JPH06502814A - 親水性ポリマー外殻を有する製品及びその製造方法 - Google Patents

親水性ポリマー外殻を有する製品及びその製造方法

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JPH06502814A
JPH06502814A JP3518078A JP51807891A JPH06502814A JP H06502814 A JPH06502814 A JP H06502814A JP 3518078 A JP3518078 A JP 3518078A JP 51807891 A JP51807891 A JP 51807891A JP H06502814 A JPH06502814 A JP H06502814A
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hydrophilic
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poly
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クリンク,ハーラン エル.
エム. ストロベル,ジョアン
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ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー
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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】 親水性ポリマー外殻を有する製品及びその製造方法発明の分野 本発明は製品の幾何学的形態を実質的に保ちながら、この製品の表層のまわりに 非常に薄いポリマー外殻を有している製品、例えば膜;分離、薬剤搬送、イメー ジ形成、酸素除去及びその他の精製処理における親水微孔性膜の利用;並びにか かる製品の製造方法に関する。
発明の背景 数多くのポリマー材料は疎水性である。かかる材料をフィルム、ビーズ、膜等へ と成形すると、その疎水的性質は水により「濡れること」を妨げる又は阻止する 。
表層を説明するのに用いられているとき、「疎水性」なる語はその表層上の水が 90°以上の接触角を有していることを意味する。反対に、「親水性」なる語は 90°以下の接触角を有するポリマー表層に適用する。
疎水性材料は当業界において知られており、且つ、容易に製造されるが、数多く の処理及び製品におけるその有用性はその疎水性によって厳しく限定されている 。水が存在しており、且つ、材料の表層を「ウェット」にしなくてはならない処 理においてそれらを有用にするため、疎水性材料を親水性にする莫大な数の従来 の試みがある。
いくつかの研究は多孔疎水性ポリマー膜を親水性にすることに集中している。多 孔性膜の形態におけるかかる疎水性材料の製造は安価であるにもかかわらず、か かる膜の水性系における膜としては有用でなく、その理由はかかる疎水性材料の 孔での毛管力が、水、水性溶液又はその他の高い表面張力有機溶液による孔の濡 れを妨げるからである。
疎水性材料、例えばポリオレフィンより作られている多孔性膜の表層の処理が、 界面活性剤コーティング、例えば米国特許第3.853.601号(Taski er)に開示されているシリコーングリコールコポリマーもしくは米国特許第4 .501.793号(Sarada)に開示されている非イオン性アルキルフェ ノキシポリ(エチレンオキシ)エタノール界面活性剤、又は親水性七ツマ一単位 と疎水性モノマー単位を有するコポリマーコーティング、例えばヨーロッパ特許 庁公開番号0.023.459号(Ni tadoriら)に開示されているエ チレン−ビニルアルコールコポリマーを用いて試まれでいる。残念ながら、疎水 性材料に対するかかる界面活性剤処理は永久的でなく、その理由は水又は支持用 疎水性製品上にコーティングを形成するのに用いたものを含む種々の有機溶媒に よるかかる表層コーティングの洗浄除去による。更に、界面活性剤は一般に酵素 を変性することで知られている。例えばMo1ecular Ce1l Bio logy、J、Darnellら、Fds、5cientific Ameri canBooks、 232(1986)を参照のこと。
当業界において採用されている他の手法は、米国特許第4.794.002号及 び対応のヨーロッパ特許庁公開0.221.046号(Hen i sら)にお いて開示されているような、疎水性基体上への親水性ポリマーの吸着である。改 質ポリマーを、この改質ポリマーの水性溶液から、ポリスルホン又はポリエーテ ルスルホンの表層上に吸着させてよい。しかしながら、改質ポリマーは清浄溶液 等により除去することができる。
疎水微孔性フィルム上の比較的永久的な親水性コーティングは、コーティングの 化学的架橋又はそれに対する直接的な電離線の更なる処理により試まれできた。
米国特許第4.346.142号(Lazear)は電離線処理を開示している 。米国特許第4.776、959号(Kasaiら)は、多孔性膜上に水不溶性 ビニルアルコール−ビニルアセテートコポリマーを熱硬化せしめることを開示す る。米国特許第4.753.725号(Linderら)は、PVA/PVA  −コポリマーフィルムを、少なくとも2個の官能基を含むモノマー有機化合物、 線状又は枝分れした多価オリゴマー又はポリマー、並びに架橋性及び電離性基を 含む化合物と反応させることにより作られる半透過性複合膜を開示している。
日本国公開番号JP62−14903号(Ohtaniら)には、エステル側鎖 を有する化合物、及び疎水性ポリマー上のヒドロキシル又はカルボキシル反応性 部位にこのエステル側鎖を熱的に架橋するための架橋剤を含む溶液を利用するこ とが記載されている。
他の者は、疎水性ポリマー膜に親水性ポリ(ビニルアルコール)を直接適用せし めることを試みている。日本国公開番号JP62−277106号(Ikeha raら)には、無機アルカリ性化合物を含む水溶性ポリ(ビニルアルコール)ポ リマーからの、微孔性ポリマー基体上へのポリ(ビニルアルコール)のイオン的 架橋が記載されている。ポリ(ビニルアルコール)は優れた親水性を有するが、 疎水性膜上に親水性ポリ(ビニルアルコール)を、極性又は水性溶液よりコート しようと試むとき、処理上の難しさに遭遇する。
他の者は中空ファイバー膜の表層に化学結合したポリ(ビニルアルコール)を有 する中空ファイバー微孔性膜を形成することを試みている。米国特許第4.88 5.086号(Miura)は、中空ファイバー膜を電離線で照射せしめ、次い でビニルアセテートと反応させ、そして加水分解することを記載している。
親水性ポリ(ビニルアルコール)コーティングを付与するための当業界において 挙げられている試みは、低い結晶含有量を有するアタクチックポリ(ビニルアル コール)を利用することに基づいている。アタクチックポリ(ビニルナルコール )に基づくコーティングは広範囲の溶媒及び水性流体においてより可溶性であり 、従ってこのコーティングは特に親水性材料を疎水性膜と接触せしめるために用 いた溶媒と混和性の溶媒と接触させたとき容易に洗い流されてしまうと考えられ る。
アククチツクでないポリ(ビニルアルコール)を製造することが可能である。シ ンジオタクチック及びイソタクチックのポリ(ビニルアルコール)の製造及び特 性はHarrisら著、Journal of PolymerScience  : A −1章、第4巻、665−677(1,966)に記載され、これに はポリ(ビニルトリフルオロアセテート)由来のシンジオタクチックポリ(ビニ ルアルコール)及びポリ(ビニル第三ブチルエーテル)由来のイソタクチックポ リ(ビニルアルコール)の製造が記載されている。更に、シンジオタクチックポ リ(ビニルアルコール)のための前駆体としてのポリ(ビニルトリフルオロアセ テート)の製造が、Haasら著、Journal of Polymer 5 cience、第22巻、頁291−302(1956)に記載されている。
かかるタクチックポリ(ビニルアルコール)材料の従来の利用は目の製品、例え ばコンタクトレンズ及びかかる製品のためのコーティングの、制御された水和ゲ ルの特性及び高い強度を有するように水和化された未架橋ポリ(ビニルアルコー ル)コポリマーからの製造を含んでいる。同時承認された関連米国特許、第4. 528.325号:第4.618.649号;第4.693.939号;第4. 694.037号;第4.780.514号;第4.840.992号;及び第 4.921.908号(Ofstead)には、これらのコポリマー及び成形製 品が開示され、米国特許第4.693.939号には製品上のコーティングとし てのこれらのコポリマーが開示されている。
未架橋の結晶化ポリ(ビニルアルコール)コーティングが種々の医療器具を伴う 利用について開示されている。ヨーロッパ特許公開0、370.657号(Of stead)は医療器具(例えばカテーテル ガイドワイヤー)上のポリ(ビニ ルアルコール)コーティングを開示しており、これは器具の上にアタクチックポ リ(ビニルアルコール)をコートし、次いでこのコーティングをアニールしてポ リ(ビニルアルコール)を結晶化させ、滑らかな表層を提供することにより製造 される。
しかしながら、結晶化ポリ(ビニルアルコール)水和ゲルコーティングを製造す る業界は、数多くの場合において、コートすべき製品の特定の幾何学的形態を保 持することが所望されていることが認識損ねた。水の存在下において水和ゲルと なりうる結晶化ポリ(ビニルアルコール)は、支持用構造体の複合幾何学的形態 を壊すことがあり、例えばこの支持用構造体に適用するコーティングを慎重に制 御しないと、微孔性膜の孔を遮断することがある。
フィルター 精製及び分離処理における多孔性膜材料の利用はよく知られている。これらの多 孔性膜材料は流体から微粒物質を除くことにおいて優れた有効性を示すが、膜を 介する濾液の実際の流速は一般に、流体の極性と、膜の製造に用いた材料の界面 エネルギーとの密接な適合を要求する。
疎水性及び親水性材料の両者を含む広範囲にわたる材料が半透過性膜の製造に用 いられている。通常、疎水性材料をベースとする膜は親水性膜をベースとする膜 より強く、フィルターを通る流速を高める意味のうえで、親水性膜に比べて疎水 性膜はより高い圧力にかけられることが可能となる。
数多くの疎水性膜によって実用化されるものと匹敵する物理特性を有する親水性 多孔膜の必要性と同様に、水性流体を包括する用途における多孔性膜フィルター の利用は増大している。
親水性表層を有する疎水性膜を製造する従来の試みは一般に失敗しており、非永 久的な加工、膜の外面のみであって内孔の表層に影響を及ぼさない加工、又は膜 の孔径を閉塞するもしくは有意に小さくする加工を紹いている。
電気メツキ装置 電気メツキ装置は電気メツキ中に発生する粒子及びその他の破片物を含むための 残渣バリヤーを、基体上での金属の電気的蒸着の品質を維持するために必要とす る。残渣バリヤーは金属イオンの輸送を妨害してはならず、又はそうでなければ メッキ電流に対する任意の抵抗を提供すべきでない。
電気メツキ溶液は一般に水性溶液である。残渣バリヤーは親水性であり、且つ、 撹拌溶液中の金属イオンがバリヤーを通過し、その際に破片物が通過できない程 度に多孔性であるべきである。疎水性微孔性膜は、かかる膜が親水性であるなら ば優れた残渣バリヤーである。
電気化学セル分離体 微孔性膜材料は電気化学セルのための分離体材料としてしばしば利用されており 、ここではそれらはセル電極間での物理的バリヤーを提供し、対応の極性のプレ ートが互いに直接的に接触することから守っている。物理的バリヤーを維持する のに十分なる寸法的安定を有することに加え、この膜材料は非導性でなくてはな らない。この膜材料は電解液がこの分離体を通過することができるほど多孔性で もあるべきであり、これにより電極間に内部導電通路が提供される。多孔性の必 要性にもかかわらず、この膜材料は電極材料の剥離もしくはコロイド分散により 発生する、又は荷電の際の樹枝状結晶の形成により発生する粒状物質の分離体を 介する浸透性を最小にしなくてはならない。
好ましくは、この分離体は高い気孔率を有する微孔性膜の形態にあり、これは優 れた静樹枝状結晶形成(dendristatic)特性を示しながら、分離体 を介する電解液の実質的に妨害されない輸送を可能経皮的薬剤導入器具は多種の 治療的薬剤を導入するための有利な手段を提供する。かかる器具の利用は肝臓に よる「第一経路」代謝を回避し、患者の承諾を増やし、そして薬剤の持続導入を 提供する。
いくつかの器具は、器具から皮膚へと導入される治療的薬剤の速度を制御するた めに微孔性膜を利用する。その他の器具はりザーバーの中で治療的薬剤を隔離す るための微孔性膜を採用している。
しかしながら、現在採用されている微孔性膜は一般に疎水性である。この疎水性 的性質は、親水性である治療的薬剤を伴う経皮導入装置における膜の有用性を厳 格に限定する。疎水性膜は親水性治療的薬剤の導入をブロックし、且つ、所望の 速度にてリザーバーにおける隔離体から治療的薬剤を放出させることはできない であろう。
疎水微孔性膜が、この膜の幾何学的形態を未だ維持しながら親水性となることが できるなら、親水性治療的薬剤の制御導入のため、薬剤導入装置において広く利 用されるであろう。
プラスチックシート 多孔性表層を有するプラスチックシートの製造は米国特許第4、849.457 号(Ichiiら)に開示されている。ポリエステルとポリウレタン、アクリロ ニトリル−スチレンコポリマーとセルロースアセテート、及びポリビニルクロリ ドのホモポリマー又はコポリマーのいづれかとポリアクリロニトリルホモポリマ ーとコポリマーのいづれかとの組合せのプラスチックシートは高い多孔率及び吸 収率を有し、これは、文字及びイメージの印刷において有用である。このプラス チックシートは熱融着型熱転写プリンティング装置における転写シートとして働 きうる。
透明フィルムのためのプラスチックシートの製造の他の方法は米国特許第4.3 01.195号(Mereerら)に開示されている。この方法は、ポリエステ ル又はセルロースの透明フィルムに水膨潤親水性ポリマーをコートすることを含 む。インクのしみ、又は接触表層へのインクの転写を最小にするため、デンプン 粒子を含む第2コーテイングをしばしばこの表層上に載せるが、これは「粒状」 のイメージをもたらしうる。更に、フィンガープリントからの水分が水膨潤性親 木ポリマコーティングに影響を及ぼすことによってイメージを損うことがある。
しばしば、透明スリーブを、イメージ化された透明体を水分との接触から守るた めに採用する。
酸素脱除剤− 一定の食製品は貯蔵の際に外気酸素にさらされることによって劣化を受ける。か かる材料を保存する従来の方法は、冷凍保存(これは数多くの食品にとって実用 的でない);真空包装(これはもろい食品にとって実用的でない);包装品をシ ールする前での不活性ガスによる包装品のガスフラッシュ(これは包装の酸素浸 透性に原因してかなり非有効的である);そしてより近年、脱除剤としての酸素 反応型材料の利用を含んでいる。食品の品質を保存するのに用いられている酸素 脱除剤、例えば無機亜ジチオン酸塩、特別に加工された鉄粉、及び糖を基礎とす るアルカリ変性化製品の概念は5ait。
のran Food Quality Preservation By Me ans of Free OxygenAbsorberJJournal Y ukagaku、 28、第1号(1979) 、頁1〜23に記載されている 。酸素脱除剤系はLabuzaらrApplications of Acti vePackaging for Improvement of 5helf  Life and Nutritional Qualityof CAP/ MAP Foods J J、 Food Processing and P reservation、13 :1〜69 : 1989にも記述されている 。
特別に加工された鉄粉はしばしばガス浸透性パウチの中に包装され、そして食製 品を含む包装に入れられる。例えば米国特許第4、192.773号(Yosh ikawaら)及び第4.524.015号(7al(ahash iら)の開 示内容を参照のこと。しかしながら、食品包装にこれらのサツシェを加えること は、食品加工自動化工程を複雑にし、従って使用者により一般的にあまり好まれ ていない。
多湿食製品をラップするための酵素処理した布帛シートが米国特許第2.765 .233号(Sarettら)に開示されている。シートの表層上の酵素系はラ ップされた製品と接触することになり、そしてこれは水分散性バインダーの中に あることが好ましい。もしこの製品がグルコースを含んでないなら、このシート は酵素系と共にグルコースによりコートされうる又は含浸されうる。この系は、 多湿食製品とラップシートの外部表層との間の界面にて見い出せるグルコース、 グルコースオキシダーゼ、酸素及び水の二段階酸化反応を頼りにする。
同様に、日本国特許公開JP75/139184号(Okadaら)には、水溶 性バインダー中の酵素及びグルコースにより厚くコートされた食品包装用フィル ムが記述されている。
発明の概要 本発明は支持用構造体であって、複合幾何学的形態、及びこの構造体に親水性を 授ける非常に薄い親水性ポリマー外殻を有するものに関する。本発明は更に、こ の構造の幾何学的形態を実質的に保持しながらかかる親水性を提供する方法に関 する。
本発明は更に、電気メツキ残渣バリヤーのための親水性膜であって、破片物は捕 捉するが、電気メツキ電流を実質的に損わないものを提供する。本発明の残渣バ リヤーは電気メツキ装置の陽極を囲むか、又は陽極と陰極との間に位置しており 、電気メツキ処理に有害な残渣及び破片物をブロックしながら、電気メツキ処理 に必須な電流又は金属イオン輸送を有意に妨害しない。
本発明は更に粒状物及び破片物のための残渣バリヤーとしての親水性微孔性電気 化学セル分離体も提供し、これはこの分離体を介する電解液の実質的に妨げられ ていない輸送を可能とする。
本発明は更に親水性微孔性薬剤導入膜を提供し、これは膜を実質的に何ら変化さ せることなくこの微孔性膜に親水性を授ける非常に薄い親水性ポリマー外殻を有 する。
本発明は更に流体から固形物を分離するのに適する微孔親水性膜フィルターを提 供する。
本発明は支持用構造体であって、その表層の少なくとも一部分が、この支持用構 造体の複合幾何学的形態を実質的に保持しながら、ポリ(ビニルアルコール)の タクチックな親水性ホモポリマー又はコポリマーの非常に薄い自己インターロッ キング外殻により囲まれている複合幾何学的形態を有する支持用構造体を提供す ることにより、従来技術における欠点を解消する。タクチックポリ(ビニルアル コール)外殻はシンジオタクチック又はイソタクチックのいづれでもよい。
本明細書で用いる「複合(complex)幾何学的形態」とは、ミクロンのス ケールで観察したときの支持用構造体の表層の多重性及びタイプに関する。支持 用構造体上の非常に薄いポリ(ビニルアルコール)の外殻はかかる表層のタイプ を変化させることなく多重性なかかる表層を囲んでいる。従って、このポリ(ビ ニルアルコール)外殻はこの支持用構造体の複合幾何学的形態を実質的に保持し ながらこの支持用構造体に親水性を授ける。
支持用構造体の多重性表層はポリ(ビニルアルコール)外殻により囲まれる。「 囲む」とは、この外殻が各多重表層を全体的に覆い、そしてそれに親水性を授け ていることを意味する。保全性はこの外殻における結晶性架橋の形成、即ち、2 以上の結晶を連結する結合分子の形成により授けられる。従って、この外殻はか かる表層の共有、イオン性、又はファンデルワールス相互作用を実質的に伴うこ となくこの支持用構造体の表層のまわりで機械的に自己インターロックしている 。
支持用構造体が有しうる表層のタイプはユークリッド幾何学、フラクタル幾何学 、又は両者の組合せの語で表現されうる。
フラクタルはユークリッド幾何学によっては表わすことのできない物体又は加工 である。天然の形態の複雑さ及び表層が2次元以上を有すようにでこぼこしてい ることにより、フラクタル幾何学は天然で一般によく見い出せる形態を分析する のに有用となっている。
(Van No5trand’s 5cientific Encyclope dia第7版、Van No5trandReinhOId 1989、頁12 21)。
ユークリッド表層は水平、湾曲又は任意のその他の形態であってユークリッド幾 何学的形態を示しうるちのでありうる。
フラクタル表層は多孔性、触手状、でこぼこ、不均質、波状、不規則、非対称的 、又は非ユークリッド幾何学的形態を示しつる任意のその他の形態でありうる。
例えば、多孔性膜又はビーズはそれぞれ水平又は球形の表層を有する、即ち、ユ ークリッド幾何学形態にあると考えられうる。しかしながらミクロンのスケール では、この膜及びビーズは複合幾何学的形態を有しており、なぜなら多重性の表 層の正確な調査は、ユークリッド特徴に反するフラクタルな、三次元地形を示す からである。
膜又はビーズの孔は三次元ユークリッド幾何学基準の全てにおいて不均質、不規 則、且つ、非パターン型である。かかる孔を囲むフラクタル表層は支持用フラク タル構造に関する複合幾何学的形態をもたらす。本発明のポリ(ビニルアルコー ル)外殻はかかる孔を規定するかかるフラクタル表層を囲むが、しかしながらか かる孔を覆うもしくは充填することはなく、又はこの表層のフラクタル形態をユ ークリッド形態に変えることもない。
他の例において、不織布ウェブは平らであり、そしてコーク1ルソド幾何学形態 を有すると考えられうる。しかしながらミクロンのスケールにて、このウェブの 表層は、この不織布ウェブに複合幾何学形態を授けるひも(たとえ個々のひもが ユークリッド幾何学形態を有するウェブを含んで成るにしても)のパターン化さ れていない層である。本発明のポリ(ビニルアルコール)外殻は、この不織布ウ ェブの表層の複雑さ及びフラクタル形態を実質的に保持しながらこのウェブのひ もを囲む。
該支持用構造体を囲む親水性ポリマー外殻は、ポリマーの単層のスケールに基づ き、「非常に薄い」。「非常に薄い」とは、この外殻の単層の寸法が、支持用構 造の複合幾何学を有意に変えるようにこれがふさぐ、滑らかにする、ブロックす る又はふくれることがないことであることを意味する。水への暴露に基づいてふ くらみ、そし−ご支持用構造体の幾何学的形態を有意に変える水和ゲルコーティ ングとは異なり、本発明の製品のポリ(ビニルアルコール)の自己インターロッ キング外殻は有意にふくらまず、この製品の複合幾何学を実質的に保持させる。
