(57)【要約】多孔性ポリマー物質を変性する方法であって、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む液と、前記ポリマー物質を接触させる工程；及び前記ポリマー物質を紫外光に露光し、前記ポリマー物質に適用された紫外光の強度が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによる表面変性を生じさせる工程；を含む方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性ポリマー物質を変性する方法であって、
少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む液と、前記ポリマー物質を接触させる工程；及び
前記ポリマー物質を紫外光に露光し、前記ポリマー物質に適用された紫外光の強度が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによる表面変性を生じさせる工程；
を含む方法。
【請求項２】
前記液が膜を通じて流動する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記液が真空ローラーを使用して流動する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記多孔性ポリマー物質が、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンジフルオリド／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ）フルオロコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、及びポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）からなる群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記液が少なくともヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記液が少なくともテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記液が少なくともトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記液が２−１２％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記液が７−９％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記液が８％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記液が１０％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記液が約０．２５％のテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記液が０．２５−６％のトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記液がアクリラート官能基を有するモノマーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記ポリマー物質が０．０２５−２．５秒間紫外光に露光される、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記ポリマー物質が１秒未満の間紫外光に露光される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記ポリマー物質が約０．３５秒間紫外光に露光される、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
３９５−４４５ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
３２０−３９０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
２８０−３２０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項２１】
２５０−２６０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．０５−１．０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーがポリマー物質に結合している、請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも３０％を浸透している、請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも５０％を浸透している、請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも６０％を浸透している、請求項１記載の方法。
【請求項２６】
親水性特性を有する変性多孔性ポリマー物質であって、
前記多孔性ポリマー物質が親水性となるように、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによって変性された表面を有する多孔性ポリマー物質を含み、前記多孔性ポリマー物質は、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む液と、前記ポリマー物質を接触させる工程、及び前記ポリマー物質を紫外光に露光し、前記ポリマー物質に適用された紫外光の投与量が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによる表面変性を生じさせる工程によって変性されている、変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２７】
前記液が膜を通じて流動する、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２８】
前記液が真空ローラーを使用して流動する、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２９】
前記多孔性ポリマー物質が、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンジフルオリド／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ）フルオロコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、及びポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）からなる群から選択される、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３０】
前記アクリラートモノマーが少なくともヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３１】
前記液が少なくともテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３２】
前記液が２−１２％の間のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３０記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３３】
前記液が約７−９％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３２記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３４】
前記液が約８％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３３記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３５】
