WO2007052839A1 - スキンレス多孔膜とその製造方法 - Google Patents

スキンレス多孔膜とその製造方法 Download PDF

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WO2007052839A1
WO2007052839A1 PCT/JP2006/322413 JP2006322413W WO2007052839A1 WO 2007052839 A1 WO2007052839 A1 WO 2007052839A1 JP 2006322413 W JP2006322413 W JP 2006322413W WO 2007052839 A1 WO2007052839 A1 WO 2007052839A1
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porous membrane
polymer
membrane
film
layer
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PCT/JP2006/322413
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French (fr)
Inventor
Takaaki Saeki
Makoto Nishizawa
Masanori Tsuruta
Takena Mochizuki
Original Assignee
Asahi Kasei Kabushiki Kaisha
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    • B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/914—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums

Definitions

  • the present invention relates to a separation membrane for removing fine particles contained in a liquid, which is a porous membrane useful as a separation membrane having a high permeation rate of liquid and the like and a high fine particle blocking performance. It relates to the manufacturing method.
  • the membrane filtration method can be used to remove fine particles of a specific size or larger by their fractionation ability regardless of the type of fine particles, and can be processed in large quantities. It is said to be excellent.
  • the filtration method using a membrane is also highly expected for use in removing unwanted substances from a useful protein-containing solution, which is an intermediate raw material for pharmaceutical and food production.
  • human or animal plasma can be used for various raw materials in the field of plasma drug product manufacturing, in the field of plasma fractionated drug manufacturing, in the field of biotechnology such as drugs, etc .; bacteria, viruses, etc.
  • biotechnology such as drugs, etc .
  • bacteria, viruses, etc. The dangers of potentially contaminating virulence substances are removed.
  • virus-mixed plasma has been used as an infusion preparation, which has caused problems in cases where transfused patients are infected with the virus. .
  • filtration membranes used in such applications particularly membranes that filter solutions with a high solid content such as plasma
  • a device that achieves a higher filtration rate without reducing the virus removal ability Is always required. This is because if the filtration rate of the membrane used is increased, the required amount can be processed in a shorter time, and the production efficiency of the target product can be increased.
  • Methods for inactivating viruses include sterilization by heat treatment and chemical treatment by chemicals such as Solvent / Degengen S / D).
  • these inactivation methods do not work equally on all viruses, depending on the type of virus.
  • the inactivation effect is limited.
  • heat-resistant hepatitis A virus cannot be expected to be inactivated by heat treatment.
  • poliovirus that causes childhood paralysis and adenovirus that causes cold symptoms do not have an envelope composed of a lipid bilayer membrane and an envelope protein, so they are enveloped by disrupting the lipid bilayer membrane.
  • the S / D method which causes protein loss and infectivity, is in principle ineffective.
  • a chemical removal process is essential.
  • viruses include parvoviruses with a diameter of 18 to 24mn and polioviruses with a diameter of 25 to 30nm, and relatively large viruses with HIV (human immunity) of 80 to 100nm in diameter. Failure virus).
  • a microporous membrane having at least a maximum pore size of lOOnm or less is required.
  • virus removal membranes used for the purification of blood transfusion plasma, plasma fractionated preparations, biopharmaceuticals, etc. are required to have high permeability of physiologically active substances such as albumin and globulin as well as virus removal performance. .
  • ultrafiltration membranes with a pore size of several nanometers or reverse osmosis membranes with a smaller pore size are suitable as virus removal membranes.
  • a microporous membrane having a pore size suitable for virus removal has a low surface pore opening property.
  • a microporous membrane having a skin layer has a low flux. This is considered to be caused by the presence of a skin layer having a low porosity, because the pores on the inner side in the film thickness direction are not fully utilized, or the skin layer itself has a large filtration resistance. Therefore, it is desirable not to have a skin layer on the surface.
  • a film having a pore size suitable for virus removal is obtained by a melt film formation method utilizing heat-induced phase separation, a polymer and a plasticizer are generally used. After melting the composition comprising the above, a skin layer is likely to be formed on the surface due to rapid cooling. Utilizing concentration-induced phase separation In the wet film forming method, a skin layer can be easily formed on the surface by rapidly depositing a polymer.
  • Patent Document 1 a polyolefin resin having specific physical properties, an organic liquid, and an inorganic fine powder are mixed, then melt-molded by T-die extrusion molding or injection molding, and the organic liquid and A method for producing a microporous polyolefin porous material by extracting an inorganic fine powder is disclosed.
  • the porous membrane produced by this method has a high filtration rate for use as a separation membrane for removing fine particles contained in a liquid having poor porosity on the outermost surface of the membrane. I could't.
  • Patent Document 2 discloses a microporous film containing a thermoplastic resin, which has a coarse structure layer with a high porosity and a dense structure layer with a low porosity, which includes the coarse structure layer and the dense structure layer.
  • a multilayer microporous membrane in which structural layers are integrated and a method for producing the same are disclosed.
  • As a method for forming the coarse structure layer at least one surface of an uncured film formed from a composition containing a thermoplastic oil and a plasticizer is a non-volatile material having a partial solubility in a thermoplastic resin.
  • a method of contacting a sex liquid is disclosed.
  • the composition extruded into a flat film is sandwiched by a cooling roll and cooled to phase separate the polymer and the plasticizer, and further cooled to form a pore structure.
  • the film thickness that can be generated during extrusion is fixed and fixed, but in the method of forming the coarse structure layer, a plasticizer exists between the cooling roll and the composition.
  • the plasticizer flows along the roll and flows out to the side of the roll, so that there is a drawback that the equipment for collecting plasticizer is required and the equipment becomes complicated.
  • the porous membrane produced by hydrophilizing the surface of the porous membrane produced by the method has a reduced decrease in filtration rate over time when a 3% ushi immunoglobulin solution is filtered. In applications where a solution having a high solid content concentration is filtered, it is necessary to further improve the filtration performance. .
  • Patent Documents 3 and 4 disclose a filtration method and system using a regenerated cellulose filtration membrane. All of these have proposed methods for separating viruses according to their size. However, all of these methods use expensive filtration membranes such as hollow fiber membranes, or require special equipment for filtration.
  • Patent Document 5 includes a prefilter region having a large hole diameter and an appropriate region having a small hole diameter.
  • a microporous filtration membrane is disclosed that is laminated after phase separation so that suitable regions are aligned with each other.
  • a skin layer with a low porosity will be formed on the surface of the appropriate layer during rapid cooling during phase separation.
  • suitable layers having skin layers are bonded together, the probability that a hole communicates from one membrane element to the other in the bonded region corresponds to the probability that the openings of the skin layers overlap each other. From this, it is clear that the flux force; Further, even when one membrane element has no skin layer and has a slightly larger pore diameter, the flux is also inhibited by the skin layer present in the other membrane element.
  • Patent Document 6 a polymer solution in which a polymer is dissolved in a solvent is applied to a support material, then air with moisture is blown, and then immersed in a non-solvent so that the pore diameter is increased on the inner side in the film thickness direction.
  • a minimal film manufacturing method is disclosed. In this method, a device for blowing air and a device for controlling the humidity in the air are required, and an exhaust fan and a duct for exhausting the evaporated solvent are required. Become. In addition, the operator may injure health by sucking the evaporated solvent.
  • Patent Document 7 discloses a method for producing a laminated film in which a plurality of polymer solutions are coated on a smooth continuous web by co-casting.
  • cooling is hindered by the web, and when the film thickness is adjusted by the cooling roll, both the roll gap and the web thickness are uniform, and the film thickness is uneven. Therefore, precise control is difficult.
  • the solvent evaporates from the surface of the polymer solution on the opposite side to the web, and the stability of the film formation is poor. There is a possibility that problems such as phase separation and pore size increase will occur.
  • Patent Document 8 discloses a method for producing a laminated film in which a plurality of polymer solutions are co-cast, phase-separated and then cooled.
  • cooling is hindered by the web, etc., as in Patent Document 7, and when the film thickness is adjusted with a cooling roll, the roll gap and the thickness of the web are not uniform.
  • the film thickness is uneven, precise control is difficult.
  • the solvent evaporates from the polymer solution surface on the side opposite to the web, etc., and the stability of film formation deteriorates. There is a potential for problems such as phase separation before contact, which increases the pore size.
  • Patent Document 9 a composition having a polymer concentration of 40 to 80 parts by weight, a solvent of 20 to 60 parts by weight, and a fluorine compound of at least 0.5 parts by weight or more is melted to form a feed block or a matrix.
  • a method for producing a laminated film is disclosed in which a porous or non-porous layer is laminated on a microporous layer by coextrusion using a rutile two-hold die.
  • it does not describe any conditions for virus removal and high filtration rate.
  • it since it contains a fluorine compound and exhibits water repellency, it is not suitable for liquid filtration. -.
  • Patent Document 10 a structure in which an in-plane average pore diameter is a minimum, a portion in which the in-plane average pore diameter is larger than the minimum portion, and a minimum portion is arranged from the inner wall surface of the hollow fiber to the outer wall surface.
  • a hollow fiber membrane having at least one pair in the film thickness direction is disclosed.
  • the in-plane average pore diameter is larger than the minimum portion existing between the two minimum portions in the film structure. It is clear that the porosity of the part where the diameter is large is extremely large. The presence of such a layer with a high porosity inside the membrane may be crushed by external pressure.
  • the patent literature discloses a method for inducing microphase separation from the inside and outside of a hollow fibrous material by contacting the solidified liquid from inside and outside of the hollow fibrous material as a method for producing a membrane having the above structure. It is disclosed.
  • a flat porous membrane is manufactured using such a method, there will be a solvent on both surfaces of the polymer solution, and the solidifying liquid will flow when sandwiched between rolls and cooled. As a result, the polymer solution cannot be pressed firmly and it is difficult to make the film thickness uniform.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 60-23130
  • Patent Document 2 WO03 0267.79A1 pamphlet
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 1 192368
  • Patent Document 4 JP-A-11254254
  • Patent Document 5 Special Table 2006—No. 503685
  • Patent Document 6 GB2199786A Brochure ''
  • Patent Document 7 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-7211
  • Patent Literature 8 US2002Z0113006A1 Pamphlet
  • Patent Literature 9 WO03Zl0431QA2 pamphlet
  • Patent Document 10 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-184108
  • the present invention provides a separation membrane for removing fine particles contained in a liquid, a porous membrane useful as a separation membrane having a high permeation rate of liquid and the like and a high fine particle blocking performance, and It is an object to provide a manufacturing method thereof. '
  • a composition having at least two types of polymer concentrations including at least a high molecule and a plasticizer has a high molecular concentration.
  • Permeation speed with a high open area ratio while having a pore size that prevents fine particles by the melt film formation method in which layers composed of a low composition are positioned on both sides of a high polymer concentration layer And found that a high film can be obtained, and completed the present invention.
  • the present invention is as follows.
  • High and low including polymer and plasticizer At least two kinds of compositions having two kinds of polymer concentrations are heated to the melting point of the polymer or higher and melted independently independently.
  • a layer made of a composition having a low polymer concentration becomes a layer having a high polymer concentration by extruding the composition in contact with each other in a mold having an internal structure divided into at least three layers from the outlet to the outlet side.
  • a step of obtaining a molten laminate of the high-concentration composition and the low-concentration composition by the step of laminating so as to be positioned on both sides of the substrate, the molten laminate on the cooling surface at least 80 ° C.
  • a method for producing a skinless porous membrane comprising: a step of obtaining a molded product by directly contacting both sides of the molded product; and then a step of removing substantially all the plasticizer from the molded product.
  • a step comprising preparing at least two compositions having two polymer concentrations, a step of independently molding each into a sheet, and a composition comprising a composition having a low polymer concentration.
  • Obtaining a molded product by directly contacting both sides of the molten laminate to a cooling surface at least 80 ° C lower than the melting temperature, and then removing substantially all the plasticizer from the molded product.
  • a method for producing a skinless porous membrane comprising the steps of:
  • a method for producing a skinless porous membrane further comprising the step of bringing the surface of the pores into a hydrophilic state by bringing 2-hydroxypropyl acrylate into contact therewith.
  • a skinless porous membrane having an average pore size of lOOnm or less, an average pore size determined from a water permeability measurement method larger than the maximum pore size, and having at least two or more minimum pore size layers in the low porosity layer.
  • the cross-sectional aperture ratio of the high porosity layer is at least 10% higher than that of the low porosity layer.
  • the polymer is any of polyolefin, polyester, polyamide, fluorinated hydrocarbon polymer, polyphenylene ether, polyacetal, polyurethane, polyethersulfone, ( 5 ) to (11).
  • the skinless porous membrane according to any one of the above.
  • a bioactive substance is obtained from a liquid containing at least one component selected from bacteria, fungi, viruses, pathogenic prions, leukocytes, and cell-derived particles, and a bioactive substance.
  • the filtration speed and high virus removal performance can provide a separation membrane that can process a large amount of high-concentration pharmaceuticals, and can provide highly safe pharmaceuticals with higher production efficiency.
  • FIG. 1 is a scanning electron micrograph obtained by observing the surface of the porous membrane obtained in Example 1 at a magnification of 15000 times.
  • FIG. 2 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section of the porous film obtained in Example 1 at a magnification of 150 times.
  • FIG. 3 is a scanning electron micrograph of the surface vicinity of the cross section of the porous membrane obtained in Example 1 observed at 15,000 times.
  • FIG. 4 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section of the porous film obtained in Example 1 near a boundary between layers having different pores at 300,000 times.
  • FIG. 5 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section near a boundary between layers having different pore diameters at a magnification of 15,000 in the porous film obtained in Example 1.
  • FIG. 6 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section near the center of the porous film obtained in Example 1 at a magnification of 15,000 times.
  • FIG. 7 is a scanning electron micrograph obtained by observing the surface of the porous film obtained in Example 2 at a magnification of 15000 times.
  • FIG. 8 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section of the porous film obtained in Example 2 at 150 times. '
  • FIG. 9 is a scanning electron micrograph of the surface vicinity of the cross section of the porous membrane obtained in Example 2 observed at 15000 times.
  • FIG. 10 is a scanning electron micrograph of the porous film obtained in Example 2 in which a cross section near the boundary of layers having different pore diameters is observed at a magnification of 3 000 times.
  • FIG. 11 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section in the vicinity of the boundary between layers having different pore diameters at 15,000 times in the porous film obtained in Example 2.
  • FIG. 12 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section near the center of the porous film obtained in Example 2 at 15,000 times.
  • FIG. 13 is a scanning electron micrograph obtained by observing the surface of the porous film obtained in Comparative Example 2 at a magnification of 15000 times.
  • FIG. 14 is a scanning electron micrograph obtained by observing the surface of the porous membrane obtained in Example 4 at a magnification of 15,000 times.
  • FIG. 15 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section of the porous film obtained in Example 4 at 100 times.
  • FIG. 16 is a scanning electron micrograph of the surface vicinity of the cross section of the porous membrane obtained in Example 4 observed at a magnification of 5000 times.
  • FIG. 17 is a scanning electron micrograph of the porous film obtained in Example 4 in which the cross section near the boundary between layers having different pore diameters is observed at a magnification of 3 000 times.
  • FIG. 18 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section near the boundary of layers having different pore diameters at a magnification of 10,000 times in the porous film obtained in Example 4.
  • FIG. 19 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section near the center of the porous film obtained in Example 4 at a magnification of 1 to 0000 times.
  • FIG. 20 is a scanning electron micrograph of the surface of the porous film obtained in Example M 6 observed at 15,000 times.
  • FIG. 21 is a scanning electron micrograph obtained by observing the cross section of the porous film obtained in Example 6 at 200 times.
  • FIG. 22 is a scanning electron micrograph of the vicinity of the surface of the cross section of the porous membrane obtained in Example 6 observed at a magnification of 5000 times. '
  • FIG. 23 is a scanning electron micrograph obtained by observing a cross section near the boundary of layers having different pore diameters at a magnification of 5 000 in the porous film obtained in Example 6.
  • the skinless porous membrane of the present invention is a polymer porous membrane having a three-layer structure in which a high porosity layer is laminated on both sides of a low porosity layer, and a bubble point method in which skin layers are formed on both surfaces.
  • the maximum pore diameter determined in (10) is 10 nm or more and lOOnm or less, the average pore diameter determined from the water permeability measurement method is larger than the maximum pore diameter, and the low porosity layer has at least two small pore layers. And features.
  • the skinless porous membrane of the present invention provides at least two kinds of compositions having at least two kinds of high and low molecules containing at least a polymer and a plasticizer, and the layer of the low concentration composition has the high concentration. It can be obtained by laminating so as to be located on both sides of the layer of the concentration composition and using a melt film formation method.
  • the melt film-forming method is a step of heating the composition above the melting point of the polymer to uniformly melt it, a step of forming the molten composition into a film, a plasticizer in the film, and possibly inorganic particles. Therefore, the process power for removing the plasticizer and inorganic particles in the film is also increased.
  • a molecule is a material for forming a film
  • a polymer that is usually used as a film material can be used, such as polyethylene, polypropylene, poly 4-methyl 1 Polyolefins such as monopentene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyesters such as polybutylene terephthalate, polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polyvinylidene fluoride, ethylenenotetrafluoroethylene, polychloroethylene trifluoroethylene, etc. Fluorinated hydrocarbon polymer, polyphenylene ether, polyacetal, polyurethane, polyether sulfone or a mixture thereof.
  • polyethylene, polypropylene, or polyvinylidene fluoride as a rate material because a film having excellent film formability and high strength can be obtained.
  • These polymers may be copolymers with other polymers, and other polymers may be graft polymerized on the side chain.
  • a polymer having a hydrophilic surface such as an ethylene vinyl alcohol copolymer or polyvinyl alcohol can be used, and the hydrophilic step can be omitted.
  • the plasticizer used in the present invention can be uniformly melted at a temperature equal to or higher than the crystal melting point of the polymer when mixed with the polymer used as a film material and heated. When cooled, a material having a thermally induced phase separation point at a temperature equal to or higher than normal temperature is used.
  • plasticizers include bis (2-ethylhexyl) phthalate (hereinafter abbreviated as “DOP”), diisononyl phthalate (hereinafter abbreviated as “DINP”), diisodecyl phthalate (hereinafter referred to as “DIDP”).