支持用構造体、例えば膜は約0.0!〜20μmのバブルポイント孔径(AST M F−316を参照のこと)を有しうる。本発明は、膜のフラクタル表層上に 外殻を構成する約100オングストローム以下の平均厚みを有する親水性ポリマ ーの非常に薄い外殻は、有効な孔径を約30%以下、そして望ましくは約15% 以下小さくすることが見い出された。
この支持用構造体の複合幾何学的形態は実質的に保持される。
従って、本発明は支持用構造体がその物理学的形態を変えられることなく親水性 表層を獲得することを可能とする。
該支持用構造体は複合幾何学的形態の、ポリ(ビニルアルコール)外殻が囲みう る少なくとも1つの表層を有する。支持用構造体の限定でない例には、フィルム 、多孔性膜、ビーズ、織布及び不織布ウェブ、スフ糸、中空多孔ファイバー及び 多孔ファイバーが含まれる。
支持用構造体の組成物の限定でない例には、ポリマー状、セラミック状、セルロ ース状、ガラス状、金属状又は炭素質でありうる。
ポリマー構造体は任意の有用、且つ、成形性ポリマー材料であって、この外殻を 作るための前駆体と一緒に用いた溶媒の存在下において実質的に溶解しないもの より作られつる。限定でない例には、ポリオレフィン(例えばポリエチレン及び ポリプロピレン)、ポリハロオレフィン(例えばポリテトラフルオロエチレン及 びポリビニリデンフルオリド)、ナイロン、ポリエステル(例えばポリエチレン テレフタレート)、ポリスルホン、ポリエーテルホン、ポリ(2゜6−ジメチル 、4−フェニレンオキシド)、並びにそれらの誘導体、ポリアミド、ポリイミド 、ポリエーテルイミド、又は親水性ポリマー構造体を形成するのに従来有用でな いポリマー材料が含まれる。
ポリ(ビニルアルコール)のホモポリマー又はコポリマーのタクチックな親水性 外殻は、タクチックな疎水性ポリマー、ポリ(ビニルアルコール)の前駆体の加 水分解試薬による加水分解により、この支持用構造体の囲まれることのできる複 合表層のまわりにその場で形成される。
「加水分解」とは、アルコール基を形成するための、加水分解試薬の存在下にお けるエステル又はエーテル基の切断を意味する。
疎水性ポリマーポリ(ビニルアルコール)の前駆体はポリ(ビニルアルコール) のタクチックホモポリマー又はコポリマーを形成する任意のタクチックポリ(ビ ニルアルコール)前駆体であることができ、これには限定でなく、ビニルトリフ ルオロアセテートのホモポリマー、及びビニルトリフルオロアセテートモノマー とビニル系基を中に有しているモノマーとのコポリマー、ビニル第三ブチルエー テルモノマーのホモポリマー、並びにビニル第三ブチルエーテルモノマーとビニ ル系基を中に有しているモノマーとのコポリマーが含まれる。本発明の説明の目 的のため、ポリ(ビニルアルコール)の言及は、ポリ(ビニルアルコール)のホ モポリマー及びビニルアルコールと別のコモノマーのコポリマーの両者を含むこ とがある。
本発明は更に、支持用構造体を囲むことのできる表層のまわりに非常に薄いタク チックポリ(ビニルアルコール)の外殻を作り上げるための方法を提供すること により、従来技術において遭遇していた問題を解消する。この方法はこの支持用 構造体の表層にタクチックポリマーポリ(ビニルアルコール)の前駆体を適用す ることを採用し、次いで、支持用構造体の複合幾何学的形質を保持しながらがか る表層を囲むタクチックな親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻を形成する加水 分解反応をその場で起こさせる。
この加水分解試薬はタクチックポリ(ビニルアルコール)の形成を起こさせる試 薬であってよく、かかる反応は液又は気相において生ずる。好ましくは、この加 水分解試薬は約7.0以上のpHを有する塩基性試薬である。適当な試薬には溶 解した又は無水のアンモニア、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム及び水酸化カ リウムが含まれるが、それらに限定されない。
親水性ポリマー外殻がその上に載っている数多くの所望される製品は本発明に従 って作られ、且つ、利用されうる。この製品はフラクタル表層がこの膜の中及び それに広がる孔及び空間を規定する多孔性膜の形態をとりうる。ポリ(ビニルア ルコール)の外殻はこの膜の複合幾何学形態を実質的に変えない。
数多くの電気メツキ残渣バリヤーが本発明に従って作られ、且つ、利用されうる 。特に、本発明の親水微孔性膜は電気メツキ装置の陽極を囲む陽極バッグとして 利用されうる。他方、本発明の親水多孔性膜は、陰極と陽極区画を隔てる電気メ ツキ隔膜として利用され、この区画にわたり陽圧電解溶液が流れる。好ましくは 、この隔膜は電解溶液の流動特性に関係なくミクロンサイズ粒子の移動を制限す るように微孔性でありうる。
本発明は更に電気化学セルのための分離体として利用するのに適する親水微孔性 膜材料を提供する。この親水性膜材料は実質的に非導性であり、電気化学セル環 境に対して化学的に不活性であり、そしてセルの電解液がこの膜を介して実質的 に妨げられることなく通過することを可能とする十分なる多孔度を有しながらも 残渣バリヤーを提供する。電気化学セルの陽極と陰極との間に位置する電気化学 セル分離体残渣バリヤーは、剥離、コロイド分散又は樹枝状結晶生成に由来する 電極破片物の移動を最小にする。
微孔性膜は薬剤導入器具において、この器具から患者の皮膚に至る治療的薬剤の 導入の速度を制御するため、又は使用が開始されるまでリザーバーの中で治療的 薬剤を隔離しておくための層として利用されうる。従って、本発明は低アレルギ ー性感圧接着剤、治療的薬剤、及びこの接着層と接触しており、且つ、この治療 的薬剤と連絡している親水微孔性膜を含んで成る薬剤導入器具も提供する。この 薬剤導入器具は、皮膚と、この治療的薬剤を含むリザーバーとの間に親水性膜を 採用しうるか、又は治療的薬剤のデポットとしての膜を採用しうる。
本発明は、支持用構造体の複合幾何学的形態を実質的に保持しながらこの支持用 構造体の表層を囲む親水性ポリマー自己インターロッキング外殻を提供し、そし てこの親水化製品が水性系の中で、又はこの親水性ポリマー外殻に有害な影響を 及ぼさない有機溶媒と共に利用されることを可能とする。
本発明は更に、支持用構造体の複合幾何学的形質を実質的に保持しながら、支持 用構造体の複合表層の少なくとも一部の上でその場でタクチックポリ(ビニルア ルコール)へと変換されることの可能なタクチックポリ(ビニルアルコール)前 駆体の利用を介して、支持用構造体、例えば微孔性膜のまわりにタクチック親水 性ポリ(ビニルアルコール)の非常に薄い外殻を形成するための方法を提供する 。
本発明の特徴は、親水性ポリマー外殻が、最小限に上昇させた温度及び圧力にて 反応する容易に入手できる材料を用いて製造されうろことにある。
本発明の他の特徴は、タクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)の非常に薄い 親水性ポリマー外殻が、この支持用構造体の外部表層の全て及び任意の有用な内 部表層を、前記した孔又は空間をブロックするもしくはふさぐことなく、又はそ うでなければこの支持用構造体の複合幾何学的形態を実質的に変えることなく、 囲むことにある。
本発明の他の特徴は、更なる反応のために有用なヒドロキシル反応基を有する支 持用構造体上のタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻の提供にある。
本発明の利点は、本発明に従って作った製品が、親水性製品の利用の際に採用す るものを含む水性系又は有機溶媒の存在下において永久的である表層外殻を有し ていることにある。
本発明の他の利点は、このタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻がこ のポリマー構造体に高い機械的強度を提供し、それ故もしそれがなければデリケ ートであるフィルム、膜、ウェブ又はその他の構造体の安定性及び強靭性を高め ながら、この構造体の物理学的形態を実質的に保持させることにする。
本発明は更に、イメージ形成物質を用いての受容媒体における永久的、且つ、歪 みのないイメージの形成の方法を提供する。
「イメージ」は少なくとも一つの模様もしくは文字、絵、又は模様、文字もしく は絵の組合せであって、情報用途又は美術的娯楽のために作られるものである。
「イメージ形成物質」はインクであるか、又は液状ビヒクルの中に懸濁された顔 料を含んで成るその他の分散体、溶液中の染料、又は昇華性インクもしくは染料 である。
本発明は媒体においてイメージ形成物質の永久的、且つ、歪んでいないイメージ を作るための方法を提供する。この方法はイメージ形質物質を多孔性ポリマー受 容媒体の中に、イメージを形成する少なくとも1箇所において装填することを含 んで成る。この受容媒体はポリマーであって、この受容媒体の孔の中にこのイメ ージ形成物質を受容しうるちのより作られている。次に、この受容媒体の孔が融 着するのに十分な温度にまでこの受容媒体を加熱し、次いでこの受容媒体を、イ メージが負荷されている各箇所においてイメージを封入する本質的に透明なフィ ルムに再構成させる。
本発明は更に上記した方法に従う永久的、且つ、歪んでいないイメージを作るた めの受容媒体として多孔性ポリマー構造を利用する方法を提供する。
本発明は更に、上記した方法に従って透明構造体における少なくとも1つの箇所 においてイメージを形成する少なくとも−イメージ形成物質を含んで成る透明な ポリマー構造体における、永久的、且つ、歪んでいないイメージを提供する。
本発明は、少なくとも−イメージ形成物質が装填されていることがある、受容媒 体として働く親水性又は疎水性の多孔性構造体を提供することにより、従来技術 における欠点を解消する。
本発明は更に、耐干渉性及び耐汚れ性イメージを提供するために受容媒体を再構 成せしめる方法を提供することにより、従来技術における欠点を解消する。
従って本発明は、液状ベース又は昇華性イメージ形成物質を、適合する多孔性受 容媒体の中に装填し、次いでこの媒体を融着させてこの受容媒体におけるイメー ジを永久的、且つ、歪まないようにする。
本発明の特徴は、多孔性受容媒体の中にイメージ形成物質を装填し、イメージを 形成せしめることを所望する箇所におけるかかるイメージ形成物質のまわりにこ れを融着させることを利用する、永久的、且つ、歪んでいないイメージの形成の し易さにある。
本発明の他の特徴は、疎水性受容媒体では利用することのできない水性ベースイ メージ形成物質を装填するための親水性表層を有する多孔性受容媒体の選択にあ る。
本発明の利点は、受容媒体において形成される永久的、且つ、歪んでいないイメ ージが耐干渉性及び耐汚れ性であることにある。
本発明は更に酸素感受性製品を保護するための酸素脱除剤を提供する。この酸素 脱除剤は親水性多孔性支持用構造体であって、多孔性表層の複合幾何学的形態、 及び前記表層での基質、酸素、そして所望するならば水又は水分の反応を触媒し て酸素を消費するために前記表層に載っている酵素系を有するものを含んで成る 。
本発明は更に酸素感受性製品を保護するための酸素脱除包装品を提供する。この 包装品は、容器の中への酸素分子の侵入を最小にするようにシールされることの できる容器、及び酸素脱除剤を含んで成る。
「酵素系」は酵素、又は酵素と基質、もしくはその他の化合物との混合物を意味 する。この酵素系は酸素、基質、そして所望するならば水又は水分との反応を触 媒して転換化基質を生成する。はとんどの場合糖が基質であり、これは酸素と水 との反応によって転換されて糖酸を生成する。酵素触媒化反応は酸素を消費させ 、そしてこの反応環境から酸素を除去するまで続く。
本発明は更に、複合幾何学的形質を有し、水分散性バインダーの必要性を伴うこ となく酵素系がその中に装填されうる、親水多孔性支持用構造体を提供すること により、従来技術における欠点を解消する。
好ましくは、この親水多孔性構造体は、この多孔性支持用構造体の複合幾何学的 形態を実質的に保持しながら、ポリ(ビニルアルコール)のタクチック親水性ホ モポリマー又はコポリマーの非常に薄い自己インターロッキング外殻により囲ま れている多孔性構造でありうる。次にこの親水多孔性支持用構造体は、酸素感受 性製品を含む包装の中で、存在している酸素と反応する酵素系が装填されること ができ、なぜなら親水性表層はこの酵素系の装填に用いた水混和性溶媒により濡 れているからである。このタクチックポリ(ビニルアルコール)外殻はシンジオ タクチック又はイソタクチックのいづれもでよい。
従って本発明は、酸素脱除反応を触媒するため、この親水多孔性支持用構造体に 、多孔性構造体の複合幾何学形態において酵素系が装填されることを可能とする 。
本発明は更に、酵素活性物質を変性させることなく親水性表層の−1に酵素系を 装填するための方法を提供することにより、従来技術において遭遇する問題を解 消する。この方法は、この多孔性支持用構造体の表層の上にタクチックポリマー ポリ(ビニルアルコール)前駆体を適用し、次いでその場で、この多孔性支持用 構造体の複合幾何学的形態を保持しながら、かかる表層を囲むタクチック親水性 ポリ(ビニルアルコール)外殻を形成させるよう加水分解試薬により加水分解を 起こさせることを利用する。この方法は続いて、水混和性溶媒系中の酵素系を装 填してかかる表層の親水性外殻を濡らし、次いでこの溶媒を乾かしてかかる表層 の上に酵素系の層を形成させる。
本発明は更に、この酵素系を変性させることなく、多孔性支持用構造体の親水性 複合表層の上に、水混和性溶媒中の酵素系を装填するため方法を提供する。
本発明の特徴は、酵素系の変性を伴うことなく、最小限に高めた温度及び圧力の もとて親水多孔性支持用構造体の全ての有用な表層の上に酵素系を装填すること のし易さにある。
本発明の利点は、親水多孔性支持用構造体が、水混和性溶媒中の酵素系及び酵素 触媒化反応にとって必要なる任意の水の両者を受容するように容易に濡れる表層 を有することにある。
本発明の他の利点は、変性されていない酵素系がその上に装填されている多孔性 支持用構造体の親水性表層が、この構造体の全ての有用な表層にわたって反応部 位を提供することにある。
本発明の別の利点は、従来技術により必要とされていたように、この酵素系が保 護すべき酸素感受性製品における水分と直接接触する必要がないことにあり、な ぜならこの多孔性構造体の親水性表層の孔の中に水分が侵入することができるか らである。
本発明の態様がより理解されるため、図面を参照しながら詳細な説明を続ける。
図面の簡単な説明 図1はタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻をその上に有する及び有 さない、支持用構造体の外部表層の比較走査電子顕微鏡写真である。
図2はタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻をその上に有する及び有 さない、ポリマー構造体の外部及び横断面表層の比較走査電子顕微鏡写真である 。
図3は微細構造の表層を囲むポリ(ビニルアルコール)の外殻を有する膜微細構 造体の例示である。
図4はりザーバータイプの薬剤導入器具の横断面図を例示する。
図5はりザーバータイプの薬剤導入器具の別の態様の横断面図である。
図6はデボットタイプの薬剤導入器具の横断面図である。
図7は陽極バッグ及び本発明の隔膜を有する典型的な電気メツキ装置を例示する 。
図8は少なくとも1個の陰極、少なくとも1個の陽極、電解液、及び少なくとも 1個の本発明の分離体を有する典型的な電気化学セルを例示する。
図9は微細構造体の表層を囲むポリ(ビニルアルコール)ノ親水性外殻、及びそ の上の少なくとも1種のイメージ形成物質のコーティングを有する受容媒体微細 構造体の例示である。
図1Oは、透明フィルム基体にラミネートされた不透明多孔性受容媒体であって 、イメージを形成するためにこの媒体における箇所にインクが装填されているも のの横断面図である。
図11は、図1Oのラミネートであって、熱がこの媒体における所望の箇所にお いてインクを封入するようにこの受容媒体を再構成させた後のラミネートの横断 面図である。
図12は酵素系がその上に装填されている親水性膜微細構造体の例示である。
発明の態様 支持用構造体 支持用構造体はポリマー、セラミック、ガラス、金属又は炭素質材料の組成物の いづれか、又は組合せより構成されうる。これらの材料はその性質において疎水 性又は親水性のいづれでもよい。
該支持用構造体はミクロンのスケールにて複合幾何学形態を有し、そして既知の 技術に従って膜、フィルム、織布及び不織布ウェブ、ビーズ、スフ糸、多孔性フ ァイバー、多孔性中空ファイバー、又はポリ(ビニルアルコール)外殻がこの構 造体の表層を自己インターロッキング状態において囲むことを許容する形態を有 する任意のその他の三次元形態へと成形されうる。
囲まれることのできる表層の種類の限定でない例には、網状多孔性微細構造体及 び構造体の触手状外部表層が含まれる。
所望するには、これらの・支持用構造体の任意の表層は単位質量当りより大きな 表面積を、この支持用構造体の総ユークリッド寸法より認められるものよりも提 供する。製品の数多くの用途は単位質量当り大きな表面積を提供することに依存 する。本発明の親水性ポリマー外殻はこの支持用構造体の表面積を実質的に小さ くすることなく親水的性質を授ける。
ポリマー構造体は好ましい支持用構造体である。ポリマー構造体のうちで、多孔 性膜が好ましい。より好ましくは、これらの多孔性膜は微孔性である。
この構造体の有効孔径は流動分子の平均自由経路の少なくとも数倍、例えばナノ メーターからおよそ数マイクロメーターでありうる。
この多孔性膜は網状型表層構造を全体にわたり有し、これはタクチックな親水性 ポリ(ビニルアルコール)外殻によりこの膜の複合幾何学形態が囲まれるための 表層を提供する。
このポリマー構造体は所望の複合幾何学形態へと成形されうる任意のポリマー材 料より作られていてよい。
ポリマー構造体を作るのに用いるポリマー材料の限定でない例は:ポリスルホン 、ポリエーテルスルホン、ポリ(2,6−ジメチル。
4−)ユニしンオキシド)及びそれらの誘導体、ポリアミド、ポリイミド、ポリ エーテルイミド、ポリオレフィン、ポリハロオレフィン(特にポリテトラフルオ ロエチレン)、ポリエステル、ナイロン等である。
適切なポリオレフィンの限定でない例には、(分子量は関係なく)ポリエチレン 、ポリプロピレン、ポリ−3−メチル−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペ ンテン;エチレン、プロピレン、3−メチル−1−ブテンもしくは4−メチル− 1−ペンテンと、互い同志とのコポリマー、又は少量のその他のオレフィンとの コポリマー、例えば主要量の3−メチル−1−ブテンと、2〜18個の炭素原子 を有する微量の直鎖n−アルケン、例えばl−オクテン、l−へキサデセン及び オクタデセンもしくはその他の比較的長鎖のアルケンとのコポリマー、並びに3 −メチル−1−ペンテンと、3−メチル−1−ブテンに関連して前記した任意の これらのアルケンとのコポリマーが含まれる。
ポリオレフィン系材料は共重合又は配合されうる少量のその他の材料も含んでよ いが、これらはこのポリオレフィン系材料の特性に実質的に有害な影響を及ぼし てはならない。
このポリマー構造体を占める材料は約1000以上、そして好ましくは約50. 000以上の平均分子量、ASTM 01238−82に従って測定される約1 200g/10分以下、そして好ましくは約10g710分以下の溶融インデツ クスを有すべきである。
このポリマー構造体が多孔性もしくは微孔性膜の形態、又はその他の多孔性形態 をとるとき、このポリマー構造体は約15%〜約99%、そして好ましくは約3 0%〜約95%の多孔率を有すべきである。この多孔率測定はASTM D−7 92に従ってなされる。
このポリマー構造体が膜の形態又はその他の多孔性形態をとるとき、この構造体 は約0.01μm〜約20μm1そして好ましくは約0.1μm〜約1.2μm の、ASTM F−316に従って測定されるマイクロメーターにおける有効孔 径を有すべきである。
タクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻タクチック親水性ポリ(ビニル アルコール)はタクチックポリマーポリ(ビニルアルコール)前駆体と加水分解 試薬との反応により調製される。このポリ(ビニルアルコール)のタクチシティ ーはフッ素NMR分光法を利用することにより、約50%タクチックトリアドル 約80%タクチックトリアドに範囲する。本明細書に参考として組入れたPri  tchardら、rFluorine NMR5pectra of Po1 y (vinylTrifluoracetate)J J、Po1y、Sci 、 4..707−712 (1966)は、種々の方法により調製したポリ( ビニルアルコール)についてのトリアドタクチシティーの計算を開示している。
支持用構造体の表層を囲むポリ(ビニルアルコール)の非常に薄い外殻は支持用 構造体の複合表層のポリ(ビニルアルコール)の単層として記述する。「単層」 はポリ(ビニルアルコール)の結晶単位セルの最小寸法の厚み、約2.53オン グストロームである。このポリ(ビニルアルコール)外殻は支持用構造体の複合 幾何学的、そしてしばしば疎水性な表層に親水的性質を授けるよう、平均10単 層数以上を含んで成りうる。
親水的性質を授けるポリ(ビニルアルコール)の「非常に薄い」自己インターロ ッキング外殻は、水への暴露に基づいて有意に膨張して支持用構造体の複合幾何 学形質を実質的に変えることはない。
「平均の」単層の数なる言及は、これらの非常に薄い外殻が支持用構造体の複合 幾何学形質全体にわたって正確に均質な厚みでないことの事実を補っている。
もしこの支持用構造体が多孔性であり、そして見かけ上2ミクロンの孔径のかか る孔がブロック又はふさがれることが所望されないとき、このポリ(ビニルアル コール)外殻は平均約lOから平均約4、000の単層数含んで成りうる。所望 するには、このポリ(ビニルアルコール)外殻は平均約10から平均約400の 単層数を含んで成りうる。このポリ(ビニルアルコール)が平均約10から平均 約40の単層数を含んで成りうろことが現状好ましい。
多孔性支持用構造体の孔径の寸法及びこの支持用構造体の表層を囲むポリ(ビニ ルアルコール)の単層数に基づき、かかるポリ(ビニルアルコール)外殻を形成 する前に、この支持用構造体において存在している孔径の30%以下を占めてい るタクチックポリ(ビニルアルコール)の外殻を獲得することが所望される。好 ましくは、このタクチックポリ(ビニルアルコール)はこのもとの孔径の15% 以下を占める。
タクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻は水又は極性のかかる有機溶媒 には限定でなく、ジメチルスルホキシド、グリセロール、エチレングリコール、 及び約0.4以上、そして所望するには約0.6以上ポリ(ビニルアルコール) と差のある溶解パラメーターを有するその他の溶媒が含まれる。ポリ(ビニルア ルコール)についての溶解パラメーターδ(H)は約12.6である。本発明の タクチックポリ(ビニルアルコール外殻)は約12.2以下又は約13.0以上 の溶解パラメーターを有する溶媒によるある程度の洗浄に耐える。更に、このタ クチックポリ(ビニルアルコール)外殻は約12.0以下又は約13.2以上の 溶解パラメーターを有する溶媒による繰り返し洗浄すことができる。本発明のタ クチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻は上記の溶媒のいづれによる洗浄 に耐える。
所望するには、上記の溶媒に暴露せしめたときのこの親水性ポリ(ビニルアルコ ール)外殻の初期溶解度は室温及び大気圧にて100部の溶媒当り約1部以下で あり、その後測定されうる溶解は認められなかった。水又は極性及び非極性有機 溶媒におけるポリ(ビニルアルコール)外殻のかかる比較的不溶性は、かかる溶 媒の存在下における使用の際の製品の持続的親水性を提供する。
ポリマーポリ(ビニルアルコール)前駆体ポリ(ビニルアルコール)前駆体はビ ニルトリフルオロアセテート、ビニルトリフルオロアセテートモノマーとビニル 基を有するモノマーとのタクチックコポリマー、ビニル第三ブチルエーテルのタ クチックホモポリマー、又はビニル第三ブチルエーテルモノマーとビニル基を有 しているモノマーとのタクチックコポリマーでありうる。
ポリ(ビニルトリフルオロアセテート)のホモポリマー又はコポリマーの平均分 子量は約50.000〜約2.000.000の範囲、そして所望するには約5 00.000〜約1.000.000の範囲にある。所望するには、ポリ(ビニ ルトリフルオロアセテート)のシンジオタクチックホモポリマー又はシンジオタ クチックコポリマーは枝分れしていない。
ポリ(ビニル第三ブチルエーテル)のホモポリマー又はコポリマーの平均分子量 は約25.000〜約60.000の範囲、そして所望するには約35.000 〜約45.000の範囲にある。
前駆体を形成するための共重合にとって有用な、ビニル基を有するモノマーの限 定でない例には、6個までの炭素原子を有するビニルエステル、8個までの炭素 原子を有するビニルエーテル、及び二置換化エチレン(例えば8個までの炭素原 子を有する低級アルキル(C,−C,)置換化又は未置換ジカルボン酸のエステ ル又は無水物)が含まれる。考えられるこれらのモノマーのうちで、無水マレイ ン酸及び酢酸ビニルが好ましい。
現状好ましい前駆体はンンジオタクチックポリ(ビニルトリフルオロアセテート )ホモポリマーである。
この前駆体は典型的には疎水性であり、そして比較的希薄な溶液の中に適用され る。溶媒はこの支持用構造体の表層を濡らし、且つ、この前駆体を溶解せしめる 任意の液体であってよい。
疎水性支持用構造体の有用な表層全ての上での前駆体溶液の自発的湿潤を可能と する溶媒が好ましい。「有用な表層全て」なる語は、限定することなく、多孔性 疎水性製品の網状孔及び空間、又はフィルム、ビーズもしくはウェブの触手状表 層を含んでいる。自発的湿潤は、この製品の有用な内部及び外部表層の全ての迅 速で均等な展開、及び更なる処理のためのかかる表層上の少なくとも平均10の 単層数の前駆体の厚みの適用を提供する。多孔性支持用構造体が、前駆体の流体 運動半径より小さい半径を有するある程度の孔を有することが可能である。かか る小さめの孔にわたる表層は前駆体の適用にとっては有用でないことがあり、そ の理由は前駆体分子はこの孔に侵入す−るには大きすぎるからである。
溶液中の前駆体の濃度は、支持用構造体の複合幾何学形態を実質的に保持しなが らこの支持用構造体の有用な表層全てを覆うこの前駆体の能力を決定する。溶媒 中の前駆体の濃度は約0.5%(w/v)〜約15%(W/V)に範囲しうる。
所望するには、この濃度は約2%(W/V)〜約IO%(W/V)に範囲する。
好ましくは、この濃度は約3%(w/v)〜約8%(w/v)に範囲する。
この溶媒は所望するには有機系であり、そして約38℃以下の温度にて有意な蒸 気圧を有する。
この支持用構造体が疎水性であるとき、この溶媒はこの前駆体を溶解せしめ、且 つ、この支持用構造体の表層を濡らす任意の液体でありうる。限定でない例には 、ケトン、エステル、エーテル、ニトリル、又は脂肪、脂環式もしくは芳香基を 有するアミドが含まれる。
これらの溶媒のうちで、アセトン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、テトラヒド ロフラン、ピリジン、アセトフェノン及びアセトニトリルが所望される。これら の溶媒のうちで、アセトンがその入手性、値段及び操作性に基づいて好ましい。
加水分解試薬 支持用構造体の表層に適用する疎水性ポリマーポリ(ビニルアルコール)前駆体 は、この前駆体の側鎖トリフルオロアセテート基をヒドロキシル基へと転換せし めることのできる加水分解試薬によってその場でタクチックポリ(ビニルアルコ ール)へと転換させる。
この加水分解試薬は液状又は気体状のいづれで適用してもよい。この加水分解試 薬は酸性又は塩基性でよいが、望ましくは塩基性である。従って、所望の加水分 解試薬は約7.0以上のpH1そして所望するには約8〜約10のpHを有する 。
限定でない加水分解試薬の例には、メタノール中の水酸化ナトリウム、メタノー ル/水溶液中の炭酸ナトリウム、メタノール中の水酸化アンモニウム、メタノー ル/水混合物中の水酸化カリウム、及び水性又は蒸気アンモニアが含まれる。こ れらの試薬のうちで、蒸気又はメタノール/水混合物におけるアンモニアが好ま しい。
蒸気アンモニアを用いるとき、この支持用構造体の表層及びタクチックポリ(ビ ニルアルコール)の外殻を水又は水蒸気で水和してこの外殻の親水的性質を安定 化させておくことが現状好ましい。そうでなければ、ポリ(ビニルアルコール) の非常に薄い外殻がコンホメーション的に転移され、親水性領域を若干又はかな り失わせることが、この親水性製品の製造後数週間以内においてかかる製品を水 性ベース溶媒の中に入れて使用しないときに起こる。
加水分解試薬と前駆体との接触の程度は、タクチック前駆体のタクチックポリ( ビニルアルコール)への完全な転換を可能するのに十分な持続時間及び濃度であ るべきである。所望するには、表層に前駆体の適用されているポリマー支持用構 造体を、7.0以上のpHを有する加水分解試薬を含んでいる溶液の中に浸す。
製品を作るための方法 親水性ポリマー外殻を有する製品の製造はその組成及びその究極的な形態に従っ て変更される。
該支持用構造体は当業者により所望される形態及び組成に依存して市販の材料か ら作られうる。
支持用構造体のためのベース材料として適当な原材料は市販されている。例えば 、ポリマー支持用構造体は当業界によく知られている種々の押出成形、膜製造、 又はフィルム形成技術より製造されうる。膜製造の好ましい方法は、本明細書に その開示内容を参考として組入れる米国特許第4.539.256号に開示され ている。
ポリスルホンの膜はキーン市、N、 H,の5chlieder and 5c hnellより市販されている。ポリオレフィン系微孔性膜はシャーロット市、 ノースキャロライナの)loeschst−CelaneSeより市販されてお り、そしてかかるポリオレフィン系微孔性膜の製造方法は、共に本明細書に参考 として組入れる米国特許第4.501.793号及び第3.853.601号に 見い出すことができる。
ポリ(ビニルアルコール)前駆体に関して、ポリ(ビニルトリフルオロアセテー ト)ホモポリマーは本明細書に参考として組入れる米国特許第2.436.14 4号に従って作ることができる。ポリ(ビニルトリフルオロアセテート)コポリ マーは、共に本明細書に参考として組入れる米国特許第2.436.144号又 は共に譲受された米国特許第4、528.325号及び第4.618.649号 に従って作ることができる。
ポリ(ビニルトリフルオロアセテート)の合成のためのビニルトリフルオロアセ テート及びコモノマーはウォーリングトン市、PAのPo1ysicences 及びミルウォーキー市、IIのAldrich Chemicalより市販され ている。
支持用構造体を濡らす溶媒中のタクチックポリ(ビニルアルコール)前駆体の溶 液を次に、この支持用構造体の有用な表層全ての上に適用してこの複合表層を飽 和させる。この溶液の蒸発に基づき、この基体の複合幾何学的形質を実質的に保 持する自己インターロッキング外殻が形成される。
支持用構造体の形態及びその組成物に依存して、前駆体溶液の適用は塗る、浸す 、ロールする、ナイフイングする又は押し出しする工程を、そのケースが許容す るなら含む。この溶媒は、この前駆体が完全に乾くような時間、温度及び圧力で このポリマー外殻を乾すことによって除去されつる。この支持用構造体の有用な 多孔性表層を覆う又はふさぐことなく表層の前駆体の乾燥を可能とするために処 理は必要ならばコントロールされうる。前駆体の適用は好ましい製造処理条件に 従ってバッチ式又は連続式で行うことがある。
例えば、ふさがれていない多孔性膜を作るには、液相又は蒸気相のいづれかにお ける加水分解試薬を用いながら約38℃以下で加水分解することにより、タクチ ック前駆体のタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)へのその場転換を起こ させる。蒸気反応のためには密閉式反応槽が好ましい。液状反応のためには浸漬 タンクが好ましい。
アンモニア蒸気を用いるとき、密閉式槽を利用した後、この膜を水又は水蒸気に 浸す又はスプレーして、このポリ(ビニルアルコール)外殻の親水性を保護する 。
支持用構造体に親水性表層を授けることが好ましいながらも、一定の製品におい ては加工段階又はその他の中間的作業の後に親水的性質を疎水的性質に戻すこと が可能であることが所望されうる。本発明のポリ(ビニルアルコール)の親水性 外殻は、親水性支持用構造体をポリ(ビニルアルコール)のガラス転移温度(T g) 、即ち、約80℃以上に、一定の時間にわたって熱することにより、疎水 性表層へとコンホメーション的に転移されうる。特定の理論拘束するわけではな いが、7g以上でのポリ(ビニルアルコール)の高められた移動度は、この外殻 の外部表層でのヒドロキシル基のこの外殻のバルクに対して向けられるコンホメ ーション的転移を可能とすると考えられる。この転移の駆動力は界面エネルギー (即ち、外殻の表層と大気)を最小にするために要求される現象である。このこ とは、数オングストロームの外殻表層がこのポリ(ビニルアルコール)の炭化水 素主鎖によって規定されることをもたらす。「湿潤化」又は親水的性質は最外の 数オングストロームの層により規定されるため、ヒドロキシル基に代わる炭化水 素主鎖の存在はこの表層がもはや親水性でなくなることをもたらす。従って、こ の外殻は同じ化学物質を有するが、疎水性となる。
疎水性ポリ(ビニルアルコール)はこの外殻被覆化支持用構造体の表層を極性水 混和性溶媒、例えばメタノール又はアセトンで濡らし、次いでこの支持用構造体 の孔の中の溶媒を水に交換し、次いで乾かすことにより親水性ポリ(ビニルアル コール)へと転換されうる。このような再親水化において、ポリ(ビニルアルコ ール)外殻とかかる極性水混和性溶媒はかかる表層からヒドロキシル基を再び方 向転換させる。かかる極性環境の存在下において水又は水蒸気はポリ(ビニルア ルコール)を可塑化させ、かかる外殻を膨潤させ、そしてそれらのガラス転移温 度を低める。
従って、本発明の方法に従い、全ての表層のうちで、外部表層のみでの、又は孔 もしくは空間の中においてのみでの支持用構造体の親水性化をコントロールする ことができる。必要に応じて支持用構造体に関して領域特異的親水性表層を作る ことができる。かかる領域特異的親水性表層の限定でない例は、多孔性膜の特定 の部分に広がるパターン化親水性、多孔性膜の「外部」親水性、又は疎水性内孔 及び空間を有する「サンドイッチ型」親水性でありうる。
他方、領域特異的親水性化は、ポリマーポリ(ビニルアルコール)前駆体で覆わ れている支持用構造体の表層のデザインされた部分のみに加水分解試薬を導入す ることによって達成されうる。更に、かかる領域特異的親水性化は、この支持用 構造体の表層のデザインされた部分にポリマーポリ(ビニルアルコール)前駆体 を適用し、それに続くかかる部分の加水分解試薬による加水分解によって達成さ れうる。
しかしながら、この製品のいくつかの用途は、この製品のフラクタル幾何学的形 態をユークリッド幾何学的形態へと転換させるために、覆われた、被覆された、 又はふさがれた孔を好むことがある。
かかる場合において、加工条件又は溶液は所望する通りに調整される。溶媒の選 択は被覆及び蒸発の速度に影響する。前駆体の濃度は溶液の粘度、孔侵入率及び 外殻の厚みを決定する。この製品の表層の孔径も孔侵入の速度を決定する。
図1は疎水微孔性膜(米国特許第4.539.256号の実施例23に従って製 造)と、タクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻を有する微孔性膜(本 発明に従って製造)との比較を示す。走査電子顕微鏡写真1aにおける製品の外 部表層は疎水性であり、且つ、未処理である。走査電子顕微鏡写真1bにおいて 示す外部表層は、この表層のまわりのタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール )外殻に起因して親水性である。走査電子顕微鏡写真1bにおいて示す処理膜は そのフラクタル幾何学的形態を保持しており、なぜならその複合表層は顕微鏡写 真1aにおける未処理の膜と同様に実質的に開いており、且つ、ふさがれていな いからである。従って、支持用構造体の孔及び空間はその場で作ったポリ(ビニ ルアルコール)外殻により充填又は閉じられていない。この支持用構造体のフラ クタル形態はユークリッド形態へと変換していない。従って、この膜は親水性表 層が付与されながら、その構造的利点を保持している。
図2は膜の外部及び内孔表層の両方を囲むタクチック親水性ポリ(ビニルアルコ ール)外殻を有する微孔性膜が、どの孔又は空間をもふさいでいない又は閉じて いないことを示す。図1aと同じ疎水性膜の走査電子顕微鏡写真2a及び図1b と同じ親水性膜の走査電子顕微鏡写真2bは共に、走査電子顕微鏡写真の上部の 膜の約10ミクロンの横断面を示し、そして残りが外部表層の透視図を示してい る。これらの2枚の写真との間で有意な違いを認めることがてきない。
何ら特別な理論に拘束されることはないが、タクチックポリ(ビニルアルコール )の外殻は、結晶分子に沿って結合分子を形成せしめることによって支持用構造 体の有用な表層を囲むと考えられる。
図3aはポリ(ビニルアルコール)外殻により囲まれた膜の微細構造を例示する 。図3bの拡大図は囲まれたポリマー構造の他の例示を提供する。Ba5set 、 D、C,Pr1nciples of Polymer Morpholo gy。
ケンブリッジ大学出版、1981において記述されているようなポリ(ビニルア ルコール)の結合分子は、外殻の自己インターロッキング強度を提供する。この 基本的なポリマー構造体の複合幾何学形態は、ポリ(ビニルアルコール)の平均 約IOから平均約4000の単層数、そして望ましくはポリ(ビニルアルコール )の平均約lOから平均約400の単層数のエンベロープの後に実質的に保持さ れている。
発明の有用性 本発明の親水性支持用構造体は、水性流体又は親水性有機溶媒を含む複数の用途 において利用することができる。数多(の疎水性材料の化学的不活性さ及び複合 幾何学形態、又は構造的に弱い親水性材料は、もしこの支持用構造体が自己イン ターロッキング外殻の親水性表層を有するようになるならば、親水性加工に事実 1適するようにされるであろう。
かかる疎水性支持用構造体の表層を囲むタクチック親水性ポリ(ビニルアルコー ル)外殻を有することは、このような機械的処理にとって所望される複合幾何学 的形態とは関係なく、未処理のこの支持用構造体が不適切、不適合又は有効でな い水性系又は親水性有機溶媒の中でかかる構造体を利用することを可能にする。
数多くの有機溶媒及び水におけるタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外 殻の比較的不溶性は、製品の目的を遂げるために溶媒で製品を濡らす環境におい てこの製品が利用されることを可能にする。「湿潤」容量の有用な尺度は孔湿潤 界面エネルギーである。
[孔湿潤界面エネルギーJは、毛管力(キャピラリーフォース)を介する孔の中 への水の吸い上げを通じての孔の自発的湿潤に必要とされる支持用構造体の界面 エネルギーを意味する。孔の自発湿潤は、孔の内部表層の界面エネルギーが、表 層と90°以下の接触角を有する程度に水に対して十分に高いときに生ずる。理 論的には、Wu。
S、のPolymer Interface and Adhesion、 M arcel Dekker 、−ニーヨーク、1982、頁244、に従うと、 自発湿潤は、毛管力ΔPcが、以下の式において正であるときに生ずる: ΔPc= 2 a 、cosθ/r (式中、σ5は液体の表面張力(水に関して72.8dyne/ cm) 、θ は接触角(<90°)、そしてrは孔の半径である)。
正の毛管力の程度は自発湿潤の速度に相関する。孔径及び複合幾何学形態の多様 性も移動速度の制御に役立つ。
支持用構造体を囲むタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻は支持用構 造体の機械的強度の増大の利点も提供する。膜(例えば約0.01μm〜約1. 2μmの孔径を有する微孔性膜)の複合幾何学形態を実質的に維持しながら膜の 内部及び外部表層を囲むことにより、このタクチックポリ(ビニルアルコール) 外殻はこの支持用構造体の引張強度及び%伸び率の特性を強める。何ら特定の理 論に拘束されるわけではないが、この高められた引張強度は小繊維状構造の鋭利 な幾何学的強度(acute geometric 1ntensities) を覆うことにより達成され、これはそうでなければ複合幾何学的形態における破 損開始に関する有望な応力集中点となろう。鋭利な幾何学的強度は低くなるが、 この複合幾何学的形態全体は実質的に保持される。
支持用構造体のまわりでのタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻の存 在は更なる化学的、物理学的及び生物学的用途のための反応性の高いヒドロキシ ル部位を提供する。
本発明は広範囲にわたる有用性を有し即ち、持続的な親水性ポリマー外殻を有す る製品は複数種の組成物のうちのいづれかを含んで成り、且つ、任意の複数種の 形態のうちのいづれかをとる広範囲にわたる種々の支持用構造体材料より調製す ることができる。水及び水可溶性有機溶媒において最小の可溶性を示す、ヒドロ キシル官能基を含んで成る未架橋化自己インターロッキング外殻を有する製品を 提供する本発明の能力は、当業界において今までに見い出されていない利点を提 供する。
膜フィルター 親水微孔性ポリオレフィン系膜は流体から固体を分離する膜フィルターとしての 用途を有する。見かけ上疎水性なポリオレフィン系微孔性膜は複合幾何学形態を 有し、なぜならフラクタル表層の多重性が孔及び空間を規定するからである。ポ リオレフィン系膜へのタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻の適用は 、膜の複合幾何学形態を実質的に変えることなく、見かけ上疎水性の表層を親水 性表層に転換させる。
濾過槽の中に置くとき、この膜は、流体から粒状物質を分離させるための分離バ リヤーを提供するように流体流の経路に沿って置く。
この膜はこの支持用構造体の複合幾何学的形態に基づいて物理学的バリヤーを提 供しながら、このポリ(ビニルアルコール)外殻の親水性を頼りにして、流体が この膜表層を容易に濡らし、且つ、この膜を介する許容される流速を維持させる ことを可能とする。
本発明の膜フィルターはこの膜の断面にわたり、孔径分布において対称的であっ ても非対称的であってもよい。非対称膜が好ましく、なぜならそれは一般に類似 の粒子保持率の対称膜よりも高い透過性を有するからである。
本発明の膜フィルターは網状又は粒状でありうる。網状膜が好ま(、<、なぜな らかかる膜は粒状膜よりも高い多孔度を有するからである。網状膜の繊維路のま わりの開放空間流動通路のネットワークは、粒状膜の合体した固体粒子のまわり に形成される多孔性ネットワークよりも水のより高い透過性を提供する。
本発明の膜フィルターの有効孔径は約o、oiμm〜約20μmに範囲しうる。
支持用構造体の孔径に依存して、本発明の膜フィルターは限外濾過又はミクロ濾 過用途のいづれかに利用できる。
本発明は、表層を囲む親水性外殻を有する、所望の多孔率及び孔径を有する低価 格膜を提供する。本発明のポリ(ビニルアルコール)外殻付き多孔性膜フィルタ ーは、ちぎれる、破ける等することなく、高圧のもとでこの膜を介するかなりの 容量の流体通過に耐えることを可能とする、ポリオレフィン支持構造体のそれに 少なくとも匹敵する物理学的強度特性を有する。
本発明の膜に関する濾過用途の限定でない例には、生物学的流体の濾A(例えば 細菌の濾過)、低温殺菌、医薬及びエレクトロエックスのための水磨きが含まれ る。
薬剤導入器具 微孔性ポリオレフィン系膜はもしこの微孔性膜が親水性であるなら親水性治療剤 の制御導入のためにかなりの有用性を有しうる。微孔性ポリオレフィン系膜の有 用な表層全ての上のタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻はこの膜の 複合幾何学形態を実質的に変えることなくこの表層を親水性にする。
構成要素として親水微孔性膜を利用する薬剤導入器具は図4〜6において示すよ うないくつかの形態をとりうる。
図4において、薬剤導入器具lOを示す。局所的又は経皮的薬剤導入のいづれか にとって有用な器具IOは、治療剤17のためのリザーバー16を形成する、膜 14にシールされたバッキング層12を含んで成る。
低アレルギー性感圧接着層18が膜14の上にコートしており、そして剥離ライ ナー19により保護されている。
