JPH107835A - 多孔質体の製造方法および多孔質体 - Google Patents

多孔質体の製造方法および多孔質体

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JPH107835A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/ま
たはオリゴマー(a)と、(a)を溶解させ、かつ
(a)から成る架橋ポリマー(A)をゲル化させる溶剤
(B)とを含有する重合性溶液(I)を賦形した後、架
橋重合させて架橋ポリマー(A)のゲル状成形物とな
し、次いで(B)と相溶するが、(A)はゲル化させな
い凝固液(C)と接触させる多孔質体の製造方法、及び
架橋ポリマー(A)と非架橋ポリマー(D)とのセミI
PN型ポリマーアロイから成る多孔質体。 【効果】 優れた力学強度と耐熱性を兼ね備えた多孔質
体を製造することができ、多孔質体の表面に種々の官能
基の導入や、孔径の制御が容易である。多孔質体は、強
度、硬度、耐熱性等の物性、タンパク質の非吸着性や選
択吸着性などの化学的、生物学的特性を兼ね備えたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な多孔質体の
製造方法および該方法により製造される多孔質体に関す
る。本発明の多孔質体は、精密濾過膜、限外濾過膜、逆
浸透膜、透析膜、吸着剤、バイオリアクター、バイオセ
ンサー、人工臓器等に利用される。
【0002】
【従来の技術】化学工業、電子工業、医薬品工業、食品
工業、排水処理、医療(人工臓器等の医療用具や検査を
含む)、造水等の分野で使用される種々の分離プロセス
において、多孔質膜は、蛋白質、コロイド、バクテリ
ア、ウイルス、塩等の濾過分離の用途に使用されてい
る。また、多孔質ビーズや多孔質繊維などの多孔質体
は、溶剤や蛋白質などの水中に溶解している物質の吸着
剤、気体状物質の吸着剤、クロマトグラフィーの充填
剤、バイオリアクターやバイオセンサーにおける酵素な
どの担体などに使用されている。
【0003】多孔質膜(以下、単に「膜」と称する場合
もある)の製造方法としては、ポリマーの溶液を賦形
し、必要に応じて、表面を若干乾燥させた後、該溶液中
の溶剤と混和する凝固液と接触させてポリマーを網目状
に凝固させる、いわゆる湿式法が最も広く利用されてい
る。しかしながら、湿式法では、溶剤可溶性のポリマ
ー、即ち、リニアポリマーしか使用できないため、耐熱
性、耐圧性、濾過安定性(圧密化)に劣るうえ、膜の改
質が難かしく、親水性膜の製造が困難であるという欠点
があった。即ち、膜濾過の最大の弱点であるファウリン
グ〔膜の汚れによるフラックス(透過流束)の低下〕を
抑制することを目的に、親水性の膜を製造しようとする
と、得られる膜は水膨潤性となって耐圧密化に劣るう
え、その製造にあたって、親水基を導入したポリマー素
材は、水膨潤性となるので、小孔径の膜の製造が困難で
あり、また、アルコール可溶性となって精製が困難であ
った。従って、親水性の膜を製造するには、予め非親水
性の膜を製造した後、表面コーティングなどにより親水
化処理をするという複雑な工程を必要とした。
【0004】一方、特開平5−233号公報には、エネ
ルギー線重合可能なモノマーおよび/またはオリゴマー
と、これらのモノマーおよび/またはオリゴマーとは混
和するが、これらのモノマーおよび/またはオリゴマー
からなるポリマーを溶解しない、あるいはゲル化しない
貧溶剤との混合溶液を賦形した後、必要に応じて、表面
を若干乾燥させ、その後、エネルギー線照射することに
より重合と同時に相分離させることにより多孔質膜を製
造する方法が開示されている。この方法では、モノマー
および/またはオリゴマーとして多官能性のものを使用
することにより架橋ポリマーの膜が製造でき、耐熱性、
耐圧密化性に優れた膜が得られる。また、モノマーおよ
び/またはオリゴマーに親水性のものを加えることによ
り親水性膜の製造が容易である。しかしながら、この方
法においても、分画分子量の小さな親水性膜を作製しよ
うとすると、フラックスの小さいものしか得られなかっ
た。
【0005】以上のような状況は、分離膜だけでなく、
例えば、多孔質ビーズや多孔質繊維のような多孔質体の
場合も同様であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、耐ファウリング性、耐熱性、耐圧密化性に
優れ、かつ孔径を広い範囲で任意に設計した多孔質体と
その製造方法を提供することにある。また、吸着等を目
的とした多孔質体についても、表面特性や孔径を広くコ
ントロールされ、耐熱性や強度の優れた多孔質体とその
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、架橋重合性ビニル
系モノマーおよび/またはオリゴマー(a)と、このモ
ノマーおよび/またはオリゴマー(a)を溶解させ、か
つ該モノマーおよび/またはオリゴマー(a)を架橋重
合させてなる架橋ポリマー(A)をゲル化させる溶剤
(B)とを必須成分として含有する重合性溶液(I)を
用い、これを賦形した後、架橋重合させて架橋ポリマー
(A)のゲル状成形物となし、次いで溶剤(B)と相溶
するが、架橋ポリマー(A)はゲル化させない凝固液
(C)と接触させて凝固させること等を基本とする多孔
質体の製造方法は、
【0008】(1)分離膜の製造では、耐ファウリング
性、耐熱性、耐圧密化性に優れ、かつ孔径を広い範囲で
任意に設計できること、
【0009】(2)また吸着等を目的とした多孔質体の製
造では、表面特性や孔径を広くコントロールでき、耐熱
性や強度の優れた多孔質体が得られること、
【0010】(3)更に上記製造方法で得られる多孔質体
の中でも、架橋ポリマー(A)と溶剤(B)に溶解する
が、凝固液(C)には溶解しない非架橋ポリマー(D)
とのセミIPN型ポリマーアロイからなる多孔質体等
は、強度、硬度、耐熱性等の物性と、タンパク質の非吸
着性や選択吸着性などの化学的、生物学的特性を両立で
き、多孔質体として特に好ましいものであること、を見
い出し、本発明を完成するに至った。
【0011】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、
【0012】(1)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)と、このモノマーおよび/ま
たはオリゴマー(a)を溶解させ、かつ該モノマーおよ
び/またはオリゴマー(a)を架橋重合させてなる架橋
ポリマー(A)をゲル化させる溶剤(B)とを必須成分
として含有する重合性溶液(I)を賦形した後、架橋重
合させて架橋ポリマー(A)のゲル状成形物となし、次
いで溶剤(B)と相溶するが、架橋ポリマー(A)はゲ
ル化させない凝固液(C)と接触させて該ゲル状成形物
を凝固させると共に多孔質化させることを特徴とする多
孔質体の製造方法、
【0013】(2)重合性溶液(I)が、溶剤(B)に
溶解するが、凝固液(C)には溶解しない非架橋ポリマ
ー(D)を含有するものである上記(1)記載の多孔質
体の製造方法、
【0014】(3)重合性溶液(I)に含まれる樹脂成
分中の架橋重合性ビニル系モノマーおよび/またはオリ
ゴマー(a)の含有率が10〜90重量%の範囲にある
(2)記載の製造方法、
【0015】(4)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)が、多官能のモノマーおよび
/またはオリゴマーを10重量%以上含有するものであ
る上記(1)、(2)または(3)記載の製造方法、
【0016】(5)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)が、親水性のビニル系モノマ
ーおよび/またはオリゴマーを含有するものである上記
(1)〜(4)のいずれかに記載の製造方法、
【0017】(6)重合性溶液(I)に含まれる樹脂成
分中の親水性のビニル系モノマーおよびオリゴマーの含
有率が、5〜50重量%の範囲にある上記(5)記載の
製造方法、
【0018】(7)親水性のビニル系モノマーおよび/
またはオリゴマーが、(メタ)アクリル系モノマーおよ
び/またはオリゴマーである上記(5)または(6)記
載の製造方法、
【0019】(8)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)が、分子中にアミノ酸骨格を
有するビニル系モノマーおよび/またはオリゴマーを含
有するものである上記(1)〜(4)のいずれかに記載
の製造方法、
【0020】(9)重合性溶液(I)に含まれる樹脂成
分中の分子中にアミノ酸骨格を有するビニル系モノマー
およびオリゴマーの含有率が5〜50重量%の範囲にあ
る上記(8)記載の製造方法、
【0021】(10)分子中にアミノ酸骨格を有するビニ
ル系モノマーおよび/またはオリゴマーが、(メタ)ア
クリル系モノマーおよび/またはオリゴマーである上記
(8)または(9)記載の製造方法、
【0022】(11)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)が、分子中に糖骨格を有する
ビニル系モノマーおよび/またはオリゴマーを含有する
ものである上記(1)〜(4)のいずれかに記載の製造
方法、
【0023】(12)重合性溶液(I)に含まれる樹脂成
分中の分子中に糖骨格を有するビニル系モノマーおよび