  • di (n-octyl) phthalate hereinafter abbreviated as “DnOP”), di (n-butynole) phthalate (hereinafter abbreviated as “DBP”), dicyclohexyl phthalate (hereinafter referred to as “DCHPJ”)
  • DnOP di (n-octyl) phthalate
  • DBP di (n-butynole) phthalate
  • DCHPJ dicyclohexyl phthalate
  • trimellitic acid esters such as trimellitic acid tris (2-ethylhexyl
  • sebacic acid esters such as dibutyl sebacate
  • adipic acid esters such as dibutyl adipate.
  • Phosphate esters such as tri (2-ethylhexyl) phosphate, long-chain alkyl esters such as taroamines and stearates, higher fatty acid alcohols such as stearyl alcohol, hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax Preferred are plasticizers, etc.
  • plasticizers etc.
  • bis (2-ethylhexyl) phthalate and bis (n-butyl) phthalate which are highly compatible with each other. It may be used in combination to adjust.
  • the mixing ratio of the polymer and the plasticizer is preferably selected so that the ratio of the polymer is 10 to 80% as the weight ratio of 15 to 70%. More preferably, it is particularly preferably 20 to 60 '%. If the polymer content is less than 10% by weight, the film formability is lowered, and practical strength cannot be obtained. On the other hand, when the proportion of the polymer exceeds 80% by weight, the porosity becomes small, and the permeation rate of pure water decreases.
  • inorganic particles having a fine particle diameter may be contained in the composition in addition to the polymer and the plasticizer. If inorganic particles are included in the composition, the inorganic particles become a plasticizer support, improve the dispersibility of the polymer and plasticizer in the composition, improve the uniformity during heating and melting, and during cooling. This contributes to improving the uniformity of thermally induced phase separation.
  • Inorganic particles include particles composed of metal oxides, metal hydroxides, metal carbonates, and derivatives thereof, such as calcium carbonate, titanium dioxide, amorphous silicon dioxide (hereinafter “silica particles”). Is called). Silica particles are especially preferred because they can be easily extracted with an alkaline solution after film formation.
  • the particle size of the inorganic particles As the particle size of the inorganic particles, lnm to lmm is preferable as the primary particle size, lnm to 1 im is more preferable, and lnm to (! 1 ⁇ m is particularly preferable. Inorganic particles also increase the compatibility with the polymer. Therefore, the surface of the particles may be chemically modified, for example, in the case of silica particles, the type generally referred to as hydrophobic silica particles corresponds to this, (Product grade example: R972), Leo mouth seal hydrophobic product (Product grade example: DM-10), etc. Further, the method for producing these silica particles is not particularly limited, such as a wet method and a dry it method.
  • the weight ratio of the inorganic particles to the plasticizer is 1 to 10 to: It is preferable to select 10 to 1: 1 to 5 to 5 to 1 is more preferable 1 to 3 to 1 A 3 to 1 ratio is particularly preferred. By selecting the weight ratio within this range, it is possible to obtain a membrane having the necessary opening property in order to have a practical permeation rate.
  • antioxidants especially hindered phenolic antioxidants, to suppress thermal degradation of polymers.
  • Irganox Ciba 'Specialty' Chemicals Co., Ltd.
  • Addition of 0.01 to 1% by weight to the polymer is recommended to maintain the strength of the resulting film.
  • a first method for uniformly melting the above composition is charged into a continuous resin kneading apparatus such as a screw extruder in which the polymer and an additive as necessary are heated.
  • a continuous resin kneading apparatus such as a screw extruder in which the polymer and an additive as necessary are heated.
  • This is a method in which a polymer is uniformly melted by heating and kneading by introducing a plasticizer at an arbitrary ratio while heating and melting the polymer.
  • the polymer may be charged in any form of powder, granule, or pellet.
  • the plasticizer is preferably liquid at normal temperature.
  • the extruder a single screw screw extruder, a twin screw different direction screw extruder, a twin screw same direction screw extruder, or the like can be used.
  • a second method for uniformly melting is to preliminarily mix a polymer, a plasticizer, or an additive as necessary using a stirring device such as a Henschel mixer, and disperse each raw material.
  • the obtained composition is put into a heated screw type extruder and melted uniformly while being heated and kneaded.
  • the composition is charged in the form of a slurry when the plasticizer is liquid at room temperature, and in the form of granules when the plasticizer is liquid at room temperature and the composition contains inorganic particles such as silica.
  • the plasticizer is solid at room temperature, it may be powdered or granular.
  • a third method for uniform melting is a simple resin kneading apparatus such as a Brabender or a mill. This is a method of using a mixture, or a method of melting and kneading in a batch type kneading container such as a mixer. According to this method, since it is a notch-type process, the productivity is not good, but there is an advantage that a wide variety of compositions can be easily formed and the degree of freedom is high.
  • composition uniformly melted as described above is formed into a film in a laminated state by the following method after bow I.
  • a first method for forming a film at least two types of high and low polymer concentrations are put into separate heated screw extruders and heated and mixed uniformly. After melting, each sheet is extruded separately through a flat film forming die, and then the sheet having a high concentration of polymer is not brought into contact with both surfaces of the sheet having a high concentration of polymer. It is a method of introducing, rolling and winding with a winder.
  • a second method for forming a film at least two types of high and low polymer concentrations are introduced into separate heated screw extruders, and uniformly heated and mixed. In this method, after being melted, they are extruded together while being brought into contact with each other in a mold, and wound by a scraper. At this time, a mold for molding the composition melted by a separate extruder has an internal structure in which at least three layers are divided from the inlet side to the outlet side. However, the point where each composition joins can be arbitrarily provided between the inlet and the outlet of the mold.
  • a third method of forming a film at least two types of high and low polymer concentrations are prepared, and each is introduced into a separately heated screw extruder and melted uniformly while heating and mixing. Then, using a flat film molding die, each is extruded separately into a sheet, and the next layer has a high polymer concentration, and both surfaces of the sheet have a polymer concentration lower than the polymer concentration.
  • This is a method in which the layered body is heated in a compression molding machine and remelted and then cooled.
  • the composition that melts may further contain inorganic particles.
  • the sheet-like film extruded from the die is usually used as a sheet of a cooling and rolling apparatus called a casting apparatus. While winding and adjusting the thickness by sandwiching and extruding the molten laminate at the ⁇ part, the winding speed is adjusted so that an appropriate winding tension is obtained. It is wound up by a machine. In order to obtain a pore size that allows virus removal, it is preferable to rapidly cool at the roll portion of the casting apparatus. Therefore, the surface temperature of the roll is preferably 80 ° C. or more lower than the melting temperature.
  • the film obtained by the above film forming method contains a plasticizer and, in some cases, inorganic particles in the film, the plasticizer and inorganic particles are subsequently removed from the film. Then, the removal method will be described next.
  • the extraction solvent for extracting the plasticizer is a poor solvent for the polymer used as the membrane material and a good solvent for the plasticizer, and has a boiling point as a membrane material. Desirably lower than the melting point of the molecule.
  • the plasticizer is a phthalate ester
  • hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane
  • halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane
  • ethanol and isopropanol Alcohols such as ethyl ether, ethers such as tetrahydrofracture, and ketones such as acetone methylethylketone are suitable
  • methylene chloride is particularly preferred because of its excellent extractability.
  • the order of extraction is not particularly limited, but the plasticizer is more preferable than the inorganic particles because of its workability. It is preferable to perform the extraction first.
  • the plasticizer, and in some cases, both the plasticizer and the inorganic particles can be removed from the membrane to obtain a porous membrane.
  • the film from which the plasticizer, and in some cases both the plasticizer and inorganic particles are extracted may be further surface treated with a hydrophilic polymer.
  • the maximum pore diameter determined by the bubble point method of the porous membrane of the present invention is preferably on lOnmJ ⁇ and below lOOnm.
  • the bubble point method is a method for evaluating the size of the largest hole in the membrane by measuring the permeation of gas while the membrane is filled with liquid.
  • the maximum pore diameter in the present invention is a value measured by a bubble point method in accordance with ASTM F316-86. Specifically, the evaluation film set in the filter holder 1 is dipped in the test solution and moistened, and one side of the filter is slowly pressurized with air. The lowest pressure at which the flow meter installed on the gas permeation side of the filter detects the rising of the stable flow bubble is recorded as the bubble point, and converted to the maximum pore size using the formula described later.
  • the maximum pore size of the membrane By setting the maximum pore size of the membrane to lOOnm or less, when filtering a solution containing particles to be removed, such as viruses, the concentration in the solution of relatively large viruses such as AIDS virus is reduced. be able to.
  • the maximum pore size can be designed as small as possible. If you want to remove a wider range of viruses, the maximum pore size is preferably 75 nm or less and 55 nm or less. More preferably, it is 45 nm or less.
  • the average pore diameter determined from the water permeation measurement method of the porous membrane of the present invention is preferably larger than the maximum pore diameter determined by the bubble point method.
  • the permeability measurement method is a method of calculating the average pore diameter of the membrane from the amount of permeability, porosity, and film thickness of pure water when pressure is applied to the membrane. Details will be described.
  • the average pore size determined from the permeability measurement method is larger than the maximum pore size determined by the bubble point method.
  • the membrane described in Patent Document 9 has a force permeation measurement method force common to the present invention in that the maximum pore diameter determined by the bubble point method is not less than lOnm and not more than lOOnm. Therefore, in order to filter a solution with a high solid content concentration such as plasma, the desired performance can be obtained because the average pore diameter obtained from the above is not larger than the maximum pore diameter obtained by the bubble point method. It is possible that it may not be possible. '
  • the average pore diameter determined from the water permeability measurement method is at least a force desired to be larger than the maximum pore diameter determined by the bubble point method, preferably 1.1 times or more, more preferably 1.5 times the maximum pore diameter. Above, more preferably 2.0 times or more.
  • the force that characterizes the membrane using the values of the maximum pore diameter and the average pore diameter; these values do not necessarily reflect the characteristics of the pore distribution of the membrane.
  • the average pore diameter determined by the water permeation measurement method satisfies the above-mentioned conditions and further falls within a certain range depending on the application.
  • the average pore diameter is 10 to 200 nm, preferably 15 to 180 nm, more preferably 20 to 160 nm.
  • the water permeability of the porous membrane of the present invention is good when the force varies depending on the pore diameter of 1 to 3000, preferably 10 to 2000, more preferably 100 to 1000.
  • the water permeability is a value obtained by converting the film thickness to 100 ⁇ , and the unit is LZn ⁇ ZhrZ CO. LMPa) / 100 m.
  • “hr” means “1 hour” as a unit time.
  • the porous membrane of the present invention preferably has a porosity of 10% or more on the membrane surface.
  • the porosity of the film surface is an area ratio occupied by voids on the film surface, and is obtained from image analysis of a scanning electron micrograph of the film surface. If the porosity of the membrane surface is less than 10%, resistance to the solution to be filtered results, and the filtration rate becomes insufficient.
  • the porous membrane of the present invention also includes a membrane composed of at least three or more layers having different open areas.
  • the term “layer” refers to a region in which the area ratio occupied by the voids measured at a certain thickness in the film thickness direction in a film thickness direction is in a certain range, and is an image of a scanning electron micrograph of the film cross section. Obtained from analysis.
  • the regions where the difference in the area ratio of the void portion measured every 1 ⁇ m in thickness is within 5% or less are assumed to be the same layer from the measurement accuracy. If the area ratio of the voids exceeds 5% for one layer in the membrane cross section, the membrane shall consist of two layers with different porosity.
  • the presence of a low porosity layer between two high porosity layers means that the percentage of high molecules in the space in the low porosity layer is high, so the strength of the membrane is increased and the membrane is crushed by external force. This is preferable because it can be prevented.
  • the cross-sectional open area ratio of the high open area layer is at least 10% larger than the cross section open area area of the low open area layer. ...
  • a layer having a small pore diameter has a force that appears in a portion having a low porosity.
  • the low porosity layer having the three-layer structure of the present invention as described above there must be at least three such small pore layer forces.
  • the leakage of particles can be prevented by another layer having a small pore diameter that exhibits further particle removability.
  • the pore diameter in the central portion of the membrane is larger than the pore diameter in the peripheral portion of the central portion.
  • the hole diameter continuously increases from the peripheral part of the central part toward the central part.
  • the film as described above has, for example, a polymer concentration of 32% by mass of a composition having a high polymer concentration, a polymer concentration of 10% by mass of a composition having a low polymer concentration, and a thickness of a molded product. Is 300 to 550 ⁇ , and the cooling rate is 30 to 170 minutes, the layer strength is composed of a composition having a high polymer concentration; If one of the boundary forces is divided into three layers in the order of the film thickness direction, the layer with the smallest pore diameter, the layer with the larger pore diameter, and the layer with the smaller pore diameter, the porous film with the inner structure is obtained. It is done.
  • the porous membrane of the present invention preferably has a porosity in a certain range, and the value is preferably 20 to 80%, preferably 30 to 80%, more preferably 40 to 80%. Les. By setting the porosity within this range, a practical filtration rate can be achieved while maintaining the mechanical strength necessary for filtration.
  • the porosity is a numerical value determined from the thickness and mass of a membrane cut out by 10 cm square, and the density of a polymer as a membrane material, and will be described in detail later. '
  • the porous membrane of the present invention has a film thickness of 10 to: LOOO / im, preferably 20 to 500 ⁇ m, more preferably 30 to 300 / m.
  • the film thickness is an average value of values obtained by measuring 10 thicknesses of different portions of the porous film using a film thickness meter. .
  • the ratio of the thickness of the high porosity layer to the low porosity layer can be easily calculated.
  • the thickness ratio is 1/5 or more because it provides sufficient surface openness and is useful for protecting the internal dense layer.
  • the pore surface of the porous membrane of the present invention may be coated with a hydrophilic polymer.
  • the pore surface means that the porous membrane is immersed in a liquid and the inside of the pores of the membrane is This means the part that is in contact with the liquid when it is completely filled with liquid.
  • the hydrophilic polymer covering the pore surface means a polymer containing a hydrophilic group in the molecular structure.
  • the hydrophilic group include a hydroxyl group, an amide group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a polyoxyethylene group having about 1 to 4 repeating units, and among them, a polymer containing a hydroxyl group is particularly preferred. . This is because the polymer containing a hydroxyl group is present on the pore surface and has sufficient hydrophilicity to allow spontaneous penetration of water, thus preventing clogging of the membrane and solids such as plasma. This is because the permeation rate when filtering a solution having a high concentration can be kept high.
  • Examples of the polymer containing a hydroxyl group include polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, cellulose, cellulose acetate, cellulose butyrate, poly (1 t-droxychethylene oxide), poly (2-hydroxyethylene oxide), and the like.
  • Polymers such as poly (ethylene oxide) derivatives, or 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, etc. Examples thereof include polymers obtained by polymerizing esters of rilic acid or methacrylic acid and a polyhydric alcohol, or mixtures thereof.
  • a polymer obtained by polymerizing 2-hydroxypropinoleacrylate has sufficient hydrophilicity, has a high solid content concentration like plasma, and maintains a high permeation rate when filtering the solution. Since the effect is large, it is suitable for use.
  • the amount of the hydrophilic polymer that covers the pore surface of the porous membrane used in the present invention is such that the mass of the hydrophilic polymer that coats the pore surface of the porous membrane is the same as the porous membrane before coating. On the other hand, it should be in the range of 3 to 200% by mass ⁇ 5 to 100% by mass is more preferable 10 to 70 mass. Particularly preferred is / 0 .
  • the mass ratio of the hydrophilic polymer is a value obtained by measuring the mass of the dried membrane before and after hydrophilization. In the following description, the mass ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the mass of the porous membrane before hydrophilization may be referred to as “hydrophilization rate”.
  • a hydrophilic polymer raw material monomer is coated on the membrane surface to be a porous membrane, and heat, radiation
  • a method of crosslinking with a crosslinking agent, a method of dissolving a hydrophilic polymer in an appropriate solvent and coating the surface of the membrane, and generating radicals by irradiating the membrane with ionizing radiation such as electron beams and gamma rays at low temperatures And then contacting with a liquid or gaseous monomer hereinafter referred to as a pre-irradiation method
  • a method in which a monomer is polymerized by irradiating with ionizing radiation in a state where the film has been previously contacted with the monomer hereinafter referred to as a “mono-irradiation method”.
  • the radiation dose is preferably 10 to 500 kGy, more preferably 50 to 300 kGy.
  • a method of bringing the monomer into contact with the porous film after irradiation a method in which the monomer is dissolved in a solvent to form a solution, and the porous film is immersed in the solution for a predetermined time is recommended.
  • the solvent for dissolving the monomer for example, when the monomer is acrylic acid such as 2-hydroxypropyl acrylate or an ester of methacrylic acid and a polyhydric alcohol, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, Water or a mixture thereof is suitable.
  • the porous film and the monomer are brought into contact with each other. It can be adjusted by changing the time and temperature, or changing the monomer concentration when the monomer is dissolved in the solvent.
  • a diatalylate compound such as polyethylene glycol diatalylate may be added to the above monomer to carry out a violent reaction to crosslink the polymer chain resulting from the polymerization of the monomer. This method is effective for keeping the water permeability high when the amount of the hydrophilic polymer that covers the pore surface increases.
  • the hydrophilized porous membrane of the present invention includes a conventional microfiltration membrane or a method comprising purifying a useful product by removing an unnecessary product from a liquid containing at least a useful product and an unnecessary product.
  • Some ultrafiltration membranes can be used in a wide range of applications. Examples of such applications include purification of water from sludge or oil / water mixtures, purification of intermediate raw materials in the field of pharmaceutical production or food production, etc.
  • Physiological activity that may potentially be contaminated by high filtration rate and high blocking performance against viruses and similar size particles even in highly concentrated solutions It is particularly useful for the purification of materials.
  • the physiologically active substance include proteins in plasma that are useful as a raw material for plasma fractionated preparations.
  • proteins include albumin, immunoglobulin, fibrinogen, blood coagulation factor, antithrombin III, fibrin. Forces including phosphorus glue, haptoglobin, activated protein C, or C1-inactivator, etc.
  • the present invention is not limited to those exemplified. Potentially mixed into the physiologically active substance Examples of unwanted substances that can be used include bacteria, fungi, viruses, pathogenic prions, leukocytes, and cell-derived particles. Therefore, if the hydrophilized porous membrane of the present invention is used, it is possible to provide a useful product-containing liquid that is purified by removing unnecessary products by filtering a liquid containing at least useful products and unnecessary products. Can do.
