(57)【要約】  官能化基材、官能化基材を作製する方法及び官能化基材を使用する方法を開示する。
2009522405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
官能化基材を作製する方法であって、
間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材を提供する工程と、
前記多孔質ベース基材が第一溶液を吸収し、吸収多孔質ベース基材を形成する工程であって、前記第一溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はその組合せを含む追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含む工程と、
前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含む第一官能化基材を形成するように前記吸収多孔質ベース基材を調整された量の電子ビーム照射に曝露する工程であって、前記グラフト種の少なくとも１つが前記追加の官能基を有する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記多孔質ベース基材が微孔質である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多孔質ベース基材が、多孔質膜、多孔質不織布ウェブ又は多孔質繊維から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記多孔質ベース基材が、疎水性である微孔質膜又は不織布ウェブである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記多孔質ベース基材が、疎水性であり、前記官能化基材が、親水性である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記官能化基材を３０℃以上の熱サイクルに曝露する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記グラフトモノマーがポリアルキレングリコールジ（メタクリレート）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第一官能化基材が第二溶液を吸収し、第一吸収官能化基材を形成する工程であって、前記第二溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せを含む第二の追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含む工程と、
前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含む第二官能化基材を形成するように前記第一吸収官能化基材を調整された量の電子ビーム照射に曝露する工程であって、前記グラフト種の少なくとも１個が前記第二の追加の官能基を有する工程とを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第一又は第二溶液の少なくとも１個が、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートを含み、前記第一又は第二溶液の少なくとも１個が、グリシジル（メタ）アクリレート、イソシアナトアルキル（メタ）アクリレート又はビニルアズラクトンを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第一官能化基材が第二溶液を吸収し、第一吸収官能化基材を形成する工程であって、前記第二溶液が、少なくとも１個の求核基を含む少なくとも１個の求核化合物を含む工程と、
前記求核化合物とエポキシ基、アズラクトン基、イソシアネート基又はそれらの組合せとを反応させるように前記第一吸収官能化基材を調整された量の熱に曝露する工程とを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記求核化合物が、少なくとも１つの一級アミノ基、二級アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基又はそれらの組合せを含む求核基を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記求核化合物が、少なくとも２個のグラフト種を反応させ架橋させる複数の求核基を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記求核化合物が、少なくとも２個の一級アミノ基とポリアルキレンオキシド基とを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第二官能化基材が第三溶液を吸収し、第二吸収官能化基材を形成する工程であって、前記第三溶液が、少なくとも１個の求核基を含む少なくとも求核化合物を含む工程と、
前記求核化合物とエポキシ基、アズラクトン基、イソシアネート基又はそれらの組合せとを反応させるように前記第二吸収官能化基材を調整された量の熱に曝露する工程とを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記求核化合物が、少なくとも２個のグラフト種を反応させ架橋させる複数の求核基を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記多孔質ベース基材が、初期平均孔径を有する疎水性微孔質膜であり、前記官能化基材が、前記多孔質ベース基材の前記初期平均孔径より大きい最終平均孔径を有する親水性微孔質膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記疎水性微孔質膜が、熱誘起相分離（ＴＩＰＳ）法により形成される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記疎水性微孔質膜が、熱誘起相分離（ＴＩＰＳ）法により形成されるポリ（フッ化ビニリデン）を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記調整された量の電子ビーム照射曝露が、２０ｋＧｙ〜４０ｋＧｙの照射線量を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
官能化基材を作製する方法であって、
間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材を提供する工程と、
前記多孔質ベース基材が第一溶液を吸収し、吸収多孔質ベース基材を形成する工程であって、前記第一溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はその組合せを含む追加の官能基を有する少なくとも１つのグラフト化モノマーを含む工程と、
前記吸収多孔質ベース基材を取り除き可能なキャリヤー層と取り除き可能なカバー層の間に位置決めし、多層構造体を形成する工程と、
前記取り除き可能なキャリヤー層と前記取り除き可能なカバー層の間に位置決めされる官能化基材を形成するように前記多層構造体を調整された量の電子ビーム照射に暴露する工程であって、前記官能化基材が、前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含み、前記グラフト種の少なくとも１個が、前記追加の基を含む工程と、
前記キャリヤー層と前記カバー層を前記多層構造体から取り除く工程とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この特許出願は、２００５年１２月３０日出願の米国仮特許出願通し番号６０／７５５２４４、名称「官能化基材を作製する方法（METHODS OF MAKING FUNCTIONALIZED SUBSTRATES）」及び２００５年１２月３０日出願の米国仮特許出願通し番号６０／７５５２６７、名称「官能化基材（FUNCTIONALIZED SUBSTRATES）」に優先権利益を主張する。
【０００２】
本開示は、官能化基材に関する。
【背景技術】
【０００３】
当該技術分野において、強化官能性を有する高分子基材を必要とする。更に、当該技術分野において、強化官能性を有する高分子基材を作製する方法を必要とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、官能化基材及び官能化基材を作製する方法を目的とする。より具体的には、官能化基材は、異なる官能性及び／又は反応性、１つ以上の化合物に対する異なる親和性（すなわち、増加又は減少した）又はそれらの組み合わせを備えるために変性された多孔質ベース基材を含む。
【０００５】
官能化基材を作製する方法を提供する。いくつかの実施形態では、前記方法は、間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材を提供する工程と、前記多孔質ベース基材が第一溶液を吸収し、吸収多孔質ベース基材を形成する工程であって、前記第一溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せを含む追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含む工程と、前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含む第一官能化基材を形成するように前記吸収多孔質ベース基材を調整された量の電子ビーム照射に曝露する工程であって、前記グラフト種の少なくとも１個が前記追加の官能基を有する工程とを含む。
【０００６】
他の実施形態では、前記方法は、間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材を提供する工程と、前記多孔質ベース基材が第一溶液を吸収し、吸収多孔質ベース基材を形成する工程であって、前記第一溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はその組合せを含む追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含む工程と、前記吸収多孔質ベース基材を取り除き可能なキャリヤー層と取り除き可能なカバー層の間に位置決めし多層構造体を形成する工程と、前記取り除き可能なキャリヤー層と前記取り除き可能なカバー層の間に位置決めされる官能化基材を形成するように前記多層構造体を調整された量の電子ビーム照射に曝露する工程であって、前記官能化基材が、前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含み、前記グラフト種の少なくとも１個が、前記追加の基を含む工程と、前記キャリヤー層と前記カバー層を前記多層構造体から取り除く工程とを含む。
【０００７】
本発明のこれら及びその他の特徴及び利点は、以下の開示される実施態様の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を検討すれば明らかになるであろう。本発明はさらに、添付の図面を参照してさらに説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、具体的な実施形態の観点から本明細書に記載しているが、本発明の趣旨から逸脱することなく種々の変更、置換及び代替を行うことができることが当業者にはただちに明白になるであろう。従って、本発明の範囲は、本明細書に添付した請求項によってのみ限定される。
【０００９】
官能化基材及び官能化基材を作製する方法を説明する。種々の官能基又は種を、多孔質ベース基材の表面にグラフト結合する。これらのグラフト結合官能基又は種が、多くの場合多孔質ベース基材の表面特性又は反応性を変化させる。
【００１０】
Ｉ．官能化基材
表面変性前の多孔質ベース基材に比較して、官能化基材は、通常異なる官能性及び／又は反応性、１個以上の化合物に対する異なる親和性（すなわち、増加又は減少した）又はそれらの組み合わせを有する。官能化基材の構成成分と官能化基材の物理特性を説明する。
【００１１】
Ａ．官能化基材構成成分
官能化基材は、（ａ）間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材及び（ｂ）多孔質ベース基材の表面から延在するグラフト種を包含する多くの構成成分を含むがこれらに限定されない。本発明の官能化基材を形成する代表的な構成成分を下記に説明する。
【００１２】
１．多孔質ベース基材
官能化基材は、多孔質ベース基材を含む。好適な多孔質ベース基材としては、多孔質膜、多孔質不織布ウェブ及び多孔質繊維が挙げられるがこれらに限定されない。多孔質ベース基材は、任意の好適な高分子物質から形成されてもよい。好適な高分子物質としては、ポリオレフィン類、ポリ（イソプレン）類、ポリ（ブタジエン）類、フッ素化ポリマー類、塩素化ポリマー類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリエーテル類、ポリ（エーテルスルホン）類、ポリ（スルホン）類、ポリフェニレンオキサイド」類、ポリ（酢酸ビニル）類、酢酸ビニルの共重合体、ポリ（ホスファゼン）類、ポリ（ビニルエーテル）類、ポリ（ビニルアルコール）類及びポリ（カーボネート）類が挙げられるがこれらに限定されない。好適なポリオレフィン類としては、ポリ（エチレン）、ポリ（プロピレン）、ポリ（１−ブテン）、エチレンとプロピレンの共重合体、αオレフィンコポリマー類（１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン及び１−デセンの共重合体など）、及びポリ（エチレン−コ−１−ブテン−コ−１−ヘキセン）が挙げられるがこれらに限定されない。好適なフッ素化ポリマー類としては、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（フッ化ビニリデン）、フッ化ビニリデンの共重合体（ポリ（フッ化ビニリデン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）など）及びクロロトリフルオロエチレンの共重合体（ポリ（エチレン−コ−クロロトリフルオロエチレン）など）が挙げられるがこれらに限定されない。好適なポリアミド類としては、ポリ（イミノ（１−オキソヘキサメチレン））、ポリ（イミノアジポイルイミノヘキサメチレン）、ポリ（イミノアジポイルイミノデカメチレン）及びポリカプロラクタムが挙げられるがこれらに限定されない。好適なポリイミド類としては、ポリ（ピロメリトイミド）が挙げられるがこれらに限定されない。好適なポリ（エーテルスルホン）類としては、ポリ（ジフェニルエーテルスルホン）及びポリ（ジフェニルスルホン−コ−ジフェニレンオキシドスルホン）が挙げられるがこれらに限定されない。好適な酢酸ビニルの共重合体としては、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）及びアセテート基の少なくとも一部が加水分解され各種ポリ（ビニルアルコール）類を生成する前記共重合体が挙げられるがこれらに限定されない。
【００１３】
１つの代表的な実施形態では、多孔質ベース基材は、典型的に約１．０ミクロン（μｍ）未満である平均孔径を有するミクロ孔質ベース基材を含む。好適な微孔質ベース基材としては、微孔質膜、微孔質不織布ウェブ及び微孔質繊維が挙げられるがこれらに限定されない。微孔質ベース基材は、多くの場合疎水性であり、上記高分子物質の１個以上を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、多孔質ベース基材は、熱誘起相分離（ＴＩＰＳ）膜などの疎水性微孔質膜である。ＴＩＰＳ膜は、多くの場合、熱可塑性材料と熱可塑性材料の融点を超える第二物質との溶液を形成することにより調製される。第二物質は、熱可塑性材料の融点を超える液体である。冷却と同時に熱可塑性材料は結晶し、相が第二物質から分離する。多くの場合、結晶した熱可塑性材料を延伸する。第二物質は、適宜に延伸前又は後のいずれかで除かれる。微孔質膜は、米国特許番号第４，５３９，２５６号、米国特許番号第４，７２６，９８９号、米国特許番号第４，８６７，８８１号、米国特許番号第５，１２０，５９４号、米国特許番号第５，２６０，３６０号、米国特許番号第５，９６２，５４４号、及び米国特許番号第５，９６２，５４４号に更に開示されており、それらの全てが３Ｍ社（3M Company）（ミネソタ州セントポール（St.Paul））に譲渡されている。テープバッキングは、ガラス繊維を有するアルミニウム箔テープであり、感圧シリコーン接着剤を有する（ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニーから、商品名「フォイル／ガラス・クロス・テープ３６３」で入手可能）。いくつかの代表的なＴＩＰＳ膜は、ポリ（フッ化ビニリデン）（すなわち、ＰＶＤＦ）、ポリ（エチレン）又はポリ（プロピレン）などのポリオレフィン類、ビニル含有共重合体又はエチレン−ビニルアルコールコポリマー類などの共重合体、ブタジエン含有共重合体又は共重合体及びアクリレート含有共重合体又は共重合体を含む。いくつかの用途では、ＰＶＤＦを含むＴＩＰＳ膜が、特に望ましい。ＰＶＤＦを含むＴＩＰＳ膜が、３Ｍ社（3M Company）（ミネソタ州セントポール（St.Paul））に譲渡されている米国特許出願番号２００５／００５８８２１に更に記載されている。テープバッキングは、ガラス繊維を有するアルミニウム箔テープであり、感圧シリコーン接着剤を有する（ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニーから、商品名「フォイル／ガラス・クロス・テープ３６３」で入手可能）。