治療剤17は典型的には親水性であるか、又は親水性表層から利益を受けること ができる。約0.5μm〜約0.8μmの孔径を有する微孔性膜上のタクチック ポリ(ビニルアルコール)の親水性外殻は、ライナー19を除去した後の、患者 の皮膚への導入のための、膜14を介する、且つ、接着剤18へと侵入する治療 剤17の移動を促進する。
膜14の様々な孔径により、感圧接着剤18を介する移動速度が少なくとも膜1 4を介する移動速度と同じぐらい速さである限り、皮膚への治療剤17の移動速 度はコントロールされうる。
図5は別の態様の薬剤導入器具20を示す。この器具20は治療剤27を貯蔵す るためにその中にリザーバー26を備えるためのバッキング22及び膜24を有 する。低アレルギー性感圧接着層28は器具2oの周辺に広がる。剥離ライナー 29は使用が所望されるまで感圧層及び膜24を保護する。この構造体の例は米 国特許第4.855.294号に開示されている。
図5において示す態様と図4において示す態様との差は、リザーバー26から患 者の皮膚に至る治療剤27の経路において感圧接着層24がないことにある。従 って、治療剤27は患者の皮膚と接触するためにのみ、多孔性膜24を通過移動 する必要がある。移動速度は、感圧接着剤28を介する治療剤27の移動速度に より規制されることなく、種々の厚み及び孔径を有する微孔性膜24の選択によ ってコントロールされうる。
図6は薬剤導入器具30における本発明の親水微孔性膜の利用の更なる別の態様 を示す。この場合において、リザーバーを施すことなくバッキング材料32が膜 34にシールされている。むしろ治療剤37は、剥離ライナー39を除去(7た 後の患者の皮膚への感圧層38を介するその後の導入のために、デポットとして 、[34の中に貯蔵される。膜34の微孔性複合幾何学形態、膜34の厚み、及 び孔のセル寸法は、患者の皮膚に至る局所的又は経皮的導入のために所望される に従って、治療剤37の一定の濃度又は容量に適応するように調整されうる。
稀に治療剤17.27又は37は単独で薬剤導入器具の中で利用される。
賦形剤もしばしば溶媒化合物又は侵入増強剤として存在し、ている。
溶媒化合物はこの器具における治療剤の配置に役立つ。侵入増強剤は皮膚に至る 治療剤の侵入に役立つ。これらの賦形剤も治療剤17゜27又は37と一緒に膜 14.24又は34を介して移動する。タクチックポリ(ビニルアルコール)に より授けられた膜14.24又は34の親水的性質も賦形剤の移動に役立つ。
膜14.24又は34は所望するには、当業界において知られるヒートシール技 術を利用し、例えば加熱プレートの間でプレスすることによりバッキング12. 22又は32のそれぞれにヒートシールされうる、ポリオレフィン系ポリマー構 遺体より構成される。膜14.24又は34の表層上のポリ(ビニルアルコール )外殻はバッキングへの膜のヒートシールを妨げることはない。
バッキング12.22又は32は当業者に知られており、且つ、薬剤導入器具に とって有用である任意のバッキング材料でありうる。バッキング材料の限定でな い例にはポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリエチレン−アル ミニウムーポリエチレン複合体、及びセントボール市、ミネソタ州のミネソタ  マイニング アンドマニュファクチャーリング カンパニー(3M)より市販さ れているrscOtch Pak (商標)」ブランドのバッキングである。
低アレルギー感圧接着層は本発明の膜にコートされうる任意の低アレルギー性感 圧接着組成物でありうる。薬剤導入器具において有用な感圧接着組成物の限定で ない例は、本明細書にその開示内容を参考として組入れている米国特許第4.7 37.559号において開示されているアクリレートベース感圧接着剤である。
剥離ライナー19.29及び39は当業者に知られている任意の剥離ライナーで ありうる。市販されているかかる剥離ライナーの限定でない例には、H,P、ス ミス社より市販されているシリコン化ポリエチレンテレフタレートフィルム及び 3Mより市販されているブランド名rscotch Pak (商標)」剥離ラ イナーであるフルオロポリマーコート化ポリエステルフィルムが含まれる。
治療剤は当業者に知られており、且つ、患者の皮膚に至る導入のために認められ ている、任意の水溶性又はそうでなければ親水性治療的活性物質でありうる。経 皮導入器具において有用な治療剤の限定でない例には、経皮的塗布において用い られ、そして侵入増強剤の利用を介して哺乳動物の皮膚へと浸透することのでき るペプチドもしくは短鎖タンパク質、塩形態の任意の活性薬剤、又は創傷治癒の 強化において利用するための成長因子である。その他の治療剤は薬剤として又は 薬学的活性剤として認められているものであり、そして米国特許第4.849. 224号及び第4.855.294号、並びにPCT特許公開WO391079 51号に開示されている。
賦形剤又は侵入増強剤も当業者に知られている。侵入増強剤の限定でない例には 、エタノール、メチルラウレート、オレイン酸、イソプロピルミリステート、及 びグリセロールモノラウレートが含まれる。その他の侵入増強剤が当業者に知ら れ、且つ、米国特許第4、849.224号;及び第4.855.294号、並 びにPCT特許公開WO39107951号に開示されている。
経皮的導入装置を製造する方法はその構造に依存する。
図4において示す薬剤導入器具は以下の一般的方法を利用(−で作製することが できる。溶液又はスラリーを、治療剤17、リザーバーのその他の成分(例えば ゲル化剤、皮膚侵入増強剤、希釈剤、及びその他の賦形剤)、及び適当な溶媒を 均質に混合することにより調製する。この溶液又はスラリーをフオームフィル及 びシール装置上のディスペンサーの中に入れる。微孔性膜14、接着層18及び 剥離ライナーI9のラミネートを組立て、そしてこのディスペンサーの下に通す 。予備計量した溶液又はスラリーをこのディスペンサーからラミネートに載せる 。次にこの溶液又はスラリー全体の上にバッキング層12を適用する。このバッ キング層12をこの溶液又はスラリー全体のまわりにて膜14に対してヒートシ ールし、リザーバー16を作る。
得られるバッキング12、リザーバー16、膜14、接着剤18及びライナー1 9のラミネートは、所望の形態及びサイズの独立器具10が切り出せるような大 きなシートに通常作られる。
図5において示す薬剤導入器具20は図4において記述したものと同じ方法で作 ることができるが、ただし接着層28の配置が異なる。
接着層28を剥離ライナー29の上にパターンコートし、次いで膜24にラミネ ートする。このパターンコーティングは、膜24、層28及びライナー29のラ ミネートを最終的に集成したときに、リザーバー26とライナー29との位置の 間に接着層28がないようにアレンジされている。
図6において示す薬剤導入器具30は以下の一般的方法を利用して作られうる。
溶液を、治療剤37と、所望されるような任意の賦形剤を適当な溶媒の中に溶か すことにより調製する。本発明の膜34を、治療剤37を含む溶液に浸す又はこ れによりコートして、膜34の多孔性構造への治療剤及び任意の賦形剤の拡散を 及ぼさせる。得られる装填膜34をバッキング層32にラミネートする。接着剤 の溶液又は任意的にエマルションを剥離ライナー39の上にコートし、そして接 着層38を形成するように乾かす。膜34の露出面を接着層38の露出面にラミ ネートして集成体を完成させる。ここでも、得られるラミネートは、所望の形態 及びサイズの独立装置30が切り出せるような大きなシートに通常作られる。
本発明の親水微孔性膜の有用性は患者の皮膚の上に載せられる薬剤導入器具に限 定されない。その他の用途の限定でない例には、(a)例えば硬膜下又は筋肉内 薬剤導入のための、多重方向における薬剤導入のためのりザーバーポケットを形 成するように互いにヒートシールされた2枚の親水微孔性膜を有する器具の作製 ;及び(b)親水多孔性膜と皮膚とにわたる荷電活性剤の電気的拡散のための塩 の橋を提供するイオン導入に関連付けて利用される水和膜の作製、が含まれる。
電気メツキ装置 ポリオレフィン系膜、特に微孔性ポリオレフィン系膜はもしこの膜が親水性であ るならば電気メツキ装置に関してかなりの利用性がありうる。微孔性ポリオレフ ィン系膜は複合幾何学形態を有し、なぜなら多重性表層が孔及び空間を規定して いるからである。微孔性オレフィン系膜の有用な表層全ての上のタクチック親水 性ポリ(ビニルアルコール)外殻は、この膜の複合幾何学形態を実質的に変える ことなくポリオレフィン系膜の疎水的性質を親水的性質に転換させる。
電気メツキ装置における残渣バリヤーは破片物を捕捉する陽極バッグの形態をと りうる。破片物は陽極及び極端に酸性な水浴、気相酸素の泡を形成するのに用い られる添加剤でありうる。陽極バッグとして用いるとき、この膜は微孔性である べきである。
残渣バリヤーは、撹拌、且つ、加熱されている電解溶液において電気メッキされ る陰極化基体に由来する粒子及び破片物を捕捉するための、この装置における陰 極から陽極を隔てる隔膜であることもてきる。隔膜として利用するときにもし陽 圧の電解溶液の流れがあるとき、この隔膜は多孔性でありうる。そうでなければ この隔膜は微孔性であるべきである。
残渣バリヤーは磁性金属、例えばニッケル又は鉄の、電解液の中に分散されてい る合成ダイヤモンド保有材料からの回収のための電気化学装置においても利用さ れつる。この用途においては、ダイヤモンド及び不必要な破片物が回収すべき金 属に堆積することを防ぐために、陰極を親水微孔性膜のバッグで保護することが 特に重要である。
残渣バリヤーは、電解液の中に浮いている又は沈んでいるいづれかの粒子のバッ チをメッキするための電気蒸着装置において、例えば小さな金属部品又は表層導 性非金属部のバレルメッキにおいて利用するための電極封入体としても利用され うる。
陽極バッグであろうと、陰極バッグであろうと、又は隔膜であろうと、この残渣 バリヤーは、膜の複合幾何学形態に基づく物理学的バリヤーを、外殻のポリ(ビ ニルアルコール)の親水性に依存しながら提供し、基体への金属イオン輸送の電 気メツキ処理を維持せしめる。
図7において、典型的な電気メツキ装置10を示す。装置110は、陰極114 、陽極116、ヒーター118、及び電解液120が入っているタンク112で ある。陰極114と陽極116の間に本発明の隔膜122がある。陽極116の まわりには本発明の陽極バッグ124がある。好ましくは、陽極バッグ124は 更に、撹流タンク112におけるバッグ124の構造的保全性を更に保護するた めの粗い不織布材料(図示せず)の層を有する。好ましくは、1:の層は不織布 ポリプロピレンである。
陰極は、隔膜122と陽極116に隣接して位置する電気メッキすべき基体12 6を有する。陰極は、タンク112における電解液112を強く撹拌して蒸着の 厚さの均一性を高めるために、回転ヘッドモーター130によりシャフト128 に基づいて回転させる。
陽極116は典型的には電気メッキすべき金属のチタン製バスケットホールディ ングチップである。通常、この金属はニッケル又は銅である。このチップは一般 に陽極チップ浸食を改善せしめ、且つ、溶液への金属の侵入を促進せしめるのに 有用な添加剤を伴って作られている。
陽極バッグは従来、ふさ状の又はフランネル状の内部を囲む綿布又はポリプロピ レン布帛より成る。陽極バッグは電解溶液から侵入する任意の添加剤及び破片物 を取り込むように施される。この添加剤は通常不溶性であるため、これらの残渣 粒子はもしそれが取り込まれないなら電気メッキされた基体126の表層を損わ せうる。
陽極バッグは従来、陽極添加残渣を取り込むよう約10μm以上の孔径を有して いた。しかしながら布帛は10μmより小さいサイズの粒状残渣をブロックせず 、且つ、陽極付近の電解溶液の撹拌を規制しない。更に、従来の陽極バッグは残 念ながら電気メツキ電流を約8〜10%低下させる。よりタイトに織られた陽極 バッグの利用の試験は、電気メツキ電流を更に阻害し、その理由はこの布帛が電 気的絶縁体となるからである。
本発明の陽極バッグ124は常用の布帛の10分の1小さな孔径を有しながら、 電気メツキ電流を実質的に妨害することはない。従って、この膜の複合幾何学形 態は、電気メッキすべき陰極基体126への金属イオンの電気メツキ電流を妨げ ることなく、粒子をブロックし、且つ、陽極付近の電解溶液撹拌を規制する。
本発明の陽極バッグ124は、蒸着を硬化させる、均質にさせる、及び光沢をも たせる微粒状の添加剤を必要とする酸性型銅電気メッキにとって特に有用である 。電解液120に加えられたこれらの添加剤は劣化するか、又は撹拌を伴うこと なく銅陽極との及びこの電解液120中の銅粒子との接触により消費される。本 発明の陽極バッグ124は銅陽極付近の電解溶液の流れを規制するので、基体1 26を向上させるための電解液120への添加物は、陽極での銅との反応による 劣化が阻止されている。有用な添加剤はタンク 112の中でコントロールされ ていることがよい。
この陽極バッグ124は更に、電解液がニッケルー燐溶液であるとき、陽極にて 又はその付近で生成される気相酸素も含む。酸素の泡はタンク112の残余物に おける電解液120の中への配合が妨げられており、従って陽極バッグ124の 中の電解液の表層にまで上昇する。
本発明の陽極バッグ124は粒子残渣を除去するために電解液120を常に濾過 する必要性を低め、なぜなら陽極バッグ124は現在実施されているものよりも より効率的にかかる残渣を取り込むからである。
しかしながら、タンク112内での濾過は所望され続けられている。
本発明の隔膜122は電気メツキ電流を実質的に妨げることなく電解液120か らの所望されない粒状残渣を捕捉するのに働く。隔膜122は陰極114に隣接 するタンク122における支持フレームにわたって広がる。浮いている破片物は 、電解流120が隔膜122をオーバーフローして陽極室へと入るに従って陰極 室から捕捉される。
ニッケルを含む電解液において、綿布が隔膜として常用されている。しかしなが ら、綿の欠点は陽極バッグとしてのその利用にとっても同じである。更に、綿は 、電解液120のpHが1以下である酸性鋼又は酸性ニッケルm−電解液システ ムにおいて耐久性でない。
本発明の隔膜122は電気メツキ電流において測定されうる低下を全く示さない 。酸性型銅メッキ電解液120において、ポリ(ビニルアルコール)外殻ポリオ レフィン膜の隔膜122は綿布よりも耐久性である。
何ら特定の理論に拘束されるわけではないが、電気メツキ電流率が妨害されない 理由は、隔膜122又は陽極バッグ124としての膜の孔の湿潤表層エネルギー が電解液120の表面張力よりも大きいからであると考えられる。
従って、金属イオンの流れは妨害されず、その際、粒子残渣及びその他の破片物 はこの膜の孔にて物理的に拘束される。この膜の外殻の親水的性質は電流を維持 し、その際、この膜の複合幾何学形態が残渣をブロックする。
電気化学セル分離体 本発明のポリオレフィンベース親水微孔性膜材料は、良好な電気化学セル分離の ために所望されるほとんどの機能特性を示す理由で、水性ベース電気化学セルに とっての分離体材料として特に所望される。より詳しくは、本発明のポリオレフ ィンベース親水性膜は実質的に非導性であり、電気化学セルの環境に対して化学 的に不活性であり、電気化学セル用途にとって優れたバリヤー特性を提供し、そ して親水性電解液組成物により自発的に、且つ、迅速に濡らされるほど親水性で ある。
本発明のポリオレフィンベース親水微孔性膜材料は更に、およそ周囲温度から約 120℃に至る温度範囲にわたって、約5%以下の変化、そして好ましくは約3 %以下の変化を示す優れた寸法的安定性を示す。本発明のポリオレフィンベース 親水微孔性膜材料はその高い多孔率レベルに基づき、この膜を介する電解液流動 に対する最小限の抵抗を示す。この低い抵抗率は少なくともある程度、電気化学 セルの場合において、常に非常に高いレベルの電解液がこの分離体において存在 しているという事実に基づく。有用な表層上のポリ(ビニルアルコール)外殻の 親水性特性と合わせた高い多孔率は、分離体に存在する電解液の高レベルに貢献 している。電気化学セルのための親水微孔性膜材1は少なくとも15%の多孔率 、所望するには少なくとも30%の多孔率、好ましくは少なくとも40%の多孔 率、そして最も好ましくは少なくとも50%の多孔率を有すべきである。
多孔率は、本明細書にその開示内容を参考として゛組入れた、ASTMD792 −66に記述されている試験方法によって測定される。
本発明のポリオレフィンベース親水微孔性膜材料は電気化学セル分離体にとって 所望される多孔率レベルとバリヤー特性との非常に魅力的なバランスを提供する 。直径約0.05〜約1.2μm、そしてより好ましくは約0.09〜約0.2 μmの最大孔径を有する親水性膜が優れたバリヤー特性を提供する。かかる孔径 を有する分離体は、この分離体を介する粒状物質及びその他の破片物の通過を最 小限にする。
この分離体材料は、優れたバリヤー及び耐樹枝状結晶特性を示すことで、電気化 学セルの電気ショート及び結果として破損をもたらすことがある、粒子又は樹枝 状結晶が対立電極間で橋渡ししないことが重要である。本発明のポリオレフィン ベース親水微孔性膜材料は少なくとも約100kg/ cm2の装置方向引張強 度、より好ましくは少なくとも約200kg/ cm”の引張強度、そして最も 好ましくは少なくとも約350kg/ c+n2の引張強度を保有しうる。
図8において、典型的な電気化学セル210、例えばバッテリーを示す。この装 置210は少なくとも一つの陰極、少なくとも一つの陽極、及び電解液220が 入っている容器212である。各陰極214と各陽極216の間に本発明の分離 体222がある。
本発明の電気化学セル分離体222は、陰極214と陽極216との間の粒状物 質、樹枝状結晶又はその他の破片物の流れを制限し、エネルギー貯蔵の電気化学 的効率及びこのセル210の寿命にわたるエネルギー分配過程を維持する。かか る破片物は陰極214及び陽極216での電気化学活性をあまり妨害しない。
何ら特定の理論に拘束されるわけではないが、電気化学電流率が有意に妨害され ないのは、電気化学セル分離体222としての膜の界面エネルギーが電解液22 0の表面張力よりも大きいからであると考えられる。イオンの流れは妨げられず 、その際、粒状物質及びその他の破片物はこの膜の孔にて物理的に拘束される。
受容媒体 利用される多孔性受容媒体の種類は、イメージ形成物質を伴って利用される液体 の種類に依存する。媒体の種類及び液体の種類は媒体の多孔性表層を濡らす液体 に適合するべきである。
イメージ形成物質が有機ベース又は昇華性であるとき、当業界において知られて いる疎水多孔性膜が利用されつる。疎水多孔性膜の限定でない例には、本明細書 にその開示内容を組入れた米国特許第4、539.256号(Shipman) 及び米国特許第4.867、881号(Kinzer)に開示され、且つ、それ らに従って作られる微孔性材料が含まれる。
「発明の背景」に挙げたその他の微孔性膜も有用でありうる。所望するには、疎 水性材料は微孔性ポリオレフィン膜である。図1a及び2aは米国特許第4.5 39.256号の実施例23に従って作ったポリエチレン膜の顕微鏡写真である 。
もしこのイメージ形成物質が水性ベース、有機ベース、又は昇華性であるなら、 この受容媒体は従来技術において知られている親水多孔性材料でありうる。所望 するには、既知の親水多孔性材料のうちで、米国特許第4.501.793号に 開示されている親水多孔性膜が受容媒体として利用されることができるが、この 媒体におけるイメージが、この媒体の中へのイメージ形成物質の装填後30分以 内における融着により永久的となることを条件とする。30分以内での融着はイ メージのよけいなにじみを最小限とする。その他の所望される親木多孔性材料は 微孔性ナイロン6.6膜である。
好ましくは、この受容媒体は、多孔性支持用構造体の複合幾何学形態を実質的に 保持するポリ(ビニルアルコール)のタクチ・ツク親水性ホモポリマー又はコポ リマーの外殻の非常に薄い自己インターロッキングを有する疎水多孔性構造体で ありうる。このタクチックポリ(ビニルアルコール)外殻はシンジオタクチック 又はイソタクチックのいづれでもよい。
受容媒体は、イメージを形成するようイメージ形成物質が装填されうる任意の形 態をとることができる。限定でない例には、球、円筒型、立方体、円錐、箱型、 シート、チューブ等が含まれる。所望するには、受容媒体は曲線状でありうる。
好ましくは受容媒体は平板である。
受容媒体は、所望の模様又は文字において受容媒体の中に装填されるイメージ形 成物質の永久的イメージを形成するのに用いる全体構造を含んで成りうる。所望 するには、受容媒体を非孔性基体に一時的又は永久的にラミネートする。
基体は、所望の比較的透明な最終ラミネートに依存して、透明、半透明又は不透 明でありうる。好ましくは、受容媒体を非孔性の平らな透明基体、例えばポリマ ーフィルムに永久的にラミネートする。
受容媒体は一般に、媒体の孔の間での光散乱に基づいて透明でないが、しかしも しこの媒体をかかる孔を閉じるように再構成すると透明となりうる。かかる孔の 閉塞は受容媒体へのイメージ形成物質の装填により作られるイメージをかかる装 填の位置にシールせしめる。従って、このイメージはこの再構成された受容媒体 の表層の下に永久的に形成され、且つ、保護される。
孔を閉塞してこの媒体の中に装填されたイメージを保護するフィルムを形成する ためのこの受容媒体の再構成化は、この多孔性受容媒体を融着させることにより 、又はそうでなければフィルムへとこの多孔性媒体を変化させることにより成し 遂げられうる。好ましくは、この融着工程は受容媒体の多孔性非透明構造体を、 実質的に透明な融着された受容媒体フィルムへと崩壊させる。この融着された媒 体フィルムは、融着前にこの多孔性媒体に装填されたイメージを封入する。融着 の温度はイメージ形成物質の保全性を劣化させない又はそうでなければ影響を及 ぼさないであろう温度を超えるべきでない。所望するポリオレフィンベース媒体 に関して、融着の温度は約り20℃〜約140℃に範囲する。
所望のイメージ形成物質のために適切なタイプの受容媒体を選んだなら、受容媒 体の単位面積当りに吸収されるイメージ形成物質の容量は、十分なる気泡容量を 有する受容媒体、装填のために有用なイメージ形成物質の量、及びイメージを所 望する箇所における気孔容量を充填せしめるような受容媒体の中にイメージ形成 物質を装填する程度の選択により決定される。好ましくは、イメージ形成物質吸 収可能容量、又はイメージ容量は、市販のインクジェットプリンターにおいて用 いられるイメージ容量を超える。
適切なイメージ容量のため、この多孔性受容媒体はASTM F−316に従っ てマイクロメーターにおいて測定される、約0.O1um〜1膜011m、そし て好ましくは約0.1μm〜約1.2μmの有効孔径を有すべきである。
