JPH08506601A

JPH08506601A - 熱誘発式に相分離されたアズラクトン膜

Info

Publication number: JPH08506601A
Application number: JP6517373A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．エクステッド，バート; エル．カンガス，スティーブン
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1996-07-16
Also published as: EP0681507A1; DE69403445D1; US5750245A; US6063484A; WO1994016803A1; CA2153319A1; DE69403445T2; EP0681507B1; CA2153319C

Abstract

(57)【要約】本発明は微孔質材料又は膜を提供し、それにおいてこの膜は、熱可塑性ポリマーにブレンド又はグラフトされたアズラクトン成分を含み、これによりポリアズラクトンポリマー／熱可塑性ポリマーブレンド又はアズラクトン−グラフトコポリマーの間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一な形態であり、等軸方向に並んだ多数の粒子を特徴とする内部構造を有する孔質膜が提供される。この材料にわたるそれぞれの隣り合う粒子は相互連結した微孔のネットワークを前記材料に供するように互いと隔てられており、且つそれぞれの粒子は複数のフィブリルにより互いと連結されている。未修飾アズラクトン膜に加えて、適当な求核試薬とのアズラクトン成分のその後の反応により修飾された膜も本発明の範囲に属する。本発明のアズラクトン膜と反応できる好適な求核試薬には有意義な求核試薬、例えばアミン、チオール及びアルコール、並びにアミノ酸、核酸及びタンパク質が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】熱誘発式に相分離されたアズラクトン膜本発明は一般にアズラクトン修飾化ポリマー膜、そしてより詳しくは押出グラフト又はブレンドによってポリマーに付加せしめられたアズラクトン成分を含む熱誘発式に相分離されたポリマー膜に関する。この熱誘発式に相分離されたアズラクトンポリマー膜は様々な分離及びクロマトグラフィー用途における使用にとって適切である。発明の背景アズラクトン成分を含むように修飾されたポリマー支持体は数多くの用途にとって有用でありうる。ポリマーに様々な生物学的に有意義な又は有用な物質を共有結合せしめるアズラクトン成分の能力は、錯生成剤、酵素、触媒、重合剤及びクロマトグラフィー支持体並びにその他の活性型支持体としてのアズラクトン修飾型ポリマーの利用を可能にする。アズラクトン修飾型ポリマーを作る方法は知られている。例えば、1990年10月 17日公開のEP 0,392,735号はポリマー、好ましくはポリマー支持体、例えばビーズ又は膜にアズラクトン成分を付加するための適当な方法を報告する。アズラクトン修飾型ポリマー又はポリマー支持体を製造するためのこの報告されたプロセスは、適当なアルケニルアズラクトンモノマーとポリマー生成性モノマーとを混合し、そしてこのモノマー混合物を、生ずるコポリマーのアズラクトン部の反応特性を損わない条件下で共重合することを含む。アズラクトン成分をポリマー支持体に付加するその他の報告された方法は、重合せしめた基材の表層にアズラクトン試薬をコーティングすることを包括している。報告されたプロセスはポリマー支持体の外面に共有付加又は結合されたアズラクトン成分を有するポリマーを提供する。ポリマーへのアズラクトン成分の共有付加は、ポリマー表層に結合していない表層コーティングに一般にかかわる問題、例えばコート化ポリマーの使用中でのポリマー表層からのコーティングの浸出を回避せしめる。ポリマー支持体にアズラクトン成分を付加するためのその他のプロセスは1990 年10月17日公開のEP 0,392,735号に報告されている。この報告においては、モノマー２−アルケニルアズラクトン成分をポリオレフィンベースポリマーに押出グラフトしている。かかるグラフトコポリマーを製造するプロセスは、ポリオレフィンベースポリマーをフリーラジカル開始剤系に接触させて活性化ポリマーを作り、次いでその活性化ポリマーをモノマーアルケニルアズラクトン成分と反応させることを包括する。上記のプロセスにより製造されたグラフトコポリマーは、ベースポリマーと比較して改良された表層を有し、且つアズラクトン成分の所望の物理的及び化学的特性を保持しているポリマー支持体を提供している。この報告されたアズラクトングラフトコポリマーは様々な形状、例えばビーズ、ペレット、ストリップ、フィルム又はウェルへと押出、成形又はモルド成形されることができ、そして多種多様な用途、例えば熱可塑性接着剤及びバリアーフィルムにとっての結合層において使用されうる。更に、アズラクトン成分は求核試薬、例えばタンパク質及びその他の生物活性試薬と反応しうる。グラフト型アズラクトン成分を介するポリマー支持体への生物学的試薬の共有付加は、分離及びクロマトグラフィー用途におけるグラフトコポリマーの使用を可能にする。微孔質フィルム又は膜は、空気、微生物生産物、静脈内流体又はワクチンの分析の如くの数多くの分離又はクロマトグラフィー用途における潜在的応用性を有する一の特別なタイプの材料である。特別なタイプの微孔質フィルム又は膜はSh ipmanの米国特許第4,539,256号に報告されている。この特許は多数の間隔の置かれた、ランダムに分散された、等軸方向に並んだ不均一な形態のポリマー材料粒子であって、複数の三次元方向に分散したポリマーフィブリルによって互いと連絡している粒子を有することを特徴とする。このタイプの微孔質フィルムを作る方法は米国特許第4,539,256号にも報告されている。