(57)【要約】【課題】液体の吸引，吐出に時間をかけることなく、止水性能を向上できる止水フィルタを提供する。【解決手段】止水フィルタ２を、所定のポアサイズを有する多孔質マトリックス３と、該多孔質マトリックス３のポア３ａ内に配置された撥水性粒子４とで構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のポアサイズを有する多孔質マトリックスと、該多孔質マトリックスのポア内に配置された撥水性粒子とを有することを特徴とする止水フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の止水フィルタにおいて、
前記撥水性粒子は、四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とする止水フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の止水フィルタにおいて、
前記撥水性粒子は、該粒子径が前記多孔質マトリックスの平均ポア径と同等以上であることを特徴とする止水フィルタ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の止水フィルタにおいて、
前記撥水性粒子は、該粒子径が前記多孔質マトリックスの平均ポア径より小さく、かつ該多孔質マトリックスに接着していることを特徴とする止水フィルタ。
【請求項５】
請求項１に記載の止水フィルタにおいて、
前記多孔質マトリックスは、ポリエチレンからなることを特徴とする止水フィルタ。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の止水フィルタを備えたことを特徴とするフィルタチップ。
【請求項７】
所定の溶融温度に加熱することにより多孔質マトリックスを形成するプラスチック粒子と、該プラスチック粒子の溶融温度より高い溶融温度を有する撥水性粒子とを所定の配合比で混合し、該混合された混合物を前記プラスチック粒子の溶融温度にて焼結することを特徴とする止水フィルタの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の止水フィルタの製造方法において、
前記プラスチック粒子は、溶融温度が８０〜１００度程度のポリエチレンであり、前記撥水性粒子は、溶融温度が２００〜２６０度程度の四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とする止水フィルタの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の止水フィルタの製造方法において、
前記配合比は、プラスチック粒子が７〜９に対して前記撥水性粒子が３〜１の割合であることを特徴とする止水フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオ関連産業，ライフサイエンス産業，医療産業等の分野で採用される止水フィルタ及び止水フィルタを備えたフィルタチップ並びに止水フィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、血液の検査や試液の実験等において、容器に保存した液体を別の容器に移す場合には、定量分注が可能なピペットによりフィルタチップを介して液体を吸引保持し、該フィルタチップに保持した液体を別の容器に吐出するようにしている。
【０００３】
この場合、ピペットの吸引操作を誤って過吸引したり、急激に吸引したりすると、液体がフィルタチップを通過してピペット側に流出し、該ピペットの吸引ノズルに付着する場合がある。その結果、吸引ノズルが汚染され、気づかずに再度使用するとコンタミネーシッョンを起こしてしまうという問題がある。
【０００４】
このような過吸引による液体のピペット側への流出を防止するために、例えば、特許文献１には、吸水性ポリマーからなる止水フィルタにより、流出する液体を吸収するようにしたものが提案されている。また、例えば、特許文献２には、ポリエチレンからなる多孔質焼結体の止水フィルタにより、液体が流出するのを抑制するようにしたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５１３２１１
【特許文献２】特開平７−１４８４４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記従来の吸水性ポリマーによる止水フィルタでは、液体を吸収すると粒子が膨張して通路を閉塞してしまうことから、吸引した液体の吐出に時間がかかったり、吐出が困難になるという懸念がある。