オリゴマーの含有率が、5〜50重量%の範囲にある上
記(11)記載の製造方法、
【0024】(13)分子中に糖骨格を有するビニル系モ
ノマーおよび/またはオリゴマーが、(メタ)アクリル
系モノマーおよび/またはオリゴマーである上記(11)
または(12)記載の製造方法、
【0025】(14)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)が、(メタ)アクリル系モノ
マーおよび/またはオリゴマーである上記(1)〜(1
3)のいずれかに記載の製造方法、
【0026】(15)非架橋ポリマー(D)が、ポリスル
ホン系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマ
ー、スチレン系ポリマーおよびセルロース系ポリマーか
ら成る群から選ばれる1種以上のポリマーである上記
(2)〜(14)のいずれかに記載の製造方法、
【0027】(16)溶剤(B)が、沸点80〜180℃
の範囲にある溶剤である上記(1)〜(15)のいずれか
に記載の製造方法、
【0028】(17)重合性溶液(I)を賦形した後、エ
ネルギー線照射により架橋重合させる上記(5)〜(1
4)のいずれかに記載の製造方法、
【0029】(18)エネルギー線が、紫外線である上記
(17)記載の製造方法、
【0030】(19)凝固液(C)が、水または水溶液で
ある上記(1)〜(18)のいずれかに記載の製造方法、
【0031】(20)重合性溶液(I)を平膜状、管状膜
状または中空糸膜状に賦形する上記(1)〜(19)のい
ずれか1項に記載の製造方法、
【0032】(21)架橋重合性ビニル系モノマーおよび
/またはオリゴマー(a)を架橋重合させてなる架橋ポ
リマー(A)と、該モノマーおよび/またはオリゴマー
(a)を溶解させ且つ架橋ポリマー(A)をゲル化させ
る溶剤(B)には溶解する非架橋ポリマーであって、し
かも該溶剤(B)と相溶するが架橋ポリマー(A)はゲ
ル化させない凝固液(C)には溶解しない非架橋ポリマ
ー(D)とのセミIPN型(半相互貫入型網目構造)ポ
リマーアロイからなることを特徴とする多孔質体、
【0033】(22)非架橋ポリマー(D)の含有率が、
10〜90重量%である上記(21)記載の多孔質体、
【0034】(23)架橋ポリマー(A)が、(メタ)ア
クリル系の架橋ポリマーである上記(21)または(22)
記載の多孔質体、
【0035】(24)架橋ポリマー(A)が、親水性構造
部分を有するポリマーである上記(23)記載の多孔質
体、
【0036】(25)架橋ポリマー(A)が、アミノ酸骨
格を有するポリマーである上記(23)記載の多孔質体、
【0037】(26)架橋ポリマー(A)が、糖骨格を有
するポリマーである上記(23)記載の多孔質体、
【0038】(27)非架橋ポリマー(D)が、ポリスル
ホン系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマ
ー、スチレン系ポリマーまたはセルロース系ポリマーで
ある請求項(24)、(25)または(26)記載の多孔質
体、
【0039】(28)多孔質体が、多孔質膜である請求項
(21)〜(27)のいずれかに記載の多孔質体、
【0040】(29)多孔質膜が、非対称膜である請求項
(28)記載の多孔質体、
【0041】(30)非対称膜が、分画分子量1000〜
300000の非対称膜である請求
【0042】項(29)記載の多孔質体、
【0043】(31)多孔質体が、水との接触角が55度
以下のものである請求項(21)〜(30)のいずれかに記
載の多孔質体を提供する。
【0044】
【発明の実施の形態】まず、本発明の多孔質体の製造方
法を説明する。
【0045】本発明の製造方法で使用する架橋重合性ビ
ニル系モノマーおよび/またはオリゴマー(a)〔以
下、単に、「モノマーおよび/またはオリゴマー
(a)」と称する場合もある〕は、重合により架橋ポリ
マーを得ることができるビニル系のモノマーおよび/ま
たはオリゴマーであり、典型的には2官能以上の多官能
モノマーおよび/またはオリゴマーを含有するビニル系
モノマーおよび/またはオリゴマーが挙げられる。
【0046】本発明におけるオリゴマーとは、重合可能
なビニル系の官能基を有する多量体を指し、その範疇に
は、重合性ポリマー(プレポリマー)も含める。ビニル
系とは、ビニル基、ビニリデン基、アクリル基、メタク
リル基など、ビニル重合可能な官能基を有するものをい
う。多官能モノマーおよび/またはオリゴマーにおいて
は、各官能基は同じものでなくて良いし、ビニル系以外
の重合性および/または架橋性の官能基を含有するもの
であっても良い。
【0047】本発明の製造方法で使用するモノマーおよ
び/またはオリゴマー(a)は、架橋重合性のビニル系
のものであれば特に制約されないが、重合速度の速いも
のが好ましく、エネルギー線硬化可能なものが好まし
い。このため、アクリル系および/またはメタクリル系
〔これを(メタ)アクリル系と記述する。(メタ)アク
リル基、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル
等についても同様である〕のモノマーおよび/またはオ
リゴマー、即ち、(メタ)アクリロイル基含有のものが
好ましい。
【0048】上記モノマーとしては、例えば、エチル
(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル
(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニル
セロソルブ(メタ)アクリレート、n−ビニルピロリド
ン、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペン
テニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシ
エチル(メタ)アクリレート等の単官能モノマー、ジエ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサ
ンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、2,2’−ビス(4−
(メタ)アクリロイルオキシポリエチレンオキシフェニ
ル)プロパン、2,2’−ビス(4−(メタ)アクリロ
イルオキシポリプロピレンオキシフェニル)プロパン等
の2官能モノマー、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)
アクリレート等の3官能モノマー、ペンタエリスリトー
ルテトラ(メタ)アクリレート等の4官能モノマー、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の6官能モ
ノマー等が挙げられる。
【0049】また、オリゴマーとしては、例えば、重量
平均分子量が500〜50000のものが挙げられ、具
体的には、エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸エステ
ル、ポリエステル樹脂の(メタ)アクリル酸エステル、
ポリエーテル樹脂の(メタ)アクリル酸エステル、ポリ
ブタジエン樹脂の(メタ)アクリル酸エステル、分子末
端に(メタ)アクリロイル基を有するポリウレタン樹脂
等を挙げることができる。
【0050】勿論、モノマーおよび/またはオリゴマー
(a)は、これらの混合物であって良い。多孔質体の物
性を調節するために、モノマーおよび/またはオリゴマ
ー(a)が、多官能のモノマーおよび/またはオリゴマ
ーと単官能のモノマーおよび/またはオリゴマーの混合
物であることも好ましく、この場合、2官能以上の多官
能モノマーおよび/またはオリゴマーを、好ましくは1
重量%以上、更に好ましくは10重量%以上含有するこ
とが、多孔質膜の製膜が容易になることから好ましい。
多官能モノマーおよび/またはオリゴマーの含有量の上
限は100重量%であって良い。多官能モノマーおよび
/またはオリゴマーの含有率の最適値は、多官能モノマ
ーおよび/またはオリゴマーの分子構造に依存する他、
分子量や官能基の価数にも依存し、多官能モノマーおよ
び/またはオリゴマーが分子量の小さなものの場合や価
数が高い場合には、含有率は比較的低いことが好まし
い。
【0051】親水性の多孔質体、特に耐ファウリング性
の多孔質膜を作製する場合には、モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)は、親水性のビニル系のモノマーお
よび/またはオリゴマー、即ち、親水性構造部分を有す
るビニル系のモノマーおよび/またはオリゴマー、中で
も(メタ)アクリル系のモノマーおよび/またはオリゴ
マーを含有することが好ましい。親水性構造部分を有す
るモノマーおよび/またはオリゴマーは、多官能であっ
ても良いし、単官能であっても良い。モノマーおよび/
またはオリゴマー(a)を、親水性構造部分を有する単
官能のモノマーおよび/またはオリゴマーと、親水性構
造部分を有しない多官能のモノマーおよび/またはオリ
ゴマーの混合物とすることが、好ましい物性を保ちなが
ら、親水基の種類や量の調整の自由度を増すことができ
るため好ましい。
【0052】ここにおいて、親水性構造部分を有すると
は、分子内に共有結合で親水基を含有することを言い、
例えば、ポリエチレングリコール基、ポリオキシメチレ
ン基、水酸基、糖含有基、アミド基などのノニオン性親
水基;カルボキシル基、スルホン基、燐酸基,亜燐酸基
