(57)【要約】第１の表面と、第２の表面と、ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い、多孔性フルオロポリマー膜が開示される。より厚い膜を、その厚さ寸法とは異なる方向、例えば、厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割するステップを備える、多孔性フルオロポリマー膜の製造方法も開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面と、第２の表面と、ノードと、遊離フィブリルとを備え、前記第１及び第２の表面の一方が、前記第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い、多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項２】
第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードとを備え、前記第１及び第２の表面の一方が、前記第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項３】
第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードと、遊離フィブリルとを備え、前記第１及び第２の表面の一方が、前記第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離ノード及び遊離フィブリルの数が多い、請求項１又は２に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項４】
第１の表面と、第２の表面と、フィブリルと、遊離ノードとを備え、前記第１及び第２の表面の一方が、前記第１及び第２の表面の他方よりも、長いフィブリルを有し、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、請求項２に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項５】
第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードと、遊離フィブリルとを備え、前記第１及び第２の表面の一方が、前記第１及び第２の表面の他方よりも、細い遊離フィブリルを有し、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、請求項１又は２に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項６】
ノードとフィブリルとを備え、ｘ未満の圧力低下とｔ未満の厚さとを有する多孔性フルオロポリマー膜であって、ｘ及びｔが、それぞれ、別の多孔性フルオロポリマー膜であって、ノードとフィブリルとを有し、ｘ未満の圧力低下とｔ未満の厚さとを有する前記多孔性フルオロポリマー膜と実質的に同じ多孔度又は孔レーティングを有する別の多孔性フルオロポリマー膜の、圧力低下及び厚さである、多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項７】
ＰＴＦＥを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項８】
テトラフルオロエチレンのコポリマーを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項９】
約０．０３μｍ〜約１０μｍの平均孔径を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１０】
約８０％〜約９０％の多孔度を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１１】
約４ミル（約１００μｍ）以下の厚さを有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１２】
約０．０５ミル（約１．２５μｍ）〜約３ミル（約７５μｍ）の厚さを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１３】
前記別の膜と同一又は実質的に同一の粒子保持効率を有する、請求項６に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１４】
約１００ｐｓｉ（約６８９ｋＰａ）以下のＫＬ（ＩＰＡ）を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１５】
約８０ｐｓｉ（約５５１．５ｋＰａ）以下のＫＬ（ＩＰＡ）を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１６】
約３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）以下のＫＬ（ＩＰＡ）を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１７】
充填剤を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜。
【請求項１８】
支持体と、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の多孔性フルオロポリマー膜とを備える複合体。
【請求項１９】
（ａ）第１の表面及び第２の表面と、所定の厚さとを有するフルオロポリマー膜を提供するステップと、
（ｂ）前記フルオロポリマー膜の前記第１又は第２の表面の少なくとも一部を第１又は第２の支持体に接合するステップと、
（ｃ）前記第１の支持体、前記第２の支持体、又は前記第１及び第２の支持体を引き離す、又は引き剥がすことによって、前記フルオロポリマー膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法において分割して、第３の表面と第４の表面とを有するフルオロポリマー膜を提供するステップと、
を備える、フルオロポリマー膜の分割方法。
【請求項２０】
第３の表面と第４の表面とを有する前記フルオロポリマー膜を前記第１又は第２の支持体から分離するステップを更に備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
（ｄ）（ｃ）で得られた前記フルオロポリマー膜の前記第３又は第４の表面の少なくとも一部を第３又は第４の支持体に接合するステップと、
（ｅ）前記第３の支持体、前記第４の支持体、又は前記第３及び第４の支持体を引き離す、又は引き剥がすことによって、（ｄ）で得られた前記フルオロポリマー膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法において分割するステップと、
を更に備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記フルオロポリマー膜がＰＴＦＥ膜である、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の方法によって製造された、膜。
【発明の詳細な説明】
【関連特許出願の相互参照】
【０００１】
[0002]本特許出願は、２００２年８月１４日に出願された米国仮特許出願第６０／４０２，９７４号明細書の利益を主張し、本明細書において当該米国仮特許出願の内容を援用する。
【発明の分野】
【０００２】
[0004]本発明は、一般に、フルオロポリマー膜と、その製造方法とに関し、特に、例えば流体の濾過又は処理に有用な高流量多孔性フルオロポリマー膜、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜と、そのような膜の製造方法とに関する。
【発明の背景】
【０００３】