簡単に述べると、かかる微孔フィルムを作る方法は、結晶性熱可塑性ポリマーを、このポリマーの溶融温度においてそのポリマーと相溶性であるがそのポリマーの結晶化温度以下では相分離しない化合物と、溶融ブレンドさせることを含む。溶融ブレンドの形成後、それを製品へと成形し、次いでその製品をそのポリマーが結晶化し、且つそのポリマーとの化合物との間で相分離が生じて二相製品を供するような温度に至るまで冷却する。溶融ブレンドを成形するのに用いる化合物をその成形製品から抽出又は除去する。最後に、この製品を少なくとも一方向に延伸又は伸長せしめて、その製品全体にわたって相互連結した粒子のネットワークを供する。報告されたShipmanのプロセスは特性の微孔質構造体を提供するが、そのプロセスは、使用するポリマーが少なくとも部分的に結晶性でなくてはならず、且つ必須の溶融ブレンドを形成するのに用いる容易に除去される化合物から相分離するものでなくてはならないことを必要とする。すわち、全てのポリマー材料が膜を製造するのに報告されたプロセスに使用できるわけではない。重要なことに、ポリマー材料を破壊してしまう又はその結晶度に著しく影響を及ぼしてしまうものと予測される要因又はプロセスでは、Shipmanにより報告されたプロセスにおいて使用するのに適当なポリマー材料を提供することを期待させないであろう。発明の概要グラフト又はブレンドプロセスのいづれかによりもたらされるベースポリマーの結晶特性に及ぼすものと予測される有害作用に関係なく、本発明はアズラクトン修飾型熱可塑性組成物より成形された固有の微孔質膜材料を提供する。一の態様において、微孔質材料又は膜を、結晶性熱可塑性ポリオレフィン上にグラフトされているアルケニルアズラクトン成分より作り、多数の間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一な形態であり、等軸方向に並んだアズラクトングラフトコポリマー粒子を特徴とする内部構造を有する多孔質材料を提供する。この材料を通じて隣接し合う粒子それぞれは互いと隔てられており、相互連結した微孔のネットワークを有する材料を供している。更に、各粒子は複数のフィブリルにより互いと連結している。別の態様において、上記と実質的に同一の特性を有する微孔質材料又は膜を、結晶性熱可塑性ポリオレフィンと押出ブレンドせしめたポリアズラクトンホモポリマー又はコポリマーより作る。押出グラフトにおいて使用するのに適当な、又は押出ブレンドにおける使用にとって適当なポリアズラクトンホモポリマーもしくはコポリマーを調製するのに適当な好適なアルケニルアズラクトンは、次式の化合物又はモノマー（式中、Ｒ¹は水素又はメチルであり、そしてＲ²及びＲ³は独立して、１〜14個の炭素原子を有するアルキル、３〜14個の炭素原子を有するシクロアルキル、５〜12個の炭素原子を有するアリール、６〜26個の炭素原子並びに０〜３個の硫黄、窒素及び非過酸化酸素原子を有するアレニルであるか、又はＲ²及びＲ³はそれらが付加されている炭素原子と一緒になって４〜12個の炭素原子を有する炭素環を形成している）が含まれる。特に好ましいアルケニルアズラクトンモノマーはビニルジメチルアズラクトンである。本発明における使用にとって好ましいベースポリマーにはポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン及びポリメチルペンテンが含まれる。特に好ましいポリマーは高密度ポリエチレンである。ベースポリマーに結合した完全アズラクトン成分を有するアズラクトン修飾型膜に加えて、アズラクトン成分と適当な求核試薬とのその後の反応により修飾された膜も本発明の範囲に属する。本発明のアズラクトン膜と反応できる好ましい求核試薬には生物学的に有意義な求核試薬、例えばアミン、チオール及びアルコール、並びにアミノ酸、核酸及びタンパク質が含まれる。特に好ましい求核試薬は生物学的に活性なタンパク質、例えば抗原及び抗体である。グラフト化又はブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物は、膜のうちのアクセス可能な、露出された、又は外部の表層のみに分散されているのではなく、膜のバルク全体にわたって分布したグラフト化アズラクトンモノマー又はブレンド化ポリアズラクトンポリマーを含む微孔質材料又は膜を生成する。膜のバルク全体にわたるアズラクトン成分の分布は膜上での有用な活性部位を増やすものと信じられ、このことは様々な有用な試薬に対するこの膜の結合能を実質的に高めることを担う。図面の簡単な説明図１は本発明の膜を製造するのに用いられるプロセス段階の模式図である。図２は二軸押出性を用いる押出ブレンドプロセスの模式図である。詳細な説明本発明は、間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一な形態であり、等軸方向に配向した粒子であって、結晶性熱可塑性ポリマーに押出グラフト又はブレンドされているジアルキルアズラクトン成分を含む相互連結された粒子のネットワークを提供するように複数のフィブリルにより相互連結された粒子を有するアズラクトン膜を提供する。本発明の使用にとって適切な押出グラフトされたアズラクトン熱可塑性組成物は、アズラクトングラフトコポリマーを製造する方法を説明するために引用することで本明細書に組入れるEP 0,392,783号に報告されたプロセスに従って作ることができうる。簡単に述べると、適当なポリオレフィン樹脂、例えば高密度ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリメチルペンテンをフリーラジカル開始剤、例えばペルオキシド又はアゾ開始剤と混合し、次いでその混合物を押出機の中でその開始剤が分解され、そしてフリーラジカルを生成するのに十分な温度において加熱する。このフリーラジカル開始剤はそのポリオレフィン樹脂の性質に基づいて公知の様々な化合物から選ばれ、そして添加するフリーラジカル開始剤の量はポリオレフィン樹脂の架橋の如くの望ましくない副反応を生ずることなく十分なるグラフトを供するように選ばれる。