前記液が１０％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３２記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３６】
前記液が約０．２５％のテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３７】
前記液が０．２５−６％のトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）を含む、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３８】
前記ポリマー物質が０．０２５−２．５秒間紫外光に露光される、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３９】
前記ポリマー物質が１秒未満の間紫外光に露光される、請求項３８記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４０】
前記ポリマー物質が約０．３５秒間紫外光に露光される、請求項３９記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４１】
３９５−４４５ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４２】
３２０−３９０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４３】
２８０−３２０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４４】
２５０−２６０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．０５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４５】
前記少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーがポリマー物質に結合している、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４６】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも３０％を浸透している、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４７】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも５０％を浸透している、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４８】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも６０％を浸透している、請求項２６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、有利なフロー特性を有する、限外濾過及びマイクロ濾過方法における膜として有用な、新規な変性された多孔性ポリマー物質、及びそのような物質の調製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多孔性ポリマー物質は、気体及び液体を濾過するために濾過産業においてしばしば使用されている。濾過技術の多くの応用では、機械的に強く、熱的に安定で、化学的に比較的不活性で、且つほとんどの有機溶媒に不溶性である膜フィルターを使用することが所望される。しばしば前記膜は、ポリマー物質における固有の特性とは根本的に異なる表面特性を有することが所望される。望ましい表面特性は、湿潤性と十分なフロー特性を含む。
【０００３】
多孔性ポリマー物質は、第一のポリマーより所望される特性を有する別のポリマーで被覆またはグラフトすることによって変性できる。これらのタイプの変性はしばしば、「表面変性」または「表面コーティング」と称され、そうでもしないと有することはない嵩高い物質に特性を加えるために使用される。
【０００４】
アクリラートモノマーは、あまり有用ではないフィルター物質に所望の性質を与えるために、表面での重合反応において、または多孔性ポリマー「物質」のマトリックスにおいて広く使用されている。そのような所望される性質の一つの例は、疎水性フィルター材料を親水性にするために疎水性フィルター材料を処理することである。疎水性（水嫌悪性）フィルター物質は、水で湿らないものであり、一方で親水性（水嗜好性）フィルター物質は、水で湿るものであり、「湿潤性」は、濾過の応用の大多数が水性ベースの溶液と接触されるため、所望される性質である。
【０００５】
アクリラートモノマーに所望されるフィルター特性（親水性のような）を与える一つの可能な方法は、物質中の鎖の架橋を生じさせることである。アクリラートモノマーは、「フリーラジカル」付加反応の機構に基づいて互いに反応し、従来では鎖成長工程を開始するために反応開始剤を必要とする。これらの開始剤はまた、フリーラジカル開始剤とも称され、ある形態の放射エネルギーを使用して活性化される。
【０００６】
Ｓｔｅｕｃｋに対する米国特許第４，６１８，５３３号は、ポリマー状膜物質を変性するために、アクリラートモノマー及び「熱性」開始剤の使用を開示している。この特許は、フリーラジカル開始剤の使用を必要とし、パースルファート、アゾ、及び有機パーオキシ化合物を含む、そのように使用されるいくつかの化合物を掲載している。エネルギーが、熱、紫外線、ガンマ線、または電子ビーム線の形態でシステムに加えられ、かくしてポリマー鎖成長工程を開始する場合、開始剤はフリーラジカルを形成するために、それは必須の成分である。各種の開始剤が、使用されるエネルギー源のタイプに特異的である。
【０００７】
Ｇｓｅｌｌに対する米国特許第４，８８６，８３６号は、膜表面を「活性化」する方法に関する。Ｇｓｅｌｌは、おそらくガンマ線の高エネルギーレベルのため、ガンマ線が膜表面の活性化のためのエネルギー源として好ましいと示唆している。ガンマ線は、フリーラジカル開始剤が必要とならない程度の高エネルギーを供給する。ガンマ線を使用する際、フリーラジカルは、モノマーの存在下でさえどこでも形成される。モノマーが他のモノマーのみに結合する現象は、「ホモ重合」と称される。しかしながらガンマ源は、非常に高価であり、安全性の制御を必要とし、多くのものに経済的に利用可能ではないかもしれない。電子ビームもまた線源として使用されているが、そのようなエネルギーを生産する装置もまた高価である。
【０００８】
Ｃｒｉｖｅｌｌｏ、Ｂｅｌｆｏｒｔ、及びＹａｍａｇｉｓｈｉに対する米国特許第５，４６８，３９０号は、ポリアリールスルホンをアクリラートとＵＶ光で処理し、このポリマーのタンパク質結合特性を減少することに関する。「感光剤」であるフリーラジカル開始剤は、このポリマーが実際に分解してフリーラジカルを形成し、重合工程を開始するため必要ではない。ポリスルホンポリマー鎖を切断する機構が、この特許で詳細に議論されている。アクリルポリマーは、３−５分間サンプルを照射することによってポリスルホン膜基質に結合する。Ｃｒｉｖｅｌｌｏ等は、約２５１ｎｍで広い放射を有する１６低圧水銀アークランプを備えたＳｏｕｔｈｅｒｎ Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｒａｙｏｎｅｔｔｅ Ｉｒｒａｄｉａｔｏｒを使用することを記載している。この例では、露光時間は比較的長く、５分である。別の実験では、３分間４５０ワット媒介圧Ｈａｎｏｖｉａ Ｉｎｃ水銀アークランプを使用していた。Ｃｒｉｖｅｌｌｏ等は、別のポリマー基質を開示していない；ポリスルホン及びポリエーテルスルホンのみ開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
前述のことに鑑み、本発明の一つの目的は、フリーラジカル開始剤を使用しないで、モノマーを使用してポリマー物質の特性を変性する方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第二の目的は、高価な資本の装置を使用しないで、ポリマー物質の特性を変性する方法を提供することである。