[0006]ＰＴＦＥ膜などのフルオロポリマー膜は、溶媒及び腐食性化学物質に対する適合性、高い（例えば滅菌）温度に抵抗する能力、少ない圧力低下、靭性、絶縁性、非粘着性、及び損傷に対する抵抗性などのいくつかの魅力的な性質を有し、そのため、産業界において幅広い用途が見いだされており、例えば、腐食性気体及び液体用濾材、並びに電解槽及び電池のセパレーターとしての用途がある。フルオロポリマー膜はこれら及びその他の魅力的な性質を有するが、産業界ではその１つ以上の性質の改善が望まれている。例えば、透過性、すなわち膜を通過する流体の流量の改善が望まれている。
【０００４】
[0007]高透過性フルオロポリマー膜を製造する試みはすでに行われている。これらの試みの多くは、焼結フルオロポリマー膜などの予備成形した膜を、熱を使用又は非使用で大きな延伸比で延伸することに基づいている。しかし、これらの試みは、比較的複雑、扱いが困難、及び／又は実施が高価となる方法を含み、また、これらの方法は、例えば膜の多孔度などの他の性質を（望ましくないよう）変化させる。
【０００５】
[0008]したがって、高透過性多孔性フルオロポリマー膜の必要性が存在する。更に、所望の多孔度及び／又は孔レーティングを有する薄い多孔性フルオロポリマー膜の必要性も存在する。このような多孔性フルオロポリマー膜の製造方法の必要性も存在する。
【０００６】
[0009]本発明は、従来技術のフルオロポリマー膜の欠点の少なくとも一部の改善を提供する。本発明のこれら及びその他の利点は以下の説明により明らかとなるであろう。
【発明の概要】
【０００７】
[0011]一実施形態においては、第１の表面と、第２の表面と、ノード（節）と、遊離フィブリル（小繊維）とを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い、多孔性フルオロポリマー膜が提供される。
【０００８】
[0012]別の実施形態においては、多孔性フルオロポリマー膜が、第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い。
【０００９】
[0013]本発明は、薄い多孔性フルオロポリマー膜を提供する。本発明の膜は、非常に小さい圧力低下を有し、高流量が得られる。本発明の膜は、遊離ノード、遊離フィブリル、又は遊離ノード及び遊離フィブリルを含有する少なくとも１つの表面を含む。本発明は更に、薄い多孔性フルオロポリマー膜の製造方法を提供する。この方法は、比較的単純であり、実施が容易である。この方法は、材料をより厚い膜から除去するステップ、例えば、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法においてより厚い膜を分割するステップを含む。
【本発明の詳細な説明】
【００１０】
[0020]本発明は、薄い多孔性フルオロポリマー膜を提供する。これらの膜は小さい圧力低下を示す。これらの膜は高い流体流量も得られる。これらの薄膜は、多くの濾過用途及びその他の用途に適した機械的強度も有する。
【００１１】
[0021]一実施形態において、本発明は、ノードとフィブリルとを備え、ｘ未満の圧力低下と、ｔ未満の厚さとを有する、第１の多孔性フルオロポリマー膜を提供し、ｘ及びｔはそれぞれ、ノードとフィブリルとを有し第１の多孔性フルオロポリマー膜と実質的に同じ多孔度（例えば空隙容積）及び／又は孔レーティング（pore rating）を有する第２の多孔性フルオロポリマー膜の圧力低下及び厚さである。例えば、本発明の一実施形態による膜は、ｘの６０％以下の圧力低下と、ｔの約６０％以下の厚さとを有し、更にその多孔度及び／又は孔レーティングは、圧力低下がｘであり厚さがｔである膜の約８０％以上である。本発明の膜の一実施形態は、ｘの約６０％以下の圧力低下と、ｔの６０％以下の厚さとを有し、更に、ＫＬ値（後述する）は、圧力低下がｘであり厚さがｔである膜の約８０％以上である。
【００１２】
[0022]圧力低下、多孔度、及び孔レーティングは、当業者に公知の方法によって測定又は表現が可能である。圧力低下は、上流と下流との間の圧力差であり、例えば、流体が流れて膜を通過するときの膜の上流及び下流の流体（例えば空気）の圧力を測定することによっても求めることができる。多孔度は、当業者に公知の方法によって、例えば膜の比重から求めることができる。
【００１３】
[0023]孔レーティングは、例えば、ＫＬ値で表現することができ、これは孔径Ｄと式：Ｄ＝Ｃ／ＫＬの関係にあり、式中のＣは、膜と湿潤液との組み合わせに関する定数である。イソプロパノール（ＩＰＡ）などの湿潤液中に浸漬し、続いて空気で加圧しながら、膜を通過する空気の流れを測定し、その気流データをある範囲の圧力にわたってプロットすると、曲線が得られ、この曲線は圧力（ＫＬ）に到達するまでは水平のままであり、この圧力において気流が非常に急速に増加し、この曲線は上昇傾向を示す。例えば、米国特許第４，３４０，４７９号明細書を参照されたい。濾材中に含まれる液体は、液体のシートのように挙動し、その厚さは膜の厚さに等しい。上流側では、より高い圧力の空気が液体シート中に溶解し、シート全体に拡散し、続いて膜の下流に放出される。この拡散領域で加圧された膜がＩＰＡ中に浸漬されると、流出する空気を典型的には気泡として観察することができ、これらは間隔をおいて膜の表面から不規則な位置で分離する。圧力が上昇して気流が急激に増加すると、この増加に対応して、膜の孔の一部から液体の放出が起こる。これが発生する圧力（すなわちＫＬ）が、孔レーティング又は同等の孔径の指標となる。
【００１４】
[0024]ある実施形態における本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、孔レーティングが約０．０３μｍ以下となり、例えば約０．０３μｍ〜約１０μｍ、好ましくは約０．０３μｍ〜約５μｍ、より好ましくは約０．０３μｍ〜約１μｍとなる。ある実施形態における本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、ＫＬ（ＩＰＡ）が約１００ｐｓｉ（約６８９．４ｋＰａ）以下となる。一般にＫＬは、孔レーティングが増加するとともに減少する。例えば、０．０３μｍ未満の孔レーティングの膜は、膜に関して約１００ｐｓｉ（約６８９．４ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）を有し、０．０３μｍの孔レーティングの膜は約８０ｐｓｉ（約５５１．５ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）を有し、０．０５μｍを超え０．１μｍ未満の孔レーティングの膜は約５０ｐｓｉ（約３４４．７ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）を有し、０．１μｍの孔レーティングの膜は約３０ｐｓｉ（約２０６．８ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）を有し、１μｍの孔レーティングの膜は約１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）を有する。
【００１５】
[0025]ある実施形態における本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、多孔度が約７５％以上であり、例えば約７５％〜約９５％、好ましくは約８０％〜約９５％、より好ましくは約８２％〜約９２％である。本発明の多孔性フルオロポリマー膜の厚さは、典型的には約４ミル（約１００μｍ）以下であり、好ましくは約０．０５ミル（約１．２５μｍ）〜約３ミル（約７５μｍ）である。
【００１６】