受容媒体は約15%〜約99%、そして好ましくは約30%〜約95%の多孔率 を有すべきである。この多孔率の測定はASTM D−792に従ってなされる 。
イメージ形成物質 イメージ形成物質は、イメージの形成において有用であり、且つ、受容媒体の融 着により影響されない任意の水性ベース、有機ベース、又は昇華性インク又は染 料でありうる。
インクの限定でない例には、本明細書にその開示内容を参考とし& 5ons、 ニューヨーク、1981)に一般に挙げられている、又は記載されているインク が含まれる。所望するには、本発明にとって有用なインクの種類には、ポールポ イントインク、フェルトチップインク、ルミナスインク、消失性又は不可視イン ク、温度指標インク、ジェットインク及び任意の印刷インクの種類が含まれる。
現状好ましいインクはジェットインク、例えばカラーイメージに関してはHP”  51606Cインク、ブラックイメージに関しては“HP″51606Aイン ク、そして文書印刷に関しては″HP″51608Aインクである。これらのイ ンクは全て、インクジェットプリンティング装置の販売と関連して、ヒユーレッ ト−バラカード コーポレーションより市販されている。
染料の限定でない例には、本明細書にその開示内容を参考として組入れたBan n1Sterら著、rDyes and Dye Intermediates 」Kirk−Orthmer Encyclopedia of Chemic al Technology、第三板、第8巻、頁159−212 (John  Wiley & 5ons、ニューヨーク、1979)に一般的に挙げられて いる、又は記載されている染料が含まれる。所望するには、染料の種類はアナリ ン(塩基性)染料である。
水性ベース溶媒及び有機ベース溶媒並びに懸濁用液体の限定でない例は、上記に 挙げた論文rinks」、又は本明細書にその開示内容を参考として組入れたW annamacherらrDye CarriersJ Kirk−Othme rのEncyclopedia of Chemical Technolog y、第3版、第8巻、頁151〜158 (John Wiley & 5on s、二x−ヨーク、1979)において見い出すことができる。本発明における 利用にとって所望される水性ベース溶媒の種類には、水並びにグリコール、例え ばエチレン及びプロピレングリコールが含まれる。有用な有機ベース溶媒にはト ルエン及びブタノールが含まれる。ヒユーレット−バラカード コーポレーショ ンより市販されている“HP″51606C及び51606Aインクと一緒に用 いるのに現状好ましい溶媒は、エチレングリコール/水溶液と考えられている。
イメージ形成物質による受容媒体の装填疎水性受容媒体は少なくとも一有機ベー ス又は昇華性イメージ形成物質により装填されうる。親水性受容媒体は少なくと も一水性ペース、有機ベース又は昇華性イメージ形成物質により装填されうる。
どちらのタイプの媒体においても、イメージを規定、且つ、形成するように、模 様又は文字の任意のアレンジにおいてイメージ形成物質を装填する。
水性ベースイメージ形成物質は親水性受容媒体の孔の中に入り、その理由はこの 媒体の親水性表層は水性ベースイメージ形成物質と共に用いた水性ベース溶媒に よって濡らされるからである。有機ベースイメージ形成物質は疎水性又は親水性 受容媒体の孔に入り、その理由はこの有機ベースイメージ形成物質と共に用いた 有機ベース溶媒によって疎水性又は親水性表層は濡らされるからである。
受容媒体の中への液状ベースイメージ形成物質の装填は、受容媒体の表層へのイ メージ形成物質の適用の任意の方法を採用しうる。
もし表層全体に装填するなら、イメージ形成物質の装填の限定でない例には、塗 る、ナイフする、スプレーする、ロールする、熱的誘発昇華させる、又はその他 の一般的なコーティングもしくは印刷適用技術が含まれる。もし文字又は模様の イメージの形成に表層の一部を利用するなら、イメージ形成物質の装填の限定で ない例には、印刷、トレーシング、インジエクティング、シルクスクリーニング 、書き込み、刻印、又はその他の一般的な印刷適用技術が含まれる。
現状好ましい装填技術は、ヒユーレット〜バッカード コーポレーションより市 販されているrPaintjet」プリンターのような市販されているインクジ ェットプリンターを採用する。
受容媒体の再構成化 受容媒体の孔の中にイメージ形成物質を装填すると共に、この受容媒体の中にこ のイメージ形成物質を封入するように受容媒体を再構成化させることができる。
この封入は、このイメージ形成物質の分解温度より低い温度でこの受容媒体を熱 することによって行う。
所望するには、この温度は30秒以上約140℃を超えるべきでない。
好ましくは、ポリオレフィン受容媒体の中に装填されたイメージ形成物質の任意 の有害な変化を最小限とするため、この受容媒体の融着は5秒以上約140℃を 超えないべきである。
もし、イメージ形成物質の装填された親水性外殻を有する好ましいポリオレフィ ン受容媒体を、このイメージ形成物質の装填後約2時間以内に熱したなら、この 受容媒体の孔におけるイメージ形成物質のにじみは認められないであろう。従っ て、装填後約2時間以内での融着は歪んだイメージの発生を最小限にする。
もしこの受容媒体を米国特許第4.501.293号の開示に従って製造すると 、装填イメージのにじみ及び歪みを避けるには融着後1時間半以内に融着を行う べきである。
好ましくは、受容媒体にイメージ形成物質を装填した後、可能な限り早く融着に よってこの受容媒体を再構成化させる。
受容媒体の孔はこの受容媒体の再構成化によって閉塞される。この受容媒体は、 非透明外観からそれに形成されているイメージを除いて、本質的に透明な外観へ と変わる。
このイメージ形成物質は、かかるイメージ形成物質が装填された箇所と同じとこ ろにおいてこの再構成化媒体において封入される。
封入されたイメージはこの再構成化された媒体において永久的に装填され、そし て媒体に対する顕著なる変質なしでは変化する、改質される又は干渉されること はない。封入されたイメージは更に、水分、圧力又はその他の有害な作用による 再構成化媒体の任意の表層の相互作用によって歪むことはない。
受容媒体のための基体 受容媒体のための基体は任意的であるが、しかしながら所望される。基体は、受 容媒体が再構成化される間に、受容媒体のための一時的又は永久的支持を付与す る。基体は、受容媒体において形成、且つ、封入されるイメージにとって所望さ れる最終的外観に依存して、不透明、半透明又は透明でありうる。可能なイメー ジコントラストの限定でない例には、透明基体にラミネートされた再構成化媒体 におけるカラー又はブラックイメージ、及び不透明基体にラミネートされた再構 成化媒体における白色又はコントラスティングカラーイメージが含まれる。
基体は、この受容媒体の形態を一時的に又は永久的に支持することのできる形を 有するポリマー、セラミック、セルロース、ガラス、金属又は炭素質の任意の組 成物の単独又は組合せにより成りうる。
所望するには、この基体は非孔性、且つ、ポリマーである。限定でない非孔性ポ リマー基体の例には、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィ ルム、ポリウレタン、ポリプロピレンフィルム、セルロースアセテートフィルム 又はポリイミドフィルムが含まれる。
この基体は有用な任意の手段によって連結されうる。もしこの連結を一時的とす るなら、低粘着接着剤の利用が所望される。もしこの連結を永久的とするなら、 例えばラミネーションによる永久接着が所望される。ラミネーションは当業界に おいて知られている技術、例えば音波溶接、スポット熱接着、又は感圧接着剤、 ホットメルト接着剤もしくは溶媒耐性接着剤(solvent borne a dhesive)による接着に従って行われうる。
受容媒体のサイズに対する基体の相対的寸法サイズも、媒体の再構成化後の所望 の外観に従って変わりうる。例えば、もしこの受容媒体が平板であり、そしてこ れも平板である基体にラミネートされるとき、この受容媒体の厚みはこの基体の 厚みより大きくても小さくてもよい。この媒体がイメージを形成するのに大量の イメージ形成物質を必要とするとき、この受容媒体の厚みがより大きいことが所 望される。この媒体を再構成化する際にこの媒体がより強い支持を必要とするな ら、受容媒体の厚みがより小さいことが所望される。
この受容媒体がこの基体よりも小さい厚みを有すること、例えば基体の厚みの1 5〜30%程度を有することが、イメージ形成及び使用の際の操作性を容易にす るために現状好ましい。
好ましい受容媒体の作製 現状好ましい受容媒体は、ポリマーであり、そして水性ベースイメージ形成物質 の装填のための複合幾何学形態を有する、「発明の態様」に記述されている親水 多孔性支持用構造体である。好ましくは、多孔性ポリマー構遺体は膜状の形態に ある。
図98及び9bは受容媒体微細構造を示す。図1O及び11は基体にラミネート された受容媒体においてイメージを封入している断面効果を示す。図10におい て、イメージ形成構造310を示す。構造体310はポリマー基体330により 支持されている多孔性ポリマー受容媒体320を有する。多孔性受容媒体320 の少なくとも1箇所に、イメージ形成物質340が載っている。図9aは媒体3 20の多孔性網状表層上でのイメージ形成物質340の被膜を示している。図1 1は、多孔性受容媒体320を再構成するために加熱した後の、再構成化受容媒 体320aにおいて封入されたイメージ形成物質340を有する構造体310a を示し、ここで多孔性構造の崩壊に起因して媒体320aの厚みのサイズにおけ る若干の縮小が認められる。
従って、イメージを保護するためのデンプン又は透明層によるような表面処理を 必要としないオーバーヘッド透明体を作るために、永久的、且つ、歪んでいない イメージを、平板な透明基体にラミネートされた平板な受容媒体の中に形成させ ることができる。イメージを形成するよう模様又は文字において受容媒体の中に 装填される少なくとも1種のイメージ形成物質の選択により、オーバーへラドプ ロジェクションのための細い、多色の永久的イメージが形成されつる。
耐干渉性鑑定備品を作るため、永久的、且つ、歪んでいないイメージを平板基体 にラミネートされた平板受容媒体の中に作ることができる。イメージを形成する よう模様又は文字において受容媒体の中に充填される少なくとも1種のイメージ 形成物質を選択することにより、セキュリティーカードのような耐干渉性証明書 が作られうる。このカードは、永久、且つ、歪んでいない状態でイメージを封入 する再構成化受容媒体、及び不透明、半透明又は透明な外観の基体のラミネート でありうる。永久、且つ、歪んでいないイメージを有するセキュリティーカード のような鑑定証明書の形成の特定の、しかしながら限定でない例は、カード上の サインスペースとしての受容媒体の利用である。インクの装填はサインの書き込 みによりなされる。この受容媒体を再構成させてこの受容媒体の中にサインのイ メージを封入する。このイメージはサインスペースの中で永久となり、そしてイ ンクのオリジナルのサイン装填から歪んでいない。
永久的、且つ、歪んでいないイメージを形成するための受容媒体のその他の限定 でない利用には、不透明基体にラミネートされた詳細な地図の形成、バックライ ト情報ディスプレー又はファインアートのための半透明基体にラミネートされた マーカー又はサインの形成が含まれる。
酸素脱除剤 親水多孔性支持用構造体は酵素系のためのリザーバーとしてのかなりの用途を有 する。水混和性溶媒系におけるこの酵素システムは典型的には、この多孔性支持 用構造体の複合幾何学形態に広がる多孔性支持用構造体の親水性外殻の表層上に 載せる。
この支持用構造体は「発明の態様」に記載の支持用構造体の任意の独立又は組合 せ物より構成されることができ、それらはポリマー、セラミック、セルロース、 ガラス、金属又は炭素質多孔性材料である。これらの多孔性材料は自然において 疎水性であっても親水性で酵素系の限定でない例には、グルコースオキシダーゼ :グルコース/グルコースオキシダーゼの組合せ;グルコースオキシダーゼ/ス クロースの組合せ;デンプン/アミラーゼ/グルコースオキシダーゼの組合せ; セルロース/セルラーゼ/グルコースオキシダーゼの組合せ;乳粉末/ラクター ゼ/グルコースオキシダーゼの組合せ;グルコースオキシダーゼ/フルクトース イソメラーゼ/フルクトースの組合せ;グルコースオキシダーゼ/ラクターゼ/ 乳漿固形分/ラクトースの組合せ;グルコース/ラクターゼ/ラクトースの組合 せ;グルコースオキシダーゼ/マルターゼ/デンプンの組合せ;グルコースオキ シダーゼ/マルターゼ/マルトースの組合せ;マツシュルームチロシナーゼ/チ ロシンの組合せニゲルコースオキシダーゼ/スクロース/スクラーゼの組合せ; 及びエブデンーマイヤーホッフークエン酸(Ebden−Meyerhoff− Citric Ac1d)回路酵素の任意の組合せが含まれる。
典型的には、この酵素系を水混和性溶媒系、例えば水性緩衝液系の中において処 理する。この水混和性溶媒はこの多孔性支持用構造体の親水性表層を濡らし、そ してこの親水多孔性支持用構造体の有用な表層全てにこの酵素系を搬送する。
先に示した例のうちで、親水多孔性支持用構造体への装填のためには、2.5m g/mlの濃度においてグルコースオキシダーゼを含み、且つ、 110単位/ mgの「フィンシュガー状態活性(Finnsugar 5tatedacti vity) Jを有する50%(w/v)のデキストロース/クエン酸緩衝溶液 (pH6,3を有する)が現状好ましい。「フィンガー状態活性」は、本明細書 にその開示内容を参考として組入れた、シャランベルブ(Schaumberg )市、イリノイ州のフィンシュガーバイオケミカル(株)により1988年に公 開された、APOOO2、改訂F1グルコースオキシダーゼ力価アッセイにより 決定される。
親水多孔性支持用構造体への酵素系の装填の限定でない例は、漬ける、塗る、浸 す、ロールする、スプレーする又はナイフするである。周囲の温度及び圧力又は 約70℃を超えることのない若干高めた温度での乾燥は、親水多孔性構造体の表 層に載っている酵素に有害な影響を及ぼすことなく又は不活性化することなく、 水混和性溶媒の蒸発を可能とする。他方、もしこの多孔性支持用構造体のまわり に強い対流性空気流があるなら、乾燥はより高めの温度で行ってよい。
酵素装填された親水多孔性支持用構造体図12aにおいて示す通り、この親水膜 410はこの多孔性支持用構造体の複合幾何学形態を囲むポリ(ビニルアルコー ル)外殻に載っている酵素系420の層を有する。酵素系の層はこの多孔性支持 用構造体の有用な親水性表層の全ての上に載っており、その理由はこの親水性外 殻はこの酵素系を含む水混和性溶媒系によるかかる表層の湿潤を可能とするから である。
酵素系の層420は、結合剤を必要とせず、膜410の親水性表層の上の水混和 性溶媒が蒸発する従って形成される。この層の厚みは少なくとも最小限有用な厚 みでなくてはならない。親水性外殻は酵素系を変性させないため、層を形成する 実質的に全ての酵素系が酵素脱除のために活性であり続ける。
所望するには、酵素系の層420はこの支持用構造体の孔をブロックする、ふさ ぐ、又は覆うことを避けるよう十分に薄い。従って、平均的0.5μmの孔径を 有する多孔性構造体にとって、酵素系の層420は約0.075μmを超えては ならない。
この多孔性支持用構造体は、親水性外殻の形成及びその上への酵素活性物質の装 填に基づいて、その孔径の約60%を失わないことが好ましい。従って、平均0 .5μmの孔径を有する多孔性支持用構造体にとって、酵素系の層420はその 厚みが約0.15μmを超えてはならない。図12aにおいてわかる通り、この 層420を、示している親水性膜410の単層の厚み及び孔径に対して現状好ま しい厚みを有するように示している。
この酵素系は酸素感受性製品の、酵素分子との有害な相互作用から保護し、ここ でこの酸素分子は包装時に容器のヘッドスペースの中にあるか、又は後にその包 装の中に侵入するものである。密閉領域においてさえも、酸素感受性製品は容器 のヘッドスペースにおける酸素とのその反応性に基づいて限られた棚寿命を有す ことがある。
本発明によって保護されうる酸素感受性製品の限定でない例には、自然及び加工 食製品、例えばチーズ、ランチョンミート、ベーコン、発酵乳製品、果物及び野 菜、生肉、鶏、新鮮及び塩漬魚、中程度湿潤な食品(f!Iqえばジャーキー、 ペットフード及びグラノラバー)、高脂肪湿潤パン製品、酸性化乳製品、マヨネ ーズ及びサラダドレッシング、コートロールした雰囲気/改質雰囲気冷凍した長 期棚寿命製品(例えば一部調理した料理、パスタディツシュ、シース、カットフ ルーツ及び野菜サラダ)並びにその他の水含有食品が含まれる。
この酵素系は親水多孔性構造体の有用な表層全体に載っているため、及び水又は 水分はこの親水多孔性構造体を透過しつるため、この多孔性構造体にわたり酵素 触媒化反応が起こりうる。この酵素装填化多孔性構造体は酸素感受性製品と接触 している必要はない。従って、この酵素装填化多孔性支持体は容器のヘッドスペ ースの頭部でのキャップもしくは蓋の内側にあるか、又は酸素感受性製品との接 触下にある包装の内部の任意の部位に広がる、ライナー又はパッドでありうる。
この酸素感受性製品は包装中の酵素装填化親水多孔性構造体と一緒に包装の中に 密閉されていてよい。包装時に包装の中に残っている、及び包装後にこの包装に 侵入する両者の酸素分子は、酵素系の作動によって脱除される。基質、酸素、及 び必要ならば水の酵素触媒化反応は副産物を生成し、且つ、酸素を消費する。支 持用構造体の多孔率が実質的に保持されることにより、この包装内の酸素と水又 は水分の流れは酵素装填化多孔性支持用構造体を通過しつる。
もしこの酵素系が基質を含むなら、この酵素触媒化反応はこの構造体の有用な表 層全てにて起こりうる。水はこの親水多孔性構造体を容易に通過するため、より 実大な内部表面積が、この構造体の外部表層よりも、酸素消費反応にとって有用 となる。
多孔性構造体の形態はライナー又はパッドに限定されるわけでなく、前記した任 意の形態をとりうる。酵素系が装填されるなら、それらの形態のどれも酸素脱除 のために利用されうる。
包装中の基質又は反応副産物の存在によりこの酵素感受性製品が有害な影響を受 けない限り、この製品の棚寿命は、この酸素感受性製品との反応の前での酸素の 消費によって向上する。
いくつかの触媒化反応は副産物として過酸化水素を発生せしめうる。放出される 過酸化水素は、もしこの過酸化水素が食品の濡れた表層に直接的に接するなら、 肉、鶏及び魚の長い棚寿命のために幾分有利となりうる。他方、過酸化水素の発 生に関する概念は酵素系の中にカタラーゼを含ませることにより最小限にするこ とができる。
カタラーゼは過酸化水素を水及び酸素に変換させ、これらは酵素の存在下におい て基質と更に反応し、このサイクルは包装品の中の全ての起源に由来する酸素を 有効に消費尽すまで続く。
複合幾何学形態を有さない平らな表層はその上に酵素系の層を有し、そして包装 品の中で酸素脱除機能を発揮することができるが、酵素系を固定するための、及 び酸素脱除のための反応性部位を提供するための表面積はかなり限定される。例 えば、非孔性構造体上の酵素系の単層被膜は約0.1gg/cがの酵素しか提供 せず、ここで実用的な酸素脱除のための適切な酵素被膜は最小限的3μg/cm ”の酵素を必要とする。従って、平らなフィルム上で酵素系を用いる実用的な酸 素消費を達成することは可能ではない。
しかしながら、複合幾何学形態を有する多孔性支持用構造体は非常に高い表面積 /外部表面積の比のため、適切な酸素脱除を達成せしめる。例えば、20m”  /gil+”の表面積を有する100μmの厚みの膜は、lc+n’の平らなフ ィルムの一面の表面積の約600倍を提供する。従って、複合幾何学形態を有す る多孔性支持用構造体はその多孔性表層上に載っている少なくとも600倍ぐら いの酵素系を有すことができる。
本発明の酵素装填化多孔性構造体を含む包装品にその他の物質を加えることがで きる。限定でない例には、包装品の中に、更なる量の同−又は異なる種類の基質 を有する第2材料を、好ましくは酵素装填化多孔性構造体に隣接(また位置にお いて加えることを含む。一般に、この酵素は触媒であり、そして基質はこの酸素 脱除工程において副産物へと転換するため、包装の中の基質の量が多いほど、多 量の酸素が消費されうる。
本発明は本明細書にて記述した態様又は以下の実施例により限定されない。
実施例 以下の実施例において、一定の試験を行い、そしてこれは以下の通りに行ったニ ガーレイ値−この値はASTM D−726、方法Aに従う、多孔性フィルムを 介する50c+n’の空気の通過の秒における時間の測定値である。
バブルポイント孔径−これはASTM F−316に従う、ミクロンにおける、 最大有効孔径の測定値である。この値は実施例において「孔径」とも呼んでいる 。
芝孜下−これは多孔性製品の気孔率の尺度であり、モしてASTM D−792 に従う製品の比重の測定に由来する。
多孔率は以下に定義する: 引張強度−以下の条件のもとてインストロンモデル1122引張テスターを用い 、ASTIJ D 638−80に従って測定した値・ジョーギャップ:5.O 8Cm ジョースピード 50.8C(11/分サンプルサイズ: 2.54cmの幅の ストリップ引張強度についてのMD及びTD値は「装置方向」及び「横方向」そ れぞれにおいてなされた測定値に関する。
水浸透性−水浸透性はテストセル(これは膜を焼結ステンレススチールバックア ッププレートにシールするためのO−リングを使用している)の中に径74mm の膜片を入れることにより測定した。このセルには水リザーバーが取付けられて おり、そして圧縮窒素により加圧されている。水の流速は一定時間において、L ops i (又は68.947N/m2)の頭部圧力によりこのサンプルを通 過させた水の容量を測定することにより計算した。報告する各浸透性に関して、 少なくとも3回の測定値を平均した。
