WO2007018284A1

WO2007018284A1 - 親水化剤によって親水化された芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜

Info

Publication number: WO2007018284A1
Application number: PCT/JP2006/315902
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Mizomoto; Junichi Shishido; Shinya Hamasaki; Hirofumi Miura
Original assignee: Asahi Kasei Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2007-02-15
Also published as: JPWO2007018284A1; US8602221B2; EP1918019A4; EP1918019B1; US20090127186A1; EP1918019A1; JP5420836B2

Abstract

孔径が制御され、高い透水性能を有する、高エネルギー線滅菌による劣化の少ないことを特徴とする、親水化された芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜を得た。医療・医薬・食品用途に用いることができる。【課題】滅菌劣化の少ない、孔径が制御され、高い透水性能を有する、親水化された新規な液体処理分離膜を提供する。【解決手段】芳香族エーテル系高分子および親水化剤を用い、湿式成膜法によって製造された多孔性液体処理分離膜の提供。

Description

親水化剤によって親水化された芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜

技術分野

[0001] 本発明は、親水化剤によって親水化されたことを特徴とする、滅菌劣化の少ない芳香族エーテル系高分子力なる新規な液体処理分離膜に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、芳香族エーテル系高分子はその高い物理的強度と耐溶剤性、高度な疎水性のために発現する耐水性、特に極めて良好なガス浸透性を有していることからガス分離膜として広く検討されてきた。

[0003] 例えば酸素、窒素を分離対象物としたガス分離膜を考えた場合、分子サイズの差異による分離は困難であるため、通常、各ガス成分の膜中への溶解拡散の差異によって分離性能を発現させることが必要である。従って、ガス分離性能および透過性能を向上させるためには、膜表面孔径を 1. Onm以下に緻密化（非特許文献 1参照） ' した上で、如何に膜表面の緻密層を薄く製造するかということ（特許文献 1参照）と膜表面に適切な荷電構造などの化学的変性を加え、膜材料へのガス溶解速度を高めるということが主に実施されてきた。

[0004] 膜製造方法と構造の点力は温度誘起相分離を利用する溶融成膜法による中空糸膜が報告されている (非特許文献 2参照)。得られた中空糸膜の構造は中空糸内面から中空糸外面付近までが均一な多孔構造で、最外面だけが完全に閉塞した非多孔構造であり、ガス分離を目的とした膜として有効である。

[0005] また、表面に荷電構造などの化学的修飾を加えた微密な芳香族エーテル系高分子膜は、分離対象物質の膜中への溶解ノ拡散の差異を利用して、分子サイズの差、異による分離が困難な他の多くの用途にも展開がなされてきた。例えば、原子ィォンサイズである無機塩などの除去や濃縮を対象とした逆浸透膜や分子サイズが極めて近い低分子化合物を分離するパーベーパレーシヨン膜などに利用されている。この場合における膜設計も、膜表面孔径を 1. Onm以下に緻密化さらには非多孔化す 'ることおよび荷電強度等の制御を行うことによりその性能向上が実施されてきた。例えば、スルホン化された芳香族エーテル系高分子膜 (非特許文献 3参照）やアミノィ匕された芳香族ェ一テル系高分子膜 (非特許文献 4参照）は、イオン分離に優れた効果を発揮することが報告されている。しかし、水を媒体とする液体 ¾においてはスルホン化された芳香族エーテル系高分子膜は強ァ-オン性を、ァミノ化された芳香族エーテル系高分子膜はカチオン性を示すために、対象物によっては、吸着や変性が起こるなどの問題が生じた。また、荷電構造等を導入するために芳香族エーテル . 系高分子に化学的な変性を加える必要があり、その結果、物理的強度ゃ耐溶剤性 ' の低下などが問題となる場合も見られた。

[0006] ガス分離膜と並んで分離膜として重要な用途である液体処理分離膜に供される膜

を考える場合、分離対象物の一般的なサイズは 2. Onm以上となる（非特許文献 1参照)。従って、主に利用される分離機構はサイズ分離である。そのため、液体中の多種多様な分離対象物をサイズ分離する為には、孔径が対象物のサイズにもとづいて精密に制御された多孔膜を製造することが必要であ。，

[0007] 液体処理分離膜に用いられる優れた材料として芳香族ポリスルホン系高分子が挙

げられる。芳香族ポリスルホン系高分子は水と室温近辺で混和可能な多種の良溶媒を有しており、湿式成膜法を用いて平膜、中空糸膜をはじめとする様々な膜を製造することが可能である (非特許文献 1および特許文献 2参照)。また樹脂として溶融成型も可能であり、溶融成膜法を用いて多種の膜を製造することも併せて可能であった。即ち芳香族ポリスルホン系高分子は、膜加工の自由度が大きぐ必要な孔径を有した膜を自在に製造することが可能な材料であった。

[0008] それに対して、芳香族エーテル系高分子が液体処理分離膜として利用されること

はほとんど無かった。芳香族エーテル系高分子の溶融温度は、芳香族ポリスルホンのそれと比較して、熱分解温度と極めて接近しているため、樹脂としての分解を抑制、した上で十分に溶融することが必須である溶融成膜法による膜への成型が困難であつた。また、有機溶剤に対する溶解性が芳香族ポリスルホン系高分子とは異なり、高ぃ耐溶剤性を有する芳香族エーテル系高分子は、一般的に凝固液として用いられる水と室温近辺で混和可能な良溶媒を有してレ、なレ、。これまでに報告されてレ、る芳香 •族エーテル系高分子からなる限外濾過膜は、ハロゲン系非水溶性有機溶媒を良溶媒とする膜原液を用いた方法によって製造されるものであり（非特許文献 5 照）、環境負荷と製造コストの面において産業上実施することは困難であった。つまり、芳香族エーテル系高分子の非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用いた室温近辺での湿式成膜法による膜への加工も極めて困難であった。さらに、芳香族エーテル系高分子を含有する湿式成膜用膜原液に親水化剤として親水性高分子をブレンドすることは、芳香族エーテル系高分子の溶解をさらに低減させるため、安定に均一溶解した膜原液を得るのは極めて難しい問題であった。

[0009] 性能面におレ、ては、水や水溶液、アルコールなどの水溶性有機溶媒を濾液に用いる液体処理分離膜また分離対象物としてタンパク質を用いる用途には、芳香族エーテル系高分子の高い疎水性が問題であった。

特許文献 1 :特開平 3— 65227号公報

特許文献 2：特許第 2782583号

非特許文献 1 :膜技術 (第 2版）、アイピーシー、著者: Parcel Mulder,監修'訳：吉川正禾口、松浦岡 IJ、仲川勉（1997年） pp. 16， 45 - 51, 256, 275 - 280 非特許文献 2 :Joumal of Membrane Science Vol. 116, pp. 171— 189, 1

996： S. Berghmans, J. Mewis, H. Berghmans, H. Meijer

非特許文献 3 : Desalination, Vol. 155, pp. 229- 242, 2003 : Isabelle M. N oel, Remi E, Lebrun, Christian R. Bouchard

非特許文献 4 Journal of Membrane Science Vol. 215, pp. 25— 32， 200 3： Xu Tongwen, Yang Weihua

非特許文献 5 : Desalination, Vol. 22, pp. 205- 219, 1977 : L. Broens, D. M . Koenhen, C. A. Smolders

発明の開示

、発明が解決しょうとする課題

[0010] 近年、液体処理分離膜用途において、分離に供される膜への要求は益々高度化している。特に高度な精製純度と安全性が求められる医療、医薬、飲食品の精製分離用途においては、簡便、安価かつ確実な膜の滅菌方法として γ線をはじめとする '高エネルギー線による処理が拡大している。その結果、これまで使用されてきた芳香族ポリスルホン系高分子以上に、耐高エネルギー線性を有する膜材料からる親水化された液体処理分離膜が望まれてレ、た。

課題を解決するための手段

[OOl l] 本発明者らは、上記課題を解決するため芳香族エーテル系高分子に着目した。しかしながら、製造面において、芳香族エーテル系高分子の高い耐溶剤性のために、水と室温近辺で混和可能な良溶媒を有しておらず、室温近辺では湿式成膜法による膜への加工はできなかった。また芳香族エーテル系高分子の溶融温度は、芳香族ポリスルホンのそれと比較して、熱分解温度と極めて接近してレ、るため、樹脂としての分解を抑制した上で十分に溶融することが必須である溶融成膜法による膜への成型も併せて困難であった。

[0012] さらに、性能面において、芳香族エーテル系高分子の高い疎水性のために、水や水溶性有機溶媒を媒体とした液体処理やタンパク質などを対象とした分離には適していなかった。

[0013] 本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意検討し、芳香族エーテル系高分子の非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用いた湿式成膜法の製造条件を見出し、膜への加工を可能にした。その結果、孔径が制御され、高い透水性能を有する、高工ネルギ一線滅菌による劣化の少ない親水化された新規な液体処理分離膜が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

[0014] 即ち、本発明は、

[1]親水化剤によって親水化されたことを特徴とする下記式（1)で表される芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜。

[化 1]

(R\ R\ R\ R⁴、 R⁵、 R⁶は水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の mは繰り返し単位数である

。異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。 )

[2]親水化剤がノニオン性であることを特徴とする上記 [1]記載の液体処理分離膜。

[3]親水化剤がポリエチレングリコ一ル系高分子またはノおよびポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを含有する高分子からなることを特徴とする上記 [1]または [2]記載の液体処理分離膜。 ' .