【００１５】
他の実施形態では、多孔質ベース基材は、不織布ウェブである。例えば、不織布ウェブは、米国特許番号第５，９６２，５４４号に記載されているようにエチレン−ビニルアルコールコポリマー類から調製することができる。
【００１６】
疎水性と疎水性微孔質膜の両方が、例えば、ミリポア社（Millipore Corp.）（マサチューセッツ州ビレリカ（Billerica））から商品名「デュラポア（DURAPORE）」及び「ミリポア・エクスプレス・膜（MILLIPORE EXPRESS MEMBRANE）」として、又はポール社（Pall Corp.）（ニューヨーク州イーストヒルズ（East Hills））から商品名「ニラフロ（NYLAFLO）」及び「スパー（SUPOR）」として市販されている。
【００１７】
２．グラフト種
官能化基材は、多孔質ベース基材の表面に結合するグラフト種を有する。多孔質ベース基材の表面への物質のグラフトは、多くの場合、多孔質ベース基材の表面特性又は反応性の変化をもたらす。多孔質ベース基材の表面にグラフトされる物質は、典型的にモノマー類（すなわち、グラフト化モノマー類）である。グラフト化モノマー類は、通常（ａ）フリーラジカル重合性基と（ｂ）その上に少なくとも１つの追加の官能基の両方を有する。フリーラジカル重合性基は、典型的に（メタ）アクリロイル基又はビニル基などのエチレン性不飽和基である。フリーラジカル重合性基は、典型的に電子ビームに曝露時、多孔質ベース基材の表面と反応することができる。即ち、電子ビームの存在下、グラフト化モノマー類のフリーラジカル重合性基と多孔質ベース基材の表面との反応は、多孔質ベース基材に結合するグラフト種の形成をもたらす。１個以上のグラフト化モノマーを多孔質ベース基材の間隙及び外側表面にグラフトし、生成した官能化基材の表面特性を調整してもよい。
【００１８】
フリーラジカル重合性基を有するだけではなく、好適なグラフト化モノマーは、典型的に第二エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イソシアナト基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せから選択される追加の官能基を有する。追加の官能基は、更に反応性又は親和性の部位を提供することができる。即ち、いくつかの実施形態では、フリーラジカル重合性基を包含する反応によりグラフト化モノマーを多孔質ベース基材に結合した後、生成したグラフト種の追加の官能基を更に反応させることができる。例えば、追加の官能基は、多孔質ベース基材と他のモノマー又は少なくとも１個の求核基を有する求核化合物などの他の物質との間で反応し、連鎖基を形成することができる。他の例では、追加の官能基は、特定種類の化合物に対する親和性などの所望の表面特性を官能化基材に付与することができる。グラフト種がイオン基を含む場合、官能化基材は、多くの場合、反対荷電を有する化合物に対して親和性を有することになる。即ち、負に帯電した基を有する化合物は、カチオン基を含むグラフト種を有する官能化基材に誘引することができ、正に帯電した基を有する化合物は、アニオン基を含むグラフト種を有する官能化基材に誘引することができる。更に、グラフト種は、グラフト種で表面変性する前に疎水性表面を有する多孔質ベース基材を含む官能化基材に親水性表面を付与することができる。即ち、アルキレンオキシド基を含むグラフト種は、生成した官能化基材に親水性の特徴を付与することができる。
【００１９】
いくつかのグラフト化モノマーは、（ａ）第一エチレン性不飽和基であるフリーラジカル重合性基及び（ｂ）第二エチレン性不飽和基である追加の官能基を有する。２個のエチレン性不飽和基を有する好適なグラフト化モノマーとしては、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類が挙げられるがこれらに限定されない。用語ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートは、用語ポリアルキレンオキシドジ（メタ）アクリレートと交換可能に使用される。（メタ）アクリレートにおけるような用語「（メタ）アクリル」は、アクリレート類におけるようなアクリル基とメタクリレート類におけるようなメタクリル基の両方を包含するために使用される。例示のポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類としては、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートモノマー類及びポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートモノマー類が挙げられる。平均分子量約４００ｇ／モルを有するポリエチレングリコールジアクリレートモノマーは、例えば、商品名「ＳＲ３４４」として、平均分子量約４００ｇ／モルを有するポリエチレングリコールジメタクリレートモノマーは、商品名「ＳＲ６０３」としてペンシルベニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Co., Inc.）から市販されている。
【００２０】
１つの代表的な実施形態では、グラフト種は、電子ビームに曝露と同時にポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートモノマー類と多孔質ベース基材の反応から生じる。これらのグラフト化モノマー類は、ポリアルキレンオキシド基の存在により疎水性多孔質ベース基材を親水性官能化基材に変化させるために使用することができる。１つの望ましい実施形態では、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートモノマー類は、ポリエチレングリコールジメタクリレートモノマー（例えば、約４００ｇ／モルの平均分子量を有するポリエチレングリコールジメタクリレート）単独又は他のモノマー類との組み合わせを含む。生成した官能化は、以下により詳細を記載するように１ＮＮａＯＨに２０時間曝露後の瞬間湿潤性などの多くの所望の特性を有することができる。
【００２１】
いくつかのグラフト化モノマーは、（ａ）第一エチレン性不飽和基であるフリーラジカル重合性基及び（ｂ）エポキシ基である追加の官能基を有する。この部類内の好適なグラフト化モノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリレート類が挙げられるがこれらに限定されない。このグラフト化モノマーの部類は、更なる反応に利用することができる少なくとも１個のエポキシ基を有する官能化基材を提供することが可能である。エポキシ基は、別のモノマーなどの他の反応物質又は求核化合物と反応し、多孔質ベース基材に所望の表面特性（例えば、特定の化合物又は異なる反応性を有する官能基に対する親和性）を付与することができる。例えば、エポキシ基と求核化合物との反応は、エポキシ環の開環及び連鎖基の形成をもたらし、求核化合物を多孔質ベース基材に結合するように機能する。求核化合物は、典型的に少なくとも１個の求核基を含む。エポキシ基と反応する好適な求核基としては、一級アミノ基、二級アミノ基及びカルボキシ基が挙げられるがこれらに限定されない。求核化合物は、複数のエポキシ基を架橋することができる追加の求核基を含有でき、親水性の特徴を官能化基材に付与することができる他の適宜な基を含有できる。エポキシ基の開環により形成される連鎖基は、多くの場合、エポキシが一級アミノ基と反応するとき−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２ＮＨ−基を、又はエポキシがカルボキシ基と反応するとき−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｏ（ＣＯ）−基を含む。
【００２２】
いくつかの実施形態では、エポキシ基は、２個の一級アミノ基を有するジアミン又は３個の一級アミノ基を有するトリアミンなどの多官能アミンと反応することができる。アミノ基の１個は、エポキシ基との開環反応を受けることができ、求核化合物と多孔質ベース基材の間に−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２ＮＨ−基を含む連鎖基の形成をもたらす。第二アミノ基又は第二及び第三アミノ基は、親水性の特徴を官能化基材に導入することができ、１つ以上の追加のエポキシ基との反応により２個又はそれ以上のグラフト種を架橋することができる。いくつかの例では、多官能アミンは、ポリアルキレングリコールジアミン又はポリアルキレングリコールトリアミンであり、エポキシ基との反応は、ポリアルキレングリコール基（すなわち、ポリアルキレンオキシド基）を有するグラフト種の結合をもたらす。ポリアルキレングリコール基並びに任意の末端一級アミノ基は、親水性の特徴を官能化基材に付与する傾向がある。
【００２３】
他のグラフト化モノマーは、（ａ）エチレン性不飽和基であるフリーラジカル重合性基及び（ｂ）アズラクトン基である追加の官能基を有する。好適なグラフト化モノマーとしては、２−ビニル−４，４−ジメチルアズラクトンなどのビニルアズラクトンが挙げられるが、これらに限定されない。このグラフト化モノマーの部類は、更なる反応に利用することができる少なくとも１個のアズラクトン基を有する官能化基材を提供することができる。アズラクトン基は、別のモノマーなどの他の反応物質又は求核化合物と反応し、多孔質ベース基材に所望の表面特性（例えば、特定の化合物又は異なる反応性を有する官能基に対する親和性）を付与することができる。例えば、アズラクトン基と求核化合物との反応は、アズラクトン環の開環及び連鎖基の形成をもたらし、求核化合物を多孔質ベース基材に結合するように機能する。求核化合物は、典型的に少なくとも１個の求核基を含む。アズラクトン基と反応する好適な求核基としては、一級アミノ基、二級アミノ基及びヒドロキシ基が挙げられるがこれらに限定されない。求核化合物は、複数のアズラクトン基を架橋することができる追加の求核基を含有でき、親水性の特徴を官能化基材に付与することができる他の適宜な基を含有できる。アズラクトン基の開環により形成される連鎖基は、多くの場合、−（ＣＯ）ＮＨＣＲ２（ＣＯ）−基（式中、Ｒは、メチルなどのアルキルであり、（ＣＯ）は、カルボニルを示す）を含む。
【００２４】
いくつかの実施形態では、アズラクトン基は、２個の一級アミノ基を有するジアミン又は３個の一級アミノ基を有するトリアミンなどの多官能アミンと反応することができる。アミノ基の１つは、アズラクトン基との開環反応を受けることができ、求核化合物と多孔質ベース基材の間に−（ＣＯ）ＮＨＣＲ２（ＣＯ）−基を含む連鎖基の形成をもたらす。第二アミノ基又は第二及び第三アミノ基は、親水性の特徴を官能化基材に導入することができ、又は複数のグラフト種を架橋することができる。いくつかの例では、多官能アミンは、ポリアルキレングリコールジアミン又はポリアルキレングリコールトリアミンであり、アズラクトン基との反応は、ポリアルキレングリコール基（すなわち、ポリアルキレンオキシド基）を有するグラフト種の結合をもたらす。ポリアルキレングリコール基並びに任意の末端一級アミノ基は、親水性の特徴を官能化基材に付与する傾向がある。
【００２５】
更に、他のグラフト化モノマー類は、（ａ）エチレン性不飽和基であるフリーラジカル重合性基及び（ｂ）イソシアナト基である追加の官能基を有する。好適なグラフト化モノマー類としては、２−イソシアナトエチルメタクリレート及び２イソシアナトエチルアクリレートなどのイソシアナトアルキル（メタ）アクリレートが挙げられるがこれらに限定されない。このグラフト化モノマーの部類は、更なる反応に利用することができる少なくとも１個のイソシアナト基を有する官能化基材を提供することができる。イソシアナト基は、別のモノマーなどの他の反応物質又は求核化合物と反応し、多孔質ベース基材に所望の表面特性（例えば、特定の化合物又は異なる反応性を有する官能基に対する親和性）を付与することができる。イソシアナト基と求核化合物との反応は、求核基が一級アミノ又は二級アミノ基の場合、尿素連鎖又は求核基がヒドロキシ基の場合、ウレタン連鎖をもたらすことができる。求核化合物は、複数のイソシアナト基を架橋することができる追加の求核基を含有でき、親水性の特徴を官能化基材に付与することができる他の適宜な基を含有できる。求核化合物とイソシアナト基との反応により形成される連鎖基は、多くの場合、求核基が一級アミノ基のとき−ＮＨ（ＣＯ）ＮＨ−基又は求核基がヒドロキシのとき−ＮＨ（ＣＯ）Ｏ−基を含む。
【００２６】
更に、他のグラフト化モノマーは、（ａ）エチレン性不飽和基であるフリーラジカル重合性基及び（ｂ）イオン基である追加の官能基を有する。イオン基は、正電荷、負電荷又はそれらの組み合わせを有することができる。いくつかの好適なイオンモノマーの場合、イオン基は、ｐＨ条件により中性又は帯電されていてもよい。このモノマーの部類は、一般的に１個以上の反対に帯電した化合物に対して所望の表面親和性を付与し、又は１個以上の同様に帯電した化合物に対して親和性を減少させる。
【００２７】
負電荷を有するいくつかの代表的なイオングラフト化モノマーとしては、式ＩＩの（メタ）アクリルアミドスルホン酸類又はそれらの塩類が挙げられる。
【００２８】
【化１】
2009522405.tif 000003
【００２９】
式Ｉにおいて、Ｒ１は、水素又はメチルであり、及びＹは、直鎖又は分枝状アルキレン（例えば、アルキレンは、Ｃ１〜Ｃ１０炭素原子、Ｃ１〜Ｃ６炭素原子又はＣ１〜Ｃ４炭素原子を有する）である。式Ｉによる代表的なイオンモノマー類としては、Ｎ−アクリルアミドエタンスルホン酸、２−アクリルアミドエタンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸及び２−メタクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸が挙げられるがこれらに限定されない。これらの酸性モノマーの塩も用いることが可能である。塩に対する対イオンは、例えば、アンモニウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン又はナトリウムイオンであってもよい。
【００３０】
負電荷を有する他の好適なイオングラフト化モノマーとしては、ビニルスルホン酸及び４−スチレンスルホン酸などのスルホン酸類、（メタ）アクリルアミドアルキルホスホン酸類（例えば、２−アクリルアミドエチルホスホン酸及び３−メタクリルアミドプロピルホスホン酸）などの（メタ）アクリルアミドホスホン酸類、アクリル酸及びメタクリル酸並びに２−カルボキシエチルアクリレートなどの）などの（メタ）アクリルアミドホスホン酸類、アクリル酸及びメタクリル酸、並びに２−カルボキシエチルアクリレート、２−カルボキシエチルメタクリレート、３−カルボキシプロピルアクリレート及び３−カルボキシプロピルメタクリレートなどのカルボキシアルキル（メタ）アクリレート類が挙げられる。適するなお他の酸モノマーには、米国特許第４，１５７，４１８号明細書（ヘイルマン（Ｈｅｉｌｍａｎｎ））に記載されたものなどの（メタ）アクリロイルアミノ酸が挙げられる。例示的な（メタ）アクリロイルアミノ酸には、Ｎ−アクリロイルグリシン、Ｎ−アクリロイルアスパラギン酸、Ｎ−アクリロイル−β−アラニンおよび２−アクリルアミドグリコール酸が挙げられるが、それらに限定されない。これらの酸モノマーのいずれかの塩も用いることが可能である。
【００３１】
正電荷を提供できるいくつかの代表的なイオングラフト化モノマー類は、アミノ（メタ）アクリレート類、式ＩＩのアミノ（メタ）アクリルアミド類又はその第四級アンモニウム塩類である。第四級アンモニウム塩類の対イオンは、多くの場合、ハロゲン化物類、硫酸塩類、リン酸塩類、硝酸塩類等である。
【００３２】
【化２】
2009522405.tif 000004
【００３３】
式ＩＩにおいて、Ｒ１は、水素又はメチルであり、Ｌは、オキシ又はＮＨ−であり及びＹは、アルキレン（例えば、Ｃ１〜Ｃ１０炭素原子、Ｃ１〜Ｃ６又はＣ１〜Ｃ４炭素原子を有するアルキレン）である。各Ｒ２は、独立して水素、アルキル、ヒドロキシアルキル（すなわち、ヒドロキシで置換されたアルキル）又はアミノアルキル（すなわち、アミノで置換されたアルキル）である。或いは、それらが結合される窒素とともに２個のＲ２基は、芳香族、部分的に不飽和（すなわち、不飽和であるが芳香族ではない）又は飽和である複素環式基を形成することができる、ここで複素環式基は、所望により芳香族（例えば、ベンゼン）、部分的に不飽和（例えば、シクロヘキセン）又は飽和（例えば、シクロヘキサン）である第二環に縮合されてもよい。
【００３４】