【００１１】
本発明の第三の目的は、紫外光に対する露光時間が１秒未満である、ポリマー物質の特性を変性する方法を提供することである。
【００１２】
本発明の第四の目的は、紫外光の強度がポリマー物質の表面変性を引き起こす、ポリマー物質の特性を変性する方法を提供することである。
【００１３】
本発明の第五の目的は、変性物質がポリマー物質に結合される、ポリマー物質の特性を変性する方法を提供することである。
【００１４】
本発明の第六の目的は、各種のポリマー物質の特性を変性する方法を提供することである。
【００１５】
本発明の第七の目的は、親水性特性を有し、濾過工程で膜としての使用に適した変性ポリマー物質を提供することである。
【００１６】
前記目的は、ポリマー物質を少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む溶液と接触させる工程、及びポリマー物質を紫外光に露光させ、ポリマー物質に適用される紫外光の強度が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、アクリラートモノマーの重合による表面変性を引き起こす工程を含む、多孔性ポリマー物質を変性する方法によって達成される。
【００１７】
本発明の方法を使用して、いくつかの利点が実現される。例えば、フリーラジカル開始剤は、本発明の方法においては使用されない。一つの導き出される利点は、本発明で使用される化学物質があまり高価ではないことである。フリーラジカル重合の機構から、フリーラジカルが実際に形成され、重合を生じさせるのに必要とされることは明らかである。しかしながらフリーラジカルは、膜及び／またはモノマー溶液のいずれかから生成される。さらに従来の光硬化方法は、光開始剤を必要とし、それはＵＶ光と共に使用される。光開始剤は、一般的にほんの少量のみで使用されるが、開始剤はしばしば製剤の最も高価な部分である。例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ社（Ｅｘｔｏｎ， ＰＡ）は、各種のコーティング方法と応用で使用されるモノマー及び光開始剤を製造している。Ｓａｒｔｏｍｅｒ社は、ＵＶ光と適合可能な光開始剤であるＫＩＰ １００Ｆを＄１７／ｌｂで製造販売しているが、それはモノマーのコストの８−９倍である。例えば、Ｒｏｈｍ Ａｍｅｒｉｃａ社製のモノマーであるヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）は、ドラム量で購入した場合約＄２／ｌｂの費用がかかる。
【００１８】
開始剤を除去することに対する別の利点は、システム中の成分が一つ少なくなることである。これは、最終製品の毒性の項考慮について、並びに製造方法中でより変種を作製しなくなることについて、望ましい特徴である。また、従来法では、一度開始剤がモノマーシステムに添加されると、溶液はより不安定となる可能性を有し、特別な操作を必要とするであろう。
【００１９】
本発明の別の利点は、本発明の方法が、あまり高価な資本ではない装置を許容することである。紫外（ＵＶ）光の生産のために使用される装置は、比較的安価であり、つまりガンマ線または電子ビーム線を生産するのに必要とされる装置のコストと比較して１万ドルのオーダーである。例えば、電子ビームを生産できる装置のあるものは、＄８００，０００より高額の相場である。
【００２０】
さらに本発明は、より迅速な反応時間を供給する。ＵＶ光への全体の露光時間は約０．５秒である。比較として、ここに参照された他のＵＶ処理は、３−５分の露光を必要とする。
【００２１】
本発明の方法はまた、膜、フィルム、または多孔性繊維の形態の、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンジフルオリド／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ）フルオロコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を含む各種のポリマー物質の変性及び使用を可能とする。
【００２２】
さらに本発明の方法では、アクリルポリマーは、膜または他の基質に結合するようになる。これは、各種の化学物質で洗浄した場合でさえ、親水性処理がポリマーからすすぎ落とされないという事実によって示される。
【００２３】
さらに、生成した変性多孔性ポリマー物質は、実際にはより疎水性となるＰＡＮを除き、元々の疎水性特性よりむしろ親水性特性を示す。
【００２４】
本発明のこれら及び他の目的、特徴、及び利点は、本発明の原理を例として説明する添付された図面を参考にして、以下の発明の実施の態様の詳細な記載から明らかとなろう。添付された図面は、本発明の原理をさらに説明するために機能する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一つの実施態様によれば、多孔性ポリマー物質は、溶液中のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）及びテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）のような親水性モノマーの存在下で、紫外（ＵＶ）光に一定期間露光される。成長中のポリマー鎖は、元々の疎水性状態から変性された親水性水湿潤性状態への変化を引き起こす、多孔性ポリマー物質の必須部分となる。ヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）及びテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）に加えて、他のアクリラートモノマーが、この方法で使用されて良い。例えば、トリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）が、この方法でモノマーとして使用されて良い。
【００２６】
本発明によって変性されて良い多孔性ポリマー物質の例は、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンジフルオリド／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ）フルオロコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、及びポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を含む。
【００２７】
照射時間の期間は、約０．１から１秒である。本発明によって使用される紫外線ランプは、放物線状反射材または楕円状反射材の使用を通じて焦点を絞れるＵＶ光を有する。焦点を絞ったＵＶ光は、焦点で強度（ワット／ｃｍ２）及び線量（ジュール／ｃｍ２）を増大する。
【００２８】
本発明は、変性多孔性ポリマー物質を調製する方法だけでなく、多孔性ポリマー物質それ自体をも含むことがここで強調される。
【００２９】
多孔性ポリマー物質は、良好な湿潤性に作用する溶媒で事前に湿潤しておくことを必要としても良く、この溶媒は、実際の表面処理のために最適な溶媒でなくとも良い。連続的な多孔性物質を処理するための一つの従来法は、第一の溶媒で事前に湿らせた膜を準備し、それを第二の溶媒に浸液することを含む。拡散を通じて経時的に、第一の溶媒は、膜において第二の溶媒で置換される。この方法の欠点は、それが非常に遅延した工程であり、連続的な製造方法には適しておらず、且つしばしば第一の溶媒が完全に洗い流せずに、許容可能な濃度に希釈されてしまうことである。
【００３０】
連続的な多孔性ポリマー物質を処理するための第二の従来法は、水含有チューブの使用を取り込んでいる。この方法は、チューブに戦略的に配置された穴から流れ出る水を有する静置したチューブのシステムに対して膜繊維を回転させ、膜を浮遊させることを含む。膜は、より小さい穴から出て来る水の層上に浮遊する。膜のデリケートな性質が、通常のローラーと接触した際に損傷に対して感受性とするため、これは重要である。膜を通じた溶媒の流動は、膜繊維のすすぎを生ずる。膜を横切る圧力は、以下の等式に基づく：
Ｐ＝Ｔ／Ｒ
［式中、Ｐ＝膜を横切る圧力（ｐｓｉ）、Ｔ＝繊維に対する張力（ポンド／直線インチ）、及びＲ＝チューブの半径（インチ）］。
【００３１】