[4]親水化剤が疎水性高分子とノニオン性親水性高分子からなるブロック共重合体からなることを特徴とする上記 [ 1 ]または [2]記載の液体処理分離膜

[5]親水化剤が疎水性高分子とポリエチレングリコール系高分子からなるブロック共重合体力なることを特徴とする上記 [1]— [4]のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[6]ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体および下記式（1)で表される芳香族エーテル系高分子を含有する高分子組成物からなる膜原料。

[化 2]

•

R⁵、 R⁶は水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の mは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。）

[7]上記 [6]記載の膜原料から成膜した液体処理分離膜。

[8]親水化剤の数平均分子量が 500— 50， 000である、または親水化剤が疎水部と親水性セグメントからなる化合物で親水性セグメントの数平均分子量が 500— 50, 0 00であることを特徴とする上記 [1]一 [5] , [7]のいずれかに記載の液体処理分離膜

[9]膜形態が平膜であることを特徴とする上記 [1]一 [5] , [7] , [8]いずれかに記載の液体処理分離膜。

[10]膜形態が中空糸膜であることを特徴とする上記 [1]— [5] , [7] , [8]のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[11]透水性能が 6. 0 X 10一⁷ (m³/ (h_r'm²' Pa) )以上であることを特徴とする上記 [ 1]一 [5] , [7] - [10]のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[12]透水性能が 10. 0 X 10— ⁷ (m³/ (hr-m²-Pa) )以上であることを特徴とする上記 [1]一 [5]， [7]— [11]に記載の液体処理分離膜。 '

[13]膜中にマクロボイドを有さないことを特徴とする上記 [1]一 [5] , [7]— [12]に記載の液体処理分離膜。

[14]医薬品の精製、濃縮、または分離用途に用レ、られることを特徴とする上記 [1] - [5] , [7]— [13]のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[15]タンパク質またはおよび抗体の精製、濃縮、または分離用途に用いられることを特徴とする上記 [1]一 [5] , [7]— [13]のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[16]血液処理を含む医療用途に用いられることを特徴とする上記 [1]— [5] , [7] - [13]のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[17]飲食品製造用途に用いられることを特徴とする上記 [1]一 [5] , [7]— [13]いずれかに記載の液体処理分離膜。

[18]膜原液用の良溶媒として非ハロゲン系有機溶媒を用レ、ることを特徴とする湿式 •成膜法で下記式（1)で表される芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜の製造方法。 '

[化 3]

R⁵、 R⁶ 水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の mは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わなレ、。 )

[19]膜原液用の良溶媒として非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用レ、ることを特徴とする上記 [18]記載の製造方法。

[20]膜原液用の良溶媒として N—メチル一2—ピロリドン、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N， N—ジメチルホルムアミド、 γ—ブチロラクトンのいずれか一種以上を用いることを特徴とする上記 [18] , [19]のいずれかに記載の製造方法。

[21]膜原液中に親水化剤を含有することを特徴とする上記 [18]— [20]のいずれかに記載の製造方法。

[22]凝固液に水を含有することを特徴とする上記 [18]— [21]のいずれかに記載の製造方法。

[23]凝固液に下記式 (2)で表されるポリオール系溶媒を含有することを特徴とする上記 [18]— [22]のいずれかに記載の製造方法。

[化 4]

( 2 )

HO—— R⁷— 0Η

(R⁷は炭素数 1以上、 20以下を含む有機官能基、または、酸素原子を 1つ以上と炭 '素数 1以上、 20以下とを含む構造であり、 R⁷に水酸基.、エーテル結合、エステル基、ケトン基、カルボン酸などを 1つ以上含んでいてもよい。 )

[24]少なくとも粘度が 20°Cで 3cp以上の凝固液を用いることを特徴とする上記 [18] 一 [23]のいずれかに記載の製造方法。

[25]成膜温度が 80°C以上であることを特徴とする上記 [18]— [24]のいずれかに記載の製造方法。

[26]上記 [1]一 [5] , [7]— [13]のいずれかに記載の液体処理分離膜をケーシングに収容したことを特徴とする液体処理分離モジュール。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、孔径が制御され、高い透水性能を有する、高エネルギー線滅菌による劣化の少ないことを特徴とする、親水化された芳香族エーテル系高分子力もなる液体処理分離膜を提供することが可能になる。また、本発明によれば、上記液体処理分離膜を製造する方法として、非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用レ、た湿式成膜法による製造方法を提供することが可能になる。さらに、上記液体処理分離膜膜からなる液体処理分離モジュールを提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]実施例 1の SEM写真

[図 2]実施例 2の SEM写真

[図 3]実施例 6の SEM写真

[図 4]実施例 9の SEM写真

[図 5]比較例 1の SEIV [写真

[図 6]比較例 2の SEM写真

[図 7]比較例 3の SEM写真

[図 8]比較例 4の SEM写真

、 [図 9]実施例 14の液体処理分^!モジュール

発明を実施するための最良の形態

[0017] 本発明に関して具体的に説明する。

本発明における液体処理分離膜とは分離処理が実施される温度で液体である分 ―離を試みる対象混合液中から分離対象物である固体、液体、ガスを分離処理する用途に供される多孔質膜である。ただし、孔径カ nm以下であり、分離原理がサイズではなく分離対象物の膜中への溶解拡散となる膜は本発明における液体処理分離膜の範疇に含有されない。例えば、原子/イオンサイズである無機塩などの除去や濃縮を対象とした逆浸透膜、分子のサイズが極めて近レ、低分子化合物を分離するパ一べ一パレーシヨン膜などは、本発明における液体処理分離膜の範疇に含有されない。

[0018] 本発明における芳香族エーテル系高分子とは下記式（1)で表される。

[化 5]

[0019] 式（1)で表される R¹ R²、 R³、 R⁴、 R⁵、 R⁶は水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の mは繰り返し単位数である。式（1)に示す構造範囲内で異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。本発明における芳香族エーテル系高分子の末端のフエノール性水酸基は分離対象物が液体中で安定して存在可能である pHを維持するために、必要に応じてエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施すること力 Sできる。また分離対象物の静電気的な特性との相性から、高分子末端にアミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、カルボキシル基、スルフォ-ル基などの、化学構造を必要に応じて導入できる。

[0020] 芳香族エーテル系高分子の数平均分子量は、例えば、 5, 000以上、 400, 000以下である。この領域であれば成膜で使用する良溶媒に十分溶解可能であると同時に、液体処理分離膜として十分な膜強度が得られる。数平均分子量のより好ましい下限は 8， 000以上、特に好ましい下限は 10, 000以上、上限としてより好ましくは 200 ， 000以下、より子ましレヽ上限 «:100， 000以下である。

[0021] 本発明における親水化とは、親水性を向上させること、もしくは付与することである。

本発明における親水化剤とは膜材料である芳香族エーテル系高分子に親水性を付与するものであり、分離処理に供される液体混合物と本発明の芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜との接触を良好にするものである。対象物との電気的な相互作用を低減させるために、荷電構造を含まないノニオン性であることが望ましい。

[0022] 本発明における親水化剤は、低分子化合物であっても高分子化合物であっても構わない。具体的にはジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコーノレ、ポリエチレンォキシド、ポリエチレングリコール一ポリプロピレングリコールブ • ロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリノレアミド、ポリ一 N， N—ジメチルァクリノレアミド、ポリ一 N—イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシアタリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメルセルロース、粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが例示される。また、これらの物質を親水性セグメントとして含有する界面活性剤やブロック共重合体およびグラフト共重合体も親水化剤として十分活用できる。本発明におけるポリスチレン一ポリエチレングリコーノレブロック共重合体は、高い親水性を有するポリエチレングリコ一ルを親水性セグメントに有するため、親水化剤として有効に活用できる。また、；れらは二種以上を組み合わせて使用することもできる。この中でも好適に利用できるのは、ポリエチレングリコーノレ、およびポリエチレングリコールを親水性セグメントとして含有するブロック共重合体およびグラフト共重合体であり、その中も特にポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体が芳香族エーテル系高分子膜の親水性を向上させる親水化剤として好適に利用できる。

[0023] - 本発明における親水化剤の分子量は、製造方法およびその条件によって適宜選ばれる。例えば、成膜方法が湿式成膜法で溶媒として非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用レ、る場合、耐溶剤性の高い芳香族エーテル系高分子の溶解性は極めて低い。そのため、親水化剤を膜原液にブレンドする場合、均一に溶解した膜原液を得るた •めには親水化剤の分子量および添加量を適切に選択する必要がある。十分な添カロ量の親水化剤を用いるためには、親水化剤の分子量は、例えば、数平均分子量は、

300以上、 100, 000以下であることが好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である。より好ましい下限は、 400以上、特に好ましい下限は、 500以上であり、上限としてより好ましく «；70 000以下、特に好ましくは、 50, 0 00以下である。

[0024] 本発明における親水化剤が疎水部と親水性セグメントからなる化合物の場合、その親水化剤の親水性セグメントの数平均分子量は、 300以上、 100, 000以下であることが好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である。より好ましい下限は'、 400以上'、特に好ましい下限は、 500以上であり、上限としてより好ましく ίま 70, 000以下、特に好ましく【ま、 50 000以下である。

[0025] 本発明におけるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体は、ポリスチレン系高分子由来のセグメントとポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントから成るブロック共重合体である。 - '

[0026] 本発明におレ、て用いられるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチレン系高分子由来のセグメントを形成するポリスチレン系高分子としては、下記式（3)に示す繰り返し単位力なるポリスチレン系高分子が好ましい。下記式（ 3)で表される R⁸ R⁹ R^1Q Rⁿ R¹² R¹³ R" R¹⁵は水素、フッ素を除くハロゲン原子、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の 1は繰り返し単位数である。下記式（3)に示す構造範囲内で異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。

[化 6]

[0027] 本発明において用いられるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチレン系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、 300以上、 1, 000, 000以下であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能であると同時に、水溶液または水溶性有機溶媒に対して、溶出性が低減できる。より好ましい下限は、 500以上、特に好ましい下限は、 700以上であり、上限としてより好ましくは 500, 000以下、特に好ましレヽ上限は、 300, 000以下である。

[0028] 本発明において用いられるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを形成するポリエチレングリコール系高分子とは、下記式 (4)およびノまたは（5)に示す繰り返し単位からなるポリエチレングリコール系高分子が好ましい。下記式（5)で表される R¹⁶は、炭素数 3以上、 30未満の有機官能基である。特に親水性が大きく低下させることがなければ、 R¹⁶ にエーテル基、エステル基、水酸基、ケトン基、カルボン酸基を含有しても構わない。 nおよび oは、繰り返し単位数である。

[化 7]

[化 8]

[0029] 本発明において用いられるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、例えば 30 0以上、 100， 000以下であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能であると当時に、十分な親水性が得られる。より好ましい下限は、 400以上、特に好ましい下限は、 500以上であり、上限としてより好ましくは 70， 0 00以下、特に好まし <は、 50, 000以下である ₀