などのアニオン性親水基;アミノ基,アンモニウム基な
どのカチオン性親水基;アミノ酸含有基、燐酸アンモニ
ウム含有基などの両性イオン基等が挙げられる。
【0053】なお、親水性構造部分を有するモノマーお
よび/またはオリゴマーは、分子内に存在する親水性構
造部分の量が少ない場合には、該モノマーおよび/また
はオリゴマーが親水性を示さない場合がある。本発明に
おける親水性のモノマーおよび/またはオリゴマーと
は、これを単独で重合させて得られるポリマーの水接触
角が60度以下と成るような量だけ親水性構造部分を含
有するものを言う。
【0054】親水性基を導入する場合、重合性溶液
(I)に含まれる樹脂成分(即ち、モノマー、オリゴマ
ーおよびポリマー)中の親水性構造部分を有するモノマ
ーおよび/またはオリゴマーの含有率は、物性と親水性
のバランスの点から、下限は5重量%以上であることが
好ましく、10重量%以上であることが更に好ましい。
また、上限は100重量%であって良いが、50重量%
以下であることが好ましく、30重量%以下であること
が更に好ましい。
【0055】一方、低タンパク吸着性や生体適合性のあ
る多孔質膜を作製する場合、モノマーおよび/またはオ
リゴマー(a)は、分子中に糖骨格を有するビニル系モ
ノマーおよび/またはオリゴマー、中でも(メタ)アク
リル系のモノマーおよび/またはオリゴマーを含有する
ことが好ましい。分子中に糖骨格を有するモノマーおよ
び/またはオリゴマーは多官能であっても良いし、単官
能であっても良い。糖骨格を有する単官能モノマーおよ
び/またはオリゴマーと、親水性構造部分や糖骨格を有
しない多官能のモノマーおよび/またはオリゴマーの混
合物とすることが、上記と同じ理由で好ましい。更に、
膜中に導入された糖骨格に、その他の官能基(例えば、
スルホン酸基)を導入する事により、新たな機能(例え
ば、抗血栓性、タンパク質選択吸着性、光学活性等)を
付与することができる。
【0056】本発明で言う「分子中に糖骨格を有する」
とは、分子中に糖骨格が共有結合で結合されていること
を言い、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノー
ス等の単糖類またはそれら単糖類の誘導体(例えば、メ
チルグルコシド等)、これらの単糖類は環状(五員環ま
たは六員環)または鎖状のものであって良い、そしてマ
ルトース(麦芽糖)、セロビオース、ラクトース(乳
糖)、スクロース等の二糖類またはそれらの誘導体、シ
クロデキストリン等のオリゴ糖またはそれの誘導体、デ
ンプン等の多糖類等で有り得る。
【0057】糖骨格を導入する場合の重合性溶液(I)
中の糖骨格を有するモノマーおよび/またはオリゴマー
の好ましい含有率については、上記親水性構造部分を有
するモノマーおよび/またはオリゴマーの場合と同様で
ある。
【0058】更に、生体適合性や高タンパク吸着性或い
はタンパク質選択吸着性などの性質を持つ多孔質を作製
する場合、モノマーおよび/またはオリゴマー(a)
は、分子中にアミノ酸骨格を有するビニル系モノマーお
よび/またはオリゴマー、中でも(メタ)アクリル系の
モノマーおよび/またはオリゴマーを含有することが好
ましい。分子中にアミノ酸骨格を有するモノマーおよび
/またはオリゴマーは多官能であっても良いし、単官能
であっても良い。アミノ酸骨格を有する単官能モノマー
および/またはオリゴマーと、親水性構造部分や糖骨格
またはアミノ酸骨格を有しないその他の多官能のモノマ
ーおよび/またはオリゴマーの混合物とすることが、上
記親水性構造部分を有するモノマーおよび/またはオリ
ゴマーの場合と同じ理由で好ましい。更に、膜中に数種
類のアミノ酸を同時に導入する事が可能で、これらのア
ミノ酸を組み合わせることにより、新たな機能(例え
ば、抗血栓性、タンパク質選択吸着性、光学活性等)を
付与することができる。
【0059】ここで言う分子中にアミノ酸骨格を有する
とは、分子中にアミノ酸骨格が共有結合で結合されてい
ることを言い、例えば、トリプトファン、アラニン、イ
ソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニ
ン、プロリン、バリン等の疎水性アミノ酸およびそれら
の誘導体、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン
酸、システイン、シスチン、グルタミン酸、グルタミ
ン、グリシン、ヒスチジン、ヒドロキシリシン、ヒドロ
キシプロリン、リシン、セリントレオニンチロシン等の
親水性アミノ酸およびそれらの誘導体、グリシルグリシ
ン、グリシルアラニルフェニルアラニン等のペプチドお
よびポリペプチド、アルブミンなどのタンパク質が挙げ
られる。
【0060】アミノ酸骨格を導入する場合の重合性溶液
(I)中のアミノ酸骨格を有するモノマーおよび/また
はオリゴマーの好ましい含有率については、上記親水性
構造部分を有するモノマーおよび/またはオリゴマーの
場合と同様である。
【0061】上記親水基や糖骨格、およびアミノ酸基を
有するモノマーおよび/またはオリゴマーを単独に用い
ることは勿論のこと、これらを混合して用いることもで
きるし、分子中に複数のこれらの官能基や骨格を有する
モノマーおよび/またはオリゴマーを用いることもでき
る。
【0062】溶剤(B)は、モノマーおよび/またはオ
リゴマー(a)を溶解させ、かつ該モノマーおよび/ま
たはオリゴマー(a)を架橋重合させてなる架橋ポリマ
ー(A)をゲル化させるものであればいかなるものでも
よい。例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケ
トン系溶剤、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、イソプ
ロパノール、ブチロセロソルブ等のアルコール系溶剤;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド等のアミド系溶剤;トルエン等の芳香族炭化水
素系溶剤;ジクロロメタン等の塩素系溶剤;N−メチル
ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ノニオン系界面活
性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤な
どの各種界面活性剤等を好適に用いることができる。勿
論、溶剤(B)は、混合溶剤であって良い。この場合、
単独ではモノマーおよび/またはオリゴマー(a)を溶
解させないものや、架橋ポリマー(A)をゲル化させな
いものを含有していても良い。また、溶剤(B)は、固
体成分を溶解して含有していても良い。この固体成分と
しては、例えば、ポリマーであって良い。この場合、含
有される成分は、後述の凝固液(C)、例えば、水に単
独で相溶もしくは溶解するものである。溶剤(B)とし
ては、水と相溶するものであることが、工業的製造にあ
たって好ましい。
【0063】また、溶剤(B)は、後述するように、非
対称多孔質膜を形成させる場合、好ましい範囲の孔径を
有する緻密層を形成させ、かつ膜のフラックスを高くす
るためには、沸点80〜180℃のものであることが好
ましい。
【0064】本発明で用いる重合性溶液(I)は、モノ
マーおよび/またはオリゴマー(a)と溶剤(B)を必
須成分として含有する混合溶液である。重合性溶液
(I)は概ね均一であれば良く、少量の非混和部を含有
していても良いが、均一であることが好ましい。重合性
溶液(I)中の溶剤(B)の割合は、空隙率が高く、充
分な強度を有する多孔質体が製造でき、膜の場合には充
分な透過量が得られることから、10〜90重量%の範
囲が好ましく、70〜85重量%の範囲が特に好まし
い。
【0065】重合性溶液(I)は、その他の成分を溶解
または分散した状態で含有することも可能であり、例え
ば、重合開始剤、酸、アルカリ、塩、揮発性または不揮
発性溶剤などの孔径調節剤、ポリマー、無機物等を溶解
または分散した状態で含有することができる。
【0066】本発明の製造方法では、重合性溶液(I)
を目的の形状に賦形した後、モノマーおよび/またはオ
リゴマー(a)を架橋重合させる。目的の形状に賦形す
る方法は任意であり、例えば、平膜の場合は支持体上へ
の流延、不織布等の多孔質支持体へのコーティング、ノ
ズルからの押し出しなど、中空糸膜の場合は2重円管ノ
ズルを用いて、液体または気体を芯として押し出す方法
など、更にビーズ状多孔質体の場合は、気体中や液体中
への押し出し、噴霧、滴下、重合性溶液(I)の構成成
分と混和しない液体中での分散などがある。勿論、この
行程で賦形される形状は最終形状と異なっていても良
い。例えば、本工程で塊状に賦形し、得られたものを粉
砕して最終形状の粉体とすることも可能である。
【0067】重合性溶液(I)中のモノマーおよび/ま
たはオリゴマー(a)を架橋重合させる方法は、任意で
あり、例えば、加熱、エネルギー線照射等により架橋重
合させることができるが、重合速度が速く、後述のよう
に厚み(深さ)方向に孔径分布を有する多孔質体の製造
が容易であることから、エネルギー線照射による架橋重
合が好ましい。
【0068】エネルギー線としては、例えば、電子線、
γ線、X線、紫外線、可視光線、赤外線等を用いること
ができ、中でも装置および取扱いの簡便さから紫外線を
用いることが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.