[0026]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、場合により充填剤を含有することができ、例えば反応性又は伝導性の充填剤を含有することができる。これらの充填剤は、膜の孔の一部又は全部を占める又は満たすことができ、あるいは、膜の構造の内部、例えばノード及び／又はフィブリルの内部に取り込まれることができる。本発明の膜は、充填剤、例えば、カーボンブラック、黒鉛、金属粉末、金属がコーティングされた粉末、ガラス粉末、金属酸化物粉末、金属硫酸塩粉末、顔料、チタン酸カリウム、マイカ、クレー、ゼオライト（天然及び合成）、モレキュラーシーブ、微細繊維、ポリマー粉末、例えば、ポリフッ化ビニリデン、伝導性ポリマー、又はその他の伝導性充填剤、触媒粒子、セラミック粒子、無機充填剤、例えば、２族及び４族の酸化物及び混合酸化物、並びにセラミック充填剤、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＴｉＯ２を含有することができる。充填剤は、適した粒径、例えば、約５ｎｍ〜約５００ｎｍ、好ましくは約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの粒径を有することができる。充填剤は、膜中にあらゆる適切な量で存在することができる。
【００１７】
[0027]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、あらゆる適切なフルオロポリマーから製造することができ、それらはホモポリマー、コポリマー、又はホモポリマー、コポリマーの混合物、及びそれらの組み合わせであってよい。好ましい実施形態においては、これらのフルオロポリマーがパーフルオロポリマーである。フルオロポリマーの例としては、微粉末ＰＴＦＥなどのＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレンのコポリマー、例えば、パーフルオロアルコキシコポリマー（例えば、ＤｕｐｏｎｔのＴＥＦＬＯＮ  ＰＦＡ（商標）コポリマー）、及びテトラフルオロエチレンと、他のビニルモノマー、例えばヘキサフルオロプロピレンとのコポリマーが挙げられる。フルオロポリマーは、約８０％以上を超える結晶化度を有する結晶質材料である。結晶化度は、当業者に公知の方法によって、例えば示差走査熱分析又はＸ線回折法から求めることができる。
【００１８】
[0028]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は好ましくは、より厚い膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法で分割することによって製造される。一実施形態においては、本発明は、（ａ）第３の表面及び第４の表面と、ノードと、フィブリルと、所望の多孔性フルオロポリマー膜の厚さを超える厚さとを有する、親の多孔性フルオロポリマー膜を提供するステップと、（ｂ）第３及び／又は第４の表面の少なくとも一部を第１及び／又は第２の支持体に接合させるステップと、（ｃ）第１の支持体、第２の支持体、又は第１及び第２の支持体を引き離す又は引き剥がすことによって、親の多孔性フルオロポリマー膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割して、それによって、第１又は第２の支持体に接合した、少なくとも１つの所望の多孔性フルオロポリマー膜を形成するステップと、場合により、（ｄ）所望の多孔性フルオロポリマー膜を第１又は第２の支持体から分離するステップとを備え、前述の多孔性フルオロポリマー膜のある実施形態の製造方法を提供する。
【００１９】
[0029]例えば、一実施形態においては、第１の表面と、第２の表面と、ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い、所望の多孔性フルオロポリマー膜の製造方法が、（ａ）第３の表面及び第４の表面と、ノードと、フィブリルと、所望の多孔性フルオロポリマー膜の厚さを超える厚さとを有する、親の多孔性フルオロポリマー膜を提供するステップと、（ｂ）第３及び／又は第４の表面の少なくとも一部を第１及び／又は第２の支持体に接合させるステップと、（ｃ）第１の支持体、第２の支持体、又は第１及び第２の支持体を引き離す又は引き剥がすことによって、親の多孔性フルオロポリマー膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法において分割して、それによって、第１又は第２の支持体に接合した、少なくとも１つの所望の多孔性フルオロポリマー膜を形成するステップと、場合により、（ｄ）所望の多孔性フルオロポリマー膜を第１又は第２の支持体から分離するステップとを備える。
【００２０】
[0030]別の実施形態においては、第１の表面と、第２の表面と、ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、所望の多孔性フルオロポリマー膜の製造方法が、（ａ）第３の表面及び第４の表面と、ノードと、フィブリルと、所望の多孔性フルオロポリマー膜の厚さを超える厚さとを有する、親の多孔性フルオロポリマー膜を提供するステップと、（ｂ）第３及び／又は第４の表面の少なくとも一部を第１及び／又は第２の支持体に接合させるステップと、（ｃ）第１の支持体、第２の支持体、又は第１及び第２の支持体を引き離す又は引き剥がすことによって、親の多孔性フルオロポリマー膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法において分割して、それによって、第１又は第２の支持体に接合した、少なくとも１つの所望の多孔性フルオロポリマー膜を形成するステップと、場合により、（ｄ）所望の多孔性フルオロポリマー膜を第１又は第２の支持体から分離するステップとを備える。
【００２１】
[0031]親の多孔性フルオロポリマー膜は、好ましくは伸張されたフルオロポリマー膜、例えば、ＥＭＦＬＯＮ膜などの伸張されたＰＴＦＥ膜である。親のフルオロポリマー膜は、当業者に公知の方法によって製造することができる。例えば、米国特許第３，９５３，５６６号明細書、第４，１８７，３９０号明細書、及び第３，９６２，１５３号明細書を参照することができ、これらには、多孔性ＰＴＦＥ膜の一部の製造方法が記載されている。例えば、親の多孔性フルオロポリマー膜は、微粉末フルオロポリマーなどのペーストが形成されるフルオロポリマーから製造することができる。微粉末ＰＴＦＥ樹脂、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８９５タイプ１、グレード３（Ｔｙｐｅ  １，ｇｒａｄｅ  ３）と、押出助剤（又は潤滑剤）とを備えるブレンド又はプリフォームは、当業者に公知の技術、例えば圧縮成形によって製造される。微粉末ＰＴＦＥ樹脂は、ニュージャージー州ベイヨンのアサヒ・ガラス・フルオロポリマーズ（Ａｓａｈｉ  Ｇｌａｓｓ  Ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｂａｙｏｎｎｅ，ＮＪ）より入手することができる。押出助剤の例としては、ソルベントナフサ及びホワイトオイルなどの液体炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、油類、例えば、鉱油、ハイドロフルオロカーボン、例えば、ＦＲＥＯＮ（商標）１３４ａ、及び水、例えば、界面活性剤を含有する水が挙げられ、プリフォームは、例えばプレス成形又は圧延によってシートなどの物品に成形される。押出助剤は、典型的には、約１４重量％〜約２０重量％の量でプリフォーム中に存在する。プリフォームはペーストと呼ばれることもある。
【００２２】
[0032]得られたシートは、プレス成形、圧延、又は好ましくは例えば従動ロールの間でのカレンダー掛けによって、所望の厚さ、典型的には約２ミル（約５０μｍ）以下〜約１４ミル（約３５０μｍ）以上にすることができ、こうして得られた（未焼結）シートが、１、２、３、又はより多くの方向に延伸することによって伸張される。例えば、延伸は、一軸又は二軸で実施される。この延伸によって、ノード及びフィブリルを含有する微細構造が形成される。延伸されたシートは、延伸条件にある間、非晶質まで加熱されて膜が固定される。この熱によって膜が焼結される。焼結は完全に行うことができるし、又は典型的には部分的に行うことができる。非晶質固定過程によって、ノードが安定化される。非晶質で固定された膜は周囲温度まで冷却される。伸張（延伸）及び焼結は、同時に行うこともできる。例えば、米国特許第４，７６１，７５４号明細書、第４，７１４，７４８明細書、及び第４，７６０，０１２号明細書を参照されたい。伸張され焼結された膜を、存在する最高融点のＰＴＦＥの結晶融解温度より高温で更に伸張して、ＰＴＦＥの融解温度より低温で行われた第１の延伸の方向と直交する、すなわち垂直の方向で延伸することができる。例えば、米国特許第５，８１４，４０５号明細書を参照されたい。押出助剤は、延伸前、延伸中、又は好ましくは延伸後に除去することができる。