繊維の張力が０．２５Ｉｂ／ｉｎであり、水含有チューブが１．５”の半径を有する、支持されていない膜の典型的な場合、圧力は以下のようになる：
Ｐ＝０．２５／１．５＝０．１６７ｐｓｉ
【００３２】
もし膜が、５ｆｔ／分の速度で水含有チューブ中を動くのであれば、膜は、１／２の円周（５ｆｔ／分）または４．７インチ／分＝４．７錨に等しい期間この圧力にさらされる。かくして、水含有チューブ中を動き回る典型的な０．１μｍの膜は、４．７秒の期間０．２５ｃｍ３／分−ｃｍ２−ｐｓｉの水流速にさらされる。単一の水含有チューブに対する一度の通過で、膜を通じて流動した結果としての容量は、以下の通りである：
2004507584.tif 000002
【００３３】
連続的多孔性ポリマー物質繊維、膜、または他の物質を処理するための好ましい方法は、図１に表される。この好ましい方法は、膜繊維が移動する多孔性ローラーの使用を含む。移動したローラーが真空ソースに連結され、真空ローラーとして記載された回転ローラー上を膜繊維が移動するように、膜繊維をしっかりと保持している。ローラーは、膜中に存在する第一の溶媒と交換されるようになる第二の溶媒を含むバスに浸液される。膜は非常に小さい穴を含むため、穴に液体を維持する毛管力のため、真空ローラーと接触した際に膜を通じた空気の流れは存在しない。しかしながら膜を液体中に浸液すると、水が膜を通じて自由にフローする。真空は移動力であり、２８”Ｈｇでの膜貫通差圧は約１４ｐｓｉｇに等しい。これは、前述の水含有チューブ法によって達成される圧力の約８２倍である。前述の議論と同じラップの速度と量を使用して、一つの真空ローラーは、８２の水含有チューブが可能なものを達成できる。５ｆｔ／分での一度の通過中に典型的な０．１μｍの膜を通じて流動する液体の量は、以下の通りである：
2004507584.tif 000003
【００３４】
真空ローラーの使用は、従来法よりも迅速な流動、より優れた方法の制御、及びより小さい化学物質の容量を可能にする。多孔性膜を変性する方法における真空ローラーの使用は、以下に詳細に示される。
【００３５】
膜繊維１０は、膜１０を湿らすことが可能な液体２５を含む湿潤タンク２０を通じて移動する。メタノール、エタノール、及びイソプロピルアルコールのようないくつかの溶液が、この湿潤バスのために成功して使用されている。これらの溶液は、約５０容量％まで水中に希釈された場合、同様にうまく作用する。
【００３６】
次いで膜繊維１０は、水を含む第二のバス２６中に移動する。このバスの目的は、アルコールをすすぎ出すことである。本発明者は、アルコールが重合工程に負に作用することを発見した。つまりアルコールが存在すると、その処理は不完全であり、または永久的ではないかもしれない。水は好ましくは膜１０が移動する多孔性真空ローラー２７を使用して適用される。前述の通り、これは短い期間で非常に有効な流動を可能にする。
【００３７】
次いで膜１０は、モノマー３５の水溶液を含む第三のバス３０に移動する。
【００３８】
この手順を「水溶液」またはそれについての「溶液」に限定することは、発明者の意図ではない。モノマーの適用は、懸濁液で実施されても良く、水性ベースである必要はないであろう。好ましい方法は、真空を使用して膜１０を通じてモノマー溶液３５を流動することである。これは膜１０が、モノマー溶液３５を希釈せずに流動することを可能にする。
【００３９】
溶液３５は、膜１０階どうする多孔性真空ローラー６を使用して好ましくは適用される。多孔性真空ローラーの例を使用して、膜１０を通じて流動する液体３５の量は、膜繊維１０の速度、適用される真空の量、接触時間、膜１０を通じた液体フロー速度に依存する。真空ローラーは、使用される溶液３５と適合可能であるいずれの適切な物質から調製されても良い。
【００４０】
以下に記載される実施例におけるモノマー溶液は、自発的に全てのタイプの膜を湿潤するものではなく、それ故ある場合には、十分に低い表面張力を有するアルコール溶液２５を含む第一のバス２０は、膜１０を容易に湿らせるために使用される。しかしながら、モノマー溶液３５は、膜１０を湿らせ、モノマー含有液３５中の成分が、重合工程に負に影響しない範囲で、「湿潤バス」２０及び「すすぎバス」２６に対する必要性を除去するのに十分低い表面量力を想像上は有することができる。
【００４１】
モノマー溶液３５の適用に引き続き、膜繊維１０は濃密な２００μｍの厚いポリエチレンフィルム４０の二つの層の間に挟まれ、少なくとも一つのＵＶ光源６０を含むチェンバー５０に運搬される。ポリエチレンフィルム４０の目的は、膜繊維１０から酸素を放出することである。
【００４２】
反応から酸素を除去する別の方法は、窒素または別の不活性ガスでＵＶ光チェンバー５０をパージすることである。酸素は重合工程を妨げるので、それはチェンバー５０並びにモノマー溶液３５の両者で除去、または少なくとも最小化されなければならない。これは、モノマー溶液３５を通じて窒素ガスを泡立てることによって達成されても良い。
【００４３】
好ましい実験室ＵＶ光源は、６インチの幅で「Ｄ」、「Ｈ」、または「Ｖ」バルブを使用するＦｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｄｅｌ Ｆ３００Ｓ−６である。より広い膜繊維を通過して配置可能であるより広いバルブを含むより大きい生産システムが利用可能である。これらのシステムは戦略的に、生成したＵＶ光の出力と繊維の適用範囲を最適化するために、１０インチのバルブを配置する。各種のワット数の出力を有するバルブもまた利用可能であり、各種の結果で使用されて良い。生産目的のため、Ｍｏｄｅｌ Ｆ４５０Ｔ−４０ ６０が、両表面で４０”の膜繊維を照射するのに適している。
【００４４】
モノマー溶液３５を含む膜繊維１０は、各側で約０．５秒間、焦点でＵＶ光源６０に露光される。ポリエチレンフィルム４０は、繊維１０の両側から除去され、次いで膜繊維１０は、脱イオン水７０で洗浄されて乾燥される。ここでもまた、真空ローラーが最も適切に作用する。
【００４５】
多孔性ポリマー物質が、フリーラジカル開始剤を使用せずにＵＶ光を使用して有効に改変されることを確認するため、及び変性された多孔性ポリマー物質が、親水性特性を示すことを明らかにするために、実験を実施した。
【００４６】
ＵＶ光は、化学結合を破壊し、フリーラジカルを生産するのに十分なエネルギーを有する。光中のエネルギーが、以下の等式によって波長に比例することは周知である：
（１）Ｅ＝ｈｃ／□
式中：Ｅ＝エネルギー
□は光の波長である
ｈ＝プランク定数＝９．５４×１０−１４ｋｃａｌ−秒／モル
ｃ＝光の速度３．００×１０８ｍ／ｓ
【００４７】
２００ｎｍの波長を有するＵＶ光の場合、
Ｅ＝（９．５４×１０−１４ｋｃａｌ／秒／モル）
×（３．００×１０８ｍ／秒）
×１／（２００×１０−９ｍ）＝１４３ｋｃａｌ／モル。
【００４８】
同様な計算によって、波長４００ｎｍの放射線のエネルギーは、７１．５ｋｃａｌ／モルであることが見出される。
【００４９】
これらのエネルギーは、以下の実施例で基質として使用されるモノマー及び有機ポリマーで見出される炭素−炭素結合、炭素−水素結合、及び炭素−フッ素結合の典型的な結合解離エネルギーと同じ強度を有する。このタイプの多くの化学結合は、８０−１２０ｋｃａｌ／モルの結合解離エネルギーを有する。これは結合の切断とフリーラジカルの形成が、ＵＶ光を使用して熱力学的に実施可能であることを示す。
【００５０】
同様に、５×１０−１３メートル程度の小さい波長で、ガンマ線の計算されたエネルギーは、５．７×１０７ｋｃａｌ／モルである。それは化学結合を破壊するのに必要とされるものの約５のオーダーの強度（１００，０００倍）である。これは、アクリラート重合が反応開始剤無しで生じる米国特許第４，８８６，８３６号で推奨される放射線のタイプである。
【００５１】
ＵＶ光の強度は、多孔性ポリマー物質を変性する目的で重要である。ＵＶランプによって輸送されるエネルギーの強度または照射量は、露光のいずれかの瞬間で領域当たり到達する放射エネルギーであり、ワット／ｃｍ２で測定される。照射量が大きくなればなるほど、処理されるサンプル内のいずれかの深さで輸送される放射力も大きくなる。
【００５２】
「投与量」は、ジュール／ｃｍ２で測定される（式中１ワット／ｃｍ２×１秒＝１ジュール／ｃｍ２である）、照射の時間全体または特定の期間の間で表面に輸送されるエネルギーを指す。投与量は、強度と露光時間に正比例することが分かる。かくして強度が高い程、同じ投与量を輸送するのに必要な時間は小さくなる。
