JPH07505830A - 親水微多孔性ポリオレフィン膜 - 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】 本発明は、ポリオレフィンや部分的にフッ化されたポリオレフィン膜等の疎水性 膜基体から成る親水微多孔性膜に関する。本発明は、又、水溶性ポリマーを前記 疎水性膜基体に、紫外線（即ち、ＵＶ）照射等の照射手段によってグラフト融合 することによって親水性膜を作る方法にも関する。本発明は、更に、前記膜を作 る方法と、そのような膜を通して流体を濾過するプロセス手段にも関する。

発明の背景 重合体膜を使用したマイクロ及び限外濾過による流体からの粒子及び高分子の分 離は、これまで、分析、医薬、電子、及び食品産業において数多く利用されてき た。従来、水性性適用の親水性膜媒体としては、セルロース誘導体の多孔性膜か 利用されてきた。しかしながら、こせらの膜は、化学抵抗が低く、又、熱及びガ ンマ消毒性にも欠如し、その為、その実用範囲は限られたものであった。

従って、化学的濾過の必要条件を満たすために、ポリプロピレンやポリテトラフ ルオロエチレンの膜等の多孔性膜か開発された。これらの膜は、一般的に、化学 的及び溶剤に対する抵抗は非常に優れている。しかし、これらの膜の一つの欠点 は、疎水性にある。実際の水性濾過のために、これらの膜は、使用前に、あらか じめアルコール類等の低表面張力液で湿潤処理するか、あるいは、米国特許第４ ，５７８．４１４号、第４．５０１，７８５号及び第４．１１３，９１２号に記 載されているように、使用前に、膜を親水化するべく親水性化学物質によって前 処理する。しかし、これらの処理を施された膜の使用において、濾過される溶液 によって、前記湿潤物質が膜から浸出しする可能性かあった。そして、このよう な浸出によって濾液か汚染する可能性がある。

疎水性多孔膜に永久的親水性を与えるために、プラズマ処理によって、疎水性膜 基体に、親水性モノマーを化学的にグラフトすることが可能である。プラズマ重 合は、一般的に、先ず、膜表面をアルゴン又は水素プラズマによって活性化し、 次に、この活性化された膜をアクリル酸等のフリーラジカル重合可能モノマーの 蒸気に晒すことによって行われる。膜のプラズマ処理の典型例は、米国特許第４ ，８１５，１３２号、日本特許第５９１０４５゜５２８号、第６１／１５２，７ ００号及び第５６１０９０゜８３８号に記載されている。しかし実際には、プラ ズマ処理によっても、プラズマガスの低浸透性や、親水性モノマーか膜の内部に 十分に届かないことによって、均一な膜親水性を作り出すことかできないことも ある。又、この技術を大規模に行うことは、その処理中に高い真空度か必要なこ とから、実用的でない。

プラズマ処理に代わるものとして、紫外線や、電子ヒームあるいガンマ線等の高 い浸透力を有する放射線処理の利用かある。しかし、これによれば、通常、疎水 性膜か、そのような高エネルギ照射後に、その機械強度を失ったり、その他の望 ましい膜特性を失なってしまう。更に、このような高エネルギ照射には、照射線 によって生しる膜基体上の活性遊離基サイトが、酸素による腐食に非常に弱いた め、酸素不安定さや大量生産性等に関する未解決の問題かある。

発明の要旨 本発明は、疎水性ポリオレフィン膜基体とこの膜基体に恒久的に付着した親水性 ポリマーの薄いコーティングとを有する親水多孔性膜と、これを製造するための プロセス手段とに関する。前記疎水性膜基体は、ポリプロピレン膜、あるいは、 好ましくはポリフッ化ビニリデン膜である部分的にフッ素化されたポリオレフィ ン膜のいずれかから構成可能である。前記疎水性膜は、照射プロセスを通してメ タクリレートグループによってエンドキャップされたエチレングリコールオリゴ マーによる後処理によって化学変成される。本発明は、酸素の存在に対して安定 な新規のフリーラジカル光グラフトプロセスであり、このように作られた親水性 膜は、未処理の先駆物質と同し化学的安定性と、低い抽出性とを有しながら、一 方、それよりも改善された機械強度と、タンパク質分子に対する低い親和性とを 有するものである。本発明の親水多孔性膜は、医療、遺伝子、及びバイオ研究や 、食品、飲料製品（ワインとビールとを含む）、化粧品、バイオテクノロジー、 薬品、及び電子産業に適したものである。

