JPH06218253A

JPH06218253A - 複合微孔性濾過膜

Info

Publication number: JPH06218253A
Application number: JP29760293A
Authority: JP
Inventors: Ellen C Bellantoni; エレン・シー・ベラントーニ; Robert S Loya; ロバート・エス・ロイア
Original assignee: Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1994-08-09
Also published as: US5698281A; EP0596411A3; EP0596411A2

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリオレフィン及びスルホンポリマーからな
る群より選択する耐塩基性ポリマーから作られた予備成
形した非繊維質の微孔性膜並びに該微孔性膜上に一体に
形成した不斉高分子スルホン限外濾過膜を含む複合一体
膜を提供すること。【構成】上記の膜を提供することによる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】この発明は、複合限外濾過膜及びこれら
の膜の製造方法に関する。特に、この発明は、ポリオレ
フィン又はスルホンポリマーの微孔性耐塩基性支持体及
び薄いスルホンポリマー限外濾過層からなる複合限外濾
過膜に関する。

【０００２】微孔性及び開孔性限外濾過膜は、一般にポ
リマー材料から形成され、小寸法の開孔又は導管を含む
実質的に連続なマトリックス構造を有する薄板及び中空
繊維を含む。「微孔性及び開孔性限外濾過膜」の細孔の
平均細孔寸法範囲は、当業者において正確に規定されて
いないが、一般に約０．０２〜１０ミクロンに及ぶと理
解されている。微孔性濾過膜及び開孔を有しそれ故透過
性を与える開孔性濾過膜は、精密濾過において有用であ
る。複合限外濾過（ＵＦ）膜は、先在する微孔性膜支持
体上に形成したＵＦ膜である。これらの複合膜は、慣用
の不織の裏材料（不織のポリエステル支持体等）上への
同じポリマー溶液の流延によるＵＦ膜より優れた保全性
（高い泡立ち点）を有する。例えば、米国特許第４，８
２４，５６８号は、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤ
Ｆ）溶液を０．２２ミクロンのＰＶＤＦ微孔性支持体上
に被覆した複合物である高い泡立ち点の膜並びにポリエ
ーテルスルホンを０．２２ミクロンＰＶＤＦ微孔性支持
体上に被覆したものを開示している。ＰＶＤＦ溶液は、
ＰＶＤＦ支持体の一部をも柔らかくする溶剤に基づいて
いる。現在、この溶剤接着は複合構造の離層を防ぐため
に必要であると考えられている。ＰＶＤＦ／ＰＶＤＦ複
合物の可視泡立ち点は約４７psi （３．２９ｋｇ／ｃｍ
² ）である。これは、実質的に、不織ポリエステル支持
体上に同じポリマー溶液を被覆した膜の可視泡立ち点
（約７psi （０．４９ｋｇ／ｃｍ² ））より高い。泡立
ち点試験は、一方の側から他の側へ貫通する別々の同型
の通路（微細な同型の毛細管等を考えることが出来る）
を有する膜フィルターの保全性を評価するための慣用技
術である。この泡立ち点試験は、液体がこれらの毛細管
中に表面張力により保持され、これらの管から液体を押
出すのに要する最小圧力が管の直径の尺度であるという
事実に基づいている。この膜保全性の不足は、ある種の
応用、特に殺菌手順において限外濾過膜の利用を制限し
た。米国特許第４，８２４，５６８号に開示されたすべ
ての微孔性支持体はＰＶＤＦから形成されている。ＰＶ
ＤＦは通常の洗浄剤及び消毒剤（０．５ＮＮａＯＨ
等）に攻撃されるので、ＰＶＤＦの利用は不利である。
それ故、これらのＰＶＤＦに基づく複合物は、膜を汚し
従ってその膜をＮａＯＨで洗浄及び消毒しなければなら
ない工程流れにおいて用いるには適当でない。