【００５３】
紫外線強度は、ランプの直径と反射材の効力によって影響される。以下の表１Ａ中のデータは、９ｍｍの直径のバルブと楕円状反射材を使用するシステムによって達成される高エネルギーを示す。
【００５４】
ＵＶ光をＦｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍ光、Ｍｏｄｅｌ ＬＣ−６ Ｂｅｎｃｈｔｏｐ Ｃｏｎｖｅｙｅｒの焦点で測定し、Ｒａｙｏｎｅｔ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｈａｍｂｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｍｏｄｅｌ ＲＰＲ−１００についての製造者の掲げたリストと比較した実験を実施した。表１Ａに示される結果は、特に２８０−３９０ナノメーターの波長範囲で、これらの各種のＵＶ光システムについてのＵＶ光源の強度において、有意な差異が実際に存在することを示す。ＵＶＡ及びＵＶＢの波長範囲は、Ｒａｙｏｎｅｔシステムと比較してＦｕｓｉｏｎシステムについて強度が１０，０００倍を超えて高い。ＵＶＣ波長範囲は約５倍高く、ＵＶＶ波長範囲は、Ｆｕｓｉｏｎシステムについて約２７５倍高い強度である。
【００５５】
表１Ａ：Ｆｕｓｉｏｎ及びＲａｙｏｎｅｔについてのＵＶ光の強度
【表１Ａ】
2004507584.tif 000004
＊Ｆｕｓｉｏｎ無電極１２０ｗ／ｃｍ「Ｄ」バルブ（ランプから〜４インチの焦点でのＵＶ Ｐｏｗｅｒ Ｐｕｃｋ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で測定された）
＊＊Ｒａｙｏｎｅｔ ＲＰＲ−２５３７ Ａｎｇｓｔｒｏｍ Ｌａｍｐ（ランプから平均して１．５インチ、Ｒａｙｏｎｅｔの文献参照。この距離は最も高い報告された値を有した）
【００５６】
ＵＶ光エネルギーに関する別の重要な因子は、光の浸透の深さが、投与量ではなく強度に比例することである。以下の表１Ｂは、Ｄ及びＨバルブの両者についての膜の浸透パーセントを示す。露光時間の増大は、浸透の深さにほとんど効果を有さない。これは、膜または繊維中のモノマー溶液の深さにここで適用される。これは、低強度の光が、露光時間に関わらず、高強度の光と同じ浸透の深さを達成できないことを意味する。バルブの直径は、焦点が絞られたエネルギーの強度に対して直接的な効果を有するため、より小さな直径のバルブは、より大きな直径のバルブよりも高強度の投与量を引き起こすより小さな領域に、エネルギーが焦点を絞られることを可能にする。
【００５７】
表１Ｂ：ＵＶ光の浸透
【表１Ｂ】
2004507584.tif 000005
＊フルオロコポリマー膜
【００５８】
焦点は、楕円状反射材を使用した場合、バルブと同じ切断面領域を有する。１２０ワット／ｃｍのＤ−バルブを５ｆｔ／分で使用し、９ｍｍの直径を有する焦点を使用した実験についての実際の露光時間は、以下の通りである：
９ｍｍ／２５．４ｍｍ×１秒／インチ＝０．３５秒
【００５９】
【実施例】
実施例１−１１
いくつかの異なる多孔性ポリマー物質を、一つ以上の異なる市販で入手可能なアクリラートモノマーを含む溶液に曝した。ヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）は、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社から購入し、テトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）及びトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ社から購入した。
【００６０】
約５分間Ｎ２でのバブリングによって、脱イオン水を調製した。ＨＰＡ、ＴＥＧＤＡ、及び／またはＴＭＰＴＡを、表２，３，４，及び５に特定された濃度によって水に加えた。疎水性多孔性ポリマー膜サンプルを、エタノールに浸液し、真空を備えた４７ｍｍのフィルター漏斗に移し、約２ｍＬの適当なモノマー溶液で流動させた。次いでサンプルのディスクを、２００μｍの厚さのポリエチレンフィルムの二つの層で挟み、「Ｄ」のバルブでＦｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ’ Ｍｏｄｅｌ Ｆ３００Ｓ−６ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｃｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍのコンベアーベルトに配置し、５ｆｔ／分のベルト速度で稼働した。焦点でのＵＶ露光の実際の時間は、約０．３５秒であった。複合フィルムをひっくり返し、再び稼働させた。次いでサンプルディスクを、１０分間での連続的な水置換でＤＩ水のバスに配置した。サンプルディスクを、４０℃で１８時間及び８０℃で１時間乾燥し、次いで湿潤性と水流動について試験した。水の表面にディスクを配置し、発色の変化によって示される実際に湿潤化した時間を記録することによって湿潤性を測定した。この湿潤性試験の間で、ＰＴＦＥ及びポリオレフィン膜は、水中に配置された場合に湿潤化することは明らかではなかった。（水充填シリンジを備えた２５ｍｍの直径のフィルターホルダー中のこれらのフィルターの水分性を測定するために、少量の圧力を使用した）。全てのサンプルについて、フィルター漏斗中で２０”の真空下で水フロー速度試験を実施し、結果を立方センチメートル／分−ｃｍ２−ｐｓｉｇに標準化した。
【００６１】
表面変性が、水流動試験に耐性であるかを示す第二の試験を実施した。この試験では、２５ｍｍの直径の膜サンプルを、１００リットルのＤＩ水で流動させ、引き続き前述の通り乾燥させた。湿潤性と水流動を測定するために、膜サンプルを再び試験した。
【００６２】
比較例１−３
この実験のコントロールは、モノマーで処理されたがＵＶ光に露光されていない膜サンプルを含んだ。これらのサンプルを、モノマー流動工程の後にＤＩ水ですすぎ、前述の通り乾燥した。
【００６３】
表２，３，及び４は、モノマー溶液中のＨＰＡの濃度の増大の効果を示す。考慮する重要なパラメーターは、湿潤時間及び水フロー速度である。より大きな水フロー速度が所望される。しかしながら湿潤時間の場合、より短い時間がより長い時間よりも所望される。これらの二つの試験のパラメーターは、「非湿潤性」膜が液体フローを許容しないために関連する。
【００６４】
実施例１−１１は、ＨＰＡ濃度の増大につれて、湿潤時間の好ましい減少を示す。この結果は、より多くのＨＰＡがより早い湿潤膜を生ずることを示す。ＵＶ光に露光していない比較例１−３（「０」のＵＶ時間を有するもの）は、「湿潤性無し」を引き起こす。これは、ＨＰＡが１０％でこの一連の実験について最も高い濃度であった表４において観察できる。この結果は、ＨＰＡ処理が、ＵＶ光処理無しで使用された場合、膜を親水性にするのに有効ではないことを示す。
【００６５】
表２：６％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡについての湿潤性と流動の結果
【表２】
2004507584.tif 000006
ＰＴＩＦＣ＝ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ−疎水性Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、ＰＴＦＥ−Ｇｏｒｅ
【００６６】
表３：８％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡについての湿潤性と流動の結果
【表３】
2004507584.tif 000007
【００６７】
表４：１０％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡについての湿潤性と流動の結果
【表４】
2004507584.tif 000008
【００６８】
表５：いくつかの異なるモノマーの組み合わせで処理されたフルオロカーボン膜についての湿潤性と流動の結果
【表５】
2004507584.tif 000009
【００６９】