  • the present invention also provides a liquid processing method for removing unnecessary substances by filtering a liquid containing at least a useful substance and a non-scientific substance through the hydrophilic porous membrane of the present invention. Further, as an application of the reverse viewpoint power, it is also possible to collect and concentrate viruses from a fluid using the hydrophilic porous membrane of the present invention for the identification or testing of viruses.
  • the hydrophilized porous membrane of the present invention can be used alone or in combination with an appropriate support structure.
  • suitable support structures include porous supports such as woven or non-woven fabrics. No.,
  • the present invention includes taking the form of a filter for filtration containing at least one of the membranes for the purpose of easily carrying out filtration using the perennial porous membrane of the present invention.
  • the filter for filtration of the present invention includes those in which the hydrophilic porous membrane of the present invention contained in the filter is formed into a pleated shape. When the membrane is formed in a pleated shape, it is preferable because it can provide a larger membrane surface with respect to one filter capacity than a flat membrane-like membrane.
  • the present invention provides a housing (a) having at least one inlet and at least one outlet, and a first space (and the outlet) communicating the internal space of the housing (a) with the inlet.
  • a filtration cartridge including a diaphragm (b) divided into a second space (d) communicating with the at least part of the diaphragm (b), wherein at least a part of the diaphragm (b) is composed of the hydrophilic porous membrane of the present invention.
  • a filtration cartridge characterized by the following:
  • the constituent elements other than the hydrophilized porous membrane of the present invention are not particularly limited as long as they are materials usually used as a housing forming material. it can.
  • the mass of the porous membrane was previously weighed with an electronic balance.
  • Ionization Radiation was generated by irradiation with actinic radiation, and then contacted with a liquid or gaseous monomer to obtain a hydrophilized porous membrane.
  • the mass of the obtained hydrophilized porous membrane was weighed with the above-mentioned electronic balance, and the mass change rate calculated by the equation (1) was defined as the hydrophilization rate (wt%).
  • Hydrophilization rate (wt%) (mass of hydrophilized porous membrane-mass of porous membrane before hydrophilization) No (mass of porous membrane before hydrophilization) X 100 (1).
  • the thickness of the porous membrane was measured using a film thickness meter (Digimatic Indicator IDF-130, manufactured by Mitutoyo). The average value of the values measured at 10 different points was taken as the film thickness of the porous membrane. '
  • Porosity (%) ⁇ 1— (Mass of porous membrane) Z (Specific gravity of porous membrane) Z (Volume of porous membrane) ⁇ X 100 ⁇ ⁇ • (2)
  • a film arbitrarily cut into a circular shape with a diameter of 25 mm from the porous film was used as an evaluation film, and this mass was weighed with an electronic balance.
  • the film thickness was measured with the above-mentioned film thickness meter.
  • the evaluation membrane was set in a filter holder 1 (PP-25 product name manufactured by Advantech Co., Ltd.), pure water at a temperature of 25 ° C was pressurized with air pressure 0. IMPa and allowed to permeate for a certain period of time, and the permeation amount was measured. . From the membrane area and film thickness of the evaluation membrane, the water permeation amount was calculated by the equation (3).
  • the average pore diameter of the porous membrane was calculated by formula (7), using the measured values in the formula (5) and the calculation of the water permeability described above as twice the radius of the cylindrical tube.
  • Average pore diameter (nm) 2X (radius of cylindrical tube [m])
  • X10 9 2X ⁇ ⁇ (permeation of pure water [m 3 ])
  • Z membrane area [m 2 ])
  • Z permeation time of pure water [ Sec])
  • XSX viscosity of pure water [Pa 'sec])
  • X film thickness [ ⁇ 1])
  • intermembrane differential pressure 01 ⁇ 2] (porosity) ⁇ ⁇ 10 9 ''' (7), [0082] [Maximum pore size].
  • the bubble point (MPa) obtained from the bubble point method based on ASTM F316-86 was converted as the maximum pore size (nm) by the following formula (9) based on the following formula (8) described in ASTM F316-86. .
  • a fluorocarbon liquid having a surface tension of mNZm perfluorocarbon coolant FX—3250 trade name, manufactured by Sumitomo Suriem Co., Ltd.
  • a membrane with a 10 cm square porous membrane force arbitrarily cut to an appropriate size was fixed to a sample stage with a conductive double-sided tape, and an osmium coating of about 3 to 5 nm was applied to give a specimen for inspection.
  • a high-resolution scanning electron microscope apparatus S-4700, manufactured by Hitachi, Ltd.
  • the structure of the surface and cross section of the porous film was observed at an acceleration voltage of 1. OkV and a predetermined magnification.
  • the area ratio occupied by the voids in the cross section of the film was measured by image analysis processing.
  • the electron micrographs were taken at magnifications of 3000, 5000, 10000, and 15000 times.
  • the S product ratio occupied by the voids in the cross section of the film was measured by image analysis processing.
  • the electron micrographs were taken at magnifications of 3000, 5000, 10000, and 15000 times.
  • a membrane obtained by arbitrarily cutting a hydrophilic porous membrane force into a circular shape with a diameter of 25 mm was used as an evaluation membrane, and the mass was weighed with an electronic balance.
  • the human fresh plasma used as the test solution is a filtered CPD solution (trisodium kninate dihydrate 26: 3 g , citrate monohydrate 3.27 g, Blood prepared by dissolving 23.2 g of glucose and 2.51 g of sodium dihydrogen phosphate dihydrate in 1 L of distilled water for injection and filtering through a filter with a pore size of 0.2 ⁇ ) was obtained by centrifuging at 3000 rpm for 20 minutes and collecting the supernatant.
  • hydrophilic deurapore membrane filter (Millipore product code: WLP, nominal pore diameter lOOnm), then regenerated cellulose hollow fiber membrane filter (Asahi Kasei Pharma Co., Ltd.)
  • WLP Planova 75N filter
  • regenerated cellulose hollow fiber membrane filter (Asahi Kasei Pharma Co., Ltd.)
  • a product obtained by pre-filtering with a Planova 75N filter (product name) and removing impurities was used as a stock solution.
  • the temperature of the filtrate stock solution was adjusted to 25 ° C., pressurized with an air pressure of 0.1 IMPa, and filtered for 3.0 minutes.
  • the amount of accumulated filtrate for 30 minutes was measured, and the filtration rate (LZm 2 ) of human fresh plasma was calculated using equation (10).
  • Solid content in filtered plasma (mass of residue after drying) (mass of filtered plasma before drying) ⁇ 100 ⁇ ⁇ ⁇ (11)
  • Hydrophilic porous membrane force A membrane arbitrarily cut into a circular shape with a diameter of 25 mm was used as an evaluation membrane.
  • the gold colloid stock solution used for the preparation of the test solution was prepared as follows. Tetrachrome cap (III) acid tetrahydrate (special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 'is dissolved in water for injection (Japan Pharmacopoeia). 6. Prepare OmM chloroauric acid aqueous solution. Was added and heated to 80 ° C while stirring with a stirrer.
  • the average particle size of the colloidal gold obtained by TEM observation was 34.5 nm.
  • the colloidal gold solution was prepared by diluting the stock solution about 10 times with water for injection and having the absorbance at 535 nm of the diluted solution in the range of 1.0 to 1.2. .
  • the absorbance was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV._ 1700, manufactured by Shimadzu Corporation).
  • UV._ 1700 ultraviolet-visible spectrophotometer
  • the temperature of the test solution was adjusted to 25 ° C, pressurized with air pressure 0. IMPa, and 3 mL permeated.
  • the absorbance of the obtained permeate was measured, and the removal rate of the colloidal gold particles was calculated using equation (12).
  • Hydrophilic porous membrane force A membrane arbitrarily cut into a circular shape with a diameter of 25 mm was used as an evaluation membrane, and this mass was weighed with an electronic balance.
  • the stock solution of ruby diarrhea virus (hereinafter referred to as “BV DV”) used for the preparation of the test solution was obtained by adding BVDV to 0.5% horse serum.
  • the BVD ⁇ In order to remove the suspended solids mixed in the V stock solution, the pre-filter with the above-mentioned Planova 75N filter was used to remove contaminants.
  • the temperature of the test solution was adjusted to 25 ° C., pressurized with air pressure 0.0272 MPa, and allowed to pass through about 2 mL.
  • the BVDV concentration in the obtained filtrate and test solution was measured by adding each solution to the cells and culturing for 3 to 4 days. Then, using the aggregation reaction, the BVDV concentration was determined by the TCID measurement method using equation (13). Removal performance was calculated.
  • Polyethylene resin (Sunfine, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., product name) 32% by weight, plasticizer (DOP, industrial product manufactured by Shigeji Estar Co., Ltd.) 37% by weight. / 0 , Silica particles (Leo mouth seal DM-10, product name, manufactured by Tokuyama Co., Ltd.) 31 wt%, Antioxidant (Inoreganox 1010FP, product name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 0.32 The mixture was stirred and mixed at room temperature for 10 minutes using a mixer (capacity 100 L made by Rikita Super).
  • the obtained mixed raw material is put into an extruder (BT-40-S_30-L type twin screw extruder manufactured by Plastics Engineering Laboratory Co., Ltd., custom-made product), and is formed into a sheet from a flat membrane extrusion die at 200 ° C.
  • the cast roll temperature is set to 120 ° C using a casting machine (custom machine manufactured by Daiki Kogyo Co., Ltd.), and the gap between the cast rolls is adjusted so that the thickness of the sheet is about 10 mm3. It was wound up with a winder at a speed of 5 m.
  • Table 1 shows the sheet fabrication conditions. .
  • the same raw materials and equipment as in Production Example 1 were used for the following. 40% by weight of a polyethylene resin, 37% by weight of a plasticizer, 23% by weight of silica particles, and 0.40% by weight of an antioxidant were mixed and stirred and mixed at room temperature for 5 minutes using a mixer.
  • the obtained mixed raw material is put into an extruder, extruded into a sheet form from a flat film extrusion die at 200 ° C, and the temperature of the cast roll is set to 1 with a casting device.
  • the temperature was set to 40 ° C., and the gap between the cast rolls was adjusted so that the thickness of the sheet was about 100 ⁇ m, and then scraped off with a scraper at a speed of 4.2 m / min.
  • Table 1 shows the sheet fabrication conditions.
  • the extruded product was passed through a cooling bath at 25 ° C, and a fan cutter (made by Hoshi Plastic) was used to form a pellet.
  • a fan cutter made by Hoshi Plastic
  • the same equipment as in Production Example 1 was used below.
  • the obtained pellet raw material is put into an extruder and extruded into a sheet form from a flat film extrusion die at 200 ° C.
  • the temperature of the cast roll is set to 120 ° C with a casting device, and the gap between the cast rolls is reduced.
  • the sheet was scraped off by a winder at a speed of 3.2 m / min while adjusting the thickness of the sheet to about 100 / zm.
  • Table 1 shows the sheet fabrication conditions.
  • a laminated integrated sheet was obtained, which was cut into 11 cm squares, fixed to a metal frame, and immersed in methyl ethyl ketone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) for 30 minutes at room temperature. Repeatedly, the plasticizer and silica particles were extracted twice by repeating the operation of immersing in an aqueous solution of 20 wt% sodium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 80 ° C for 30 minutes. A flat membrane-like porous membrane was obtained by drying with ⁇ . The average pore size, maximum pore size, film thickness, and porosity of the obtained porous membrane were determined in advance.
  • the measurement results are shown in Table 2 together with the film preparation conditions and the basic physical properties of the film, and the surface structure of the porous film was observed using the above-mentioned scanning electron microscope.
  • the surface porosity was 22%, and three layers with different aperture ratios were observed in the film thickness direction of the membrane cross section, as shown in Fig. 2.
  • Figs. As can be seen, in the inner layer, the pore diameter is small near the boundary with the outer layer, and the pore diameter is larger in the center, according to Fig. 3.
  • the area ratio of the voids in the outer layer is 43%, According to Fig. 5, the area ratio of the void portion in the inner layer was 20%, and further, according to Fig. 6, the area ratio of the void portion in the central portion of the inner layer was 27%.
  • the hole diameter is small near the boundary with the outer layer, and the hole diameter is large at the center.
  • the area ratio of voids in the outer layer is 40%
  • the area ratio of voids in the inner layer is 24 °. Met.
  • the area ratio of the void portion at the center of the inner layer was 26%.
  • the hole diameter was small in the center where the hole diameter was small near the boundary with the outer layer.
  • the area ratio of voids in the outer layer was 47%, and the area ratio of voids in the inner layer was 29%. Furthermore, the area ratio of the voids in the center of the inner layer was 35%.
  • Example 1 2 1 5 5 4 4 0 1.
  • Example 2 5 3 4 S 5 3 9 2 .2
  • Example 3 1 5 9 1 1 3 9 6 9 2. 0 [0099] [Comparative Example 1]
  • Example 3 The sheet obtained in Production Example 3 alone was subjected to an extraction step in the same manner as in Example 1 to obtain a flat membrane-like porous film.
  • Table 3 shows the basic physical properties of the obtained porous membrane. Further, as a result of observing the surface structure of the porous film using the scanning electron microscope described above, the porosity of the film surface was 8%.
  • This comparative example shows an example that is not suitable for filtration of a liquid having a high solid content concentration because the water permeability decreases and the average pore size decreases when the porosity of the membrane surface decreases in the present invention. .
  • a porous membrane was produced according to Example 1 of Patent Document 1. That is, using the same raw materials and equipment as in Production Example 1, except that the silica particles used are Nipsil LP (hydrophilic silica) manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., 32% by weight polyethylene resin and 48% by weight plasticizer %, Silica particles 20 wt%, antioxidant 0.32 wt% mixed at room temperature for 30 min. In the same manner as in Example 1, the extraction process was carried out from the obtained sheet. An electron micrograph of the obtained film is shown in FIG. As can be seen from FIG. 13, in the porous film manufactured according to Example 1 of Patent Document 1, the openability of the outermost surface of the film was poor.
  • Nipsil LP hydrophilic silica
  • Polyethylene resin (Sunfine product name, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) 32.0% by mass, plasticizer (DOP industrial product manufactured by Shigeji Estar Co., Ltd.) 37.1% by mass, silica particles (Co., Ltd. Tokuyama Leo Mouth Seal DM— 10 Product Name) 30. 9% by mass, antioxidant Agent (Inoreganox 1010FP product name, manufactured by Ciba 'Specialty' Chemicals Co., Ltd.) 0.32 mass. / 0 was mixed, and the mixture was stirred and mixed at room temperature for 10 minutes using a mixer (Super mixer capacity 100 L manufactured by Rikita). The obtained mixed raw material is designated as A-1.
  • Is put into the second extruder (equipment name is the same as the first extruder) heated to 200 ° C, and extruded from sheet type from 2 types 3 layers die for flat film coextrusion at 220 ° C Adjust the gap between the cast rolls so that the thickness of the sheet is about 600 m using a cast device (custom machine manufactured by Daiki Kogyo Co., Ltd.) with a temperature of 100 ° C. The winder was wound at a speed of 3 m with a tension of 4.7 kgf / cm 2 .
  • the obtained sheet was cut into a 30 cm square, fixed to a metal frame, and immersed in methylene chloride (industrial product manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 38 ° C for 1 hour, repeated 4 times.
  • a plastic membrane and silica particles are extracted by repeated immersion in an aqueous solution of 1% by mass sodium hydroxide (industrial product manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) for 1 hour, followed by drying at room temperature.
  • a porous film was obtained.
  • the obtained porous film was placed in an aluminum bag filled with nitrogen, and irradiated with gamma rays at a temperature of 180 ° C. to a dose of 100 kilogray.
  • the hydrophilicity, film thickness, porosity, water permeability, average pore diameter, and maximum pore diameter of the obtained hydrophilic porous membrane were measured by the methods described above. The measurement results are shown in Table 4 together with the film preparation conditions.
  • Example 4 The same raw materials and equipment as in Example 4 were used in the following. Polyethylene resin 32 mass. / 0 , plasticizer 41.8% by weight, silica particles 26.2% by weight, antioxidant 0.32% by weight. /. Were mixed and stirred at room temperature for 5 minutes using a mixer. The obtained mixed raw material is designated as A-2. On the other hand, a raw material having the same composition as B-1 of Example 5 was also prepared. Feed mixed raw material A-2 to the first extruder, which was heated to 220 ° C, and mixed raw material B-1 to the second extruder, which was heated to 200 ° C, and co-extruded the flat membrane at 220 ° C.
  • Example 5 A mixed raw material having the same composition as A-1 in Example 5 was prepared.
  • the mixed raw material is put into an extruder (BT-40-S-30-L type twin screw extruder, custom-made by Plastics Engineering Laboratory Co., Ltd.), and is formed into a sheet from a flat membrane extrusion die at 200 ° C. While the cast roll temperature was set to 120 ° C using a casting machine (custom-made by Daiki Kogyo Co., Ltd.) and the gap between the cast rolls was adjusted so that the sheet thickness was about 100 / in, It was wound up with a winder at a speed of 3 and 5 m / min. Table 5 shows the production conditions of the sheet.
  • Example 5 The same raw materials as in Example 5 were used below. Polyethylene resin 10 mass. / 0 , plasticizer 43.5 mass. / 0 , 26.5 mass of silica particles. / 0, a mixture of 10 wt% antioxidant 0.5, and stirred for 5 minutes mixing at ⁇ using the same mixer first and Example 5.
  • the obtained mixed raw material is put into an extruder (Werna ZSK40MC co-directional twin screw extruder), and the remaining 20% by mass of plasticizer is fed into a feeder (KUBOTA's loss-in-weight feeder-plunger pump dual-line type)
  • the mixture was heated and kneaded with a screw while being introduced into an extruder, and extruded from a strand die for pellet molding at 200 ° C.
  • the extruded product was passed through a cooling bath at 25 ° C and molded into a pellet using a fan cutter (made of star plastic).
  • the same equipment as in Production Example 5 was used for the following.
  • the obtained pellet raw material is put into an extruder, extruded from a flat film extrusion die at 200 ° C into a sheet, and the cast roll temperature is set to 120 ° C with a casting machine, and the gap between the cast mouths is set.
  • the sheet was wound with a winder at a speed of 3.2 m / min while adjusting the sheet thickness to about 100 / m. Table 5 shows the production conditions of the sheet.