【０００３】現在、産業用限外濾過膜の多くは、スキン
で覆った不斉膜である。かかる膜は、外皮層（０．１μ
ｍ未満）と下層「マトリックス」との間の構造的不連続
性を有する。それらは又、比較的大きい（しばしば伸長
した）空隙（時々「指構造」として記載される）を膜マ
トリックス中に有する。市販されているスキンで覆われ
た不斉限外濾過膜の特定の例は、約７０〜８０μｍの全
厚及び非常に薄いスキン層（例えば、約０．１μｍ）を
有するポリスルホン膜であり、そのスキン層中の細孔寸
法分布は所望の分子量カットオフによって変化する。限
外濾過膜は、典型的に、均質ポリマー溶液を薄層として
適当な支持体上に流延し、その後ポリマー溶液を２相系
に変換することにより細孔を形成することによって製造
する。用いる典型的な支持体は、織物又は不織物であ
る。これらの膜において見られる典型的な可視泡立ち点
は、約１０psi （０．７ｋｇ／ｃｍ² ）である。繊維織
又は不織の支持体を用いた場合、ポリマー溶液の薄層を
用いたときに欠陥のない表面を達成することは困難であ
る。

【０００４】従って、比較的高圧での濾過においても構
造的保全性を維持するような高い泡立ち点を有する限外
濾過膜を提供することが望ましい。更に、膜の機械的強
度に悪影響を与えずに洗浄して汚染物質をなくすること
の出来るような限外濾過膜を提供することは望ましい。

【０００５】

【発明の要約】本発明は、多孔性非繊維質のポリオレフ
ィン又はスルホンポリマーの微孔性耐塩基性膜支持体及
び支持体に結合しスルホンポリマー（ポリエーテルスル
ホン、ポリスルホン又はポリアリールスルホン等）から
形成されたスキンで覆った限外濾過層を含む複合限外濾
過膜を提供する。限外濾過層を形成するスルホンポリマ
ーの溶液を微孔性のポリオレフィン又はスルホンポリマ
ーの支持体に一様な制御された厚みで塗布して多層複合
物を製造する。次いで、このスルホンポリマーを沈殿さ
せ、それにより、多孔性限外濾過層を形成する。その結
果生成した多孔性複合物を、次いで、洗浄して残留する
溶剤その他を除去する。この複合膜の分子量カットオフ
は、スルホンポリマー溶液の組成を制御すること並びに
スルホンポリマー溶液をポリオレフィン又はスルホンポ
リマーの支持体に塗布する条件を制御することにより制
御することが出来る。スルホンポリマー溶液組成及び塗
布条件を制御することにより、本発明は、分子量カット
オフが接近して制御された複合膜ファミリーの生産を与
える。現在入手可能な複合限外濾過膜と異なり、この発
明の複合膜は、高ｐＨ溶液（例えば、０．５ＭＮａＯ
Ｈ）中で殺菌して、使用時に保持された蛋白質を、膜複
合物を化学的又は機械的に損傷することなく破壊するこ
とが出来る。従って、この発明の膜は再利用可能であ
る。この発明の複合膜は又、ウシ血清アルブミン（ＢＳ
Ａ）試験による測定では欠陥を有しない。

【０００６】

【特定の具体例の説明】この発明の複合膜は、スルホン
ポリマーで形成した限外濾過層で被覆した非繊維質の微
孔性ポリオレフィン又はスルホンポリマーの支持体を含
む。この発明の複合膜の主な利点は、それらが強アルカ
リ溶液との接触による劣化に耐性であることである。従
って、それらは、洗浄し、次いで、再利用することが出
来る。相分離により製造したポリオレフィン又はスルホ
ンポリマーの膜支持体は、約０．０５〜１０ミクロンの
細孔寸法範囲を有し且つイソプロピルアルコール（ＩＰ
Ａ）を浸潤液体として用いて可視泡立ち点法により測定
した場合約５〜６０の泡立ち点を有する。これらのポリ
オレフィン微孔性膜支持体は、例えば、米国特許第４，
７７８，６０１号及び４，８２８，７７２号に開示され
た方法（本明細書中に参考として援用する）によって形
成することが出来る。この発明のこれらの複合膜は、少
なくとも１０psi （０．７ｋｇ／ｃｍ² ）の従来技術の
膜の（ＩＰＡ浸潤）可視泡立ち点より大きいＩＰＡを浸
潤液体として用いた可視泡立ち点を有する。この発明の
複合膜は、一般に、２０psi （１．４ｋｇ／ｃｍ² ）よ
り大きい泡立ち点を有する。