[0030] 本発明におけるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコ一ル系高分子由来のセグメントの組成比としては、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントが全ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の 10重量％以上、 99重量％以下であることが必要である。この組成比においては、十分な親水性発現でき、かつ、溶出性が抑えられる。より好ましい下限値は、 20重量％以上、特に好ましい下限値は、 30重量 °/₀以上であり、より好ましい上限値は 98重量％以下、特に好ましい上限値は、 97重

. 量％以下である。

[0031] 本発明におけるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体のブロック構造は、 2つめ該セグメントから構成されるジブロック共重合体、 3つの該セグメントから構成されるトリブロック共重合体、 4つ以上の該セグメントから構成されるマルチプロック共重合体であっても構わない。また、これら 2種以上のブロック共重合体の混合物であっても構わない。構成される各該セグメントの数平均分子量は同一であっても異なっても構わない。

[0032] 本発明におけるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリス、チレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメント間は、高分子末端部分で直接化学的に結合される必要がある。製造するために、必要であれば、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを接続するためのスぺ一サ一として低分子化合物および • Zまたは有機官能基を利用してもよい。低分子化合物および Zまたは有機官能基の数平均分子量が 500以下の場合、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの効果を低下させること無く発現できる

。具体的には、反応性官能基を有するラジカル重合開始剤を用いてスチレンを重合した後にポリエチレングリコールを縮合した際に形成されるポリスチレン一ポリエチレングリコール間の低分子化合物などが挙げられる。

[0033] 本発明におけるポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を製造する方法の一例としては、反応性官能基を有するラジカル重合開始剤を用いる方法がある。具体的には、カルボン酸基を有するァゾ系ラジカル重合開始剤を用い、カルボン酸基を酸塩化物基に化学的に変換した後、スチレンをラジカル重合することで末端に酸塩化物基を有するポリスチレンが得られる。次いで、ポリエチレングリコールと縮合することによってポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を得ることができる (高分子論文集、 1976年、第 33卷、 P131)。ポリエチレングリコールュニット含有高分子ァゾ重合開始剤を用いて、スチレンをラジカル重合することよってもポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を得ることができる。また、另 IJ の合成方法例として、リビング重合を利用する方法が挙げられる。具体的には、ニトロキシド系化合物によるリビングラジカル重合を用いてスチレンの重合を行レ、、高分子末端にニトロキシドィ匕合物が結合した高分子を得られる。加水分解により高分子末端をヒドロキシル基に変換し、ポリエチレングリコールとのカップリング反応によりポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を得ることができる（Polymer, 1998 年、第 39巻、第 4号、 P911)。

[0034] 本発明における親水化剤を用いて芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜を親水化する方法は、例えば、成膜時に親水化剤をあらかじめ混合するプレンド法、親水化剤を含む溶液に膜を浸漬した後、乾燥させて親水化剤を残留させる塗、布法、莫表面に親水性のアクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、アクリルアミド系モノマ一等をグラフト重合する方法などが挙げられる。これらの方法を 2つ以上組み合わせて行うことも可能である。芳香族エーテル系高分子に化学的変性を加えないブレンド法または塗布法が好ましぐ製造面においては一段階の工程で親水化処理 'を行うことができるブレンド法が特に好ましい。

[0035] 本発明の芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜を製造する方法として、具体的には湿式成膜法が挙げられる。湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒力なる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。

[0036] 耐溶剤性の高い芳香族エーテル系高分子を用いる場合、均一に溶解した膜原液を安定に得て、成膜するためには、最適な製造条件を見出すことが極めて重要な課題であった。

[0037] 本発明の液体処理分離膜を得る湿式成膜法に用いられる良溶媒は、成膜条件にぉレ、て膜材料である芳香族エーテル系高分子を安定に 5重量％以上溶解するものであれば如何なる溶媒を使用することができる。ただし、環境面およびコストの点から非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用レ、ることが好ましい。本発明における水溶性有機溶媒とは、 20°Cの lOOg純水に 10g以上溶解可能である溶媒を示し、さに好ましくは、水に混和可能なものである。具体的には N—メチル一2—ピロリドン、 N, N—ジメチルァセトアミド、ジメチルスルホキシド、 N, N—ジメチルホルムアミド、 y—ブチロラクトンなどが挙げられる。これらは 2種以上組み合わせて使用できる。

[0038] 本発明の高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液の一例としては、良溶媒に親水化剤を下限として 0. 1重量％以上、好ましくは 0. 5重量％以上、特に好ましくは 1重量％以上、上限として 45重量％以下、好ましくは 35重量％以下、特に好ましくは 25重量％以下で、均一に溶解した溶液が好適に使用される。'

[0039] また、膜原液全体を 100重量。 /₀とした場合、芳香族エーテル系高分子の使用範囲としては下限として 1重量％以上、好ましくは 2重量％以上、特に好ましくは 3重量％以上である。また上限としては 45重量％以下、好ましくは 35重量％以下、特に好まし、くは 25重量％以下で均一に溶解した溶液が好適に使用される。

[0040] また、膜原液の温度は、下限として 25°C以上、好ましくは 65°C以上、特に好ましくは 80°C以上、上限として膜原液中の良溶媒沸点以下が好適に使用される。この温度条件下にすることにより、芳香族エーテル系高分子の溶解性を高めることができ、 'さらに膜原液として好ましい膜への加工を行うのに好適な粘度を得ることができる。

[0041] 本発明の液体処理分離膜を得る湿式成膜法に用いられる凝固液としては、膜原液と接触したとき濃度誘起相分離を引き起こし、接触面から膜を形成することができる物質をいう。具体的には純水、モノアルコール系溶媒、下記式（2)で表されるポリオール系溶媒又はこれら 2種以上の混合液などが好適に使用される。

[化 9]

HO― R⁷― OH ( ² ) 式（2)で示される R⁷は炭素数 1以上、 20以下を含む有機官能基、または、酸素原子を 1つ以上と炭素数 1以上、 20以下とを含む構造であり、 R⁷に水酸基.、エーテル結合、エステル基、ケトン基、カルボン酸などを 1ό以上含んでいてもよい。式（2)に表されるポリオール系溶媒の一例として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ一ノレ、テトラエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、 1， 2 _ブタンジォ一ル、 1, 4—ブタンジオールなどが挙げられる。

[0042] 液体処理分離膜を得る湿式成膜法に用いられる凝固液の粘度によって透水性能を制御することが可能である。凝固液の粘度を高くすることにより、凝固液の原液への浸透が緩やかになり、結果、製造した膜の透水性能が向上することを見出した。また、併せて、製造した膜にマクロボイドが生成するのを防ぐ効果を有する。高い透水性能を得るためには、凝固液の粘度が 20°Cで 3cp以上であることが好ましい。より好ましくは、 5cp以上である。凝固液の粘度を高めるためにポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンォキシド、ポリエチレングリコール一ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリアクリノレアミド、ポリビ-ノレピロリドン、ポリヒドロキシァクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリシトラコン酸、ポリ一p—スチレンスノレフォン酸、ポリ一p—スチレンスルフォン酸ソーダ、 N, N—ジメチルアクリルアミド、力ルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの水溶性高分子を添加することが可能である。また、上記ポリオール系溶媒などの 20°C で 5cp以上の高粘性溶媒を含有させることも好適である。 [0043] また、本発明の液体処理分離膜を得る湿式成膜法に用いられる凝固液中に、 Ν— メチル一2—ピロリドン、 Ν， Ν—ジメチルァセトアミド、ジメチルスルホキシド、 Ν， Ν- ジメチノレホノレムアミド、 γ—プチロラクトンなどの良溶媒を含有させることも可能である。特に、良溶媒を非溶媒に含有させた凝固液を使用する場合、その'組成は、膜原液の組成、膜原液と凝固液との接触温度などで異なる力概ね、凝固液全体を 100重量％とした場合、良溶媒の重量％として下限 0重量 °/₀以上、上限 90重量％以下が好ましレ、。この範囲であれば、膜を形成するのに必要十分な濃度誘起相分離を十分に . 達成できる。

[0044] 本発明における凝固液の粘度は、ガラス製毛細管粘度計を用いて測定した値であり、測定方法としては、 20°C恒温水槽中で恒温としたガラス製毛管粘度計に凝固液を入れ、 30分以上放置後、恒温に達したとして測定を行うことにより動粘度が得られる。この得られた動粘度の値より下記式により凝固液の粘度を得ることができる。なお、ガラス製毛細管粘度計としては、柴田科学 (株)製のウベローテ粘度計などを用いることカできる。 '

V = / β V 動粘度 (mm z s)、 η ■·粘度 (cp)、 p：密度 (g/ cm³) )

[0045] 本発明の湿式成膜法における成膜温度とは、膜原液と凝固液を接触させ、濃度誘起相分離を生じさせる時の温度であり、本発明の中空糸膜であれば二重紡口の温度により決まる。なお、平膜においては、凝固液温度で決まる。成膜温度の下限としては 25°C以上、好ましくは 80°C以上、特に好ましくは 90°C以上である。上限としては膜原液もしくは凝固液の各沸点以下、好ましくは各沸点から 5°C以上低い温度、特に好ましくは沸点から 10°C以上低い温度である。

[0046] 特に成膜温度 80°C以上、各沸点から 10°C以上低い温度の範囲内で膜原液と凝固液が接触した場合において、特に高強度の膜を得ることできる。

[0047] 本発明の液体処理分離膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液、凝固液、特に、中空糸膜製造時に糸の内部を通す凝固液 (以下、「内部凝固液」という）は均一溶解後に、溶存気体を除去することが望ましい。溶存気体を除去することで、溶存気体の発泡による膜の欠陥を著しく改善することできる。また、溶存気体のなかでも特に酸素を除くことで、高い温度下での膜加工による材料への酸化反応が減少する。 [0048] · 本発明の湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、二重紡口から出た膜原液と内部凝固液による凝固を、より促進するため、紡口直下に槽 (以下、「凝固槽」という）を設け、凝固槽中に満たされた凝固液 (以下、「外部凝固液」という）と接触させることができる。

[0049] 本発明の湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、中空糸膜の断面構造を均一構 ' 造のみならず、様々な不均一構造まで、自由に構造制御するために紡口から外部凝固液面までの距離（以下、「空走距離」とレ、う）および紡糸口から外部凝固液面までの空間の温度と湿度を調整することができる。