ポリオレフィン樹脂にビニルジアルキルアズラクトンをグラフトするのに用いられるフリーラジカル開始剤の典型的な量は約0.01〜0.25重量％である。生成されたフリーラジカルはポリオレフィン樹脂の水素原子を引き抜く。ポリオレフィン樹脂が水素ラジカルを失うに従い、ポリオレフィン樹脂は活性化され、そして他のベースポリマーとの架橋、分解、酸化、又は特に、適当なアルケニルモノマーとの反応の如くのいくつかの後続反応を受けうる。アズラクトングラフトコポリマーの形成において、ポリオレフィン樹脂が活性化された後、ビニルジアルキルアズラクトンモノマー、例えばビニルジメチルアズラクトンを押出機の中に注入する。この注入ビニルアズラクトンモノマーはこれにより活性化ポリオレフィン樹脂と共有結合し、そして膜を形成するのに使用されうる。 EP 0,392,783号に報告の通り、ビニルアズラクトンコポリマーは加水分解を受け易い。従って、グラフトプロセス及び反応は好ましくは水抜きで、不活性雰囲気で、又は非反応性環境の中で行われる。これらの条件の利用は、アズラクトンが劣化するのを防ぎ、そして副反応がポリオレフィン樹脂に対するビニルアズラクトンモノマーのグラフト又は添加を妨害するのを防ぐ。本発明における使用にとって適切な押出ブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物は、このブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物の製造を説明する目的で本明細書に引用することで組入れる1993年９月９日出願の係属中の米国特許第08/119 ,036号の中に報告されているプロセスに従って調製されうる。ポリアズラクトンホモポリマー又はコポリマーと熱可塑性ポリマーとの溶融ブレンドは上記の押出グラフトプロセスの代替法である。ポリアズラクトンポリマーを熱可塑性ポリマーと溶融ブレンドさせたとき、二相の非相溶性ブレンド化生成物が通常得られる。この非相溶性は一般に、アズラクトン官能基の所望の生物学的リガンドと反応する能力に基づいて、非相溶性組成物の有害な特性を有さない。引例に記載の通り、ポリアズラクトンブレンドはアズラクトンモノマーと非反応性である任意の熱可塑性ポリマーより調製できうる。ポリアズラクトンホモポリマー又はコポリマーと溶融ブレンドするのに適当な熱可塑性ポリマーの側には、ポリアミド（例えばナイロン６）、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリオレフィン、エチレン−ビニルアセテートコポリマー、ポリ（Ｎ−ビニルラクタム）（例えばポリビニルピロリドン）、ポリビニルアセテート、ポリオキシアルキレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、ポリフェニレンオキシド及びポリカーボネートが含まれる（ポリビニルアルコールホモポリマー及びコポリマーは適当でなく、なぜならそのヒドロキシ基はアズラクトンと反応しうるからである）。これらの熱可塑性ポリマーはホモポリマー又はコポリマーであってよい。熱可塑性コポリマーにはアズラクトンコポリマー、例えばColemanらの米国特許第5,013,795号において報告されているグラフトコポリマー、及びEnglerらの米国特許第4,695,608号に報告されているバルクコポリマーが含まれうる。ポリアズラクトンポリマーは、少なくとも一種のアズラクトン成分を含む又は含んで成る任意の化合物であってよい。好適なポリアズラクトンポリマーは２− アルケニルアズラクトンモノマーのホモポリマーである。適当な２−アルケニルアズラクトンモノマーは公知の化合物であり、その合成は例えばHeilmannらの米国特許第4,304,705；5,081,197及び5,09 1,489号に記載されている。適当な２−アルケニルアズラクトンには：２−エテニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−イソプロペニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−エテニル−４−メチル−４−エチル−１，３−オキサゾリン、５−オン、２−イソプロペニル−４−メチル−４−ブチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−エテニル−４，４−ジブチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−イソプロペニル−４−メチル−４−ドデシル−１，３−オキサゾリン−５− オン、２−イソプロペニル−４，４−ジフェニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−イソプロペニル−４，４−ペンタメチレン−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−イソプロペニル−４，４−テトラメチレン−ｌ，３−オキサゾリン−５−オン、２−エテニル−４，４−ジエチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−エテニル−４−メチル−４−ノニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−イソプロペニル−４−メチル−４−フェニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、２−イソプロペニル−４−メチル−４−ベンジル−１，３−オキサゾリン−５− オン、２−エテニル−４，４−ペンタメチレン−１，３−オキサゾリン−５−オン及び２−エテニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−６−オンが含まれる。最も好ましい２−アルケニルアズラクトンには２−エテニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン（VDM）及び２−イソプロペニル−４，４ −ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オンが含まれる。