【０００７】この発明の複合膜の支持体として用いる不
織のポリオレフィン微孔性膜は、ポリプロピレン又は超
高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）を含むポリエ
チレンによって形成することが出来る。不織のスルホン
ポリマー支持体は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、又はポリアリールスルホンから形成することが出来
る。このポリオレフィン又はスルホンポリマー支持体
は、０．５ｍＮａＯＨその他の高ｐＨの洗浄溶液に接触
することによって劣化しない。

【０００８】限外濾過層は、ポリエーテルスルホン、ポ
リスルホン又はポリアリールスルホン等のスルホンポリ
マーから形成する。この限外濾過層は、ポリビニルピロ
リドン、ポリエチレングリコール、又はポリビニルアル
コール等の改質剤を約１０重量％まで含み得る。

【０００９】この発明の複合膜の製造工程の適宜的な第
１のステップにおいて、微孔性膜構造の細孔表面を液体
保護剤で処理して次の被覆ステップで用いるポリマー溶
剤が膜に浸透するのを最少化し又は防止する。グリセリ
ンでの処理が適当であることが見出された。例えば、微
孔性膜をグリセリン溶液中に浸漬することが出来る。或
は、膜を、ウェブとして、回転する被覆用ロール上に向
けることが出来る（そのロールはその下部がグリセリン
溶液に浸っている）。

【００１０】グリセリン以外の液体保護剤を用いること
が出来る。例えば、エチレングリコール、プロピレング
リコール、トリエチレングリコール等のグリコール等も
又適当である。通常、水と混和性の薬剤を選択すること
が、水浴中での薬剤の除去を容易にするので好ましい
（水浴は、膜の二次加工において、その膜の形成におい
て用いた溶剤その他の物質を膜から抽出するためにしば
しば用いられる）。

【００１１】これらの液体の薬剤は、アルコール溶液等
の溶液に溶かすことが出来る。これは薬剤の塗布を容易
にし且つそのアルコールは続いて乾燥させることにより
除去することが出来る。

【００１２】一般に、予備成形した微孔性膜支持体に、
限外濾過膜の形成において用いたポリマー溶剤からの攻
撃に対する有意の保護を与え且つかかる溶剤による膜浸
透に対する有意の保護を与えるのに十分な量の保護剤を
用いる。その上限は実地の考察により決定される。例え
ば、グリセリンが多すぎると、続いて形成される限外濾
過膜の粘着性を低くし得る。薬剤のコストは、他の実地
に考慮すべき問題である。好ましい処理溶液は、イソプ
ロパノール中に約１５〜３０重量％のグリセリンを含む
ことが決定された。

【００１３】液体でない処理剤も又用い得る。例えば、
ポリエチレンオキシド等の水溶性ワックスは、溶かして
微孔性膜に塗布し及び、所望であれば、続いて水浴を用
いる工程において除去することが出来る。

【００１４】処理した微孔性膜を乾燥して任意の薬剤用
キャリアー（例えば、イソプロパノール）を除去する。
乾燥は、処理した膜を加熱したロール上に運び、それを
熱対流炉中を通すことにより又は他の技術により達成し
得る。

【００１５】次いで、限外濾過膜が、この処理した微孔
性膜構造上に形成される。これは、ポリエーテルスルホ
ン溶液を処理した膜支持体上に被覆し、その被覆した膜
を急いで溶剤と混和性であるがポリエーテルスルホンに
対する溶剤ではない液体中に浸漬して相分離を達成する
ことによりなし得る。

【００１６】ポリマー溶液の被覆技術の例は、米国特許
第５，０１７，２９２号に記載された工程であり、その
技術を本明細書中に参考として援用する。他のそのよう
な被覆技術を用いることが出来る。そのようなロール工
程におけるナイフの利用は、「Coating and Laminating
Machines 」H. L. Weiss 著、ウィスコンシン州、Milw
aukee 在、Technology Co.刊（１９７７）に記載されて
おり、その技術を本明細書中に参考として援用する。他
の被覆工程を用いることが出来る。