【０００７】
また前記従来のポリエチレンによる止水フィルタでは、空気の流通を確保しつつ、止水可能なポアサイズに設定するのが難しいという問題がある。例えば、ポアサイズを１５μｍ以下に設定すると、止水性能は高くなるものの、１０μｍを境にピペット操作に吸引，吐出抵抗による悪影響が出はじめ、液体の吸引，吐出に時間がかかる。
【０００８】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、液体の吸引，吐出に時間をかけることなく、液体の流出を防止できる止水フィルタ及び止水フィルタを備えたフィルタチップ並びに止水フィルタの製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、所定のポアサイズを有する多孔質マトリックスと、該多孔質マトリックスのポア内に配置された撥水性粒子とを有することを特徴とする止水フィルタである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の止水フィルタにおいて、前記撥水性粒子は、四フッ化エチレン樹脂であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の止水フィルタにおいて、前記撥水性粒子は、該粒子径が前記多孔質マトリックスの平均ポア径と同等以上であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の止水フィルタにおいて、前記撥水性粒子は、該粒子径が前記多孔質マトリックスの平均ポア径より小さく、かつ該多孔質マトリックスに接着していることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１に記載の止水フィルタにおいて、前記多孔質マトリックスは、ポリエチレンからなることを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかに記載の止水フィルタを備えたことを特徴とするフィルタチップである。
【００１５】
請求項７の発明は、所定の溶融温度に加熱することにより多孔質マトリックスを形成するプラスチック粒子と、該プラスチック粒子の溶融温度より高い溶融温度を有する撥水性粒子とを所定の配合比で混合し、該混合された混合物を前記プラスチック粒子の溶融温度にて焼結することを特徴とする止水フィルタの製造方法である。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項７に記載の止水フィルタの製造方法において、前記プラスチック粒子は、溶融温度が８０〜１００度程度のポリエチレンであり、前記撥水性粒子は、溶融温度が２００〜２６０度程度の四フッ化エチレン樹脂であることを特徴としている。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項７に記載の止水フィルタの製造方法において、前記配合比は、プラスチック粒子が７〜９に対して前記撥水性粒子が３〜１の割合であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明に係る止水フィルタによれば、所定のポアサイズを有する多孔質マトリックスのポア内に撥水性粒子を配置したので、撥水性粒子がそのままの状態でポア内に存在することから、ポアを流れる空気の流通は確保でき、かつ液体の流出は撥水性粒子が弾くことにより抑制されることとなる。その結果、液体の吸引，吐出を短時間で、かつ容易に行うことができるとともに、止水性能を向上でき、コンタミネーションの発生を防止できる。
【００１９】
請求項２の発明では、撥水性粒子に四フッ化エチレン樹脂を採用したので、撥水機能をより一層高めることができる。
【００２０】
請求項３の発明では、撥水性粒子の粒子径を、多孔質マトリックスの平均ポア径の同等以上としたので、吸引，吐出時に撥水性粒子がポアからこぼれ落ちることはなく、空気の流通を確保しつつ、止水性能を高めることができる。
【００２１】
請求項４の発明では、撥水性粒子の粒子径を、多孔質マトリックスの平均ポア径より小さくし、かつ該多孔質マトリックスに接着させたので、吸引，吐出時に撥水性粒子がポアからこぼれ落ちることはなく、止水性能を確保しつつ、空気の流通を高めることができ、吸引，吐出時間をより一層短縮することができる。
【００２２】