1〜5000mW/cm2 の範囲が好ましく、10〜10
00mW/cm2 の範囲が更に好ましい。その照射時間も
任意であるが、一般に0.1〜100秒程度が好まし
い。また、エネルギ−線として紫外線や可視光線を用い
る場合には、重合速度を速める目的で、重合性溶液
(I)に光重合開始剤を含有させることも好ましい。更
に、紫外線の照射を不活性ガス雰囲気下で行うことによ
って、重合速度を速め、かつ重合度を上げることが可能
である。電子線もまた本発明に用いることのできる好ま
しいエネルギー線であり、電子線を用いると、溶剤、凝
固液、その他の添加剤などの柴外線吸収の影響を受けな
いため、これらの選択の幅が広がると共に、製膜速度も
向上する。なお、加熱により架橋重合させる場合におい
ても、重合開始剤を添加することが好ましい。
【0069】重合性溶液(I)の賦形物を架橋重合させ
ると、モノマーおよび/またはオリゴマー(a)の重合
反応と架橋反応が同時に進行し、架橋ポリマー(A)が
生成する。架橋ポリマー(A)は生成と同時に溶剤
(B)によりゲル化した状態となるため、架橋重合に伴
い、賦形物は流動性を失い、ゲル状となる。重合と架橋
とは別工程であっても良く、例えば、加熱により重合さ
せた後、エネルギー線等によって架橋させることも可能
である。
【0070】重合性溶液(I)の賦形物から溶剤(B)
の一部を揮発させた後に架橋重合を行うことにより、最
終生成物として、厚み(深さ)方向に孔径分布を有する
多孔質体、例えば、孔径の小さな緻密層と、孔径がそれ
より大きな支持層とからなる非対称多孔質体を得ること
ができる。これは、多孔質体が膜の場合に特に重要であ
る。
【0071】溶剤(B)の一部を揮発させるには、空
気、窒素、不活性ガスなどの気流を重合性溶液(I)の
賦形物と接触させる方法や、気流を当てずに一定時間乾
燥させる方法、赤外線を照射する方法など任意の方法を
採用し得る。
【0072】本発明の製造方法では、緻密層を薄く形成
することで、同じ孔径でフラックス(透過流束)を高く
することが可能になる。薄い緻密層を形成するために
は、溶剤(B)として特定の沸点、例えば、80〜18
0℃の溶剤を使用することや重合がエネルギー線による
架橋重合であることが好ましい。
【0073】本発明において、厚み方向に孔径分布を有
する多孔質体が得られる理由や機構については、未解明
であるが、溶剤(B)の一部を揮発させることによりモ
ノマーおよび/またはオリゴマーの濃度分布が形成され
た状態で架橋重合することにより、厚み方向において異
なる架橋構造が形成されることが理由であると推定され
る。厚み方向の孔径分布(またはその元となる構造)の
形成は、湿式法が相分離の段階でなされるのに対し、本
発明の多孔質体の製造方法においては、架橋重合による
ゲル化の段階でなされている。これは、本工程で乾燥時
間を変える実験を行なうと緻密層の孔径が変化するが、
架橋重合後の凝固液(C)と接触させる前の工程で乾燥
時間を変えることによっては殆ど緻密層の孔径が変化し
ないことから明らかである。
【0074】本発明の製造方法では、架橋重合により得
られたゲル状成形物を、溶剤(B)と相溶するが、架橋
ポリマー(A)はゲル化させない凝固液(C)と接触さ
せることにより、該ゲル状成形物を凝固させると共に多
孔質化させる。接触方法は任意であり、凝固液(C)へ
の浸漬、凝固液(C)のスプレー等が挙げられるが、浸
漬が好ましい。凝固液(C)は上記の性質を有すること
の他には特に制約はなく、例えば、カプリン酸メチル等
のアルキルエステル類、ジイソブチルケトン等のジアル
キルケトン類、水、アルコール類などが使用できるが、
水またはアルコール類、例えば、メタノール、エタノー
ル、プロパノール類、ブタノール類が好適である。ま
た、水は、塩、イオン、酸、アルカリ、有機物、無機物
の溶液で有り得る。これらの凝固液中では、特に水およ
び水溶液が工業的製造にあたって好適である。
【0075】凝固により得られた多孔質体は、必要に応
じて、任意の方法による洗浄により、残留する溶剤
(B)、残留するモノマーおよび/またはオリゴマー
(a)、残留する重合開始剤、凝固液(C)等を除去す
る。洗浄には、多孔質体中の残留物を充分に溶解するこ
とができ、しかも多孔質体を構成するポリマーを溶解さ
せない洗浄剤を用いることができる。
【0076】本発明の製造方法においては、重合性溶液
(I)に、溶剤(B)には溶解するが、凝固液(C)に
は溶解しない非架橋ポリマー(D)を添加することも好
ましい。非架橋ポリマー(D)を添加することにより、
重合性溶液(I)の粘度が上昇し、目的の形状に賦形
しやすくなる、多孔質体の物性や化学的特性、例え
ば、耐ファウリング性、耐熱性、耐圧密化性、強度等を
変えることができる、多孔質体の孔径を容易に変える
ことができる、といったメリットがある。
【0077】上記については、特に多孔質体が不織布
で強化された多孔質膜や、中空糸膜の場合に添加のメリ
ットが発揮される。については、架橋ポリマー(A)
とのセミIPN(半相互貫入型網目構造)型ポリマーア
ロイを形成すると考えられ、ポリマーアロイのメリット
であるところの、目的の物性を実現しやすく、個々のポ
リマーだけでは実現しにくい物性を実現できると言った
メリットが生じる。については、非架橋ポリマー
(D)の架橋ポリマー(A)との親和性(両者が相分離
していても良い)、溶剤(B)に対する溶解性、凝固液
(C)との親和性等のバランスによって孔径が変化す
る。そのため、適当な非架橋ポリマー(D)を選択する
ことによって、孔径を広い範囲で調節することが可能に
なる。
【0078】非架橋ポリマー(D)としては、溶剤
(B)には溶解するが、凝固液(C)には溶解しないも
のであれば任意の非架橋性ポリマーが使用できるが、本
発明の製造方法で使用するエネルギー線に不活性である
こと、即ち、重合、架橋、分解等の反応が実質的に生じ
ないものであることが好ましい。強度、伸度、剛性、耐
熱性、耐久性などの物性に優れた多孔質体を作製するた
めには、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポ
リスルホン系ポリマー;脂肪族ポリアミド、芳香族ポリ
アミド、脂環属ポリアミドなどのアミド系ポリマー;ア
セチルセルロース、ニトロセルロース、エチルセルロー
スなどのセルロース系ポリマー;ポリメチルメタクリレ
ート、ポリアクリロニトリルなどの(メタ)アクリル系
ポリマー;ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系ポリマ
ー;芳香属ポリイミドなどのイミド系ポリマー;スチレ
ン系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー等であるこ
とが好ましく、これらの中でも、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、芳香属ポリアミド、芳香属ポリイミド
が特に好ましい。
【0079】孔径の大きな多孔質体を作製する場合に
は、非架橋ポリマーとして、ポリフッ化ビニリデンなど
のフッ素含有ポリマーを用いることが好ましく、また、
親水性の高い多孔質体を作製する場合には、非架橋ポリ
マーとして、セルロース系ポリマーを用いることが好ま
しい。
【0080】重合性溶液(I)に非架橋ポリマー(D)
が含まれる場合には、重合性溶液(I)に含まれる樹脂
成分(即ち、モノマー、オリゴマーおよびポリマー成
分)中におけるモノマーおよび/またはオリゴマー
(a)の含有率は、多孔質膜の耐ファウリング性等の機
能と強度等の機能的特性のバランスから、下限は10重
量%以上であることが好ましく、15重量%以上である
ことが更に好ましく、20重量%以上であることが最も
好ましい。上限は90重量%未満であることが好まし
く、70重量%未満であることがさらに好ましく、50
重量%未満であることが最も好ましい。また、重合性溶
液(I)に含まれる樹脂成分中の非架橋ポリマー(D)
の含有率の下限は、10重量%以上であることが好まし
く、30重量%以上であることが更に好ましく、50重
量%以上であることが最も好ましい。上限は90重量%
未満であることが好ましく、85重量%未満であること
が更に好ましく、80重量%未満であることが最も好ま
しい。
【0081】本発明の製造方法によれば、物質分離に寄
与する細孔の孔径が0.0005〜20μmの多孔質体
が製造できる。本発明の製造方法で得られる多孔質体の
中で、孔径が約0.01μm以下のものは、通常分子量
分画能を有する。即ち、液体に溶解されている高分子物
質、低分子物質またはイオンを液体から分離できる。こ
のため、多孔質体が多孔質膜の場合には、限外濾過膜、
逆浸透膜等に適する。多孔質膜の場合、物質分離に寄与
する細孔の孔径が0.0005μm以上であることは、
水、エタノール等の液体が液体のまま透過することで判
定できるし、孔径が約0.01μm以下であることは、
タンパク質などの粒径の明らかな物質の濾過試験で判定
できる。また、本発明の製造方法で得られる多孔質体の