【００１７】溶剤中に約１２〜２５重量％のスルホンポ
リマーを含むポリマー溶液を本発明において用いること
が出来る。かかる溶液を被覆して約２〜５０μｍ（好ま
しくは、約５〜２０μｍ）の乾燥厚みにした。他の条件
及び厚みは可能である。適当な溶剤は、Ｎ−メチルピロ
リドン、ジメチルアセタミド、２−ピロリドン等の極性
の非プロトン性溶媒を含む。これらの溶媒はポリオレフ
ィンに対する溶剤ではない。

【００１８】スルホンポリマー溶液を微孔性膜上に流延
した後に、その被覆した微孔性構造を、ポリマー溶剤に
混和性であるが溶解したスルホンポリマーに対する溶剤
ではない液体に浸漬することにより限外濾過膜構造が形
成される。水は、他の液体を用い得るにもかかわらず、
好ましい液体である。例えば、水−アルコール、水−ポ
リマー溶剤、水−グリセリン混合物を用いることが出来
る。

【００１９】膜形成は、ポリマー溶液からのポリマーの
沈殿により起きる。沈殿したポリマーは、限外濾過膜に
典型的な「被膜で覆った」又は不斉構造を有する多孔性
膜を形成する。この膜の特性は、溶液中のポリマーのパ
ーセント、溶剤の型、添加剤、被覆の厚み、浸漬浴の組
成、浸漬浴の温度等のパラメーターを制御することによ
って変わり得る。

【００２０】図１を参照して、被覆の厚みは、回転ドラ
ム１０と回転しないゴムで被覆したシリンダー１２との
間のニップを形成することにより制御する。微孔性支持
体１４を回転し得る支持ドラム又はロール１０に接触し
ている支持体ウェブ１８の上に位置させる。ドラム１０
を部分的に包むように固定されたプラスチックフィルム
２２は、ゴムで被覆したシリンダー１２とポリマー溶液
２０との間に挟まれている。このフィルム２２はポリエ
チレンテレフタレート又は他のポリマー流延溶剤によっ
て悪影響を受けず且つ加えられる剪断力に耐えるのに十
分強い任意のフィルムであって良い。プラスチックフィ
ルム２２は、ウェブ輸送の方向にニップポイントを過ぎ
て数インチ伸長して良く、平滑化フィルムとして機能す
る。即ち、フィルム２２は流延ポリマー溶液２８の露出
表面を平滑化するように機能する（その露出表面がこの
発明の最終的複合膜のスキンを形成する）。シリンダー
１２及びフィルム２２の利用が流延フィルム２８の厚み
の正確な制御を可能にし、複合膜の中間域における望ま
しくな空隙を排除するということが見出された。

【００２１】運転において、流延溶液２０を、ゴム被覆
したシリンダー１２とドラム１０とのニップポイント２
６のウェブ導入側において貯蔵器に供給する。動く微孔
性支持体１４は、ジャーナル軸受け潤滑と類似したニッ
プ２６の下で溶液を引っ張る。単純化した分析は、被覆
の厚みがウェブ速度の平方根、流延溶液粘性及びニップ
２６下の長さ（即ち、ゴム被覆ロールの“足跡（footpr
int ）”）に比例し、且つニップ下の圧力の平方根に反
比例するということを示している。この足跡は、ゴムの
硬度及びシリンダー１２をドラム１０に対して押しつけ
る圧力により制御する。

【００２２】実際には、溶液の粘性及び流延速度は、膜
特性の要求により設定する。ゴム被覆３０の硬度は、所
望の範囲の被覆厚みを与えるように経験的に選択する。
次いで、シリンダー１２上の圧力を用いて観察される正
確な厚みを設定及び制御する。圧力は、シリンダー１２
の金属コア３６上で作動する空気シリンダー３２により
設定する。空気シリンダー３２への圧力を制御すること
により、コア３６における力を制御する。被覆の厚み
は、次いで、空気シリンダー３２への入口圧を調節する
ことにより変え得る。

