JPH0775647B2 - ポリマーマイクロファイバーフィルター材料 - Google Patents

ポリマーマイクロファイバーフィルター材料

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JPH0775647B2
JPH0775647B2 JP2312589A JP31258990A JPH0775647B2 JP H0775647 B2 JPH0775647 B2 JP H0775647B2 JP 2312589 A JP2312589 A JP 2312589A JP 31258990 A JP31258990 A JP 31258990A JP H0775647 B2 JPH0775647 B2 JP H0775647B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御された表面特性を有するポリマーファイバ
ーマトリックスに関するものである。より具体的には、
本発明は流動体からの浮動物除去能力を高める様に制御
されたポリマーマトリックスに関するものである。更に
詳しくは、本発明は水溶液中にて正の表面電荷を有する
ポリマーファイバーマトリックスに関するものである。
又、本発明は上記のマトリックスの製造方法にも関する
ものである。
ポリマーファイバーより成るマトリックスは概してフィ
ルター材料として有用である。費用も安く、広範な化学
的及び流体の環境に抵抗力を有し、0.2μｍ〜100μｍ以
上の粒子の除去率を有することが可能である。
フィルターの機能とは、流体からの浮遊粒子の除去と透
明化された流体の通過とである。フィルターは異なるメ
カニズムにより流体の透明化を達成することができる。
粒子材料は機械的篩分けによって除去することが可能
で、この場合フィルター材料の気孔の直径より大きな粒
子はすべて流体から除去される。このメカニズムの場
合、濾過効率はフィルター気孔直径に対する異物の大き
さによってコントロールされることになる。非常に小さ
な粒子、すなわち直径が0.1μｍ以下の粒子を効果的に
除去するには、機械的篩分けの場合、非常に小さな気孔
のフィルター材料が必要となる。但し、このような小さ
な気孔のフィルター材料は圧力低下や異物容量の低下、
耐久性の悪化などの望ましくない特色を備えがちであ
る。
フィルターはフィルター表面に吸着することにより浮遊
粒子物質を除去してもよい。このメカニズムによる粒子
除去の場合、（１）浮遊粒子物質と（２）フィルター材
料といった表面特性によって除去が制御される。通過濾
過によって取り除かれるほとんどの浮遊固体物質は中性
pHに近い水溶液系にて負に帯電している。不透明化の際
に沈降効率を高めるため逆に電荷された陽イオン凝集剤
を用いる水処理においては、従来よりこの特色が認めら
れている。
粒子の表面電荷とフィルターシートの表面電荷が同じ記
号であり、両者間に20mV以上の差がある場合には、吸着
による捕獲を防ぐに十分強い静電析力が得られることが
知られている。しかし、浮遊粒子とフィルター表面のゼ
ータ電位が小さい場合、静電析力はファンデルワールス
力の引力に負け、フィルター表面に遭遇する粒子はフィ
ルターの気孔表面に結合しやすくなる。ところが、正の
ゼータ電位によって特徴づけられるフィルター表面は始
めに負に荷電された粒子を表面に引っ張り、次に静電引
力とファンデルワールス力との組み合わせによってそれ
らの粒子をしっかりと維持することができる。従って、
正のゼータ電位によって特徴づけられるフィルター材料
では、静電捕獲によりフィルターの気孔より十分小さな
負荷電粒子を効果的に除去することができる。
更に、正のゼータ電位を有するフィルター表面は、水溶
液系から多くの発熱性バクテリア内毒素（特定のバクテ
リア細胞壁の熱誘導分解生成物）を除去することができ
る。異物容量の高い正の荷電フィルターはバクテリアや
分解物を累積しがちな井戸や貯水タンクなどの水を清浄
化する手段として非常に有用となる。
従って、微粒子物質のバクテリアについて高い濾過力を
有し、バクテリア内毒素のような発熱性物質の除去能力
が高く、しかも望ましからざる抽出物といった短所をも
たないフィルター材料が必要とされている。製薬業界な
どでは、特定の物質を濾過によって清浄化することが望
まれる最終生成物への他の異物の混入につながらないこ
とを使用者に保証できるため、全体の抽出物のレベルが
低いことは大変に重要なポイントである。又、高抵抗率
で粒子の交ざっていない超純水の生成の為、ミクロ電子
工学にとっても製薬業界同様、これは非常に重要であ
る。
本発明は、ファイバーの表面が第四アンモニウム基を含
むグラフト枝ポリマー（すなわち、基質ファイバーの表
面に形成された、又はこれを覆うポリマーの層）で覆わ
れた、ポリマーファイバーマトリックスから成るフィル
ター材料を提供するものである。
これらの第四アンモニウム基は枝の形成期に存在しても
よいし、また、枝が最初に形成された後で導入されても
かまわない。
更に本発明は、アミノ基又は第四アンモニウム基及び極
性非イオンモノマーを含むエチレン不飽和モノマーから
作られた第四アンモニウム基含有ポリマーから成る枝が
マトリックスの表面に結合されており、フィルター材料
はpH7で正ゼータ電位を有する、合成ポリマーファイバ
ーマトリックスから成るフィルター材料を提供するもの
である。
ここで用いられる“マトリックス”とは、フィルター材
料としての使用に適した凝集構造を形成する、溶融吹き
込み、ステープル又は連続のいずれかの方法によって形
成された連続ファイバー三次元ネットワークを指すもの
とする。望ましいマトリックスとしては、ファイバーの
直径が１〜50μｍである溶融吹き込み熱可塑性ポリマー
ファイバーからなるものが挙げられる。尚、特に望まし
いマトリックスとしては気孔率が30〜90％で、マトリッ
クスの一端から反対の一端にかけて気孔のサイズが連続
的に小さくなる溶融吹き込み熱可塑性ファイバーから成
る物が挙げられる。
これらの構造は、ウェブ状、シリンダー状、フィルター
へ組み込むのに適するその他の幾何学的形であってよ
い。尚、上記の形状は典型的に0.2〜100μｍの濾過除去
率を有するものである。
本発明のフィルター材料は、アミノ側基又は第四アンモ