実施例1 ポリ(ビニルアルコール)前駆体のシンジオタクチックポリ(ビニルトリフルオ ロアセテート)の製造は、1ガロンのガラスポールジャケット付き圧力反応槽の 中で行い、これはシールドシャフトの上に金属タービン撹拌ブレード、2枚の混 合ベーン、サーモウェル及び少なくとも2つのバルブ式開口部の付いたステンレ ススチール蓋を有する。反応体又は溶液を加える前に水分及び酸素を除去するた め、この系に乾燥アルゴンを吹き込んだ。材料を秤量し、そして不活性ガス及び 無水条件下の密閉容器に移し入れた。添加は、外気の水分及び酸素の取り込みを 防ぐのに適切な技術を利用し、この反応槽の蓋における開口バルブを覆うゴム隔 膜を通じて行った。反応槽の中に、順に、3025 gのフレオン113 ;  25m1のフレオン113中の2.5gのトリフルオロアセテート無水物を含む 17.5mlの予備混合物;355gのビニルトリフルオロアセテートモノマー ; 25ffI+のフレオン113中の2.5gのビス(4−t−ブチルシクロ ヘキシル)パーオキシジカルポネート(シカゴ市、イリノイ州のアクシー ケミ −アメリカ、ナーリー ケミカルよりr Percadox」16Nとして市販 されている)を含む第2予備混合物14m1を入れる。反応槽の温度は45℃ま で上昇し、そして約11000rpでの撹拌スピードを伴いながらこの温度に約 18時間維持した。約10〜12psig(0,7−0,8kg/cm2)の最 大系圧力を伴って、若干の発熱反応がこの反応中に観察された。重合したシンジ オタクチックポリ(ビニルトリフルオロアセテート)(PVTFA)を濾過によ り単離し、そして真空のもとで40℃で一夜乾かした。
本明細書にその開示内容を参考として組入れた、米国特許第4、539.256 号(Shipman)の実施例23に開示の通りに、熱的誘発化相分離により作 った、0.5ミクロンの最大孔径、81.5%の多孔率、及び0.074mmの 厚みを有する微孔性ポリエチレン(PE)膜を、押出しダイを利用して4%(w  / v )のPVTFAのアセトン溶液により飽和処理した。この膜をツーゾ ーンエアーフローテーションオーブンの中で、この2つのゾーンをそれぞれ27 ℃及び38℃の温度に設定して、1.6分間かけてゆっくりと乾かし、外部及び 内部孔表層上に形成された22.2重量%の含浸量のPVTFA外殻が得られた 。走査電子顕微鏡(SEM)の分析から明らかな通り、孔の実質的なブロック、 又は被覆面上に形成されるPVTFA被膜は認められなかった。この膜の複合幾 何学形質は実質的に保持されていた。バブルポイント測定値は0.44ミクロン に至る最大孔径の縮小を示した。
−片のこの乾燥膜をアンモニア飽和化ガラス容器の中に2分間入れ、PVTFA 外殻をその場でポリ(ビニルアルコール) (PVA)外殻へと転換させた。こ のアンモニア雰囲気はこの容器の底に濃水酸化アンモニウム溶液を入れることに より発生させた。この加水分解反応により68重量%の外殻の重量減少が得られ た。フーリエ変換赤外線(FT−IR)分光(4cm−’の解像度、64のスキ ャン、4000cm−’ 〜400cm−’の範囲の間で、膜を介して)は、こ の塩基性加水分解段階の際に生ずる外殻重量のこの68重量%の損失は、PVT FAのトリフルオロアセテート基の量の損失に基づくことを証明した。この重量 損失の値はPVTFAからPVAへの100%転換に関して予測される重量損失 の値にまさに相当する。アンモニア雰囲気からの膜の取り出しに基づき、これは 水により自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れを示した。この膜の複合幾何学的形態 は、8%以下の孔径の損失により実証される通り、この加水分解処理にわたって 実質的に保持された。
一般の有機溶媒によるPVA外殻の洗い流しに耐えるこの親水性膜ノ能力は、こ の膜の断片を大量のアセトン、イソプロピルアルコール、及びl、l、1−トリ クロロメタンの中に浸すことによって実証された。これらの各溶液の中に45分 間浸した後、水によるそれらの自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れにより示される 通り、この再乾燥膜はその親水性を保持した。水によるPVA外殻の洗い流しに 耐えるこの親水性膜の能力は、36cm2のこの膜の断片を2000m1の脱イ オン水に通すことによって実証した。乾燥させた後のこの膜の親水性は変わらな いままであった(即ち、これは水により自発的、且つ、はぼ瞬時に濡れた)。
出発PE微孔性膜、PVTFA被覆膜、及び最終PVA外殻親水性膜の多孔的性 質を以下の表1に報告する。
実施例2 実施例1の手順に従って親水性膜を作ったが、ただし膜上にPVTFA溶液を広 げるために#8の線巻バーを用いてこの膜にシンジオタクチックPVTFA溶液 を適用した。このサンプルを換気フードの中で室温で乾かし、SEM検査により 示される通り孔のブロック又はPVTFA被膜形成を伴わずにPVTFA処理膜 を作り上げた。このPVTFA処理膜は出発膜の複合幾何学形態を保持していた 。このサンプルを実施例1の通りに蒸気アンモニアと反応させて、水によるその 自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れにより示される親水性膜を作った。
実施例3 以下の表2は未処理の疎水微孔性膜及び本発明の親水微孔性膜の関連のPVA外 殻膜へのその場転換の前後の両者の機械的特性に基づくデーターを提供する。ベ ースのPE膜は実施例1において用いたものと同じである。PVTFA処理膜は 、以下の表2に記載の通りにアセトン中の種々の濃度のシンジオタクチックPV TFA溶液を用いて、実施例2に詳細の手順に従って調製した。PVTFA処理 膜の加水分解は実施例に従うアンモニア雰囲気において行った。PVTFA含浸 量は、PVTFA処理膜の断片を定常重量となるまでアセトンで抽出した後での 重量差により決定した。PVAの重量%はPVAへの100%の転換を仮定して 、上記の重量%PVTFAより計算した。引張測定は上記の2.54cmの幅の 膜のストリップに基づいて行った。引張強度は断面積に対して標準化したニュー トン/ m 2破断点として定義した。
実施例4 米国特許第4.539.256号(Shipman)の実施例23に従って作っ た、0、26 Eクロンの孔径及び77%の多孔率を有する微孔性PP、膜を、 シクロヘキサン中の4%(W/V)のシンジオタクチックPVTFAの溶液(実 施例1に従って調製)により処理した。このウェブを、タクチックr’VTFA 溶液を含む浸漬槽に通し、その粘性を低めるために46℃に熱し、次いでよけい な溶液を絞り出すためにゴムニップステーションに通し、そして40.5℃の温 度のエアーフローテーションオーブンの中で乾かしてPVTFA処理膜を作り上 げた。PVTFA含浸量のコントロールはこの方法を利用することによっては困 難であり、そしてこの膜はこのニップロールステーションを通すに従って伸びる 傾向を有していた。実施例1のようにアンモニア蒸気による加水分解の後、この 膜は水によるその自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れにより示される通り、親水性 であった。
実施例5 本明細書にその開示内容を参考として組入れた米国特許第4.726.989号 (Mrozinski)の実施例9の手順に従って作った微孔性ポリプロピレン (PP)膜を、実施例2の手順に従い、4%(W/V)のシンジオタクチックP VTFAのアセトン溶液により処理した。実施例2に従うアンモニア蒸気による 加水分解に基づき、水によるその自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れにより実証さ れる通り、この膜は親水性であった。出発PP膜及び本発明の親水性膜の多孔的 性質は表3に示す。
11%以下の孔径の損失は、膜表層に親木的性質を授けながらこの膜の物理学的 構造が実質的に保持されたことを実証する。
実施例6 米国特許第4.726.989号の実施例9に従って調製した、0.2ミクロン の孔径、66.7%の多孔率及び25.6秒のガーレイ値を有する厚さ0、02 3mmのPP微孔性膜を、アセトン中の2%(W/ V )のシンジオタクチッ クPVTFAの溶液を用いて実施例2の手順に従いPVTFAにより処理し、続 いてその場でNth加水分解した。この処理/加水分解操作を3回繰り返して本 発明の親水性膜を作った。得られる親水性膜は水により瞬時に濡れた。水による 洗い流しに耐えるPVA外殻の能力は、この膜を沸騰湯の中に5時間入れ、この 膜を乾かすことにより、沸騰湯への暴露の際のこの膜の重量における1、8%の 減少があったにしても、いまだ水により自発的、且つ、はぼ瞬時に濡らされるも のであることが実証されたことにより示された。
実施例7 実施例1のシンジオタクチックPVTFA処理膜を無水NH,流に2秒間室いた 。このNHt流は膜に対して向けられており、従って膜の孔をアンモニアが通過 するようになっている。このドライなアンモノ分解の後、この膜の親水的性質は 、水による自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れにより示される通り、実施例1の膜 の親水的性質に匹敵していた。FT−IRはPVTFAのPVAの100%転換 が達成されたことを示した。このことは、NH3蒸気をこの孔の中に拡散させる には2分間の実施例1のアンモノ分解時間しか必要とせず、そしてNH,を孔の 中に押し通すことにより、PVAへの真に容易な転換が認められる。
実施例8 種々の加水分解試薬及び条件を利用するシンジオタクチックPVTFA処理膜の PVA外殻膜への転換能力は、実施例1のPVTFA処理膜を種々の塩基性溶液 及びHCI溶液の中に浸すことによって実証される。
その結果を表4に示す。
表4 比較例SA MeOH中の0.5MのHCI <2 30分 親水性でないSB  MeOH中のO,1MのNaOH1330分 親水性B D MeOH中のl O%!NH,OH830分 親水性8E H2O中の0.1MのKOH1330 分 外部表層親水性8F H,O中の0.1MのKOH134日 外部表層親水 性膜全体のPVTFAのPVAへの転換を行うため、この溶液はPVTFA処理 膜を濡らすことができるべきであるか、又は内部孔の表層に加水分解試薬を導入 するよう(例10E及びIOFを参照のこと)この塩基は揮発性であるべきであ る。30分の浸漬時間はおそらく過剰であるが、しかしながら完全なる加水分解 を保証するために選択される。
親水性膜をもたらす全てのケース(例10B、 IOC及び10D)は実施例1 に従って行ったFT−IR分析のもとでPVTFAからPVAへの100%転換 を示した。
実施例9 実施例1のPE微孔性ベース膜を実施例2の通りに、以下の表5に記載の種々の 溶媒における4%(W/V)のシンジオタクチックPVTFA溶液により処理し た。この実施例が示すには、エステル、環状エーテル、脂肪式及び芳香族ケトン 、ニトリル及びアミドを含む、好適なアセトン以外のその他の種々の溶媒もPV TFA処理膜を作るのに利用できるとのことである。更に、比較例により示して いるのは、これらの溶媒中でのPVTFAの実質的な不溶性に基づいて利用する ことのできない溶媒である。本開示内容におけるその他の例に記載のPVTFA のコポリマーは、以下に挙げた溶媒に限定されない。
実施例10 米国特許第4.539.256号の実施例23に従って調製した、0.548μ の孔径、0.056+nn+の厚み、88%の多孔率及び5,4秒のガーレイ値 を有する微孔性Pg膜のサンプルを、実施例2と同様に、コモノマーとして酢酸 ビニル又は無水マレイン酸のいづれかを有する4%(w/V)のシンジオタクチ ックPVTFAコポリマーのアセトン溶液により処理した。このコポリマーは、 本明細書に参考として組入れた米国特許第4.618.649号(Ofstea d)の実施例1及び4のそれぞれに従い、適当な比率のビニルトリプルオロアセ テートと関連のビニルコモノマー(即ち、それぞれ酢酸ビニル又は無水マレイン 酸)の遊離基重合により調製した。これらの処理膜のその場の加水分解は、水に より自発的、且つ、はぼ瞬間的な濡れにより実証される通り、親水性であるPV A外殻膜を生成せしめた。親木性PVA外殻の結晶度が約5%以下のコモノマー の組込みによって過度に崩壊されないことを示すため、各PVA外殻膜のサンプ ルを水抽出にかけてPVAの損失を測定した。初期PVTFA及びPVA含浸量 は実施例3の手順に従って決定した。1リツトルの水を、36゜3cm”の表面 積を有する各PVA外殻の膜のディスクに通し、そして生ずるPVA重量損失を この膜サンプルの重量差により計算した。表6にまとめた重量損失が示すには、 1重量%以下の膜室量の損失は水洗浄工程に起因するとのことである。
洗った、且つ、乾かしたサンプルの親水的性質は未洗浄の膜の親水的性質に匹敵 し、約5%以下のコモノマーの存在がPVAの結晶度を有意に崩壊せしめないこ とを実証した。
表 6 10A PVTFA−co−MA(99,710,3) 12.2 −0.25 10B PVTFA−co−MA(99,910,1) 8.5 −0.051 0CPVTFA−co−MA(99,9510,05) 10.1 −0.10 10D PVTFA−co−VA(96,0/4.0) 9.5 0.8510 E PVTFA−co−VA(98,5/1.5) 9.2 0.30本負の重 量損失は正味の重量増を示す。洗浄のために予め濾過した水を採用することに注 意を払っているが、若干の粒状物質が膜に集まることがあるか、又はこれらの数 値は単に重量測定の固有の不正確さに反映しうる。どのケースにおいても水によ りこれらのサンプルを洗うことにより無視できる重量損失があった。
実施例11 親水性となるように界面活性剤コーティングを有し、且つ、0.45ミクロンの 定格孔径を有する微孔性ポリスルホン膜(Schleicher &5chue llより入手)をイソプロピルアルコールの中ですすぎ、界面活性剤コーティン グを除去した。次にこの疎水性ポリスルホン膜を実施例2の手順に従って、アセ トフェノン(ポリスルホンにとってはあまりよくない溶媒)中の4%(W/V) のシンジオタクチックPVTFAの溶液により飽和処理した。得られるPVTF A処理膜を実施例2の手順に従ってアンモニア雰囲気の中で加水分解して、水に より自発的、且つ、はぼ瞬時に濡れる親水性PVA外殻膜を作った。
実施例12 米国特許第4.539.256号の実施例22に従って作った、0.21ミクロ ンの孔径、72秒のガーレイ値、及び58.3%の多孔率を有する微孔性ボリビ ニリデンフルオリド、PI/DF膜を、4%(W/V)のシンジオタクチックP VTFAの溶液により飽和処理し、これはこの膜の反対側に部分真空を適用する ことによってこの膜にこの溶液を押し通すことにより行う。得られるPVTFA 処理膜を実施例2の手順に従ってアンモニア雰囲気の中で加水分解して、水によ り自発的、且つ、はぼ瞬時に濡れる親水性膜を作り上げた。
実施例13 米国特許第4.539.256号の実施例23に従って調製した、一定の多孔率 及び孔径を有するポリエチレン微孔性膜を実施例1の手順に従ってアセトン中の 4%(W/V)のシンジオタクチックPVTFAの溶液により処理した。実施例 2の手順に従うアンモニア蒸気による加水分解に基づき、水により自発的、且つ 、瞬時に濡れる親木性PVA外殻膜が作られた。出発膜、番号13A、 13C ,13E及び13G、並び1、: PVA外殻膜、番号13B、 13D、 1 3F及ヒ13Hノ両者(7)多孔率、孔径及びガーレイ値を表7において、生ず る表層孔ブロックの程度に関する備考と一緒にまとめる。o、 iotμmの孔 径膜により認められる多大な孔ブロックは、この溶液が小さな孔に侵入する前に 迅速に蒸発して、膜の表層で孔ブロック被膜を形成せしめるという事実に基づい ている。低い蒸気圧及び/又は低い粘性を有する溶媒の溶液はこのようなタイプ の孔ブロック被膜形成の発生を抑えるであろう。
表 7 13A 82.2%0.479−9.913B 76.3% 0.427 12 % 12.6 孔ブロックなし13c 78.5%0.213−29.013D  74.5% 0.098 54% 121.0 若干の孔ブロック13E 7 6.3%0.149−53.413F 68.9% 0.102 33% 18 4.3 若干の孔ブロック13G 57.8%0.101−269.713H4 7,5%<<0.1 〜100% 〉〉IK 完全な孔ブロック実施例14 米国特許第4.539.256号の実施例23に従って調製した、0.259  ミクロンの孔径及び77%の多孔率を有する微孔性PE膜から、親水性PVA外 殻膜を調製するために実施例1の手順を利用したが、ただしシクロヘキサノン中 の4.7%(W/V)のシンジオタクチックPVTFAの溶液を利用し、そして オーブンの中の2つのゾーンはそれぞれ38℃及び106℃とした。アセトンP VTFA溶液の粘度に比べてのシクロへキサノンPVTFA溶液のより高い粘度 と、処理膜を乾かすのに用いる相対的に高いオーブン温度との組合せは、膜表層 上の完全な孔ブロック被膜の形成をもたらした。被膜の存在は事実上無限のガー レイ空気浸透値及びSEM分析により実証された。
実施例15 親水微孔性膜のサンプルを実施例1に従って調製し、そして極性の高い有機溶媒 により抽出にかけて、洗い流しに耐えるPVA外殻の能力を実証した。初期PV A含浸量は9.1重量%の未処理疎水微孔性膜であった。このサンプルを秤量し 、そして表示の溶媒の中に1.5時間浸し、次いでこの溶媒を除くために水で4 回すすいだ。このサンプルを乾かし、再秤量し、そして重量差により、親水性膜 に関する%重量損失を計算した。
上記の各溶媒に暴露させたサンプルは種々の温度に対して親水性であり続けた。
ジメチルホルムアミド(DMF)がPVA外殻の最大重量%損失をもたらし、こ れはおそら(DMFがPVA結晶を溶解するからである(図3を参照のこと)。
従って、本発明に従って作った親水性ポリマー構造体はDMFによる少なくとも 1.5時間までに至る連続暴露に耐えるものではあるが、この極性の高い溶媒へ の暴露の間に劣化又は溶解もしないポリマー構造体を選ぶように注意すべきであ る。
15A ジメチルスルホキシドCDMSOI O,78,015B ジメチルホ ルムアミドI:DMF ) 3.7 40.5150 グリセロール[GLY  ) 0.5 5.515D エチレングリコール[EtGLY ] 0.2 2 .2実施例16 キーン市、N、 H,の5chleicher & 5chuellより入手し た、0.45ミクロンの定格孔径の固有親水微孔性ナイロン6.6膜を実施例2 の手順に従い、4%(W/V)のシンジオタクチックPVTFAの溶液により飽 和被覆せしめた。この膜の内部及び外部表層の得られるPVTFAエンベロープ は孔をブロックしないが、PVTFAの疎水的性質に基づき、ナイロン6.6膜 を疎水性にした。実施例2に従う水酸化アンモニウムのアンモニア蒸気との反応 により、このPVA外殻は水による自発的、且つ、はぼ瞬時的な濡れにより実証 される通り、再び親水性となった。この処理の前後の特徴のデーターを以下の表 9にまとめる。本例は孔を有意にブロックすることなく、又は親水的性質を低く することなく、親水性膜の表層にヒドロキシル官能基を提供する本処理の有用性 を実証する。
16A 非被覆 0.771μ −m=14秒 61,7%16B PVA外殻  0.740μ 5% 24秒 60.4%実施例17 エルクトン市、メリーランドのW、 L、ボア アンド アソシエート(株)に より製造されたGore−Tex (商標)ポリ(テトラフルオロエチレン)膜 の断片を、溶液を広げるために#14の線巻バーを利用して、実施例1に従って 製造した5%(W/V)のシンジオタクチックPVTFAのアセトン溶液により 飽和せしめた。このサンプルを換気フードの中で室温で乾かし、SEM検査によ り示される通り、孔ブロック又はPVTFA被膜形成を起こさずに、この膜の外 部及び内部表層上にPVTFA外殻を形成せしめた。このサンプルを実施例1に 従って蒸気アンモニアと反応させ、水により自発的、且つ、瞬時に濡れることに より示される通り、親水性の高い膜を作り上げた。
実施例18 ウィルミントン市、Del、のE、1.デュポンより高標名rTyvek T− 984Jのもとで市販されている50cm’の空気当り平均3.1秒のガーレイ 空気流を有する圧延スパンボンドPEウェブの断片を、実施例2の手順に従って 4%(W/V)のシンジオタクチックPVTFAのアセトン溶液により飽和被覆 した。乾燥させ、そしてアンモニア蒸気によりその場で反応させた後、水による 自発的、且つ、はぼ瞬間的な湿潤性により判定される通りこのPVA外殻ウェブ は親水性とあった。このウェブは未だ全体的多孔性であり、なぜなら親水化の後 にこのウェブを水が通過し、そして9,8秒/空気50ccのガーレイ値を示し たかポリプロピレンメルト−ブラウンウェブを、本明細書にその開示内容を組入 れた、Wente、 Van A、 rsuperfine Thermopl astic FiberslEngineering Chemistry、第 48巻、頁1342〜(1956) 、又は1954年5月25日に出版された Naval Re5earch Laboratoriesの報告書第4364 号、表題rManufacturc of 5uperfine Organi c Fibers J 。
Wente、 V、A、; Boone、 C,D、 ;及びFluharty 、 E、L、に記述の手順に従って作った。これを実施例2の手順に従い、6% (W/V)のシンジオタクチックPVTFAのアセトン溶液により覆った。乾燥 させ、そしてアンモニア蒸気とその場で反応させた後、このPVA外殻メルト− ブラウンウェブは水による自発的、且つ、はぼ瞬時的な濡れによって示される通 り親水性となった。洗い流しに対するこの親水性処理の耐性は、純水で浸す/絞 る/乾すサイクルを16回繰り返し、このウェブが最初のように水により自発的 、且つ、はぼ瞬時に濡れることにより示される通り親水性であり続けていること が得られることによって証明される。
実施例2O N、Y市、N、 Y、のオーケー カーン社より入手した、疎水性であるポリプ ロピレン織布帛(即ち、水滴をこの布帛の上に静かに置いたときにこれはこの布 帛の中に侵入しなかった)を実施例2の方法を利用してアセトン中の4%(W/ V)のシンジオタクチックPVTFAの溶液により覆った。(しかしながら、こ の出発布帛の織り目はこの液滴に圧力をかけたならばこの水を浸透させる程度に 粗かった。)これほこの布帛の繊維の表層を囲むPVTFAの外殻をもたらした 。このPVTFA被覆布帛と水酸化アンモニウムのアンモニア蒸気との反応によ り、その表層のまわりにPVA外殻を有するこの布帛は、水による自発的、且つ 、はぼ瞬時的な濡れにより示される通り、親水性と化学的誘導に対する親水性外 殻のヒドロキシル官能基の有用性を示すため、実施例1由来の親水性膜を酸塩化 物と反応させた。十分なる塩化セパシルをガラス容器に加えて、この容器に置か れている真空乾燥した膜の断面を覆わせた。これらを室温で1/2時間反応させ た。このサンプルを1,1.11=リクロロメタン中ですすいで余分な酸塩化物 を除いた。反応させた膜の赤外線分光分析は、1737−’cmでの新たなカル ボニル吸収及び3300− ’ cmでのヒドロキシル吸収の減少を示し、ヒド ロキシル基のエステル化が起きたことを示す。