その他のアズラクトン化合物には、米国特許第5,039,813号に報告されている２−（４−アルケニルフェニル）−５−オキサゾロンが含まれる。もしアズラクトンコポリマーを形成するなら、ブレンドすべきコポリマーについて所望される特性に依存して、類似又は異なる化学的特性を有するコポリマーを含ませてよい。コポリマーを形成するようにアズラクトン成分に共重合させるのに有用なコモノマーの限定でない例には、メチルメタクリレート、ビニルアセテート、ビニル芳香モノマー、アルファー、ベーター−不飽和カルボン酸もしくはその誘導体、又はビニルエステル、ビニルアルキルエーテル、オレフィン、Ｎ −ビニル化合物、ビニルケトン、スチレン又はビニルアルデヒドが含まれる。かかる限定でないコモノマーの例はEP 0,392,735号及びEP 0,392,783号に報告されている。ポリアズラクトンコポリマーはEnglerらの米国特許第4,695,608号に報告の通りバルク重合により製造されうる。更に、ポリアズラクトンポリマー及びオリゴマーは一般に、任意的に米国特許第4,378,411号に記載のコモノマーを伴い、アズラクトンモノマーのフリーラジカル重合によって製造されうる。熱可塑性ポリマーは数多くの起源から容易に商業的に入手できる。熱可塑性ポリマーは約50℃〜約350℃の範囲の温度において溶融ブレンドできうるが、熱可塑性ポリマーは好ましくは約75℃〜約300℃、そしてより好ましくは約100℃〜約 300℃の温度において溶融ブレンドさせる。熱可塑性ポリマーとポリアズラクトンホモポリマー又はコポリマーとの溶融ブレンドは熱可塑性ポリマーの溶融に必要とされる温度において行ってよい。ポリアズラクトンホモポリマーは一般に約２75℃未満の温度では有意に分解しないため、溶融ブレンドプロセスの有害な副産物はない。好ましくは、脱色を最少限とするため、溶融ブレンドは約210℃未満で行うべきである。溶融ブレンドの温度はポリアズラクトンホモポリマー及び熱可塑性ポリマーの両者のガラス転移温度（Tg）以上でなければならず、そして好ましくはアモルファス又はガラス様ポリマー、例えばポリスチレン又はポリメチルメタクリレートのTgより少なくとも約25℃高い温度、そして半結晶性ポリマー、例えばポリエチレン及びポリプロピレンの融点より約10℃高い温度である。ポリアズラクトンホモポリマーと熱可塑性ポリマーとの溶融ブレンドは二軸押出機を用いて行ってよい。図２に示す通り、アルケニルアズラクトンのホモ重合の後、ペレット形状のポリアズラクトンホモポリマー（又はその他のボリアズラクトンコポリマー）を槽32から押出機30に導入する。熱可塑性ポリマーはペレット形状で槽34から押出機30に導入する。真空ポート35は揮発分を追い出す。もし熱可塑性ポリマーを溶液状で押出機30に導入するなら、真空ポート35は溶媒も追い出すであろう。ギヤーポンプ36は波立ちをなくさせ、そして連続糸のブレンド組成物を生成する。このブレンド組成物を、ELVORINERT熱転写液（3M，St．Paul ．MN）の如くの低温（ドライアイス温度）不活性冷却流体を含むバス37の中で急冷する。最後にこの冷却ブレンド組成物をペリタイザー38に通す。他方、当業界において使用されているその他の慣用の混合プロセス、他Braben derミキサーを使用をしてもよい。熱可塑性ポリマー、対、ポリアズラクトンポリマーの重量比は約99.99：0.01 〜約50：50に範囲しうる。好ましくは、熱可塑性ポリマー、対、アズラクトンモノマーの重量比は、アズラクトンポリマーがEP 0,392,735号に報告の方法に従って、製造されたアズラクトンホモポリマーのときは約95：５である。ポリアズラクトンホモポリマーに加えて、同時係属中の米国特許出願第08/119 ,036号に記載の任意のポリアズラクトンコポリマー及びオリゴマーを熱可塑性ポリマーと溶融ブレンドするのに使用できうる。これらのブレンドは相溶性である必要はない。ところで、非相溶性ブレンドと生物学的に活性な物質との反応性はポリマーブレンドの非相溶性により損われない。一般に、アズラクトンコポリマーについての混合条件及び温度条件はアズラクトンホモポリマーを溶融ブレンドするのと類似である。更なる加工にとって適当なポリアズラクトンブレンドを作るため、アズラクトン修飾型可塑性組成物の溶融ブレンドは熱可塑性ポリマーのバルク特性を悪く変化すべきでない。溶融流動指数は重要なバルク特性である。このアズラクトン修飾型組成物は、熱可塑性ポリマー単独の溶融流動指数の約50％以内から熱可塑性ポリマー単独の溶融流動指数の約99％以内に範囲する溶融流動指数（ｇ／10min ）を有しうる。好ましくは、このアズラクトン修飾型組成物の溶融流動指数は熱可塑性ポリマー単独の溶融流動指数の約75％以内である。報告のプロセスに従ってアズラクトングラフト又はブレンド組成物を形成した後、これらの組成物を微孔質膜に成形せしめることができうる。図１の模式図に従い、アズラクトン熱可塑性組成物をホッパー10から押出機14へとスターブドフィードする。この組成物を、ポート12を介して押出機14に注入して化合物をブレンドしながら溶融ブレンドへと成形せしめる。好適なブレンド用化合物は一般に溶媒又は溶媒混合物であって、高温においてポリマーと均質な溶液を形成するであろう、且つ均質混合物をその組成物の結晶温度よりも低い温度冷却したときに二相を形成するであろうものである。例えば、鉱物油が好適な溶媒であり、なぜならそれは高温においてポリオレフィンと均質な溶液を形成するが、その溶液を冷却すると二相を形成するからである。アズラクトン熱可塑性組成物と混合すべきブレンド用化合物の量はベースポリマー樹脂に依存する。例えば、高密度ポリエチレンの溶融ブレンドを形成するのに用いる鉱物油の量は約55〜80重量％であり、ポリプロピレン及びポリメチルペンテンについての溶融ブレンドを形成するのに使用する鉱物油の量は約30〜75重量％である。