  • Example 4 The same raw materials as in Example 4 were used for the following. Polyethylene resin 20% by mass, plasticizer 46.7 mass. / 0 , 33.3% by mass of silica particles, and 0.20% by mass of an antioxidant were mixed and stirred and mixed at room temperature for 5 minutes using the same mixer as in Example 5. The obtained mixed raw material was put into an extruder (Zerco ZSK40MC same-direction combined twin screw extruder manufactured by Wuerna), heated and mixed with a screw, and extruded from a strand die for pellet forming at 200 ° C. The extruded product was passed through a cooling bath at 25 ° C. and molded into a pellet using a fan cutter (made of star plastic). This is called pellet B-2.
  • extruder Zerco ZSK40MC same-direction combined twin screw extruder manufactured by Wuerna
  • the extruded product was passed through a cooling bath at 25 ° C. and molded into a pellet using a fan cutter (made of star plastic). This
  • Example 5 a raw material having the same composition as A-1 in Example 5 was also prepared.
  • the same equipment as in Example 5 was used below.
  • the mixed raw material A-1 was charged into the first extruder whose temperature was increased to 220 ° C, and the pellet B-2 was charged into the second extruder whose temperature was increased to 200 ° C.
  • a plasticizer is introduced into the second extruder using a feeder (KUBOTA's loss-in-weight feeder, plunger pump, dual type) (the operation results in a polyethylene resin concentration of 10% by mass in the molten kneaded product).
  • the filtered stock solution after filtration with a regenerated cellulose hollow fiber membrane filter had increased transparency and the suspended matter visible to the naked eye had been removed, but the solid content concentration was 8.5% and plasma was retained. As necessary ingredients were not lost power.
  • Example 4 5 7 5 4 1.1 8, 8 2.5 5 7 Example 5 3 7 3 5 1.1 5 1 2.5 2.5 2.5 Example 6 6 5 5 5 ⁇ 1. 2 1 0. 2 2. 3 5 Comparative Example 2 2 6 7 0 0. 4 4. 1 0. 9 5 Example 9
  • the present invention is useful as a separation membrane for blocking sub-micron particles contained in a liquid, and is used in fields where a high permeation rate is required as a performance, particularly from a living a-active solution such as plasma. It can be used as a medical separation membrane that can remove pathogenic prions with high blocking performance.
  • the plasma thus obtained can be used as various raw materials in the field of plasma preparation production, the field of plasma fractionation preparation production, the field of nanotechnology, and the like.
  • the present invention relates to an industrial process filter for removing fine particles from a chemical solution or treated water, an oil / water separation membrane or a liquid / gas separation membrane, a separation membrane for purification of water and sewage, a battery separator such as a lithium ion battery, and a polymer battery. It can be used for a wide range of applications, such as solid electrolyte supports.

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Description

スキンレス多孔膜とその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、液体中に含まれる微粒子を除去する分離膜において、液体等の透過速 度が高ぐかつ、高い微粒子の阻止性能を併せて有する、分離膜として有用な多孔 . 膜およびその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、液体中からサブミクロン程度の微粒子、特に微生物粒子を除去する方法とし て、ゲル濾過法、遠心分離法、吸着分離法、沈澱法、膜濾過法が利用されている。こ れら除去方法の中でも膜濾過法は、微粒子の種類に関わらず、特定の大きさ以上の 微粒子であればその分画能により除去でき、しかも大量処理が可能であるとレ、う点で 優れていると言われている。また膜を用いた濾過方法は、医薬品製 や食品製造の 中間原料である有用タンパク質含有溶液から不要物を除去する用途にも大いに期待 が寄せられている。
[0003] さらにヒトまたは動物の血漿は、血漿製剤製造分野、血漿分画製剤製造分野、抗 体'医薬等のバイオテクノロジ一分野等における種々の原料等に用いられる力';、細菌 やウィルスなどの病原性物質が潜在 ½に混在している危険性が ^摘されている。昨 今では、ウィルスの混在した血漿を輸 用製剤として用いたため、輸血された患者が ウィルスに感染するというケースが起こり問題となっている。.
[0004] このような用途に用いる濾過膜、特に血漿のような高い固形分濃度を有する溶液を 濾過する膜については、そのウィルス除去能を低下させずに、より高い濾過速度を実 現させる工夫が常に求められる。使用する膜の濾過速度が大きくなれば、より短時間 に必要量を処理でき、目的物の生産効率を高めることができるからである。
[0005] このため、これらウィルスを不活化又は除去するための様々な方法が提案されてき た。ウィルスを不活化する方法としては、加熱処理による殺菌法や、 Solvent/Dete rgen S/D)法に代表される薬品による化学的処理がある。し力 ながら、これら不 活化方法は、全てのウィルスに等しく作用する訳ではなぐウィルスの種類によっては その不活化の効果が制限される。例えば、耐熱性を有する A型肝炎ウィルス等に加 熱処理による不活化の効果は期待できない。また、小児まひを起こすポリオウイルス や風邪の症状を起こすアデノウイルス等は、脂質二重膜とエンベロープ蛋白とで構成 されるエンベロープを持たないため、脂質二重膜を破壊することによってェンベロ一 プ.蛋白を失わせ、感染性を失わせる S/D法は、原理的に効果が無い。さらに化学 ，的処理に用いる薬品が人体に対して有害である場合には、薬品の除去工程が必須 ' となる。
[0006] これに対してウィルスを物理的に除去する方法の一つとして、膜濾過法によるウイノレ スの分離除去方法が挙げられる。この方法が前述した不活化の方法に比べて優れて いる点は、粒子 大きさに応じた分離機能の制御が可能であるため、ウィルスが偶然 に濾過膜を通過する可能性を抑制し、ウィルスめ熱的あるいは化学的性質には無関 係に全てのウィルスの除去に有効であるという点である。—
[0007] ウィルスの種類としては、最も小さレ、もので直径 18~24mn程度のパルボウイルス や直径 25〜30nmのポリオウイルス等があり、比較的大きいものでは直径 80〜100n mの HIV (ヒト免疫不全ウィルス）等がある。このようなウィルス群を膜濾過法によって 物理的に除去するためには、少なくとも最大孔径が lOOnm以下の微多孔膜が必要 である。
[0008] 一方、輸血用血漿や血漿分画製剤、バイオ医薬品等の精製に用いられるウィルス 除去膜にはウィルス除去性能だけでなぐアルブミンやグロブリン等の生理活性物質 の透過性が高いことが求められる。このため、孔径が数 nm程度の限外濾過膜や、更 に孔径が小さい逆浸透膜等はウィルス除去膜として適当でなレ、。
[0009] また、ウィルス除去に適した孔径を持つ微多孔膜であっても、表面の開孔性が低い .スキン層を有する微多孔膜はフラックスが低レ、。これは開孔性の低いスキン層の存在 . によって、膜厚方向内側の孔が十分に利用されないこと、或いはスキン層自体が大き な濾過抵抗となることによって生じるものと考えられる。従って、表面にスキン層を有し ないことが望ましいが、特に熱誘起相分離を利用した溶融成膜法によってウィルス除 去に適した孔径の膜を得る場合には一般的にポリマーと可塑剤等からなる組成物を 溶融後、急冷するために表面にスキン層が生じやすくなる。濃度誘起相分離を利用 した湿式成膜法においても、急激にポリマーを析出させることによって同様に表面に スキン層を形成しやすくなる。
[0010] 特許文献 1には特定の物性を有するポリオレフイン樹脂、有機液状体、無機微粉体 を混合した後、 Tダイ押出成型や射出成型によって溶融成型し、得られた成型物から 有機液状体及び無機微粉体を抽出して微孔性ポリオレフイン多孔物を製造する方法 が開示されている。該方法によって製造した多孔膜は、図 13に示す通り、膜の最表 面の開孔性が悪ぐ液体中に含まれる微粒子を除去するための分離膜としての用途 では、高い濾過速度が得られなかった。
[0011] 特許文献 2には開孔率が大きい粗大構造層と、開孔率が小さい緻密構造層を有す る、熱可塑性樹脂を含む微多孔膜であって、該粗大構造層と該緻密構造層が一体 化している多層微多孔膜およびその製造方法が開示されてレ、る。該粗大構造層を形 成する方法として、熱可塑性 脂と可塑剤を含む組成物から形成された未硬化の膜 の少なくとも一方の表面を、熱可塑性樹脂に対して部分的な溶解性を持つ不揮発性 液体に接触させる方法が開示されている。平胰状に膜を形成する場合、平膜状に押 し出された組成物を冷却ロールによって挟み込んで冷却することで、高分子と可塑 剤を相分離させ、更に冷却することで孔構造を固定すると共に、押し出しの際に発生 しうる膜厚を整えることが一般的に行われているが、該粗大構造層の形成方法では、 冷却ロールと組成物の間に可塑剤が存在することで膜厚を整えることが難しくなる上 に、可塑剤がロールを伝ってロールの脇へ流れ出たりするために、可塑剤の回収設 備が必要となって設備が複雑になるという欠点がある。また、該方法によって製造し た多孔膜の表面を親水化処理した多孔膜は、 3%ゥシ免疫グロブリン溶液を濾過し . た際、濾過速度の経時的な低下が抑えられているが、血漿のような高い固形分濃度 を有する溶液を濾過する用途では、更に濾過性能を向上する必要があった。 .
[0012] 特許文献 3および 4には、再生セルロースの濾過膜を用いる濾過方法およびシステ ムが開示されている。これらはいずれもウィルスをその大きさにより分離する方法を提 案している。しかし、これらの方法は、いずれも中空糸膜等の高価な濾過膜を使用し たり、濾過のために特別な装置を必要としたりする。
[0013] 特許文献 5には孔径の大きなプレフィルタ領域と、孔径の小さな適性領域とからな , る膜エレメントを適性領域同士が相並ぶように、相分離後に積層される微孔性濾過 膜が開示されている。このようにして作製される膜の孔径をウィルス除去可能となるま で小さくするためには、相分離の際の急冷時に適性層表面に開孔率の低いスキン層 を生じる可能性が高レ、。スキン層を有する適性層同士を貼り合わせれば、貼り合わせ 領域において、一方の膜エレメントからもう一方の膜エレメントへと孔が連通する確率 は、お互いのスキン層の開孔部が重なり合う確率に相当することから、フラックス力;大 きく低下することは明らかである。また、一方の膜エレメントにスキン層が無レ、、孔径の やや大きなものを用いた場合においても、もう一方の膜エレメントに存在するスキン層 により、やはりフラックスは阻害されることになる。
[0014] 特許文献 6には高分子を溶媒に溶解させた高分子溶液を支持材に塗布後、湿気 のある空気を吹き付けた後に、非溶媒に浸漬させることで、膜厚方向内側において 孔径が最小となる膜の製造方法が開示されている。該方法では、空気を吹き付ける 装置や空気中の湿度を制御するための装置が必要となる上、蒸発した溶媒を排気す るための排気ファンやダクトが必要であるため、.製造設備が複雑となる。また、蒸発し . た溶媒を操業者が吸引することで健康を害する可能性がある。
[0015] 特許文献 7には平滑な連続ウェブ上に複数層の高分子溶液を共流延によってコ一 ティングする積層膜の製造方法が開示されている。該方法で溶融成膜を実施する填 合、ウェブによって冷却が阻害される上、冷却ロールで膜厚を整える際に、ロール間 隙とウェブの厚みが共に均一でなレ、と膜厚に斑を生じるため、厳密な制御が困難で ある。また、高温での成膜にぉレ、てはウェブに接してレ、る側と反対側の高分子溶液 表面から溶剤が蒸発し、成膜の安定性が悪くな 、冷却ロールに接する前に相分離 . してしまレ、、孔径が大きくなつてしまうといった問題が生じる可能性がある。
[0016] . 特許文献 8には複数層の高分子溶液を共流延し、相分離させた後に冷却する積層 膜の製造方法が開示されている。コート表面にウェブやフィルムを用いる場合には、 特許文献 7と同様にウェブ等によって冷却が阻害される上、冷却ロールで膜厚を整え る際に、ロール間隙とウェブ等の厚みが共に均一でないと膜厚に斑を生じるため、厳 密な制御が困難である。また、高温での成膜においてはウェブ等に接している側と反 対側の高分子溶液表面から溶剤が蒸発し、成膜の安定性が悪くなる、冷却ロールに . 接する前に相分離してしまい、孔径が大きくなつてしまうといった問題が生じる可能性 力;ある。また、コート表面にドラムを用いる場合には、コート後に別の冷却用ロールを 用意しなくてはならないため、設備が複雑になる他、熱誘起相分離の場合にはコート ドラム上でドラムの側と反対側の高分子溶液表面から可塑剤が蒸発して成膜安定性 が暴くなる、冷却ロールに接する前に相分離してしまレ、、孔径が大きくなつてしまうと レ、つた問題が生じる可能性がある。
[0017] 特許文献 9には高分子濃度が 40から 80重量部、溶剤が 20から 60重量部、フツイ匕 合物が少なくとも 0. 5重量部以上からなる組成物を溶融し、フィードブロックまたはマ ルチマ二ホールドダイを用いて共押し出しすることで微多孔層に多孔性または非多 孔性の層を積層する積層膜の製造方法が開示されている。しかし、ウィルス除去能を 有し、且つ高い濾過速度を実現させるための条件は一切記載されていなレ、。また、'フ ッ素化合物を含有することに り撥水性を発現するため、液体の濾過には不向きであ る。 . -.