中で、孔径が約0.01μmより大きいものは、通常、
分子量分画能を有しない。即ち、液体に溶解されている
高分子物質、低分子物質またはイオンを通過させること
ができる。このため、多孔質体が多孔質膜の場合には、
精密濾過膜に適する。孔径がこの範囲のものは、菌体な
どの粒径の明かな物質の濾過試験や電子顕微鏡観察で判
定できる。
【0082】本発明の製造方法において、孔径が小さい
多孔質体、例えば、分画分子量1万以下の多孔質体を製
造する場合には、非架橋ポリマー(D)の含有量を少量
とするか、若しくは、非架橋ポリマー(D)を含有させ
ないで製造する方法が好適であり、孔径が比較的大きい
範囲の多孔質体は、非架橋ポリマー(D)を含有させて
製造する方法が好適である。特に孔径が0.1μm以上
の多孔質体を製造する場合には、非架橋ポリマー(D)
とモノマーおよび/またはオリゴマー(a)との相溶性
が比較的悪い組み合わせを選択することが好適である。
相溶性の良い悪いは、分子構造から計算される溶解度パ
ラメーターで判定できる。溶解度パラメーターの値がお
互いに近いほど相溶性が良いと言える。
【0083】本発明の製造方法によって得られる多孔質
体は、多孔質体表面から厚み方向に孔径分布を有するも
の(即ち、非対称構造)であり得る。厚み方向に孔径分
布を有するとは、多孔質体の厚み方向に連続的もしくは
非連続的に孔の孔径が変化することをいう。例えば、多
孔質体が膜の場合、片方の表面から他方の面に向かっ
て連続的または非連続的に孔の孔径が増加もしくは減少
する場合、膜の両方の表面に孔径の最も小さな孔の層
があり、膜の両方の表面から膜の内部に向かって孔径が
連続的もしくは非連続的に増加する場合、膜の内部に
孔径の最も小さな孔の層があり、この層の両面から膜の
両方の表面に向かって孔径が連続的もしくは非連続的に
増加する場合等がある。これらの中で、膜の一方の側の
みに孔径の小さな層(緻密層)が形成された構造が特に
有用である。
【0084】本発明の製造方法により製造される多孔質
体が非対称構造を有する場合、前記した物質の分離に寄
与する細孔の孔径とは、緻密層における孔径を言う。特
に、孔径が0.1μm以下の膜において、フラックスを
高くするためには、膜は薄い緻密層を有する非対称膜で
あることが好ましい。
【0085】非対称構造を有する多孔質体の緻密層以外
の部分の孔径、即ち、支持層の孔径は、緻密層の孔径よ
り大きいこと以外は任意であり、例えば、20μm以下
であり得るが、3μm以下であることが好ましい。支持
層に、マクロポアと呼ばれる直径10〜200μm、長
さ50〜500μm程度の空孔が存在する多孔質体が形
成される場合があるが、本発明の製造方法で得られる多
孔質体には、これらの膜も含まれる。
【0086】本発明の製造方法により製造される多孔質
体の形状は任意であり、例えば、平膜、管状膜(キャピ
ラリー膜を含む)、モノリス膜(複数の芯孔を有する管
状膜)、中空糸膜などの膜状、断面が円または異形であ
る繊維状、ビーズまたは粉末状、板状、棒状、塊状等で
あり得る。本発明の多孔質体は、とりわけ多孔質膜であ
る場合に本発明の特徴が発揮され、好ましい。膜の厚み
は任意であるが、1〜1000μmが好ましく、50〜
500μmあることが更に好ましい。
【0087】次いで、本発明の多孔質体を説明する。
【0088】本発明の多孔質体は、架橋ポリマー(A)
と非架橋ポリマー(D)のセミIPN型ポリマーアロイ
からなることを特徴とする多孔質体にある。
【0089】ここにおいて、IPNとは相互貫入網目構
造のことであり、セミIPNとは一方が架橋ポリマー、
他方が非架橋ポリマーの場合のIPNのことである。セ
ミIPN型のポリマーアロイは、例えば、非架橋ポリマ
ーを溶解した状態で、モノマーおよび/またはオリゴマ
ーを架橋重合させる方法や溶剤の存在または不存在下で
架橋ポリマーをモノマーおよび/またはオリゴマーで膨
潤させた状態でモノマーを非架橋重合させる方法により
形成することができる。ただし、本発明においては、架
橋ポリマー(A)と非架橋ポリマー(D)が完全に相溶
している必要はなく、相分離しているものも含む。架橋
ポリマー(A)と非架橋ポリマー(D)が相分離してい
る場合であっても、架橋ポリマー(A)リッチ相と非架
橋ポリマー(D)リッチ相とは、それぞれセミIPN構
造を取っている。しかしながら、本発明の多孔質体は、
粒子状に成形した架橋ポリマーと、非架橋ポリマー
(D)とをブレンドしたものではない。このことは、非
架橋ポリマーを溶解する溶剤に本発明の多孔質体を浸漬
した時に、大部分の架橋ポリマーが粒子状に分散しない
ことにより確認できる。
【0090】上記セミIPNの構造を有する多孔質体
は、強度、硬度、耐熱性等の物性を向上させることがで
きるほか、これらの物性と、タンパク質の非吸着性や選
択吸着性などの化学的、生物学的特性を両立させること
ができる。例えば、耐ファウリング性多孔質膜を得るた
めには、架橋ポリマー(A)として親水性構造部分を有
するポリマーを用い、非架橋ポリマーとして親水基を含
有せず物性に優れたポリマーを用いることが好適であ
る。
【0091】本発明の多孔質体を製造するための方法
は、特に限定されないが、前記した本発明の製造方法を
利用することが好ましい。例えば、モノマーおよび/ま
たはオリゴマー(a)と溶剤(B)と非架橋ポリマー
(D)とを必須成分として含有する重合性溶液を賦形し
た後、架橋重合させてセミIPN型のポリマーアロイで
形成されたゲル状成形物となし、次いで凝固液(C)と
接触させて該ゲル状成形物を凝固させると共に多孔質化
させる方法等が挙げられる。
【0092】モノマーおよび/またはオリゴマー(a)
の架橋重合体である架橋ポリマー(A)については、前
記した本発明の製造方法の説明の部分で述べたと同じも
のが挙げられ、中でも(メタ)アクリル系の架橋ポリマ
ーであることが、優れた親水性、耐熱性、強度、耐久性
などを付与できるため好ましい。また、多孔質体に親水
性を持たせる場合には、架橋ポリマー(A)が、親水性
構造部分を有する(メタ)アクリル系の架橋ポリマーで
あることが好ましい。親水性構造部分を有するとは、分
子内に親水基を有することを言い、例えば、ポリエチレ
ングリコール鎖、ポリオキシメチレン鎖、水酸基等のノ
ニオン性親水基、カルボキシル基、スルホン基、燐酸
基、亜燐酸基等のアニオン性親水基、アミノ基、アミド
基、アンモニウム基などのカチオン性親水基、アミノ酸
含有基、燐酸アンモニウム含有基等の両性イオン基等で
有り得る。これらは、主鎖に入っていても、側鎖中に有
するものであっても良い。上記本発明の多孔質体は、特
に多孔質体が多孔質膜である場合は、多孔質体の水との
接触角が親水性構造部分の導入により5度以上、好まし
くは10度以上低下したものであることが、耐ファウリ
ング性の向上が認められ好ましい。
【0093】また、低タンパク吸着性や生体適合性のあ
る多孔質膜を作製する場合には、モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)は、分子中に糖骨格を有する(メ
タ)アクリル系のモノマーおよび/またはオリゴマーを
含有することが好ましい。更に、膜中に導入される糖骨
格にその他の官能基(例えば、スルホン酸基)を導入す
る事により、新たな機能(例えば、抗血栓性、タンパク
質選択吸着性、光学活性等)を付与することもできる。
分子中に糖骨格を有するとは、分子中に糖骨格が共有結
合で結合されていることを言い、例えば、グルコース、
ガラクトース、マンノース等の単糖骨格またはそれら単
糖類の誘導体(例えば、メチルグルコシド等)、マルト
ース(麦芽糖)、セロビオース、ラクトース(乳糖)、
スクロース等の二糖類またはそれらの誘導体、シクロデ
キストリン等のオリゴ糖類またはそれの誘導体、デンプ
ン等の多糖類等で有り得る。
【0094】更に、生体適合性や高タンパク吸着性或い
はタンパク質選択吸着性などの性質を持つ多孔質を作製
する場合には、モノマーおよび/またはオリゴマー
(a)は、分子中にアミノ酸骨格を有する(メタ)アク
リル系のモノマーおよび/またはオリゴマーを含有する
ことが好ましい。膜中に数種類のアミノ酸を同時に導入
する事が可能で、これらのアミノ酸を組み合わせること
により、新たな機能(例えば、抗血栓性、タンパク質選
択吸着性、光学活性等)を付与することができる。分子
中にアミノ酸骨格を有するとは、分子中にアミノ酸骨格
が共有結合で結合されていることを言い、例えば、トリ
プトファン、アラニン、イソロイシン、ロイシン、メチ
オニン、フェニルアラニン、プロリン、バリン等の疎水
性アミノ酸およびそれらの誘導体、アルギニン、アスパ
ラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グル
タミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、ヒドロ
キシリシン、ヒドロキシプロリン、リシン、セリントレ
オニンチロシン等の親水性アミノ酸およびそれらの誘導