表５のデータは、各種のモノマーが膜に湿潤特性を与えるために使用されて良いことを示す。この実施例では、比較的疎水性の膜物質が、各実施例で使用された。ＨＰＡ、ＴＭＰＴＡ、及びＴＥＧＤＡを含むモノマーの３種の実施例が示されている。実施例１２では、多官能性架橋剤としてのＴＧＥＤＡと共に、ＨＰＡが一次モノマーとして使用された。実施例１３では、ＴＭＰＴＡが使用され、その結果は多官能性モノマーが単独で使用されて良いことを示す。実施例１４では、架橋剤としてのＴＥＧＤＡと共に、ＴＭＰＴＡが一次モノマーとして使用された。実施例１５では、架橋剤としてのＴＭＰＴＡと共に、ＨＰＡが一次モノマーとして使用された。全ての場合で、生成した膜は親水性であり、許容可能な水フローを有し、脱イオン水での流動に対して耐性であった。
【００７０】
この実施例では、実施例１５を除き、１００リットルの流動の後に湿潤時間の増大が存在する。この増大は、ポリマーの変性が流動の後に有効ではなくなることを示すが、このデータは、実施例９，１３，１４，及び１５のフルオロポリマー膜の場合のように、この変性が〜２０秒間湿潤を与えるのに十分有効であることも示す。
【００７１】
これらの実験のため使用される膜基質サンプルは、最大の水フロー速度に対して最適化されておらず、それ故フロー速度の大きさは、事前流動値に対する事後流動の値と比較した場合、その差異程は特に重要ではない。１００リットルの水流動の後、流動装置を無菌的に維持する試みはなされなかったため、膜は部分的に塞がれるようになっているかもしれない。
【００７２】
表２における一つの特徴的な観察は、水流動の後のＰＴＦＥ膜の水フロー速度である。この水フロー速度は、０．１１から１．２２ｃｃ／分−ｃｍ２−ｐｓｉに増大した。この結果は、湿潤性の目に見える兆候は明らかではないが、処理された膜が、最大の可能な水フロー速度に達しするのに十分親水性となったことを示す。この間札は、８及び１０％ＨＰＡ溶液に曝されたＰＴＦＥサンプルについて程ははっきりしなかった。
【００７３】
変性ＰＴＦＥ及びＰＯ膜サンプル、及びポリオレフィン不織媒体は、視覚的に湿潤せず、その結果「見かけ上無」という指標を受けた。しかしながら、水充填シリンジで流動させた場合、水フローはＰＴＦＥ膜について達成された。ＰＯ膜及びＰＯ不織媒体サンプルは、真空水フロー速度法に引き続き、視覚的に湿潤した。非処理ＰＯ、ＰＴＦＥ、及びＰＯ不織サンプルのいずれもが、真空フロー条件下で湿潤可能ではなかった。湿潤性試験において湿潤性の見かけの兆候が存在しなかったが、処理済みＰＴＦＥ、ＰＯ膜、及びＰＯ不織媒体は未だ、圧力の影響下で水フローを可能にし、それ故非変性比較サンプルよりも親水性であった。
【００７４】
テトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）は、低濃度のＨＰＡが使用される場合、「湿潤時間」パラメーターに対するポジティブな効果を有することが示されている。それはまた、１０％ＨＰＡ濃度での実験において、膜がＴＥＧＤＡを使用せずに許容可能な度合いで湿潤することも示している（即ち９０秒、０．６８ｃｃ／分−ｃｍ２−ｐｓｉｇ）。実施例１５は、ＴＭＰＴＡがＴＥＧＤＡの代わりに使用されても良いことを示し、実施例１３は、ＴＥＧＤＡが一緒に省かれても良いことを示す。
【００７５】
前述の実施例では、膜の湿潤性は、大量の水での流動及び乾燥の後でさえ、アクリラートモノマー／ＵＶ処理が永久的であることを最も明らかに示している。これは、巨視的なスケールで容易に観察できる試験であり、この発見のための一つの直接関係のある使用は、さもなければ疎水性である膜及びフィルターをより親水性にすることであるため効果的である。アクリルポリマーの存在を確認する別の試験は、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法である。アクリラート／ＵＶ処理基質がＦＴＩＲ分光法を使用して試験される場合、ある母ニル官能基の特徴的なピークが、１７００波長数をわずかに超える場所で容易に観察できる。このピークは、非処理サンプルでは存在しない。このピークは、水での流動の後の膜のスキャンで未だ存在し、重合化アクリルが、膜の表面に未だ存在していることを示す。図４−９では、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、及びフルオロポリマー膜を含む各種の処理済みポリマーについてのＦＴＩＲスキャンが、アクリルポリマーの特徴的なカルボニルピークの存在を示す。これらは、非処理物質を示す図１０，１１，及び１２とは対照的であろう。図１０，１１，及び１２では、カルボニルピークは〜１７１０波長数で存在する。図１３及び１４は、ＴＭＰＴＡで処理した別のフルオロポリマー膜を示す。ここでも再び、膜表面の処理の存在を示す特徴的なカルボニルピークが存在する。
【００７６】
ＨＰＡ、ＴＥＧＤＡ、及びＵＶ光でフルオロカーボンポリマー膜を曝した後、膜の物理的特性は増大した。１２５℃でＢｒｉｎｋｍａｎ ２５４０Ｅテーブルトップオートクレーブでのオートクレーブ処理の前後で、物理的寸法及び実効性について膜サンプルを試験した。その結果は、より小さい縮み具合及びより高い水フロー速度によって示されるように、変性膜は未変性膜よりも優れてオートクレー無条件を生き残ることを示す。膜はしばしば、滅菌の間でオートクレーブ条件にかけられるため、膜の強度及び温度安定性は、必須の特徴である。図２は、アクリラート／ＵＶシステムで変性されたサンプルが、水フロー速度の減少をほとんど示さないことを明らかに示す。
【００７７】
非変性膜の観察された水フロー速度の減少は、縮みの結果であり、それは非変性サンプルでより重大である。これは図３に示される。アクリラート／ＵＶ処理が、この実施例で使用されるフルオロカーボンコポリマー膜に所望される物理的特性を与えることが明らかである。
【００７８】
前述の本発明の実施態様の記載は、説明及び開示の目的で供給されている。網羅的であること、または開示された正確な実施態様に本発明を制限することは企図されるものではない。この実施態様は、本発明の原理及びその実際的な応用を最も適格に説明し、それによって当業者に本発明を理解可能とするために選択され記載された。本発明は、最も実際的で好ましい実施態様であると現在考慮されるものと結びつけて記載されているが、本発明は開示された実施態様に制限されないことが理解される。対照的に、本発明は、添付された特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる各種の変形及び同等なアレンジを包含するものと企図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、アクリラートモノマー及びＵＶ光で連続的繊維を処理する方法を示す方法の模式図である。
【図２】図２は、処理済み及び未処理フルオロカーボンコポリマー膜についての、オートクレーブサイクルに対する元々の流速のパーセンテージをプロットしたグラフである。
【図３】図３は、処理済み及び未処理フルオロカーボンコポリマー膜についての、オートクレーブサイクルに対する縮みのパーセンテージをプロットしたグラフである。
【図４】図４は、８％ＨＰＡ及び０．２５％テトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）で処理したＰＶＤＦ膜のサンプルについての、「カルボニル」ピークのパーセンテージを示すフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法スキャンのグラフである。
【図５】図５は、８％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡで処理したＰＴＦＥ膜のサンプルについての、「カルボニル」ピークのパーセンテージを示すフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法スキャンのグラフである。
【図６】図６は、８％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡ（流動前）で処理したＰＶＤＦ／ＰＴＦＥフルオロカーボンコポリマー膜のサンプルについての、「カルボニル」ピークのパーセンテージを示すフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法スキャンのグラフである。
