｍ　２ｈ　ｒ　）である
ので、本実施例の複合機能膜は基材の透水性能の７０％
を維持しており、明らかに優れた効果を有することが分
かる。

実施例２ ポリエチレン製の多孔性平膜（膜厚１００μｍ１平均孔
径０．１μｍ）を基材として、実施例１と同様な方法で
グリシジルメタクリレートをグラフトした結果、グラフ
ト率２００％のグラフト膜を得た。実施例１と同様に純
水の透水試験を行った。

濾過圧力１ｋ（／ｃ＋＋＋”での透過流束は基材のそれ
と同一の透水性能を示した。

実施例３ ポリエチレン製多孔膜（膜厚１００μｍ１平均孔径０．
１μｍ）を基材として、実施例１と同様の方法でグラフ
ト重合反応、イミノジ酢酸基の固定化反応を行った結果
、グラフト率３００％、イミノジ酢酸量が基材１ｇ当た
りｌＯｍＩＩｌｏｎの複合機能濾過膜を得た。濾過圧力
１ｋｔ／ｃｍ”で透過流束は２．８　ｍ”／（ｍ’ｈ　
ｒ　）を示し、基材と同一の透過流束を示した。

（発明の効果） 本発明によれば、溶液中のイオンあるいはタンパク質に
対して高い吸着性能を示すと同時Ｉコ基材の透水性能に
等しい程度の濾過性能を備えた複合濾過機能膜を提供す
ることができる。

（外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オレフィン若しくはハロゲン化オレフィンの重合体
   又は共重合体からなる基材にエポキシ基を含有するビニ
   ルモノマーをグラフト重合され、前記エポキシ基が開環
   されてイオン及び／又はタンパク質を選択的に吸着可能
   な官能基を付与された、多孔性マイクロ濾過膜。 ２、前記基材の構造が、平膜状若しくは中空糸膜状であ
   る、第１請求項記載の濾過膜。 ３、オレフィン若しくはハロゲン化オレフィンの重合体
   又は共重合体を基材とする多孔性マイクロ濾過膜にエポ
   キシ基を含有するビニルモノマーをグラフト重合した後
   、前記エポキシ基を開環してイオン及び／又はタンパク
   質を選択的に吸着可能な官能基を付与することからなる
   、マイクロ濾過膜の製造方法。 ４、前記グラフト重合が、紫外線若しくは電離性放射線
   を作用させることによってなされる、第４請求項記載の
   方法。