体、グリシルグリシン、グリシルアラニルフェニルアラ
ニン等のペプチドおよびポリペプチド、アルブミンなど
のタンパク質が挙げられる。
【0095】上記親水基や糖骨格、およびアミノ酸基を
有するモノマーおよび/またはオリゴマーを単独に用い
ることは勿論のこと、これらを混合して用いることもで
きる。
【0096】非架橋ポリマー(D)についても、本発明
の製造方法の説明の部分で述べた通りのものが挙げられ
る。本発明の多孔質体における、樹脂成分(ポリマー成
分)中の非架橋ポリマー(D)の含有率の下限は、非架
橋ポリマー(D)の添加の効果が明瞭には認められるこ
とから、10重量%以上であることが好ましく、30重
量%以上であることが更に好ましく、50重量%以上で
あることが最も好ましい。また、非架橋ポリマー(D)
の含有率の上限は、架橋ポリマー(A)と非架橋ポリマ
ー(D)のセミIPN構造に基づく効果が充分に発揮さ
れることから、90重量%未満であることが好ましく、
85重量%未満であることが更に好ましく、80重量%
未満であることが最も好ましい。
【0097】本発明の多孔質体は、架橋ポリマー(A)
と非架橋ポリマー(D)以外の成分を含有していて良
く、例えば、着色剤、紫外線吸収剤、ヘパリンなどの抗
血液凝固剤、無機物等が挙げられる。
【0098】本発明の多孔質体の構造や細孔径について
は、本発明の製造方法で製造される多孔質体の説明部分
において述べたと同様であり、多孔質体が多孔質膜であ
る場合に、特に非対称膜である場合に、更に分画分子量
1000〜300000の非対称膜である場合に、特徴
が発揮されるため、好ましい。膜の形状は、平膜、中空
糸膜または管状膜が好ましい。
【0099】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を更
に詳細に説明するが、本発明の範囲がこれらの実施例に
のみ限定されるものではない。なお、例中の「部」は
「重量部」を表わす。
【0100】<実施例1> (重合性溶液(I−1)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、1分子内に平均して3個の
アクリル基を有するウレタンアクリレートオリゴマー
〔大日本インキ化学工業(株)製の「ユニディックV−
4263」〕67.5部、ジシクロペンタニルジアクリ
レート〔日本化薬(株)製の「カヤラッドR−68
4」〕22.5部、メトキシノナエチレングリコールア
クリレート〔新中村化学工業(株)製の「NKエステル
AM−90G」〕10部、溶剤(B)として、N,N−
ジメチルアセトアミド(DMAC)300部とポリビニ
ルピロリドン(分子量1万)100部の混合物、および
紫外線重合開始剤として、「イルガキュア−184」
(チバガイギー社製)2部を混合し、重合性溶液(I−
1)を得た。
【0101】(多孔質体1の作製)フィルムアプリケ−
タ−によりガラス板上に重合性溶液(I−1)を、厚み
が200μmとなるように塗布し、窒素気流下に2分間
静置することによって溶剤(B)の一部を揮発させた
後、メタルハライドランプにより360nmの強度が1
00mW/cm2 の紫外線を40秒間照射した。紫外線照
射により得られた、流動性を失った透明なゲル状の塗膜
を、ガラス板ごと凝固液(C)の水道水中に浸漬したと
ころ、塗膜は乳白色となり凝固した。得られた膜をガラ
ス板から剥離し、エタノール中に12時間浸漬および流
水中に4時間浸漬することにより洗浄して、膜状の多孔
質体1(以下、単に膜1と称する。)を得た。得られた
膜1は、その一部を蒸留水中に浸漬した状態で保存して
濾過試験に供し、また他の一部を40℃にて真空乾燥さ
せることにより細孔径観察および接触角測定に供した。
【0102】(膜特性の評価)真空乾燥させた膜1は、
窒素気流と接触した側は光沢を有し、ガラス板と接触し
た側には光沢を有していなかった。更に、この膜1を走
査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した結果、ガラ
ス板と接触した側には0.5μm程度の孔径の細孔が観
察され、窒素気流と接触した側には細孔は観察されなか
った。また、断面の観察では、孔径の小さい部分は窒素
気流と接触した側の表面層のみであり、その厚みは1μ
m以下であった。また、断面には直径10μm以上のい
わゆるマクロポアは認められなかった。
【0103】協和界面化学(株)製のCA−D型接触角
計を用いて膜1の窒素気流と接触した側の水との接触角
を測定したところ、54度であった。
【0104】次に、膜1を用い、ザルトリウス社製の限
外濾過試験装置SM−165−26により、水(蒸留
水)フラックスおよび牛血清アルブミン(分子量670
00)の0.5重量%水溶液(pH7.0緩衝液)の濾
過試験を行った。水フラックス測定の濾過圧力は2kg
/cm2 、阻止率測定の濾過圧力は0.5kg/cm2 であ
り、両者共に濾過温度は25℃、測定時刻は濾過開始5
分後とした。水フラックスおよび牛血清アルブミン(B
SA)の阻止率を表−1に示した。
【0105】更に、膜1を用いて、牛血清アルブミン
(BSA)の吸着試験を行った。即ち、濃度0.5g/
L(リットル)のBSA水溶液(pH=7.0緩衝液)
100ml中に1gの膜1を24時間浸漬し、浸漬前後の
BSA濃度変化を光学測定で求めることにより、膜1に
吸着されたBSA量(BSA吸着量)を求めた。結果を
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0106】<実施例2> (重合性溶液(I−2)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、ジエチレンオキサイド変成
ビスフェノールAジアクリレート〔第一工業製薬(株)
製の「ニューフロンティアBPE−4」〕2部、メトキ
シノナエチレングリコールアクリレート〔新中村化学
(株)社製の「NKエステルAM−90G」〕5部、溶
剤(B)として、N,N−ジメチルアセトアミド(DM
AC)85部、非架橋ポリマー(D)として、芳香族ポ
リアミド〔帝人(株)製の「コーネックス」〕18部、
および紫外線重合開始剤として、「イルガキュア−18
4」(チバガイギー社製)2部を混合し、重合性溶液
(I−2)を得た。
【0107】(多孔質体2の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−2)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体2(以下、単に膜2と称す
る。)を得た。得られた膜2は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0108】(膜特性の評価)真空乾燥させた膜2は、
ガラス板と接触した側の孔径が約1μmであり、孔径1
0〜50μmのいわゆるマクロポアが存在すること以外
は実施例1と同様の構造であった。また、窒素気流と接
触した側の水との接触角は48度であった。
【0109】次いで、膜2を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を、表−1に
示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した
膜2の水フラックスも表−1に示した。表−1に示した
結果から、熱処理によって殆どフラックスが低下してい
ないことが理解できる。一方、膜2の濾過2時間経過後
の水フラックスを表−1に示した。表−1に示した結果
から、圧密化によるフラックスの低下がほとんどないこ
とが理解できる。
【0110】更に、膜2を用いて、牛血清アルブミン
(BSA)の吸着試験を行った。即ち、濃度0.5g/
L(リットル)のBSA水溶液(pH=7.0緩衝液)
100ml中に1gの膜2を24時間浸漬し、浸漬前後の
BSA濃度変化を光学測定で求めることにより、膜2に
吸着されたBSA量(BSA吸着量)を求めた。結果を
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0111】<実施例3> (重合性溶液(I−3)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、テトラエチレングリコール
ジアクリレート〔新中村化学工業(株)製の「NKエス
テルA−200」〕4.5部、N,N−ジメチルアクリ
ルアミド〔(株)興人製〕2.5部、溶剤(B)とし
て、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)67
部、非架橋ポリマー(D)として、ポリスルホン〔Amoc
o Performance Products Inc. 製の「ユーデルポリサル
ホンP1700」)18部、および紫外線重合開始剤と
して、イルガキュア−184(チバガイギー社製)2部
を混合し、重合性溶液(I−3)を得た。