発明の詳細な説明 本発明は、その一実施例において、ポリオレフィン、妖ましくはポリプロピレン 又は、ポリフッ化ビニリデン等の部分的にフッ素化されたポリオレフィン膜から 成る親水多孔性複合膜構造に関する。この膜構造は、微多孔性膜基体、又は、外 面と、内孔面とを備えた孔とを有する前駆膜よりなる。前記膜構造は、更に、薄 い液膜状に塗布され、前記先駆体膜の表面に固体状態で恒久的にグラフトされた ポリエチレングリコールジアクリレートからな第２の水溶性親水性ポリマーより なる。これによって、このように形成されたグラフトされた膜構造は、親水性を 有し、その微多孔性を保持し、水に対す湿潤性を有するとともに、非浸出性を有 している。前記親水性ポリマーは、好ましくはポリエチレングリコールジメタク リレートであるポリエチレンジ（低アルキル）アクリレートから成る。前記親水 性ポリマーは、好ましくは紫外線プロセスである放射線プロセスによって、前記 先駆膜の前記表面に恒久的にグラフト融合される。従来、微多孔性膜（ｍｉｃｒ ｏｐｏｒｏｕｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）とは、孔寸法の分布範囲か狭い、スポン ジ状組織を有する薄壁構造体として定義されている。微多孔膜の平均孔寸法は、 ０．０１μｍ〜１０μｍあるいはそれ以上の範囲である。

本発明の親水性膜は、前述の水溶性ポリマーを、好ましくは紫外線プロセスであ る放射線プロセスによって、前記疎水性膜基体にグラフトすることによって形成 される。グラフトは、膜基体の表面孔か、未処理の前駆物質と比較して表面孔の 寸法に影響を与えないで、前記水溶性ポリマーの薄層によって完全に被覆される 程度に行われる。グラフトは、前記多孔性膜基体を、前記第２ポリマーと光開始 剤（フォトイニンエータ。ｌ）　１１０　ｔ　Ｏ−ｉ　ｎ　ｉ　ｔ　ｉ　ａ　ｔ 　ｏ　ｒ　）のエチレングリコール中への溶液と接触させ、第２ポリマーに放射 線処理を施し、この第２ポリマーをそのまま基体の孔の目詰まりを避けなから、 グラフトすることによって好適に行うことかできる。ここに記載の水溶性ポリマ ーは、親水性と、低タンパク質結合特性と、その他の望ましい特性を膜に与える ものである。好適な水溶性ポリマーは、公称分−Ｆ量か４００で下記の式■によ って表されるポリエチレングリコールジメタクリレート（Ｗａ　ｒ　ｒ　ｉ　ｎ ｇ　ｔ　ｏｎ、ＰＡのＰｏ１ｙｓｃｉｅｎｃｅｓ、ＩＮＣ社から入手可能）であ る。

ここで、ｎはポリマー鎖長を表す整数である。前記好適ポリマーに類似の化学特 性を有する、ポリエチレンゲルコールジアクリレート等の他のポリマーを使用す ることも可能である。

フォトイニシエータは、ＵＶ状態下において、前記水１δ性ポリマーを前記疎水 性膜基体にクラフトするのに必要である。好ましいフオトイニンエータは、下記 の式１１て表されるハイドロキシアルキルフェノン類である。

ここで、Ｒ１は、水素、Ｃ，−Ｃ，のアルキルグループ、Ｃ，−Ｃ，のアルコキ シグループ、又はハロゲン、Ｒ２及びＲ１は、アルキル又はアルコキシグループ である。特に好適にフォトイニシエータは、ｌ−ハイドロキシ−１゜ｌ−メチル アセトフェノンであり、これはＤ　ａ　ｒ　ｏ　ｃ　ｕ　ｒ１１７３　（ＥＭ　 Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｉｎｃ、。

Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ、ＮＹ）として市販され、下記の式ＩＩＩによって表される 。

原則的に、放射状態において膜基体に影響を与えない、水溶性ポリマーとフォト イニシエータとの両方を溶解できるとのような不活性溶剤でも、グラフト重合に 適している。驚くべきことに、本発明において、エチレングリコールたけか、ポ リエチレングリコールジメタクリレートの前記疎水性ポリプロピレン膜基体への ＵＶグラフト融合プロセスに、ユニークで効率的な溶剤であることが判った。エ チレングリコールの代わりに使用した、メタノール、エタノール、ｎ−プロピル 、アセトン、２−ブタノン等では、その結果得られた処理済み膜が完全な疎水性 を示したことから明かなように、有効なグラフトを行うことは出来なかった。プ ロピレングリコールや他のエチレングリコールオリゴマー等の、エチレングリコ ールに類似の構造を有する溶剤も、又、グラフトに有効ではないことか判った。