ニウム基を含む重合性エチレン不飽和モノマー材料を該
ファイバーマトリックスのファイバー上でグラフト重合
することからなる方法により、既存のファイバーマトリ
ックスから製造することができる。又は、マトリックス
の形状とする前に、ファイバー自体をグラフトしてもよ
い。
グラフト重合反応を妨げる機能基を含まない限り、アミ
ノ基又は第四アンモニウム基を含むいかなるエチレン不
飽和モノマーでもモノマーグラフトとして適当である。
ただし、アンモニウム基が非加水分解結合を介してグラ
フトポリマーに混入される枝を形成するモノマーであれ
ばより有用である。これにより、その特殊な表面特性を
失う事なく、生成物を温水、アルカリ又は酸状況に長時
間さらすことが可能となる。
第四アンモニウム基の存在はファイバーの表面に正のゼ
ータ電位を生成するために必要である。ファイバー形成
用ポリマーは強い負のゼータ電位を有しがちである。更
に、溶融紡糸や溶融吹き込みといった特定のファイバー
形成法は、ファイバーの表面にカルボキシル基のような
負電荷の官能価を形成する。これらの基はポリマーのす
でに強い負のゼータ電位を更に高める。第四アンモニウ
ム基は完全で永久の正電荷を有するため、基質のポリマ
ー表面の負のゼータ電位を中性化し、打ち負かす。遊離
の第一、第二、第三アミノ基は、水溶液系にてプロトン
化可能であるが、電荷は部分的である。プロトン化の程
度とそのような材料と結び付く正の電荷の量は系のpH次
第であり、pH7程度の系では通常その価は小さい。アミ
ノ基による少量の正電荷はほとんどのポリマーファイバ
ー材料の強い負の電位を打ち負かすには十分でないこと
が多い。
グラフト枝はアミノ又はアンモニウム基を含むモノマー
と一つ以上の他のモノマーとからなっている。これらの
モノマーは完全に不活性であっても、又、既にアミノ又
はアンモニウム基を含むモノマーによって与えられた表
面特性を支配するもの、あるいは更に望ましい特性を与
えるものであっても良いが、グラフト枝の形成を妨げる
機能基は含まないものとする。適当なモノマーとして
は、極性水素結合官能価を有し、ファイバーマトリック
スに親水性を与える傾向のあるヒドロキシプロピルアク
リレート（HPA）やヒドロキシエチルメタクリレート（H
EMA）のようなヒドロキシルを含むモノマーなどの極性
非イオンモノマーが挙げられる。メチルメタクリレート
のような疎水性の成分を有するモノマーを含有させるこ
とによって、親水性を与えるモノマーの作用を変えるこ
とによりマトリックスの最終的な親水性を適確に制御す
ることができるようになる。
一つ以上の重合性エチレン不飽和基を有するモノマーは
グラフト枝を形成する際にも使用することができる。こ
のようなモノマーをグラフト枝に含める場合には、枝が
架橋となる。架橋枝は分子配座における変化に対してよ
り抵抗力が強く、その結果、化学環境や熱によって影響
を受けにくい表面特性を有するファイバーマトリックス
を提供することができる。
供役及び非供役の重合性二重結合系を含むアリルメタク
リレート（AMA）のようなある種のモノマーは特に効果
的である。これらは、他のポリマー基質に比べてクラフ
トしにくいポリプロピレンなどの表面に枝をグラフトす
る効果を高めるものである。
一つ以上の重合性エチレン不飽和基を有するアリルメタ
クリレートのようなモノマーの存在は別の点でも有利で
ある。理由は定かでないが、大きな不均等のファイバー
マトリックスを処理すると、時としてすべての表面が必
ずしも均等には処理されていないマトリックスが得られ
ることがある。非均等処理はファイバーマトリックス内
の濾過能力に部分的変化をもたらす。概して、アリルメ
タクリレートのようなコモノマーが組成中に存在する場
合、効果的なファイバーマトリックスの濾過特性は枝組
成の広い範囲にわたって均一である。
本発明のファイバーマトリックスは、ファイバーを形成
することが可能で、かつエチレン不飽和モノマー物質と
グラフトするための基質として機能することが可能であ
るいかなる合成ポリマーからも製造することができる。
基質として使用できる適切な物質はポリオレフィン、ポ
リエステル、ポリアミド、ポリスルフォン、ポリアリレ
ン酸化物、硫化物などのようなポリマー、及びハロゲン
化オレフィン及び不飽和ニトリルからなるポリマー、コ
ポリマーである。ただし、その物質は電離線の影響下で
エチレン不飽和モノマーと反応でき、しかもこの電離線
によって悪影響を受けないものであることが必要であ
る。基質として望ましいものとしてはポリオレフィン、
ポリエステル、ポリアミド、及びポリマー、及びハロゲ
ン化オレフィンとその他のビニールポリマーとのコポリ
マーななどがある。特に望ましい基質はポリオレフィ
ン、ポリエステル、ポリアミドである。ファイバー基質
上に形成される枝ポリマーは、アンモニウム基又はアン
モニウム基に転換され得る官能値を有する重合性エチレ
ン不飽和モノマーからなっていても良い。例えば、モノ
マーが第一、第二、第三アミノ基を含んでも良く、グラ
フト枝のいかなる第一、第二、第三アミン基は現場で第
四級化されても良い。適当なモノマーとしては、アミノ
アルキルアクリレートの第四級誘導体のようなモノマ
ー、ジメチルアミノエチルアクリレート又はメタクリレ
ート、第四級アミノアルキルアクリルアミドのようなメ
タクリレート、及び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のようなメタクリアミド類、
ジメチルアミドスチレンのメトクロリドのようなスチレ
ン化合物、及びジメチルジアリルアンモニウムクロライ
ドのようなビニル化合物などが挙げられる。アクリレー
ト、メタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルア
ミド及びジメチルジアリルアンモニウムクロライドのよ
うなアクリル又はメタクリル酸化物の誘導体が望ましい
モノマーである。なかでも、ジメチルジアリルアンモニ
ウムクロライドは簡単に枝となり、入手可能な第四級物
質の中では最も毒性が低いため、特に望ましい。ジメチ
ルジアリルアンモニウムクロライドは非加水分解化学結
合によって第四級アンモニウム基に混入される枝を形成
することもできる。
アミノ又はアンモニウム基を含むモノマーに加え極性水