【００２３】
[0033]親のフルオロポリマー膜、特に親のＰＴＦＥ膜は、好ましくは、ノード及びフィブリルによって特徴づけられる微細構造を有する。親の膜の製造方法に依存して、ノードの方向、大きさ、及び形状を変動させることができ、フィブリルの厚さ、方向、長さ、配向を変動させることができる。例えば親のＰＴＦＥ膜が一軸伸張によって製造される場合、ノードが引き伸ばされ、そのノードの長軸は伸張方向に対してほぼ垂直に配向する。ノードと相互連結しているフィブリルは、伸張方向とほぼ平行にある。二軸及び三軸伸張によって、フィブリルを２方向又は３方向に配向させることができ、ノードの分布、寸法、及び形状を変化させることができる。
【００２４】
[0034]一実施形態における親のフルオロポリマー膜のフィブリルは、一般に細いか、あるいは狭い断面又は直径を有するかである。ノードは寸法を変動させることができ、例えば直径を約４００μｍ以上から約０．０５μｍ以下まで変動させることができ、製造において使用される条件、例えば伸張中に使用される条件に依存する。ノードは、より小さなノードの凝集体を含むことができる。
【００２５】
[0035]ノードとフィブリルとを備える好ましい親の膜の微細構造又は表面形態は、実質的に図２に示される通りである。親の膜は、直径が約０．１μｍ以下〜約０．２μｍ以上ほぼ円形の粒子又は粒状のフルオロポリマー要素であるノードと、長さが約０．５μｍ以下〜約１０μｍ以上であり、厚さが約０．０２μｍ以下〜約０．１μｍ以上であり、直径、断面、又は幅がノードと相互連結しているフィブリルとを含む。ノードは、非晶質で固定されたＰＴＦＥポリマーで構成される。ノードは、ある寸法、例えば直径が約０．１μｍ以下〜約２μｍ以上であるクラスターを形成する傾向にある。ある実施態様では、フィブリルが結晶質である。親の膜のある実施形態においては、ノードを伸張させることができ、すなわち、１：１を超えるアスペクト比、例えば、約１０：１、約２５：１、約５０：１、約１５０：１、又はそれを超えるアスペクト比を有するようにすることができる。ノードは、適切に分布させることができ、例えば、互いに平行又は不規則に配向させることができる。親のフルオロポリマー膜は、適切な孔レーティング、例えば所望の娘の膜の孔レーティングを有することができる。例えば、親の膜は孔レーティングが、約０．０３μｍ以下及びより大きな値、例えば、約０．０３μｍ〜約１０μｍ、好ましくは約０．０３μｍ〜約５μｍ、より好ましくは約０．０３μｍ〜約１μｍとなる。
【００２６】
[0036]多孔性フルオロポリマー膜に充填剤を含有することが望ましい場合、それらを所望の充填剤を含有する親の膜から製造することができる。したがって、親のフルオロポリマー膜は、前述のあらゆる充填剤を含有することができる。充填剤は、充填剤を含むフルオロポリマープリフォームから親の膜を製造することによって混入させることができる。フルオロポリマー粉末を充填剤と混合し、続いて、押出助剤を添加し混合すると、プリフォームが得られる。あるいは、充填剤を、フルオロポリマー樹脂粉末及び押出助剤と湿式混合して、プリフォームを得ることができる。
【００２７】
[0037]本発明の一実施形態により多孔性フルオロポリマー膜を製造するために、親のフルオロポリマー膜を支持体に接合させる（すなわち、取り付ける、接着する、密着させる、まとめる、締結する、貼り付ける、積層する、封止する、又は固定する）。支持体は、あらゆる適切な材料であってよく、好ましくは、後の製造段階中、例えば膜の分割中に劣化が起こらない、例えば、変形又は引裂が起こらない材料である。適切な支持体の例としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、セルロースエステル、及びポリエステルなどの合成樹脂シート、紙、厚紙、織物又は不織物であってよい布、ガラス又は金属板、及び棒材が挙げられ、好ましくは可撓性支持体、例えば、ポリエステル不織布である。
【００２８】
[0038]親の膜は、当業者に公知の方法によって、例えば、機械的、化学的、溶媒、及び／又は熱的な接合によって支持体に接合させることができる。したがって、例えば、膜は、熱、圧力、にかわ、接着剤、化学物質、及び／又は溶媒を使用することによって支持体に接合させることができる。典型的には親の膜は、剥離自在又は一時的に支持体に接合される。例えば、接合は、結果として得られる（分割された）多孔性膜を支持体から分離又は取り外すことができ、例えば変形、歪み、化学的又は物理的変化、又は引裂によって膜に有意な影響が生じることがないように行われる。必要であれば、親の膜及び／又は支持体は、最適な接合強度を得るため、例えば接合強度を増加させるために、処理することができる。親の膜及び／又は支持体は、プラズマ処理又はコロナ処理、あるいは化学エッチングを行うことができる。
【００２９】
[0039]親の膜は、一方又は両方の表面において支持体に接合することができる。親の膜は、一方又は両方の表面の一部又は全体で支持体に接合することができる。好ましい実施形態においては、親の膜は、両方の表面において、２つのポリエステル不織布層に熱融着により接合される。
【００３０】
[0040]二つの層が引き離され（又は引き剥がされ）、親の多孔性膜は、その厚さ寸法（例えば、方向又は面）とは異なる寸法で分割される、亀裂が入る、又は劈開する。膜は、その厚さのあらゆる位置（場所）、好ましくは中間点で分割することができる。別の実施形態においては、親の膜の一方の表面を支持体に接合することができ、第２の表面は接合されない。接合されてない表面を、接合された表面から引き離すことによって、膜を分割することができる。
【００３１】
[0041]引き離し又は引き剥がし作業は、支持体及び／又は親の膜を曲げることによって、ある角度、例えば鋭角を互いに形成することを含むことができる。支持体と親の膜との間の接合強度が十分であれば、親の膜の内部剥離が起きやすくなり、それによって膜シートが、本発明の多孔性フルオロポリマー膜を備える２つの膜シートに分割される。分割は、厚さ寸法から角度の付いた寸法で発生し得る。好ましい実施形態においては、分割は、厚さ寸法に対して実質的に直交する寸法で起こる。膜を支持体上に残して、支持された膜（あるいは積層体又は複合体）を得ることができる。あるいは、支持体を取り外して、支持されていない膜を得ることもできる。
【００３２】
[0042]ある厚さ、幅、及び長さを有するシート膜の場合、膜は、その厚さ寸法に対して垂直であり、その長さ又は幅寸法と平行である寸法で分割することができる。
【００３３】
[0043]更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間にあるバルクとを備え、第１及び第２の表面が、遊離ノード及び遊離フィブリルを有し、バルクが、相互連結したノード及び相互連結するフィブリルとを有する、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。このような膜は、例えば、２回、３回、４回、又はそれを超える回数で分割を繰り返すことなどによって製造することができる。したがって、例えば、親のフルオロポリマー膜を分割して、第１の表面と、第２の表面と、ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い、娘の膜を製造することができる。単位面積当たりの遊離フィブリル数がより多い表面を支持体に接合させることができ、それら２つの層を引き離すことによって、娘の膜を分割して、２つの表面を有しそれぞれが遊離ノードと遊離フィブリルとを含む第１の孫の膜と、遊離ノード及び／又は遊離フィブリルを含む１つの表面を有する第２の孫の膜とを得ることができる。
【００３４】