式ＩＩのいくつかの実施形態では、Ｒ２基は両方とも水素である。他の実施形態では、一方のＲ２基は、水素で、他方は、Ｃ１〜Ｃ１０、Ｃ１〜Ｃ６又はＣ１〜Ｃ４炭素原子を有するアルキルである。更に他の実施形態では、Ｒ２基の少なくとも１個は、ヒドロキシ又はアミノ基がアルキル基の炭素原子のいずれかに位置決めされた状態でＣ１〜Ｃ１０、Ｃ１〜Ｃ６又はＣ１〜Ｃ４炭素原子を有するヒドロキシアルキル又はアミノアルキルである。更に他の実施形態では、Ｒ２基は、それらが結合される窒素原子と結合し、複素環式基を形成する。複素環式基は、少なくとも１個の窒素原子を含み、酸素又は硫黄などのその他のへテロ原子を含むことができる。代表的な複素環式基としては、イミダゾリルが挙げられるが、これに限定されない。複素環式基は、ベンゼン、シクロヘキセン又はシクロヘキサンなどの追加の環に縮合することができる。追加の環に縮合される代表的な複素環式基としては、ベンゾイミダゾリルが挙げられるがこれに限定されない。
【００３５】
代表的なアミノ（メタ）アクリレート類（すなわち、式ＩＩのＬはオキシ）としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノプロピルアクリレート及びその類などのＮ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類が挙げられる。
【００３６】
代表的なアミノ（メタ）アクリルアミド類（すなわち、式ＩＩのＬは-ＮＨ−）としては、例えば、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（３−アミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−（３−イミダゾリルプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（３−イミダゾリルプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（２−イミダゾリルエチル）メタクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−イミダゾリルプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−イミダゾリルプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（３−ベンゾイミダゾリルプロピル）アクリルアミド及びＮ−（３−ベンゾイミダゾリルプロピル）メタクリルアミドが挙げられる。
【００３７】
式ＩＩのイオンモノマーの代表的な四級塩類としては、（メタ）アクリルアミドアルキルトリメチルアンモニウム塩類（例えば、３−メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド及び３−アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド）並びに（メタ）アクリルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩類（例えば、２−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、２−メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド及び２−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００３８】
イオン交換樹脂に正に帯電した基を付与することができる他のグラフト化モノマーとしては、アルケニルアズラクトン類のジアルキルアミノアルキルアミン付加物（例えば、２−（ジエチルアミノ）エチルアミン、（２−アミノエチル）トリメチルアンモニウムクロライド及びビニルジメチルアズラクトンの３−（ジエチルアミノ）プロピルアミン付加物）並びにジアリルアミンモノマー類（例えば、ジアリルアンモニウムクロライド及びジアリルジメチルアンモニウムクロライド）が挙げられる。
【００３９】
下記にさらに詳細に説明すると、本発明の官能化基材は、多孔質ベース基材の表面特性を変更するため上記グラフト化モノマーの１個又は上記グラフト化モノマーの２個又はそれ以上の混合物を使用して調製されてもよい。多孔質ベース基材の表面特性を変更するため、上記グラフト化モノマーの２個又はそれ以上が使用される場合、モノマー類は、単一反応工程（すなわち、２個又はそれ以上グラフト化モノマーは全て電子ビームに曝露時存在する）又は逐次反応工程（すなわち、第一グラフト化モノマーは、電子ビームに第一曝露時存在し、第二グラフト化モノマーは、電子ビームに第二曝露時存在する）で多孔質ベース基材にグラフトされてもよい。
【００４０】
３．グラフト種の官能基に結合される反応物質
上述したように、グラフト種に沿って多孔質ベース基材から延在する官能基は、１つ以上の他の反応物質と反応することができる。即ち、エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基又はイソシアナト基などの官能基は、モノマー又は求核化合物と反応し、更に官能化基材の表面を変性する。グラフト種と反応することができる全てのモノマーを使用することができる。例えば、求核化合物は、官能化基材の親水性又は疎水性の特徴を変更する、他の所望の官能基を付与する又は官能化基材のイオン性質を変更する基を有することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、グラフト種は、表面変性に先立ち親水性の特徴を疎水性の性質を有する多孔質ベース基材を含む官能化基材に付与することができる。官能化基材の親水性の特徴は、電子ビームに曝露時多孔質ベース基材とグラフト化モノマーとの反応からもたらすことができ、或いはグラフト種と他の反応物質との反応からもたらすことができる。グラフト種は、多くの場合親水基を含む。親水性の特徴を付与できる好適な基としては、例えば、ポリアルキレンオキシド基、（メタ）アクリロイル（acryloly）基、イオン基、並びにヒドロキシ基、アミノ基及びカルボキシ基などの求核基が挙げられる。
【００４２】
Ｂ．官能化基材の特性及び構造特性
本発明の官能化基材は、多孔質ベース基材、多孔質ベース基材を形成する方法、多孔質ベース基材の間隙及び外側表面にグラフトされる種、官能化基材に施される後グラフト処理（例えば、加熱工程）及び全ての後グラフト反応（例えば、グラフト種の追加の官能基と求核化合物又はイオン基を有する化合物などの化合物との反応）を含むがこれらに限定されない多くの要因により様々な表面特性及び構造特性を有する。官能化基材の多くの特性及び構造特性を下記に説明する。
【００４３】
１．孔径増加
本発明のいくつかの実施形態では、官能化基材は、表面変性工程前（例えば、グラフト種の結合又はグラフト種の官能基とモノマー又は求核化合物などの別の化合物との反応の前）の多孔質ベース基材の平均初期孔径より大きい平均最終孔径を有する。孔径増加を示す１つの代表的な実施形態では、官能化基材は、（ｉ）間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材（例えば、ミクロ孔質膜などの微孔質ベース基材）、ここで、多孔質ベース基材は、グラフト前の平均初期孔径を有する及び（ｉｉ）間隙及び外側表面から延在するグラフト種、ここで、官能化基材は平均最終孔径を有し、官能化基材の平均最終孔径は多孔質ベース基材の平均初期孔径より大きい、を含む。この実施形態では、官能化基材は、望ましくは微孔質膜である多孔質ベース基材を含む。
【００４４】
孔径の増加は、官能化基材がグラフト種添加前の多孔質ベース基材と比較して異なる効用を有することができる。例えば、官能化基材を通過するフラックス又は流速は、より大い場合があり、官能化基材が濾過用途に使用される場合、官能化基材の良好な透過性を可能にし、同時に比較的低い操作圧を保持することができる。更に、多孔質ベース基材と比較して官能化基材の孔径増加は、官能化基材の間隙及び外側表面への追加のコーティングの適用を可能にし、同時に官能化基材全体を通して開口孔を保持することができる。前記追加のコーティングは、官能化基材に更に官能性を追加するために使用されてもよい。
【００４５】
１つの所望の実施形態では、孔径増加を有する官能化基材は、ＰＶＤＦなどの高分子物質から形成されるＴＩＰＳなどのＴＩＰＳ微孔質膜を含む。本発明に先立ち、既知のＴＩＰＳ膜形成プロセスにより形成された既知のＴＩＰＳ膜は、約１．０ミクロン（μｍ）未満の平均孔径を有する膜をもたらしている。既知の技術を用いた場合、１．０ミクロン（μｍ）以上の比較的均一な平均孔径を有するＴＩＰＳ膜を調製することは困難な場合がある。しかし、本発明は、ＴＩＰＳプロセスにより形成される膜が、１．０ミクロン（μｍ）以上、いくつかの実施形態では約１．２ミクロン（μｍ）以上までの平均孔径を有することを可能にする。
【００４６】
ＴＩＰＳプロセスにより形成される微孔質膜の平均初期孔径は、多くの場合約０．６〜約０．９ミクロン（μｍ）の範囲である。これらの微孔質膜の平均初期孔径は、本発明において約０．７〜約１．２ミクロン（μｍ）の範囲の平均最終孔径に増加されてもよい。言い換えると、平均初期孔径は、約０．１ミクロン（μｍ）、約０．２ミクロン（μｍ））、約０．３ミクロン（μｍ）、約０．４ミクロン（μｍ）、約０．５ミクロン（μｍ）（又は更に約０．６ミクロン（μｍ）までも増加されてもよい。平均初期孔径は、は、約１７％までも増加されてもよい。例えば、平均初期孔径は、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％又は約７０％までも増加されてもよい。
【００４７】
２．水フラックス速度増加
本発明の官能化基材は、望ましくはゼロを超える水フラックス速度を有する。典型的に官能化基材の水フラックス速度は、グラフト工程前のベース多孔質ベース基材の初期水フラックス速度を超える。いくつかの実施形態では、官能化基材の水フラックス速度は、かなり大きい、例えば、グラフト工程前の多孔質ベース基材の初期水フラックス速度の２倍ほども大きい。
【００４８】
所定の官能化基材又は多孔質ベース基材の水フラックス速度を測定する１つの方法は、多量の水が一定温度及び圧力で官能化基材又は多孔質ベース基材を通って流れるのに必要な時間を測定する。表面変性前の相当する多孔質ベース基材と比較して多量の水が一定温度及び圧力で所定の官能化基材を通って流れるのに必要な時間の減少は、官能化基材の水フラックス速度の増加を示す。
【００４９】
いくつかの実施形態では、本発明の官能化基材は、グラフト工程前（すなわち、表面変性前）の多孔質ベース基材の水フラックス速度と比較して約２５〜１００％ほども水フラックス速度の増加を経験することができる。（例えば、以下の比較例６及び実施例３０〜３１を参照のこと）
３．濡れ性
本発明の官能化基材は、種々の溶液又は溶媒に曝露すると様々な程度の湿潤性を示すことができる。湿潤性は、多くの場合、官能化基材の親水性又は疎水性の特徴と関連させることができる。下記の表１は、いくつかの官能化基材及び多孔質ベース基材上のＮａＯＨ溶液（すなわち、０．２５Ｎ及び１ＮＮａＯＨ溶液）に２０時間曝露の影響に関連するデータを示す。本明細書で使用する時、用語「瞬間湿潤」又は「瞬間湿潤性」は、水が基材表面に接触するやいなや、通常、１秒以内に水の液滴が所定の基材内へ浸透することを指す。例えば、約７２ダイン以上の表面湿潤エネルギーは、通常瞬間湿潤をもたらす。本明細書で使用する時、用語「非瞬間湿潤」は、水の液滴が所定の基材内へ浸透することを指すが、水が基材表面に接触すると直ぐにではない。本明細書で使用する時、用語「非湿潤」は、水の液滴の所定の基材内への浸透欠如を指す。例えば、約６０ダイン以下の表面湿潤エネルギーは、通常非湿潤という結果になる。
【００５０】
【表１】
2009522405.tif 000005
【００５１】
表１は、多孔質ベース基材としてＰＶＤＦ膜を使用して調製された官能化基材に関するデータを示す。これらの多孔質ベース基材は、ＴＩＰＳ膜（実施例項のＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの記載を参照）又はミリポア社（Millipore Corporation）（マサチューセッツ州ビレリカ（Billerica））から商品名デュラポア（DURAPORE）として市販され購入時疎水性であった膜のいずれかである。ポリエチレングリコール（４００）ジメタクリレートモノマー（メタノール中２０重量％溶液、（ペンシルベニア州エクストン（Exton））のサートマー社（Sartomer Co., Inc.）から市販されているサートマー（Sartomer）ＳＲ６０３から）を４０ｋＧｙの線量で電子ビームに曝露すると同時に多孔質ベース基材にグラフトした。生成した官能化基材は、０．２５ＮＮａＯＨ溶液に２０時間又は１ＮＮａＯＨ溶液に２０時間暴露されると瞬間湿潤性を保持する。
【００５２】
比較のために、購入時親水性で表面変性されていない（これが親水性多孔質基材に相当する）別のデュラポア（DURAPORE）膜は、０．２５Ｎ  ＮａＯＨ溶液に２０時間曝露すると瞬間湿潤性を有したが１Ｎ  ＮａＯＨ溶液に２０時間曝露しても瞬間湿潤性を有しなかった。更に、比較のために、官能化基材をポリエチレングリコール（４００）ジアクリレートモノマー（メタノール中１０重量％溶液、（ペンシルベニア州エクストン（Exton））のサートマー社（Sartomer Co., Inc.）から市販されているサートマー（Sartomer）ＳＲ３４４から）及びミクロ孔質ＰＶＤＦ  ＴＩＰＳ膜を４０ｋＧｙの線量で電子ビームに曝露することにより調製した。生成した官能化基材は、０．２５Ｎ  ＮａＯＨ溶液に２０時間曝露すると瞬間湿潤性を保持したが１Ｎ  ＮａＯＨ溶液に２０時間曝露しても全く湿潤を示さなかった。
【００５３】
４．耐熱性
又、官能化基材は、熱に対する複数の曝露に対して耐性を示す。例えば、下記の表２は、簡単な耐久性試験、それに次ぐＴＩＰＳ膜及びポリエチレングリコール（４００）ジメタクリレートモノマー（メタノール中２０重量％溶液から）を４０ｋＧｙの線量で電子ビームに曝露することにより調製された代表的な官能化基材に複数の１２１℃の温度の１時間オーブン曝露の影響に関連するデータを示す。
【００５４】
【表２】
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【００５５】
水フラックス時間は、１００ｍｌの水を７１１ｈＰａ（５３３ｍｍＨｇ）（２１インチＨｇ）で４７ｍｍゲルマンサイエンスズ（Gelman Sciences）（現在ではポール社（Pall Corporation）として周知（ミシガン州アンアーバー（Ann Arbor）））４２３８ディスクホルダーを通過させるのに必要な時間と等しい。表２に示すように、官能化基材は、複数の熱サイクル及び０．２５Ｎ  ＮａＯＨ溶液に１６時間暴露後の実質的に初期フラックス時間以下の水フラックス時間を保持した。比較すると同じ一連の工程に曝露された変性されていない親水性ミクロ孔質ＰＶＤＦデュラポア（DURAPORE）（登録商標）膜は、水フラックス時間の実質的な増加（すなわち、基材を通過する水フラックス速度の実質的な減少）を示した。
【００５６】
ＩＩ．官能化基材を作製する方法
上記官能化基材は、プロセス工程の組合せを使用して調製されてもよい。前記方法は、間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材を提供する工程と、前記多孔質ベース基材が第一溶液を吸収し、吸収多孔質ベース基材を形成する工程であって、前記第一溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はその組合せを含む追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含む工程と、前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含む第一官能化基材を形成するように前記吸収多孔質ベース基材を調整された量の電子ビーム照射に曝露する工程であって、前記グラフト種の少なくとも１個が前記追加の官能基を有する工程とを含む。この実施形態に使用される多孔質ベース基材のいくつかは、疎水性、微孔質又はそれらの組み合わせであることができる。
【００５７】
１つの実施形態では、前記方法は、間隙及び外側表面を有する多孔質ベース基材を提供する工程と、前記多孔質ベース基材が第一溶液を吸収し、吸収多孔質ベース基材を形成する工程であって、前記第一溶液が、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せを含む追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含む工程と、前記吸収多孔質ベース基材を取り除き可能なキャリヤー層と取り除き可能なカバー層の間に位置決めし多層構造体を形成する工程と、前記取り除き可能なキャリヤー層と前記取り除き可能なカバー層の間に位置決めされる官能化基材を形成するように前記多層構造体を調整された量の電子ビーム照射に曝露する工程であって、前記官能化基材が、前記多孔質ベース基材の表面に結合されるグラフト種を含み、前記グラフト種の少なくとも１個が、前記追加の基を含む工程と、前記キャリヤー層と前記カバー層を前記多層構造体から取り除く工程とを含む。この実施形態に使用される多孔質ベース基材のいくつかは、疎水性、微孔質又はそれらの組み合わせであることができる。
【００５８】
官能化基材を作製する１つの代表的な方法を図１に示す。図１に示すように、例示の方法１０は、以下の工程、すなわち、吸収工程１００、積層工程２００、照射工程３００、剥離工程４００、洗浄／すすぎ工程５００、乾燥工程６００及び巻き取り工程７００を含む。これらの例示の工程の各々を下記に更に詳細に説明する。
【００５９】
Ａ．代表的なプロセス工程