【００２３】濾過膜構造を形成した後、複合ウェブを、
被覆し且つ付着させたウェブを水浴中を運搬することに
より洗浄する。例えば、２５℃の水中においての約２分
間の接触時間で十分である。次いで、膜をきれいになる
まで再洗浄する。再洗浄した複合膜をグリセリン及び水
（典型的に２０／８０）を含む槽を通して運ぶ。水は乾
燥し、グリセリンは膜中に残る。乾燥は再洗浄したウェ
ブを単一シートとして乾燥するために室温に置くことに
より達成し得る。別法として、ウェブを多孔性ロール上
を運搬することにより連続的に乾燥することが出来る。
ロールの内部を減圧し且つ加熱空気流（例えば、１５０
〜１７５°Ｆ）をウェブの表面に当てる。そのようなロ
ール上での典型的なウェブの速度は約６〜１２フィート
／分である。

【００２４】この発明の膜は高度に保全性であって、欠
陥がなく、それはそれらの適当な試験分子の高い保持に
より示される。例えば、呼称分子量限界（ＮＭＷＬ）３
０Ｋの複合膜は、接線流限外濾過に際して６％ウシ血清
アルブミン供給溶液中のアルブミンの少なくとも９９．
９％を保持する。同様の試験条件下で、従来の３０ＫＮ
ＭＷＬポリエーテルスルホン膜は、典型的に、供給量の
９８〜９９％しか保持しない（下記の、表１参照）。こ
の発明の複合膜の代表的な亜類は下記を特徴とする：３
０Ｋの呼称分子量限界（ＮＭＷＬ）を有する第１の亜類
の膜は、３０〜５０ｇｆｄ／psi のフラックス及び５０
〜９０キロダルトン（ｋＤａ）の９０％デキストラン排
除を有する。２０ＮＭＷＬを有する第２の亜類の膜は、
１５〜３０ｇｆｄ／psi のフラックス及び２５〜５０ｋ
Ｄａの９０％デキストラン排除を有する。

【００２５】下記の実施例は、本発明を説明するがそれ
を制限することを意図するものではない。

【００２６】

【実施例】実施例１この実施例は、３０ｋＤの呼称分子量カットオフの複合
限外濾過膜を製造する工程を説明する。米国特許第４，
７７８，６０１号及び４，８２８，７７２号の工程によ
り製造される平均細孔寸法０．３〜０．４μｍ及び（Ｉ
ＰＡ）泡立ち点１２〜１６psiを有する超高分子量ポリ
エチレン微孔性膜を予備成形微孔性膜として用いた。

【００２７】１２重量％ブタノール中に１５重量％のポ
リエーテルスルホン Victrex 5200等級、６８％のＮ−
メチルピロリドン（ＮＭＰ）及び５％の塩化リチウムを
含むポリマー溶液を微孔性ポリエチレン膜上に１５フィ
ート／分の速度で、米国特許第５，０１７，２９２号の
アプリケーターを用いて４５psi の加圧力で流延した。
ブタノール−ＮＭＰ−塩化チリウム溶剤は、ポリエチレ
ン支持体に対する溶剤ではない。従って、ポリエチレン
とポリエーテルスルホンとの間に、溶剤接着による粘着
性はない。この被覆した膜を、次いで、１０℃の温度に
維持した水浴に浸漬した。こうして製造した複合膜を、
２０重量％のグリセリンを含む２５℃に維持した水浴中
で１分間再洗浄し且つ浸漬し、次いで、その再洗浄した
ウェブを有孔乾燥用ロール上に運ぶことにより乾燥した
（このロールは、大気圧より低圧を有し且つ毎分１０フ
ィートで移動するウェブの表面にぶつかる約１５０℃の
加熱空気流を有する）。

【００２８】実施例２及び３は、ポリマー溶液を２０フ
ィート／分で流延すること以外は実施例１の方法によっ
て製造した膜である。実施例４は、被覆用ロールに加え
た圧力が６６psi であること以外は実施例１の方法によ
って製造した膜である。