[0044]本発明は、（ａ）第１の表面及び第２の表面と、厚さとを有するフルオロポリマー膜を提供するステップと；（ｂ）フルオロポリマー膜の第１又は第２の表面の少なくとも一部を第１又は第２の支持体に接合するステップと、（ｃ）第１の支持体、第２の支持体、又は第１及び第２の支持体を引き離す、又は引き剥がすことによって、フルオロポリマー膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割して、第３の表面と第４の表面とを有するフルオロポリマー膜を提供するステップと、場合により、（ｄ）（ｃ）で得られたフルオロポリマー膜の第３又は第４の表面の少なくとも一部を第３又は第４の支持体に接合させるステップと、（ｅ）第３の支持体、第４の支持体、又は第３及び第４の支持体を引き離す、又は引き剥がすことによって、（ｄ）で得られたフルオロポリマー膜を、厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割するステップとを備える、フルオロポリマー膜の分割方法を提供する。
【００３５】
[0045]一実施形態においては分割中に、分割又は亀裂が、厚さ寸法（方向）に対して垂直で、長さ又は幅に対して平行である寸法（方向）において進行する。
【００３６】
[0046]本発明は更に、（ａ）第１の表面及び第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間にある距離を形成する厚さとを有するＰＴＦＥ膜を提供するステップと、（ｂ）ＰＴＦＥ膜の第１又は第２の表面の少なくとも一部を第１又は第２の支持体に接合するステップと、（ｃ）第１の表面と第２の表面との間の距離を増加させることによって、ＰＴＦＥ膜を、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割するステップとを備える、ＰＴＦＥ膜の処理方法を提供する。
【００３７】
[0047]本発明は、（ａ）フルオロポリマーと押出助剤とを備えるプリフォームを提供するステップと、（ｂ）プリフォームをある厚さのシートに成形するステップと、（ｃ）（ｂ）で得られたシートのプレス成形、圧延、又はカレンダー掛けを行うステップと、（ｄ）（ｃ）で得られたシートを延伸するステップと、（ｅ）（ｄ）で得られたシートを加熱するステップと、（ｆ）（ｅ）で得られたシートを、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割して、（ｅ）で得られたシートよりも薄いシートを得るステップとを備える、多孔性フルオロポリマー膜の製造方法を提供する。
【００３８】
[0048]本発明は更に、（ａ）フルオロポリマーと押出助剤とを備えるプリフォームを提供するステップと、（ｂ）プリフォームをある厚さのシートに成形するステップと、（ｃ）（ｂ）で得られたシートのプレス成形、圧延、又はカレンダー掛けを行うステップと、（ｄ）（ｃ）で得られたシートの延伸及び加熱を行うステップと、（ｅ）（ｄ）で得られたシートを、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割して、（ｄ）で得られたシートよりも薄いシートを得るステップとを備える、多孔性フルオロポリマー膜の製造方法を提供する。
【００３９】
[0049]プリフォームは圧縮成形によって製造することができる。シートは、ペースト押出によって製造することができ、得られたシートは好ましくはカレンダー掛けされ、そのシートが一軸延伸又は二軸延伸される。加熱を行うことによって、シートの焼結、典型的には部分的な焼結が行われる。押出助剤は、延伸後、延伸中、又は好ましくは延伸前に除去することができる。
【００４０】
[0050]あるいは、本発明の多孔性膜は、フルオロポリマーと押出助剤とを含むプリフォームから製造されたシートなどの親のシートから製造することができる。このシートを、所望の厚さまでカレンダー掛け、プレス加工、又は圧延することができる。このシートを、その厚さ寸法に対して垂直の寸法（又は方向）において分割することができる。得られたシート又はシートを、高延伸比で延伸し、加熱する。膜は加熱しながら延伸することができる。押出助剤は、分割後、分割中、又は好ましくは分割前に除去することができる。本発明は、（ａ）フルオロポリマーと押出助剤とを備えるプリフォームを提供するステップと、（ｂ）プリフォームをある厚さのシートに成形するステップと、（ｃ）（ｂ）で得られたシートのプレス成形、圧延、又はカレンダー掛けを行うステップと、（ｄ）（ｂ）又は（ｃ）で得られたシートを、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割して、（ｂ）又は（ｃ）で得られたシートよりも薄いシートを得るステップと、（ｅ）（ｄ）で得られたシートを延伸するステップと、（ｆ）（ｅ）で得られたシートを加熱するステップとを備える、多孔性フルオロポリマー膜の製造方法を提供する。
【００４１】
[0051]本発明は更に、（ａ）フルオロポリマーと押出助剤とを備えるプリフォームを提供するステップと、（ｂ）プリフォームをある厚さのシートに成形するステップと、（ｃ）場合により（ｂ）で得られたシートのプレス成形、圧延、又はカレンダー掛けを行うステップと、（ｄ）（ｂ）又は（ｃ）で得られたシートを、その厚さ寸法とは異なる寸法、例えば厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割して、（ｂ）又は（ｃ）で得られたシートよりも薄いシートを得るステップと、（ｅ）（ｄ）で得られたシートの延伸及び加熱を行うステップとを備える、多孔性フルオロポリマー膜の製造方法を提供する。
【００４２】
[0052]本発明は更に、上記方法によって得ることが可能な、又は製造された膜を提供する。
【００４３】
[0053]本発明の膜の実施形態は、遊離フィブリル、遊離ノード、又はその両方の存在を特徴とする表面形態又は微細構造を有する。一実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの遊離ノード及び遊離フィブリルの数が多い、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００４４】
[0054]分割によって２つの新しい表面が形成される。新しい（分割された）表面は、分割前に存在する表面（他方の表面）又は膜のバルク（内部）とは異なる形態を有する。例えば、新しい表面のそれぞれは、バルク又は他方の表面よりも、単位面積当たりの遊離フィブリル数が多い。
【００４５】
[0055]フィブリルは、複数の端部、例えば、２、３、又はそれを超える数の端部を有することができる。遊離フィブリルは、少なくとも２つの端部を有し、その１つの端部がノードに取り付けられ（連結され）、及び少なくとも１つの別の端部が取り付けられていない、連結していない、又は遊離しているフィブリルである。新しい表面は、バルク又は他方の表面よりも、単位面積当たりの遊離ノード数が多い。遊離ノードは、取り付けられているフィブリル、例えば、遊離フィブリル又は相互連結するフィブリルの数が少ないノードである。遊離ノードは、１、２、３、４、又はそれ以上の数の取り付けられた遊離フィブリルを有することができる。遊離ノードは、相互連結するフィブリルを有さない、又は実質的に有さない。相互連結したノードは、相互連結するフィブリルによって他のノードと連結したノードである。相互連結したノードは、遊離フィブリルを有さない、又は実質的に有さない。
【００４６】
[0056]実施形態においては、新しい表面は、他方の表面よりも、遊離ノード及び遊離フィブリルの数が多い。遊離フィブリルは、分割中に、相互連結するフィブリルが破壊されることによって生じる。相互連結するフィブリルは、膜の分割中に延伸され、破断点を超えて延伸されるとフィブリルが破壊される。
【００４７】
[0057]別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、フィブリルと、遊離ノードとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、長いフィブリルを有し、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００４８】