[0050] 空走距離の下限としては 0. 01m,好ましくは 0. 05m,特に好ましくは 0. lm以上、上限として 2. 0m、好ましくは 1. 5tn、特に好ましくは 1. 2m以下である。また紡糸口力も外部凝固面までの空間における温度は、下限として 20°C以上、好ましくは 50°C 以上、特に好ましくは 80°C以上である。湿度は温度との兼ね合いで変化する力下限として 0%、好ましくは 25%、特に好ましくは 50%以上であり、上限としては 100% 以下である。 '

[0051] 本発明の湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合の卷取り速度は、製造条件である各種因子、紡口の形状、紡糸原液の組成、内部凝固液および外部凝固液の組成、原液および各凝固液の温度等で変化し得るが、概ね 600mZ時間から 9000mZ 時間の速度が選択される。

[0052] 本発明の湿式成膜法を用いることで、膜として供されるのに十分な強度、伸度を有した微多孔膜を得ることができる。また本発明の湿式成膜法においては濃度誘起相分離を利用することで、温度誘起相分離を利用する溶融成膜法では得ることが困難な、傾斜構造を有する多孔膜構造が容易に製造可能であり、得られる本発明の膜に高い透水性能を付与することが可能である。

[0053] 本発明の湿式成膜法においては、凝固液による凝固後、膜の強度を強めるため脱 - 溶媒槽に浸漬して脱溶媒を促進することができる。脱溶媒液には、凝固液による濃度誘起相分離後、残存している溶媒を除去できる溶媒であり、膜を溶解しなレ、ものであればいずれの溶媒でも用いることが可能である。一般には、水、エタノール等を用いることが多い。 [0054] ' 本発明の湿式成膜法における成膜温度とは、膜原液と凝固液を接触させ、濃度誘起相分離を生じさせる時の温度である。即ち、膜原液の温度、凝固液の温度、中空糸膜であれば二重紡口の温度、平膜であれば膜形成をサポートする金属プレート等の温度により決まる。成膜温度の下限としては 20°C以上、好ましくは 25°C以上、特に好ましくは 30°C以上である。上限としては膜原液もしくは凝固液の各沸点以下、好ましくは各沸点から 5°C以上低い温度、特に好ましくは沸点力も 10°C以上低い温度である。特に成膜温度 80°C以上、各沸点から 10°C以上低い温度の範囲内で膜原液と凝固液が接触した場合において、特に高強度の膜を得ることできる。

[0055] 湿式成膜法により得られた未乾燥の本発明の液体処理分離膜は、乾燥中の膜破断が生じない温度、例えば、 20°C以上から芳香族エーテル系高分子の溶融温度以下の温度範囲内で乾燥を行う。好ましい乾燥温度としては 50°C以上、 150°C以下、更に好ましくは 60°C以上、 140°C以下、特に好ましくは 70°C以上、 130°C以下である。乾燥に要する時間は、乾燥温度との関係で決まる力概ね 0. 01時間以上から 4 8時間までが選択される。 '

[0056] 本発明における液体処理分離膜の形態は特に限定されなレ、が、代表的例として平膜、中空糸膜が挙げられる。

[0057] 本発明におけるマクロボイドとは膜構造中の長辺 10 μ m以上の粗大な孔であり、膜断面を電子顕微鏡で観察した際に孔の長辺の長さが 10 μ πι以上となる孔をいう。膜中にマクロボイドを有さない膜は、液体処理分離時において残液、液溜まりを起こしにくぐまた、高圧処理時においても欠陥を生じにくぐ液体処理分離膜としての用途に有用である。また、本発明において、膜中にマクロボイドを有しているか否かは、電子顕微鏡で、膜断面を観察した際に、膜断面積 1. 0 X 10^_2mm²中にマクロボイドが存在するか否かで判断される。上記観察を 10回繰り返した際に観察されるマクロボイドの数が 5個以下であればマクロボイドが存在しないと判断する。

[0058]、本発明の液体処理分離膜はサイズ分離を対象としたあらゆる液体分離処理用途に供することができる。特に好適な用途としては医療用途、医薬用途、飲食品用途、並びにそれらに関連した用途に供されるフィルタ一である。具体的には血漿濾過、ウイルス除去、血液透析を含む各種血液浄化用途など医療用途に供される各種フィルタ '―、制癌剤や抗生物質など合成医薬品精製プロセス、医薬用高度精製アミノ酸精製プロセス、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体などの抗体医薬品精製プロセスなど医薬用途に供される各種プロセスフィルター、清酒、ビール、ワイン、発泡酒、お茶、ウーロン茶、野菜ジュース、果物ジュースなど各種飲料製造時に使用されるフィルタ一など食品用途に供される各種プロセスフィルターである。特に抗体医薬品である免疫グロブリンの凝集体除去を目的としたプロセスフィルターとしても供することができる。また本発明における血液処理用途とは血液浄化等の血液処理用途を言レ、、上記の医療用途に含まれる血漿濾過フィルタ一、ウィルス除去フィルター、血液透析用中空糸フィルターなどが挙げられる。

[0059] 本発明の多孔性を有する芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜は一般に限外濾過膜または精密濾過膜として呼称される領域のフィルターとしての性能 . ' を有する。

[0060] 本発明における透水性能とは粘性係数として 0. 0008902 (Pa' s)をもった水、即ち 25°Cにおける水を膜に透過させた場合での、単位 B寺間、単位面積、単位圧力あたりにおける水透過体積で表される。

[0061] 本発明における多孔性を有する芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜の中でも特に、透水性能が 6. 0 X 10— ⁷ (m³/ (hr'm²' Pa) )以上である親水化液体処理分離膜は、限外濾過膜として極めて有用である。

[0062] 本発明.における液体処理分離モジュールとは、例えばケーシング内に平膜もしくは中空糸膜を収容したものであり、.'少なくとも分離対象物を含む液体をケーシング内に注ぎ込む液体流入口を一つ以上、分離された液体を導出するための液体流出口を一つ以上供えたものをいう。

[0063] 本発明のモジュールに使用するケーシングは一つ以上のケ一シング部品から組み立てられる。

[0064]、' 本宪明のモジュールに使用するケーシングを組み立てる際に使用されるケーシング部品の材料は金属、ガラス、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、必要に応じて選択できる。好適な材料は、内部の様子が観察可能な透明性を有する熱可塑性樹脂材料であり、具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、硬質塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカーボネート、ポリスルホンなどが挙げられる。特に好適なものは透明性を有する非晶性樹脂であり、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカーボネート、ポリスルホンなどが挙げられる。

[0065] 本発明のモジュールに使用するケーシングを組み立てる際に使用されるケーシング部品の製造方法は、使用する一つ以上の材料を成型加工可能な全ての方法であり、例えば、溶接、プレス成型、射出成型、反応射出成型、超音波圧着、プラズマ融着、接着剤による接着などである。これらは単独でも 2つ以上組み合わせても良い。特に好適なケーシング部品の製造方法としては材料に透明性を有する熱可塑性樹脂を用レ、た射出成型品と適切な接着剤で封止する方法である。

[0066] 本発明のモジュールに使用するケーシングおよび/またはケーシング部品には成型中、および/または成型後、およびまたは組み立て中、および zまたは組み立て後に、分離処理される液体と接触および/または接触しない表面に表面加工が実施でさる。 '

[0067] 表面加工の方法としては、例えば親水化をする場合は親水化剤の塗布や空気中でのプラズマ処理による表面酸化など力疎水化する場合は撥水剤および/または離型剤の塗布が、また酸素透過を減少させる場合には蒸着法などにより酸化ケィ素膜をはじめとする各種無機コートを実施することができる。ケーシングおよび Zまたはケーシング材科への親水ィ匕カ卩ェを行うことでモジュール組み立て時に同種おょぴまたは異種材料界面の接着性制御が容易になる。また疎水化加工を行うことで組み立て時に一次的に使用される各種保護フィルムなどとの剥離性を向上させることができる。

[0068] 本発明におけるモジュールの構造は使用する膜の形状や液体中の分離対象物で異なるが、例えば平膜であり、分離対象物がサイズ分離可能な物質であれば、モジュ、ールの構造は、分離処理される液体が一枚もしくは複数の平膜を通してのみ流通するようにケーシング内に適切に収容され、液体の流路の上流に液体流入口を、下流に液体流出口を有する構造となる。また金属メッシュ、不織布など平膜を保持する目的の保持材と平膜を組み合わせてケーシングに収容し、モジュールィヒすることもでき 'る。更には、膜面積を広く収容するために平膜をプリーツ状に折りたたみ収容することちでさる。 '

[0069] 本発明における膜の形状が中空糸膜であり、分離処理される液体中の分離対象物力 S、その他の物質との拡散係数が異なる事を分離原理として利用するものであれば、モジュールの作成方法と構造は下記の通りとなる。

[0070] ケーシングの部品として流入口、流出口となる枝管を両端付近に設けたケーシング中央部と、流入口もしくは流出口になる枝管をつけたケ一シング蓋を用意する。ケ一シング中央部に必要な膜面積が得られる本数の中空糸束を挿入し、各中空糸の内部を閉塞しないように保ったまま各中空糸間および中空糸とケーシング中央部間を封止し、次いで各中空糸の内部を閉塞しないようにケーシング蓋をケーシング中央部に接続することで得られるものである。即ち、モジュール構造としては、各中空糸の外側だけに液体流通を確保する流入口と流出口、および各中空糸の内側にだけ液体流通を確保する流入口と流出口を、それぞれ専用にケ一シングに有したものであり、各中空糸膜を通してのみ液体分離がおこなわれ 0ことが期待される構造である。

[0071] 本発明における液体処理分離膜および液体処理分離モジュールは、全ての滅菌方法を用い、滅菌をおこなうことが可能である。好ましくは γ線および電子線による高エネルギー線滅菌力特に好ましくは _γ線による滅菌を挙げることができる。

[0072] 本発明における医療用途、医薬用途、食品用途、特に血液処理用途においては人体に対する安全性を高く維持するため、液体分離膜を成す材料の強度劣化および劣化に伴い発生する溶出物を、これまで以上に少なくすることが求められている。上記の各種用途においては材料の劣化の大きな要因になるのは滅菌工程である。特に血液処理用途において多用される γ線による高エネルギー照射滅菌は材料劣化の大きな因子であり、劣化による変色、引っ張り強度および伸度の低下を引き起こす（参照：ポリマーの放射線加工、幕内恵三、ラバーダイジェスト社、 2000年）。従つ