本発明の官能化基材を作製する方法は、１つ以上の下記の工程を含んでもよい。
【００６０】
１．吸収工程
図１に示すように、ベース多孔質ベース基材１２を含むロール１１は巻き戻されることができ、その結果、ベース多孔質ベース基材１２が吸収工程１００に入る。吸収工程１００では、ベース多孔質ベース基材１２を１つ以上のグラフト化モノマーを含む溶液のリザーバに接続される付与装置１４と接触又は近接させる。ローラ１５及び１６がベース多孔質ベース基材１２を案内し、付与装置１４を通過させる、そのため、ベース多孔質ベース基材１２は、所望の時間溶液１３に曝露される。典型的に、ベース多孔質ベース基材１２の溶液１３への曝露時間は、約１分まで、より典型的には約１５秒未満である。ベース多孔質ベース基材１２は、通常吸収工程１００を通り、１分未満で照射工程３００に進む。いくつかの吸収工程で、多孔質ベース基材１２を溶液１３で飽和させる。
【００６１】
上記したように、溶液１３は、ベース多孔質ベース基材１２の間隙及び外側表面にグラフトするのに好適な１つ以上のグラフト化モノマーを含むことができる。上記した例示のグラフト化モノマーの全てを溶液１３中に含むことができる。グラフト化モノマーに加え、溶液１３は、例えば、溶媒などの他の物質を含むことができる。溶液１３中の各グラフト化モノマーの濃度は、溶液１３中のグラフト化モノマー又はモノマー類、所望のグラフトの程度、グラフト化モノマー（類）の反応性及び使用される溶媒を含むがこれらに限定されない多くの要因により変更されてもよい。典型的に、溶液１３中の各グラフト化モノマーの濃度は、溶液１３の全重量を基準として約１重量％〜約１００重量％、望ましくは約５重量％〜約３０重量％、より望ましくは約１０重量％〜約２０重量％の範囲である。
【００６２】
ひとたびベース多孔質ベース基材１２が、所望の時間で溶液１３に吸収されたら、ベース多孔質ベース基材１２は、ガイドローラ１７によって積層工程２００に向かう。ガイドローラ１７は、所望により吸収ベース多孔質ベース基材１２から過剰の溶液１３を計量するために使用されてもよい。或いは、吸収ベース多孔質ベース基材１２から空泡及び過剰の溶液１３を圧搾するためローラ（不図示）を使用することができる。典型的に、ベース多孔質ベース基材１２は、実質的に飽和状態（すなわち、ベース多孔質ベース基材１２は、最大量又は最大量に近い溶液１３を含む）で積層工程２００に入る、ここでベース多孔質ベース基材１２の間隙及び外側表面の実質的に全てが溶液１３でコーティングされる。
【００６３】
尚、吸収工程１００は、溶液１３をベース多孔質ベース基材１２内に導入するたった１つの可能な方法である。他の好適な方法としては、スプレーコーティング法、フラッドコーティング法、ナイフコーティング等が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６４】
２．積層工程
積層工程２００において、吸収ベース多孔質ベース基材１２は、取り除き可能なキャリヤー層２２と取り除き可能なカバー層１９の間に積層され（すなわち、位置決めされ）、多層積層構造体２４を形成する。例示の方法１０に示されるように、取り除き可能なカバー層１９は、ローラ２０によってロール１８から巻き戻され、吸収ベース多孔質ベース基材１２の外側表面と接触することができ、一方、取り除き可能なキャリヤー層２２は、ローラ２３によってロール２１から巻き戻され、吸収ベース多孔質ベース基材１２の反対の外側表面と接触することができる。
【００６５】
取り除き可能なカバー層１９及び取り除き可能なキャリヤー層２２は、励起室２５の酸素への直接暴露から一時的な保護を官能化基材３０（すなわち、グラフトベース多孔質ベース基材１２）に付与できる全ての不活性シート材料を含んでもよい。取り除き可能なカバー層１９及び取り除き可能なキャリヤー層２２を形成する好適な不活性シート材料としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム材、他の芳香族ポリマーフィルム材及び任意の他の非反応性ポリマーフィルム材が挙げられるがこれらに限定されない。一旦組み立てられると、多層積層構造体２４は、照射工程３００に進む。
【００６６】
３．照射工程
照射工程３００において、多層積層構造体２４は、溶液１３内の１個以上のモノマーをベース多孔質ベース基材１２の間隙及び外側表面にグラフトするように十分な量の放射線に曝露され、取り除き可能なキャリヤー層２２と取り除き可能なカバー層１９の間に積層される官能化基材３０を含む多層積層構造体２７を形成する。例示の方法１０に示されるように、多層積層構造体２４は、十分な線量の放射線を供給できる少なくとも１個の装置２６を含む室２５通って進む。単一装置２６で十分な線量の放射線を供給できるが、２個又はそれ以上の装置２６が、特に比較的厚いベース多孔質ベース基材１２向けに使用されてもよい。通常、室２５は、フリーラジカル重合を阻害するとして知られている最小量の酸素と共に窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等などの不活性雰囲気を含む。ベース多孔質ベース基材１２が取り除き可能なカバー層１９がない状態で照射される実施形態では、室２５内の酸素の量は、懸念を超えることができる。取り除き可能なキャリヤー層２２と取り除き可能なカバー層１９がベース多孔質ベース基材１２をカバーする場合、室２５内での酸素への曝露は、最小限となる。
【００６７】
放射線の他の供給源が使用されてもよいが、装置２６は、望ましくは電子ビーム源を含む。電子ビーム（ｅ−ビーム）は、一般に約０．１３ｍＰａ（１０−６トール）に維持された真空室内のリペラープレートとエキストラクターグリッド間のタングステンワイヤフィラメントに高電圧を印加することにより生成される。フィラメントが、高電流で加熱され電子を生成する。電子は、リペラープレートとエキストラクターグリッドにより金属フォイルの薄いウィンドウに向かって誘導され、加速される。１０７メートル／秒（ｍ／ｓｅｃ）を超える速度で進行し、約１５０〜３００キロ電子ボルトを所有する加速電子は、真空室からフォイルウィンドウを通過し、いかなる物質が位置決めされていても直ちにフォイルウィンドウを超えて透過する。
【００６８】
発生する電子の量は、エキストラクターグリッド電圧と直接関係する。エキストラクターグリッド電圧が増加すると、タングステンワイヤフィラメントから引き出される電子の量は増加する。コンピュータ制御下にある場合、Ｅ−ビーム処理は非常に正確であることができ、その結果、電子の正確な線量及び線量率を多層積層構造体２４に誘導することができる。
【００６９】
電子ビーム発生器は、エネルギーサイエンスズ社（Energy Sciences, Inc.）（マサチューセッツ州ウイルミントン（Wilmington））からのＥＳＩ「エレクトロキュア（ELECTROCURE）」ＥＢシステム及びＰＣＴエンジニアードシステムズ社（PCT Engineered Systems, LLC）（アイオワ州ダベンポート（Davenport））からのブロードビームＥＢプロセッサ（BROADBEAM EB PROCESSOR）を含む種々の供給源から市販されている。いかなる特定種類機器及び照射試料位置であろうとも、放出される線量は、「放射線フィルム線量測定装置の使用に関する基準（Practice for Use of a Radiochromic Film Dosimetry System）」と題するＡＳＴＭ  Ｅ−１２７５により測定することができる。エキストラクターグリッド電圧を変更することにより、供給源に対するビーム直径及び／又は距離、各種線量率を得ることができる。
【００７０】
室２５内部の温度は、望ましくは従来の手段により周囲温度に保持される。いかなる特定のメカニズムに限定されることも意図しないが、吸収多孔質ベース基材の電子ビームへの暴露は、基材上でフリーラジカル反応開始をもたらし、続いてエチレン性不飽和基を有するモノマー類などの二重結合を有するモノマーと反応することを可能にすると思われる。
【００７１】
多層積層構造体２４により受容される全線量は、主としてグラフト化モノマーが多孔質ベース基材上でグラフトされる度合に影響を及ぼす。一般に、吸収工程時にグラフト種に付加されるグラフト化モノマーの少なくとも１０重量％、望ましくは２０重量％、更により望ましくは５０重量％超を変換することが望ましく典型的である。更に、ベース多孔質ベース基材１２の全重量を基準として吸収工程時にベース多孔質ベース基材１２に付加される１つ以上のグラフト化モノマーの約５重量％までも、望ましくは約１０重量％までも、より望ましくは約２０重量％までも（又は約１００重量％までも）をグラフトすることが望ましく典型的である。線量は、電圧、速度及びビーム電流を含む多くのプロセスパラメーターにより決まる。線量は、線速度（すなわち、多層積層構造体２４が装置２６の下を通過する速度）及びエキストラクターグリッドに印加される電流を制御することにより便利に調節することができる。目標線量（例えば、２０ｋＧｙ）は、実験的に測定した係数（機械定数）にビーム電流を乗し、ウエブ速度で除すことにより便利に計算することができ、曝露を決定する。機械定数は、ビーム電圧の関数として変化する。
【００７２】
電子ビーム照射曝露の制御量は、滞留時間によって決まるが、一般的なに、多層積層構造体２４の一部である多孔質ベース基材１２に吸収されるモノマー類は、一般に約１０キログレイ（ｋＧｙ）の最小線量〜約６０キログレイ（ｋＧｙ）の最大線量の範囲の制御された線量を受容すると同時に有効にグラフトされる。通常、線量の合計制御量は、約２０ｋＧｙ〜約４０ｋＧｙの範囲である。放射線グラフトには、低線量率及びより長い滞留時間が望ましいが、実際の操作は、スピードを必要とし、より高い線量率及びより短い滞留時間が強いられる場合がある。多層積層内の酸素の排除は、フリーラジカル化学が、Ｅ−ビーム曝露後グラフト収率を改善するのに十分な持続時間継続することを可能にする。
【００７３】
４．剥離工程
室２５を出ると、多層積層構造体２７は、剥離工程４００に進む。剥離工程４００において、多層積層構造体２７は、取り除き可能なキャリヤー層２２と取り除き可能なカバー層１９を分離することにより分解される。例示の方法１０に示したように、取り除き可能なカバー層１９は、官能化基材３０の外側表面から分離され、ロール２８として巻き取られ、一方、取り除き可能なキャリヤー層２２は、官能化基材３０の反対の外側表面から分離され、ロール２９として巻き取られる。
【００７４】
１つの望ましい実施形態では、電子ビームへの曝露及び室２５を退出後、取り除き可能なキャリヤー層２２と取り除き可能なカバー層１９は、官能化基材３０の酸素暴露からの長期保護を備えるよう剥離工程４００に先立ちしばらくの時間官能化基材３０にとどまることができる。望ましくは、取り除き可能なキャリヤー層２２と取り除き可能なカバー層１９は、室２５を退出後、少なくとも１５秒間、より望ましくは約３０秒〜約６０秒間官能化基材３０にとどまる。しかし、グラフト品質を低下させることになる上限時間制限はなく、多層積層構造体２７は、多層積層構造体２７のバッチ処理ロールが調製される場合のように長期間そのままで留まることができる。一旦多層積層構造体２７が分解されると、官能化基材３０は、適宜な洗浄／すすぎ工程５００に進むことができる。
【００７５】
５．洗浄／すすぎ工程
適宜な洗浄／すすぎ工程５００において、官能化基材３０をすすぎ室３１で１回以上洗浄又はすすぎ、全ての未反応モノマー類、溶媒又は他の反応副生成物を官能化基材３０から除去する。実質、官能化基材３０は、水リンス剤、アルコールリンス剤、水及びアルコールリンス剤の組合せ及び／又は溶媒リンス剤（例えば、アセトン、ＭＥＫ等）を使用して３回まで洗浄又はすすがれる。アルコールリンス剤を使用時、リンス剤としては、イソプロパノール、メタノール、エタノール又は使用して実用的である全ての他のアルコール及び全ての残留モノマーに有効な溶媒を挙げることができるがこれらに限定されない。各すすぎ工程で、官能化基材３０は、すすぎ浴又はすすぎスプレーを通過してもよい。
【００７６】
６．乾燥工程
選択が自由な乾燥工程６００において、官能化基材３０を乾燥し、官能化基材３０から全てのリンス剤溶液を除去する。典型的に、官能化基材３０は、比較的低いオーブン温度を有するオーブン３２内で所望の時間（本明細書で「オーブン滞留時間」とする）乾燥される。オーブン温度は、典型的に約６０℃〜約１２０℃の範囲であるが、一方、オーブン滞留時間は、典型的に約１２０〜約６００秒の範囲である。
【００７７】
任意の従来のオーブンを、本発明の適宜な乾燥工程６００に使用することができる。好適なオーブンとしては、対流式オーブンが挙げられるがこれに限定されない。
【００７８】
尚、又、他の実施形態では、乾燥工程６００は、非グラフト残留物抽出前の揮発性成分を除去する洗浄／すすぎ工程５００前に進めることができる。
【００７９】
７．巻き取り工程
適宜な乾燥工程６００に続き、乾燥した官能化基材３０をロール形態の状態でロール３３として巻き取ることができる。官能化基材３０は、ロール形態の状態で更なる使用のため貯蔵され、そのままで直ちに使用され、又は官能化基材３０の表面特性を更に変えるため更に処理されてもよい。
【００８０】
８．更なる処理
１つの代表的な実施形態において、官能化基材３０は、更に処理され、官能化基材３０の表面特性を変える。この実施形態では、官能化基材３０は、（ｉ）追加のグラフト化モノマー類を官能化基材３０の間隙及び外側表面にグラフトする、（ｉｉ）追加のグラフト化モノマー類を官能化基材３０の間隙及び外側表面から延在するグラフト種にグラフトする又は（ｉｉｉ）（ｉ）及び（ｉｉ）の両方のために例示の方法１０などのグラフト方法により２回目（又は更に多い回数）処理が行われる。例えば、１つの代表的な実施形態において、官能化基材３０は、多孔質ベース基材が溶媒中に１個以上のグラフト化モノマーを含む第一溶液を吸収し、ここで１個以上のグラフト化モノマーは、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）その上に少なくとも１個の追加の官能基（例えば、エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イソシアナト基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せ）を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含み並びに続いて１個以上のグラフト化モノマーを多孔質ベース基材の間隙及び外側表面にグラフトするように第一溶液を吸収した多孔質ベース基材を調整された量の電子ビーム照射に暴露することにより調製される。生成した官能化基材を、すすいで全ての未反応グラフト化モノマーを除去し、その後、続いて溶媒中に１つ以上のグラフト化モノマーを含む第二溶液を吸収する、ここで１個以上のグラフト化モノマーは、（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）エチレン性不飽和基、エポキシ基、アズラクトン基、イソシアナト基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せなどのその上に少なくとも１個の追加の官能基を有する少なくとも１個のグラフト化モノマーを含み並びに続いて第二溶液を吸収した第一官能化基材を調整された量の電子ビーム照射に暴露し第二官能化基材を形成する。更に変性された官能化基材３０は、次に例示の方法１０の例示の洗浄／すすぎ工程５００などの適宜な洗浄／すすぎ工程及び例示の方法１０の例示の乾燥工程６００などの適宜な乾燥工程を介して進めることができる。
【００８１】
更なる代表的な実施形態において、官能化基材３０は、更に処理され（例えば、例示の方法１０などのグラフトプロセスを１回又は多数回通過後）、更に官能化基材３０を図２の例示の方法５０に示されるようなプロセスを通過させることにより官能化基材３０の表面特性を変える。この実施形態では、官能化基材３０は、官能化基材３０のグラフト種に沿って官能基と反応できる１個以上の反応物質を含む溶液と接触する。図２は、ロール３３から供給される官能化基材３０を示すが、図２に示すプロセス工程は、図１に示すプロセス工程によって連続方法で行うことができる。
【００８２】
図２に示すように、例示の方法５０は、官能化基材３０をロール３３から取り除き、官能化基材３０を吸収工程１００に誘導することにより開始する。吸収工程１００では、官能化基材３０を、１つ以上の反応物質を含む溶液１３と接触させる。反応物質は、官能化基材３０のグラフト種に沿って１つ以上の官能基（例えば、エポキシ基、エチレン性不飽和基、アズラクトン基、イソシアナト基、イオン基、アルキレンオキシド基又はそれらの組合せ）と反応又は相互作用する化合物であってもよい。例えば、求核基を有する化合物は、アズラクトン基、イソシアナト基、エポキシ基又は帯電した基を有する化合物と反応することができ、イオン基と相互作用を行うことができる。ローラ１５及び１６が溶液１３を通って官能化基材３０を誘導し、そのため、官能化基材３０は所望の時間溶液１３と接触する。通常、溶液１３中の官能化基材３０の滞留時間は、約１．０分未満である。
【００８３】
溶液１３中の各反応物質の濃度は、溶液１３内の反応物質又は反応物質類、所望の表面変性の程度及び使用される溶媒を含むがこれらに限定されない多くの要因により変えられてもよい。通常、溶液１３中の各反応物質の濃度は、溶液１３の全重量を基準として約５重量％〜約１００重量％の範囲である。
【００８４】