実施例22 米国特許第4.726.989号(Mrozinski)の実施例9に開示され ている熱的誘発化相分離により作った、0.65μmのバブルポイント最大孔径 、50ccの空気当り平均6.4秒のガーレイ及び厚さ0.82mmを有する微 孔性ポリプロピレン(PP)膜を実施例1の手順に従って4.5%(w/v)の シンジオタクチックPVTFAにより押出し飽和したが、ただし膜は約45分間 にわって乾かした。得られる処理膜は25.6%の含浸量のPVTFAを有して いた。PVA外殻膜は、PVTFA処理膜を実施例9の手順に従って無水アンモ ニア流において加水分解し、続いて脱イオン水で水和し、そして室温で約4分間 乾かすことにより作った。このPVA外殻膜は0.575μmのバブルポイント 孔径を有しており、そして水により自発的、且つ、はぼ瞬時に濡れることにより 示される通り、親水性であった。
PVA外殻膜、未処理のPP微孔性膜と市販されている微孔性膜、即ち、0.2 2μmのDurapore (商標)ポリビニリデンジフルオリド微孔性膜(M illipore Corp、 Bedford、 MAより入手可能)との濾 過性能は、各膜にサブミクロンサイズの懸濁物を負荷したときに得られる濾液の 濁度を測定することにより比較した。Hach I口struments (F ortCollin、 CD)により入手できるHachレーショ タービジメ ーター(Ratio Turbidimeter)(モデル18900)を濾液 の濁度の決定のために用いた。負荷懸濁物はFastekの0.22μサイズの ラテックス球懸濁物(Eastman Kodakより以前は入手可能)6滴を 0.08の比濁単位(NT[J)の濁度を有する超純水1600+nlに加えて 117のNTUの濁度を有する懸濁物を作ることによって調製した。径47a+ mの試験膜のディスクをGe1manマグネットフィルターホルダーの支持プレ ートの上に置き、このフィルターホルダーのトップを取付け、そしてこのフィル ターホルダーを真空濾過フラスコの上に置いた。約56emHHの実験用真空を このフィルターフラスコに適用し、モして各膜フィルターについて濾液100m 1を集めるのにかかる平均時間及びHachタービジメーターで測定した各濾液 サンプルの濁度を表10において報告する。
PP膜 1.62 90” PVA外殻 195 0.325 Durapore膜 155 5.4 ネイソプロパノールで濡らすまでこの未処理膜を通る流れはなかった。
表IOにおけるデーターは、本発明のPVA外殻膜に基づく微孔性膜フィルター が、未処理膜よりも明らかに優れている粒子保持特性を有していることを示し、 これはPVA外殻膜を利用して得られた濾液の低い濁度により実証されている。
PVA外殻膜とDurapore膜との事実上近い濾過速度は、これらの2種類 の膜がかなり類似の多孔率を有することを包括するが、しかしながらPVA外殻 膜により得られる濾液の低い濁度は、Durapore膜と比較したときにより 小さな孔径又はより高い曲折性のいづれかをこれが有するようであることを示唆 し、その結果これは優れた濾過性能を提供することができる。
基準サイズより大きい細菌汚染物に対する絶対的なフントロールを提供すること で知られている微孔性膜フィルターは「低温殺菌」又は鮪的に感受性な水性流体 を除直するのに利用することができる。
0.02μm以上の絶対的な定格孔径を有するフィルターの保持効率、適合性及 び予想寿命を評価するのにいくつかの技術が利用される。
フィルター効率の厳格な評価は複数の技術の利用を必要とするが、フィルター濾 過の指標はこのフィルターに0.22μmのラテックス粒子を負荷し、次いで濁 度分析によりこのフィルターの上流及び下流の濃度を比較することにより提供で きる(Goldsmi thら、Pharmaceu t i ca 1Man ufacturing、 1985年11月、頁31−37を参照のこと)。表 10におけるデーターは、本発明のPVA外殻膜が0.22μmより大きい粒子 のコントロールのための絶対的な「定格」の実現の能力を有し、従って水性流体 の除菌のために適しうろことを示唆する。
実施例23 189リツトルの容量を有する標準の酸性銅メツキタンクに、210g/Lの硫 酸銅、60g/Lの硫酸、75ppmの塩化物イオン、クリーブランド市、OH 州のMcGean−Rohco (株)より市販されている0、4%(v /  v )のrcuFIex」327液状粒子精製添加剤及びこれもMCGean− Rohco (株)より市販されている0、 125%(v/v)のrcuFl ex」326液状光沢添加剤を含む水性電解溶液を満たした。このタンクの温度 を24℃に維持した。陰極及び陽極は15.24平方amの暴露銅であり、その 逆側はマスクされている。陽極を表11に示す組成の陽極バッグによって覆った 。陰極と陽極は10cm離れている。4ポル−トDCを適用し、そして電流を通 す陽極バッグの有効性の指標としてのアンペアを記録した。全ての陽極バッグは 、試験前に18時間にわたって電解液に浸しておいた。
23 B 0.05a+mのPVA/ PE (2) 14.5amp 14. 5amp23 CPP布帛(3) 13.5amp 13.5ampコントロー ル な し 14.5amp 14.5amp(1)この疎水性膜は米国特許第 4.539.256号の実施例23に従って調製した。
(2)この例は前述の実施例1に従って調製した。
(3)この布帛は、12oz/yd”のサテン織り及び64X38の密度を有す る、けば状の内部を有するポリプロピレン布帛外部表層であり、ミネアポリス市 、MNのW、 D、 Forbes Co、よりrPoly NapJ型702 0陽極バッグとして市販されている。
実施例24 実施例1に従って作り、そして0.463μmのバブルポイント孔径、73.6 %の多孔率及び0.06mmの厚みを有するPVA外殻PE膜から作製した陽極 バッグを、銅チップを含むチタン製陽極バスケットの上に取付けた。保護のため にこの膜の陽極バッグの上にrPoly NapJ型7020陽極バッグを取付 けたが、しかしながらこのrPoly NapJ布帛陽極バッグは電流を引き下 げた。この陽極集成体をタンク及び実施例23においで用いたものと同じ電解溶 液(同じ温度で維持された)の中に入れた。このタンクはll1mの保持定格及 び25cmの見かけ上の長さを有するポリプロピレンフィルターカートリッジを 有するフィルターも倉んでいた。このタンクによるメッキは非常に清らが、且つ 、光沢があり、この膜の陽極バッグが清浄溶液を保持することを示唆する。この フィルターカートリッジは驚くべきことに清浄に維持され、そしてこのrPol y NapJ布帛陽極バッグの存在にもがかわらず、この電気メツキ電流は最大 又はそれに近かった。rcuFIexJ 326及び327添加剤の劣化は有意 に低められた;この添加剤に関する補充添加率は半分となった。この実験の終了 後、この陽極バッグ集成体を取外した。rPoly NapJ布帛陽極バッグを 単独で用いた場よりも大量の汚泥及び残渣がこの集成体の中に保持されていた。
実施例25 図7に示すのと類似のニッケル電気メツキタンクを組立て、450g/Lのニッ ケルスルファメート及び30g/Lの硼酸を含む水性電解溶液で満たした。陰極 と陽極室とを隔てる隔膜の組成の変更を除いて同一の構成を利用して3種類の異 なる試験を行った。
第1の試験においては隔膜は利用しなかった。第2の試験においては100%の 綿デニム布を利用した。第3の試験においてはPVA外殻PE膜を利用した。各 試験において隔膜の導性を、この隔膜をタンク中の電解溶液の中で飽和させた後 に測定した。
以下の条件で測定した;このタンクは49℃に維持した。この水性電解溶液は1 )H3,8、及び比重3.5を有していた。49cmの径を有する陰極を5 r pmで回転させた。60c+nの径を有す隔膜を陰極と陽極室とを隔てるすき間 に覆った。
各試験に関して1〜7ポルトDCの適用は約lo〜80ampを発生させた。P VA外殻PE膜、綿布又は隔膜の導性の間で測定できる差は全くなかった。
隔膜なしでは、存在している全ての破片物は電解液の撹拌の際に陰極と陽極室と の間で自由に流動した。しかしながら、PVA外殻PE膜は綿布より小さい孔径 を有しており、電気メツキ電流における測定可能な低下を伴わずに破片物の循環 量を有効に低めた。
実施例26 実施例1に従って調製した親水性膜のサンプルを36%のH2SO,及び30% のKOHへの14日間の暴露にかけて、水性ベース電解液を有する電気化学セル において典型的に遭遇する条件のもとてこのPVA外殻が劣化を受けるかどうか を調べた。この暴露試験の結果を表12に報告する。
表12 親水性膜の安定性の試験 ガーレイ浸透性 37.3 36 55(秒150cc) 孔径 0.353 0.30 0.339(ミクロン) %多孔率 70.16 3.3 64.1張力(MD) 2487 2847  2653(psi) 張力(TD) 1029 1340 1216(psi) %伸び率(MD) 67 107 90%伸び率(TD) 185 170 1 10酸及びアルカリ浸漬の両方への暴露後のこの膜の親水的性質はもとの膜のそ れに匹敵していた。サンプルの有意な重量損失又は寸法の縮みは認められなかっ た。
実施例27 実施例1の親水性膜のサンプルを49.5℃に維持した36%のH2SO。
溶液に対する14日間の暴露にかけ、親水性電解液を有する電気化学セルにおい て遭遇しうる高い温度条件のもとてこのPVA外殻が熱的又は酸化劣化を受ける かどうかを調べた。一定の高められた温度を維持するため、シクロペンタン(B 、P、 49.5°C)を液化するのに用いる改良型Dewarコンデンサーの 中にこの酸性溶液を入れた。暴露試験の結果を表13に報告する。
表13 熱及び酸化安定試験 %多孔率 65.6 63.6 %伸び率(TD) 404 453 %伸び率(TD) 545 616 表13におけるデーターの分析は、実施例26において用いた高められた温度条 件のもとでは親水性膜の有意な劣化が認められないことを示唆する。
実施例28 実施例1の親水性膜のサンプル(基本重量0.022gm/ m 2)を基本重 量10gm/m”のポリエチレンマイクロファイバーウェブ(ダウケミカル、M idland MIより入手できるDow 6806ポリエチレン樹脂から、  Wenje、 Van E、 rsuperfine Thermoplast ic FibersJ IndustrialEngineering Che mistry第48巻、頁1342〜(1956)又は1954年5月25日出 版のNaval Re5earch Laboratoriesの報告書第43 64号、表題rManufacture of 5uperfine Orga nic Fibers J Wente、Van E、。
Boone、 C,D、 とFluharty、 E、L、において記述のと類 似の手順において作られた)に、規則的に間隔をあけたドツトパターンにおいて 熱的点接着させた。この点接着領域はこの親水半透過性膜の全表面積の約15% を占め、従ってこの膜の多孔率を15%下げた。得られるラミネートの電解液の 抵抗率及び圧縮率を、ガラスマイクロファイバーとシリカ充填化ポリエチレンバ ッテリー分離体材料の抵抗率及び圧縮率と比較した。この比較の結果を表14に 報告する。
表−月 電解溶液の抵抗率及び圧縮率の試験 表14において示す通り、本発明のPVA外殻膜を基礎とする電気化学セルの電 解液抵抗率及び%圧縮率は、電気化学セル分離体として従来利用されてきたシリ カ充填化PE材料により示されるものより有意に優れていた。
実施例29 疎水性PE微孔性膜及びシンジオタクチックPVA外殻により親水性にされた疎 水性PE微孔性膜を介するマンニトールの拡散試験を、それにわたる水溶性マン ニトール(治療剤をシュミレートする)の流速における任意の差を測定するため に行った。放射性ラベルした3H−マンニトールを標準拡散セル方法論を利用し て試験した。
「バリアーチーン(Valia−Chien) Jサイドバイサイド拡散セル( 本明細書にその開示内容を組入れているrDrug Development  andIndustrial Pharmacy J 1985、第11号、頁 1195に一開示されて、そしてサマービル市、NJのCrown Glass より市販されている)を、米国特許第4゜539.256号(Shipman) の実施例23に従って調製したPE膜、及び前述の実施例1に従って調製したP VA外殻PE膜と共に用いた。
3mlのヘベス緩衝液、p)17.0を各チャンバーの中に分注し、そして32 ℃に平衡化させた。1=0時に、放射性ラベル化3H−マンニトールサニ/プル (ボストン、MAのデュポン社のNENEサーチプロダクトより市販)をドナー チャンバーに加えた。1時間置きにアリコートを抜き出し、そして標準の液体シ ンチレーション計測法により分析した。
浸透係数Pは、受容区画中の累積浸透/単位面積/駆動力、対、時間のプロット を介して得られた。
プロットした表示は: (式中、C7は受容セル中の濃度、tは時間における経過時間、■。
は受容セル中の容量、SM、は受容セルの中に予めサンプルされた物質の合計、 C6はドナーセル中の濃度、gは受容とドナーセルとの間の活性の比における3 Hマンニトールの活性係数、そしてAは拡散の面積である)である。
この結果は、疎水性PE微孔性膜に関して0.0005cm/ hrの浸透係数 を示した。PVA外殻PE微孔性膜に関して測定された浸透係数は1.856c m/hrであった。
実施例30 実施例29の手順を繰り返したが、ただしPE微孔性膜による実験の際はヘペス 緩衝液の代わりに50 + 50のエタノール/水溶液を拡散チャンバーの中に 用い、そしてPVA外殻PE微孔性膜による実験の際はヘペス緩衝液の代わりに 水を用いた。各タイプの膜に基づく4つの試験の平均を表15に示す。
30A PE 0.32 791 0.11 6030B PVA/PE 2. 55 20 0.68 72実施例31 実施例29の手順を繰り返したが、ただしヘペス緩衝においてH3−マンニトー ルを0.1MのトリプロリジンHCIの溶液(Burroughs−Welco me of Re5earch Triangle Park、 NCより市販 )に置き換えた。
この結果は、疎水性PE微孔性膜についての0.0005cm/ hrの浸透係 数を示した。PVA外殻PE微孔性膜についての浸透係数は0.9162cm/  hr米国特許第4.539.256号の実施例23に従って作った微孔性PE 膜の2グループのサンプルを、Schaumberg、 ILのUnion C hemicalより魔5514として市販されているポリ(塩化ビニリデン)ベ ースのエマルション接着剤を利用して透明な厚さ200μmのポリエチレンテレ フタレート(PET)基体へとラミネートした。
1グループのサンプルは前述の実施例2に記載の手順に従って親水性とした。他 のグループのサンプルは疎水性のままにしておいた。
全てのサンプルは約19μmの厚みであり、約60%の多孔率を有し、そして径 約0.2μmの平均孔径を有していた。
Hewlett−Packard r 51606cJ水性ベースインクを利用 して)1ewlett−Packard rPaint Jet(商標)」プリ ンターを用い、両グループのサンプル上にカラーイメージをプリントすることを 試みた。
親水微孔性PH膜ダグループサンプルに関しては、その表一層は水性ベースイン クに対して感受性であった。この多孔性膜に歪んで(嵐ない、鋭いイメージが自 然に、且つ、はぼ瞬時に装填された。イメージの装填の完了後約3分経過後、こ のイメージを損うことなくこの膜は手又はその他の物体によって触れられること ができた。
一方、疎水微孔性PE膜のグループのサンプルに関しては、水性ベースインクは この多孔性表層の外の上にじゆず状となり、そして膜の孔の中に侵入しなかった 。この孔の中にインクを装填することができなかった:この膜の表層上のイメー ジは適用の2時間経過後にてさえも、手又はその他の物体による接触に基づいて 損なわれた。
親水微孔性PE膜ダグループサンプルに装填されたイメージを、この膜の孔に融 着することにより封入した。融着はこの膜をヒートガンで約132℃以上の温度 に加熱することにより行った。このイメージは、インクが装填されている箇所に おいて歪まず、且つ、鋭いままであり続けた。この膜を透明フィルムへと再構成 化させた。歪んでいない、且つ、永久的なイメージを有する透明基体及び透明フ ィルムのラミネートはバック照明を当てたときにオーバーヘッド透明体として有 用である。ラミネートの中に封入されたイメージは手による接触及び水によって ふくことにより影響されなかった。
実施例33 実施例32に従ってラミネート、且つ、作った親水微孔性PE膜のサンプルに、 実施例32に従う手法でイメージを装填した。膜及びイメージの封入体を再構成 化するため、このイメージ付きラミネートをニップロールに通した。このニップ ロールは約136℃に誘導的に加熱したシリコン製上部ロール及び金属製低部ロ ールを有している。
イメージを有する膜はこのイメージが歪むことなく融着された。このラミネート は、保護された耐干渉性イメージがその中に封入されているオーバーヘッド透明 体として有用である。
実施例34 実施例32に従う手法でPETへとラミネートされた疎水微孔性PE膜のサンプ ルに、Bellwood、 ILの5anford Corporationよ り市販されているr 5harpieJフエルトチツプ型永久マーキングペンか らの有機ベースインクを装填した。実施例32において生じたようにイメージが 表層上にじゆず状となるのではなく、この有機ベースインクはこの疎水性膜の孔 の中に装填された。
疎水性膜サンプルに装填されたイメージをこの膜の孔を融着させることによって 封入した。融着はこの膜を実施例32の手法に従って加熱することにより行った 。このイメージは、インクが装填されている箇所において歪まず、且つ、鋭いま まであり続けた。この膜を透明フィルムへと再構成化させた。歪んでいない、且 つ、永久的なイメージを有する透明体及び透明フィルムはバック照明をを当てた ときにオーバーヘッド透明体として有用である。ラミネートの中に封入されたイ メージは手による接触及び水によってふくことにより影響されなかった。
実施例35 親水微孔性PE膜のサンプルを透明PETにラミネートし、実施例32に従って 作った。サインのイメージを手書きにより、膜の孔の中に水性ベースインクで装 填した。この疎水性膜サンプルの中に装填されたイメージを実施例32に従う手 法でヒートガンによりこの膜の孔を融着させることにより封入した。この膜を透 明フィルムへと再構成化させた。歪んでいない、且つ、永久的なイメージを有す る透明基体及び透明フィルムのラミネートは耐干渉性文書、例えばセキュリティ ーカード又はクレジットカードとして有用である。このラミネート中のイメージ は手による接触及び水でふくことにより影響さ実施例32において用いたのと同 じ疎水微孔性PE膜のサンプルを実施例32に従う手法で透明PETにラミネー トした。サインのイメージを手書きにより、膜の孔の中の、r 5harpie Jフエルトチツプ型永久マーキングペンスからの有機ベースインクで装填した。
この疎水性膜サンプルの中に装填されたイメージを実施例32に従う手法でヒー トガンによりこの膜の孔を融着させることにより封入した。この膜を透明フィル ムへと再構成化させた。歪んでいない、且つ、永久的なイメージを有する透明基 体及び透明フィルムのラミネートは耐干渉性文書、例えばセキュリティーカード 又はクレジットカードとして有用である。このラミネート中のイメージは手によ る接触及びこのインクにとっての溶媒であるイソプロパツールでふくことにより 影響されなかった。
実施例37 実施例32に従う手法で透明ポリエステル基体にラミネートさせた実施例32に おいて用いたのと同じ疎水微孔性PE膜のサンプルを、6゜/40ノメタノール /水溶媒中の1%の界面活性剤r rgepal Co−660J(13,2の HLB値を有し、そしてニューヨークのGAF、Inc、より市販されている) の溶液を用いて一時的に親水性にした。この界面活性剤溶液を、本明細書に参考 として組入れた米国特許第4.501.793号(Sarada)の実施例1に 従う手法でこの疎水性膜の多孔性表層の上にコートした。
イメージを実施例32に従う手法で装填、且つ、封入した。歪んでいない、且つ 、永久的なイメージを有する得られる透明ラミネートはオーバーヘッド透明体と して有用である。
実施例38 実施例32に従う手法で透明ポリエステル基体にラミネートさせた実施例32に おいて用いたのと同じ疎水微孔性PE膜の2サンプルを、50150のメタノー ル/水溶媒中の2%(W/V)の非イオン性界面活性剤「ツイーン21J (1 3,3のHLB値を有し、そしてWi Imington。
DBの■CIアメリカより市販されている)の溶液を用いて一時的に親水性にし た。この界面活性剤溶液を米国特許第4.501.793号の実施例1に従う手 法でこの両方の疎水性膜サンプルの多孔性表層にコートした。
両サンプルに実施例32に関する水性ベースインクを装填した。
第1サンプルは水性ベースインクを装填して30分以内に実施例32に従う手法 でヒートガンにより加熱した。第2サンプルは水性ベースインクを装填して30 分経過後に同一の手法で加熱した。
第1サンプルは融着フィルムの中に封入され、且つ、保護された、歪んでいなく 、且つ、永久的なイメージを生じ、ここで第2サンプルは装填と融着との間の時 間の際のインクの拡散に基づく歪んだイ実施例36に示した実験を繰り返したが 、ただし疎水性膜をコートしてこの膜を一時的に親水性とするのに2%のアモル ファスポリ(ビニルピロリドンXGAF Inc、よりrPVP K−90Jと して市販)のエタノール溶液を用いた。
実施例35に報告する通り、イメージ装填の30分以内に融着させた第1サンプ ルは歪んでいない、且つ、永久的なイメージを生じ、そして装填して30分経過 後に融着させた第2サンプルは拡散したイメージを生じた。