、て膜材料として、より高度な耐^線性を有することが極めて重要である。

[0073] [実施例]

以下に、実施例、比較例等によって本発明を更に具体的に説明する。

[0074] [膜の製造例 1]平膜の製造方法 8. Ogの N—メチルー 2—ピロリドン（和光純薬株式会社、 1級、純度 97%、以下、「 NMPJと略す）に 1. 6gのポリ（2, 6—ジメチルフエ二レン一1, 4—ォキシド）（シグマアルドリッチジャパン株式会社、以下 ^ £」と略す）および 0. 4gの親水化剤を加え、 160°Cで 1時間加熱溶解させ、その後 90°Cの高分子溶液を得た。この高分子溶液を 90°Cに加熱されたガラス板上に静かに垂らし、アプリケーターを用いてむらなく広げ、素早く 90°Cに保温された凝固液 (純水）中に浸漬した。高分子はすぐに析出し、白色平膜が得られた。この平膜は、 90°Cの純水を用いて 5回、浸漬'洗浄を繰り返し、その後 70°Cの熱風乾燥機で 6時間乾燥した。

膜構造の異なる液体処理分離膜を製造する場合には、 PPEZ親水化剤良溶媒の添加量の組成比等を漓時調整することにより実施した。

[0075] [膜の製造例 2]中空糸膜の製造方法

1600gの NMPに 320gの PPEおよび 110gの親水化剤を加え、分散溶液として膜原液用の 5000 X 10— ⁶m³反応器に注ぎ込んだ。反応器の攪拌をしながら 0. 02MP aまでの減圧と窒素置換を 5回繰り返した。その後、 160°Cに反応器内液温度をあげ、均一な PPEの NMP溶液を得た。この段階で攪拌を停止し、反応器内部の圧力を 0 . 02MPaの減圧状態のまま、 1時間かけて反応器内部温度を 90°Cにした。次いで窒素を使用して反応器内部の圧力を大気圧と同じ圧力にし、 90°Cに保持された紡糸用の膜原液を得た。

[0076] 純水 500gに NMP500gを混合し、内部液用の 3000 X 10— ⁶m³反応器に加えた。

0. 02MPaまでの減圧と窒素置換を 5回繰り返し、その後 0. 02MPaの減圧のまま、反応器内部温度を 90°Cに昇温した。 1時間保持後に窒素を使用して反応器内部の圧力を大気圧と同じ圧力にし、 90°Cに保持された内径部を通す内部凝固液を得た。

[0077] 90°Cに保持された 2重紡口（内直系 100 μ πι、スリットの幅 50 /i m、外直径 300 z m)の内直径部に 90°Cに保持された内部凝固液を約 60 X Ιθ η³ 時間力約 12 0 X 10^_6m³Z時間の流量で流し、次いで 90°Cに保持された膜原液を 90 X 10^_6m³ Z時間から 240 X 10— ⁶m³ノ時間の流速で通液させた。それぞれの流速は紡糸時の卷取り速度に応じて適宜調整した。

[0078] 得られた中空糸膜は空走距離 0. 6mで、 90°Cに保持された凝固槽中の外部凝固液 (純水）中に導かれ、凝固を完了させたあと、巻取り装置で巻き取った。巻取り速度 . としては 2400m/時間力ら ΑδΟΟπ 時間で巻き取ることができた。

その後、得られた中空糸膜は 80°Cの純水を用いて 5回、浸漬'洗浄を繰り返し、その後 70°Cの熱風乾燥機で 6時間乾燥した。

'膜構造の異なる液体処理分離膜を製造する場合には、 PPE/親水化剤/良溶媒の添加量の組成比および凝固液等を適時調整することにより実施した。

[0079] [ポリスチレン—ポリエチレングリコールブロック共重合体の製造例]

2400gのキシレン（和光純薬株式会社）が入った 5000 X 10— ⁶m³の反応容器に、 4 80gのスチレン（和光純薬株式会社）および 120gのポリエチレングリコ一ルユニット含有高分子ァゾ重合開始剤 VPE— 0201 (和光純薬株式会社、ポリエチレングリコールセグメント部分の数平均分子量は約 2000)を加え、乾燥窒素によるパブリングを 30 分間以上行い、反応系中を乾燥窒素雰囲気下にした。 130°Cで 7時間加熱し、重合反応を行った。次いで、反応溶液を室温まで冷却した後、過剰のへキサン (和光純薬株式会社、特級）中に反応溶液を徐々に注ぎ、高分子を析出させた。得られた高分 , 子はへキサンを用いて 3回洗浄し、 50°C、 0. 133KPa条件で減圧乾燥処理を 24時間実施し、残存する溶媒、モノマー等を完全に除去した。白色粉末、 409g、 68重量 %回収率。

[0080] また、異なる組成比を有するポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を製造する場合には、スチレンとポリエチレングリコ一ルユニット含有高分子ァゾ重合開始剤の添加量を変えることにより調整した。

[0081] [測定方法]

く平膜の膜厚および気孔率の測定方法 >

平膜の膜厚 dは、株式会社ミツトヨ製のマイクロメータ（タイプ IDF— 130)を用いて測定を行った。平膜の気孔率は、直径 25 Χ 10^_3πιの円形に打ち抜いた膜の重量を測定後、膜面積と膜厚から膜の体積を求め、下記式 (6)を用い、 ΡΡΕのバルタ密度を 1. 06、ポリスルホン（ソルべィアドバンストポリマーズ株式会社、 Ρ— 1700、以後 Ρ

Si)のバルクの密度を 1. 24として計算した。気孔率ひ（％)

= (1一重量/ (樹脂密度 X 膜体積)） X 100 (6)

[0082] <中空糸膜の膜厚、内径および気孔率の測定方法 >

中空糸膜の膜厚 dおよび内径は、株式会社キーエンス製レーザー顕微鏡 (VK970 0)を用いて測定を行った。中空糸膜の気孔率は、長さ 0. 2mに裁断した中空糸膜 1 00本の束重量を測定し一本あたりの重量を求めた。次いで中空糸内径、膜厚および長さから、一本あたりの体積を求め、平膜同様に式 (6)を用いて算出した。

[0083] <平膜の透水性能の測定方法〉

低圧デッドエンド濾過による純水の透過量および膜面積、濾過圧力、濾過時間から透水量を算出する方法を用いた。全ての測定に関わる作業は、 25°Cに管理された恒温室で実施した。まず膜を直径 25 X 10— ³mの円形に打ち抜き、エタノール (和光純薬株式会社)で 0. 05時間浸潰した後に、アドバンテック東洋株式会社製のプラスチックホルダー（品名 PP— 25、有効濾過面積 3. 5 X 10^_4m²)に装填した。プラスチ

- ックホルダーをアクリルチューブに接続し、チューブ中に 25°Cの純水を入れ、一定圧力（101325Pa)のエアーで加圧した。 2 X 10— ⁶m³の濾過液を回収するまでに要した時間 T (hr)を計測し、下記式（7)を用レ、て透水性能 Fを算出した。透水性能？(111³/ 011：' ₁1₁ ² ' ?&) )

=回収した溶液の体積 (m³) / (有効濾過面積 (m²) X時間（hr) X圧力（Pa) ) = 2 X 10—ソ（3. 5 X 10一⁴ X T X 101325) (7)

[0084] く中空糸膜の透水性能の測定方法 >

全ての測定に関わる作業は、 25°Cに管理された恒温室で実施した。まず 0. 2mの ' 中空糸膜一本の膜面積を計算し、次いで、中空糸束の膜面積が 1. 00 X 10— ²m²になる本数を求めた。

上記本数の中空糸束を 0. 3mの長さで裁断し、端から 0. 05mの位置までエポキシ封止材 (コ -シ株式会社ボンドクイックセット 5分型、主材 2. 0g、硬化剤 2. 0g、粘度調整用のアセトン (和光純薬株式会社、特級) 0. 6g)を塗布し、次いで長さ 0. 03m の軟質塩ビチューブ（内径 6mm、外径 Smm、以後チューブ）に差し込んだ。 2時間硬化をさせたあと、中空糸膜の逆方向の端を同様に 0. 05mの位置までエポキシ封止材で塗布し、両端のチューブの間にある中空糸束の長さが 0. 2mとなるようにチューブに差し込んだ。更に 2時間硬化をさせたのち、両端の各チューブの真中をカツタ一で切断し、評価用の糸束を得た。

[0085] エタノールで評価用糸束を 0. 05時間浸漬した後に、 25°Cの純水で、 5回洗浄し、付着しているエタノールを除去した。次いで 0. 6m X 0. 6m、高さ 0. lmのバットに 2 5°Cの純水を満たし、評価用糸束の一方に栓をして沈めた。更に沈めたままチューブを使用して 25°Cの純水を満たした 20 X 10^_6m³のメスピペットに接続した。

メスピペットの上部に 26664Paの空気圧をかけて、 25°C純水を中空糸束に通液させ、メスピペットの 10 X 10一⁶ m³の目盛り力 5 X 10一⁶ m³の目盛りまでを 25°C純水が通過に要した時間 T (hr)を測定し、下記式（8)を用いて透水性能 Fを算出した。

. 透水性能 F (mV (hr · m² · Pa) )

=通過純水の体積 (m³) Z (中空糸束膜面積 (m²) X透過時間（hr) X圧力（Pa

) )

= 5 X 10—ソ（1. 00 X 10一² X T X 26664) (8)

[0086] ぐ最大孔径測定 >

全ての測定に関わる作業は、 25°Cに管理された恒温室で実施した。各膜の最大孔径は、分布を有する膜中の孔を液体で満たし、エアーで液体を置換させるのに必要な圧力を測定するバブルポイント方法で求めた。測定に使用した液体の表面張力と測定圧力力も Laplaceの式に基づいて孔径との関係が求められる。

、具体的測定は ASTM F316— 86に準拠したバブルポイント法を用いて実施した。平膜の場合は、直径 25 X 10—³mの円形に打ち抜いた膜をフランジ状の膜ホルダ一に装填し (有効濾過面積 3. 5 X 10— ⁴m²)、炭化フッ素液体 (住友スリーェム社製パーフルォロカーボンクーラント FX— 3250、 25°Cにおける表面張力は 10. 47mN 2