明らかに、エチレングリコールは、ポリエチレングリコールジアクリレートの前 記疎水性ポリプロピレン膜基体へのＵＶグラフトプロセスにおいて一１単なる溶 剤として以上の役割を果たすものである。

エチレングリコールの特定の分子および電子構造が、膜基体または、水溶性ポリ マーに発生する遊離基を安定化させ、その結果、酸素の捕捉反応性を抑制するも のと推測された。以上が本発明に於けるエチレングリコールのユニークな特性に 関する説得力のある説明ではあるか、厳密に証明されていないので、本発明はこ の理論あるいはその他の理論によって限定されるものではない。

第１好適実施例によるＵ■プロセスの前に、前記疎水性膜を、予めメタノールや アセテート等の低表面張力液中にて予備浸漬し、その後、この膜を前記フォトイ ニシェーク、水溶性ポリマー及びエチレングリコールを含有する溶液中にて浸漬 する。後者の溶液は、時として、ここでフォトグラフト用溶液と称されることも ある。これに代えて、第２の好適プロセス実施例に依れば、前記疎水性膜は、十 分な量のアセトンやメタノール等の低表面張力液体を添加した、前記フォトグラ フト用溶液中に直接に浸漬され、溶液中にて完全に湿潤させる。この第２プロセ スは、本発明において特に好適である。

前記フォトグラフト用溶液中において前記水溶性ポリマーは、フォトグラフト用 溶液の全重量を基準とし、一般的に、約３％〜２０％、好ましくは、７％〜１２ ％の量たけ含まれる。もしも水溶性ポリマーの濃度がこの好適濃度範囲よりも大 幅に高い場合には、ＵＶ処理された膜は、水溶性ポリマーによるコーティングか 過剰となって、透過性か低く、浸出性が高いものになってしまう。

反対に、もとも水溶性ポリマーの濃度が前記好適濃度範囲の下限よりも大幅に低 い場合には、膜基体にグラフトされる水溶性ポリマーの量か不十分となって、Ｕ Ｖ処理された膜の水に対する湿潤性か低下してしまう。

前記フォトイニシエータの濃度は、前記フォトグラフト用溶液の全重量を基準と して、一般的には、０．０１％〜１０％、好ましくは、０．０５％〜０．２％の 範囲である。フォトイニンエータの濃度かこの範囲を越えた場合には、ＵＶ処理 された膜は、浸出性か高いか、あるいは、水に対する瞬間的な湿潤性か悪いもの になってしまう。

エチレングリコールは、前記フォトグラフト用溶液の全重量を基準として、通常 、４５％〜７５％、好ましくは、６０％〜７０％の範囲である。もしも、エチレ ングリコールの濃度か低すぎると、ＵＶ処理された膜は、水に対してすぐに湿潤 しなくなる。膜の親水性に関する限り、エチレングリコールの濃度の上限は事実 上存在しない。しかしながら、達成できるエチレングリコール濃度の最上限は、 前記水溶性ポリマーの最大溶解度と、前記フォトイニシエータと、前記フォトグ ラフト用溶液中の低表面張力液体とによって限定される。前記疎水性膜基体を完 全に湿潤させるのに必要な前記フォトグラフト用溶液中の前記低表面張力液体の 濃度は、およそ、１５％〜２５％、好ましくは２０％である。

本発明において、空気で飽和した前記フォトグラフト用溶液は、この溶液から酸 素を除去する必要無く、前記疎水性膜基体の後処理に直接に使用される。通常は 、溶液中における酸素の存在か、照射プロセス中においてグラフト効率に悪影響 を与える。しかし、本発明のプロセスにおいてはそのような悪い効果は通常、発 生しない。