一旦官能化基材３０が所望の時間溶液１３を吸収したら、官能化基材３０は、ガイドローラ１７によって適宜な加熱工程８００に誘導される。ガイドローラ１７は、所望により官能化基材３０から過剰の溶液１３を計量するために使用されてもよい。通常、官能化基材３０は、実質的に飽和状態（すなわち、官能化基材３０は、最大量又は最大量に近い溶液１３を含む）で適宜な加熱工程８００に入る。
【００８５】
図２には示していないが、加熱工程８００時に化学物質及び／又は溶媒キャリヤーの蒸発を防止するため、例示の方法５０は、適宜な工程を含むことができ、そこでは溶液１３が吸収された官能化基材３０は、ＰＥＴなどの非反応性ポリマーフィルムを含む取り除き可能なキャリヤー層と取り除き可能なカバー層の間に積層される。上述したのと同じ取り除き可能な物質をこの工程で使用することができる。少なくともいくつかの実施形態では、取り除き可能なカバーの使用は、ＶＯＣ排出を最小にすることができ、引火性の問題を減少させることができる。この実施形態では、剥離工程４００に類似の剥離工程が、加熱工程８００に続いてもよい。
【００８６】
９．加熱工程
適宜な加熱工程８００では、官能化基材３０は、吸収工程１００時に添加される反応物質と官能化基材３０のグラフト種に沿った１つ以上の官能基との反応を促進するため加熱され、更なる官能化基材３５を生成する。通常、適宜な加熱工程８００時、官能化基材３０は、反応物質、ベース多孔質ベース基材、グラフト種上に存在する官能基及びオーブン３６内の滞留時間を含むがこれらに限定されない多くの要因により約１２０℃までのオーブン温度を有するオーブン３６に供せられる。通常、適宜な加熱工程８００に使用されるオーブン温度は、３０℃以上（望ましくは、４０℃以上、５０℃以上又は６０℃以上）である。オーブン温度は、通常、約６０℃〜約１２０℃の範囲である。通常、適宜な加熱工程８００のオーブン滞留時間は、約６０秒〜約１時間の範囲である。
【００８７】
例示の方法５０の適宜な加熱工程８００などの任意の従来のオーブンを本発明の適宜な加熱工程に使用することができる。好適なオーブンとしては、例示の方法１０の適宜な乾燥工程６００に使用される上記オーブンが挙げられるがこれに限定されない。望ましくは、例示の方法５０の適宜な加熱工程８００に使用されるオーブンは、循環空気オーブンを含む。
【００８８】
更に、一旦官能化基材３５がオーブン３６を出ると、官能化基材３５は、上記したような適宜な洗浄／すすぎ工程５００及び適宜な乾燥工程６００を通過してもよい。適宜な乾燥工程６００に続き、乾燥した官能化基材３５を、ロール形態の状態でロール３７として巻き取ることができる。更に、官能化基材３５は、ロール形態の状態で更なる使用のために貯蔵され、そのままで直ちに使用され、又は１個以上の追加のプロセス工程（不図示）で更に処理されてもよい。好適な追加のプロセス工程としては、コーティング組成物が更なる官能化基材３５に適用される反応工程又はコーティング工程、１個以上の追加の層が、一時的に若しくは恒久的に更なる官能化基材３５に接合される積層工程、更なる官能化基材３５が１個以上の追加の構成成分と組合され最終製品（例えば、フィルター組立て品）を形成する組立工程、更なる官能化基材３５又は更なる官能化基材３５を含む最終製品を所望の包装材料（例えば、ポリエチレンフィルム又はバッグ）内に包装する包装工程、又はそれらの任意の組合せを含有してもよいがこれらに限定されない。
【００８９】
Ｂ．プロセスパラメーター
本発明の官能化基材を作製する方法は、下記に示すプロセスパラメーターを含むが、これらに限定されない１個以上のパラメーターにより説明されてもよい。
【００９０】
１．バッチ対連続プロセス
尚、本発明の官能化基材を作製する方法は、図１に示した例示の方法１０などの連続プロセスを使用し又は上記プロセス工程の１個以上が互いに独立して行われるバッチプロセスを使用して行われてもよい。望ましくは、官能化基材を作製する方法は、図１に示した例示の方法１０などの連続プロセスを使用して行われる。
【００９１】
２．ライン張力
例示の方法１０などの連続プロセスを使用する場合、１個以上の駆動ロール（不図示）を使用し、ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０を連続プロセスを通して移動してもよい。１個以上の駆動ロールは、ベース多孔質ベース基材１２及び官能化基材３０に十分な張力を付与し、ベース多孔質ベース基材１２及び官能化基材３０を所定の装置を通って移動させる。処理時ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０の収縮及び／又は引裂きを防止するため適用する張力量を決定する際には注意しなければならない。ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０を運搬するために、より強度のあるキャリアウエブ（例えば、取り除き可能なキャリヤー層２２）を使用する場合、張力負荷は、基材自身を介して張力負荷を伝達することなく調節するのがより容易である。
【００９２】
本発明の代表的な連続グラフトプロセスでは、ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０を所定の装置を通して移動するため、１つ以上の駆動ロールは、通常、ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０の３０ｃｍ（１２インチ）幅ウエブ上を２２〜１７８ニュートン（５〜４０ポンド）の範囲で駆動し、ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０の線センチメートル当たり０．７〜５．９ニュートンの張力をもたらす。１つの望ましい実施形態では、１つ以上の駆動ロールは、ベース多孔質ベース基材１２又は官能化基材３０の線センチメートル当たり１．４〜３．０ニュートンの範囲で駆動する。
【００９３】
３．ライン速度
本発明の代表的な連続グラフトプロセスにおいて、１個以上の駆動ロールは、所定の装置を通して所望のライン速度も付与する。望ましくは、ベース多孔質ベース基材１２及び官能化基材３０は、少なくとも約１．５２メートル／分（ｍｐｍ）（５ｆｐｍ）のライン速度で所定の装置を通って移動する。１つの望ましい実施形態では、ベース多孔質ベース基材１２及び官能化基材３０は、約３．０５ｍｐｍ（１０ｆｐｍ）〜３０．５ｍｐｍ（１００ｆｐｍ）の範囲のライン速度で所定の装置を通って移動する。
【００９４】
Ｃ．官能化基材の変更された特性
官能化基材を作製する開示された方法は、様々な官能化基材を調製するために使用されてもよい。官能化基材は、（ｉ）エチレン性不飽和基、（ｉｉ）エポキシ基又は開環エポキシ連鎖基、（ｉｉｉ）アズラクトン基又は開環アズラクトン連鎖基、（ｉｖ）イソシアナト基、ウレタン連鎖基又は尿素連鎖基、（ｖ）イオン基、（ｖｉ）アルキレンオキシド基又は（ｉ）〜（ｖｉ）の任意の組合せから選択される少なくとも１個の基を有する。いくつかの実施形態では、官能化基材を作製する方法は、多孔質ベース基材の特性を変更できる。
【００９５】
官能化基材を作製する上記方法のいずれにおいても、上記多孔質ベース基材、グラフト化モノマー及び反応物質のいずれもが使用されてよく、所定の官能化基材を形成する。ベース多孔質ベース基材は、多くの場合、微孔質膜、不織布ウェブ又は多孔質繊維などの多孔質膜の形態である。いくつかの実施形態では、ベース多孔質ベース基材は、熱誘起相分離（ＴＩＰＳ）法により形成される疎水性微孔質膜を含む。
【００９６】
１．平均孔径増加
いくつかの方法で、平均孔径を変更することができる。前記方法は、平均初期孔径を有する多孔質ベース基材を提供する工程、多孔質ベース基材が（ａ）フリーラジカル重合性基及び（ｂ）その上に少なくとも１個の追加の官能基を有する少なくとも１つのグラフト化モノマーを含む第一溶液を吸収する工程、１個以上のグラフト化モノマーを多孔質ベース基材の間隙及び外側表面にグラフトするように多孔質ベース基材を調整された量の電子ビーム照射に暴露する工程、及びグラフト化多孔質ベース基材を３０℃以上（望ましくは、６０℃以上）で熱サイクルに曝露する工程を含み、ここで、前記方法は、平均最終孔径を有する官能化基材をもたらし、官能化基材の平均最終孔径は、多孔質ベース基材の平均初期孔径よりも大きい。この実施形態では、多孔質ベース基材は、多くの場合微孔質膜である。例えば、微膜は、ＴＩＰＳ膜などの疎水性微膜であってもよい。
【００９７】
孔径を増加させる前記方法のいくつかでは、微ベース基材（グラフト工程前）の平均初期孔径は、典型的に約０．６〜約０．９ミクロン（μｍ）の範囲であり、一方、グラフト化微ベース基材の平均最終孔径は、典型的に約０．７〜約１．２ミクロン（μｍ）の範囲である。前記平均孔径の増加は、微膜が、疎水性微膜及び特に熱相誘起分離（ＴＩＰＳ）法により形成される疎水性微膜を含む場合に特に顕著である。例えば、微膜は、ＴＩＰＳ法を使用して調製されるＰＶＤＦを含むことができる。
【００９８】
平均孔径は、例えば、２個のフリーラジカル重合性基を有するグラフト化モノマーを使用する場合に増加させることができる。理論により束縛されることを望まないが、これらの基の両方を多孔質ベース基材にグラフトすることで基材の表面に応力を生じ、孔径増加をもたらすことができる。グラフト化モノマーは、多くの場合、択される。例えば、グラフト化モノマーは、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートであってもよい。
【００９９】
別の例では、平均孔径は、複数の求核基を有する求核化合物と１個以上のグラフト種上の官能基とを反応させ、グラフト種の架橋をもたらすことによっても増加させることができる。理論により束縛されることを望まないが、グラフト種の架橋は、基材の表面に応力を生じ、孔径増加をもたらすことができる。求核化合物は、多くの場合、親水基を付与するために選択される。例えば、ポリアルキレングリコールジアミン又はポリアルキレングリコールトリアミンは、求核化合物として使用することができる。
【０１００】
更に他の例では、平均孔径は、異なる種類のグラフト化モノマーの組合せを使用し、増加させることができる。第一グラフト化モノマーは、２個のフリーラジカル重合性基を含むことができ、第二グラフト化モノマーは、エポキシ基、アズラクトン基、イソシアナト基又はその組合せである官能基を含むことができる。次いで、第二グラフト化モノマーは、複数の求核基を有する求核化合物と反応することができる。求核化合物は、１を超えるエポキシ基、アズラクトン基、イソシアナト基又はその組合せと反応し、複数のグラフト種の架橋をもたらすことができる。第一及び第二グラフト化モノマーは、同一吸収溶液に含まれ、同時にグラフトすることができ、或いは別々の吸収溶液に含まれ、逐次の方法でグラフトすることができる。モノマー類のグラフト順序は、通常、重要ではない。グラフト化モノマー類又は求核化合物の少なくとも１個が多くの場合選択され、親水基を付与する。
【０１０１】
２．親水性／疎水性特徴
他の実施形態では、官能化基材を作製する方法は、多孔質ベース基材の疎水性の特徴を変更する。例えば、グラフト種は、親水基を含むことができる。他の例では、親水基が存在しないグラフト種は、親水基を含む求核化合物と反応することができる。更に他の例では、第一グラフト種は、親水基を含むことができ、親水基が存在しない第二グラフト種は、親水基を含む求核化合物と反応することができる。
【０１０２】
官能化基材を作製するいくつかの方法では、グラフト化モノマーは、２個のフリーラジカル重合性基並びに親水基を含む。例えば、アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類は、グラフト化モノマーとして使用され、疎水性多孔質ベース基材に親水性の特徴を付与することができる。これらのグラフト化モノマーは、２個の（メタ）アクリル基及び親水性ポリアルキレングリコール（すなわち、ポリアルキレンオキシド）基を有する。これらの同じグラフト化モノマーが使用され、ＴＩＰＳ膜などの微孔質膜の平均孔径を増加させることができる。
【０１０３】
官能化基材が、エポキシ基、アズラクトン基又はイソシアナト基を含むグラフト種を有する場合、官能化基材は更に処理され、これらの官能基を複数個の求核基を有する求核化合物と反応させ、疎水性多孔質ベース基材に親水性の特徴を付与することができる。全ての未反応求核基が、親水性官能化基材に寄与する傾向があることになる。いくつかの代表的な求核化合物は、求核基に加えてポリアルキレンオキシド基などの親水基を含む。例えば、ポリアルキレングリコールジアミン類及びポリアルキレングリコールトリアミン類などの求核化合物は、複数のアミノ基を含むことができる。
【０１０４】
本発明は、疎水性多孔質ベース基材（例えば、疎水性微孔質膜）の多くの利点を有するが、官能化基材の表面に恒久的親水性も有する官能化基材の形成を可能にする。本発明は、親水性ポリマー類から形成される多孔質ベース基材に関連する吸湿膨張の問題、無加湿脆さの問題、機械的強度欠点並びに低溶媒、苛性及び／又は酸性耐性が挙げられるがこれらに限定されない多くの周知の問題を取り除く。
【０１０５】
本発明は、所定の官能化基材を形成するために使用される材料及び工程により様々な程度の親水性を有する官能化基材の形成も可能にする。例えば、疎水性多孔質膜は、親水性にされ、次いで、親水性多孔質膜にエポキシ基をグラフトするよう処理されてもよい。生成した親水性多孔質膜は、疎水基（例えば、エポキシ基）がその上にグラフトされても依然として親水性である。生成した親水性多孔質膜は、依然として親水性であるが、更にその上のエポキシ基の存在のため、より反応性となる。
【０１０６】
本発明を上記で説明し、更に下記に実施例により説明するが、それは、いかなる方法においても発明の範囲に限定を課すと解釈されるものではない。それとは逆に、本明細書を読んだ後、本発明の趣旨及び／又は添付した特許請求の範囲の範囲から逸脱することなくそれら自身を当業者に示唆できる種々の他の実施形態、修正及びその等価物に対して手段を有してもよいことが明瞭に理解される。
【実施例】
【０１０７】
特に記載がない限り、全ての溶媒類及び試薬類は、ミズーリ州セントルイス（St. Louis）のシグマ・アルドリッチ社（Sigma-Aldrich Corp.）から得られ又は得ることができる。
【０１０８】
「ＴＩＰＳ「Ａ」フィルム」は、約０．０５１ミリメートル（０．００２インチ）、空気５０立法センチメートル当たり約７秒のガーレー空気流値及び約０．７マイクロメートル（μｍ）の平均孔径を有する微孔質ポリ（フッ化ビニリデン）フィルムを指す。このフィルムを下記の詳細によりＰＣＴ国際公開第２００５／０３５６４１に記載されているように製造した。ＰＶＤＦポリマーペレット（ソレフ（SOLEF）１０１２、ニュージャージー州ソロフェアー（Thorofare）、ソルベイソレキス社（Solvay Solexis Co.））を５．８ｋｇ／ｈｒで４０ｍｍ共回転２軸押し出し機のホッパーに投入した。粉末形状の核剤ピグメントブルー（Pigment Blue）６０（ＰＢ６０、クロモフタルブルー（Chromophtal Blue）Ａ３Ｒ、スイス、バーゼル（Basel）、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals））を希釈剤グリセリルトリアセテート（トリアセチン（TRIACETIN）テネシー州キングスポート（Kingsport）、イーストマンケミカル社（Eastman Chemical Co.））と予混合し、最終核剤濃度は、０．２５重量％であった。この混合を８ゾーン４０ｍｍ２軸押し出し機の第４ゾーンに位置決めされた注入口に供給し、ＰＶＤＦと融解混合し、均質溶液を形成した、ここで、全体のブレンド比、ＰＶＤＦ／トリアセチン（TRIACETIN）／ＰＢ６０は、４２．０／５７．７５／０．２５であった。２軸押し出し機を１５０ＲＰＭ、２１５℃（ゾーン１）〜１８８℃（ゾーン８）の減少温度特性で操作した。溶解物を二重クロム化コーティングハンガースロットフィルムダイに注入し、５２℃に保持されたパターン化クロムロール上に流し込み、４．１ｍ／分でキャストフィルムを形成した。フィルムを連続的に７タンク水洗浄浴に供給し、そこでトリアセチン（TRIACETIN）を除去した。次に、フィルムを６０℃〜８２℃の増加温度特性、約１．７：１の延伸比に保持された５ロール機械方向延伸装置に連続的に供給した。続いて、長さ方向延伸フィルムを９９℃〜１３２℃の増加温度特性、約２．２：１の延伸比に保持された８ゾーン横方向延伸装置に連続的に供給した。フィルムをその最終幅に細長く切り、芯に巻き付けた。フィルムは、厚さが約５０ミクロン（μｍ）であり、約７秒／５０ｃｍ３空気のガーレー空気流値を有し、約０．７ミクロン（μｍ）の平均孔径を有していた。
【０１０９】
「ＴＩＰＳ「Ｂ」フィルム」は、約０．１５マイクロメートル（μｍ）の平均孔径を有する微孔質ポリ（フッ化ビニリデン）フィルムを指す。ＴＩＰＳ「Ｂ」フィルムをＴＩＰＳＡフィルムを調製するのに使用したものと類似の方法を使用して調製した。
【０１１０】
「ＴＩＰＳ「Ｃ」フィルム」は、約０．６マイクロメートル（μｍ）の平均孔径を有する微孔質ポリ（プロピレン）フィルムを指す。ＴＩＰＳ「Ｃ」フィルムは、その各々がミネソタ州セントポール（St. Paul）の３Ｍ社（3M Company）に譲渡されている米国特許番号第４，７２６，９８９号及び米国特許番号第５，１２０，５９４号の方法に従って調製した。
【０１１１】