【００２９】実施例５は、線速度が毎分１３．７フィー
トであり、被覆用ロールに加えた圧力が２５psi であり
且つ１グラムのＫ−３０ポリビニルピロリドンを９９グ
ラムのポリマー溶液に加えたこと以外は、実施例１の方
法によって製造した膜である。

【表１】

【００３０】実施例６は、ポリマー溶液が１９重量％の
ポリエーテルスルホン（Victrex 4100等級）、８重量％
のｎ−ブタノール、４重量％の塩化リチウム及び６９重
量％のＮ−メチルピロリドンを含んだこと以外は実施例
２の方法によって製造した膜である。

【００３１】実施例７は、ポリマー溶液が２１重量％の
ポリエーテルスルホン（Victrex 4100等級）、８重量％
のｎ−ブタノール、４重量％の塩化リチウム及び６７重
量％のＮ−メチルピロリドンを含んだこと以外は実施例
２の方法によって製造した膜である。

【表２】

【００３２】実施例８は、被覆用ロールに加えた圧力が
１２５psi であり、ポリマー溶液が２０重量％のポリエ
ーテルスルホン（Victrex 4100等級）、１５重量％のｎ
−ブタノール、４重量％の塩化リチウム及び６１重量％
のＮ−メチルピロリドンを含んだこと以外は実施例２の
方法によって製造した膜である。実施例８の膜は、検出
可能なエンドトキシンの透過を示さなかった。

【００３３】実施例９約１５psi の平均ＩＰＡ泡立ち点を有する微孔性ポリエ
ーテルスルホン膜を微孔性支持体として用いた。この微
孔性膜支持体を２０％グリセリン水溶液に浸して本質的
にすべての水が除去されるまで乾燥した。次いで、微孔
性支持体がポリエーテルスルホンであること以外は実施
例５の方法によって複合膜を製造した。ポリマー溶液
は、２１重量％のポリエーテルスルホン（Ultrason E60
10等級）、１５重量％のｎ−ブタノール、４重量％の塩
化リチウム及び６０重量％のＮ−メチルピロリドンを含
み、線速度は１０フィート／分であった。

【００３４】形成された複合限外濾過膜は、６ｇｆｄ／
psi の水フラックス及びPTTK（登録商標）限外濾過膜よ
り小さいデキストラン排除を有した。その可視ＩＰＡ泡
立ち点は約５０psi であった。

【００３５】実施例１の膜の断面図を図２に示す。実施
例８の膜の断面図を図３に示す。

【００３６】形成された複合限外濾過膜を、水フラック
ス、可視（ＩＰＡ浸潤）泡立ち点及びデキストラン排除
特性によって特性表示した。３０ｋＤａの膜の保全性を
ＢＳＡ試験によって測定した。この試験を下記のように
行なった：

【００３７】水フラックスこの試験は、Amicon（マサチューセッツ州、Lexington
在、Amicon Corp.）スタードセル、モデル52を用いて行
なう。濡らした膜をセル内に置く。そのセルを脱イオン
水で満たし、加圧空気供給に接続し及び２５psi に加圧
する。流出液を標準試験時間にわたって採集し、既知の
膜領域を用いてフラックスを計算する。或は、自動フラ
ックス試験計測を用いて膜を試験することが出来る。

【００３８】可視泡立ち点可視泡立ち点試験を用いて透過性膜の最大細孔寸法を測
定する。この試験は、液体が表面張力効果によって膜細
孔中に保持されるという事実に基いている。液体を細孔
から押出すのに要する最小圧力が Washburn 方程式によ
り記述されるように細孔直径の尺度である：Ｐ＝ｋ４δｃｏｓΦ／ｄＰ＝泡立ち点圧力 δ ＝表面張力 Φ ＝液体／固体接触角ｄ＝細孔直径ｋ＝形状補正項

【００３９】ＡＳＴＭ法３１６−８０を用いる。一般
に、この泡立ち点試験は、フィルターを使用すべき液体
で予備浸潤し、フィルターの上流の空気圧を増加し、そ
してフィルターの下流の泡立ちを観ることにより行な
う。泡の連続流が出現する通過が可視泡立ち点である。