ＵＶ処理を使用した好適実施例に於ける疎水性膜基体から親水性膜を製造する方 法は以下の工程を有する。

ｌ　環境温度下において数秒間、前記疎水性膜を、前記フォトグラフト用溶液中 に浸漬し完全に湿潤する工程、 ２　前記膜を前記フォトグラフト溶液から除去し、過剰溶液を、ワイパーバーを 使用した「絞り出しくｓｑｕｅｅｇｅｅ）Ｊ作用によって除去し、３ミルのポリ エチレンテレフタレート非透過性フィルム（即ち、Ｅ、１．Ｄｕｐｏｎ社、Ｗｉ 　１ｍｉｎｇｔｏｎＤＥ社から市販のＭＹＬＡＲ（登録商標）フィルム）上に載 置する工程、 ３、前記膜を、窒素やその他の不活性ガスを充満したＵＶチャンバ内で、約１０ 〜５０秒、１４０　ｍＷ／　ｃ　ｍ２のＵＶ強度で露光する工程、 ４、前記ＵＶ処理済み膜を、メタノール等の水溶性溶剤中に２−４日間浸漬して 、前記フ第１・イエ／エータの分解生成物、未反応ポリマー及びその他の不要な 物質を除去する工程、そして ５、最後に、前記膜を１９０°Ｆで４０分間、脱イオン水中で浸出し、洗浄済み 膜を１４０°Ｆで２０分間、オーブン内で乾燥させる工程。

本発明によってＵＶ処理された膜は、ケトン類、エステル類、アルカン類、アル コール類、６Ｍ　水酸化ナトリウム、１２Ｍ　塩酸等の様々な化学物質に対して 環境温度下において３日間、膜の親水性とその他の特性か変化しないという、き わめて優れた化学的安定性を示すものである。このような処理膜の安定性は、更 に、これらの膜を、２５０°Ｆで３５分間、オートクレーブ処理することによっ て、又、１６時間アルコールによりソックスレー抽出処理することによっても確 かめられた。これらの結果は、これらの膜か実際に、加水分解的（ｈｙｄｒｏｌ ｙｔｉｃａｌｌｙ）に、また化学的に安定していることを明示するものである。

それらの化学的親和性（ｃｏｍｐａ　ｔ　ｉｂ　ｉ　］　ｉ　ｔｙ）に加えて、 ＨＰＬＣ分析によれば、前記ＵＶ処理膜は未処理の先駆物質と同し程度に低い抽 出性を有している。

又、これらの膜は、未処理前駆物質よりも優れた機械強度を有している。更に、 これらの処理膜は、膜に結合したポリエチレングリコール部のタンパク質に対す る低親和性によって、未処理先駆物質と比較して、タンパク質に対する結合性か はるかに低い。従って、これらのユニークな特性のすべてによって、本発明に開 示されたＵＶ処理膜は、薬用、生物学その他の用途に理想的である。

一般的テスト方法 本発明の好適実施例について説明する前に、実験例において行ったテストを以下 に記載する。

水泡点 この微多孔膜の共通テストは、膜の最大孔を測定するものであり、空気圧によっ て水浸潤膜から水分を排除する工程から成る。その孔から水を除去するのに必要 な圧力は、以下の式により関連つけられる。即ち、ここで、Ｐは圧力、θは膜材 と水との液間接触角度、γは液気表面張力、Ｄは孔径、そしてＢは定数である。

水流率 水流率は、所定の寸法の膜を通過する水の流率であり、一般的には、所定圧力下 におけるｍ　Ｌ／Ｍ　ｉ　ｎ／　ｃ　ｍ２の水で表される。

水湿潤性 微多孔膜の湿潤性（ぬれ性。ｗｅ　ｔ　ｔａｂ　ｉ　Ｉ　ｉ　ｔｙ）を、４７ｍ ｍの膜ディスクを、環境温度下において液体の表面に均等に載置することによっ て測定した。そのデータは、ディスク全体が、全面的に完全に湿潤するのに必要 な時間（秒）として表される。

本発明と、それを実施する最良の態様を以下の例によって説明する。

一般的Ｕ　Ｖ処理プロセス ＵＶ処理を使用した好適実施例に於ける疎水性ポリオレフィン基体膜から親水多 孔性膜を製造する方法は以下の工程を有する。

■、環環境速度下おいて数秒間、前記疎水性膜を、適当な濃度のポリエチレング リコール−ジメタクリレート、Ｄａｒｏｃｕｒ　１，１７３、エチレングリコー ル、及びアセトンを含有するフォトグラフ！・用溶液中に浸漬して、前記膜を完 全に湿潤する工程、２、前記膜を前記フォトグラフト用溶液からとり出し、過剰 溶液を、ワイパーバーを使用した「ぬぐい取り（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）」作用によ ってかき取り、次にこの膜をポリエチレンテレフタレート非透過性フィルム上に 載置する工程、 ３　前記載置膜を、窒素やその他の不活性ガスを充満したＵ■チャンバ内で、約 １０〜５０秒、１３０ｍＷ／ｃｍ２〜１５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ強度で露光する 工程、 ４　前記Ｕ■処理後、前記膜を、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムから 分離し、メタノール等の中で２−４日間浸漬する工程、 ５　前記膜を前記メタノールからとり出し、１９０°Ｆで４０分間、脱イオン水 中で浸出し、最後に、６０°Ｆで２０分間、オーブン内で乾燥させる工程。