素結合非イオン重合性エチレン不飽和モノマーを含む枝
を形成することはより望ましい。
極性、水素結合モノマーとして望ましいものは、低級ヒ
ドロキシルアルキルアクリレート及びメタクリレートで
ある。更に望ましいのは、HPA（ヒドロキシプロピルア
クリレート）、HEMA（ヒドロキシエチルメタクリレー
ト）である。特にHEMAは望ましい。
ファイバーの表面での負の電圧を打ち負かすに十分な第
四級アンモニウム基がグラフト枝に含有されていること
が必要である。第四級アンモニウム基を大量に含む薄い
枝を形成することにより、必要な量が得られる。フィル
ター材料上にあまり薄い枝を形成するとマトリックスの
気孔を部分的る塞ぎ、フィルターの透過性を低下させて
しまうため望ましくない。したがって、枝はできるだけ
小さく、しかもできるだけ多くの第四級アンモニウム基
を含んでいることがのぞましいことになる。本発明の実
施では、モノマー含有第四級アンモニウム基は通常少な
くとも枝の約50重量％を成し（残部は非イオン極性モノ
マー）、枝中の窒素の含有率が少なくとも約５重量％と
する。モノマー含有第四アンモニウム基が枝の約50重量
％〜85重量％（残部は非イオン極性モノマー）を成して
いることが望ましい。モノマー含有第四級アンモニウム
基が枝の約50重量％〜70重量％（残部は非イオン極性モ
ノマー）であれば特に望ましい。
第四級アンモニウム基含有モノマーと極性の非イオンモ
ノマーに加え、一つ以上の重合性エチレン不飽和基を含
むモノマーを含む枝を形成することがより望ましい。そ
のようなモノマーからなる枝を有するファイバーマトリ
ックスは水溶液によって簡単に湿潤となり、マトリック
スを通しての流体の流動を開始させるために必要な圧力
は約703.1kg/m2（1psi）以下である。水溶液による湿潤
性は合成繊維から作られた未完成マトリックスに優るも
のである。このようなマトリックスは疎水性になりがち
で、流動を開始するために数psi（1psiは703.1kg/m2）
の圧力を必要とする。枝が一つ以上の重合性エチレン不
飽和基を含むモノマーから成る場合、ファイバーマトリ
ックスは、フィルター製造で通常使用される製造過程中
に遭遇する長時間にわたる乾熱のような厳しい環境にさ
らされている際の正の表面電荷の損失にたいして一般的
に、より強い抵抗力を示す。一つ以上の重合性エチレン
不飽和基を有するモノマーを使用しない場合、結果的に
得られるマトリックスは上記のような環境下に於ける正
の表面電荷の損失にたいしてより感受性が強くなる。
一つ以上の重合性エチレン不飽和基を有する適当なモノ
マーとしては、ジエチレングリコール、ジメタクリレー
ト、ペンタエリスリトルトリアクリレートなどのような
ポリオールのポリアクリレートエステルやポリメタクリ
レートのようなモノマー、AMA（アクリルメタクリレー
ト）のようなエチレン不飽和アルコールのメタクリレー
トエステルやアクリレート、トリアクリトリメリテー
ト、ジビニルベンゼンのような材料、及び一つ以上の重
合性エチレン不飽和機能基を有するその他の小さなモノ
マーが挙げられる。ポリオールやAMAのメタクリレート
エステル、アクリレートはより望ましい。AMAであれば
広い範囲の重合性モノマーと反応できること、及び有機
性補助溶剤を使わずに水の含有量が多い溶液中で十分溶
解可能であることから特に望ましいと言える。枝中に二
つ以上の重合性エチレン不飽和基を含むモノマーの割合
は小さく、約2.5重量％まで可能であるが、通常0.5〜1.
0重量％の範囲とする。
本発明によるファイバーマトリックスは、従来のファイ
バーマトリックス、又はそのようなマトリックスを形成
するにふさわしいファイバーとを上記の重合性エチレン
不飽和モノマーから成るグラフト溶液と接触させ、モノ
マーを重合化し、望ましい表面特性に見合う枝ポリマー
となる条件下でファイバー又はマトリックスを電離線に
さらし、この枝ポリマーが基質ファイバー又はファイバ
ーマトリックスの表面に結合されるという過程により製
造されることが望ましい。
アミノ又はアンモニウム基を含むモノマーをヒドロキシ
アルキルアクリレートやメタクリレートのような極性、
水素結合、非イオン、重合性エチレン不飽和モノマーと
ともに使用する場合は、アミノ又はアンモニウム基を含
むモノマーは0.1〜10重量％の範囲、より望ましくは0.2
5〜５重量％の範囲でグラフト溶液中に存在して良い。
ファイバーの形成されるグラフト重合化用基質としての
物質がコントールしやすいほど、望まれる効果を達成す
るに必要なモノマーの濃度は低くなる。特に望ましい濃
度は0.3〜３重量％である。極性、水素結合、非イオン
重合性エチレン不飽和モノマーは0.1〜10重量％、より
望ましくは0.25〜５重量％、更に望ましくは0.3〜２重
量％の範囲で存在してもよい。
本発明の望ましい実施例では、枝ポリマーは第四級アミ
ノ又はアンモニウム基を含むモノマー、HEMAのような極
性、水素結合、非イオン、重合性エチレン不飽和モノマ
ー、及びAMAのような一つ以上の重合性エチレン不飽和
基を有するモノマーから成る。又、この望ましい実施例
では、アミノ又はアンモニウム基を含むモノマーは0.1
〜４重量％、望ましくは0.25〜３重量％の濃度範囲でグ
ラフト溶液中に存在しても良い。この濃度は0.3〜２重
量％であれば特に望ましい。極性、水素結合、非イオ
ン、重合性エチレン不飽和モノマーは0.25〜３重量％の
範囲で存在して良い。この値は0.3〜２重量％であれば
より望ましい。又、0.3〜1.5重量％であれば更に望まし
い。一つ以上のエチレン不飽和基を含むモノマーはグラ
フト溶液中に0.005〜0.03重量％で存在して良く、0.01
〜0.025重量％であればより望ましく、0.01〜0.02重量
％であれば更に望ましい。
他の共重合モノマーが存在する場合、溶液中の他の共重
合モノマーに対するアミノ又はアンモニウム基含有率は
1:1〜10:1まで変化する。この率は1:1〜3:1であればよ
り望ましく、約1:1であれば特に望ましい。
グラフト溶液を生成するには、すべてのモノマーを溶解
することができ、かつ枝ポリマーの形成を妨げることの
ない溶剤、又はこれらの溶剤を組み合わせた溶剤中で溶
解させることができる。アミノ又は第四級アンモニウム
基含有モノマーをHEAM,AMAとともに使用する場合、望ま