請求項５の発明では、ポリエチレンにより多孔質マトリックスを形成したので、撥水性粒子とポリエチレン自体の撥水特性との相乗効果により、止水性能をより一層高めることが可能である。
【００２３】
請求項６の発明では、前述の止水性能を有する止水フィルタをフィルタチップに採用したので、液体の吸引，吐出を容易に行うことができるとともに、過吸引による液体の流出を回避することができ、コンタミネーシッョンの発生を確実に防止できる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、所定の溶融温度に加熱することにより多孔質マトリックスを形成するプラスチック粒子と、該プラスチック粒子の溶融温度より高い溶融温度を有する撥水性粒子とを混合し、この混合物をプラスチック粒子の溶融温度にて焼結したので、多孔質マトリックス内に撥水性粒子がそのままの状態で存在する止水フィルタを製造することができる。
【００２５】
請求項８の発明では、プラスチック粒子を溶融温度が８０〜１００度程度のポリエチレンとし、撥水性粒子を溶融温度が２００〜２６０度程度の四フッ化エチレン樹脂としたので、前述の止水性能に優れた止水フィルタを製造できる。
【００２６】
請求項９の発明では、プラスチック粒子と撥水性粒子との配合比を、プラスチック粒子７〜９に対して撥水性粒子３〜１の割合としたので、少ない量の撥水性粒子で止水性能を発揮させることができ、材料コストの上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１による止水フィルタを備えたフィルタチップの断面図である。
【図２】前記止水フィルタの模式図である。
【図３】前記実施例１の変形例による止水フィルタの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２８】
図１及び図２は、本発明の実施例１による止水フィルタ及び該止水フィルタを備えたフィルタチップを説明するための図である。
【００２９】
本実施例のフィルタチップ１は、血液検査や試液実験等において、定量分注が可能なピペット（不図示）により、容器Ａから吸引保持した液体Ｂを別の容器に移す際に使用される。
【００３０】
前記フィルタチップ１は、軸方向に貫通するよう形成されたテーパ状の吸引通路１ａを有する樹脂製のチップ本体１ｂにより構成されている。
【００３１】
このチップ本体１ｂの大径部１ｃ内にピペットの吸引ノズルを挿入し、細径部１ｄを液体Ｂに浸漬することにより、該液体Ｂを吸引通路１ａ内に吸引保持する。
【００３２】
前記大径部１ｃの外周面には、軸方向に延びる複数のリブ１ｅが周方向に所定角度間隔をあけて形成されている。この各リブ１ｅにより、ピペットを挿入したときの大径部１ｃの強度，剛性を高めている。
【００３３】
前記フィルタチップ１の吸引通路１ａの大径部１ｃ側には、止水フィルタ２が挿入配置されている。この止水フィルタ２は、略円柱状のもので、所定の軸方向厚さを有し、かつ吸引通路１ａの内周面に密着されている。
【００３４】
前記止水フィルタ２は、所定のポアサイズを有する多孔質マトリックス３と、該多孔質マトリックス３のポア３ａ内に配置された撥水性粒子４とを有する。このポア３ａは平均ポア径が２０〜５０μｍであり、前記撥水性粒子４は、平均粒子径が前記平均ポア径と同等以上のものとなっている。ここで、多孔質マトリックス３のポア３ａの平均ポア径を設定するには、プラスチック粒子の粒径を適宜選定することにより可能である。例えば、プラスチック粒子の粒径を大きくするとポア径は大きくなる。
【００３５】
前記多孔質マトリックス３は、溶融温度が８０〜１００度程度のポリエチレンにより形成されたものである。
【００３６】
前記撥水性粒子４は、溶融温度が２００〜２６０度の四フッ化エチレン樹脂からなるものである。この撥水性粒子４は、前記ポア３ａ内に粒子のままの状態で存在しており、詳細には多孔質マトリックス３のポア３ａ内面に付着しているか、又はフリーとなっている。
【００３７】
次に、止水フィルタ２の一製造方法について説明する。
【００３８】
〔第１行程〕
ポリエチレンからなるプラスチック粒子と、四フッ化エチレン樹脂からなる撥水性粒子とを所定の配合比で混合する。この配合比は、プラスチック粒子が７〜９に対して撥水性粒子が３〜１の割合とする。好ましくは、プラスチック粒子８に対して撥水性粒子２とする。
【００３９】
〔第２行程〕
プラスチック粒子と撥水性粒子との混合物を金型に充填して棒状となるよう圧縮成形する。該金型を加熱炉によりポリエチレンの溶融温度より少し高い温度で加熱する。これによりプラスチック粒子を発泡させて焼結する。この場合、撥水性粒子は、プラスチッチ粒子より溶融温度が高いことから粒子のまま残る。