実験例 ０２μｍの疎水性ポリプロピレン膜（ＧｅｌｍａｎＳｃｉｅｎｃｅｓ　Ｉｎｃ、 社、Ａｎｎ　Ａｒｂｏｒ。

Ｍ　ＩからＭｅｔｒｉｃｅｌ（登録商標）として市販）を膜基体として使用した 。表■に示す組成の、種々の濃度のポリエチレングリコール−ジメタクリレート （分子量４００）、Ｄａｒｏｃｕｒ　１１７３、を含む８種類のフォトグラフト 用溶液を使用した。これらの溶液は、約２０分間、窒素ガスて脱気した。

表　Ｉ 例　ＥＧ’　ＰＥＧ−ＤＭｂＤｅｒｏｃｕｒ　１１７３　アセトン（％）　（％ ）　（％）　（％） １　６４　１５　０．３　２０．７ ２　６４　１２　０．３　２３．７ ３　６４　９　０．３　２６．７ ４　６４　５　０．３　３０．７ ５　６４　１２　１．０　２３．０ ６　６４　１２　０．２　２３．８ ６４　１２　０．１　２３．９ ８　６４　＋２　０．０　２４．０ ’ＥＧは、「エチレングリコール」を示す。

’　ＰＥＧ−ＤＭはポリエチレングリコール−ジメタクリレート４００を示す。

実験として、前記膜（５ｃｍ　ｘ　２０ｃｍ）を５−２０秒間、フォトグラフト 用溶液中にて浸漬させた。過剰溶液を除去した後、これらの膜をポリエチレンテ レフタレートフィルム（厚さ３ミル）上に載置し、ＵＶ先に曝露した。次に、こ れらの膜を前記プラスチックフィルムから取り外し、環境温度でメタノール中に ３日間浸漬　。

し、脱イオン水によって、１９００Ｆで３０分間洗浄し、最後に、１４０’Ｆで ２０分間、乾燥させた。

これらの処理膜の、水浸潤性、水流率、バースト強度、及び水−イソプロパツー ル（６０／４０）発泡点を測定した。非処理プロピレン膜を対照として使用した 。そのテスト結果を表ＩＩに示す。

表　１１ 例　水湿潤性　１０ｐｓｉでの　水−イソパノール　破裂強さ水流量　発泡点 （秒）　（ｍＬ／分／　ｃｍ２）　（ｐｓｉ）　（ｐｓｉ）＋　１−一陣−−リ ーーーーーーーーー自−−Ｍ−一一一一一一１　即時　１３．０　２１　２３ ２　即時　１４．３　１９　２１ ３　即時１．３．５　１８　２０ ４　２　１４．０　１８　１８ ５　即時　１３．７　２０　２１ ６　即時　１３．９　２０　２０ ７　即時　１３．０　２０　２１ ８　１０　１２．５　１８　１６ 対照　疎水性　１６．０”　１８　１３°この疎水性ポリプロピレン膜は、水流 率テストの前に、エタノールによって予備湿潤した。

更に、ＵＶ処理膜の安定性を調べるためのテストも行った。これらの膜は、２５ ０’Ｆで３５分間、オートクレーブ処理し、メタノール、アセトニトリル、及び テトラハイドロフランで１４時間、ソックスレー抽出した。

その結果は、このような処理の後、これらの膜が、水湿潤性、水流量、発泡点、 破裂強さに関する性質を保持していることを示している。

例９ ０．２μｍの疎水性ポリプロピレン膜を、例１−８で記載したものと同し方法で 処理した。但し、ここでは、０．１％のＤａｒｏｃｕｒ　１１７３．１２％の分 子量４００のポリエチレングリコール−ジメタクリレート、６５％のエチレング リコール、及び２２，９％のアセトンを含有したフォトグラフト用溶液を使用し た。使用前に、このフォトグラフト融合溶液の窒素パージは行わなかった。それ にも拘らず、ＵＶ処理された膜は、水に対して即時に湿潤し、しかも、その浸潤 性は、１４時間のイソプロパツールによるソックスレー抽出と、２５０°Ｆで３ ５分間のオートクレーブ処理の後においても変化しなかった。

例１０−１４ エチレングリコールの含有量を異ならせた５種類のフォトグラフト用溶液を、例 １−８と同しポリプロピレン膜のＵＶ処理に使用した。各フォトグラフト用溶液 の組成か、表ＩＩＩに示されている。ＵＶ処理は、例１−８て開示したものと同 様の方法で行った。その結果は表ＩＶに示されている。