[0018] 特許文献 10には、面内平均孔径が極小の部分、該極小の部分より面内平均孔径 が大きい部分、極小の部分に配列された構造が、中空糸の内壁面から外壁面への 膜厚方向に少なくとも 1組存在する中空糸膜が開示されている。しかし、実施例にお いて開示されている走査型電子顕微鏡写真及び面内空孔率の測定結果から、その 膜構造において 2つの極小の部分の間に存在する該極小の部分より面内平均孔径 が大きい部分の空孔率が極めて大きいことは明らかである。そのように空孔率の大き な層が膜内部に存在することは、外圧によって潰れてしまう可能性がある。また、該特 許文献には上記構造を有する膜の製法として、中空繊維状物の内外から凝固性液 体に接触させることで、該中空繊維状物の内外よりミクロ相分離を誘起させる手法が .開示されている。このような手法を用いて平膜状の多孔膜の製造を行う場合、ポリマ 一溶液の両表面に溶剤が存在することになり、ロールで挟み込んで冷却する場合に は凝固性液体が流動することでポリマ一溶液がしつ力りと押さえられず、膜厚を均一 にするのが困難となる。また、例えば凝固性液体中に落として相分離させる場合には 、平膜の場合、吐出条件によっては不安定な状態で成型することになるため、やはり 膜厚を均一にするのが困難となる。更には、接触させた凝固性液体を回収するため ■ の設備が必要となることから、製造設備が複雑で高価となるという欠点を有している。
[0019] 従って、ウィルス除去に適した孔径でありながら、十分な開孔性を持ち、高い透過 速度を有する膜を安定に製造する技術はこれまで知られていなかった。
特許文献 1 :特公昭 60— 23130号公報
特許文献 2 :WO03 0267.79A1パンフレット
特許文献 3：特開平 1一 192368号公報
特許文献 4：特開平 1一 254205号公報
特許文献 5 :特表 2006— 503685号公報
特許文献 6 : GB2199786Aパンフレット '
特許文献 7 :特開 2006— 7211号公報
特許文献 8 : US2002Z0113006A1パンフレツ卜 ， 特許文献 9 :WO03Zl0431QA2パンフレット
特許文献 10：特開昭 62— 184108号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0020] 本発明は、液体中に含まれる微粒子を除去する分離膜において、液体等の透過速 度が高ぐ且つ、高い微粒子の阻止性能を併せて有する、分離膜として有用な多孔 膜、及びその製造方法を提供することを課題とする。 '
課題を解決するための手段
[0021] 本発明者らは、前記の課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、少なくとも高 分子及び可塑剤を含む少なくとも高低 2種類の高分子濃度を有する組成物を、高分 子濃度の低い組成物からなる層が高分子濃度の高い層の両面に位置するように積 '層した溶融成膜法によって、微粒子の阻止性能を有する孔径でありながら、開孔率 が高ぐ透過速度の高い膜が得られることを見出し、本願発明を完成させるに至った
[0022] 即ち、本発明は、以下の通りである。
(1) 高分子及び可塑剤を含む高低 2種の高分子濃度を有する少なくとも 2種の組成 物を、該高分子の融点以上に加熱して各々独立に均一溶融させる工程、入口側か ら出口側までが少なくとも 3層に区切られた内部構造を有する金型内で該組成物を 接触しながら共に押し出すことで、高分子濃度の低い組成物からなる層が高分子濃 度の高い層の両面に位置するように積層する工程によって、該高濃度組成物と該低 濃度組成物との溶融積層物を得る工程、溶融時の温度より少なくとも 80°C以上低い 冷却表面に該溶融積層物の両面を直接接触させることで成型物を得る工程、次いで 該成型物から実質的に全ての可塑剤を除去する工程、を有するスキンレス多孔膜の 製造方法。 '
(2) 高分子及び可塑剤を含む高低 2種の高分子濃度を有する少なくとも 2種の組成 物を用意する工程、各々独立にシート状に成型する工程、高分子濃度の低い組成 物からなるシ一卜が高分子濃度の高いシートの両面に位置するように重ね合わせた 積層体を得る工程、該積層体を加熱して該高濃度組成物と該低濃度組成物との溶 融積層物を得る工程、溶融時の温度より少なくとも 80°C以上低い冷却表面に該溶融 積層物の両面を直接接触させることで成型物を得る工程、次いで該成型物から実質 的に全ての可塑剤を除去する工程、を有するスキンレス多孔膜の製造方法。
(3) 溶融時の温度より少なくとも 80°C以上低い冷却表面が冷却した金属製の口一 ルであることを特徴とする（1)または（2)に記載のスキンレス多孔膜の製造方法。
(4) (1)〜（3)のいずれかに記載のスキンレス多孔膜に電離性放射線を照射した後
、 2—ヒドロキシプロピルァクリレートを接触させて細孔表面を親水化する工程をさらに 有することを特徴とするスキンレス多孔膜の製造方法。
(5) .低開孔率層の両面に高開孔率層が積層した多層構造からなる高分子の多孔 膜であって、两表面にスキン層がなぐバブルポイント法で求めた最大孔径が 10nm 以上、 lOOnm以下、透水測定法から求めた平均孔径が該最大孔径より大であり、該 低開孔率層中に少なくとも 2層以上の最小孔径層を有することを特徴とするスキンレ ス多孔膜。
(6) 低開孔率層と高開孔率層との境界近傍に該最小孔径層が位置することを特徴と する（5)に記載のスキンレス多孔膜。
(7) 低開孔率層の膜厚方向の中心部の孔径が、周辺部の孔径より大であることを特 徴とする（5)または (6)に記載のスキンレス多孔膜。 (8) 高開孔率層の断面開孔率が、低開孔率層の断面開孔率より少なくとも 10%以 上高いことを特徴とする（5)〜（7)のレ、ずれかに記載のスキンレス多孔膜。
(9) 低開孔率層に対する高開孔率層の厚さの比力; 1Z5以上であることを特徴とする (5)〜（8)のレ、ずれかに記載のスキンレス多孔膜。
(10) 溶融成膜法によって得られた多孔構造を有することを特徴とする（5)〜（9)の いずれかに記載のスキンレス多孔膜。
(11) 両表面の開孔率が 10%以上であることを特徴とする（5)〜（10)のいずれかに 記載のスキンレス多孔膜。
(12) 該高分子がポリオレフイン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素化炭化水素ポリマ ―、ポリフエ二レンエーテル、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリエーテルスルホンの レ、ずれかであることを特徴とする（5)〜（11)のレ、ずれかに記載のスキンレス多孔膜。
(13) 細孔表面が親水性高 子で被覆されていることを特徴とする (5)〜（12)のい ずれかに記載のスキンレス多孔膜。
(14) 該親水性高分子が少なくとも水酸基を有することを特徴とする（13)に記載のス キンレス多孔膜。■
(15) (5)〜（： L 7)のいずれかに記載の多孔膜を用いて、少なくとも二種の成分を含 有する液体から、特定の成分を濾過する方法。
(16) 細菌、真菌、ウィルス、病原性プリオン、白血球、及ぴ細胞由来粒子からなる群 力、ら選択される少なくとも 1種の成分と、生理活性物質を含む液体から、生理活性物 質をのみを透過することを特徴とする（15)に記載の液体の処理方法。
発明の効果
本発明によれば、液体等の透過速度が高ぐかつ、液体中に含まれる微粒子、例 えばコロイド、不溶性高分子、細菌、ウィルス、病原性プリオン等を阻止する分離膜と して有用な膜及びその製造方法を提供することができる。
更に本発明によれば、血漿からのウィルス除去を念頭においた膜による血漿濾過 において、高い濾過速度と、高いウィルス除去性能を有する分離膜を提供することが でき、安全性の高い血漿を、より高い生産効率で得ることができる。
また、本発明によれば、抗体医薬のようなバイオ医薬品の生産工程において、高い 濾過速度と高いウィルス除去性能により、高濃度の医薬品を大量に処理できる分離 膜を提供することができ、安全性の高い医薬品を、より高い生産効率で得ることがで きる。
図面の簡単な説明
[図 1]実施例 1で得られた多孔膜の表面を 15000倍で観察した走査型電子顕微鏡写 真である。
[図 2]実施例 1で得られた多孔膜の断面を 150倍で観察した走査型電子顕微鏡写真 である。
[図 3]実施例 1で得られた多孔膜断面の表面近傍を 15000倍で観察した走査型電子 顕微鏡写真である。
[図 4]実施例 1で得られた多孔膜において、孔择の異なる層の境界付近の断面を 30 00倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 5]実施例 1で得られた多孔膜において、孔径の異なる層の境界付近の断面を 15 000倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 6]実施例 1で得られた多孔膜において、膜の中央付近の断面を 15000倍で観察 した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 7]実施例 2で得られた多孔膜の表面を 15000倍で観察した走査型電子顕微鏡写 真である。
[図 8]実施例 2で得られた多孔膜の断面を 150倍で観察した走査型電子顕微鏡写真 である。 '
[図 9]実施例 2で得られた多孔膜断面の表面近傍を 15000倍で観察した走査型電子 顕微鏡写真である。
[図 10]実施例 2で得られた多孔膜において、孔径の異なる層の境界付近の断面を 3 000倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 11]実施例 2で得られた多孔膜において、孔径の異なる層の境界付近の断面を 1 5000倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 12]実施例 2で得られた多孔膜において、膜の中央付近の断面を 15000倍で観 察した走査型電子顕微鏡写真である。 [図 13]比較例 2によって得られた多孔膜の表面を 15000倍で観察した走査型電子 顕微鏡写真である。
[図 14]実施例 4で得られた多孔膜の表面を 15000倍で観察した走査型電子顕微鏡 写真である。
[図 15]実施例 4で得られた多孔膜の断面を 100倍で観察した走査型電子顕微鏡写 真である。
[図 16]実施例 4で得られた多孔膜断面の表面近傍を 5000倍で観察した走査型電子 顕微鏡写真である。
[図 17]実施例 4で得られた多孔膜において、孔径の異なる層の境界付近の断面を 3 000倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 18]実施例 4で得られた多孔膜において、孔径の異なる層の境界付近の断面を 1 0000倍で観察した走査型電 顕微鏡写真である。
[図 19]実施例 4で得られた多孔膜において、膜の中央付近の断面を 1_0000倍で観 察した走査型電子顕微鏡写真である。
[図 20]実 M例 6で得られた多孔膜の表面を 15000倍で観察した走査型電子顕微鏡 写真である。
[図 21]実施例 6で得られた多孔膜の断面を 200倍で観察した走査型電子顕微鏡写 真である。
[図 22]実施例 6で得られた多孔膜断面の表面近傍を 5000倍で観察した走査型電子 顕微鏡写真である。 '
[図 23]実施例 6で得られた多孔膜において、孔径の異なる層の境界付近の断面を 5 000倍で観察した走査型電子顕微鏡写真である。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のスキンレス多孔膜は、低開孔率層の両面に高開孔率層が積層した 3層構 造からなる高分子の多孔膜であって、両表面にスキン層がなぐバブルポイント法で 求めた最大孔径が 10nm以上、 lOOnm以下、透水測定法から求めた平均孔径が該 最大孔径より大であり、該低開孔率層中に少なくとも 2層以上の小孔径層を有するこ とを特徴とする。
[0026] 本発明のスキンレス多孔膜は、少なくとも高分子及び可塑剤を含む高低 2種の高分 子濃度を有する少なくとも 2種の組成物を用意し、該低濃度組成物の層が該高濃度 組成物の層の両面に位置するように積層し、溶融成膜法を用レ、ることで得ることがで きる。溶融成膜法とは、該高分子の融点以上に該組成物を加熱して均一に溶融する 工程、溶融した組成物を膜状に成型する工程、膜中に可塑剤、場合によっては無機 粒子を含有するため、引き続き可塑剤、無機粒子を膜中力 除去する工程力もなる。
[0027] 高分子の種類や状態によっては、明確な融点が観測されない場合もあ.るが、そのよ うな高分子を用いる場合においては、可塑剤等と均一に溶融しており、且つ成型す るにあたって十分な流動性を有するようになっていればよいものとし、その判断は当 業者であれば容易になせるものである。 ノ '
[0028] 本発明において^分子とは、膜を形成するための素材であって、通常、膜素材とし て用いられる高分子を用レ、ることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ 4—メチル 1一ペンテン等のポリオレフイン、ポリエチレンテレフタレ一卜、ポリブチレンテレフタレ ート等のポリエステル、ナイロン 6、ナイロン 66等のポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、 エチレンノテトラフルォロエチレン、ポリクロ口トリフルォロエチレン等のフッ素化炭化 水素ポリマー、ポリフエ二レンエーテル、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリエーテルス ルホンまたはそれらの混合物を意味する。中でもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフ ッ化ビ二リデンを率材とすることは、成膜性に優れ、強度の大きい膜を得ることができ る点から好ましい。またこれらの高分子は他の高分子との共重合体でもよぐさらにそ の側鎖に他の高分子がグラフト重合されていても良レ、。さらには、エチレンビニルァ ルコール共重合体やポリビニルアルコールのような表面が親水性の高分子を用いる こともでき、親水化工程を省略することができることから好ましい。
[0029] 本発明に用いる可塑剤としては、膜素材として用いる高分子と混合して加熱した際 、該高分子の結晶融点以上の温度で均一溶融し得るものであって、該均一溶融物を 冷却した際に、常温以上の温度で熱誘起型相分離点を有するものを用いる。そのよ うな可塑剤としては、フタル酸ビス（2—ェチルへキシル）（以下、「DOP」と略す）、フ タル酸ジイソノニル（以下、「DINP」と略す）、フタル酸ジイソデシル（以下、 「DIDP」と 略す）、フタル酸ジ (n—ォクチル）（以下、「DnOP」と略す)'、フタル酸ジ (n—ブチノレ） (以下、「DBP」と略す）、フタル酸ジシクロへキシル（以下、「DCHPJと略す）等のフ タル酸エステル類、トリメリット酸トリス（2—ェチルへキシル）等のトリメリット酸エステル 類、セバシン酸ジブチル等のセバシン酸エステル類、アジピン酸ジブチル等のアジピ ン酸エステル類、リン酸トリ（2—ェチルへキシル）等のリン酸エステル類、タローァミン 類、ステアリン酸エステル等の長鎖アルキルエステル類、ステアリルアルコール等の 高級脂肪酸アルコール類、流動パラフィンやパラフィンワックス等の炭化水素系可塑 剤等が好ましい。特に高分子素材として前記のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ 化ビニリデンを用レ、る場合は、これらと相溶性の大きい、フタル酸ビス（2—ェチルへ キシル）、フタル酸ビス（n—プチル）を用レ、ることがより好ましい。またこれらの可塑剤 は単独でなぐ得られる膜の孔径を調整するために混合して用いても良い。 ' .
[0030] 本発明においては、—高分子と可塑剤の混合比は、その重量比として、高分子の割 合が 10〜80%となるように選択するのが好ましぐ 15〜70%とするのがより好ましく 、 20〜60'%とするのが特に好ましい。高分子の割合が 10重量％未満では、成膜性 が低下する、実用的な強度が得られない等の不都合が生じる。また高分子の割合が 80重量％を越えると、気孔率が小さくなるため、純水の透過速度が低下する。
[0031] 本発明の多孔膜を成型するために必要な組成物において、該組成物中に高分子 、可塑剤の他に微小な粒子径を有する無機粒子を含有させてもよい。該組成物中に 無機粒子を含めば、無機粒子が可塑剤の担持体となり、該組成物中における高分子 と可塑剤の分散性を向上させ、加熱溶融時の均一性の向上、ならびに冷却時にお ける熱誘起型相分離の均一性の向上に寄与す.る。無機粒子としては、金属酸化物、 . 金属水酸化物、金属炭酸塩、およびこれらの誘導体で構成された粒子が挙げられ、 炭酸カルシウム、二酸化チタン、非晶質二酸化珪素（以下、「シリカ粒子」と称す)が 好ましレ、。特にシリカ粒子は成膜の後、アルカリ溶液で容易に抽出できる点からより 好ましレ、。無機粒子の粒径としては一次粒子径として lnm〜 lmmが好ましぐ lnm 〜1 i mがより好ましぐ lnm〜(！ 1 μ mが特に好ましい。また無機粒子は高分子と の相溶性を上げるため、その粒子表面を化学修飾しても良い。例えばシリカ粒子の 場合、一般に疎水性シリカ粒子と総称される種類がこれに相当し、ァエロジル疎水品 (製品グレード例： R972)、レオ口シール疎水品（製品グレード例： DM— 10)などが 挙げられる。また、これらシリカ粒子の製造方法については湿式法、乾 it法など特に 限定されない。
[0032] 無機粒子と可塑剤の重量比は 1対 10〜： 10対 1となるように選択するのが好ましぐ 1対 5〜5対 1とするのがより好ましぐ 1対 3〜3対 1とするのが特に好ましい。この範囲 で重量比を選択することによって実用的な透過速度を持っために必要な開孔性を有 する膜を得ることが可能となる。
[0033] 本発明においては、高分子、可塑剤、無機粒子の他に、その他の添加剤、例えば 酸化防止剤、帯電防止剤、無燃剤、紫外镍吸収剤、等を混合しても良い。特に高分 子の熱劣化を抑制するための酸化防止剤、特にヒンダードフエノール系酸化防止剤 .を添加することは好ましぐ例えばィルガ ノクス' (チバ 'スぺシャリティ'ケミカルズ株式 会社製）を高分子に対して重量比で 0. 01〜1ΰ%添加することは、得られる膜の強 度保持のため推奨される。
[0034] 上記組成物を均一に溶融するための第一の方法は、該高分子と必要に応じて添 加剤を加熱したスクリュー式押出機等の連続式樹脂混鍊装置に投入し、該高分子を 加熱溶融させながら、任意の比率で可塑剤を導入して加熱'混鍊することにより、均 一に溶融する方法である。該高分子の投入形態としては、粉末状、顆粒状、ペレット 状のいずれでも良い。また該方法によって均一に溶融させる場合は、可塑剤の形態 は常温で液体であることが好ましい。押出機としては、単軸スクリユー式押出機、二軸 異方向スクリュー式押出機、二軸同方向スクリユー式押出機等が使用できる。
[0035] 均一溶融するための第二の方法は、高分子、可塑剤、または必要に応じて添加剤 . をヘンシェルミキサー等の撹拌装置を用レ、て予め混合し、各原料を分散させて得ら .れた組成物を加熱したスクリユー'式押出機に投入し、加熱'混鍊しながら均一に溶融 する方法である。該組成物の投入形態としては、可塑剤が常温で液体である場合は スラリー状とし、可塑剤が常温で液体であって該組成物中にシリカ等の無機粒子を含 む場合は顆粒状とし、可塑剤が常温で固体である場合は粉末状や顆粒状等とすれ ばよい。
[0036] 均一溶融するための第三の方法は、ブラベンダーやミル等の簡易型樹脂混鍊装置 . を用レ、る方法や、その他ミキサー等のバッチ式混鍊容器内で溶融混鍊する方法であ る。該方法によれば、ノくツチ式の工程となるため生産性は良好とは言えなレ、が、多種 多様な組成物を簡便に成膜でき、自由度が高いという利点がある。
[0037] 上記のように均一に溶融された組成物は、弓 Iき続き以下の方法によって積層した状 態で成膜される。
[0038] 成膜する第一の方法としては、少なくとも高低 2種類の高分子濃度の組成物を、そ れぞれ別々の加熱したスクリユー式押出機に投入し、加熱 '混鍊しながら均一に溶融 させた後、平膜成型用のダイスを通してそれぞれ別々にシート状に押し出し、次いで 高分子濃度の高いシートの両表面に該高分子濃度より低濃度のシートを接触させな 力 Sらキヤストロールに導き入れ、圧延接合して卷き取り機で巻き取る方法である。
[0039] 成膜する第二の方法としては、少なくとも高低 2種類の高分子濃度の組成物を、そ れぞれ別々の加熱したスクリユー式押出機に投入し、加熱 ·混鍊しながら均一に溶融 させた後、金型内で接触させながら共に押し出し、卷き取り機で巻き ¾る方法である 。このとき別々の押出機で溶融された組成物を成型するための金型は、入口側から 出口側までが少なくとも 3層に区切られた内部構造を有するものを用いる。但し、それ ぞれの組成物が合流する点は金型の入口から出口の間に任意に設けることができる