【００４０】
〔第３行程〕
前記金型を加熱炉から取り出し、常温に冷却した後、金型からフィルタ体を取り出し、該フィルタ体を所定寸法に切断する。このようにして止水フィルタ２が製造される。これにより製造された止水フィルタ２は、多孔質マトリックス３のポア３ａ内に、撥水粒子４が溶けることなくそのままの状態で存在する構造を有する。
【００４１】
本実施例のフィルタチップ１によれば、止水フィルタ２を、所定のポアサイズを有する多孔質マトリックス３のポア３ａ内に撥水性粒子４を配置した構造のものとしたので、撥水性粒子４がそのままの状態でポア３ａ内に存在することから、ポア３ａを流れる空気ａの流通は確保でき、かつ液体は撥水性粒子４が弾くことにより流出が防止されることとなる。その結果、液体の吸引，吐出を短時間で、かつ容易に行うことができるとともに、止水性能を向上できる。これにより、ピペットの誤操作による過吸引が生じても、液体の流出を回避することができ、コンタミネーシッョンの発生を確実に防止できる。
【００４２】
本実施例では、前記撥水性粒子４として、四フッ化エチレン樹脂を採用したので、容易に入手できる市販のテフロン（登録商標）を使用することで、撥水機能をより一層高めることができる。
【００４３】
本実施例では、前記撥水性粒子４の粒子径を、多孔質マトリックス３の平均ポア径の同等以上としたので、吸引，吐出時に撥水性粒子４がポア３ａからこぼれ落ちることはなく、空気の流通を確保しつつ、止水性能を高めることができる。これによりコンタミネーションをより一層防止できる。
【００４４】
本実施例では、多孔質マトリックス３をポリエチレンにより形成したので、撥水性粒子４とポリエチレン自体の撥水特性との相乗効果により、止水性能をより一層高めることができる。
【００４５】
本実施例の止水フィルタ２の製造方法によれば、所定の溶融温度に加熱することにより多孔質マトリックス３を形成するプラスチック粒子と、該プラスチック粒子の溶融温度より高い溶融温度を有する撥水性粒子４とを混合し、この混合物をプラスチック粒子の溶融温度にて金型により焼結したので、多孔質マトリックス３内に撥水性粒子４がそのままの状態で存在する止水フィルタ２を製造することができる。
【００４６】
本実施例では、プラスチック粒子を溶融温度が８０〜１００度程度のポリエチレンとし、撥水性粒子を溶融温度が２００〜２６０度程度の四フッ化エチレン樹脂としたので、止水性能に優れた止水フィルタを製造できる。
【００４７】
また本実施例では、プラスチック粒子と撥水性粒子との配合比を、プラスチック粒子７〜９に対して撥水性粒子３〜１の割合としたので、少ない量の撥水性粒子で止水性能を発揮させることができ、撥水性粒子にテフロン（登録商標）を使用する場合の材料コストの上昇を抑制できる。ひいては安価なフィルタチップ１を製造販売できる。
【００４８】
図３は、前記実施例１の変形例による止水フィルタを説明するための模式図である。図中、図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４９】
この変形例の止水フィルタ２は、撥水性粒子４の粒子径が多孔質マトリックス３の平均ポア径より小さく、かつ撥水性粒子４が多孔質マトリックス３に接着した構造を有する。
【００５０】
前記撥水性粒子４を多孔質マトリックス３に接着させるには、プラスチック粒子と撥水性粒子とを混合する際に、例えば界面相溶化剤を添加する。これにより加熱成形によってプラスチック粒子が発泡しているときに、撥水性粒子が界面相溶化剤を介してポアの内面に接着することとなる。
【００５１】
この変形例では、撥水性粒子４の粒子径を、多孔質マトリックス３の平均ポア径より小さくし、かつ該多孔質マトリックス３に接着させたので、吸引，吐出時に撥水性粒子がポアからこぼれ落ちることはなく、止水性能を確保しつつ、空気の流通を高めることができ、吸引，吐出時間を一層短縮することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  フィルタチップ
２  止水フィルタ
３  多孔質マトリックス
３ａ  ポア
４  撥水性粒子
【図１】
2011005387.tif 000003
【図２】
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【図３】
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