表　Ｉｌｌ 例　Ｅ　Ｇ　’　Ｐ　Ｅ　Ｇ　−ＤＭｂＤａｒｏｃｕｒｌ１７３　アセトン（％ ）　（％）　（％）　（％） ―　−■−−−−―−−−−−−−−１５ｔｏ　０　１０　０．３　８９．７ １１　３０　１０　０．３５９７ １２　４５　１０　０．３　４４．７ １３　５５　１０　０．３　３４．７ １４　６５　１０　０．３　２４．７ “ＥＧは、［エチレングリコール」を示す。

ｂＰＥＧ−ＤＭはポリエチレングリコール−ジメタクリレート４００を示す。

表　ＴＶ 例　水ぬれ性　１０ｐｓｉでの　水−仁ハぐノール　破裂強さ水流量　発泡点 １０　疎水性　１５．６６　１８１３ １１　疎水性　１４．９”　１８　１３１２　３０　１３．７　１８　１５ １３　即時　１３．２　１９　２０ １４　即時　１４．２　１９　２２ 対照　疎水性　１６．０’　１８　１３９この疎水性ポリプロピレン膜は、水流 量テストの前に、エタノールによって予備湿潤した。

例１５−２０ 微多孔（０，２μｍ）疎水性ポリプロピレン膜を、例１−８で記載したものと同 し方法でフォトグラフト用溶液で処理した。これらの溶液は、１４％のポリエチ レングリコール−ジメタクリレート（ＭＷ＝　４００　）と、１％のＤａｒｏｃ ｕｒ　１１７３と、２５％のアセトンと、６０％のエチレングリコール又はその 代替物質とを含有していた。ＵＶ処理後の膜の浸潤性の結果か、表＼ｌに示され ている。

表　■ 例　エチレングリコール　処理膜の水湿潤性又は代替物質　（秒） １５　エチレン　グリコール　即時 １６　２〜メトキノ　エタノール　疎水性１７　２−エトキノ　エタノール　疎 水性１８　エチレン　グリコール　ノ了セテート疎水性・　１９　プロピレン　 グリコール　〉　１００２０　ポリエチレン　グリコール　疎水性例２１−２４ 例１５−２０の０．２μｍ疎水性ポリプロピレン膜を、例１−８で記載したもの と同し方法でフォトグラフト融合溶液で処理した。これらの溶液は、１２％の分 子量４００のポリエチレングリコール−ジメタクリレートと、１％のＤａｒｏｃ ｕｒ　１１７３と、６２％のエチレングリコールと、２５％のアセトン代替物質 とを含有していた。その処理後の膜の湿潤性の結果か、表Ｖｌに示されている。

表　Ｖｌ 例　アセトン代替物質　処理膜の水湿潤性２２　エタノール　疎水性 ２３　ｎ−ブＤパノール　疎水性 ２４　イソブ０パノール　疎水性 例２５−３０ ０．２μｍの疎水性ポリプローピレン膜を、６２％のエチレングリコールと、２ ５％のアセトンと、１％のＤａｒｏｃｕｒ　１１７３と、１２％の重合可能モノ マーとを含有するフォトグラフト用溶液で、例１−８で記載したものと類似の方 法で後処理した。ＵＶ処理後の脱湿潤性の結果か、表Ｖｌ＋に示されている。

表　Ｖｌｌ 例　モノマー代替物質　処理膜の水湿潤性（秒） ２５　アクリル了ミド　疎水性 ２６　４−ビニル　ビリノン　疎水性 ２７　Ｎ−ビニル　ピロリドン　疎水性２８　メタクリル　酸　メチル　疎水性 ２９　了クリル酸　疎水性 ３０　２−ハイドロキノエチル　メタクリレート／疎水性テトラエチレン　グリ コ−ルーツ了りリレービ”８５／１５重量比を、モノマー組成とし一〇使用した 。

例３１ ０．２μｍ疎水性ポリプロピレン膜を、０．５％のＤａｒｏｃｕｒ　１１７３と 、１４％の分子量４００のポリエチレングリコール−ジメタクリレートと、８５ ．５％のメタノールとを含有するフォトグラフト用溶液で、例１−８と同じよう に処理した。このように処理した膜は、完全に疎水性であった。