「ＴＩＰＳ「Ｄ」フィルム」は、約０．６マイクロメートル（μｍ）の平均孔径を有する微孔質ポリ（エチレン）フィルムを指す。ＴＩＰＳ「Ｄ」フィルムは、その各々がミネソタ州セントポール（St. Paul）の３Ｍ社（3M Company）に譲渡されている米国特許番号第４，７２６，９８９号及び米国特許番号第５，１２０，５９４号の方法に従って調製した。
【０１１２】
「ＥＶＯＨフィルム」は、米国特許番号第５，９６２，５４４号に従って調製された６８モル・パーセントのビニルアルコールと３２モル・パーセントのエチレンの微孔質ポリ（ビニルアルコール−コ−エチレン）フィルムを指す。
【０１１３】
「ＭＥＫ」は、メチルエチルケトンを指す。
【０１１４】
「ＧＭＡ」は、グリシジルメタクリレートを指す。
【０１１５】
「ＰＶＤＦ」は、ポリ（フッ化ビニリデン）を指す。
【０１１６】
「ジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４」は、テキサス州ヒューストン（Houston）のハンツマン社（Huntsman Corp.）から入手可能なジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４、ポリエーテルジアミンを指す。
【０１１７】
「ジェファミン（JEFFAMINE）Ｔ−５０００」テキサス州ヒューストン（Houston）のハンツマン社（Huntsman Corp.）から入手可能なジェファミン（JEFFAMINE）Ｔ−５０００、ポリエーテルトリアミンを指す。
【０１１８】
「ＤＥＴＡ」は、ジエチレントリアミンを指す。
【０１１９】
「ＳＲ３４４」は、ペンシルベニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Co., Inc.）から得られた約４００ｇ／モルの平均分子量を有するポリエチレングリコールジアクリレートを指す。
【０１２０】
「ＳＲ６０３」は、ペンシルベニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Co., Inc.）から得られた約４００ｇ／モルの平均分子量を有するポリエチレングリコールジメタクリレートを指す。
【０１２１】
「ＣＤ５５３」は、ペンシルベニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Co., Inc.）から得られたポリエチレングリコールアクリレートを指す。
【０１２２】
「ＡＰＴＡＣ」は、３−アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライドを指す。
【０１２３】
「ＡＭＰＳ」は、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸ナトリウムを指す。
【０１２４】
「ＡＥＴＡＣ」は、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウムクロライドを指す。
【０１２５】
「デュラポア（DURAPORE）「Ａ」フィルム」は、マサチューセッツ州ビレリカ（Billerica）のミリポア社（Millipore Corp.）から商品名デュラポア（DURAPORE）ＨＶＬＰ１４２５０として入手可能な親水性フィルムを指す。
【０１２６】
「デュラポア（DURAPORE）「Ｂ」フィルム」は、マサチューセッツ州ビレリカ（Billerica）のミリポア社（Millipore Corp.）から商品名デュラポア（DURAPORE）ＨＶＬＰ１４２５０として入手可能な疎水性フィルムを指す。
【０１２７】
「ＰＥＧ」は、ポリエチレングリコールを指す。
【０１２８】
「ＰＥＳ「Ａ」フィルム」は、マサチューセッツ州ビレリカ（Billerica）のミリポア社（Millipore Corp.）から入手可能なミリポア・イクスプレス膜ＧＰＷＰ１ポリエーテルスルホンを指す。
【０１２９】
「ＰＥＳ「Ｂ」フィルム」は、ニューヨーク州イーストヒルズ（East Hills）のポール社（Pall Corp.）から入手可能なスパー（SUPOR）２００ポリエーテルスルホン膜を指す。
【０１３０】
「ニラフロ（NYLAFLO）フィルム」は、ニューヨーク州イーストヒルズ（East Hills）のポール社（Pall Corp.）から入手可能な０．４５マイクロメートルの等級の孔径を有する親水性ナイロン膜を指す。
【０１３１】
電子ビーム処理
電子ビーム照射は、マサチューセッツ州ウィルミントン（Wilmington）のエネルギーサイエンス社（Energy Sciences, Inc.）から得られた型式ＣＢ−３００電子ビームシステムを使用して行った。フィルム試料は、照射のためポリ（エチレンテレフタレート）の２枚のシートの間に定置した。
【０１３２】
特に指定されていない限り下記の手順を使用した。フィルムの試料を３ミル厚さＰＥＴの２つのより大きい面積寸法片の間に定置し、一方の末端部でテープにより留めた。次に、この積層体を開き、試料フィルムをモノマー溶液で湿らせ、積層体を再度閉じた。閉じ込められた空泡を除き、積層体の表面上に緩やかにゴムローラーを適用することにより過剰な液体を絞り出した。積層体をＰＥＴの移動ウエブにテープで留め、カソードに印加される十分なビーム電流の状態で６．１メートル／分（ｍｐｍ）（２０ｆｐｍ）の速度、３００ｋｅＶの電圧で電子ビーム処理装置を通って運び、目標線量を放出した。ビームを薄膜線量計を使用して検量し、較正し、国立標準研究所（デンマーク、リソ（RISO））に遡及した。場合によっては、ビーム状態で全体的な線量率を下げ、滞留時間を増加させるため、線量をビームが通過する複数のパスにより部分に分け、ウエブ方向に延在したカソードの状態で電子ビーム（すなわち、ブロードビーム等）のより長い曝露時間より多くの特性をシミュレートする。
【０１３３】
試料がビームを通過した後、積層体をウエブから取り除き、開く前に１分以上置き、試料を取り除き、水のトレーに浸漬した。トレーの水を３回変えた。次に、試料を紙タオルで吸い取り、空気乾燥させた。水で容易に除去されない残留モノマー類は、ＭＥＫ、アルコール又は実施例で記載したような他の好適な溶媒で洗浄することにより抽出した。
【０１３４】
水フラックス試験
水フラックスは、約４７ミリメートル（ｍｍ）（１．８５インチ）の直径を有する試験フィルムのディスクを型式４２３８ポールゲルマン（Pall Gelman）磁気フィルターホルダー（ニューヨーク州イーストヒルズ（East Hills）、ポール社（Pall Corp.）から入手可能）内に定置することにより測定した。次に、フィルターホルダーを真空ポンプに取り付けたフィルターフラスコに定置した。真空をモニターするため真空計を使用した。約１５０ミリリットル（ｍＬ）の水をフィルターホルダー内に定置し、その後真空にした。約５０ｍＬの水がフィルムを通過した後（この時点での真空計は、約５３３ｍｍＨｇ（約２１インチＨｇ）を示した）、ストップウォッチを使用し、時間測定を開始した残りの水全てがフィルムを通過したとき、時間測定を中止した。水フラックスは、１００ｍＬの水が、０．８３ｍｍＨｇの真空下、膜を通過するのに経過した、秒単位で測定した時間であった。
【０１３５】
平均孔直径
平均孔直径は、湿潤液体が試料膜内の孔を自然に満たし、次に非反応性気体を使用して膜の孔から液体を置換させることにより測定した。気体の圧力及び流速をニューヨーク州イサカ（Ithaca）のポーラスマテリアルズ社（Porous Materials Inc.）（ＰＭＩ）から供給されたソフトウェアカップウィン（Capwin）６．７１．５４版を備えたオートメイテッド・キャピラリー・フロー・ポロメーター（Automated Capillary Flow Porometer）、型式番号ＡＰＰ−１２００−ＡＥＸを使用し、正確に測定した。３Ｍから入手可能なフロリナート（Fluorinert）ＦＣ−４３を湿潤流体として使用し、圧縮窒素ガスを６８９．５ｋＰａ（６８９．５キロニュートン／ｍ２（ｋＮ／ｍ２）（１００ｐｓｉ）に設定した最大圧力で置換するために使用した。試験は、ウェットアップ／ドライダウンソフトウェア構成で行った。
【０１３６】
準備の実施例１：ＰＶＤＦ不織布フィルムの調製
メルトブロウンＰＶＤＦマイクロファイバー不織布ウェブをファンＡ．ウェンテ（Van A. Wente）、「超微細熱可塑性繊維（Superfine Thermoplastic Fibers）」、インダストリアル・エンジニアリング・ケミストリ（Industrial Engineering Chemistry）、４８巻、１３４２〜１３４６頁（１９５６年８月）及びファンＡ．ウェンテ（Van A. Wente）ら、「超微細有機繊維の製造（Manufacture of Super Fine Organic Fibers）」、ナバル研究所（the Naval Research Laboratories）の１９５４年５月２５日出版のレポート番号４３６４に記載されたものと同じ方法及び機器を使用して調製した。
【０１３７】
ＰＶＤＦポリマーペレット（ソレフ（SOLEF）１０１２、ニュージャージー州ソロフェアー（Thorofare）、ソルベイソレキス社（Solvay Solexis Co.））を使用し、２３４℃の溶解温度及び０．３５ｇ／孔／分の質量流量を利用してメルトブロウンウェブを製造した。空気の４．５立方メートルに相当する速度、０℃、１分当たりのダイ面の１メートル当たり１０１３ｋＰａ（１０１．３ｋＮ／ｍ２）（１気圧）で供給され、３６０℃に加熱された熱風を使用し繊維を細くした。繊維を穿孔ドラムコレクタを利用しダイ面から１５センチメートル（ｃｍ）を集めウェブを製造した。製造された試料は、１２．３ミクロン（μｍ）の有効繊維直径を有していた。ウェブは、約５０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）の坪量と０．１３ｃｍの厚さを有していた。有効繊維直径は、デイビス（Davies）、Ｃ．Ｎ．、「浮遊粉塵及び浮遊粒子状物質の分離（The Separation of Airborne Dust and Particles）」、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、ロンドン、議事１Ｂ、１９５２年に詳述された方法により計算した。
【０１３８】
準備の実施例２：ＥＶＯＨ不織布フィルムの調製
メルトブロウンＥＶＯＨ不織布ウェブを準備の実施例１に記載した方法及び機器を使用して調製した。ＥＶＯＨポリマーペレット（ポバル（Poval）Ｃ１０９Ｂ（ニューヨーク州ニューヨークレキシントンアベニュー（Lexington Ave.）、クラレアメリカ社（Kuraray America Inc.））を使用し、２４０℃の溶解温度及び０．３５ｇ／孔／分の質量流量を利用してメルトブロウンウェブを製造した。空気の４．５立方メートルに相当する速度、０℃、１分当たりのダイ面の１メートル当たり１０１３ｋＰａ（１０１．３ｋＮ／ｍ２）（１気圧）で供給され、２８５℃に加熱された熱風を使用し繊維を細くした。繊維を穿孔ドラムコレクタを利用しダイ面から１７センチメートル（ｃｍ）を集めウェブを製造した。製造された試料は、３５μｍの有効繊維直径を有していた。ウェブは、約１５０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）の坪量と０．２１ｃｍの厚さを有していた。次に、ウェブを１８キログラム力／リニアセンチメートルのロール間ニップ圧力で１．５ｍｐｍで運転する２本の２５ｃｍ直径平滑クロム鋼ロール（７０℃）間でカレンダ処理した。生成したウェブ厚さは、０．０５ｃｍであった。
【０１３９】
比較例１
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いてガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。その後、バイアル瓶を１時間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。すすいだフィルム試料を室温で乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルムにより吸収されないのが観察された。
【０１４０】
実施例１〜３
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの３個の試料それぞれを計量し、その後、メタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、それぞれに４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫで抽出し、室温で乾燥させた。次に、各試料を再度計量した。実施例１〜３のフィルムは、重量がそれぞれ１８．６％、１９．０％及び２０．５％だけ増加していたのが分かった。これらの試料は、全く水吸収性ではなかった。次に、３枚のフィルムのそれぞれをジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いてガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有した３個のバイアル瓶を１時間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。その後、すすいだフィルム試料を室温で乾燥させ、再度計量した。実施例１〜３のフィルム試料は、重量が約１２％だけ増加していたのが分かった。各試料は、処理後青色から灰色に変化していた。一滴の水をフィルム試料各々の上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（例えば、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。
【０１４１】
実施例４
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、その後、先に記載したように２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、フィルム試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、再度２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をＭＥＫ、続いて水で抽出し、室温で乾燥させた。次いで、試料の一部をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いてガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有したバイアル瓶を４５分間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。次いで、すすいだフィルム試料を室温で乾燥させた。フィルム試料の平均孔径を上記のように評価し、出発ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムのそれより大きいことが分かった。
【０１４２】
実施例５
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、次に、先に記載したように２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。この試料部分を上記のように評価し、平均孔径が、約０．９マイクロメートル（μｍ）に集中しているのが分かった。続いて、フィルム試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫ、続いて水で抽出し、室温で乾燥させた。次に、試料の一部をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いて、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。飽和したフィルムを含有したバイアル瓶を４５分間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。ジェファミン（JEFFAMINE）処理部分の平均孔径は、１．１ミクロン（μｍ）であった。次に、試料の水フラックスを上記したように測定し、１６．１秒であることが分かった。
【０１４３】
実施例６
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ６０３の１０重量％溶液で飽和させ、続いて、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。これにより、フィルムを親水性にした。次に、フィルム試料をメタノール中ＧＭＡの１０重量％溶液で飽和させ、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫ、続いて水で抽出し、室温で乾燥させた。試料は、依然として親水性のままであり、次いで、試料をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、次に、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有したバイアル瓶を４５分間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。フィルム試料の平均孔径を上記のように評価し、出発ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムのそれより大きいことが分かった。このフィルムの部分は、フィルムの表面に定置された水滴を速やかに（すなわち、ほとんど即座に）吸収することが分かった。