しい溶剤は水である。ただし、水の中で完全に溶解しな
いモノマーを使用する際は、２−メチルプロパン−２−
オルのような水混和性の不活性有機性補助溶剤を添加し
ても良い。しかし、このような溶剤はDMDAC（ジメチル
ジアリルアンモニウムクロライド）などの第四級アンモ
ニウム基含有モノマーの溶解度を低下される傾向があ
る。したがって、これらの補助溶剤はアンモニウム基含
有モノマーが非溶解となるほど大量に添加しないように
しなければならない。
ファイバー、ファイバーマトリックスは適当な手段によ
って重合性モノマー溶液と接触させてよい。ウェブが溶
液によって簡単に湿潤され得る場合、溶液槽を通過させ
ることによって繊維状ウェブを飽和させてもよい。逆
に、ウェブが簡単に溶液によって湿潤されない場合は、
溶液をウェブに浸透させるために機械的手段を使用す
る。ウェブがドラム上を通過して含浸プロセスの効率が
上がる際、ウェブ中でモノマーを引くバキュームドラム
上でウェブを通過させてもよい。次に、飽和ウェブを巻
きとり、余分なモノマーを充填した容器に入れると、グ
ラフト枝の形成中、ウェブを維持するに適切なものとす
る。
ファイバーマトリックスがシリンダーフィルターエレメ
ントのような製品の場合、マトリックスは溶液中に浸漬
させることによりモノマーの溶液で飽和させてもよい。
代わりに、製品全体に圧力をかけることにより溶液を製
品に浸透させ、流動を開始し、プロセスの効率を高めて
もよい。更に、ファイバー、繊維状ウェブ、又は成型し
たファイバーマトリックスを、グラフト枝形成中にマト
リックスを保持するに適した容器内にまず入れ、次にこ
れを密封し、排気して、更にモノマー溶液で満たしても
かまわない。この方法を使う場合は、モノマー溶液を容
器に入れる前に十分ガス抜きしなければいけない。いず
れにしても、表面がグラフト枝で完全に覆われるよう、
ファイバー又はファイバーマトリックスの全表面が余分
なモノマー溶液と接触するようにしなければならない。
枝ポリマーは、ファイバー又はマトリックスをモノマー
溶液との接触中に電離線をさらすことにより形成され
る。放射線がグラフト重合を開始できる以上いかなる電
離線を用いてもかまわないが、ガンマ線であればより望
ましい。60Co源からののガンマ線であれば特に望まし
い。望まれる表面特性を有する枝を形成することが可能
で、照射によりファイバーが損傷を受けない限り、いか
なる放射率でもかまわない。通常、１時間に１〜1000キ
ロラッド、望ましくは５〜100キロラッドである。概し
て、他の補助溶剤を用いずに、アンモニウム、アミノ基
含有モノマーと反応しにくい物質上に枝を形成する場合
は、放射率は高いほうが効果的であることが判明した。
ポリプロピレンファイバーマトリックス上にDMDAC,HEM
A,MAMから枝を形成するには約0.2Mradsの全体照射線量
に対して一時間に約10キロラッドがとくに望ましい。総
照射線は0.05〜５メガラッドの範囲とする。
照射と枝の形成の後、ファイバー又はファイバーマトリ
ックスを水洗いし、基質に結合されていないポリマーの
屑を取り除く。結合されていない屑がすべて除去され得
るものであれば、ファイバー全体にわたって水の流れる
いかなる水洗い方法でもかまわない。特に有効な方法
は、マトリックス全体にわたって外表面部の645.2cm2あ
たり１分間に0.47リットルの速度で約５時間脱イオン水
を流す方法である。
枝を形成するために使用され、かつ基質に結合されてい
ないモノマーから作られるポリマーである屑はファイバ
ーやマトリックスに付着することのできるゼラチン状物
質として存在することが多い。DMDACがモノマーの一つ
として使用される場合、ポリヂメチルジアリルアンモニ
ウムクロライドをモノマー溶液に加えることにより、ゼ
ラチン状屑の量を大幅に減少させることが可能であるこ
とが判った。
洗浄の後、ファイバー又はファイバーマトリックスは乾
燥させて、更に使用することができる。尚、95℃まで
で、約14時間まで乾燥させることが望ましいことが判明
した。第四アンモニウム基を含むモノマーから成る枝に
よって管理された表面特性を有するファイバーマトリッ
クスの製造と評価については、以下の実施例に記載す
る。
未改質フィルター材料の気孔サイズ（“除去等級”とも
呼ぶ）は濾過に係わる一般技術文献及び1981年10月付け
のポール技術報告書に記載のオクラホマ州立大学Ｆ−２
テストに従って測定した。0.5μｍ以下のサイズの気孔
の測定は周知の方法に従い、Pseudomonas diminutaなど
を有機物を用いて行われる。
制御された表面特性を有する成型ファイバーマトリック
スの一般製造方法 Ｏリングシールを有するカバーの付いたシリンダー状の
ステンレス鋼容器にフィルター材料をまず入れることに
より、表面管理枝はシリンダーフィルター材料の形状で
ポリマーマイクロファイバーマトリックス上に形成され
た。容器及びシールは容器内の全圧力を支えるに十分強
いものでなければならない。容器に装填した後、これを
覆い密封して、容器内の圧力が水銀200μｍ以下になる
まで真空ポンプによって排気した。
容器内に空気を入れないよう、容器を真空源から遮断し
た。その後、アミノ基又は第四アンモニウム基含有モノ
マー及び任意に他の重合性エチレン不飽和モノマーを含
む溶液を、容器が一杯になるまで入れた。容器が一杯に
なったところでモノマー溶液共給源から容器をはずし、
密封した。この後、ファイバーマトリックスとモノマー
溶液を含む密封容器に60Co源からのガンマ線を照射し
た。照射後、フィルター成分をモノマーの溶液から取り
除き、室温にて５時間半、１分間に0.95リットルの流速
でフィルター成分に脱イオン水（約0.5MΩcm抵抗率）を
逆方向に流すことにより洗浄した。余分な水は吸引によ
りフィルターから除去し、フィルター成分を14時間95℃
の空気炉で乾燥させた。
ゼータ電位の一般的測定法 ファイバーマトリックスのシリンダー状プラグ（直径1.
27cm×厚さ0.64cm）を使用してゼータ電位を測定した。
Prafileフィルターからの成分のゼータ電位を測定した
際に、サンプルはフィルター成分の最も内部（フィルタ
ーの芯付近）1.27cmから採取した。又、ファイバーウェ
ブのゼータ電位を測定した際は、サンプルをウェブの1.