例３２ ０．２μｍ疎水性ポリプロピレン膜を、１４％のアクリル酸と、１％のＤａｒｏ ｃｕｒ　１１７３と、８５％のアセトンとを含有するフォトグラフト用溶液で、 例１−８で記載したＵＶプロセスで処理した。このように処理した膜は、完全に 疎水性であった。

例３３ ０．２μｍ疎水性ポリプロピレン膜を、１％のＤａｒｏｃｕｒ　１１７３と、１ ４％のポリエチレングリコールーンメタクリレート（分子Ｍ＝１０００゜Ｐｏ１ ｙｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｉｎｃ、社、Ｗａ　ｒ　ｒ　ｉ　ｎｇ　ｔ　ｏｎ、ＰＡが ら市販）と、６０％のエチレングリコールと、２５％のアセトンとを含有するフ ォトグラフト おいて、処理した。このように処理した膜は、即時水湿潤性であった。

例３４−３８ ０、４５μｎ１の疎水性ポリフッ化ヒニリデン膜（Ｇｅｌｍａｎ　Ｓｃｉｅｎｃ ｅｓ　Ｉｎｃ．社．Ａｎｎ、へｒｌ）ｏｒ．％ｉｌよりＢｉｏＴｒａｃｅ　ＰＶ ＤＦ膜（登録商標）として市販されている膜）を、２５％の水酸化カリウムと、 ３０％のエタノールと、４５％の脱イオン水とを含有するアルカリ溶液中で、５ ７°Ｃで４５秒間、脱フツ化水素処理した。脱フツ化水素処理後、前記膜を、す ぐに、多量の水で洗浄し、６０°Ｃで２０分間、乾燥した。

前記脱フツ化水素処理膜を、例１−８の疎水性ポリプロピレン膜に使用したもの と類似の方法でＵＶ処理した。

但し、ここでは表ＶＩＩ［にその組成を示す異なったフォトグラフト用溶液を使 用した。

表　ＶＩＩＩ 例　ＥＣ’　ＰＥＧ−ＤＭ’　Ｄａｒｏｃｕｒ　１１７３　アセトン　水分（％ ）　（％）　（％）　（％）　（％）’ＥＧは、エチレングリコールを示す。

ｂＰＥＧ−ＤＭはポリエチレングリコールーンメタクリレート４００を示す。

処理された膜の、水湿潤性、水流量、水泡点および破裂強さを測定した。そのテ スト結果を表ＩＸに示す。

表　ＩＸ 例　水湿潤性　１０ｐｓｉての　水　破裂強さ水流量　発泡点 （秒）　（ｍＬ／分／　ｃｍ２）（ｐｓｉ）　（ｐｓｉ）３・Ｉ　ｌ　１４　３ ５　３３ ３８　疎水性　１５ｂ２８ｅ１８ 対照１　疎水性　１５１′２８ｅ１８ “脱フン化水素処理膜を対照として使用した。

５この膜は、水流量テストの前に、エタノールで予備湿潤した。

０この膜は、水泡点テストの前に、エタノールで予備湿潤した。

上記結果は、非処理（対照）膜と、エチレングリコールを含有しない溶液で処理 された膜との両方か、疎水性で、破裂強さか低いことを示している。

例３９ 例１で作ったＵＶ処理疎水性ポリプロピレン膜と、その疎水性先駆物質との、タ ンパク質結合能力を、放射性同位元素識別分析を使用して以下のように調べた。

１、疎水性ポリプロピレン膜ディスク（１３−ｍｍ）を、２０ｍＭ　ＰＢＳで数 分間、平衡させ（ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｅｄ）、次に、ＰＢＳの１５−μＬ１２ ５Ｉ／ラビット　ＩｇＧ溶液（８９２　ｃｐｍ／μＬ，総タンパク質濃度１　μ ｇ／μＬ）をその膜にスポットさせた。前記疎水性先駆物質に関しては、前記先 駆物質膜ディスク（　１　３−ｍｍ）を、メタノールで予備湿潤し、次に、前記 親水性サンプルと同じ時間、２０ｍＭＰＢＳで平衡させた。次に、１５−μＬ　 ”’Ｉ／ラビット　ＩｇＧ溶液をその膜先駆物質ディスクにスポットさせた。