【００４０】モデル溶質の排除は、限外濾過膜の予想性
能を測定するための最も一般的な方法である。従って、
呼称分子量制限（ＮＭＷＬ）を様々な溶質を用いて測定
することが出来、しばしば蛋白質を用いる。ＵＦ膜のＮ
ＭＷＬは、典型的に、その膜が選択レベル（通常、９０
〜９５％）で排除する最小蛋白質の分子質量である。Ｕ
Ｆ膜を特性表示するのに用い得る他の溶質は、広範囲の
分子量で使用可能なデキストランを含む。全排除スペク
トル（約１０００ダルトンの分子から約２，０００，０
０ダルトンの分子まで）を１回の試験で測定することが
出来る。

【００４１】この試験は、とりわけ、L. Zeman及びM. W
ales, 「Separation Science and Technology 」16(3
0), p.275-290 (1981)により公表された方法に基づいて
いる。これらの特性表示されるべき膜は、適当な装置中
で、分子量１０００〜２，０００，００ダルトンの多分
散系のデキストランを含む溶液を用いて試す。試験中の
透過速度は低フラックスで制御して濃度分極を最少化す
る。供給流及び透過流を採取してサイズ排除クロマトグ
ラフィー（ＳＥＣ）により分析する。このクロマトグラ
フィーデータを用いてデキストラン分子質量の関数とし
ての排除を計算する。

【００４２】デキストラン分子質量による排除（Ｒ）
は、Ｒ＝１−Ｃｐ／Ｃｆである（ここに、Ｃｐ及びＣｆ
は、それぞれ、供給流及び透過流における所定の分子質
量のデキストラン濃度である）。膜がデキストラン供給
の９０％を保持する分子量が９０％デキストラン排除値
である。この９０％デキストラン排除値をカットオフと
呼ぶのが普通であるが、それを、ＮＭＷＬを測定するた
めに用いる溶質等の他の溶質を用いて測定されるカット
オフと区別するように注意しなければならない。

【００４３】ＢＳＡ試験ＢＳＡ透過についての試験は、ＢＳＡ含有試験溶液の限
外濾過の間に膜によって保持されないウシ血清アルブミ
ン（ＢＳＡ）を測定する。この試験溶液は、リン酸緩衝
塩溶液（ＰＢＳ、Difco Bacto Buffer又は同等物）中の
６．０％ＢＳＡ（Cohn Fraction V, Sigma A-7906 又は
同等物）である。試験すべき膜を Minitan-S限外濾過装
置（マサチューセッツ州、Bedford 在、Millipore Corp
orationから入手可能）に取り付け、ＢＳＡ含有供給溶
液を透過物を取る前に約０．５〜１時間にわたって試験
膜を横切る再循環モードで循環させる。この供給を透過
物を取ったときに採取し、供給試料をアッセイ用に希釈
してそれらのＢＳＡ濃度がほぼ透過物のそれになるよう
にする。

【００４４】各透過物又は希釈した供給試料中のＢＳＡ
量を、ビシンコニニン酸（bicinchoninic acid）（米国
特許第４，８３９，２９５号）と反応させて着色したＢ
ＳＡ／ＢＣＡ複合体を形成し、この複合体の標準ＢＳＡ
／ＢＣＡ複合体に対する５６２ｎｍでの相対的吸光度を
測定することによってアッセイする。標準ＢＳＡ／ＢＣ
Ａ溶液は、既知濃度のＢＳＡ及びＢＣＡから作成する。

【００４５】適当な濃度のＢＳＡ標準のセットを、透過
物試料及び希釈供給試料と同じ温度及び時間にてＢＣＡ
試薬と反応させる。各標準ＢＳＡ／ＢＣＡ複合体の吸光
度を５６２ｎｍにて分光光度計を用いて測定し、これら
の標準ＢＳＡ／ＢＣＡ複合体の吸光度とそれらの濃度か
ら標準曲線を作成する。次いで、各透過物又は希釈した
供給中のＢＳＡ濃度を標準曲線から測定する。各供給の
ＢＳＡ濃度は、希釈した供給中で測定されたＢＳＡ量及
び希釈度から計算する。ＢＳＡ透過は、透過物及び未希
釈の供給中のＢＳＡ濃度から計算する。ＢＣＡアッセイ
用キットは、市販されている（米国、イリノイ州、Rock
ford在、Pierce）。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の限外濾過膜の形成に有用な工程の略
図である。