/m)を用いて、膜を浸漬させた。膜の片面をエアーでゆっくり加圧し、膜を透過レたガス流量が 150 X 10— ⁶m³ 時間になった時の圧力 P (Pa)を読み取り、下記式（9) から最大孔径を算出した。式中の Bは係数であり、下記式の場合 2860になる。最大孔径 m)

=B X測定液体の表面張力（mNZm) Z圧力（Pa)

= 2860 X 10. 47/P (9) 測定装置の耐圧安全上、膜に加えられる限界圧力は 1. 5MPaであり、 1. 5MPaの加圧でガスの通過が認められない場合は測定不能とした。また、中空糸膜の場合は、中空糸内径から内表面積を算出し、濾過面積 3. 5 X 10— ⁴m²となる長さおよび本数を計算した。次いで、計算によって得られた必要量の中空糸膜を円筒型膜フォノレダ一に装填し、平膜と同等の操作で実施を行った。

[0087] く耐 γ線性照射試験方法 > '

各サンプノレをラジェ工業株式会社に送付し、 y線照射試験を依頼した。ラジェェ業株式会社にて、大気中、室温下にてコバルト 60を放射線種とし、サンプルの重量を測定した上で照射線量と照射時間を調節し、吸収線量として 25KGyおよび 57KG yの 2つの条件で γ線を照射後のサンプルを得た。

[0088] く色差計測定方法〉

式差計を用いて γ線照射前後での材料の変色を見た。式差計 (ΒΥΚ— Gardner 社、スぺクトローガイドスフエア一ダロス）を使用し、 25KGy、 57KGyの明るさの指標 L*、赤と緑の色相を見る指標 a*、黄色と青の色相を見る指標 b*を測定し、照射前の値との変化量 A a、 A b、 A Lを求めた。次いで色差を下記式（10)より求めた。

、色差 Δ Ε* = _a ²+ A b²+ A L²)° ⁵ (10) 厶 E*が大きレ、ものほど照射前後の色変化が大きレ、ことを示してレ、る。

[0089] <強度伸度測定方法 > ' γ線照射前後での強度劣化状態を確認した。 25°Cの恒温室にて引っ張り試験機（ミネベア株式会社、 TG- 1KNB、ロードセル CHA— 100N— A558、引っ張り速度 1 OmmZ分)を使用して、引張り強度と伸度の測定を実施した。

[0090] く電子顕微鏡測定方法〉

サンプノレを適当な大きさに切り取り、導電性テープを用いて試料台に固定し、株式会社真空デバイス製のホーロカソード CVDオスミウムコ一ター（形式 HPC— 1S)を用レ、てオスミウムコーティングを施し、検鏡用試料とした。日立製作所製高分解能走査電子顕微鏡 S— 4700を用い、加速電圧 lkV、作動距離 5 X 10— ³mおよび所定倍率で膜の表面および断面の構造観測を行った。

[0091] <X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)測定による表面親水化剤被覆率の算出 >

サンプルを適当な大きさに切り取り、サーモエレクトロン製 VG ESCALAB250 を用い、励起源を ΑΙΚ α、 X線強度 15kVxl0mA、分析面積約 1. 0xl0—⁶m²で XP S測定を行レ、、炭素 Isスペクトル（結合エネルギー： 298〜280eV)における全炭素元素の面積強度と _π _ _π *シェイクアップに由来するピーク面積強度を用いて、表面親水化剤被覆率を算出した。

具体的に、親水化剤および芳香族エーテル系高分子からなる高分子膜の表面親水化剤被覆率を算出する場合、下記式（11)を用いて算出した。式中 Dは基材である芳香族エーテル系高分子の全炭素元素中の π— π *シェイクアップの面積強度の割合、 Εは親水化剤の全炭素元素中の π— π *シェイクアップの面積強度の割合、 F は、高分子膜表面の全炭素元素中の π— π *シェイクアップの面積強度の割合を示す。 . . 表面親水化剤被覆率（％) = (D-F) / (D-E) X 100 (11) エタノールによる非溶出性を確認するため、膜をエタノールに 24時間浸漬させ、乾燥後の高分子膜の表面親水化剤被覆率を測定した。

[0092] くゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー（GPC)測定〉合成したポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の数平均分子量お. よび分子量分布は、東ソー株式会社製 GPCカラム (TSKgelGMHHR— M、 2本）を付した車ソ一株式会社製 HLC— 8020装置を用いて測定を行った。測定はクロロホルム移動相、カラム温度 40°Cの条件で行った。数平均分子量は標準ポリスチレンサンプル（Polymer Laboratories)の溶出時間を用いて作成した検量線から、ポリスチレン換算分子量として算出した。

[0093] < uclear Magnetic Resonance (NMR)測定〉

ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の組成比は、 NMR測定により算出した。サンプルを重クロ口ホルム（MERCK社製、テトラメチルシラン 0. 03% 含有）に溶解させ、日本霉子社 MIMM— LA400装置を用いて、観測核¹ H、観測周波数 400MHz、室温にて測定を行った。化学シフトは、テトラメチルシランに由来するシグナルを Oppmとして計算した。特にポリスチレンとポリエチレングリコール力もなる共重合体の組成比を算出する場合は、ポリスチレンのベンゼン環に由来するシグナルとポリエチレングリコールのメチレン基に由来するシグナルの積分値を用いて算出した。

[0094] く接触角測定〉協和界面科学株式会社製自動接触角計 (CA— V型）を用いて水の接触角を測定した。測定は、雰囲気温度 25°Cで、純水 1 X 10— ⁷m³を滴下し、 0 . 05時間後の接触角を測定した。接触角の算出は、 0ノ2法を用レ、て行った。

[0095] [タンパク吸着測定]

牛血清ガンマグロブリン G5%溶液（Invitrogen社製）を、プラノバ 75N (旭化成メディカル社製)で不溶物を除去した後、生理食塩水（大塚製薬株式会社製)で 40 μ g ノ gに希釈したものを、タンパク吸着特性評価用 IgG溶液として用いた。

中空糸膜は、あらかじめエタノールで 24時間浸漬洗浄後、純水で 24時間浸漬洗浄し、膜内面積が 1. 40 X 10— ³m²になるようにサンプリングを行った。次いで、 0. 01 、 m長さに切断し、膜重量測定より膜中水分量 D (g)を測定した。膜をタンパク低吸着マイクロチューブ（1. 5 X 10— ⁶m³用、株式会社ハイテック製）に投入し、上記評価用 I gG溶液を 1. 4 X 10—⁶m³投入し、 20時間 25°Cで静置し、吸着反応を行った。

上記吸着反応後の上澄み液を 1. 0 X 10— ⁶m³採取し、 MicroBCA Protein Ass ay Kit (PIERCE社製）を用いて上澄み液のガンマグロブリン G (以下 IgGと略す）濃. 度 C gZg)を測定した。膜内面積、および IgG溶液中の IgG濃度の変化より、下記式（12).を用いて中空糸膜に吸着した IgG吸着量を算出した。

IgG吸着量（/i g/cm²)

= {吸着前の IgG溶液濃度（ μ g/g) X投入溶液量 (g)

—吸着後の IgG溶液濃度（ μ g/g)

X [投入溶液量 (g) +膜中水分量 (g) ] } /膜内面積 (cm²)

= 40 X 1. 4— C X (1. 4 + D)ノ 14 (12)

[0096] [タンパク濾過特性評価: IgGl量体 2量体濾過特性評価]

牛血清ガンマグロブリン G5%溶液（Invitrogen社製）を、プラノバ 75N (旭化成メディカル社製)で不溶物を除去した後、生理食塩水（大塚製薬株式会社製)で 10mg Zgに希釈したものをタンパク濾過特性評価用 IgG溶液とした。

中空糸膜の透水性能の測定方法に記載の中空糸評価用糸束の作製方法により、中空糸束の中空部分の断面積合計が 0. 833mm²となるような本数で、タンパク濾過特性評価用糸束を作製した。タンパク濾過特性評価用糸束は、エタノールで 0. 05 時間浸漬洗浄した後に、 25°Cの純水で 5回洗浄し、付着しているエタノールを除去した後に濾過評価を実施した。

[0097] 濾過評価は、タンパク濾過特性評価用糸束の片端を入り側としてチューブポンプに . 接続し、他方の出側の端をニードルバルブに接続した。中空糸膜中での線束が 10c mノ秒となるようにチューブポンプでタンパク濾過特性評価用 IgG溶液を流し、中空. 糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が 26664Paとなるようにニードルバノレブを調整した。タンパク濾過特性評価用 IgG溶液を流し始めて 0. 417時間後から 0. 083時間、、濾液のサンプリングを行なった。

濾過前後の IgG溶液の高速液体クロマトグラフフィー測定 (東ソ一株式会社製の力ラム G3000SWXLを 2本、東ソー株式会社製の SC8020システム、東ソー株式会社製の UV8020検出器）を行い、 UV280nmの吸収ピーク面積比よりガンマグロブリン G (以下 I_gGと略す） 1量体、 2量体の透過率およびその透過率比を求めた。

実施例 1

[0098] 膜の製造例 1に従レ、、 PPEおよび親水化剤としてのポリエチレングリコール (数平均分子量 4000、和光純薬株式会社、以下「PEG」と略す)を用いて平膜を作成した。膜厚は 178 // m、気孔率 78°ん透水性能は 35. O X 10~⁷(mV(hr-m²-Pa) ) , 最大孔径 132mnであった。水との接触角は、 87° 、膜の表面親水化剤被覆率 14 、エタノール浸漬後にぉレ、ても表面親水化剤被覆率 6%と表面に親水化剤が残存 ' しており親水性力保持されていた。結果を表 1に示す。

また膜断面の SEM写真を図 1に示す。

実施例 2

[0099] 膜の製造例 1に従レ、、 PPEおよび親水化剤としてのプル口ユック F68 (PPG_PEG ブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)を用いて平膜を作成した膜厚は 180 μ m、気孔率 80。/。、透水性能は 37. 7 X 10— ⁷ (m³ (hr-m²-Pa) )、最大孔径 154nmであった。水との接触角は 64° 、膜の表面親水化剤被覆率 39% 、エタノール浸漬後においても表面親水化剤被覆率 13%と表面に親水化剤が残存しており、親水性が保持されていた。 γ線照射前後における色変化の程度 Δ Ε*は、 25KGyで 3. 62、 57KGyで 4. 01であった。結果を表 1に示す。