所望するなら、少量の核成形剤、例えば顔料及びポリソルビトール誘導体を溶融ブレンドに加えてよい。押出機14はこの組成物及びブレンド用化合物の均質な溶融物を形成するのに十分な温度に保っておく。一般に、その温度は、溶融ブレンドの温度をこの組成物の溶融温度より高くに上昇させるが、この組成物の熱分解をもたらしめない値に設定する。必要ならば、押出機14は、均一で均質な溶融ブレンドが得られるのを確実なものとするため、図示していない定常ミキサーを含みうる。この押出機14は好ましくは、その溶融ブレンドがこの組成物の融点より高い温度に達したときに、ホット溶融ブレンドをダイ16を介して低温ローラー又はキャスティングホイール上に押出せるような形態をとっている。キャスティングホイール18の温度はポリマーの融点より低い温度に保ち、従ってこの溶融ブレンドがそのキャスティングホイールに接触している二相を形成するようにする。ポリオレフィンに関して、キャスティングホイールは一般に30〜180℃の温度に保っておく。別のキャスティングホイール、例えば模様付ホイールを使用してよい。溶融ブレンドは冷却されると二相系に分れ、ブレンド化合物が第一の相に、そしてポリマー組成物が第二の相となる。二相が形成された後、ブレンド用化合物を次にエクストラクター20の中でポリマーから分離させる。エクストラクター20 は好ましくはブレンド用化合物と相溶性の溶媒を使用し、そして好ましくは非水性溶媒でもある。適当な溶媒にはトリクロロエタン及びフッ素化炭化水素、並びにフッ素化炭化水素の混合物が含まれる。好ましくは、この非水性抽出溶媒は冷却溶融ブレンドからブレンド化合物を押出するのに使用した後に除去及びリサイクルする。ブレンド化合物を抽出した後、得られるマトリックスをドライアー22の中で高温で乾かし、全ての抽出溶媒の完全な除去を確実なものとする。乾燥マトリックスを次にオリエンター24において少なくとも装置方向に延伸し、次いで好ましくはテンター26において横断方向において延伸する。一般に、乾燥マトリックスは装置及び横断方向の両方において約３倍まで伸長する。粒子及び連結フィブリルの形成は一般に延伸プロセスの際に形成される。二軸延伸材料を供する装置及び横断方向における延伸が好ましいが、当業者は所望するならば乾燥マトリックスを単一方向において延伸してよいことを理解するであろう。延伸後、その膜をコア28の上に巻き付ける。アズラクトン含有膜を好ましくは水又は水蒸気の非存在で保管し、アズラクトンの加水分解又は劣化を防ぐ。本発明のアズラクトン熱誘発式相分離させた膜は、様々な生物学的に有用なリガンドにより更に修飾せしめてよい。例えば、本膜において使用するためのリガンドはアズラクトン反応性の求核官能基を有する生物学的に活性な材料を含みうる。生物学的に活性な材料の限定でない例は、生物学的、免疫化学的、生理学的又は薬理学的に活性な物質である。生物学的に活性な物質の例にはタンパク質、ペプチド、ポリペプチド、抗体、抗原性物質、酵素、補因子、インヒビター、レクチン、ホルモン、レセプター、凝集因子、アミノ酸、ヒストン、ビタミン、薬剤、細胞表層マーカー及びそれらと相互作用する物質が含まれる。生物学的に活性な物質のうち、タンパク質、酵素及び抗原性物質が本アズラクトン修飾型膜に複合するのに所望される。タンパク質、酵素及び抗原性物質の非限定例には、天然及び組換プロテインＡ、イムノグロブリン、例えばラット、ヒト、ウシ、ウサギ及びマウスのそれ、コンカナバリンＡ、ウシ血清アルブミン、チログロブリン、アポフェリン、リゾチーム、カルボニックアンヒドラーゼ、リパーゼ、ブタ肝臓エステラーゼ、ペニシリンアシラーゼ及び細菌性抗原が含まれる。固定化タンパク質、酵素及び抗原性物質についての利用はEP 0,392,735号に報告されている。実施例以下の実施例は本発明の実施を更に説明するために提供し、本発明の範囲を限定するものではない。本実施例において、記載の方法に従って調製した膜の物理特性は以下の試験及び手順に従って決定した。膜試験１基礎重量（ｇ／ｍ²）１．10×10cmサンプルをカット又は打ち抜く。２．サンプルを±0.001ｇで秤量する。３．100を乗じてｇ／ｍ²の基礎重量を得る。厚み（μ：ミクロン）１．低圧のぎすで測定する。２．milからミクロンに換算する（１mil＝25.4ミクロン）。密度（ｇ／cm³）１．基礎重量及び厚みの値を得る。２．基礎重量を10,000で除して、ｇ／ｍ²からｇ／cm²へと換算する。３．ミクロン厚みを10,000で除して、その単位をミクロン（μ）からセンチメーター（cm）に換算する。４．換算基礎重量を換算厚みで除してｇ／cm²の密度を得る。膜試験２水湿潤性（スケール１〜５；＃sec）１．サンプルを直径47mmのディスクに打ち抜く。２．ペトリ皿に水を半分にまで満たし、そして10〜15滴の１％（ｗ／ｖ）の水性ブロモフェノールブルー指示薬を加える。３．ストップウォッチを使用し、サンプルをこのブルー水性溶液で湿らすのにかかる秒数（±0.1ｓ）を決定する。４．膜の濡れ特性を決定するのに下記のスケールを使用：１）瞬間的に均質に湿る（＜１秒）；２）ゆっくりと均質に湿る（時間で報告）；３）瞬間的に部分的に湿る（＜１秒）；４）ゆっくりと均質に湿る（時間で報告）；５）疎水性；全く湿らず。膜試験３取扱い性（＃Ｃ，＃Ｐ）１．サンプルから直径47mmのディスクを打ち抜く。２．ディスクを手のひらに載せ、そして10秒間でボール状へともみくちゃにする。３．このディスクを平らにし、そして目眼で見える亀裂の数（＃Ｃ）及び破片（＃Ｐ）を決定する。張力及び伸び率１．装置（MD）及び横断（TD）方向の両方について、ASTMD882-83を利用して張力及び伸び率を決定する。膜試験４水流速（cc／min）１．直径47mmのディスクにサンプルを打ち抜く。２．もしサンプルが湿潤性（親水性）なら、段階３に行く。もしサンプルが湿らない（疎水性）なら、エタノールに浸し、次いで水で直接すすぎ、段階３に行く。３．サンプルをヌクレオポアウォーターフローチャンバー（Nucleopore Water Flow［Model 6005087，Nucleopore，Pleasanton，CA］）に入れ、そしてシールする。