27cm厚の堆積から採取した。
サンプルを二つのプラチナワイヤースクリーン100×100
メッシュ（すなわち、各方向2.54cmにつき100ワイヤ
ー）の間に滑らないように保持するアクリルフィルター
ホールダーに入れ、ゼータ電位を測定した。銅ワイヤー
を使ってトリプレットコーポレーションモデル3360ポル
トオームメーターの端末にメッシュを接続し、サンプル
の上流側のメッシュはメーターの正の端末に接続した。
フィルターホールダーを横切る水塔の差厚114.3cmを用
い、pH緩衝液をサンプルに流し、流出液を収集した。pH
7での測定には、１リットルのパイロジェンを含まない
脱イオン水に6mlのpH7の緩衝液（フィッシャー科学コー
ポレーション、カタログ番号SB108−500）と5mlのpH7.4
の緩衝液（フィッシャー科学コーポレーション、カタロ
グ番号SB110〜500）を加えることにより緩衝液を調製し
た。又、pH9での測定により、6mlのpH9の緩衝液（フィ
ッシャー科学コーポレーション、カタログ番号SB114−5
00）と2mlのpH10の緩衝液（フィッシャー科学コーポレ
ーション、カタログ番号SB116−500）を１リットルのパ
イロジェンを含まない脱イオン水に加えることにより緩
衝液を調製した。フロー中のフィルターホールダー電位
を測定し（電位が安定するには約30秒間のフローを要し
た）、フローが止まった時点で測定された電位を差し引
くことにより気泡分極として矯正した。フロー中、溶液
のpHをインラインモデルＪ−5993−90pHプローブを装着
したコールパーマーモデルＪ−5994−90pHメーターを使
って測定した。更に溶液の導電率はモデルＪ−1481−66
導電率フローセルを装着したコールパーマーモデルＪ−
1481−60を使って測定した。次に、ボルトメーターの極
性を逆にし、水頭の差圧114.3cmを用いフィルターホー
ルダーに流出液を逆方向に流した。最初の場合と同様、
フロー中に測定した電位はフローの止まった後、測定さ
れた電位を差し引くことにより気泡分極として矯正し
た。二つの矯正電位の平均を流れの電位とした。
ファイバーマトリックスのゼータ電位を以下の関係式を
使って流れの電位から求めた（J.T.デービスら。Interf
acial Phenomena、アカデミックプレス、ニューヨー
ク、1963年）： 式中、ηは流れる溶液の粘性、Ｄはその誘電率、λはそ
の導電率、Esは流れの電位Ｐはフロー中のサンプルの圧
力低下を示す。
これらのテストでは、４πη/DPは0.800に等しかった。
本発明によるフィルター成分は、約中性のpHで水溶液
中、正のゼータ電位を有する。例えば、９程度の高いpH
である穏やかなアルカリ状態においても正のゼータ電位
を有することがより望ましい。ラテックス吸着能力の一
般測定方法 ラテックス吸着能力はファイバーマトリックスのシリン
ダー状プラグ（直径1.27cm×厚さ0.64cm）を使って測定
した。どのテストでもサンプルサイズが均一となるよ
う、サンプルの重さを0.10gに処理した。Profileフィル
ターからの材料のラテックス吸着能力を測定した際、サ
ンプルはフィルター材料の最も内部（フィルターの芯に
最も近い部分）の1.27cmから採取した。一方、ファイバ
ーウェブのラテックス吸着能力の測定にあたっては、サ
ンプルをウェブの1.27cmの厚さの堆積から採取した。フ
ァイバーマトリックスのシリンダー状プラグに合うよう
作られたフィルターホールダーにサンプルを入れ、手持
ち式シリンダを使って0.1重量％のモノディスパースポ
リスチレンラテックス粒子の懸濁液を１分間に3mlの速
度でマトリックスに通過させることによりラテックス吸
着能力を測定した。ラテックス粒子はダウ ダイアゴノ
スティックス インコーポレーテッドの製品であり、そ
のサイズはテストされたフィルター材料の除去等級の1/
2〜1/4の間とした。以下の例にて使用される粒子は直径
0.527μｍ及び0.285μｍであった。フィルターの流出液
は、流出液中の濁り度の目視によりラテックス粒子が検
地されるまで収集された。流出液中のラテックスが検出
されるまで、マトリックスを通過した0.1重量％のラテ
ックスの懸濁液を測定し、この量をラテックス吸着能力
とした。
本発明のフィルター材料では、基質に化学的に結合され
る枝のベースを成すファイバーマトリックス又はファイ
バーなどの基質と比べてラテックス吸着能力が高まっ
た。一般的に本発明のフィルター材料は少なくとも約0.
5ml、望ましくは少なくとも0.8ml、更に望ましくは少な
くとも約1.2mlのラテックス吸着能力を有する。
実施例１〜３では、第四アンモニウム基を含む重合性エ
チレン不飽和モノマーを使ってほぼ中性のpHで水溶液系
において陽の表面電荷を有するポリプロピレンファイバ
ーマトリックスを製造する方法を示すこととする。
実施例１ Profile R1F005フィルターカートリッジの形状である成
型ポリプロピレンマトリックス（長さ26.04cm、直径6.3
5cmで、除去等級0.5μｍ、シリンダーの外側から内側に
向かい連続的に気孔サイズの小さくなるメルトブローン
ポリプロピレンマイクロファイバーから作られたポール
コーポレーション製のシリンダー状フィルターカートリ
ッジ）を一般的方法に従って処理した。
モノマー溶液は８重量％のDMDAC（CPS化学カンパニー製
品）と１重量％のHEME（ロームテックインコーポレーテ
ッド製品、BM−920指定に基づき供給）とを含み、残部
を脱イオン水とする溶液を用いた。総照射量が１メガラ
ッドとなるよう20時間にわたり１時間50キロラッドの割
合でガンマ線を照射した。
洗浄、乾燥の後、フィルターカートリッジの最も内部の
1.27cmについて、ゼータ電位の一般測定方法に従って表
面電荷をテストした。本実施例の生産物のゼータ電位は
pH6.8で＋7mVであった（“対照例”として、同様である
が未処理のProfileフィルターの−45mVと比較）。この
結果を表１に記載する。
実施例２ 第四アンモニウム基含有のモノマーとしてDMDACを含む
かわりに、モノマー溶液が3.0重量％のMAPTAC（ローム
テックインコーポーレーテッド製品）を含む以外は実施
例１に記載した通りProfile R1F005フィルターカートリ
ッジを処理した。
実施例１同様に洗浄、乾燥、表面電荷のテストを行った
所、pH7.3＋13mVのゼータ電位を有することが判った。
このことから、MAPTACもファイバーマトリックスの表面
特性を制御するのに効果的であることが判る。この点に