【図２】この発明の膜の断面図の２４００倍の顕微鏡写
真である。

【図３】この発明の膜の断面図の４２００倍の顕微鏡写
真である。

【符号の説明】

１０ドラム１２シリンダー１４微孔性支持体１８支持体ウェブ２０ポリマー溶液２２フィルム２６ニップポイント２８流延ポリマー溶液３０ゴム被覆３２空気シリンダー３６金属コア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン及びスルホンポリマーか
らなる群より選択する耐塩基性ポリマーから作られた予
備成形した非繊維質の微孔性膜並びに該微孔性膜上に一
体に形成した不斉高分子スルホン限外濾過膜を含む複合
一体膜。
【請求項２】非繊維質のポリエチレン微孔性膜及び該
ポリエチレン微孔性膜上に一体に形成した不斉ポリエー
テルスルホン限外濾過膜を含む複合一体膜。
【請求項３】前記のポリエチレンが超高分子量ポリエ
チレンである、請求項２に記載の複合一体膜。
【請求項４】非繊維質のポリエチレン微孔性膜及び不
斉スルホンポリマーを含み、約３０〜５０ｇｆｄ／psi
のフラックス及び５０〜９０ｋＤａの９０％デキストラ
ン排除を有する複合一体膜。
【請求項５】非繊維質のポリエチレン微孔性膜及び不
斉スルホンポリマーを含み、約１５〜３０ｇｆｄ／psi
のフラックス及び２５〜５０ｋＤａの９０％デキストラ
ン排除を有する複合一体膜。
【請求項６】少なくとも２０psi の可視泡立ち点（Ｉ
ＰＡ浸潤）を有する、請求項２に記載の複合一体膜。
【請求項７】少なくとも約３０ｇｆｄ／psi の水フラ
ックス及び約０．１％以下のウシ血清アルブミンの透過
性を有する、請求項４に記載の複合一体膜。
【請求項８】少なくとも約２５ｇｆｄ／psi のフラッ
クスを有し且つ検出可能なエンドトキシンの透過を有し
ない、請求項５に記載の複合一体膜。
【請求項９】ポリエーテルスルホン限外濾過膜がスル
ホンポリマー溶液１００グラム当り１０グラムまでの高
分子添加剤を含む、請求項２に記載の複合一体膜。
【請求項１０】ポリエーテルスルホン限外濾過膜がス
ルホンポリマー溶液１００グラム当り１グラムまでのポ
リビニルピロリドンポリマーを含む、請求項９に記載の
複合一体膜。
【請求項１１】少なくとも約３０ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約８０ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項１０に記載の複合一体膜。
【請求項１２】少なくとも約３０ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約６０ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項４に記載の複合一体膜。
【請求項１３】少なくとも約４５ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約６０ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項４に記載の複合一体膜。
【請求項１４】少なくとも約３０ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約４５ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項４に記載の複合一体膜。
【請求項１５】少なくとも約２７ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約３５ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項５に記載の複合一体膜。
【請求項１６】少なくとも約２５ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約２５ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項５に記載の複合一体膜。
【請求項１７】少なくとも約１４ｇｆｄ／psi のフラ
ックス及び約２５ｋＤａの９０％デキストラン排除を有
する、請求項５に記載の複合一体膜。
【請求項１８】ポリエーテルスルホン微孔性膜及び該
ポリエーテルスルホン微孔性膜上に一体に形成した不斉
ポリエーテルスルホン限外濾過膜を含む複合一体膜。
【請求項１９】少なくとも約６ｇｆｄ／psi のフラッ
クス及び限外濾過膜に典型的なデキストラン排除を有す
る、請求項１８に記載の複合一体膜。