【図７】図７は、８％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡ（流動後）で処理したＰＶＤＦ／ＰＴＦＥフルオロカーボンコポリマー膜のサンプルについての、「カルボニル」ピークのパーセンテージを示すフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法スキャンのグラフである。
【図８】図８は、真空ローラーを使用して８％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡ（流動前）で処理したＰＶＤＦ／ＰＴＦＥフルオロカーボンコポリマー膜のサンプルについての、「カルボニル」ピークのパーセンテージを示すフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法スキャンのグラフである。
【図９】図９は、多孔性チューブを使用して８％ＨＰＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡ（流動後）で処理したＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ膜のサンプルについての、「カルボニル」ピークのパーセンテージを示すフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法スキャンのグラフである。
【図１０】図１０は、ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥフルオロカーボンコポリマーコントロールである未処理サンプルを示すＦＴＩＲスキャンのグラフである。
【図１１】図１１は、ＰＶＤＦコントロールである未処理サンプルを示すＦＴＩＲスキャンのグラフである。
【図１２】図１２は、ＰＴＦＥコントロールである未処理サンプルを示すＦＴＩＲスキャンのグラフである。
【図１３】図１３は、６％ＴＭＰＴＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡ（流動前）で処理されたＰＶＤＦ／ＰＴＦＥフルオロカーボンコポリマー膜を示すＦＴＩＲスキャンのグラフである。
【図１４】図１４は、６％ＴＭＰＴＡ及び０．２５％ＴＥＧＤＡ（流動後）で処理されたＰＶＤＦ／ＰＴＦＥフルオロカーボンコポリマー膜を示すＦＴＩＲスキャンのグラフである。
【図１】
2004507584.tif 000010
【図２】
2004507584.tif 000011
【図３】
2004507584.tif 000012
【国際公開パンフレット】
2004507584.tif 000013
2004507584.tif 000014
2004507584.tif 000015
2004507584.tif 000016
2004507584.tif 000017
2004507584.tif 000018
2004507584.tif 000019
2004507584.tif 000020
2004507584.tif 000021
2004507584.tif 000022
2004507584.tif 000023
2004507584.tif 000024
2004507584.tif 000025
2004507584.tif 000026
2004507584.tif 000027
2004507584.tif 000028
2004507584.tif 000029
2004507584.tif 000030
2004507584.tif 000031
2004507584.tif 000032
2004507584.tif 000033
2004507584.tif 000034
2004507584.tif 000035
2004507584.tif 000036
2004507584.tif 000037
2004507584.tif 000038
2004507584.tif 000039
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507584.tif 000040
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507584.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成14年12月5日(2002.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性ポリマー物質を変性する方法であって、
少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む液と、前記ポリマー物質を接触させる工程；及び
前記ポリマー物質を紫外光に露光し、前記ポリマー物質に適用された紫外光の強度が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによる表面変性を生じさせる工程；
を含み、ここで前記ポリマー物質が、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンジフルオリド／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ）フルオロコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、及びポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）からなる群から選択される方法。
【請求項２】
前記液がポリマー物質を通じて流動する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記液が真空ローラーを使用して流動する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記液が少なくともヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記液が少なくともテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記液が少なくともトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記液が２−１２％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記液が７−９％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記液が８％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記液が１０％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記液が約０．２５％のテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記液が０．２５−６％のトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記液がアクリラート官能基を有するモノマーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマー物質が０．０２５−２．５秒間紫外光に露光される、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記ポリマー物質が１秒未満の間紫外光に露光される、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記ポリマー物質が約０．３５秒間紫外光に露光される、請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
３９５−４４５ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
３２０−３９０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
２８０−３２０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