[0058]更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、遊離フィブリルとを備え、上記第１及び第２の表面の一方が、上記第１及び第２の表面の他方よりも、細い遊離フィブリルを有する、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。新しい表面（分割によって形成される）上の遊離フィブリルは、他方の表面の遊離フィブリルよりも細くてよい。この遊離フィブリルの断面は、他方の表面の遊離フィブリルよりも小さくてもよい。
【００４９】
[0059]更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、遊離ノードと、遊離フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、細い遊離フィブリルを有し、表面単位面積当たりの遊離ノード数が多い、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００５０】
[0060]別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、ノードと、フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも長いフィブリルを有し、第１及び第２の表面上のノードが実質的に同じ形状又は異なる形状である、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００５１】
[0061]更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、相互連結したノードとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、表面単位面積当たりの相互連結したノード数が少ない、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００５２】
[0062]更に別の実施形態、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、相互連結したノードと、フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも、細い又は長いフィブリルを有し、表面単位面積当たりの相互連結したノード数が少ない、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００５３】
[0063]更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、フィブリルとを備え、第１及び第２の表面の一方が、第１及び第２の表面の他方よりも長く細いフィブリルを有する、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００５４】
[0064]更に別の実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間にあるバルクとを備え、第１及び第２の表面が遊離ノードを有し、バルクが相互連結したノードを有する、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。遊離ノードを有する表面は、相互連結したノードも有することができる。
【００５５】
[0065]ある実施形態においては、新しい（又は分割された）表面の相互連結するフィブリルが、他方の表面の相互連結するフィブリルよりも細い。別の実施形態においては、新しい（又は分割された）表面の相互連結するフィブリルが、他方の表面上の相互連結するフィブリルよりも長い。更に別の実施形態においては、新しい（又は分割された）表面の相互連結するフィブリルが、他方の表面上の相互連結するフィブリルより細くて長い。分割中、分割位置及び／又は分割位置に隣接した領域に存在する相互連結するフィブリルが延伸されると考えられている。破断点未満で延伸されたこれらの相互連結するフィブリルは、相互連結するフィブリルとして維持され、これらのフィブリルは、分割の応力から解放された後に大きく弾性回復することはない。ＰＴＦＥの非晶質固定温度よりも低い温度、例えば周囲温度で分割する場合、相互連結するフィブリル（結晶質である）のみが延伸され伸張されると考えられる。分割が周囲温度で行われた場合、主として非晶質で固定されているノードは延伸されない。ノードの延伸は、親の膜の非晶質固定温度よりも高い温度で分割が行われた場合に発生すると予想される。ある実施形態においては、相互連結するフィブリルが延伸されると、ノードが互いに分離する。
【００５６】
[0066]更なる実施形態においては、本発明は、第１の表面と、第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間にあるバルクとを備え、第１及び第２の表面が遊離ノードと遊離フィブリルとを有し、バルクが相互連結したノードと相互連結するフィブリルとを有する、多孔性フルオロポリマー膜を提供する。
【００５７】
[0067]本発明の多孔性フルオロポリマー膜、特に分割によって形成された新しい表面は、親の膜よりも高い結晶化度を有する場合がある。なんらかの特定の理論や機構によって束縛しようとするものではないが、フィブリルが分割中に伸張されると、分割領域中のフィブリルの結晶化度が増加し、新しい表面の相互連結するフィブリルは、バルク又は他の表面の相互連結するフィブリルよりも、高分子の配向度が高いと考えられる。
【００５８】
[0068]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、例えばＫＬ値で示される親の膜の多孔度及び孔レーティングの大部分が維持され、同時に親の膜よりもはるかに小さな圧力低下を示す。本発明の膜は、親の膜の孔レーティング及び／又は多孔度の約８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは約９５％以上を維持し、同時に、親の膜の約８０％以下、好ましくは６０％以下、より好ましくは約５０％以下の圧力低下を有する。本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、親の膜の約８０％以下、好ましくは約６０％以下、より好ましくは約５０％以下の厚さを有する。
【００５９】
[0069]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、親の膜の粒子、例えば、細菌又はビーズを保持する能力の大部分を維持する。一実施形態においては、本発明の膜は、親の膜と同一又は実質的に同一の粒子保持能力を有する。粒子保持能力、例えば細菌保持能力は、攻撃を受ける側によらず、すなわち平滑側又は粗面側とは無関係に、同一又は実質的に同一である。細菌保持能力は、膜を適切な細菌で攻撃させることによって試験することができる。例えば、約０．４５μｍの孔レーティングを有する膜はＳｅｒｒａｔｉａ  ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓで攻撃することができ、約０．２μｍの孔レーティングを有する膜はＢｒａｖｕｎｄａｍｏｎａｓ  ｄｉｍｉｎｕｔａで攻撃することができ、約０．１μｍの孔レーティングを有する膜はＡｃｈｏｌｅｐｌａｓｍａ  ｌａｉｄｌａｗｉｉで攻撃することができる。
【００６０】
[0070]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は小さい圧力低下を有する。一実施形態においては、本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、親の膜に対して、約６０％以下の厚さ、約６０％以下の圧力低下、約８０％以上のＫＬ（ＩＰＡ）値を有する。例えば、本発明の多孔性フルオロポリマー膜の一実施形態は、約１．２５ミル（３１．３μｍ）の厚さ、約２７ｐｓｉ（約１８６．１ｋＰａ）〜約３０ｐｓｉ（約２０６．８ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）、及び約１．２インチ（約３０．４ｍｍ）Ｈｇ〜約１．４インチ（約３５．６ｍｍ）Ｈｇの圧力低下を有し、一方、親の膜は、約２．００ミル（約５０μｍ）の厚さ、約３０ｐｓｉ（約２０６．８ｋＰａ）〜約３１ｐｓｉ（約２１３．７ｋＰａ）のＫＬ（ＩＰＡ）、及び約２．５インチ（約６３．５ｍｍ）Ｈｇ〜約２．７インチ（約６８．６ｍｍ）Ｈｇの圧力低下を有する。