４．チャンバーに200mlの蒸留脱イオン水を満たす。５．圧力ゲージを10psiに設定する。６．空のビーカーを前秤量する。７．チャンバーに通じるように圧力パージを開き、そして25mlの水を廃棄ビーカーにパージする。８．出口ホースを前秤量済みビーカーに移し、タイマーをスタートさせ、100m lの水を集め、前秤量済みビーカーを除去／移動し、そしてタイマーを停止させる。９．集めた約100mlの水を有するビーカーを再秤量し、そして集めた水の重量を決定する。 10．水流速を決定するのに下記の式を利用する。 10psiでの水線束（cc／min・cm²）１．水流速値を得る。２．水流速値をディスク面積（17.35cm²）で除し、cc／min-cm²の単位の膜の水線束値を得る。透過率（cc／min・cm²・psi）１．膜の水線束値を計算する。２．水線束値を10psiで除して、圧力に対して標準化し、cc／min・cm²・psiの単位の透過率を得る。透過係数（cc・cm／min・cm²・psi）１．膜の透過率を計算する。２．透過率の値に膜の厚み（cm）を乗じ、その透過係数を得る。膜試験５孔サイズ（μ：ミクロン）膜サンプルの平均孔サイズをASTM F316-86（泡立ち点）を用いて決定する。多孔度（％気孔率）サンプルのおよその％気孔率（多孔度×100）を以下の式を利用して得る：実施例１−アズラクトン−グラフト／高密度ポリエチレン膜７箇所の独立コントロールゾーンを有する１及び１／４インチ（ 32mm）の一軸押出機のホッパー（Killion KN-125; Cedar Grove，N.J.）に高密度ポリエチレンのペレット（HDPE，Dow 8345N，Midland，MI）をスターブドフィードした。テトラヒドロフラン中の開始剤（50：50（重量：重量）のLUPERSOL 1 01（２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン）：LU PERSOL 130（２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキス −３−イン）；AtoChem，Farmindale，N.Y.）含有溶液を窒素雰囲気下で押出供給スロートの中に、ポリマー重量を基礎に0.1重量％の開始剤を供する速度でドリップした。モノマー２−エテニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５ −オン（VDM，SNPE，Inc，Princeton，NJより入手可能）をバレルゾーン３と４との間のポートの中に供給した。押出機のスピードを75rpmに設定し、そして供給速度を８ｇ／分の総流速を供するように調節した。フィードスロートは水冷却しておいた。ゾーン１〜７を加熱した；ゾーン１は150℃、ゾーン２は160℃、ゾーン３は170℃、ゾーン４及び５は180℃、ゾーン６及び７は190℃に、そして先端アダプターは190℃にした。押出物をフッ素化冷却剤（FLUORINET熱転写液41-2 700-3246-3，3M，St．Paul，MNより入手可能）及びドライアイスのバスの中で急冷した。次いでペレット化し、そしてドライ窒素下で保存した。得られるグラフト化ポリマーは３重量％のVDMを含んでいた。第二工程において、グラフト化コポリマーを、フラットフィルムダイの付いた 25mmの二軸押出機のホッパー（Model ZE 25，Bertstorff，Hannover，Germany）の中に導入した。グラフト化コポリマーを押出機の中に3.2lb（1.5kg）／時間の速度で供給し、そしてこの押出機を81b（3.6kg）／時間の仕込み速度で作動させた。鉱物油（SUPERLA Mineral Oil 31-USP，Amoco，Chicago，IL）を押出機の中に注入ポートを介して、40重量％のグラフト化コポリマーと60重量％の鉱物油とのブレンドを供する速度において導入した。この混合物を透明フィルムとして滑らかなキャスティングホイールの上に32℃の温度及び1.8ｍ／分のキャスティングスピードでキャストした。押出機のゾーン温度は以下の通りにした：ゾーン１は196℃、ゾーン２及び３は265℃、ゾーン４は216℃、ゾーン５〜９は165℃。フィルムを１，１，１−トリクロロエタンを有する金属フレームの中で15分洗い、次いで換気フッドの中で周囲温度において風乾した。それをそのもとの長さ／幅の1.5倍に、フィルムストレッチャー（TM LongStretcher，Somer ville，NJ）で74℃において二軸伸長させた。得られるフィルムをデシケーターの中で保管した。この膜の物理特性を表１に挙げる。実施例２−アズラクトン−グラフト／高密度ポリエチレン膜実施例１の方法を利用し、高密度ポリエチレン（Dow 8345N，Midland，MI）上にグラフトされた５重量％のVDMを含むコポリマーを調製した。得られるグラフトコポリマーを次に実施例１記載の手順を利用してフィルムに仕上げ、そしてデシケーターの中に保管した。この膜の物理特性を表１に挙げる。実施例３−アズラクトン−グラフト／ポリプロピレン膜二軸押出機（Model ZE-40X40D，Bertstorff，Hannover，Germany）を使用すること及びプロセスゾーンを180℃に保つことを除き実施例１の一般的方法を利用し、ポリプロピレン（PP，PRO-FAX 6723，HIMONT，Willmington，DE）上にグラフトされた３重量％のVDMを含むコポリマーを調製した。ポリマーの重量に基づく50重量％のみの鉱物油、49.5重量％のVDMグラフト化ポリプロピレン及び0.5重量％のポリオールアセタール核形成剤（MILLAD 3905，Milliken Chemical Spart anburg，SC）により実施例１の一般的方法を利用し、このポリマーをフィルムに仕上げ、HCFC-123（VERTREL 423，DuPon t，Willington，DE）で洗い、次いで延伸せずにデシケーターの中に保管した。