ついても、表１に示す。
実施例３ モノマー溶液が2.7重量％のFM−1Q75MC固体（CPS化学カ
ンパニー製品、ジメチルアミノエチルメタクリレート75
重量％溶液）とＮ−ビニルピロリドン（NVP、アルドリ
ッヒケミカル製品）、及び残部が水である他は実施例１
と同様の方法でProfile R1F005フィルターを処理した。
実施例１同様に洗浄、乾燥、表面電荷のテストを行った
所、pH6.9＋9mVのゼータ電位を有することが判った。こ
のことから、FM−1Q75CMもファイバーマトリックスの表
面特性を制御する上で効果的であることが判る。更に、
第四級アンモニウム基含有モノマーとのコモノマーとし
てHEMAのかわりにＮ−ビニルピロリドンも有効に作用す
ることが判明した。
実施例４ DMDACの濃度が0.5重量％、HEMAの濃度が0.5重量％、照
射量が１時間に10キロラッドである以外は、実施例１と
同様にProfile R1F005フィルターを処理した。
実施例１同様に洗浄、乾燥、表面電荷のテストを行った
所、pH7でゼータ電位−25mV、pH9でゼータ電位−35mVで
あった。
この実施例の生産物のラテックス吸着能力も測定したと
ころ、0.8mlであり、これは対照例として表２に示した
同じタイプの未処理Profileフィルターカートリッジに
比べはるかに優れた数値であった。
このことから、使用したDMDAC,HEMAの量はpH7で正のゼ
ータ電位を有する生産物を形成するには不十分であった
ことが判る。但し、これらのような少量であってもファ
イバー上に枝を形成するには十分であった。処理材料が
水の中で負のゼータ電位した有しないとしても、ファイ
バー表面上で正に電荷された場所の数は未処理フィルタ
ー材料に捕獲されない多量のラテックス粒子を捕獲する
に十分であった。
実施例５ モノマー溶液が0.01重量％のAMA（CPSケミカルカンパニ
ー製品）を含むことを以外は実施例４と同様の方法でPr
ofile R1F005フィルターカートリッジを処理した。実施
例１同様に洗浄、乾燥、表面電荷のテストを行った所、
pH7でゼータ電位＋15mV、pH9でゼータ電位＋8mVであっ
た。一方、ラテックス吸着能力は1.2mlであった。この
ことから、表面管理枝にたとえ少量でもコモノマーとし
てAMAが含まれるとpH7で正のゼータ電位を有することが
可能となり、AMAが含有されなければこの値は負となる
ことが判った。この点について表２に示す。
実施例６〜９はAMAが架橋コモノマーとして効果的であ
る。濃度の範囲と、AMAが存在する場合、低い照射率と
照射自体が表面管理枝を形成するのに効果的であること
とを示している。
実施例６ モノマー溶液中のAMA濃度が0.005重量％であること以
外、実施例５と同様の方法でProfile R1F020フィルター
カートリッジ（ポールコーポレーション製品、R1F005と
同様の構造のシリンダー状フィルターカートリッジで除
去率が２μｍであるもの）を処理した。実施例１同様に
洗浄、乾燥、表面電荷のテストを行った所、pH8.6でゼ
ータ電位は−10mVであった。また、ラテックス吸着能力
は1.7mlであった。このことから、0.005％という低いレ
ベルのAMAがファイバーマトリックスの濾過能力を改善
する一方、改善率はわずかであり、pH9というような穏
やかなアルカリ性のpH値ではゼータ電位は正とならない
ことが判った。ゼータ電位とラテックス吸着能力とを表
３に示す。
実施例７ モノマー溶液中のAMA濃度が0.01重量％であることを除
き、実施例６と同様の方法でProfile R1F020フィルター
カートリッジを処理した。実施例１同様に洗浄、乾燥、
表面電荷のテストを行った所、pH8.7で＋3mVのゼータ電
位はであった。また、ラテックス吸着能力は3.4mlであ
った。このことから、モノマー溶液中に、0.01重量％と
いう高い濃度でAMAが存在する場合、生成されるファイ
バーマトリックスは穏やかなアルカリ系においても陽の
ゼータ電位を示すことが判る。また、AMAが0.005重量％
の場合と比べ、ラテックス吸着能力もはるかに高いもの
であった。この結果を表３に示す。
実施例８ モノマー溶液中のAMA濃度が0.025重量％であること以外
は、実施例６と同様の方法でProfile R1F005フィルター
カートリッジを処理した。実施例１同様に洗浄、乾燥、
表面電荷のテストを行った所、pH9でゼータ電位＋3mVで
あった。また、ラテックス吸着能力は5.8mlであった。
このことから、モノマー溶液中のAMAレベルが0.025重量
％に上昇されると、AMAレベルが0.01重量％の場合に比
べラテックス吸着能力が大幅に上がることが判る。ただ
し、AMAの量が増えるとフィルター材料中のゲルと処理
しにくい不純物が増加してしまう。ゼータ電位とラテッ
クス吸着能力の結果を表３に示す。
実施例９ ガンマ線の照射率が１時間に３キロラッドであり、総照
射量が0.06メガラッドである他は、実施例８と同様の方
法でProfile R1F020フィルターカートリッジを処理し
た。実施例１同様に洗浄、乾燥、表面電荷のテストを行
った所、ゼータ電位はpH8.9で＋20mVであった。ラテッ
クス吸着能力は3.2mlであった。このことから、照射率
が１時間３キロラッドであっても、より高い照射率の場
合と同様、表面管理枝を形成することができることが判
る。ゼータ電位とラテックス吸収に関するデータを表３
に示す。
実施例10〜16は本発明に従って調製したポリプロピレン
ファイバーマトリックスの製造方法と、バクテリア残
率、発熱物質除去、抽出物の点から見たその性能につい
て記載している。
実施例10 DMDACがモノマー溶液中、0.7重量％で存在し、HEMAが0.
7重量％、かつAMAが0.014重量％で存在すること以外
は、実施例８と同様の方法でProfile R1F005フィルター
カートリッジを処理した。実施例１同様に洗浄、乾燥、
表面電荷のテストを行った所、pH8.6でゼータ電位は＋1
4mVであった。また、ラテックス吸着能力は1.8mlであっ
た。
実施例11 実施例10と同様の方法でR1F010フィルターカートリッジ
（R1F005と同様の構造で除去等級１μｍのシリンダー状
フィルターカートリッジ、ポールコーポレーション製
品）を処理した。洗浄、乾燥の後、１分間に0.5リット
ルの流速でフィルターにS.marcescensの懸濁液を通過さ
せることによりバクテリアSerratia marcescensの除去
能力をテストした。懸濁液中のS.marcescensの濃度は1.