【００６１】
[0071]本発明は更に、遊離フィブリル及び／又は遊離ノードが存在することに起因すると考えられる粗いテクスチャーを有する表面を有する多孔性フルオロポリマー膜を提供する。表面粗さは、当業者に公知の方法により測定又は決定することができる。例えば、粗さは光学的プロフィロメトリーによって決定することができる。限定するものではないが、例えばニューヨーク州プレーンビューのビーコ・インストルメンツ・インコーポレイテッド（Ｖｅｅｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．，Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ，ＮＹ）より入手可能なＷＹＫＯ（商標）プロファイラー（Ｐｒｏｆｉｌｅｒ）などの装置を使用して表面粗さを測定することができる。例えば、表面粗さは、粗さ平均（Ｒａ）、自乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）、表面プロファイルの最大高さ（Ｒｔ）、又は表面プロファイルの平均最大高さ（Ｒｚ）で表現することができる。
【００６２】
[0072]一実施形態によると、本発明は、約７００ｎｍ（０．７μｍ）を超えるＲａ、約８００ｎｍ（０．８μｍ）を超えるＲｑ、約６．５μｍ（６，５００ｎｍ）を超えるＲｚ、又は約７μｍ（７，０００ｎｍ）を超えるＲｔを有する多孔性フルオロポリマー膜を提供する。多孔性フルオロポリマー膜は好ましくは、約９００ｎｍ（０．９μｍ）を超える、例えば約１０００ｎｍ（１．０μｍ）〜約１３００ｎｍ（１．３μｍ）又はそれを超えるＲａ、約１２００ｎｍ（１．２μｍ）を超える、例えば約１３００ｎｍ（１．３μｍ）〜約１８００ｎｍ（１．８μｍ）又はそれを超えるＲｑ、約８μｍ（８，０００ｎｍ）を超える、例えば約９μｍ（９，０００ｎｍ）〜約１２μｍ（１２，０００ｎｍ）又はそれを超えるＲｚ、あるいは約９μｍ（９，０００ｎｍ）を超える、例えば約１０μｍ（１０，０００ｎｍ）〜約１４μｍ（１４，０００ｎｍ）を超えるＲｔを有する。一例として、本発明による膜の分割された表面の三次元インタラクティブ画像の１つでは、１．２７μｍ（１，２７０ｎｍ）のＲａ、１．６１μｍ（１，６１０ｎｍ）のＲｑ、及び１１．５３μｍ（１１，５３０ｎｍ）のＲｔを有する膜表面が描かれる。比較として、親の膜の比較的平滑な表面の三次元インタラクティブ画像では、６３０．３５ｎｍ（０．６３μｍ）のＲａ、７９３．８３ｎｍ（０．７９μｍ）のＲｑ、及び７．０３μｍ（７，０３０ｎｍ）のＲｔが描かれる。
【００６３】
[0073]図３は、本発明の一実施形態による膜の粗い（分割された）表面の、走査型白色干渉顕微鏡法を使用して測定した表面プロファイルを示している。ｘ軸は膜の長さを表しており、ｙ軸は、平均直線面であるｙ＝０からの距離を表している。Ｒｐは、平均直線面の上の最大プロファイル高さであり、Ｒｖは平均直線面の下の最大深さである。分割された表面が粗いプロファイルを有することが明らかである。この表面は、１．７４μｍ（１，７４０ｎｍ）のＲｑ、１．４３μｍ（１．４３０ｎｍ）のＲａ、８．２４μｍ（８，２４０ｎｍ）のＲｔ、２．１６μｍ（２，１６０ｎｍ）のＲｐ、及び−６．０９μｍ（−６，０９０ｎｍ）のＲｖを有する。平均高さは−０．８５μｍ（−８５０ｎｍ）である。面積は−４０．０９μｍ２（−４０．０９×１０６ｎｍ２）である。対照的に、反対側の表面は図４に示されるように比較的平滑である。この平滑な表面は、０．７５μｍ（７５０ｎｍ）のＲｑ、０．５９μｍ（５９０ｎｍ）のＲａ、４．１９μｍ（４．１９０ｎｍ）のＲｔ、２．００μｍ（２０００ｎｍ）のＲｐ、及び−２．１９μｍ（−２，１９０ｎｍ）のＲｖを有する。面積は１２．０９μｍ２（１２．０９×１０６ｎｍ２）である。平均高さは０．２６μｍ（２６０ｎｍ）である。
【００６４】
[0074]本発明は、本発明の膜を備える濾過装置などの装置を提供する。この装置は、あらゆる適切な形態をとることができる。例えば、本発明の装置は、例えば実質的に平面又はひだ付きの形態の本発明の膜を備えるフィルターエレメントを含むことができる。一実施形態においては、このエレメントは、ほぼ円筒形の形態の中空部分を有することができる。所望であれば、本発明の装置は、上流及び／又は下流の支持体又は排液層と組み合わせられるフィルターエレメントを含むことができる。本発明の装置は、複数の膜を含んで、例えば多層フィルターエレメントを形成することができるし、あるいは積層することで膜モジュールを形成することもできる。フィルターカートリッジは、流体シールを形成するためのハウジング及びエンドキャップと、少なくとも１つの入口と、少なくとも１つの出口とを含むように構成させることができる。本発明の装置は、クロスフロー又は接線流方式、及びデッドエンド方式で作動するように構成させることができる。したがって、処理されるべき流体は、例えば、膜表面に対して接線方向で通過させることができるし、膜表面に対して垂直に通過させることもできる。
【００６５】
[0075]本発明は更に、支持体（多孔性であっても非多孔性であってもよい）と、前述の少なくとも１つの多孔性フルオロポリマーとを備える積層又は複合体を提供する。ある実施形態においては、２つ以上の分割又は分離された膜を使用して、２つ以上の膜を備えるフィルターを得ることができる。例えば２つ以上の分割又は分離された膜を備えるフィルターは、同一の親の膜から分割された２つの膜を備えることができるし（互いに対面する新しい表面を有する、互いに反対方向を向いている、又は一方の膜の新しい表面が他方の膜の分割されていない表面と接触する）、異なる親から得られた膜をそのように組み合わせることもできる。
【００６６】
[0076]本発明の多孔性フルオロポリマー膜は、精密濾過、限外濾過、超濾過、気体及び液体（腐食性の気体及び液体を含む）の濾過による粒子の除去などの気体（例えば空気）の分離又は処理、液体からの気体の排出、ある気体が分子的に別の液体又は気体に変換される気体接触装置、膜反応器、膜の媒介する触媒反応、電池又は電解槽のセパレーター、果汁の濃縮、発酵産業における分離及び精製、補綴材料、並びに複合膜の支持材料などの多数の用途での使用が見いだされている。
【００６７】
[0077]以下の説明的実施例によって本発明を更に説明するが、当然ながら、本発明の範囲を限定するものとして構成されているわけでは決してない。
【００６８】
［実施例１］
[0079]この実施例は、本発明の一実施形態による多孔性フルオロポリマー膜の利点の１つ、すなわち小さい圧力低下を示す。
【００６９】
[0080]０．２μｍの孔レーティングのＥＭＦＬＯＮ  ＰＴＦＥ膜の３つの試料を、その厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割する。親の膜試料、及び結果として得られる分割された膜の厚さ、ＫＬ、及びＤｐ２８（２８とは、圧力低下試験流体の標準立方フィート／分／平方フィートの単位における面速度を意味する）の値を測定し、これらを以下に示す。
【表１】
2005535447.tif 000002
【００７０】
[0081]親の膜の平均ＫＬ（ＩＰＡ）は２３．３ｐｓｉ（１６０．７ｋＰａ）であり、分割された膜の平均ＫＬ（ＩＰＡ）は、Ａの場合２３．２ｐｓｉ（１６０．０ｋＰａ）であり、Ｂの場合２２．０ｐｓｉ（１５１．７ｋＰａ）である。親の膜の平均Ｄｐ２８は６．４インチ（１６２．６ｍｍ）Ｈｇであり、分割された膜の平均Ｄｐ２８は、Ａの場合２．６インチ（６６．０ｍｍ）Ｈｇであり、Ｂの場合２．７インチ（６８．６ｍｍ）Ｈｇである。以上より、本発明により製造された膜は、ＫＬ（ＩＰＡ）値により示されるように大部分の多孔度が維持され、親の膜よりも少ない圧力低下を有することが分かる。