この膜の物理特性を表１に挙げる。実施例４−アズラクトン−グラフト／ポリメチルペンテン膜二軸押出機（Model ZE-40X40D，Bertstorff，Hannover，Germany）を使用し、プロセスゾーンを260℃に保ち、そして開始剤系をテトラヒドロフラン中の50重量％の25：25：50のLUPERSOL 101：LUPERSOL 130：クメンヒドロキシペルオキシド（AtoChem，Farmington，N.Y.）とすること除き実施例１の一般的方法を利用して、ポリメチルペンテン（TPX，Mitsui Petrochemical Industries，Ltd.，To kyo，Japan）上にグラフトされた３重量％のVDMを含むコポリマーを調製した。実施例１の一般的方法を利用し、このコポリマーを２32℃においてフィルムに仕上げ、HCFC-123（Vertel 423，DuPont，Willington，DE）で洗い、138℃で二軸延伸し、そしてデシケーターの中で保管した。この膜の物理特性を表１に挙げる。実施例３−ポリアズラクトン／高密度ポリエチレンブレンド及びポリアズラクトン／ポリプロピレンビーズテトラヒドロフラン中の固形分35％のアズラクトンホモポリマー溶液（テトラヒドロフラン中でのVDM（SNPE）と0.5重量％のアゾビスイソブチロニトリル（VA ZO 64）との溶液重合により調製した約11,000の数平均分子量を有する固形粉末）をポリオレフィンと、共回転式二軸押出機（Model ZE-40X40D，Bertstorff，H annover，Germany; rpm109、アンペア31.，ボルト108、ゾーン温度：ゾーン１− 25℃；ゾーン２〜４−180℃；ゾーン５−170℃；ゾーン６−180℃；ゾーン７−1 77℃；ゾーン８−125℃；ゾーン９−195℃；ゾーン10−200℃；ゾーン11−205℃ ）の中でブレンドした。ポリオレフィン、高密度ポリエチレン（9255 Hoechst）又はポリプロピレン（6723 HiMont Pro-Fax）をK-tron秤量フィーダーを用いて押出機の供給スロートの中に固体供給した。また、押出機の供給スロートへの供給は、Gilson High pressure Liquid Chromatography Pumpを用い、テトラヒドロフラン中の35％固形分のアズラクトンホモポリマー溶液とした。ポンプの流速は15lb／hrのブレンド材料を供するため、ポリオレフィン中で2.5％のアズラクトンホモポリマー（8.1ml／min）及び5.0％のアズラクトンホモポリマー（16.2m l／min）をもたらすように調節した。秤量フィーダーも15lb／hrに設定した。押出機のゾーン９において真空ポンプを、材料中の任意の揮発分を除去するために使用した。このブレンドを糸状にして低温（ドライアイス）FLUORINET液状溶液（3M，St．Paul，MN）の中に押出し、そこでその糸を冷却し、そしてConairペレタイザーを用いてペレット化した（Bay City MIのCon Air Group）。実施例６−ポリアズラクトン／高密度ポリエチレン膜及びポリアズラクトン／ポリプロピレン膜の製造実施例１の一般的方法を利用し（ただし、下記に示すプロセス温度ゾーンを有する二軸押出機Model ZE-40X40D，Bertstorff，Hannover，Germanyを使用した：ゾーン１−248℃、ゾーン２−271℃、ゾーン３−271℃、ゾーン４−248℃及びゾーン５−177℃）、ブレンドアズラクトン組成物をフィルムへと仕上げた。更に、ポリプロピレンをベースポリマーとして使用したとき、ブレンドポリマーの重量％は35重量％、そして鉱物油の重量％は65重量％とした。このブレンドアズラクトンフィルムの物理特性を表２に挙げる。実施例７−比較例３種類のコントロールサンプルを実施例の第二段階と類似の方法で調製した。３種類のベース樹脂（高密度ポリエチレン8354N：Dow；ポリプロピレン：Profax 6723：HiMont；ポリメチルペンテン：Mitsui Petrochemical Industries，Ltd. ，Tokyo，Japan）にはグラフトを施さず、単に膜へと加工した。ポリプロピレンの場合、Millad核形成剤（ポリマーを基礎に0.5重量％）及び50重量％の鉱物油をVDMグラフト化樹脂の代わりに使用した。アズラクトンを含まないこの３種類の膜の物理特性を表３に挙げる。実施例１〜４及び６に記載の膜のタンパク質を結合せしめる能力を以下の手順を利用して決定した。プロテインＡ（Repligen，Cambridge，MA）をIodo-Beads （Pierce Chemical Co.，Rockford，IL）を用いてNaI¹²⁵で放射性ヨウ素化し、そして250μｇ／mlの最終タンパク質濃度で、4900〜5800cpmの比放射能／緩衝液中に溶解された１μｇのタンパク質に希釈した。２種類の緩衝液を使用した。PB S緩衝液は25mMのリン酸ナトリウム及び150mMの塩化ナトリウムを含み、7.5のpH を有する。硫酸緩衝液は25mMのリン酸ナトリウム及び1.5mMの硫酸ナトリウムを含み、7.5のpHを有する。標準の事務用ペーパーパンチを用いて各フィルムからディスク（直径８mm）を打ち抜いた。各ディスクを2.0mlのポリプロピレンマイクロ遠沈管に入れ、次いで200μｌのプロテインＡと２時間周囲温度でゆらしながらインキュベートした。各ブレンド及びコントロールを三重測定した。２時間後、タンパク質溶液を除去し、そして未反応のアズラクトンを、そのディスクを 1.0Ｍのエタノールアミン（25mMのリン酸ナトリウム、pH9.0中の500mlの溶液）と１時間ゆらしながらインキュベートすることにより不活性化させた。全てのディスクを最低15分、500μｌのPBS緩衝液ですすいだ。結合した放射能をPack ard Gamma Scintillation Spectrometer（Model 5230；Packard Instruments，D owners Grove，IL）で決定した。最初の放射能決定に続き、ディスクを500μｌのドデシル硫酸ナトリウム（SDS）水性溶液と４時間37℃でインキュベートした。そのディスクを温めたSDS溶液で３回すすぎ、そして残留放射能を決定した。S DSはタンパク質変性剤であり、そしてフィルムから収着タンパク質（共有複合とは異なる）を除くのを担う。膜のタンパク質結合能は表１，２及び３に挙げられており、そして表４及び５にまとめる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者カンガス，スティーブンエル. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポール，ポストオフィスボックス 33427（番地なし)