【0112】(多孔質体3の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−3)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体3(以下、単に膜3と称す
る。)を得た。得られた膜3は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0113】(膜特性の評価)得られた膜3は、膜2と
同様の構造であり、窒素気流と接触した側の水接触角は
47度であった。
【0114】次いで、膜3を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を、表−1に
示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した
膜3の水フラックスも表−1に示した。一方、膜3の濾
過2時間経過後の水フラックスを表−1に示した。表−
1に示した結果から、圧密化によるフラックスの低下は
微少であること、および、熱処理によるフラックスの低
下も小さいことが理解できる。
【0115】更に、膜3を用いた以外は実施例2と同様
にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を、
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示す。
【0116】<実施例4> (重合性溶液(I−4)の調整)非架橋ポリマー(D)
として、ポリエーテルスルホン(アモコ社製の「RAD
EL500NT」)18部を用い、溶剤として、N,N
−ジメチルアセトアミド(DMAC)102部を用い、
更にリチウムクロライド5.4部を添加した以外は実施
例3と同様にして重合性溶液(I−4)を得た。
【0117】(多孔質体4の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−4)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体4(以下、単に膜4と称す
る。)を得た。得られた膜4は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0118】(膜特性の評価)得られた膜4は、膜2と
同様の構造であり、窒素気流と接触した側の水接触角は
49度であった。
【0119】次いで、膜4を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を表−1に示
した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した膜
4の水フラックスも表−1に示した。
【0120】更に、膜4を用いた以外は実施例2と同様
にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を、
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0121】<実施例5> (重合性溶液(I−5)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、カプロラクトン変成トリス
(アクリロイル−t−オキシエチル)イソシアネート
〔東亜合成(株)製の「アロニックスM−325」〕
2.0部、スルホン酸ソーダエトキシメタクリレート
〔日本乳化剤(株)製の「Antox−MS−2N」〕
1.1部、溶剤(B)として、N,N−ジメチルアセト
アミド(DMAC)90部、非架橋ポリマー(D)とし
て、酢酸セルロース〔関東化学(株)製〕18部、およ
び紫外線重合開始剤として、「イルガキュア−184」
(チバガイギー社製)2部を混合し、重合性溶液(I−
5)を得た。
【0122】(多孔質体5の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−5)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体5(以下、単に膜5と称す
る。)を得た。得られた膜5は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0123】(膜特性の評価)得られた膜5は、窒素気
流と接触した側の孔径が約0.5μmであること以外は
膜2と同様の構造であり、窒素気流と接触した側の水接
触角は46度であった。
【0124】次いで、膜5を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を表−1に示
した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した膜
5の水フラックスも表−1に示した。
【0125】更に、膜5を用いた以外は実施例2と同様
にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を、
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0126】<実施例6> (重合性溶液(I−6)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、ジエチレンオキサイド変成
ビスフェノールAジアクリレート〔第一工業製薬(株)
製の「ニューフロンティアBPE−4」〕2部、モノ
(2−アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェー
ト〔共栄社化学(株)製の「ライトエステルPA」〕5
部、溶剤(B)として、N,N−ジメチルアセトアミド
(DMAC)87部、非架橋ポリマー(D)として、ポ
リエーテルイミド〔日本ジーイープラスチック(株)製
の「ULTEM1000」〕18部、および紫外線重合
開始剤として、「イルガキュア−184」(チバガイギ
ー社製)2部を混合し、重合性溶液(I−6)を得た。
【0127】(多孔質体6の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−6)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体6(以下、単に膜6と称す
る。)を得た。得られた膜6は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0128】(膜特性の評価)得られた膜6は、膜2と
同様の構造であり、窒素気流と接触した側の水接触角は
48度であった。
【0129】次いで、膜6を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を表−1に示
した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した膜
6の水フラックスも表−1に示した。一方、膜6の濾過
2時間経過後の水フラックスを表−1に示した。表−1
に示した結果から、圧密化によるフラックスの低下は殆
どないこと、および熱処理によるフラックスの低下がな
いことが理解できる。
【0130】更に、膜6を用いた以外は実施例2と同様
にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を、
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0131】<実施例7> (重合性溶液(I−7)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、トリメチロールプロパント
リアクリレート〔第一工業製薬(株)製の「ニューフロ
ンティアTMPT」〕4.5部、ジメチルアミノエチル
メタクリレート四級化物〔共栄社化学(株)製の「ライ
トエステルDQ−75」〕1.5部、溶剤(B)とし
て、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)85
部、非架橋ポリマー(D)として、ポリスチレン〔大日
本インキ化学工業(株)製の「ディックスチレンXC=
520」〕18部、および紫外線重合開始剤として、
「イルガキュア−184」(チバガイギー社製)2部を
混合し、重合性溶液(I−7)を得た。
【0132】(多孔質体7の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−7)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体7(以下、単に膜7と称す
る。)を得た。得られた膜7は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0133】(膜特性の評価)得られた膜は、膜2と同
様の構造であり、窒素気流と接触した側の水接触角は7
2度であった。
【0134】次いで、膜7を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を、表−1に