4×106/mlで、誘発試験のトータルは1.4×109であっ
た。このフィルター流出液の容量を次第に薄め、各希釈
液を0.2μｍ分析膜に載せ、一昼夜32℃でMuller−Hinto
n寒天上にて培養した。
成長したコロニーの数を数え、フィルター流出液中のコ
ロニー形成ユニットの数を標準的な微生物学的方法によ
って測定した。滴定量の減少分を、流出液中のS.marces
censの濃度で流入液中のS.marcescensの濃度を割ること
により求めた；この値は、バクテリアの濃度がフィルタ
ーによって減った要因とその効果とを表す。実施例10に
よるフィルターの流出液からはS.marcescensは検出され
ず、その滴定量は1.4×109以上と報告されている。これ
とは対照的に、同じ方法でテストされた未処理Profile
R1F005フィルターの流出液中には1.6×106のS.marcesce
nsは検出され、8.8×102のフィルターの滴定量減少を達
成した。この結果を表４に示す。
実施例12 実施例10と同様にProfile R1F010フィルターカートリッ
ジを処理した。洗浄、乾燥の後、１分間500mlの流速で
フィルターカートリッジに精製大腸菌055:B5リポポリサ
ッカライドＢ（ディフコラボラトリー製品、3923−10−
６）の3.2×103エンドトキシンユニットを通過させるこ
とにより、水からの発熱性バクテリア除去能力をテスト
した。この実施例のフィルターカートリッジではすべて
のエンドトキシン（1.6×107eu）を除去した。比較対象
（表５中、“対照例”とする）として、表面管理枝を含
まないProfile R1F010フィルターカートリッジを使って
同様のテストを行ったが、エンドトキシンを除去するこ
とはできなかった。このことから、方法の表面管理ファ
イバーマトリックスは水からバクテリアエンドトキシン
を除去する能力を有するが、一方枝を有しないオリジナ
ルのマトリックスではこの能力がないことが判る。この
結果を表５に示す。 表 ５ 実施例のフィルター エンドトキシンの総装填量 12 1.6×107eu 対照例 0eu 実施例13 実施例10と同様にProfile R1F010フィルターカートリッ
ジを処理した。洗浄、乾燥の後、抽出物の内容について
テストした。ファイバー約110グラムから成り、約80％
の気孔率を有するフィルターカートリッジを底部でプラ
グし、頂部を約20秒のサイクルタイムの6.35cmのストロ
ークを有する往復カムに結び付けた。フィルターカート
リッジを2000mlのメスシリンダーに入れた1500mlの脱イ
オン水に漬け、４時間にわたりカムを使って上下に動か
した。
フィルターカートリッジは、その頂部が往復ストローク
の底部に充分浸され、ストロークが最も高い位置にある
時溶液から約5.08cm上まで持ち上げられるように配置し
た。４時間後水からフィルターカートリッジを取り出
し、1000mlの水を蒸発させて乾燥させたところ6.9グラ
ムの不揮発性残留物が得られた。
フィルター材料の形状が連続ウェブである場合には、約
15.24cm×15.24cmの正方形に切ったのちに取り出しても
良い。その正方形を各層の間にステンレス鋼ワイヤーメ
ッシュをさし込んだ積み重ねの中に入れ、結晶皿などの
容器に入った水の中で往復運動させる。使用する水の量
と抽出されるフィルター材料の量との比率は、１つの2
5.4cmフィルターカートリッジに含まれるフィルター材
料の量が1500mlの水から抽出されるようは比率とする。
又フィルター材料が固有特性としてウェブ１平方フィー
トあたりの抽出物によって特徴づけられる場合は、600m
lの水から約0.19m2のフィルター材料を抽出することが
適当である。
本発明によるフィルター材料は、上記の抽出物テスト方
法（ETP）に従ってテストするとフィルター材料１グラ
ムあたり約0.2mg以下、望ましくは0.1mg以下の抽出物を
一般的に有することとなる。
実施例14 実施例10と同様の方法でProfile R1F010フィルターカー
トリッジを処理した。洗浄、乾燥ののち、高い抵抗率と
低レベルの有機不純物とを有する流出液を短時間で生成
する能力についてテストした。
フィルターカートリッジをフィルター外被に入れ、高抵
抗率の脱イオン水（18.2MΩcm抵抗率）を１分間7.57リ
ットルの速度でフィルターカートリッジに流した。フィ
ルターカートリッジを設置する前に空の状態で、フィル
ター外被の流出液の抵抗率とTOC（総有機カーボン）と
を測定した。ソーントン カンパニー（マサチューセッ
ツ州、ワートハム）製の832型温度補償導電率／抵抗率
メーターを使ってフィルター外被のすぐ下流で３時間継
続的に抵抗率を測定した。又、アナテル カンパニー
（コロラド州、ボールダー）製のA100P型TOC分析器を使
ってフィルター外被のすぐ下流で３時間継続的にTOCを
測定した。
実施例14のフィルター流出液は５分後で抵抗率14MΩcm
であった。又、この流出液は約20分で流入液の抵抗率
（18.2MΩcm）に至った。この結果を以下の表６に示
す。
実施例14に記載したとおり約45分以内、望ましくは約30
分以内、更に望ましくは約20分以内にテストした場合、
本発明のフィルター材料は一般に18MΩcmの抵抗率を有
する流出液を提供する。
実施例15 基材の重さを43.1g/m2とする連続幅25.4cmの巻きウェブ
形状の成形ポリプロピレンマイクロファイバーマトリッ
クスを実施例８の方法で用意する。但し、ウェブに照射
をする容器から巻きウェブを取り除く際、巻き全体につ
いてウェブの接線方向に脱イオン水を流しながら洗浄し
た。これは、まず巻き取りを片側に置き、巻きの周りを
完全にソリッドポリエステルフィルムで覆って、フィル
ムの片端が巻きの片端と平坦で、もう一方の端が巻きの
最上部の端の上約45.72cmに位置するシリンダー状とな
るようにすることによって達成された。次にウェブの巻
いている芯をプラグし、フィルムのシリンダー状外被に
よって形成された巻きの上の空間を脱イオン水で埋め
た。水の頭が約16時間の洗浄中常に約45.72cmに維持さ
れるような速度に水流を維持した。
洗浄したウェブの一片を一般方法に記した方法で乾燥さ
せ、その表面の電荷を測定した。その結果ゼータ電位は
pH9で＋15mVであり、このことから表面管理枝はウェブ
状だけでなく他の形状のファイバーマトリックス上にも
形成され得ることがわかる。