Claims

【特許請求の範囲】１．熱可塑性ポリマーにグラフトされているアズラクトン官能モノマー押出物を有する結晶性押出グラフト化アズラクトン熱可塑性組成物を含んで成る微孔質材料であって、ここでこの微孔質材料は複数の、間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一の形態であり、等軸方向に並んだ、押出グラフト化アズラクトン熱可塑性組成物の粒子を特徴とする内部構造を有し、この材料全体にわたる隣り合う粒子は、相互連結微孔のネットワークを有する材料を供するように互いと隔てられており、且つこの押出グラフト化アズラクトン熱可塑性組成物の複数のフィブリルにより互いと連結されている、前記微孔質材料。２．結晶性熱可塑性ポリマーにグラフトされたビニルジメチルアズラクトン押出物を含んで成る、相互連結した微孔のネットワークを供するように複数のフィブリルで相互連結された、間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一の形態であり、等軸方向に並んだ粒子のネットワークを有する膜。３．前記熱可塑性ポリマーが、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン又はそれらの混合物より成る群から選ばれる、請求項１記載の膜。４．熱可塑性ポリマーにブレンドされているアズラクトン官能モノマーを有する結晶性押出ブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物を含んで成る微孔質材料であって、ここでこの微孔質材料は複数の、間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一の形態であり、等軸方向に並んだ、ブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物の粒子を特徴とする内部構造を有し、この材料全体にわたる隣り合う粒子は、相互連結微孔のネットワークを有する材料を供するように互いと隔てられており、且つこのブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物の複数のフィブリルにより互いと連結されている、前記微孔質材料。５．結晶性熱可塑性ポリマーにブレンドされたポリビニルジメチルアズラクトンホモポリマー押出物を含んで成る、相互連結した微孔のネットワークを供するように複数のフィブリルで相互連結された、間隔の置かれ、ランダムに配置され、不均一の形態であり、等軸方向に並んだ粒子のネットワークを有する膜。６．前記熱可塑性ポリマーが、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン又はそれらの混合物より成る群から選ばれる、請求項１記載の膜。７．アズラクトン修飾型熱誘発式に相分離した膜を作る方法であって、ａ）アズラクトン修飾型組成物を形成する、ｂ）ａ）のアズラクトン修飾型組成物をブレンド化合物と、均質な溶融ブレンドを供する高温において混合することによって膜を形成する、ｃ）二相製品を溶融ブレンドから形成する、ｄ）このブレンド化合物を前記二相製品から除去する、そしてｅ）前記製品を少なくとも一方向において延伸して延伸膜を供する、ことを含んで成る方法。８．前記アズラクトン修飾型組成物が請求項１記載の結晶性押出グラフト化アズラクトン組成物である、請求項７記載の方法。９．前記アズラクトン修飾型組成物が請求項４記載の結晶性押出ブレンド化アズラクトン熱可塑性組成物である、請求項７記載の方法。 10．前記アズラクトンポリマー材料が、活性化ポリオレフィンを（式中、Ｒ¹は水素又はメチルであり、そしてＲ²及びＲ³は、独立して、１〜1 4個の炭素原子を有するアルキル、３〜14個の炭素原子を有するシクロアルキル、５〜12個の炭素原子を有するアリール、６〜26個の炭素原子並びに０〜３個の硫黄、窒素及び非過酸化酸素原子を有するアレニルであるか、又はＲ²及びＲ³はそれらが付加されている炭素原子と一緒になって４〜12個の炭素原子を有する炭素環を形成している）より成る群から選ばれるアルケニルアズラクトンモノマーと接触させることにより形成されるものである、請求項７記載の方法。 11．前記アズラクトンポリマー材料が、熱可塑性ポリマーを、（式中、Ｒ¹は水素又はメチルであり、そしてＲ²及びＲ³は、独立して、１〜14 個の炭素原子を有するアルキル、３〜14個の炭素原子を有するシクロアルキル、５〜12個の炭素原子を有するアリール、６〜26個の炭素原子並びに０〜３個の硫黄、窒素及び非過酸化酸素原子を有するアレニルであるか、又はＲ²及びＲ³はそれらが付加されている炭素原子と一緒になって４〜12個の炭素原子を有する炭素環を形成している）より成る群から選ばれるアルケニルアズラクトンモノマーのホモポリマー又はコポリマーと接触させることにより形成されるものである、請求項７記載の方法。 12．前記ブレンド化合物が鉱物油である、請求項７記載の方法。 13．前記鉱物油を抽出により二相製品から除去する、請求項12記載の方法。 14．前記製品が二相フィルムである、請求項７記載の方法。 15．前記膜が二軸延されている、請求項７記載の方法。