２　両方の膜ディスクを、環境温度で３０分間、培養した。

３、培養後、前記両膜ディスクを、先ず、ｌｏｍＬＰＢＳ溶液中で別々に浸漬し 、次に、２　ｘ　１０　ｍＬＰＢＳ溶液でフラッシュした。

４、最後に、前記両膜ディスクの放射能をシンチレーション計数器を使用して計 数した。これらの二つのタイプの膜のタンパク質結合能力は、表Ｘに示されてい る。

表　Ｘ 試料　結合したタンパク質 ％ 親水性ホリブＯピレン膜　１２ 疎水性木リブ０ヒレン膜　７３ 排他的所有権および特権か請求される本発明の実施例は、以下のように定義され る。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．複合微多孔膜構造であって、 外面と、内孔面を備えた孔とを有する疎水性ポリオレフィン微多孔性前駆膜と、 前記表面に均一に薄い液膜状に塗布され、前記前駆膜の前記内孔表面に固体状態 で恒久的にグラフトされ、これによって、このように形成されたグラフト膜構造 が、親水性を有し、その微多孔性を実質的に前記前駆膜と同じに保持し、水に対 する湿潤性を有するとともに、非浸出性を有するように構成される、ポリエチレ ングリコールジアクリレートよりなる水溶性親水性ポリマーとを有する。
2. ２．請求項１に記載の膜構造であって、前記親水性ポリマーは、ポリエチレング リコールジメタクリレートである。
3. ３．請求項１に記載の膜構造であって、前記親水性ポリマーは、ポリエチレング リコールジ（低アルキル）アくリレートである。
4. ４．請求項１に記載の膜構造であって、前記ポリオレフィン先駆膜は、ポリプロ ピレン膜である。
5. ５．請求項１に記載の膜構造であって、前記ポリオレフィン前駆膜は、部分的に フッ素化されたポリオレフィン膜である。
6. ６．請求項１に記載の膜構造であって、前記ポリオレフィン前駆膜は、ポリフッ 化ビニリデン膜である。
7. ７．親水微多孔性膜の製造方法であって、以下の工程を有する方法、 ポリオレフィンよりなる第１ポリマーから形成される外表面と内孔表面を備えた 孔を有する微多孔性疎水性膜基体を形成し、 前記基体は、その全表面を、ポリエチレングリコールジアルキルアクリレートか らなる第２ポリマーで直接に被覆され、前記複合多孔膜は、前記多孔膜基体と実 質的に同じ多孔構造を有していて、 前記多孔性膜基体を、エチレングリコール中へ前記第２ポリマーと、フォトイニ シエータとのフォトグラフト用溶液と接触させ、前記第２ポリマーを放射線処理 することによって、グラフトされた膜が、親水性を有し、その微多孔性を実質的 膜基体と同一に保持し、水に対する湿潤性を有するとともに、前記孔の目詰まり を避けながら非浸出性を有するような条件で、前記第２ポリマーをそのままの状 態で基体の全表面にグラフトする工程。
8. ８．請求項７に記載の方法であって、前記先駆膜基体は、ポリプロピレンから形 成されている。
9. ９．請求項７に記載の方法であって、前記第２ポリマーは、ポリエチレングリコ ールジメタクリレートである。
10. １０．請求項７に記載の方法であって、前記フォトグラフト用溶液が、ポリエチ レングリコールジメタクリレートと、フォトイニシエータと、低表面張力液体と 、エチレングリコールとを有する。
11. １１．請求項１０に記載の方法であって、前記フォトイニシエータは、下記の式 で表されるハイドロキシアルキルフェノンである。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、Ｒ１は、水素、Ｃ１−４のアルキルグループもしくはアルコキシグルー プ、又はハロゲン、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ、Ｃ１−４アルキル又はアルコキ シグループである。
12. １２．請求項７に記載の方法であって、前記溶液中の前記水溶性ポリマー濃度の 量は、その結果得られるグラフト膜構造が、微多孔性を保持し、水に対して容易 に湿潤し、かつ、非浸出性を有するように調節される。
13. １３．請求項７に記載の方法であって、前記放射線処理は以下の工程を有する、 前記疎水性膜基体を前記フォトグラフト融合溶液中にて完全に湿潤する工程と、 前記湿潤膜基体から過剰溶液を除去する工程と、その結果得られる残留湿潤膜を 、ＵＶチャンバ内で不活性ガス中で、約１０から約５０秒間、約１４０ｍＷ／ｃ ｍ２のＵＶ強度に暴露し、前記ポリエチレングリコールジアルキルアクリレート を前記膜基体にグラフトする工程。
14. １４．請求項１３に記載の方法であって、以下の工程を有する、 前記グラフト膜基体を、水溶性溶媒中において、フォトグラフト時の汚染物質を 前記膜基体から除去するのに十分な時間、浸漬する工程と、 前記浸漬膜基体を、水で洗浄し、この洗浄した基体を乾燥する工程。