また膜断面の SEM写真を図 2に示す。

実施例 3

[0100] ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の製造例に従レ、、ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を製造した。ポリスチレンとポリエチレングリコールの組成比 62 38 (重量％)、数平均分子量 20, 100、分子量分布 1. 7であった。膜の製造法 1に従い、 PPEとポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体からなる平膜を作成した。

膜厚 188 // ιη、最大孔径 82mnであり、水との接触角は、 67° であった。膜の表面親水化剤被覆率 28%、エタノールに浸漬後においても表面親水化剤被覆率 28%と表面に親水化剤が残存しており、親水性が保持されていた。結果を表 1に示す。実施例 4

[0101] 膜の製造法 2に従レ、、内部凝固液として ΝΜΡΖ水（70/30重量％)を用レ、、卷取り速度 4200m/時間で、 PPEとプノレ口ニック F68 (ポリプロピレングリコール一 PEG ブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)からなる中空糸膜を作成した。

膜厚 28 m、内径 169 μ m、最大孔径 142nmであった。膜の表面親水化剤被覆率 40%、エタノール浸漬後におレ、ても表面親水化剤被覆率 12%と表面に親水化剤が残存しており、親水性が保持されていた。 IgGl量体の透過率が 20%、 IgG2量体の透過率 11%とサイズによって透過率が異なり分離性能が発現した。結果を表 1に示す。

実施例 5

[0102] 膜の製造法 2に従い、内部凝固液としてエチレングリコール (和光純薬株式会社、以下、「EG」と略す）を用レ、、卷取り速度 4200m/時間で、 PPEとプノレ口ニック F68 ( PPG— PEGブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)からなる中空糸膜を作成した。

膜厚 30 ΠΙ、内径 184 / m、最大孔径 119nmであった。膜の表面親水化剤被覆率 37%、エタノール浸漬後においても表面親水化剤被覆率 12%と表面に親水化剤が残存してお.り、親水性が保持されていた。 IgGl量体の透過率が 14%、 IgG2量体の透過率 5%とサイズによって透過率が異なり分離性能が発現した。結果を表 1に示す。

実施例 6

[0103] 実施例 3で製造したポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を用い、膜の製造法 2に従い、内部凝固液として NMPZ水（70 30重量％)を用レ、、巻取り速度 4200mZ時間で、 PPEとポリスチレン一ポリエチレングリコ一ルブロック共重合体力なる中空糸膜を作成した。

膜厚 30 // m、内径 173 μ πι、最大孔径 90nmであった。膜の表面親水化剤被覆率 38%、エタノール浸漬後においても表面親水化剤被覆率 36%と表面に親水化剤が残存しており、親水性が保持されていた。タンパク吸着量は、 2. S / g/cm²と PPE ゥ 3

のみのそれと比較して低減されていた。 IgGl量体の透過率が 8%、 IgG2量体の; ί 過率 3%とサイズによって透過率;^異なり分離性能が発現した。結果を表 1に示す。また膜断面図の SEM写真を図 3に示す。

実施例 7

[0104] ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体の製造例に従レ、、ポリスチレン一ポリエチレングリコ一ルブロック共重合体を製造した。ポリスチレンとポリエチレングリコールの組成比 75 25 (重量％)、数平均分子量 24, 300、分子量分布 1. 8で · ,あった。膜の製造法 2に従い、内部凝固液として EGを用いて、卷取り速度 4200m// 時間で、 PPEとポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体力なる中空糸膜を作成した。

膜厚 28 rm、内径 185 μ πι、最大孔径 85nmであった。膜の表面親水化剤被覆率 38%、エタノール浸漬後においても表面親水化剤被覆率 36%と表面に親水化剤が残存しており、親水性が保持されていた。結果を表 1に示す。

実施例 8

[0105] 実施例 3で製造したポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体を用レヽ、膜の製造法 2に従い、 252gの PPE、 99gのポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体、 1, 449gの NMPからなる膜原液を用レ、、内部凝固液として NMP Z水（70Z3Q重量⁰ /₀)、巻取り速度 4, 200mZ時間で、 PPEとポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体力なる中空糸膜を作成した。

膜厚 26 μ πι、内径 172 /z m、透水性能は 59. 0 X 10一⁷

)、最大孑 L径 105nmであった。タンパク吸着量は、 0. 3 /i _g cm²と極めて低かった。 IgGl 量体の透過率が 18%、 IgG2量体の透過率 7%とサイズによって透過率が異なり分離性能が発現した。結果を表 1に示す。

実施例 9

[0106] 膜の製造例 2に従レ、、内部凝固液として NMPZ水（50Z50重量。 /₀)を用レ、、卷取り速度 4200m/時間で、 PPEおよび親水化剤としてのプル口ニック F68 (PPG—PE Gブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)からなる中空糸膜を作成した。膜厚は 35 μπι、内径は 197 m、気孔率 74%、透水性能は 2.5X10"⁷(mV(h r-m²-Pa))₀ "/線照射前後における強度は、非照射時で 7.0N、 25KGyで 7· 1Ν、 57KGyで 7. ONと照射前後で強度の劣化は認められなかった。更に、伸度は非照射時で 147%、 25KGyで 147%、 57KGyで 143%と照射前後で変化せず、劣化は認められなかった。結果を表 1に示す。

また膜断面の SEM写真を図 4に示す。

実施例 10

[0107] 膜の製造例 2に従レ、、内部凝固液として EGを用レ、、巻取り速度 4200m/時間で、 PPEおよび親水化剤としてのプル口ック F68 (ポリプロピレングリコール一 PEGブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)からなる中空糸膜を作成した膜厚は 32;zm、内径は 167 μιη、気孔率 78%、透水性能は 39.7X10~⁷(mV( hr'm²'Pa))であった。結果を表 1に示す。

実施例 11 '

[0108] 膜の製造例 2に従い、内部凝固液として EGZNMP(50/50重量。 /₀)を用レ、、卷取り速度 4200mZ時間で、 PPEおよび親水化剤としてのプル口ニック F68 (ポリプロピレングリコールー PEGブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社）力なる中空糸膜を作成した。 .

t27 μ m,内径は 170 /im、気孔率 73%、透水性能は 51.5X10"⁷(mV( hr'm²'Pa))であった。結果を表 1に示す。

実施例 12

[0109] 膜の製造例 2に従い、内部凝固液としてテトラエチレングリコール (和光純薬株式会社、以下「TEG」と略す）を用レ、、卷取り速度 4200m/時間で、 PPEおよび親水化剤としてのプル口ニック F68 (ポリプロピレングリコール一 PEGブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)からなる中空糸膜を作成した。

膜厚は 21 μ m、内径は 203 μ m、気孔率 69%であり、膜の断面にマクロボイドを有さない構造であった。透水性能は 30.3X 10— ⁷(m³ (hr'm²'Pa))であった。結果を表 1に示す。実施例 13

[0110] 膜の製造例 2に従い、内部凝固液に 1., 4一ブタンジオール (和光純薬株式会社、以下 ¾。」と略す）を用レ、、卷取り速度 4200mZ時間で、 PPEおよび親水化剤としてのプノレロニック F68 (ポリプロピレングリコール一 PEGブロック共重合体、数平均分子量 8400、旭電化株式会社)からなる中空糸膜を作成した。

膜厚は 25 m、内径は 190 μ πι、気孔率 73%であり、膜の断面にマクロボイドを有さない構造であった。透水性能は 83. l X lCT⁷ (m³ (hr' m² ' Pa) )であった。結果を表 1に示す。

[0111] [比較例 1]

親水化剤を添加せず、 2gの PPEと 8gの NMPからなる膜原液を用レ、たこと以外は、膜の製造例 1に従レ、、 PPEのみを用レ、て平膜を作成した。

膜厚は 148 μ πι、気孔率 71 %、透水性能は 5. 8 X 10— ⁷ (m³/ (hr' m²' Pa) )、最大孔径 69nm、水との接触角は 97° であった。結果を表 1に示す。 .

γ線照射前後における色変化の程度 Δ Ε*は、 25KGyで 2. 48、 57KGyで 3· 07 であった。また、強度は非照射時で 8, 2N、 25KGyで 8. ON、 57KGyで 8. 2Nと照射前後で強度の劣化は認められなかった。更に、伸度は非照射時で 127%、 25KG yで 126%、 57KGyで 130%と照射前後で変化せず、劣化は認められなかった。タンパク吸着量は、 3. 8 μ gZcm²と高レ、値を示した。 IgGl量体および 2量体の透過率はともに 1 %以下であった。これは、タンパク吸着により閉塞していると推測される。結果を表 1に示す。

また膜断面の SEM写真を図 5に示す。

[0112] [比較例 2]

特開平 3— 6527に開示された PPE非対称ガス分離膜の製造をおこなった。 8. Og の NMPに 2. Ogの PPEを加え、 110°Cで加熱溶解させ、高分子溶液を作成した。こ、の高分子溶液を 110°Cに加熱されたガラス板上に静かに垂らし、アプリケーターを用いてむらなく広げ、そのまま、 3分間乾燥した。弓 Iき続いて、 25°Cの凝固液 (純水）中に浸漬し、うすく白色した高分子膜を得た。この平膜は、 25°Cの水を用いて数回、浸漬 '洗浄し、自然乾燥させた。 ' 得られた膜の膜厚は 99 /i m、気孔率 51%、透水性能試験時には純水を透過させることができなかった。従って透水性能は 0 (m³ (hr'm²'Pa) )である。また最大孔径試験も機器の圧力限界である 1. 5MPaにおいてもガス透過が生じな力たことから測定を断念した。結果を表 1に示す。

特開平 3— 6527の記載に基づき作成した PPE非対称ガス分離膜はまったく透水が認められない。これは膜表面孔径が非多孔化されているためと考えられる。また、 S EMによる断面観察結果（図 6)からみても膜の最表面は、実施例とは異なり殆んど空 . 隙の存在しない構造であることが判る。

また膜断面の SEM写真を図 6に示す。

[0113] [比較例 3]

PPEの代りとして PSf (ソルべィアドバンストポリマーズ株式会社、 P— 1700)および、親水化剤としてポリビュルピロリドン (ISP-ジャパン株社、 K—90、以下「PVP」と略す）、成膜時の温度、膜原液および内部凝固液の温度を 60°Cとしたこと以外は膜の製造方法 1に従い、平膜を得た。