[0040] 成膜する第三の方法としては、少なくとも高低 2種類の高分子濃度の組成物を調製 し、それぞれ別々に加熱したスクリュー式押出機に投入し、加熱'混鍊しながら均一 に溶融させた後、平膜成型用のダイスを用いてそれぞれ別々にシート状に押し出し、 次レ、で高分子濃度の高レ、シートの両表面に該高分子濃度より低高分子濃度のシ一 . トを重ね合わせた 層体を圧縮成型機等の中で加熱して再溶融させた後、冷却する 方法である。なお、いずれの方法においても溶融する組成物にさらに無機粒子を含 ' 有させてもよい。
[0041] 以上のいずれの方法においても、平膜成型用のダイスを通してシート状に押し出す 場合、ダイスから押し出されたシート状の膜は、通常、キャスト装置と呼ばれる冷却及 び圧延可能な装置のロー^^部で該溶融積層物を挟み押し出すことで冷却及び厚み の調整を行いながら、適度な卷き取り張力となるように巻き取り速度を調整した巻き取 . り機で巻き取られる。ウィルス除去が可能な孔径とするためには、キャスト装置のロー ル部において急冷することが好ましいことから、ロールの表面温度は上記溶融温度よ り 80°C以上低いことが好ましい。
[0042] 以上の成膜方法によって得られた膜は、膜中に可塑剤、場合によっては、無機粒 子を含有するため、引き続き、可塑剤、無機粒子を膜中から除去する。そこで、次に 、その除去方法について説明する。
[0043] 可塑剤を抽出するための抽出溶剤としては、膜素材として用いる高分子に対して貧 溶媒であり、かつ可塑剤に対して良溶媒であり、沸点が膜素材として用レ、る高分子の 融点より低いことが望ましい。例えば可塑剤がフタル酸エステル類であれば、 n—へ キサンゃシクロへキサン等の炭化水素類、塩化メチレン、 1， 1 , 1—トリクロロェタン等 のハロゲン化炭化水素類、エタノールやイソプロパノ ル等のアルコール類、ジェチ ルエーテルゃテトラヒドロフラシ等のエーテル類、アセトンゃメチルェチルケトン等の ケトン類が適当であり、特に塩化メチレンはその抽出力が優れてレ、る点で好ましレ、。 可塑剤を抽出する場 、室温より高い温度で浸漬処理をするとより効果的に抽出を 行うことができる。'以上の抽出工程により、可塑剤を除去した多孔膜が得られる。
[0044] また膜中に含有される無機粒子を抽出するためには、無機粒子を溶解することので きる溶液に膜を浸潰させる方法が推奨される。無機粒子を抽出する場合も、可塑剤 を抽出する時と同様、室温より高い温度で浸漬処理をするとより効果的に抽出を行う こと力;できる。特に 機粒子がシリカ粒子の場合は 20〜60質量％程度の水酸化ナト リウム水溶液に 30〜60分程度、膜を浸漬する方法が効果的である。
[0045] なお本発明では、可塑剤と無機粒子の双方が膜中に含有されている場合、—抽出す . る順序は特に限定 έれないが、その作業性から、無機粒子よりも可塑剤の抽出を先 に行うことが好ましい。以上の除去方法により、可塑剤、場合によっては可塑剤と無 機粒子の双方を膜中より除去して多孔膜を得ることができる。可塑剤、場合によって は可塑剤と無機粒子の双方を抽出した膜は、更に親水性高分子で表面処理してもよ レ、。
[0046] 上記のような溶融成膜法によって得られる膜を 1種類の組成物のみから製造した場 合、本発明の高分子濃度の高い組成物のみを使用する等して得られる膜の孔径を 小さくすると、表面に囱 13に示すように開孔率の低いスキン層を形成し、液体等の透 過速度が大幅に小さくなる。一方、本発明の高分子濃度の低い組成物のみを使用 する等して得られる膜は、開孔率は高くなり、スキン層の形成を防ぐことはできるが、 孔径を小さくすることができない。上記の製造方法のようにして積層した状態で成膜 す ことによって、スキン層の形成を防ぎながら、ウィルス等の粒子を阻止可能な孔径 の膜を得ることができる。
[0047] 本発明の多孔膜のバブルポイント法で求めた最大孔径は、 lOnmJ^上、 lOOnm以 下であることが好ましい。バブルポイント法とは、膜を液体で満たした状態で気体の透 過拳動を測定し、膜にある最も大きな孔の大きさを評価する方法である。本発明にお ける最大孔径は、. ASTM F316— 86に準拠したバブルポイント法で測定した値で ある。具体的には、フィルタ一ホルダ一にセットじた評価膜を試験液に浸漬して湿潤 し、フィルターの片側を空気でゆっくりと加圧していく。フィルターのガス透過側に設 置した流量計が安定した流れの泡の上昇を検知する最低の圧力をバブルポイントと して記録し、後で述べる式を用いて最大孔径として換算する。
[0048] 膜の最大孔径を lOOnm以下とすることによって、除去すべき粒子、例えばウィルス . を含んだ溶液を濾過する際、エイズウイルスなど大きさが比較的大きなウィルスの溶 液中濃度を低下させることができる。また除去したい粒子の大きさによって、最大孔 径はもつと小さく設計することも可能であり、大きさがより広範囲のウィルスを除去しよ うとするなら、最大孔径は 75nm以下が好ましぐ 55nm以下がより好ましぐ 45nm以 下が特に好ましい。
[0049] 本発明の多孔膜の透水測定法から求めた平均孔径は、バブルポイント法で *めた . 最大孔径より大きいことが好ましい。透水測定法とは、膜に圧力を力けた時の純水の .透水量、気孔率、.膜厚から膜の平均孔径を計算する方法であり、その測定方法につ レ、ては後で詳細に述べる。
[0050] 最大孔径が小さいほどウィルス等の微粒子阻止性能が高くなる。透水測定法から 求めた平均孔径が大きいほど、微粒子を含む液体力、ら濾過によって該微粒子を除去 する際、単位時間あたりの処理量が高くなる。透水測定法から求めた平均孔径がバ ブルポイント法で求めた最大孔径より大きいことにより、サブミクロン以下の粒子を含 . む液体から該粒子を除去するに際し、高い濾過速度と高い阻止性能を兼ね備えた 分離膜として有用となる。
[0051] 'なお、前記の特許文献 9に記載される膜は、バブルポイント法で求めた最大孔径が lOnm以上、 lOOnm以下である点においては本発明と共通している力 透水測定法 力、ら求めた平均孔径がバブルポイント法で求めた最大孔径より大きいという本発明の 特徴を有していないので、血漿のような固形分濃度の高い溶液を濾過するためには 、所望の性能が得られない場合もあり得ることが考えられる。 '
[0052] 本発明において透水測定法から求めた平均孔径は少なくともバブルポイント法で 求めた最大孔径より大きいことが望まれる力 好ましくは最大孔径の 1. 1倍以上、さら に好ましくは 1. 5倍以上、より好ましくは 2. 0倍以上である。なお本発明においては 最大孔径と平均孔径の値を用いて膜を特徴付ける力;、これらの値は必ずしも膜の細 孔分布の特徴を反映しているものではない。
[0053] 本発明の多孔膜は、透水測定法によって求めた平均孔径が上記の条件を満たした 上で、さらにその用途に応じ一定の範囲にあることが好ましい。本発明において平均 孔径は 10〜200nm、好ましくは 15〜180nm、更に好ましくは 20〜： 160nmの範囲 . にあると良い。平均孔径をこの範囲とすることによって、除去すべき粒子、例えばウイ ルス、の除去性能を維持しながら、実用的な濾過速度を実現することが可能となる。
[0054] 本発明の多孔膜の透水量は、孔径によって変化する力 1〜3000、好ましくは 10 -2000,更に好ましくは 100〜1000の範囲にあると良レ、。該透水量は膜厚を 100 μ πιに換算した値であり、単位は LZn^ZhrZ CO. lMPa) /100 mである。なお 該単位中、「hr」は単位時間として「1時間」を意味する。透水量をこの範囲とすること . によって、除去すべき粒子、例えばウィルス、の除去性能を維持しながら、実用的な .濾過速度を実現することが可能となる。
[0055] 本発明の多孔膜は、膜表面の開孔率が 10%以上であることが好ましい。本発明に おいて膜表面の開孔率とは、膜の表面における空隙部分の占める面積比率であり、 膜表面の走査型電子顕微鏡写真の画像解析から求められる。膜表面の開孔率が 10 %未満であると、濾過すべき溶液に対する抵抗となり、濾過速度が不充分となる。
[0056] 本発明の多孔膜は、少なくとも 3つ以上の、開孔率の異なる層から成る膜も包含さ . れる。本発明において層とは、膜の断面において、膜厚方向に一定の厚み毎に測定 された空隙部分の占める面積比率が一定の範囲にある領域であり、膜断面の走査型 電子顕微鏡写真の画像解析から求められる。本発明においては、測定の精度から厚 み 1 μ m毎に測定した空隙部分の面積比率の差が 5%以下の範囲にある領域は同 一の層とする。また膜断面における 1つの層に対して、空隙部分の面積比率の差が 5 %を越える領域を有する場合、膜は開孔率の異なる 2つの層から成るものとする。 2 つの高開孔率層の間に低開孔率層が存在することは、低開孔率層中の空間では高 分子の占める割合が高いため、膜の強度を高め、外力によって膜が潰れてしまうこと を防ぐことができるため好ましい。適切な強度を与えるためには、該高開孔率層の断 面開孔率が該低.開孔率層の断面開孔率より少なくとも 10%以上大であることが好ま しい。 . . . .
[0057] 一般に孔径の小さな層は開'孔率の低い部分に現れる力 上記のような本発明の 3 層構造の低開孔率層において、そのような小孔径層力 ¾つ以上存在することは、仮 に一方に欠陥を生じ、十分な粒子除去性が発現されな力つたとしても、別の小孔径 層が更な 粒子除去性を発現することで、粒子の漏出を防ぐことができる。本発明に 用いる多孔膜を成膜するに際し、特にシート状組成物の厚みを 200 x m以上に調整 した場合、該シート状組成物の中心部の方が該中心部の周辺部より冷却速度が遅く なるため、膜の中心部の孔径が該中心部の周辺部の孔径より大きいという特徴を有 する。また、上記中心部の周辺部から中心部へ向かって孔径が連続的に大きくなる 特徴も有する。そして、このような孔径分布の特徴は、高分子濃度の高い組成物と、 高分子濃度の低い組成物を共押出しして成膜する場合には、特に、高分子濃度の 高い組成物力 得られる低開孔率層中にみられる。
[0058] . 上記のような、膜は、例えば、高分子濃度の高い組成物の高分子濃度を 32質量％ 、高分子濃度の低い組成物の高分子濃度を 10質量％、成型物の厚みを 300〜550 μ πι、冷却速度を 30〜170で 分とした場合、高分子濃度の高い組成物からなる層 力;、その片方の高分子濃度の低い組成物からなる組成物からなる層との一方の境界 力ももう一方の境界に向けて、膜厚方向に孔径の小さな層、孔径の大きな層、孔径の 小さな層の順で 3層に分かれるとレ、う内部構造を有する多孔膜が得られる。 [0059] 上記のように、膜の中心部の孔径が該中心部の周辺部の孔径より大きいことにより 、サブミクロン以下の粒子を含む液体から該粒子を除去するに際し、膜内部での目 詰まりを抑制しながら高い濾過速度を維持し得る分離膜として有用となる。
[0060] 本発明の多孔膜は、その気孔率が一定の範囲にあることが好ましぐその値は 20 〜80%、好ましくは 30〜80%、より好ましくは 40〜80%であると良レ、。気孔率をこの 範囲とすることによって、濾過に必要な機械的強度を維持しながら、実用的な濾過速 度を実現することができる。本発明において気孔率とは、膜を 10cm四方で切り出し、 その厚みと質量、および膜素材となる高分子の密度の値から求められる数値であり、 後で詳細に述べる。 '
[0061] 本発明の多孔膜は、その膜厚が 10〜： LOOO /i m、好ましくは 20〜500 μ m、より好 ましくは 30〜300 / mの範囲にあると良レ、。腠厚をこの範囲とすることによって気孔 率同様、濾過に必要な機械的強度を維持しながら、実用的な濾過 ¾度を実現するこ と力;できる。なお本発明において、膜厚とは、膜厚計を用いて多孔膜の異なる箇所の 厚みを 10点計測した数値の平均値である。 .
[0062] また、走査型電子顕微鏡の構造観察結果から、低開孔率層に対する高開孔率層 の厚さの比を容易に計算することが可能であるが、該高開孔率層によって内部の緻 密領域を保護するためには、該厚さの比が 1/5以上であることは、十分な表面開孔 性を与えるとともに、内部の緻密層の保護に有用であるため、好ましい。
[0063] 本発明の多孔膜の細孔表面は親水性高分子で被覆されていてもよいが、本発明 において、細孔表面とは、多孔膜を液体に浸漬し、膜の細孔内を全て液体で満たし た状態において、接液している部分を意味する。
[0064] そして、上述細孔表面を被覆する親水性高分子とは、該分子構造中に親水性基を .含有する高分子を意味する。親水性基としては水酸基、アミド基、カルボキシル基、 . スルホン酸基、繰り返し単位数 1〜4程度のポリオキシエチレン基等が挙げられ、中で も水酸基を含有する高分子は特に好ましレ、。これは水酸基を含有する高分子が細孔 表面に存在することにより、水の自発的浸透を可能とするに十分な親水性を有するた め、膜の目詰まりを防止し、血漿のような固形分濃度の高い溶液を濾過する際の透 過速度を高く保つことができるためである。 [0065] 水酸基を含有する高分子としては、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコー ル共重合体、セルロース、酢酸セルロース、酪酸セルロース、ポリ（1一 tドロキシェチ レンォキシド）、ポリ（2—ヒドロキシエチレンォキシド）等のポリ（エチレンォキシド）誘導 体などの高分子、または 2—ヒドロキシプロピルァクリレート、 2—ヒドロキシェチルァク リレート、 4ーヒドロキシブチルァクリレート、 2—ヒドロキシェチルメタクリレート等のァク リル酸またはメタクリル酸と多価アルコールとのエステル類を重合して高分子としたも の、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。特に 2—ヒドロキシプロピノレアクリレー トを重合して高分子としたものは十分な親水性を有し、血漿のような固形分濃度の高 レ、溶液を濾過する際の透過速度を高く保つ効果が大きレ、ため、好適に用レ、られる。
[0066] 本発明に用いる多孔膜の細孔表面を被覆する親水性高分子の量としては、多孔膜 の細孔表面を被覆する親水性高分子の質量が、被覆される前の多孔膜に対して 3〜 200質量％の範囲にあること^好ましぐ 5〜100質量％がより好ましぐ 10〜70質 量。 /0とするのが特に好ましい。被覆する辑水性高分子の量をこの範囲とすることによ つて、血漿のような固形分濃度の高い溶液を濾過する際の透過速度を高く保つこと ができる。 亥親水性高分子の質量比は親水化前後で乾燥状態の膜の質量を測定す ることによって得られる値である。なお以下本明細書では、親水性高分子の質量の、 親水化前の多孔膜の質量に対する質量比を「親水化率」と称する場合がある。
[0067] 本発明に用いる多孔膜の細孔表面を親水性高分子で被覆する方法としては、多孔 膜となる膜表面に親水性高分子原料のモノマーをコ一ティングして力 熱、放射線、 架橋剤等で架橋する方法、親水性高分子を適当な溶剤に溶解して膜表面にコーテ イングする方法、低温下で電子線やガンマ線等の電離性放射線を膜に照射してラジ カルを発生させ、次いで液状または気体状のモノマーと接触させる方法（以下、前照 射法と称す）、膜を予めモノマーと接触させた状態で電離性放射線を照射してモノマ —を重合させる方法（以下、同時照射法と称す）等、公知の方法を用いることができる 力 中でも、多孔膜に電離性放射線を照射した後にモノマ一と接触させる方法は、細 孔表面を均一に被覆することが可能であるため、特に好ましい。
[0068] 本発明に用いる多孔膜に電離性放射線を照射する方法としては、膜周辺の酸素濃 度をできるだけ低く抑えた状態で、放射線を照射することが推奨される。照射する放 射線量は、本発明に用いる多孔膜においては 10〜500kGyが好ましぐ 50〜300k Gyがより好ましい。照射後の多孔膜にモノマーを接触させる方法としては、モノマー を溶媒に溶解させて溶液とし、該溶液に多孔膜を一定時間浸漬する方法が推奨され る。モノマ一を溶解させる溶媒としては、例えばモノマーが前述の 2—ヒドロキシプロピ ルァクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸と多価アルコールとのエステル類で ある場合、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、水 、またはこれらの混合物が適している。
[0069] 被覆する親水性高分子の量を先述した範囲 (被覆される前の多孔膜に対して 3〜2 00寳量％；)に被覆する方法としては、多孔膜とモノマーとを接触させる時間と温度を 変化させる、あるレ、はモノマーを溶媒に溶解させる際のモノマー濃度を変化させる等 で調整することが可能である。また本発明では上記モノマーに、ポリエチレングリコー ルジアタリレート等めジアタリレート系化合物を添加して力ち反応を行レ、、モノマーの 重合の結果生じた高分子鎖を架橋しても良い。この方法は細孔表面を被 Sする親水 性高分子の量が大きくなつた場合、透水性を高く保っために有効である。
以上の製造条件により本発明の親水化多孔膜を製造することが可能となる。
[0070] 本発明の親水化多孔膜を利用した代表的な用途を、以下に詳しく説明する。 .
[0071] 本発明の親水化多孔膜は、少なくとも有用物と不要物とを含有する液体中から、不 要物を除去することにより有用物を精製することを含む、従来の精密濾過膜あるいは 一部の限外濾過膜が現在利用されている用途に幅広く使用できる。そのような用途と しては、汚泥あるいは油水混合液中からの水の精製、医薬品製造あるいは食品製造 分野における中間原料の精製などが挙げられるが、本発明の親永化多孔膜は固形 ■ 分濃度の高.い溶液に対しても濾過速度が高 かつ、ウィルスおよびこれに類する大 きさの粒子に対する阻止性能が高いことからみて、該粒子が潜在的に混入している 恐れのある生理活性物質の精製に特に有用である。該生理活性物質としては、血漿 分画製剤の原料に有用な血漿中のタンパクが挙げられ、そのような例としては、アル ブミン、免疫グロブリン、フイブリノ一ゲン、血液凝固因子、アンチトロンビン III、フイブ リン糊、ハプトグロビン、活性化プロテイン C、又は C1一インァクチベータ一等が挙げ られる力 これら例示したものに限定されない。該生理活性物質に潜在的に混入して レ、る恐れのある不要物としては、細菌、真菌、ウィルス、病原性プリオン、白血球、及 び細胞由来粒子が挙げられる。従って、本発明の親水化多孔膜を使用すれば、少な くとも有用物と不要物とを含有する液体を濾過することにより、不要物を除去して精製 された有用物含有液体を提供することができる。さらに本発明は、少なくとも有用物と 不學物とを含有する液体を本発明の親水化多孔膜で濾過することにより、不要物を 除去するという液体の処理方法をも提供する。また逆の観点力 の用途として、ウィル スの同定又は試験等のために、本発明の親水化多孔膜を用いて流体からウィルスを 採集及び濃縮することもできる。
[0072] 本発明の親水化多孔膜は単独で使用することができ、又は適切な支持構造体と組 み合わせて使用'することができる。適切な支持構造体の例としては、織布又は不織 布のような多孔質支持体が挙げられる。 ノ . ,
[0073] また本発明は、本発明の親永化多孔膜を用いた濾過を簡便に実施する目的のた め、該膜を少なくとも 1枚含む濾過用フィルターの形態をとることを含む。本発明の濾 過用フィルタ一は、該フィルタ一に含む本発明の親水化多孔膜がプリーツ状に成形 されているものも含む。膜がプリーツ状に成形されている場合、平膜状の膜に比べて フィルタ一容量に対して大きな膜表面を提供することができるため好ましい。
[0074] さらに本発明は、少なくとも 1つの入口及び少なくとも 1つの出口を有するハウジン . グ (a)、並びに該ハウジング (a)の内部空間を、該入口に連通する第 1の空間（ と 該出口に連通する第 2の空間（d)に分割する隔膜 (b)を包含する濾過用カートリッジ であって、該隔膜 (b)の少なくとも一部が本発明の親水化多孔膜により構成されてい ることを特徴とする濾過用カートリッジも提供する。 .
[0075] なお本発明の濾過用フィルタ一及び濾過用カートリッジにおいては、本発明の親水 化多孔膜以外の構成要素は、ハウジング形成素材として通常用いられる材料であれ ば特に限定されずに用いることができる。
[0076] なお以下の実施例および比較例において、それぞれの値は次の定義に基づき測 定した。
[0077] [親水化率]
電離性放射線を照射する前に、予め多孔膜の質量を電子天秤で秤量した。電離 性放射線を照射してラジカルを発生させ、次いで液状または気体状のモノマーと接 触させて親水化多孔膜を得た。得られた親水化多孔膜の質量を前述の電子天秤で 秤量し、（1)式によって算出された質量変化率を親水化率 (wt%)とした。
親水化率 (wt%) = (親水化多孔膜の質量一親水化前の多孔膜の質量)ノ(親水 化前の多孔膜の質量） X 100· · · (1) .