実施例40 米国特許第4.539.256の実施例32に従って作った70%の気孔率を有 する厚さ0.05o+mの疎水微孔性ポリエチレン膜及び実施例1の手順に従っ て第2の同様の膜を基体として用いた。未改質ポリエチレン膜をコーティングの 前にアセトンに、その後pH6,3の水性クエン酸緩衝液に予め浸し、湿潤特性 を高めた。この親水微孔性ポリエチレン膜を受容体として用いた。利用した酵素 はSchaumberg、ILのFinnsugar Biochemical s、Inc、由来の特級高純度グルコースオキシダーゼ粉末(110単位/mg の「フィンシュガー状態活性」を有する)である。この酵素、並びに27.9  gのクエン酸三ナトリウム塩・二水和物、0.98 gのクエン酸及び1リツト ルの脱イオン水を用いて調製した0、1MのpH6,3の食品級品質のクエン酸 緩衝液を用いてこの酵素溶液を調製した。緩衝液の調製のための試薬はSt、  Louis、 MOのSigma Chemical Companyより入手 した。
15、5cm+2の見かけ上の外部表面積の12枚の膜ディスクを、pH6,3 のクエン酸緩衝液の中で調製した0、65mg/mlのグルコースオキシダーゼ 酵素溶液55μmにより飽和にした。これにより、各ディスクは約0.04mg の酵素がコートされている。この飽和ディスクを試験前に、室温及び常圧でデシ ケータ−の中で数時間乾がした。
この酵素溶液は、予め濡らしておいた疎水微孔性ポリエスチレン膜を用いて作っ たディスクの上はあまりよく濡らさなかった。
酸素利用率を、モデル5331標準酸素プローブ及び30℃で作動させた恒温槽 の付いたモデル5300バイオロジヤルオキシジユンモニター(Yellow  Springs Instrument(YSI) Company Inc、  5cientificDivision)を用いて決定した。この酸素プロー ブは、よく混合された空気飽和化試験溶液中の酸素利用率を測定する。各試験に 関して、基質として30%(W/V)のグルコース溶液1000μlを用い、そ して更に2000μmのクエン酸緩衝液を含ませた。この微孔性膜は空気飽和化 溶液中で試験した;膜の小さなディスク(20+nm2)をこの酸素モニター試 験バイヤルの中のスターシーに取付けた。各試験溶液と膜はよく混合され、且つ 、均質に接触しているため、酸素利用率はこの試験バイヤル全体に均一であると 考えられる。
4つのタイプのサンプルをYSIバイオロジカルオキシジエンモニターを用いて 試験したニブランク溶液;酵素ストック溶液;酸素装填化、予備湿潤化、疎水微 孔性ポリエチレン膜;及び酵素装填化、親水微孔性ポリエチレン膜。表16には これらのサンプルに関する酸素利用率を記す。予想通り、ブランク溶液は酸素の 取り込みを全つく示さず、そして酵素ストック溶液は非常に高い酸素取り込みを 示した。酵素装填化疎水微孔性ポリエチレン膜サンプルは微孔性ポリエチレン膜 よりも低い酸素取り込みを示した。
表16 種々のグルコースオキシダーゼ酵素装填化微孔性ポリエチレン膜に関する酸素利 用率 ブランク溶液 0 親水微孔性ポリエチレン膜: サンプル1 53.100 サンプル2 35.700 サンプル3 39.300 サンプル4 39.100 サンプル5 54.700 グルコースオキシダーゼ装填化親水性ポリエチレン膜が容器のヘッドスペースに 由来する酸素を除去するのに有効であるかを実証するため、以下の製品試験を実 施した。
24のサンプルそれぞれについて、ポリエチレンスナップキャップ及び高さ25 mmを有する径25a++nのガラスバイヤルに12m1に膜イオン水を用いて 充填した。これはバイヤルの中に約4.5cm3のヘッドスペースを提供した。
このヘッドスペースにおける酸素容量は約1cm’となる。
各スナップキャップの内側の表面に以下の組成: 6.7gのrKnox(商標 )」ゼラチン(Know Ge1atine Inc、、 Englewood  C11ffs、 NJ)、154 gのデキストロース(Fischer 5 cientific Inc、 より入手可)及び225m1の脱イオン水、の ゼラチン溶液1mlをコートした。この量の溶液は0.068 gのグルコース のグルコース濃度を提供する二反応のための酵素を供給するため、実施例1に従 って作った親水微孔性ポリエチレン膜の径25mmのディスクに、2.5mg/ mlのグルコースオキシダーゼ酵素、10重量%のシフロース(Sigma C hemical C。
mpanyより入手可)及びI)H6,3のクエン酸緩衝液を含む溶液50m1 を載せた。これは反応のために0.125mgのグルコースオキシダーゼを提供 する。この装填化ディスクをポリテトラフルオロエチレン(PTFE)シート上 に載せ、そして循環空気オーブンの中で45℃で10分間乾かした。このPTF Eシートからこのディスクを取り外し、そし゛てpH6,3のクエン酸緩衝液7 10重量%のスクロース溶液的50m1(7)加えられているゼラチン−コート 化バイヤルキャップの上に載せた。
全てのバイヤルを前述の通りに準備したコート化スナップキャップを用いてシー ルした。
バイヤルを冷蔵庫の中で5℃で保存した。ヘッドスペースの酸素含有量を調べる ためにバイヤルを定期的に試験した。これらの試験はMinneapolis、  MNのModern Controls、Inc、より入手できるMOCON /Toray LC700Fオキシジエンヘッドスペースアナライザーを用いて 行った。酸素含有量は式y=19.7Xe (−0,01x) (式中、yは% における包装のヘッドスペース中の酸素含有量であり、そしてXは時間における サンプル調製してからの経過時間である)に従って指数的に減少することが見い 出された。
実施例42 グルコース及びグルコースオキシダーゼ酵素を実施例1の手順に従って作った親 水微孔性ポリエチレン膜上に一緒に直接コートするための実験を行った。グルコ ース溶液は500gのデキストロース、10100OのpH6,3のクエン酸緩 衝液及び成形インヒビターとしての2gの粒状ソルビン酸カリウム(St、 L ouis、 MOのMon5anto Companyより入手可)を用いて調 製した。酵素溶液は2.5mg/mlの酵素濃度を有するpH6,3のクエン酸 緩衝液180m1を用いて調製した。
各溶液をベースストップコックを有する別々の三ツロ丸底フラスコに入れた。ア スピレータ−を用いてこの溶液を脱気し、次いで窒素をフラッシュした。この酵 素溶液をグルコース溶液を含むフラスコに入れた。この2つの溶液を混ぜ合わせ た。
数mlのこの混合溶液をガラス棒を用いて親水微孔性膜の上にコートした。この 膜サンプルを送風オーブンの中で90’ Fで10分間乾かした。次にこのサン プルを、W、A、 )lommond Drierite Company。
Xen1a、 Of(より入手できるCa5O+乾燥剤を含むポリエチレンバッ グの中に直ちに入れた。
寸法100mm2のサンプルをこのコート膜より切り取った。活性を測定するた めにYSIバイオロジカルオキシジエンモニターを用いてこれらの膜を試験した 。これらのサンプルはpH3,6のクエン酸緩衝液3mlの中で30℃にて、調 製して約72時間後に試験した。これらの膜は上記の試験条件のもとて0.17 5cm” /hrの平均酸素取り込みを示した。
実施例43 110単位/mgの「フィンシュガー状態活性」を有するFinnsugarB iochemicals Inc、由来のグルコースオキシダーゼ酵素を、10 %(W/V)のスクロースを含む1)H6,3のクエン酸水性緩衝液の中に2. 5+ng/mlの濃度において加えた。実施例Iに従って作った親水性膜をグラ ビアコーティング装置を用いて飽和にした。この酵素系を親水微孔性膜の複合幾 何学形態上に載せるためにこのコーティング装置上の120Pグラビアロールを 用いた。この膜はこの酵素系により飽和となり、なぜならこのクエン酸緩衝水溶 液はこの多孔性膜を囲む親水性外殻を濡らすからである。コーティング装置は4 .6m/分のラインスピード及び65℃の乾燥設定温度にて作動させた。製品の 貯蔵期間をシュミレートとするため、この乾燥させた酵素装填化膜を゛CaSO 4乾燥剤を含むポリエチレンバッグの中に、利用する前の2ケ月にわたり保存し た。
別に、ブランド名r CFXナイロン6」のもとでAI IiedChemic alより市販されており、そして53g/m”の基礎重量を有す不織布ウェブの ナイロン6を並べ、そして175℃で型押しした。この不織布ウェブを、防腐剤 の目的として0.2重量%のソルビン酸カリウムを更に含む50%のグルコース 水溶液によりコートした。このコーティングダイは流動耐性(f Iuid−b earing)グイである。コーティングは1、5m 7分のラインスピードで 行った。lll’l:の乾燥温度を利用した。2.3gのグルコースのコーティ ング重量/150cm2が得られた。
この酵素装填膜とグルコースコート化ウェブを組合せて用いて、ランチミート包 装のための吸収パッドを作った。包装した肉はシカゴ、イリノイ州のCarl  Buddig and Companyより市販されている2、502のr C arl Buddig ChickenJ スモークミートである。この酵素装 填膜及びグルコースコート化ウェブの両者を10cmX 12.5cmの断片に 切った。この装填化膜をコート化ウェブの上に、この酵素装填膜がこのスモーク チキンと接するようにて載せた。
この組合せ物をミネアポリス、ミネソタのKapak Corporation より市販され、そして15cmX20cmの寸法に切っておいたr Kapak 」KSP410−IMbバリヤーパウチの中に包装した。このパウチは三辺の上 に0.6cmのヒートシールを有していた。 Hyannis、 Massac husettsのPackaging Industries Group、I nc、より市販されているブランド名rsentinel (商標)」の棒型ヒ ートシーラーを用いて4つ辺をヒートシールした。シーリング条件は4. l  X 10’ Paの圧力で150℃、1秒間の暴露時間とした。
ンールしたランチミートパウチを次に5℃で保存し、そして5日目まで定期的に 酸素含有量をモニターした。酸素含有量はr LC−700FJMOCON/  Toray J酸素ヘッドスペース分析器を用いて測定した。酸素含有量は次の 式”l = 17. l X e’−o、 st″l(式中、yは%における包 装のヘッドスペース中の酸素含有量、そしてXは日におけるサンプルの調製後の 経過時間である)に従って5日間にわたり指数的に減少することが見い出せた。
このヘッドスペースの酸素含有量はヒートシーリング日の約21%から、3日目 の約3.5%を経て、5日目にて約0.7%にまで減少した。比較として、実施 例1に従って作ったが、それに酵素装填していない膜により包装した膜は3日目 に約17%のヘッドスペースの酸素含有量を保持していた。
本発明の態様又は実施例は本発明の範囲を限定することはない。
補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8)

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.親水性ポリマー外殻を有す製品であって:複合幾何学形態を有する支持用構 造体及び前記構造体のまわりの表層、並びに前記複合幾何学形態を実質的に保持 しながら前記表層の少なくとも一部を囲む非常に薄い自己インターロッキングタ クチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻を含んで成る製品。
  2. 2.前記支持用構造体がポリマー、セラミック、セルロース、ガラス、金属又は 炭素質の材料を含んで成り;そして前記支持用構造体がフィルム、膜、ビーズ、 不織布ウェブ、織布ウェブ、スフ糸、多孔性ファイバー又は多孔性中空ファイバ ーである、請求項1に記載の製品。
  3. 3.前記支持用構造体がポリマー組成物を含んで成り;そして前記ポリマー組成 物がポリオレフィン、ポリハロ−オレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスル ホン、ポリジアルケニルフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエ ーテルイミド、ナイロン又はそれらの組合せを含んで成る、請求項1に記載の製 品。
  4. 4.前記支持用構造体が多孔性膜である、請求項3に記載の製品。
  5. 5.前記製品がフィルターである、請求項3に記載の製品。
  6. 6.前記製品が電気メッキ用残渣バリヤーである、請求項4に記載の製品。
  7. 7.前記製品が微孔性薬剤導入器具である、請求項4に記載の製品。
  8. 8.前記製品が電気化学セル分離体である、請求項4に記載の製品。
  9. 9.前記製品が受容媒体の孔の中にイメージ形成物質を装填するための受容媒体 である、請求項4に記載の製品。
  10. 10.前記製品がその製品の表層上に載っている酵素系を有する酸素脱除剤であ る、請求項4に記載の製品。
  11. 11.前記多孔性膜が約15%〜約99%の多孔率を有し、前記多孔率が前記表 層を囲む前記ポリ(ビニルアルコール)外殻により実質的に保持されており; ここで前記多孔膜が約0.01μm〜約20μmの大きさの範囲における孔を有 している、請求項4に記載の製品。
  12. 12.前記ポリ(ビニルアルコール)外殻が前記表層を囲む平均約10〜平均約 4000のポリ(ビニルアルコール)の単層数を含んで成り;ここで前記ポリ( ビニルアルコール)外殻が、ポリ(ビニルアルコール)の溶解パラメーターに対 して約0.4以上差のある溶解パラメーターを有する溶媒の中で実質的に不溶性 であり;ここで前記ポリ(ビニルアルコール)外殻が前記製品の水によるほぼ瞬 間的な濡れを可能とする十分なる孔湿潤界面エネルギーを有しており; ここで前記タクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻が更なる反応にとっ て有用なヒドロキシル反応性部位を有しており;ここで前記タクチック親水性ポ リ(ビニルアルコール)外殻が前記表層の少なくとも一部にてその場において、 加水分解試薬と前記表層に予め適用されている親水性ポリマーポリ(ビニルアル コール)前駆体との加水分解反応により形成される、請求項1に記載の製品。
  13. 13.前記前駆体がビニルトリルフルオロアセテートのタクチックホモポリマー 、ビニルトリフルオロアセテートとビニル基を有するコモノマーとのタクチック コポリマー、ビニル第三ブチルエーテルのタクチックホモポリマー、又はビニル 第三ブチルエーテルモノマーとビニル基を有するモノマーのタクチックコポリマ ーを含んで成り;そして 前記ポリ(ビニルアルコール)外殻がタクチックポリビニルトリフルオロアセテ ートとアンモニア蒸気とのその場反応生成物であり、そしてここで前記ポリ(ビ ニルアルコール)が前記支持用構造体の前記表層のまわりで平均約10〜平均約 4000のタクチックポリ(ビニルアルコール)の単層数を構成する、請求項1 に記載の製品。
  14. 14.前記製品の特定領域の表層が親水性であり、そして前記製品の特定領域の 表層が疎水性である、請求項1に記載の製品。
  15. 15.タンク;前記タンクの中での移動が可能な前記タンク中の電解液;前記タ ンク中にある陽極;前記陽極と電解液的に連絡している前記タンク中にある陰極 ;並びに電気メッキ電流を実質的に維持しながら電気メッキ処理の残渣及び破片 物の移動を引き下げるための前記陽極と前記陰極との間にある請求項6に記載の 残渣バリヤーを含んで成る、電気メッキ装置。
  16. 16.前記残渣バリヤーが陽極バッグ;電気メッキ装置の陰極室と陽極室との間 の隔膜;陰極バッグもしくは封入体;又は電極封入体である、請求項15に記載 の電気メッキ装置。
  17. 17.少なくとも1個の陰極、少なくとも1個の陽極、前記各陰極と各陽極との 間の導性経路を提供する親水性電解液、及び各陰極と各陽極との間の請求項8に 記載の分離体であって、前記分離体を介する前記電解液の実質的に妨げられてい ない流動を可能とする分離体を含んで成る電気化学セル。
  18. 18.低アレルギー性感圧接着層、治療剤、任意的に賦形剤、及び前記接着層と 接しており、且つ前記治療剤と連絡している請求項7に記載の膜を含んで成る、 薬剤導入器具。
  19. 19.前記膜が前記治療剤と前記感圧接着層との間にある、請求項18に記載の 薬剤導入器具。
  20. 20.前記膜が前記治療剤のための多孔性デポットを構成する、請求項18に記 載の薬剤導入器具。
  21. 21.透明ポリマー構造体における永久的、且つ、歪んでいないイメージであっ て: この透明構造体における少なくとも一箇所においてイメージを形成する少なくと も一イメージ形成物質;多孔性ポリマー受容媒体の少なくとも一箇所にこのイメ ージ形成物質を装填してイメージを形成し、次いでこの受容媒体の孔を融着させ 、且つ、この受容媒体を透明ポリマー構造体へと再構成させてこのイメージが装 填されている各箇所においてこのイメージを封入する温度にこの受容媒体を加熱 することによって形成されているイメージ、を含んで成るイメージ。
  22. 22.前記受容媒体が加熱前は不透明膜であり、そして加熱後に透明フィルムで ある、請求項21に記載のイメージ。
  23. 23.前記受容媒体が疎水多孔性材料であり、そして前記イメージ形成物質がイ ンク又は有様ベース液体中の染料である、請求項21に記載のイメージ。
  24. 24.前記受容媒体が親水多孔性材料であり、そして前記イメージ形成物質がイ ンク又は有機ベース液体もしくは水性ベース液体中の染料である、請求項21に 記載のイメージ。
  25. 25.前記受容媒体を支持する支持体を更に含んで成る請求項21に記載のイメ ージ。
  26. 26.前記多孔性ポリマー構造体が請求項9に記載のポリオレフィン膜である請 求項24に記載のイメージ。
  27. 27.前記イメージがオーバーヘッド透明イメージ、文書、地図、サインもしく はマーカーにおける耐干渉性イメージである、請求項21に記載のイメージ。
  28. 28.酸素感受性製品を保護するための酸素脱除包装品であって:(a)包装品 の中への酸素分子の侵入を最小限とするようシールされることのできるバリヤー 包装、並びに(b)請求項10に記載の酸素脱除剤を含んで成り;ここで前記表 層の孔が酸素及びH2Oを前記表層に載っている前記酵素系に至るまで流動させ て、この酸素感受性製品から離れて前記表層にて酸素を消費せしめる反応を触媒 することを可能とする、酸素脱除包装品。
  29. 29.前記酵素系がグルコースオキシダーゼ;グルコース/グルコースオキシダ ーゼの組合せ;グルコースオキシダーゼ/スクロースの組合せ;デンプン/アミ ラーゼ/グルコースオキシダーゼの組合せ;セルロース/セルラーゼ/グルコー スオキシダーゼの組合せ;乳粉末/ラクターゼ/グルコースオキシダーゼの組合 せ;グルコースオキシダーゼ/フルクトースイソメラーゼ/フルクトースの組合 せ;グルコースオキシダーゼ/ラクターゼ/乳漿固体物/ラクトースの組合せ; グルコース/ラクターゼ/ラクトースの組合せ;グルコースオキシダーゼ/マル ターゼ/デンプンの組合せ:グルコースオキシダーゼ/マルターゼ/マルトース の組合せ;グルコースオキシダーゼ/スクロース/スクラーゼの組合せ;エブデ ン−マイヤーホッフークエン酸回路の酵素の任意の組合せ;又はそれらの組合せ を含んで成る、請求項28に記載の酸素脱除包装品。
  30. 30.複合幾何学形態を有する製品のまわりでの親水性ポリマー外殻の製造方法 であって: (a)この製品の表層の少なくとも一部にタクチック疎水性ポリマーポリビニル アルコール前駆体を適用し;そして(b)前記ポリマー前駆体を加水分解試薬と 、前記表層の少なくとも一部の上にてその場において反応させて、この複合幾何 学形態を実質的に維持しながら前記表層を囲む非常に薄い自己インターロッキン グタクチック親水性ポリ(ビニルアルコール)外殻を形成させることを含んで成 る方法。
  31. 31.前記適用段階が塗る、浸す、ロールする、ナイフする又は押し出しするこ とを含んで成り; ここで前記前駆体が、前記表層を濡らし、且つ、前記前駆体を溶かす溶媒の中に 約15重量%以下の濃度において存在し;そしてここで前記前駆体がビニルトリ フルオロアセテートのタクチックホモポリマー、ビニルトリフルオロアセテート モノマーとビニル基を有するコモノマーとのタクチックコポリマー、ビニル第三 ブチルエーテルのタクチックホモポリマー、又はビニル第三ブチルエーテルモノ マーとビニル基を有するモノマーとのタクチックコポリマーを含んで成る、請求 項30に記載の方法。
  32. 32.前記加水分解試薬が約7.0以上のpHを有しており;ここで前記加水分 解試薬が前記前駆体を溶媒和しない液体、溶液又は蒸気であり; ここで前記加水分解試薬が水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化アンモニ ウム、水酸化カリウム、アンモニア蒸気、又は水もしくは水蒸気を含むアンモニ ア蒸気を含んで成る、請求項30に記載の方法。
  33. 33.溶媒中の前記前駆体の重量%が前記複合幾何学形態の変質をコートロール するようこの製品の表層の孔径に対して調節されうる、請求項31に記載の方法 。
  34. 34.前記表層を囲む前記外殻の少なくとも一部を前記外殻のガラス転移温度よ り高い温度に暴露して、疎水性領域特異的な製品の表層をもたらす方法。
  35. 35.媒体においてイメージ形成物質の永久的、且つ、歪んでいないイメージを 作るための方法であって:(a)多孔性ポリマー受容媒体の中にその少なくとも 一箇所においてイメージ形成物質を装填してイメージを形成し(前記受容媒体は この受容媒体の孔の中にこのイメージ形成物質を受容できるポリマーである); (b)この受容媒体を、この受容媒体の孔が融着され、且つ、このイメージが装 填されている各箇所においてこのイメージが封入されている透明フィルムヘとこ の受容媒体を再構成するのに十分な温度に加熱することを含んで成る方法。
  36. 36.前記受容媒体が疎水多孔性材料であり、そして前記イメージ形成物質がイ ンク、もしくは有機ベース液中の染料であるか、又は昇華性である、請求項35 に記載の方法。
  37. 37.前記受容媒体が親水多孔性構造体であり、そして前記イメージ形成物質が インク、又は有機ベース液体もしくは水性ベース液体中の染料であるか、又は昇 華性である、請求項35に記載の方法。
  38. 38.前記装填作業が塗る、ナイフする、スプレーする、ロールする、プリント する、トレースする、シルクスクリーニングする、インジェクトする、書き込む 、刻印する、コートする又は熱的誘発昇華することを含んで成り; ここで加熱はこのイメージ形成物質の分解温度を超えない温度にて行い;そして ここで加熱段階は装填段階の約30分後以内に行う、請求項35に記載の方法。
  39. 39.前記受容媒体が請求項9に記載の微孔性ポリマー膜である、請求項37に 記載の方法。
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