２５０−２６０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．０５−１．０ワット／ｃｍ２である、請求項１記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーがポリマー物質に結合している、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも３０％を浸透している、請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも５０％を浸透している、請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも６０％を浸透している、請求項１記載の方法。
【請求項２５】
親水性特性を有する変性多孔性ポリマー物質であって、
前記多孔性ポリマー物質が親水性となるように、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによって変性された表面を有する多孔性ポリマー物質を含み、前記多孔性ポリマー物質は、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む液と、前記ポリマー物質を接触させる工程、及び前記ポリマー物質を紫外光に露光し、前記ポリマー物質に適用された紫外光の投与量が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによる表面変性を生じさせる工程によって変性されており、前記多孔性ポリマー物質が、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンジフルオリド／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ）フルオロコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、及びポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）からなる群から選択される、変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２６】
前記液が多孔性ポリマー物質を通じて流動する、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２７】
前記液が真空ローラーを使用して流動する、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２８】
前記アクリラートモノマーが少なくともヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項２９】
前記液が少なくともテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３０】
前記液が２−１２％の間のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項２８記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３１】
前記液が約７−９％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３０記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３２】
前記液が約８％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３１記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３３】
前記液が１０％のヒドロキシプロピルアクリラート（ＨＰＡ）を含む、請求項３０記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３４】
前記液が約０．２５％のテトラエチレングリコールジアクリラート（ＴＥＧＤＡ）を含む、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３５】
前記液が０．２５−６％のトリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）を含む、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３６】
前記ポリマー物質が０．０２５−２．５秒間紫外光に露光される、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３７】
前記ポリマー物質が１秒未満の間紫外光に露光される、請求項３６記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３８】
前記ポリマー物質が約０．３５秒間紫外光に露光される、請求項３７記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項３９】
３９５−４４５ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４０】
３２０−３９０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４１】
２８０−３２０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４２】
２５０−２６０ｎｍの波長を有する前記ＵＶ光の強度が０．０５−１０ワット／ｃｍ２である、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４３】
前記少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーがポリマー物質に結合している、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４４】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも３０％を浸透している、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４５】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも５０％を浸透している、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４６】
前記紫外光がポリマー物質の少なくとも６０％を浸透している、請求項２５記載の変性多孔性ポリマー物質。
【請求項４７】
多孔性ポリマー物質を変性する方法であって、
少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーを含む液と、前記ポリマー物質を接触させる工程；及び
前記ポリマー物質を約０．３５秒間紫外光に露光し、前記ポリマー物質に適用された紫外光の強度が、フリーラジカル開始剤を使用せずに、少なくとも一つのタイプのアクリラートモノマーによる表面変性を生じさせる工程；
を含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004507584.tif 000042
【図２】
2004507584.tif 000043
【図３】
2004507584.tif 000044
【図４】
2004507584.tif 000045
【図５】
2004507584.tif 000046
【図６】
2004507584.tif 000047
【図７】
2004507584.tif 000048
【図８】
2004507584.tif 000049
【図９】
2004507584.tif 000050
【図１０】
2004507584.tif 000051
【図１１】
2004507584.tif 000052
【図１２】
2004507584.tif 000053
【図１３】
2004507584.tif 000054
【図１４】
2004507584.tif 000055
【国際調査報告】
2004507584.tif 000056
2004507584.tif 000057