[0078] [膜厚]
膜厚計（Mitutoyo社製 Digimatic Indicator IDF— 130 製品名）を用いて 多孔膜の厚みを測定した。異なる 10点の箇所で計測した数値の平均値を多孔膜の 膜厚とした。 '
[0079] [気孔率]
多孔膜の質量および体積を測定し、（2)式によって気孔率（％)を算出した。
気孔率（％) = { 1—（多孔膜の質量) Z (多孔膜の比重） Z (多孔膜の体積） } X 100 · ■•(2)
[0080] [透水量]
多孔膜から任意に直径 25mmの円形状に切り抜いた膜を評価膜とし、この質量を 電子天秤で秤量した。膜厚は前述の膜厚計で測定した。評価膜をフィルタ一ホルダ 一（アドバンテック株式会社製 PP- 25 商品名）にセットし、温度 25°Cの純水を空 気圧 0. IMPaで加圧して一定時間透過させ、その透過量を測定した。評価膜の膜 面積、膜厚から、（3)式によって透水量を算出した。
透水量（L/m2ZhrZ (0. 1ΜΡ&) /Ι00 μ ιη)
= (純水の透過量 [L] ) / (膜面積 [m2] ) / (純水の透過時間 [hr] ) Z (膜間差圧 [0 . lMPa]) /{ l00Z (膜厚 ιη] ) } · · · (3)
[0081] . [平均孔径]
多孔膜の孔に流体が流れるときの個々の流路を円筒管と考え、円筒管内で流体が 定常流をなして流れているときに成り立つ Hagen— Poiseuilleの法則を用いると、多 孔膜の個々の孔に流れる純水の流量は（4)式で表される。
孔 1個の流量 [m3,秒 ] = 71 X (円筒管の半径 [m]) 4Z{8 X (純水の粘度 [Pa '秒] ) } X (膜間差圧 [Pa] ) / (膜厚 [m]) · · · (4) 一方、多孔膜の単位面積あたりに存在する孔の数は（5)式で表される。
孔数 [― m2] = (気孔率) {兀 X (円筒管の半径 [πι])2}···(5)
(4)式および（5)式を用いると、単位面積あたりの多孔膜に流れる純水の流量は（6. )式で表される。
多孔膜の流量 [m3/mソ秒] = (円筒管の半径 [m〕）2X (気孔率) Z{8X (純水の 半占度 [Pa'秒]) } X (膜間差圧 [Pa]) (膜厚 [m]) · · · (6)
多孔膜の平均孔径は、（5)式および前述の透水量の算出における各測定値を用 レ、て計算される円筒管の半径の 2倍とし、（7)式によって平均孔径を算出した。
平均孔径 (nm) =2X (円筒管の半径 [m]) X109 = 2X^{ (純水の透過量 [m3]) Z (膜面積 [m2])Z (純水の透過時間 [秒]) XSX (純水の粘度 [Pa'秒]) X (膜厚 [ ^1]) (膜間差圧0½]) (気孔率）} <109''' (7) , [0082] [最大孔径] . — .
ASTM F316— 86に準拠したバブルポイント法から求められるバブルポイント（M Pa)を ASTM F316— 86に記載の次式（8)を基に、次式（9)によって最大孔径（n m)として換算した。多孔膜を浸漬する試験液として、表面張力が mNZmの炭化 フッ素液体（住友スリ一ェム社製 パーフルォロカ一ボンクーラント FX— 3250 商品 名）を用いた。
最大孔径（ μ m) = 2860 X (表面張力）/ (バブルポイント、 Pa)--- (8)
従って、最大孔径（nm)=最大孔径（/im) X1000
= {2860X (表面張力）/ (バブルポイント、 Pa) }X 1000.
=2.86X (表面張力）/ (バブルポイント、 MPa)"'(9)
[0083] [多孔膜の構造観察]
. 10cm四方の多孔膜力も任意に適当な大きさに切り取った膜を、導電性両面テ一 プにより試料台に固定し、 3〜5nm程度のオスミウムコ一ティングを施して検視用試 料とした。高分解能走査型電子顕微鏡装置（日立社製 S— 4700)を用レ、、加速電 圧 1. OkV、および所定の倍率で多孔膜の表面および断面の構造観察を実施した。
[0084] [膜表面および断面の開孔率]
前述した表面の構造観察結果から、画像解析処理によって膜の表面における空隙 ■ 部分の占める面積比率を計測した。このときの電子顕微鏡撮影は倍率 15000倍で 実施した。 . .
膜断面における孔径の異なる層の判定
前述した断面の構造観察結果から、画像解析処理によって膜の断面における空隙 部分の占める面積比率を計測した。このときの電子顕微鏡撮影は倍率 3000倍およ び 5000倍、 10000倍、 15000倍で実施した。
[0085] [膜断面における孔径の異なる層の判定]
前述した断面の構造観察結果から、画像解析処理によって膜の断面における空隙 部分の占める S積比率を計測した。このときの電子顕微鏡撮影は倍率 3000倍およ び 5000倍、 10000倍、 15000倍で実施した。
[0086] [ヒト新鮮血漿の濾過速度] .
親水化多孔膜力も任意に直径 25mmの円形状に切り抜いた膜を評価膜とし、この 質量を電子天秤で秤量した。試験液として用いるヒト新鮮血漿は、ドナーより採血した 血液 lOOmLに対し、抗凝固剤として濾過済み CPD溶液（クニン酸三ナトリウム二水 和物 26: 3g、クェン酸一水和物 3. 27g、グルコース 23. 2g、およびリン酸二水素ナ トリウム二水和物 2. 51gを注射用蒸留水 1Lに溶解させ、孔径 0. 2 μ ιηのフィルタ一 で濾過した溶液）を 14mL加えて混和した血液を、 3000rpmで 20分間遠心分離し、 . 上澄みを採取することにより得た。該試験液中に混在している浮遊物を取り除くため 、親水性デユラポアメンブレンフィルタ （ミリポア社製 製品コード: WLP、公称孔 径 lOOnm)、次いで再生セルロース製中空糸膜フィルタ一（旭化成ファーマ株式会 社製 プラノバ 75Nフィルター 製品名）で前濾過して夾雑物を除いたものを濾過原 液として用いた。該濾過原液の温度を 25°Cに調整し、空気圧 0. IMPaで加圧して 3 . 0分間濾過した。 30分間の積算濾過液量を測定し、（10)式によってヒト新鮮血漿の • 濾過速度 (LZm2)を算出した。
血漿の濾過速度 (L/m2) = (血漿の 30分間の積算濾過液量) / (膜面積 X血漿 の濾過時間 X膜間差圧） · · · (10)
[0087] [濾過血漿中の固形分率]
濾過速度を測定した後の濾過血漿を lg程度採取し、その質量を電子天秤で秤量 した。採取した濾過血漿を 60°Cの真空乾燥機中で 6時間程度、恒量になるまで乾燥 させると、残渣として濾過血漿中の固形分が得られた。残渣を前述の電子天秤で秤 量し、（11)式によって濾過血漿中の固形分率 (wt%)を算出した。
濾過血漿中の固形分率 (wt%) = (乾燥後の残渣の質量) （乾燥前の濾過血漿 の質量） Χ 100 · · · (11)
[金コロイド粒子の除去率]
親水性多孔膜力 任意に直径 25mmの円形状に切り抜いた膜を評価膜とした。試 験液の調製に用いる金コロイド原液は以下のようにして調製した。テトラクロ口金 (III) 酸四水和物（和光純薬株式会社製 特級)'を注射用水（日本薬局方）に溶解して 6. OmMの塩化金酸水溶液を調製し、該水溶液 80gに注射用水を 320g加え、スターラ —で撹拌しながら 80°Cに加温した。該水溶液が 80°Cに昇温された後、 20分以内に クェン酸ナトリウム二氷和物（禾 R光純薬株式会社製 特級）を注射用水に溶解して調 製した 4%クェン酸ナトリウム水溶液を 14g加え、 80°Cで保温しながら 30分間撹拌し た。これを冷水で 15分間冷却した後、ポリビニルピロリドン K15 (東京化成工業株式 会社製）を洋射用水に溶解して調製した 30%ポリビ二/レビ口リドン水溶液を 18mL加 えて 1分間撹拌したものを金コロイド原液とした。 TEM観察によって求めた金コロイド の平均粒径は 34. 5nmであった。試験液として用レ、る金コロイド溶液は、注射用水を 用いて該原液を約 10倍に希釈し、該希釈液の 535nmにおける吸光度が 1. 0〜1. 2の範囲にあるものを用いた。なお吸光度は紫外可視分光光度計（島津製作所製 UV._ 1700)を用いて測定した。試験液の温度を 25°Cに調整し、空気圧 0. IMPa で加圧して 3mL透過させた。得られた透過液の吸光度を測定し、（12)式によって金 コロイド粒子の除去率を算出した。
金コロイド粒子の除去率（一 Ldg) =— Log [(透過液の吸光度） （試験液の吸光 度)] · ' · (12)
[ゥシ下痢症ウィルスの除去性能]
親水化多孔膜力 任意に直径 25mmの円形状に切り抜いた膜を評価膜とし、この 質量を電子天秤で秤量した。試験液の調製に用いるゥシ下痢症ウィルス（以下、「BV DV」と称す）原液は、 0. 5%のゥマ血清に BVDVを添加することにより得た。該 BVD ■ V原液中に混在している浮遊物を取り除くため、前述のプラノバ 75Nフィルタ一で前 濾過して夾雑物を除いたものを試験液として用いた。該試験液の温度を 25°Cに調整 し、空気圧 0. 0272MPaで加圧して約 2mL透過させた。得られた濾液と試験液中の BVDV濃度の測定は、それぞれの液を細胞に加えて 3〜4日間培養した後、凝集反 応を利用して、 TCID 測定法により（13)式によって BVDVの除去性能を算出した。
BVDVの除去性能（— Log) =— Log[ (濾液中の BVDV濃度）ノ（試験液中の B V DV濃度)] " '.(13)
[0089] [実施例]
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する力 本発明は下記の実施例 に限定
されるものではない。 ' ノ ' >
[0090] 〔製造例 1〕 . .
ポリエチレン樹脂 (旭化成ケミカルズ株式会社製 サンファイン、製品.名) 32重量％ 、可塑剤（シ一ジ一エスタ一株式会社製 DOP、工業品） 37重量。 /0、シリカ粒子 (株 式会社トクャマ製 レオ口シール DM— 10、製品名） 31重量％、酸化防止剤（チバ- スぺシャリティ.ケミカルズ株式会社製 イノレガノックス 1010FP、製品名） 0. 32重量 %を混合し、ミキサー（力ヮタ製スーパ一ミキサー 容量 100L)を用いて室温で 10分 間撹拌混合した。得られた混合原料を押出機 (株式会社プラスチック工学研究所製 BT—40— S_ 30— L型 2軸押出機、特注品）に投入し、 200°Cで平膜押し出し用 のダイスからシート状に押し出し、キャスト装置（大機工業株式会社製 特注品）でキ ヤストロールの温度を 120°Cとし、キャストロールの隙間をシートの厚みが約 10Ό m となるように調整しながら、毎分 3. 5mの速度で巻き取り機にて卷き取った。シートの .作製条件を表 1に示した。 .
[0091] 〔製造例 2〕
以下は製造例 1と同じ原料と機器を用いた。ポリエチレン樹脂 40重量％、可塑剤 3 7重量％、シリカ粒子 23重量％、酸化防止剤 0. 40重量％を混合し、ミキサーを用い て室温で 5分間撹拌混合した。得られた混合原料を押出機に投入し、 200°Cで平膜 押し出し用のダイスからシート状に押し出し、キャスト装置でキャストロールの温度を 1 40°Cとし、キャストロールの隙間をシートの厚みが約 100 μ mとなるように調整しなが ら、毎分 4. 2mの速度で卷き取り機にて卷き取った。シートの作製条件を表 1に示し た。
[0092] 〔製造例 3〕
下は製造例 1と同じ原料と機器を用いた。ポリエチレン樹脂 32重量％、可塑剤 4 2重量％、シリカ粒子 26重量％、酸化防止剤 0. 32重量％を混合し、ミキサーを用い て室温で 5分間撹拌混合した。得られた混合原料を押出機に投入し、 200°Cで平膜 押し出し用のダイスからシート状に押し出し、キャスト装置でキャスト口一ルの温度を 1 20¾とし、キャストロールの隙間をシートの'厚みが約 100 mとなるように調整しなが ら、毎分 4. 2mの速度で巻き取り機にて巻き取った。シートの作製条件を表 1に示し た。 ' ノ ，
[0093] 〔製造例 4〕 ·
以下は製造例 1と同じ原料を用いた。ポリエチレン樹脂 10重量％、可塑剤 43. 5重 量。/。、シリカ粒子 26. 5重量％、酸化防止剤 0. 10重量％を混合し、ミキサーを用い て室温で 5分間撹拌混合した。得られた混合原料を押出機（ウェルナー製 ZSK40 MC 同方向嚙合型 2軸押出機）に投入し、残りの可塑剤 20重量％をフィーダ一（ク ボタ製ロスインウェイトフィーダ一 プランジャーポンプ 2連式)を用いて押出機に導入 しながら、スクリューで加熱'混鍊して、 200°Cでペレツ卜成型用のストランドダイスから 押し出した。押出された成型物を 25°Cの冷却槽に通し、ファンカツタ一（星プラスチッ ク製)を用レ、てペレット状に成型した。以下は製造例 1と同じ機器を用いた。得られた ペレット原料を押出機に投入し、 200°Cで平膜押し出し用のダイスからシート状に押 し出し、キャスト装置でキャストロールの温度を 120°Cとし、キャストロールの隙間をシ . ートの厚みが約 100 /z mとなるように調整しながら、毎分 3. 2mの速度で巻き取り機 にて卷き取った。シートの作製条件を表 1に示した。
[0094] [表 1] ボ リ ェ チ 可塑剤 押 出 機 ダイ ス の キ ャ ス ト キ ャ ス ト レン樹脂 含量 の温度 吐出口幅 α — ノレの cr ー ルの 含量 幅
Z重 S % /重量0/。. / ^ m / ° 製造例 1 3 2 3 7 3 1 2 0 0 3 0 0 1 0 0 1 2 0 製造例 2 4 0 3 7 2 3 2 0 0 3 0 0 1 0 0 1 0 製造例 3 3 2 4 2 2 6 2 0 0 3 0 0 1 0 0 1 2 0 製造例 4 1 0 6 3 . 5 2 6 . 5 2 0 0 3 0 0 1 0 0 1 2 0 実施例 1
[0095] 製造例 1および製造例 4で得られたシートからそれぞれ 12cm四方に 2枚ずつ切り 出し、製造例 1のシートを 2枚重ねた上下に製造例 4のシートを配置して計 4枚のシ一
^ \^ヾ
トを重ねた積層体とした。該積層体の屮喊 ¾|'周囲に厚みが 200 / mの金枠を配置し、圧縮
ミ ¾
板（鉄製 30cm四方、重量 8kg)に挟んで 200°Cの圧縮成型機 (東邦マシナリー株式 会社製 油圧成形機 丁0— 37)に導入し、 1分間予熱した後、51¾//(：1112の圧カを 掛けて 5分間保持した。次いで 2'5°Cの圧縮成型機 (王子株式会社製 油圧成型機） に導入し、 SkgZcm2の圧力を掛けて室温程度になるまで冷却して積層一体型シ一 トを得た。該シートを 11cm四方に裁断して金枠に固定し、メチルェチルケトン（和光 純薬株式会社製、工業品）に室温で 30分浸漬する操作を 4回繰り返し、更に 80°Cに した 20重量％水酸化ナトリウム (和光純薬株式会社製、工業品）水溶液に 30分浸漬 する操作を 2回繰り返じて可塑剤とシリカ粒子を抽出し、室温でー晚乾燥することによ り、平膜状の 孔膜を得た。得られた多孔膜の平均孔径、最大孔径、膜厚、気孔率 を前述の方法で測定した。測定結果を膜の作製条件、膜の基本物性とともに表 2に 示した。また前述の走査型電子顕微鏡を用いて多孔膜の表面構造を観察した結果、 図 1により、膜表面の開孔率は 22%であり、膜断面の膜厚方向に図 2に示すように 3 層の開孔率の異なる層が観察された。また、図 5と図 6を対比させることで明らかなよ うに、内側の層において、外側の層との境界付近では孔径が小さぐ中心部では孔 径が大きくなつていた。図 3により、外側の層における空隙部分の面積比率は 43%、 図 5により、内側の層における空隙部分の面積比率は 20%であった。更に図 6により 、内側の層の中心部における空隙部分の面積比率は 27%であった。
実施例 2
[0096] 製造例 2および製造例 4で得られたシートからそれぞれ 12cm四方に 2枚ずつ切り . 出し、製造例 2のシートを 2枚重ねた上下に製造例 4のシートを配置して計 4枚のシ一 トを重ねて積層体とする以外は実施例 1に従って平膜状の多孔膜を得た。得られた 多孔膜の基本物性を表 2に示す。また前述の走査型電子顕微鏡を用いて多孔膜の 表面構造を観察した結果、図 7により、膜表面の開孔率は 20%であり、膜断面の膜 厚方向に図 8に示すように 3層の開孔率の異なる層が観察された。また、図 11と図 12 を対比させることで明らかなように、内側の層において、外側の層との境界付近では 孔径が小さぐ中心部では孔径が大きくなつていた。図 9により、'外側の層における空 隙部分の面積比率は 40%、図 11により、内側の層における空隙部分の面積比率は 24°ノ。であった。更に図 12により、内側の層の中心部における空隙部分の面積比率 は 26%であった。
実施例 3
[0097] 製造例 3および製造例 4で得られたシートからそれぞれ 12cm四方に 2枚ずつ切り 出し、製造例 3のシートを 2枚重ねた上下に製造例 4のシートを配置して計 4枚のシー トを重ねて積層体とする以外は実施例 1に従って平膜状の多孔膜を得た。得られた 多孔膜の基本物性を表 2に示す。また前述の走査型電子顕微鏡を用いて多孔膜の 表面構造を観察した結果、膜表面の開孔率は 20%であり、膜断面の膜厚方向に 3 層の開孔率が異なる層が観察された。また、内側の層において、外側の層との境界 付近では孔径が小さぐ中心部では孔径が大きくなつていた。外側の層における空 隙部分の面積比率は 47%、内側の層における空隙部分の面積比率は 29%であつ た。更に、内側の層の中心部における空隙部分の面積比率は 35%であった。
[0098] [表 2]
Figure imgf000032_0001
純水透水量 （膜厚 Ι Ο Ο μ πι換算値） 平 均 孔 径 最 大 孔 径 A /
( A ) ( B )
ノ L Z m 2ノ： h r ノ （ 0 . 1 M p a ) / n m n
実施例 1 2 1 5 5 4 4 0 1 .