【００７１】
［実施例２］
[0083]この実施例は、本発明の一実施形態による多孔性フルオロポリマー膜の利点の１つ、すなわち小さい圧力低下を更に示す。０．１μｍの孔レーティングのＥＭＦＬＯＮ  ＰＴＦＥ膜の３つの試料を、その厚さ寸法に対して垂直の寸法において分割する。親の膜試料、及び結果として得られる分割された膜の厚さ、ＫＬ（ＩＰＡ）、及びＤｐ２８の値を測定し、これらを以下に示す。
【表２】
2005535447.tif 000003
【００７２】
[0084]親の膜の平均ＫＬ（ＩＰＡ）は３０．９ｐｓｉ（２１３．０ｋＰａ）であり、分割された膜の平均ＫＬ（ＩＰＡ）は、Ａの場合２７．２ｐｓｉ（１８７．５ｋＰａ）であり、Ｂの場合２８．９ｐｓｉ（１９９．３ｋＰａ）である。親の膜の平均Ｄｐ２８は２．６インチ（６６．０ｍｍ）Ｈｇであり、分割された膜の平均Ｄｐ２８は、Ａの場合１．３４インチ（３４．０ｍｍ）Ｈｇであり、Ｂの場合１．３インチ（３３．０ｍｍ）Ｈｇである。以上より、本発明により製造された膜は、ＫＬ（ＩＰＡ）値により示されるように大部分の多孔度が維持され、親の膜よりも少ない圧力低下を有することが分かる。
【００７３】
［実施例３］
[0086]この実施例は、分割されたＰＴＦＥ膜の保持効率が、親の膜の保持効率と実質的に同じであることを示す。
【００７４】
[0087]ＥＭＦＬＯＮ  ＰＴＦＥ膜（孔レーティング０．２μｍ）の２つの断片（直径１４２ｍｍ）と、ＥＭＦＬＯＮ  ＰＴＦＥ膜を分割して作製したＰＴＦＥ膜の８つの断片（直径１４２ｍｍ）とについて、０．２μｍの平均球状粒子径のラテックスビーズを使用して粒子保持能力を試験する。コロラド州ボールダーパーティクル・メジャーリング・システムズ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｂｏｕｌｄｅｒ，ＣＯ）製造のＨＳＬＩＳカウンターＭ５０（ＨＳＬＩＳ  Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｍ５０）を使用して、上流及び下流の流体中の粒子数を監視する。粒子数は、５分間隔で監視し、この間隔の間に１分の遅延時間を有する。流量を３００ｍＬ／分に維持し、試験台を２ｇｐｍ（７．７５Ｌ／分）に設定する。少なくとも１５ｐｓｉ（１０３．４ｋＰａ）の背圧が維持される。
【００７５】
[0088]各膜を試験する前に、系のＤＩ水量を５Ｎ／ｍＬ未満にする。１０Ｎ／ｍＬ未満のベースライン値が得られるまで膜の下流の粒子量も監視する。０．２０８μｍのラテックスビーズ懸濁液を充填した５ｍＬのシリンジで、系に１ｍＬ／時の速度で注入する。粒子量が、０．０５μｍ以下の粒子が３０分で１０，０００Ｎ／ｍＬを超えるまで、ＤＩ水系を監視する。膜を出る粒子量を１時間監視して、膜の濾過効率を調べる。この試験を、上流に切り換えて、膜を通過する粒子量が少なくとも１０，０００Ｎ／ｍＬであることを確認する。得られた結果を以下に示す。
【表３】
2005535447.tif 000004
【００７６】
[0089]以上より、分割方法によって、膜の粒子保持能力が大きく変化することはないことが分かる。
【００７７】
［実施例４］
[0091]この実施例は、本発明の一実施形態による分割されたＰＴＦＥ膜の細菌保持能力が、その親の膜の細菌保持能力と実質的に同じであることを示す。この実施例は更に、分割された膜の粗い側又は平滑な側のいずれが細菌の攻撃を受けるかとは無関係に、細菌保持能力が同じであるという、本発明の膜の性質を示す。
【００７８】
[0092]ＥＭＦＬＯＮ  ＰＴＦＥ膜（孔レーティング０．２μｍ）の２つの断片（直径１４２ｍｍ）、及びＥＭＦＬＯＮ  ＰＴＦＥ膜を分割して作製したＰＴＦＥ膜の６つの断片（直径１４２ｍｍ）について、Ｂ．ｄｉｍｉｎｕｔａを使用することによって細菌保持能力を試験した。分割によって、それぞれ粗い側と平滑な側とを有する膜が形成される。各試験において、膜の粗い側又は平滑な側のいずれかが、細菌による攻撃を受ける（上流）。膜の上流及び下流の細菌量は、上流及び下流の試料をペトリ皿中で細胞培養し、存在するコロニー数を数えることにより監視する。これらの膜は、力価低下を実現するために効果的である。得られた結果を以下に示す。
【表４】
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【００７９】
[0093]以上より、分割方法によって、膜の細菌保持能力が大きく変化することはないことが分かる。細菌保持能力は、攻撃されるのが粗い側又は平滑な側のいずれかによらず実質的に同じである。
【００８０】
[0094]本明細書に引用される刊行物、特許出願、及び特許を含む全ての参考文献は、各参考文献がそれぞれ限定的にその記載内容全体が本明細書に援用される場合と同じ程度に、本明細書に援用される。
【００８１】
[0095]本発明を説明する文脈（特に、請求項の文脈）における用語「ａ」「ａｎ」（一つの）及び「ｔｈｅ」（その）及び類似の指示物は、本明細書で他に明記される場合、及び文脈から明らかに矛盾する場合を除けば、単数形及び複数形の両方を対象とするように構成されている。本明細書における値の範囲の表記は、他に明記しない限り、その範囲内にあるそれぞれの独立した値をそれぞれ示す簡略化された方法として機能することを意図しており、それぞれの独立した値は、本明細書にそれぞれが記載されるかのように、本明細書内に含まれる。本明細書に記載される全ての方法は、他に明記される場合及び文脈から明らかに矛盾する場合を除けば、あらゆる適切な順序で実施することができる。本明細書に記載される任意の及び全ての実施例、又は代表を示す言語（例えば、「など」）の使用は、単に本発明をより明確にすることを意図しており、他に要求しない限りは本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の言語は、本発明の実施に重要な、請求されないあらゆる要素を示すように構成されるべきである。
【００８２】
[0096]本発明を実施するために本発明者らが知る最良の形態を含む本発明の好ましい実施形態を本明細書に記載した。当然ながら、これらの好ましい実施形態の変形は、以上の説明を読めば、当業者によって容易に明らかとなるであろう。本発明者らは、これらの変形を適切に使用する当業者を予期しており、本発明者らは、本明細書に具体的に記載される以外で本発明が実施されることを意図している。したがって、本発明は、適用法によって許可されるように、本明細書に添付の請求項に記載される対象の全ての修正及び同等物を含む。更に、本明細書で他に明記される場合、及び文脈から明らかに矛盾する場合を除けば、それらの全ての可能な変形における上記の要素のあらゆる組み合わせが本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態による膜の比較的粗い表面の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示している。この表面は、ＥＭＦＬＯＮ（登録商標）（ニューヨーク州イーストヒルズのポール・コーポレーション（Ｐａｌｌ  Ｃｏｒｐ．，Ｅａｓｔ  Ｈｉｌｌｓ，ＮＹ））ＰＴＦＥ膜を分割することによって形成される。
【図２】本発明の一実施形態による膜の比較的平滑な表面（比較的粗い表面の反対側）のＳＥＭを示している。
【図３】本発明の一実施形態による多孔性ＰＴＦＥ膜の比較的粗い表面（分割された表面）の走査型白色干渉顕微鏡法によって測定される表面プロファイルを示している。ｘ軸は膜の長さを表しており、ｙ軸は平均直線面ｙ＝０からの距離を表している。
【図４】本発明の一実施形態により作製した膜の比較的粗い表面の反対側の比較的平滑な表面の走査型白色干渉顕微鏡法によって測定される表面プロファイルを示している。ｘ軸は膜の長さを表しており、ｙ軸は平均直線面ｙ＝０からの距離を表している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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