【０１４４】
実施例７
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をＳＲ６０３及びＧＭＡそれぞれを２０重量％含むメタノールで飽和させた。次に、フィルムに４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。その後、試料をＭＥＫで抽出し、室温で乾燥させた。次に、試料の一部をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いて、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有したバイアル瓶を４５分間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。フィルム試料の平均孔径を上記のように評価し、出発ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムのそれより大きいことが分かった。このフィルムは、フィルムの表面に定置された水滴を速やかに（すなわち、ほとんど即座に）吸収することが分かった。
【０１４５】
実施例８
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、次に、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。その後、試料をＭＥＫですすぎ、続いて、室温で乾燥させた。次に、試料の一部をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いて、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有したバイアル瓶を４５分間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。フィルム試料の平均孔径を上記のように評価し、約０．８マイクロメートル（μｍ）に集中しているのが分かった。
【０１４６】
比較例２〜４
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料の組の平均孔径を上記のように測定した。一組の試料（比較例２）に４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射し、一組の試料（比較例３）に１００キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射し、及び一組の試料（比較例４）をメタノールで飽和させ、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、照射された試料の平均孔径を測定し、それらに照射される前の試料のものと本質的に同等であることが分かった。
【０１４７】
比較例５
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料の平均孔径を上記のように測定した。次に、試料をオーブン内で１２０℃に加熱した。試料が室温に冷却された後、続いて、試料の平均孔径を測定し、加熱前の試料のものと本質的に同等であることが分かった。
【０１４８】
実施例９〜１１
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの３個の試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させた。次に、試料の１つに２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射し（実施例９）、試料の１つに４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射し（実施例１０）及び試料の１つに６０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した（実施例１１）。その後、各試料を水で３回すすぎ、それぞれを水の中に定置し、１時間７０℃に加熱した。各試料が、水で直ちに湿るのが観察された。続いて、照射された試料の平均孔径を測定し、照射されなかったＴＩＰＳ「Ａ」フィルムのそれより大きいことが分かった。
【０１４９】
実施例１２〜１４
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの３個の試料をメタノール中ＳＲ６０３の２５重量％溶液で飽和させた。次に、試料の１つに２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射し（実施例１２）、試料の１つに４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射し（実施例１３）及び試料の１つに６０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した（実施例１４）。次いで、各試料を水で３回すすぎ、それぞれを水の中に定置し、１時間７０℃に加熱した。各試料が、水で直ちに湿るのが観察された。続いて、照射された試料の平均孔径を測定し、照射されなかったＴＩＰＳ「Ａ」フィルムのそれより大きいことが分かった。
【０１５０】
実施例１５
デュラポア（DURAPORE）「Ａ」フィルム及びデュラポア（DURAPORE）「Ｂ」フィルムのそれぞれの試料の平均孔径及び水フラックスを測定した。デュラポア（DURAPORE）「Ｂ」フィルムの試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をＭＥＫで抽出し、室温で乾燥させた。その後、フィルムをジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いて、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有したバイアル瓶を１時間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。次いで、すすいだフィルム試料を室温で乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（すなわち、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。試料の平均孔径及び水フラックスを上記のように測定し、両方の値が、本質的にデュラポア（DURAPORE）「Ａ」フィルムのものと同じであることが分かった。
【０１５１】
実施例１６
デュラポア（DURAPORE）「Ａ」フィルム及びデュラポア（DURAPORE）「Ｂ」フィルムのそれぞれの試料の平均孔径及び水フラックスを測定した。デュラポア（DURAPORE）「Ｂ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、続いて、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料を水で３回すすぎ、水の中に定置し、１時間７０℃に加熱した。試料が、水で直ちに湿るのが観察された。この試料の平均孔径及び水フラックスを上記のように測定し、両方の値が、本質的にデュラポア（DURAPORE）「Ａ」フィルムのものと同じであることが分かった。
【０１５２】
実施例１７〜２２
実施例１７〜２２では、ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をＳＲ３４４又はＳＲ６０３で飽和させ、次いで、表３に示したように電子ビームを照射した。表３において、電子ビーム照射線量は、「＋」で分けられた整数で与えられ、同じ試料が表で与えらた線量で順次照射される（すなわち、一回より多く照射される）ことを示す。試料に照射後、試料の第一片の水フラックスを上記のように測定した。試料の第二片をオーブン内で６０℃で１時間加熱し、次に、試料を室温に冷却させた。次いで、試料の第二片の水フラックスを上記のように測定した。表３に、データを示す。表３において、用語「モノマー」は、フィルム試料を飽和するために使用されるＰＥＧジアクリレート（ＳＲ３４４）又はＰＥＧジメタクリレート（ＳＲ６０３）を指し、用語「線量」は、ｋＧｙ単位の電子ビーム照射線量を指し、用語「フラックス１」は、試料の第一片の水フラックス時間（秒単位）を指し、及び用語「フラックス２」は、試料の第二片（すなわち、６０℃で１時間加熱された片）の水フラックス時間（秒単位）を指す。
【０１５３】
【表３】
2009522405.tif 000007
【０１５４】
実施例２３〜２６
実施例２３、２５及び２６では、ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させた。実施例２４では、ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ６０３の２０重量％溶液で飽和させた。試料のそれぞれに表４に示したように２０ｋＧｙの線量で電子ビームを照射した。次に、各試料をメタノールで洗浄し、乾燥させた。次いで、実施例２４及び２６のフィルムをメタノール中ＣＤ５５３の２０重量％溶液で飽和させた。次に、実施例２５のフィルムをメタノール中ＣＤ５５３の１０重量％溶液で飽和させた。次に、実施例２３のフィルムをメタノール中ＳＲ６０３の２０重量％溶液で飽和させた。続いて、実施例２４〜２６のフィルムに表４に示したように２０ｋＧｙの線量で電子ビームを照射した。次に、実施例２３のフィルムを表４に示したように４０ｋＧｙの電子ビーム線量に照射させた。表４では、実施例２３〜２６のそれぞれに使用された２つのモノマーの表記を「／」により分ける。表４では、照射工程毎にリストアップされる電子ビーム線量を「−」により分ける。次に、各試料をメタノールで洗浄し、乾燥させた。試料に照射後、試料の第一片の水フラックスを上記したように測定した。試料の第二片をオーブン内で６０℃で１時間加熱し、続いて、試料を室温に冷却させた。その後、試料の第二片の水フラックスを上記したように測定した。表４に、データを示す。表４において、用語「モノマー」は、フィルム試料を飽和するために使用されるＰＥＧ４００ジアクリレート（ＳＲ３４４）又はＰＥＧ４００ジメタクリレート（ＳＲ６０３）を指し、用語「線量」は、ｋＧｙ単位の電子ビーム照射線量を指し、用語「フラックス１」は、試料の第一片の水フラックス時間（秒単位）を指し、及び用語「フラックス２」は、試料の第二片（すなわち、６０℃で１時間加熱された片）の水フラックス時間（秒単位）を指す。
【０１５５】
【表４】
2009522405.tif 000008
【０１５６】
実施例２７
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、次に、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料を室温で乾燥させた。次に、フィルム試料をメタノール中ＧＭＡ２０重量％溶液で飽和させ、再度４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫ、続いて水で抽出し、室温で乾燥させた。次に、試料の一部を尿素の２０％水溶液で飽和させ、オーブン内で６０℃の温度で４５分間加熱した。フィルム試料を取り除き、水で２回すすぎ、室温で乾燥させた。次に、試料の水フラックスを上記したように測定し、１５．９秒であることが分かった。
【０１５７】
実施例２８
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＧＭＡの１０重量％溶液で飽和させ、次に、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫ、続いて水で抽出し、室温で乾燥させた。次に、非水吸収性フィルム試料をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、続いて、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。フィルムを含有したバイアル瓶を１時間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすいだ。次いで、すすいだフィルム試料を室温で乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（すなわち、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。次に、試料の水フラックスを上記したように測定し、１５．５秒であることが分かった。
【０１５８】
実施例２９
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、次に、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫ、続いて水で抽出し、室温で乾燥させた。次に、フィルムをＤＥＴＡで飽和させ、その後、フィルムをオーブン内に６０℃の温度で１時間定置した。試料を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料をメタノールで２回すすいだ。次いで、すすいだフィルム試料を室温で乾燥させた。次に、試料の水フラックスを上記したように測定し、１６．０秒であることが分かった。
【０１５９】
比較例６
ＴＩＰＳ「Ｂ」フィルムの試料の水フラックスを上記のように測定し、６分を超えることが分かった。
【０１６０】
実施例３０
ＴＩＰＳ「Ｂ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、次に、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をメタノールですすぎ、室温で乾燥させた。試料の第一部分の水フラックスを上記したように測定し、約５分であることが分かった。試料の第二部分をオーブン内で６０℃で１時間加熱し、次に試料を室温に冷却させた。次に、試料のこの第二部分の水フラックスを上記のように測定し、約３．５分であることが分かった。
【０１６１】
実施例３１
室温で乾燥させた実施例３０のフィルム試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、次に、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をＭＥＫで抽出し、室温で乾燥させた。次いで、試料の一部をジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４で飽和させ、その後、フィルムを密封されたジップロック（ZIPLOC）バッグ内に定置し、６０℃の温度で１時間水浴中に定置した。試料を含有したバッグを室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、メタノールで２回すすぎ、室温で乾燥させた。次に、試料の水フラックスを上記のように測定し、約２．５分であることが分かった。
【０１６２】
実施例３２
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、その後、先に記載したように２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料を水で３回すすぎ、室温で乾燥させた。次いで、メタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、それぞれに２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をＭＥＫで抽出し、続いて、室温で乾燥させた。次いで、試料の片を水中１６．７重量％ＤＥＴＡ及び１６．７重量％ジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４の混合物で飽和させ、フィルムをオーブン内で９０℃の温度で１５分間加熱した。フィルムを水で２回すすぎ、室温で乾燥させた。フィルム試料が、水で直ちに湿るのが観察された。
【０１６３】
実施例３３
デュラポア（DURAPORE）「Ｂ」の試料を本質的に実施例３２に記載したように処理した。フィルム試料が、水で直ちに湿るのが観察された。
【０１６４】
実施例３４
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をＭＥＫで抽出し、続いて、室温で乾燥させた。次いで、試料の片を水中１６．７重量％ＤＥＴＡ及び１６．７重量％ジェファミン（JEFFAMINE）ＸＴＪ−５０４の混合物で飽和させ、フィルムをオーブン内で９０℃の温度で１５分間加熱した。試料を室温に冷却させ、冷却時間後、水で２回すすぎ、室温で乾燥させた。フィルム試料が、水で直ちに湿るのが観察された。
【０１６５】
比較例７
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をＤＥＴＡで飽和させた。次に、フィルムをオーブン内で６５℃の温度で１５分間加熱した。フィルム試料を水で２回すすいだ。すすいだフィルム試料を室温で乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルムにより吸収されないのが観察された。