実施例 2 5 3 4 S 5 3 9 2 . 2 荬旌例 3 1 5 9 1 1 3 9 6 9 2 . 0 [0099] [比較例 1]
製造例 3で得られたシートを単独で実施例 1と同様に抽出工程を実施することにより 、平膜状の多孔膜を得た。得られた多孔膜の基本物性を表 3に示す。また前述の走 査型電子顕微鏡を用いて多孔膜の表面構造を観察した結果、膜表面の開孔率は 8 %であった。この比較例は本発明において膜表面の開孔率が低下すると透水量が 低下し、平均孔径が小さくなるために、高固形分濃度を有する液体の濾過には不適 となる例を示すものである。
[0100] [表 3]
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000033_0002
[0101] [比較例 2]
特許文献 1の実施例 1に準じて、多孔膜を製造した。すなわち、使用するシリカ粒子 が東ソ一シリカ株式会社製 Nipsil LP (親水性シリカ）である点以外は、製造例 1と同 じ原料と機器を用いて、ポリエチレン樹脂 32重量％、可塑剤 48重量％、シリカ粒子 2 0重量％、酸化防止剤 0. 32重量％を常温で 30分混合して得られた混合原料を押 出槔に投入し、 200°Cで平膜押出し用のダイスからシート状に押出して成型して、得 られたシートから実施例 1と同様に抽出工程を実施した。得られた膜の電子顕微鏡写 真を図 13に示す。図 13から分かるように、特許文献 1の実施例 1に準 tて製造した多 孔膜では、膜の最表面の開孔性が悪かった。
実施例 4
[0102] ポリエチレン樹脂 (旭化成ケミカルズ株式会社製 サンファイン 製品名） 32. 0質量 %、可塑剤（シ一ジ一エスタ一株式会社製 DOP 工業品） 37. 1質量％、シリカ粒 子 (株式会社トクャマ製 レオ口シール DM— 10 製品名） 30. 9質量％、酸化防止 剤（チバ 'スぺシャリティ'ケミカルズ株式会社製 イノレガノックス 1010FP 製品名） 0 . 32質量。 /0を混合し、ミキサー（力ヮタ製スーパーミキサー 容量 100L)を用いて室 温で 10分間撹拌混合した。得られた混合原料を A— 1とする。一方、ポリエチレン樹 脂 15. 0質量％、可塑剤 52. 3質量。/。、シリカ粒子 32. 7質量％、酸化防止剤 0. 15 質量％を混合し、同様にミキサーを用いて室温で 5分間撹拌混合した。得られた混 合原料を B— 1とする。混合原料 A— 1を 220°Cに昇温した第 1押出機 (株式会社プラ スチック工学研究所製 BTN— 25— S2— 45— L型 同方向 2軸押出機 特注品） に、混合原料 B— :!を 200°Cに昇温した第 2押出機 (装置名は第 1押出機と同一）に それぞれ投入し、 220°Cの平膜共押し出し用 2種 3層ダイスからシート状に押し出し、 キャストロールの温度を 100°Cとしたキャスト装置（大機工業株式会社製 特注品）に より、キャストロールの隙間をシートの厚みが約 600 mとなるように調整しながら、 '毎 分 1. 3mの速度で卷き取り機の張力を 4. 7kgf/cm2に設定して巻き取った。得られ たシートを 30cm四方に裁断して金枠に固定し、塩化メチレン (和光純薬株式会社製 工業品)に 38°Cで 1時間浸漬する操作を 4回繰り返し、更に 80°Cの 20質量％水酸 化ナトリウム (和光純薬株式会社製 工業品）水溶液に 1時間浸漬する操作を 2回繰 り返して可塑剤とシリカ粒子を抽出し、室温でー晚乾燥することにより、平膜状の多孔 膜を得た。
得られた多孔膜を窒素封入したアルミ袋に入れ、一 80°Cの温度下でガンマ線を 10 0キログレイの線量となるように照射した。膜を袋から取り出し、 5. 5質量。 /0の 2—ヒド ロキシプロピルァクリレート（和光純薬株式会社製）の tーブタノール（和光純薬株式 会社製 特級）/水（1:3)溶液に 40°Cで 20分浸漬した後、イソプロピルアルコール（ 和光純薬株式会社製 特級) Z水（1: 1)溶液で良く洗浄し親水化多孔膜を得た。得 られた親水化多孔膜の親水化率、膜厚、気孔率、透水量、平均孔径、最大孔径、を 前述の方法で測定した。測定結果を膜の作製条件とともに表 4に示した。
また前述の走査型電子顕微鏡を用いて親水化多孔膜の表面構造を観察した結果 、図 14により、膜表面の開孔率は 22%であり、膜断面の膜厚方向に図 15に示すよう に 3層の開孔率の異なる層が観察された。また、図 18と図 19を対比させることで明ら かなように、内側の層において、外側の層との境界付近では孔径が小さぐ中心部で . は孔径が大きくなつていた。図 16により、外側の層における空隙部分の面積比率は 4 3%、図 18により、内側の層における空隙部分の面積比率は 20%であ.つた。更に図 19により、内側の層の中心部における空隙部分の面積比率は 27%であった。
実施例 5
[0104] 以下は実施例 4と同じ原料と機器を用いた。ポリエチレン樹脂 32質量。 /0、可塑剤 4 1. 8質量％、シリカ粒子 26. 2質量％、酸化防止剤 0. 32質量。/。を混合し、ミキサー を用いて室温で 5分間撹拌混合した。得られた混合原料を A— 2とする。一方、実施 例 5の B— 1と同じ組成の原料も調製した。混合原料 A— 2を 220°Cに昇温した第 1押 出機に、混合原料 B— 1を 200°Cに昇温した第 2押出機にそれぞれ投入し、 220°C の平膜共押し出し用 2種 3層ダイスからシート状に押し出し、キャストロールの温度を 1 00°Cとしたキャスト装置により、キャスト'ロールの隙間をシートの厚みが約 550 / mと なるように調整しながら、 ¾分 1. Omの速度で卷き取り機め張力を 5. .1kgf/cm2に 設定して巻き った。得られたシートから実施例 1と同様に抽出工程、次いで親水化 処理を実施することにより、平膜状の親水化多孔膜を得た。得られた親水化多孔膜 の基本物性を表 4に示す。
[0105] [表 4]
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0002
Figure imgf000035_0003
[0106] [製造例 5] 実施例 5の A— 1と同じ組成の混合原料を調製した。該混合原料を押出機 (株式会 社プラスチック工学研究所製 BT— 40— S— 30— L型 2軸押出機 特注品）に投入 して、 200°Cで平膜押し出し用のダイスからシート状に押し出し、キャスト装置（大機 工業株式会社製 特注品）でキャストロールの温度を 120°Cとし、キャストロールの隙 間をシートの厚みが約 100 /i rnとなるように調整しながら、毎分 3, 5mの速度で巻き 取り機にて巻き取った。シートの作製条件を表 5に示した。
[0107] [製造例 6] .
以下は実施例 5と同じ原料を用いた。ポリエチレン樹脂 10質量。 /0、可塑剤 43. 5質 量。 /0、シリカ粒子 26. 5質量。 /0、酸化防止剤 0. 10質量％を混合し、実施例 5と同じミ キサ一を用いて聿温で 5分間撹拌混合した。得られた混合原料を押出機 (ゥエルナ —製 ZSK40MC 同方向嚙合型 2軸押出機）に投入し、残りの可塑剤 20質量％を フィーダ一（クボタ製ロスインウェイトフィーダ— プランジャーポンプ 2連式）を用いて 押出機に導入しながら、スクリューで加熱-混練して、 200°Cでペレット成型用のストラ ンドダイスから押し出した。押出された成型物を 25°Cの冷却槽に通し、ファンカッター (星プラスチック製）を用いてペレット状に成型した。以下は製造例 5と同じ機器を用 いた。得られたペレット原料を押出機に投入し、 200°Cで平膜押し出し用のダイスか らシート状に押し出し、キャス卜装置でキャストロールの温度を 120°Cとし、キャスト口 —ルの隙間をシートの厚みが約 100 / mとなるように調整しながら、毎分 3. 2mの速 度で巻き取り機にて巻き取った。シートの作製条件を表 5に示した。
[0108] [表 5]
Figure imgf000036_0001
実施例 6
[0109] 製造例 5および製造例 6で得られたシートからそれぞれ 12cm四方に 2枚ずつ切り 出し、製造例 5のシートを 1枚、製造例 6のシートを 2枚用意し、製造例 5のシートを製 造例 6のシートで挟み込むことにより、計 3枚のシートを重ねた積層体とした。該積層 体の周囲に厚みが 200 /z mの金枠を配置し、圧縮板（鉄製 30cm四方、質量 8kg)に 挟んで 200°Cの圧縮成型機 (東邦マシナリー株式会社製 油圧成形機 TD— 37) に導入し、 5kgZcm2の圧力を掛けて 4分間保持した。次いで 25°Cの圧縮成型機（ 王子株式会社製 油圧成型機）に導入し、 5kgZcm2の圧力を掛けて室温程度にな るまで冷却して積層一体型シートを得た。該シートを 11 cm四方に裁断して金枠に固 定し、実施例 5と同様に抽出工程、次いで親水化処理を実施することにより、平膜状 の親水化多孔膜を得た。得られた親水化多孔膜の基本物性を表 6に示す。また前述 の走査型電子顕微鏡を用いて親水化多孔膜の表面構造を観察した結果、図 20によ り、腠表面の開孔率は 22%であり、膜断面の膜厚方向に図 21に示すように 3層の開 孔率の異なる層が観察された。また、図 23により、内側の層において、外側の層との 境界から中心部へ向力 につれ、孔径が徐々に大きくなつていることが分力、る。図 22 により、外側の層における空ΐ部分の面積比率は 43%、図 23により、内側の層にお ける空隙部分の面積比率は 20%であった。
[0110] [表 6]
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0002
実施例 7
[0111] 以下は実施例 4と同じ原料を用いた。ポリエチレン樹脂 20質量％、可塑剤 46. 7質 量。 /0、シリカ粒子 33. 3質量％、酸化防止剤 0. 20質量％を混合し、実施例 5と同じミ キサ一を用いて室温で 5分間撹拌混合した。得られた混合原料を押出機 (ゥエルナ 一製 ZSK40MC 同方向嚙合型 2軸押出機）に投入し、スクリューで加熱 ·混鍊し て、 200°Cでペレット成型用のストランドダイスから押し出した。押出された成型物を 2 5°Cの冷却槽に通し、ファンカッター（星プラスチック製）を用いてペレット状に成型し た。これをペレット B— 2と称す。一方、実施例 5の A—1と同じ組成の原料も調製した 以下は実施例 5と同じ機器を用いた。混合原料 A— 1を 220°Cに昇温した第 1押出 機に、ペレット B— 2を 200°Cに昇温した第 2押出機にそれぞれ投入し、 B— 2の押出 量と同量の可塑剤をフィーダ一（クボタ製ロスインウェイトフィーダ一 プランジャーポ ンプ 2連式)を用いて第 2押出機に導入 (該操作により、溶融混鍊物中のポリエチレン 樹脂濃度は 10質量％となる）しながら、 220°Cの平膜共押し出し用 2種 3層ダイスか らシート状に押し出し、キャストロールの温度を 100°Cとしたキャスト装置により、キャス トロールの隙間をシートの厚みが約 610 ί ιηとなるように調整しながら、毎分 1. 3mの 速度で巻き取り機の張力を 4. ekgfZcm2に設定して巻き取った。得られたシートか ら実施例 4と同構に抽出工程、次いで親水化処理を実施することにより、平膜状の親 水化多孔膜を得た。得られた親水化多孔膜の基本物性を表 4に示す。
実施例 8
[0112] 実施例 4〜6で得られた親水化多孔膜、及び比較例 2で得られた多孔膜を実施例 4 と同様に親水化処理することにより得られた親水化多孔腠を用いて、ヒト新鮮血漿の 濾過速度、.及び金コロイド粒子の除去率を前述の方法で測定した。測定結果を膜の 基本物性とともに表 7に示した。
なお再生セルロース製中空糸膜フィルターで濾過した後の濾過原液は透明性を増 し、肉眼で見える浮遊物が取り除かれて、いたが、固形分濃度は 8. 5%を保持してお り血漿として必要な成分は失われていな力つた。
[0113] [表 7]
Figure imgf000038_0001
平均孔径（ A ) ¾大孔径 （ B ) A / Q 血漿フ ラ ッ ク ス 金コロイ ド
( 3 0分間） 阻止性
/ n m / η τη / L / m 2 / L R V 実施例 4 · 5 7 5 4 1 . 1 8， 8 2 . 5 7 実施例 5 3 7 3 5 1 . 1 5 . 1 2 . 5 7 実施例 6 6 5 5 Λ 1 . 2 1 0 . 2 2 . 3 5 比較例 2 2 6 7 0 0 . 4 4 . 1 0 . 9 5 ； 実施例 9
[0114] 実施例 4、 7で得られた親水化多孔膜、及び比較例 2で得られた多孔膜を実施例 4 と同様に親水化処理することにより得られた親水化多孔膜を用いて、 BVDVの除去 性能を前述の方法で測定した。測定結果を膜の基本物性とともに表 8に示した。
[0115] [表 8]
Figure imgf000039_0001
産業上の利用可能性 ,
[0116] 本発明は、液体中に含まれるサブミクロン以下の粒子を阻止する分離膜として有用 であり、性能として高い透過速度が求められる分野、特に血漿等の生 a活性溶液か らウィルスや細菌、病原性プリオン等を高い阻止性能で除去できる医用分離膜として 利用できる。こうして得られた血漿は血漿製剤製造分野、血漿分画製剤製造分野、 ノくィォテクノロジ 分野等における種々の原料等に用いることができる。
さらに本発明は、薬液や処理水等から微粒子を除去する産業プロセス用フィルター 、油水分離膜や液ガス分離膜、上下水等の浄化用分離膜、リチウムイオン電池等の バッテリーセパレータ、及びポリマ一電池用の固体電解質支^体等、広範囲な用途 に利用できるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 高分子及び可塑剤を含む高低 2種の高分子濃度を有する少なくとも 2種の組成物 を、該高分子の融点以上に加熱して各々独立に均一溶融させる工程、入口側から 出口'側までが少なくとも 3層に区切られた内部構造を有する金型内で該組成物を接 触しながら共に押し出すことで、高分子濃度の低い組成物からなる層が高分子濃度 の高い層の両面に位置するように積層する工程によって、該高濃度組成物と該低濃 度組成物との溶融積層物を得る工程、溶融時の温度より少なくとも 80°C以上低レ、冷 却表面に該溶融積層物の両面を直接接触させることで成型物を得る工程、次レ、で該 成型物から実質的に全ての可塑剤を除去する工程、を有するスキンレス多孔膜の製 , 造方法。
[2] 高分子及び可塑剤を含む高低 2種め高分子濃度を有する少なくとも 2種の組成物 を用意する工程、各々独立にシート状に成型する工程、高分子濃度の低い組成物 力、らなるシートが高分子濃度の高い 一卜の両面に位置するように重ね合わせた積 層体を得る工程、該積層体を加熱して該高濃度組成物と該低濃度組成物との溶融 積層物を得る工程、溶融時の温度より少なくとも 80°C以上低い冷却表面に該溶融積 層物の両面を直接接触させることで成型物を得る工程、次いで該成型物から実質的 に全ての可塑剤を除去する工程、を有するスキンレス多孔膜の製造方法。
[3] 溶融時の温度より少なくとも 80°C以上低い冷却表面が冷却した金属製のロールで あることを特徴とする請求項 1または 2に記載のスキンレス多孔膜の製造方法。
[4] 請求項 1〜3のいずれかに記載のスキンレス多孔膜に電離性放射線を照射した後 、 2—ヒドロキシプロピルアタリレートを接触させて細孔表面を親水化する工程をさらに 有することを特徴とするスキンレス多孔膜の製造方法。
[5] 低開孔率層の両面に高開孔率層が積層した多層構造からなる高分子の多孔膜で あって、両表面にスキン層がなぐバブルポイント法で求めた最大孔径が 10nm以上 、 lOOnm以下、透水測定法から求めた平均孔径が該最大孔径より大であり、該低開 孔率層中に少なくとも 2層以上の最小孔径層を有することを特徴とするスキンレス多 孔膜。
[6] 低開孔率層と高開孔率層との境界近傍に該最小孔径層が位置することを特徴とす
. る請求項 5に記載のスキンレス多孔膜。
[7] 低開孔率層の膜厚方向の中心部の孔径力 周辺部の孔径より大であることを特徴 とする請求項 5または 6に記載のスキンレス多孔膜。
[8] 高開孔率層の断面開孔率が、低開孔率層の断面開孔率より少なくとも 10%以上高 レ、ことを特徴とする請求項 5〜7のいずれかに記載のスキンレス多孔膜。
[9] 低開孔率層に対する高開孔率層の厚さの比力 以上であることを特徴とする請 求項 5〜8めいずれかに記載のスキンレス多孔膜。
[10] 溶融成膜法によって得られた多孔構造を有することを特徴とする請求項 5〜9のレ、 ずれかに記載のスキンレス多孔膜。
[11] 両表面の開孔率が 10%以上であることを特徴とする請求項 5〜10のいずれかに記 載のスキンレス多孔膜。
[12] 該高分子がポリオレフイン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素化炭化水素ポリマー、ポ リフエ二レンエーテル、ポリアセターノレ、ポリウレタン、ポリエーテルスノレ_ホンのいずれ かであることを特徴とする請求項 5〜： 11のいずれかに Ϊ己載のスキンレス多孔膜。
[13] 細孔表面が親水性高分子で被覆されていることを特徴とする請求項 5〜12のいず れかに記載のスキンレス多孔膜。
[14] 該親木性高分子が少なくとも水酸基を有することを特徴とする請求項 13に記載の スキンレス多孔膜。
[15] 請求項 5〜17のいずれかに記載の多孔膜を用いて、少なくとも二種の成分を含有 する液体から、特定の成分を濾過する方法。
[16] 細菌、真菌、ウィルス、病原性プリオン、白血球、及び細胞由来粒子からなる群から 選択される少なくとも 1種の成分と、生理活性物質を含む液体から、生理活性物質を のみを透過することを特徴とする請求項 15に記載の液体の処理方法。
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