膜厚は 159 μ πι、気孔率 84°/。、透水性能は 34. 6 >< 10—⁷ (111³/ 01]：' 111² &) )であり透水平均孔径 72nm、最大孔径 78nmであった。

^線照射前後における色変化の程度 Δ Ε*は、 25KGyで 7. 57、 57KGyで 11. 1 6であり、実施例 2よりも変色が大きかった。

γ線照射前後における強度は非照射時で 9. 2N、 25KGyで 8. 0N、 57KGyで 8 . 2Nと照射後で強度の低下が認められた。更に、伸度は非照射時で 137%、 25KG yで 117%、 57KGyで 120%と照射後に低下することが判った。結果を表 1に示す。また膜断面の SEM写真を図 7に示す。

[0114] [比較例 4]

PPEの代りとして PSfおよび、親水化剤として PVP、また成膜時の温度、膜原液お、よび内部凝固液の温度を 60°Cとしたこと以外は膜の製造方法 2に従い、巻取り速度 3000mZ時間で中空糸膜を作成した。

膜厚は 45 // πι、内径は 185 /i m、気孔率 87%、透水性能は 12. 8 X 10~⁷(mV( hr'm²'Pa) )であった。 ' γ線照射前後における色変化は測定しなかった。 γ線照射前後における強度は非照射時で 6. 6N、 25KGyで 6. 3N、 57KGyで 6. 2Nと照射後で強度の低下が認められた。更に、'-伸度は照射卩寺で 170%、 25KGyで 150%、 57KGyで 138%と照射後に低下することが判った。結果を表 1に示す。

また膜断面の SEM写真を図 8に示す。

[0115] 実施例 1 _ 13から、平膜、中空糸膜と様々な形態で広い範囲の透水性能を有する膜が製造可能であることが判る。それぞれの膜の SEM断面写真からは各実施例の膜表面が微小な凝集粒子の集まりからなり、その凝集粒子のサイズと凝集状態を制御することで孔径が制御されてレ、ると考えられる。

実施例 14

[0116] 実施例 9で製造した中空糸膜を使用して、本発明の液体処理分離モジュールを製造した。

まずケーシングの部品として以下を製造した。内径 34mm、外形 37mm、長さ 0. 3 6mのポリカーボネート製パイプに、両端から 45mmの位置を中心に直径 14mmの孔を 2箇所開け、次いで内径 10mm、外形 14mm、長さ 30mmのポリカーボネート製ノ《イブにエポキシ接着剤（コニシ株式会社ボンドクイックセット 5分型、主材 2g、硬化剤 2g)を塗布、差し込んで接着した。その後 24時間硬化させ、ケーシングの中央部分を得た。また内径 10mm、外形 14mm、長さ 30mmのポリカーボネート製パイプを直径 40mm、厚み 2mmの円板に接着し、内径 37mm、外形 40mm、長さ 20mmのポリカーボネートパイプに接着したものを 2つ製造し、ケーシング中央部分の両端に接続される蓋を得た。

実施例 9の中空糸膜 9900本を束ね、ポリエチレン製フィルムで包み、長さ 0. 40m に裁断し片方の端面に封止剤（コニシ株式会社ボンドクイックセット 5分型、主材 100 g、硬化剤 100g、粘度調整用のアセトン 30g添加）を塗布し、端面の目止めを行い、 ' 2時間硬化させた。

[0117] ポリエチレン製フィルムをはずしながら、中空糸束の目止めを実施していない端面の方からケーシング中央部分内に収容した。その後、ケーシング中央部分からはみ出している目止めをおこなっていない方の中空糸束を、ケーシング中央部分の端面に沿ってカッティングし、平滑にした。

平滑にした端面に封止剤注入用のチューブを付け、回転する台の上に、台とケーシング中央部分の重心を一致させて固定した。 1000回転 Z分の回 fe速度で回転させながら封止剤を注入した。注入時の封止剤の温度は 40°Cであった。注入中、余剰な封止剤は、ケーシング中央部分に付いた内径 10mm、外形 14mmの枝管から流れ出した。回転終了後余剰な封止剤は除去した。その後 2時間硬化をおこなった。 ' 次いで、ケーシング中央部分からはみ出した、最初に目止めしてあった方の中空糸束をケ一シングに併せてカッティングし、端面を平滑にした。その後、同様に回転させながら、封止剤を注入し、 24時間硬化させた。 .

その後、ケーシング中央部分の各端から 40mmの位置で、ケーシング中央部分と収容されている中空糸束を切断した。切断端面に接着剤を付けないように、注意深く接着剤を塗布し、蓋をケ一シング中央部分の両端に接着した。 24時間硬化をおこなつた。 '

内径 197 /z m、膜厚 35 /ι πι、長さ 0. 25mの中空糸膜 9900本を使用した 1. 5m² の膜面積を有する、液体処理分離モジュールを得た。液体処理分離モジュールの概略を図 9に示す。

ト 1]

実験結果一覧

〔〕

'•■• I は未測定

〔〕実験結果一黄 (つづき)

「·'·」は朱測定

実験結果一覧(つづき)

「'-つは未測定

Claims

DOハハ c / 1 QQ?WO 2007/018284 PC會 T 42 ^ TCT/JP2006/315902 請求の範囲親水化剤によって親水化されたことを特徴とする下記式（1)で表される芳香族ェテル系高分子からなる液体処理分離膜。

[化 1]

(R\ R²、 R³、 R R R⁶は水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の mは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。 )

[2] 親水化剤がノニオン性であることを特徴とする請求項 1記載の液体処理分離膜。

[3] 親水化剤がポリエチレングリコール系高分子または/およびポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを含有する高分子からなることを特徴とする請求項 1または 2記載の液体処理分離膜。

[4] 親水化剤が疎水性高分子とノニオン性親水性高分子からなるブロック共重合体か

らなることを特徴とする請求項 1または 2記載の液体処理分離膜

[5] 親水化剤が疎水性高分子とポリエチレングリコール系高分子からなるブロック共重

合体からなることを特徴とする請求項 1一 4のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[6] ポリスチレン一ポリエチレングリコールブロック共重合体および下記式（1)で表され

る芳香族エーテル系高分子を含有する高分子組成物からなる膜原料。

' [化 2]

(R\ R R\ R R⁵、 R⁶は水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機食能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の πιは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。 )

[7] 請求項 6記載の膜原料から成膜した液体処理分離膜。

[8] 親水化剤の数平均分子量が 500— 50， 000である、または親水化剤が疎水部と親水性セグメントからなる化合物で親水性セグメントの数平均分子量が 500— 50, 000 であることを特徴とする請求項 1 _ 5, 7のいずれかに t己載の液体処理分離膜。

[9] 膜形態が平膜であることを特徴とする請求項 1一 5, 7, 8いずれかに記載の液体処理分離膜。

[10] 膜形態が中空糸膜であることを特徴とする請求項 1一 5, 7， 8のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[11] 透水性能が 6. 0 X 10^_7 (m³/ (hr-m² 'Pa) )以上であることを特徴とする請求項 1

—5, 7— 10のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[12] 透水性能が 10. 0 X 10^{_ 7} (m³/ (hr'm² ' Pa) )以上であることを特徴とする請求項

1 - 5, 7— 11に記載の液体処理分離膜。

[13] 膜中にマクロボイドを有さないことを特徴とする請求項請求項 1— 5, 7— 12に記载の液体処理分離膜。

[14] 医薬品の精製、濃縮、または分離用途に用レ、られることを特徴とする請求項 1— 5，

7_ 13のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[15] タンパク質またはノおよび抗体の精製、濃縮、または分離用途に用レ、られることを特徴とする請求項 1— 5, 7— 13のいずれかに記載の液体処理分離膜。 WO 2007/018284 ΡΓΐΦ -^ΤP^ΓC^>T^Ο/J^ΑP200^{/ 1}

6^? ^Q0 /315902

44

[16] 血液処理を含む医療用途に用いられることを特徴とする請求項 1 _ 5, 7— 13のいずれかに記載の液体処理分離膜。

[17] 飲食品製造用途に用いられることを特徴とする請求項 1一 5， 7— 13いずれかに記載の液体処理分離膜。

[18] 膜原液用の良溶媒として非ハロゲン系有機溶媒を用いることを特徴とする湿式成膜法で下記式 (1)で表される芳香族エーテル系高分子からなる液体処理分離膜の製造方法。

[化 3] .

(R\ R R R R⁵、 R⁶は水素、炭素数 1以上 6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数 6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中の mは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を 2成分以上含む共重合体でも構わない。 )

[19] 膜原液用の良溶媒として非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用いることを特徴とする請求項 18記載の製造方法。

[20] 膜原液用の良溶媒として N—メチル一2—ピロリドン、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N, N—ジメチルホルムアミド、 γ—ブチロラクトンのいずれか一種以上を用いることを特徴とする請求項 18, 19のいずれかに記載の製造方法。

[21] 膜原液中に親水化剤を含有することを特徴とする請求項 18— 20のいずれかに記、載の製造方法。 -

[22] 凝固液に水を含有することを特徴とする請求項 18— 21のいずれかに記載の製造方法。

[23] 凝固液に下記式（2)で表されるポリオール系溶媒を含有することを特徴とする請求 WO 2007/018284 'PCT/JP2006/315902。り

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'項 18- 22のいずれかに記載の製造方法。

[化 4]

HO—— R⁷― OH ( ² )

(R⁷は炭素数 1以上、 20以下を含む有機官能基、または、酸素原子を 1つ以上と炭素数 1以上、 20以下とを含む構造であり、 R⁷に水酸基、エーテル結合、エステル基、ケトン基、カルボン酸などを 1つ以上含んでいてもよい。 )

[24] 少なくとも粘度が 20°Cで 3cp以上の凝固液を用いることを特徴とする請求項 18— 2

3のいずれかに記載の製造方法。

[25] 成膜温度が 80°C以上であることを特徴とする請求項 18— 24のいずれかに記載の製造方法。

[26] 請求項 1 _5， 7— 13のいずれかに記載の液体処理分離膜をケーシングに収容したことを特徴とする液体処理分離モジュール。

46 902

補正書の請求の範囲

[2006年 12月 7日（07. 12. 2006) 国際事務局受理]