【０１６６】
実施例３５
親水性ＥＶＯＨフィルムの試料をメタノール中ＡＰＴＡＣの２０重量％溶液で飽和させ、次に、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。試料を水で３回すすぎ、室温で乾燥させた。フィルム試料は、依然として親水性であることが観察された。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色であった。
【０１６７】
比較例８
フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をＥＶＯＨフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色であった。
【０１６８】
実施例３６
湿らすのに約８秒を要するＰＥＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、その後、先に記載したように２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫですすぎ、続いて、室温で乾燥させた。一滴の水をフィルム試料（伝い下りる側−このフィルムは表面薄層の形態の側面性を有する）の上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（すなわち、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。
【０１６９】
実施例３７
ＰＥＳ「Ｂ」フィルムの試料をメタノール中ＡＰＴＡＣの２０重量％溶液で飽和させ、次に、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料を水で３回すすぎ、室温で乾燥させた。フィルム試料が、水で直ちに湿るのが観察された。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、淡い色が赤色であった。フィルム試料が、一方の側に表面薄層を有している場合、これらの試験のため表面薄層をホルダー内に下向きに定置した。
【０１７０】
比較例９
フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をＰＥＳ「Ｂ」フィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色ではなかった。
【０１７１】
実施例３８
ニラフロ（NYLAFLO）フィルムの試料をメタノール中ＡＰＴＡＣの２０重量％溶液で飽和させ、次に、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料を水で３回すすぎ、室温で乾燥させた。フィルム試料が、水で直ちに湿るのが観察された。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色であった。
【０１７２】
比較例１０
次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をニラフロ（NYLAFLO）フィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が淡い桃色であった。
【０１７３】
実施例３９
ＴＩＰＳ「Ｃ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、その後、１０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をメタノールですすぎ、続いて、室温で乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（例えば、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。
【０１７４】
実施例４０
フィルムに２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射したのを除いてＴＩＰＳ「Ｃ」フィルムの試料を本質的に実施例３９に記載したように処理した。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（例えば、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。
【０１７５】
実施例４１
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ６０３の２０重量％溶液で飽和させ、その後、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をメタノールですすぎ、続いて、室温で乾燥させた。次いで、このフィルムを水メタノール中２０重量％ＡＭＰＳの溶液で飽和させ、その後、３０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、フィルムを水ですすぎ、続いて、乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（例えば、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりメチレンブルー（Methylene Blue）染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が青色であった。
【０１７６】
実施例４２
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ６０３の２０重量％溶液で飽和させ、その後、２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料をメタノールですすぎ、続いて、室温で乾燥させた。次いで、このフィルムを水メタノール中２０重量％ＡＰＴＡＣの溶液で飽和させ、その後、３０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、フィルムを水ですすぎ、続いて、乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（例えば、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色であった。
【０１７７】
実施例４３
ＡＥＴＡＣをＡＰＴＡＣの代わりに使用することを除いてＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料を本質的に実施例４２に記載したように処理した。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（例えば、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色であった。
【０１７８】
実施例４４
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、その後、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、試料をＭＥＫで抽出し、室温で乾燥させた。次に、依然として疎水性の試料の片をＭＥＫ中ジェファミン（JEFFAMINE）Ｔ−５０００の２０重量％溶液で飽和させ、続いて、フィルムをガラスバイアル瓶内に定置し、蓋をした。ぬれた状態のフィルムを含有したバイアル瓶を４５分間６０℃の温度に加熱した。バイアル瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、水及び続いて２−プロパノールですすぎ、乾燥させた。フィルム試料が、水で直ちに湿るのが観察された。
【０１７９】
実施例４５
準備の実施例１により調製されたＰＶＤＦ試料を水メタノール中ＡＰＴＡＣの２０重量％溶液で飽和させ、次いで、４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、試料を水で洗浄し、室温で乾燥させた。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりポンスウ（Ponceau）Ｓ染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、不織布フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が赤色であった。
【０１８０】
実施例４６
ポンスウ（Ponceau）Ｓ染料溶液をフィルムを通してフラッシュする前にフィルムをイソプロパノールで飽和させることを除いて、ＴＩＰＳ「Ｃ」フィルムの試料を本質的に実施例３５に記載したように処理した。次に、フィルムが徹底的に水でフラッシュされた後、フィルムは、色が桃色であった。
【０１８１】
実施例４７
ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料をメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、その後、上記のように２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次いで、フィルム試料をメタノール中ＧＭＡの２０重量％溶液で飽和させ、再度上記したように４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、フィルム試料をジャー内に定置し、１０％の亜硫酸ナトリウム、１５％の２−イソプロパノール及び７５％の水の溶液に浸漬した。瓶に蓋をし、９０分間８０℃の温度に加熱した。瓶を室温に冷却させ、冷却時間後、フィルム試料を取り除き、水ですすぎ、乾燥させた。一滴の水をフィルム試料上に定置したとき、水滴がフィルム試料により速やかに（すなわち、ほとんど即座に）吸収されるのが観察された。続いて、試料の水フラックスを上記のように測定し、２３秒であることが分かった。次に、フィルムをフィルターフラスコ上のホルダー内に実装し、フィルムを通して染料溶液を引くため真空を使用することによりメチレンブルー（Methylene Blue）染料の１重量％水溶液をフィルムに通過させた。次いで、フィルムを徹底的に水で洗浄した。この洗浄工程後、フィルムは、色が青色であった。
【０１８２】
実施例４８
窒素充填グローブボックス内でＴＩＰＳ「Ｄ」フィルムの試料を２−ビニル−４，４−ジメチルアズラクトン（オレゴン州ポートランド（Portland）、ＴＣＩアメリカ（America）から入手可能）で飽和させた。飽和フィルムをジップロック（ZIPLOC）バッグに移し、次にそれを密封し、グローブボックスから取り除いた。その後、ジップロック（ZIPLOC）バッグ内のフィルム試料に４０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。次に、フィルム試料をバッグから取り除き、室温で乾燥させた。次いで、フィルム試料をＦＴＩＲにより分析した。赤外線スペクトルが、ピークを示し、アズラクトン部分がフィルムの表面に存在したことを示した。
【０１８３】
実施例４９
２−イソシアナトエチルメタクリレートが２−ビニル−４，４−ジメチルアズラクトンの替わりに使用されたことを除いてＴＩＰＳ「Ｄ」フィルムの試料を本質的に実施例４８に記載したように処理した。次いで、フィルム試料をＦＴＩＲにより分析した。赤外線スペクトルが、ピークを示し、イソシアナト基がフィルムの表面に存在したことを示した。
【０１８４】
実施例５０
準備の実施例２により調製したＰＶＤＦ不織布ウェブの試料を６８％のメタノール、８％の水及び２４％の（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロライド（アルドリッチから入手可能なＡＰＴＡＣ）を含む溶液で吸収並びに完全に飽和させ、１００μｍ厚さのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）カバーシート間に積層した。試料積層体を４０キログレイ（ｋＧｙ）（＠３００ｋｖ）の線量で電子ビームにより処理し、照射後少なくとも１分間閉じたままにし積層体を開き、処理したウエブを取り除き、脱イオン（ＤＩ）水のトレイ内で３回すすいだ。
【０１８５】
官能性試験を処理した不織布ウェブの４７ｍｍ寸法のディスクを１６ｍｌのメタニル（Metanil）黄色染料（アルファ・エイサー（Alfa Aesar）（マサチューセッツ州ウォ−ドヒル（Ward Hill））から入手可能）の０．００３２Ｍ溶液及び４ｍｌのＤＩ水を有する２０ｍｌバイアル瓶内に定置することにより行った。バイアル瓶を揺することにより１２時間撹拌し、染料溶液が処理ディスクと平衡状態を保つのを確実にした。結果は、負染料が正に帯電したＡＰＴＡＣグラフトＥＶＯＨ不織布に結合されたオレンジ色のウエブであり、バイアル瓶内の残りの染料溶液はほぼ透明であった。染料は、グラフト不織布繊維に結合されていた。ＡＰＴＡＣグラフトが存在しないコントロールＥＶＯＨフィルムを同じように試験した。溶液中に残った染料色の強度に基づく結合は、殆ど発生しなかった。結合した染料は、水でウエブから洗い流されない。
【０１８６】
実施例５１
準備の実施例２により調製したＰＶＤＦ不織布ウェブの試料を５２％のメタノール、２４％の水及び２４％の（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩（ＡＭＰＳ））を含む溶液で吸収並びに完全に飽和させ、１００μｍ厚さのＰＥＴカバーシート間に積層した。試料積層体を４０キログレイ（ｋＧｙ）（＠３００ｋｖ）の線量で電子ビームにより処理し、照射後少なくとも１分間閉じたままにした。積層体を開き、処理したウエブを取り除き、脱イオン（ＤＩ）水のトレイ内で３回すすいだ。
【０１８７】
官能性試験を処理した不織布ウェブの４７ｍｍ寸法のディスクを１６ｍｌのキナルジン赤色染料（ＴＣＩ（日本、東京）から入手可能）の０．００３２Ｍ溶液及び４ｍｌのＤＩ水を有する２０ｍｌバイアル瓶内に定置することにより行った。バイアル瓶を揺することにより１２時間撹拌し、染料溶液が処理ディスクと平衡状態を保つのを確実にした。結果は、正染料が負に帯電したＡＭＰＳグラフトＥＶＯＨ不織布に結合された紫色のウエブであり、残りの染料溶液はほぼ透明であった。染料は、不織布コーティングされた繊維に結合されていた。ＡＭＰＳグラフトが存在しないコントロールＥＶＯＨフィルムが同じように試験され、それは溶液中に残った染料色の強度に基づく染料結合を殆ど示さなかった。結合した染料は、水でウエブから洗い流されない。
【０１８８】
実施例５２
溶解物を直接金属表面に上に流し込むときに発生し、溶解物バルクよりも早く結晶する溶解物の表面（すなわち、剥皮）をもたらすことができる「剥皮」の度合を最小にするため、トリアセチンの薄い層でコーティングされている溶解物をパターン化したクロム鋳造ホイール上に流し込むことによりフィルムが作製されたことを除いて、ＴＩＰＳ「Ａ」フィルムの試料を使用した。フィルムの厚さは、約５６μｍであった。フィルム上のわずかな皮が、フラックスの減少が発生する前にグラフトされ得るＡＰＴＡＣモノマーの量を制限する場合がある。
【０１８９】
フィルムをメタノール中ＳＲ３４４の１０重量％溶液で飽和させ、１００μｍ厚さのＰＥＴカバーシート間に積層し、続いて、前記したように２０キログレイ（ｋＧｙ）の電子ビーム線量を照射した。少なくとも１分待った後、試料積層対を開き、次に、フィルムを取り除き、ＤＩ水（トレイ中）ですすぎ、乾燥させた。次いで、フィルム試料をメタノール中ＡＰＴＡＣ（水中７５％モノマー）の２４％溶液で飽和させ、再度、前述のように４０キログレイ（ｋＧｙ）の線量の電子ビームを照射した。少なくとも１分待った後、試料積層対を開き、次に、フィルムをＤＩ水（トレイ中）で３回すすぎ、空気乾燥させた。
【０１９０】
官能性試験を処理したＰＶＤＦウェブの４７ｍｍ寸法のディスクを５ｍｌのメタニル（Metanil）黄色染料（アルファ・エイサー（Alfa Aesar）（マサチューセッツ州ウォードヒル（Ward Hill））から入手可能）の０．００１６Ｍ溶液及び３ｍｌのＤＩ水を有する８ｍｌバイアル瓶内に定置することにより行った。バイアル瓶を揺することにより１２時間撹拌し、染料溶液が処理ディスクと平衡状態を保つのを確実にした。結果は、負染料が正に帯電したＡＰＴＡＣグラフトＰＶＤＦフィルムに結合された緑色に着色されたフィルム（本来は青色）であり、染料溶液はほぼ透明であった。染料は膜に結合され、水で洗い流されなかった。
【０１９１】
本明細書は、その特定の実施形態について詳述してきたが、前述の事項を理解することにより、当業者がこれらの実施形態に対する変更、その変形、およびそれらの相当物を容易に想像できることは明らかである。従って、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲のもの及びその均等なものとして評価されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の官能化基材を作製する代表的な方法の工程を示す模式図である。
【図２】本発明の官能化基材を作製する代表的な方法の工程を示す模式図である。
【図１】
2009522405.tif 000009
【図２】
2009522405.tif 000010
【国際調査報告】
2009522405.tif 000011
2009522405.tif 000012
2009522405.tif 000013