実施例16 モノマー溶液がDMDACを0.7重量％、HEMAを0.7重量％、A
MAを0.014重量％含む以外は、実施例15に記載の方法で
ポリブチレンテレフタレートファイバーの連続ウェブを
処理した。ウェブの基材重量は56.0g/m2、除去等級は約
５μｍであった。
洗浄、乾燥後実施例15の方法でウェブの表面電荷を調べ
た。ウェブのゼータ電位はpH7.1で＋15mVであった。こ
のことから表面管理枝は本発明のポリエステルファイバ
ーマトリックス上記にも形成されることが判る。
本発明の他の態様は以下の通りである。
1. アミノ基又は第四アンモニウム基及び極性非イオン
モノマーを含むエチレン不飽和モノマーから作られた第
四アンモニウム基含有ポリマーから成る枝がマトリック
ス表面に結合されており、フィルター材料はpH7で正の
ゼータ電位を有する合成重合体繊維マトリックスより成
るフィルター材料。
2. マトリックスの繊維が、電離線の影響下にてラジカ
ルを生成することのできるＣ−Ｈ結合を有する物質から
形成される上記第１項のフィルター材料。
3. マトリックスの繊維が、ポリオレフィン、ポリアミ
ドおよびポリエステルから選ばれるいずかの物質から形
成される上記第１項のフィルター材料。
4. ポリオレフィンがポリプロピレンである上記第３項
のフィルター材料。
5. ポリアミドがナイロン６である上記第３項のフィル
ター材料。
6. ポリエステルがポリブチレンテレフタレートである
上記第３項のフィルター材料。
7. 第四アンモニウム基を非加水分解性化学結合を介し
て枝ポリマーに含ませる上記第１項のフィルター材料。
8. 上記枝ポリマーが非イオンエチレン性不飽和モノマ
ーから成る上記第１項のフィルター材料。
9. 上記非イオンエチレン性不飽和モノマーがウクリル
酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルであ
る上記第８項のフィルター材料。
10. 上記非イオンエチレン性不飽和モノマーがヒドロ
キシルエチルメタクリレートである上記第９項のフィル
ター材料。
11. 枝が二つ以上の重合性エチレン不飽和を含むモノ
マーから成る上記第10項のフィルター材料。
12. 第四アンモニウム基を非加水分解性化学結合を介
して枝ポリマーに含ませる上記第11項のフィルター材
料。
13. マトリックスの繊維がポリオレフィン、ポリアミ
ドおよびポリエステルから選ばれた物質から形成される
上記第11項のフィルター材料。
14. 上記ポリオレフィンがポリプロピレンである上記
第13項のフィルター材料。
15. 上記ポリアミドがナイロン６である上記第13項の
フィルター材料。
16. ポリエステルがポリ（ブチレンテレフタレート）
である上記第13項のフィルター材料。
17. 上記フィルター材料がpH9の水性系で正のゼータ電
位を有する上記第８項のフィルター材料。
18. 繊維マトリックスがウェブ状である上記第１項の
フィルター材料。
19. フィルター材料が成形品である上記第１項のフィ
ルター材料。
20. 上記成形品が円筒状である上記第19項のフィルタ
ー材料。
21. フィルター材料の気孔のサイズが円筒体の軸から
の距離の関数として変化する上記第20項のフィルター材
料。
22. ａ）ポリマー繊維のマトリックスと、アミノ基又
は第四アンモニウム基及び極性非イオンモノマーを含む
重合性エチレン不飽和モノマーからなる溶液とを接触さ
せ、 ｂ）上記繊維マトリックスを電離線にさらすことにより
マトリックスの繊維に結合されたポリマーの枝を形成
し、そして ｃ）マトリックスを洗浄してマトリックスの繊維に結合
されていない物質を取り除く、上記各工程によりなる上
記第１項のフィルター材料の製造方法。
23. 上記繊維が電離線の影響下にてラジカルを生成す
ることのできるＣ−Ｈ結合を有する物質から成る上記第
22項の方法。
24. 上記電離線がガンマ線である上記第22項の方法。
25. 流動媒体を上記第１項のフィルター材料に通過さ
せることから成る、流動媒体から粒子を濾過する方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ０３Ｃ 5/00 Ａ Ｄ０４Ｈ 1/42 Ｋ Ｒ Ｔ Ｄ０６Ｍ 10/08 Ｄ０６Ｍ 101:20 101:32 101:34 (72)発明者 ポール・シー・スミス・ザ・サード アメリカ合衆国ニューヨーク州11757，リ ンデンハースト，サウス・フィフティーン ス・ストリート 188 (72)発明者 ジェフリー・ケイ・チャンバーズ アメリカ合衆国ニューヨーク州11743，ハ ンティングトン，スティルウェル・ストリ ート 31

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アミノ基又は第四アンモニウム基及び極性
    非イオンモノマーを含むエチレン不飽和モノマーから作
    られた第四アンモニウム基含有ポリマーから成る枝がマ
    トリックス表面に結合されており、フィルター材料はpH
    7で正のゼータ電位を有する合成重合体繊維マトリック
    スより成るフィルター材料。
  2. 【請求項２】マトリックスの繊維が、電離線の影響下に
    てラジカルを生成することのできるＣ−Ｈ結合を有する
    物質から形成される請求項第１項のフィルター材料。
  3. 【請求項３】上記枝ポリマーが非イオンエチレン性不飽
    和モノマーから成る請求項１項のフィルター材料。
  4. 【請求項４】ａ）ポリマー繊維のマトリックスと、アミ
    ノ基又は第四アンモニウム基及び極性非イオンモノマー
    を含む重合性エチレン不飽和モノマーからなる溶液とを
    接触させ、 ｂ）上記繊維マトリックスを電離線にさらすことにより
    マトリックスの繊維に結合されたポリマーの枝を形成
    し、そして ｃ）マトリックスを洗浄してマトリックスの繊維に結合
    されていない物質を取り除く、上記各工程によりなる請
    求項第１項のフィルター材料の製造方法。
  5. 【請求項５】上記繊維が電離線の影響下にてラジカルを
    生成することのできるＣ−Ｈ結合を有する物質から成る
    請求項第４項の方法。
  6. 【請求項６】流動媒体を請求項第１項のフィルター材料
    に通過させることから成る、流動媒体から粒子を濾過す
    る方法。
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