示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した
膜7の水フラックスも表−1に示した。
【0135】更に、膜7を用いた以外は実施例2と同様
にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を、
表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0136】<実施例8> (重合性溶液(I−8)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、トリメチロールプロパント
リアクリレート〔第一工業製薬(株)製の「ニューフロ
ンティアTMPT」〕4.5部、ジメチルアミノエチル
メタクリレート四級化物〔共栄社化学(株)製の「ライ
トエステルDQ−75」〕1.5部、溶剤(B)とし
て、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)85
部、非架橋ポリマー(D)として、ポリスチレン(大日
本インキ化学工業(株)製の「ディックスチレンXC=
520」)18部、および紫外線重合開始剤として、
「イルガキュア−184」(チバガイギー社製)2部を
混合し、重合性溶液(I−8)を得た。
【0137】(多孔質体8の作製)重合性溶液(I−
8)を、水を芯剤として、二重円環ノズルから押し出
し、約10cm窒素気流中を走行させた後、ノズル下30
〜60cmの範囲を3kwメタルハライドランプにて紫外
線照射し、ノズル下65cmに水面を有する水中に連続的
に浸漬し、引き取ることにより、直径0.88mm、厚み
0.16mmの中空糸膜状の多孔質体8(以下、単に膜8
と称する。)を得た。膜8を風乾させた後、その一部を
孔径の測定に供し、残りを有効膜面積 約0.2m2(外
表面積)の限外濾過型濾過モジュールに組み込んで、濾
過試験に供した。
【0138】(膜特性の評価)膜8は、外表面には細孔
が観察されず、内表面の孔径が約0.3μmであり、断
面には孔径10〜50μmのいわゆるマクロポアの存在
が認められた。
【0139】膜8を組み込んだ限外濾過型中空糸濾過モ
ジュールを用いたこと以外は、実施例1と同様にして測
定した水フラックスとBSA阻止率とを、表−1に示し
た。
【0140】<実施例9> (重合性溶液(I−9)の調整)モノマーおよび/また
はオリゴマー(a)として、ジエチレンオキサイド変成
ビスフェノールAジアクリレート〔第一工業製薬(株)
製の「ニューフロンティアBPE−4」〕2部、2−イ
ソシアネートエチルメタクリレートとL−トリプトファ
ン(L−Trp)から合成したアミノ酸骨格を有するモ
ノマーN−メタクリロイルオキシエチルカルバミン酸ト
リプトファン8.6部、溶剤(B)として、N,N−ジ
メチルアセトアミド(DMAC)85部、非架橋ポリマ
ー(D)として、芳香族ポリアミド〔帝人(株)製の
「コーネックス」〕18部、および紫外線重合開始剤と
して、「イルガキュア−184」(チバガイギー社製)
2部を混合し、重合性溶液(I−9)を得た。
【0141】(多孔質体9の作製)実施例1において、
重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−9)
を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気流と接
触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側には光沢
を有さない膜状の多孔質体9(以下、単に膜9と称す
る。)を得た。得られた膜9は、その一部を蒸留水中に
浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験に供し、ま
た他の一部を40℃にて真空乾燥させることにより細孔
径観察および接触角測定に供した。
【0142】(膜特性の評価)真空乾燥させた膜9は、
ガラス板と接触した側の孔径が約1μmであり、孔径1
0〜50μmのいわゆるマクロポアが存在すること以外
は実施例1と同様の構造であった。また、窒素気流と接
触した側の水との接触角は68度であった。
【0143】次いで、膜9を用いて、実施例1と同様に
して測定した水フラックスとBSA阻止率を、表−1に
示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理した
膜2の水フラックスも表−1に示した。表−1に示した
結果から、熱処理によって殆どフラックスが低下してい
ないことが理解できる。
【0144】更に、膜9を用いた以外は実施例2と同様
にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を表
−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。
【0145】また、同じ方法で、γ−グロブリンの吸着
量も測定したところ、吸着量は0.0であった。即ち、
比較例1に比べて、トリプトファンを導入した膜9の方
が、BSAに対する選択吸着性を有することが理解でき
る。
【0146】<実施例10> 〔重合性溶液(I−10)の調整〕モノマーおよび/ま
たはオリゴマー(a)として、ジエチレンオキサイド変
成ビスフェノールAジアクリレート〔第一工業製薬
(株)製の「ニューフロンティアBPE−4」〕2部、
糖骨格を有するモノマ6−アクリロイル(1−o−)n
−ブチルグルコシド5部、溶剤(B)として、N,N−
ジメチルアセトアミド(DMAC)90部、非架橋ポリ
マー(D)として、芳香族ポリアミド〔コーネックス、
帝人(株)製〕18部、および紫外線重合開始剤とし
て、「イルガキュア−184」(チバガイギー社製)2
部を混合し、重合性溶液(I−10)を得た。
【0147】(多孔質体10の作製)実施例1におい
て、重合性溶液(I−1)に代えて、重合性溶液(I−
10)を用いた以外は、実施例1と同様にして、窒素気
流と接触した側に光沢を有し、ガラス板と接触した側に
は光沢を有さない膜状の多孔質体10(以下、単に膜1
0と称する。)を得た。得られた膜10は、その一部を
蒸留水中に浸漬した状態で保存して濾過試験や吸着試験
に供し、また他の一部を40℃にて真空乾燥させること
により細孔径観察および接触角測定に供した。
【0148】(膜特性の評価)真空乾燥させた膜10
は、ガラス板と接触した側の孔径が約1μmであり、孔
径10〜50μmのいわゆるマクロポアが存在すること
以外は実施例1と同様の構造であった。また、窒素気流
と接触した側の水との接触角は42度であった。
【0149】次いで、膜10を用いて、実施例1と同様
にして測定した水フラックスとBSA阻止率を、表−1
に示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理し
た膜10の水フラックスも表−1に示した。熱処理によ
って殆どフラックスが低下していないことが理解でき
る。
【0150】更に、膜10を用いた以外は実施例2と同
様にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量
を、表−1の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。実施
例2のポリエチレングリコール基を導入した膜に比べ
て、糖骨格を導入した膜10の方がBSAの吸着量が更
に低いことが理解できる。
【0151】<比較例1>本比較例1は、従来の乾湿式
法で作製された芳香族ポリアミド多孔質膜の例を示した
ものである。
【0152】(多孔質体の作製)芳香族ポリアミド〔帝
人(株)製の「コーネックス」〕18部をN,N−ジメ
チルアセトアミド(DMAC)85部に溶解させた溶液
を、フィルムアプリケ−タ−によりガラス板上に厚みが
200μmとなるように塗布し、窒素気流下に2分間静
置することによってDMACの一部を揮発させた後、ガ
ラス板ごと水道水中に浸漬したところ、塗膜は乳白色と
なって凝固した。得られた膜をガラス板から剥離し、エ
タノール中に12時間浸漬および流水中に4時間浸漬す
ることにより洗浄して、非対称性の多孔質膜1′(以
下、単に膜1′と称する。)を得た。得られた膜1′
は、その一部を蒸留水中に浸漬した状態で保存して濾過
試験と吸着試験に供した。また他の一部を40℃にて真
空乾燥させることにより細孔径観察および接触角測定に
供した。
【0153】(膜特性の評価)真空乾燥させた膜1′
は、窒素気流と接触した側に光沢を有し、ガラス板に接
触した側には光沢を有していなかった。更に、この膜
1′を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した結果、ガ
ラス板と接触した側には0.3μm程度の孔径の細孔が
観察され、窒素気流と接触した側には0.02μm程度
の孔径の細孔が観察された。断面の観察では、孔径の小
さい部分は窒素気流と接触した側の表面層のみであり、
その厚みは1μm以下であった。また、断面には孔径1
0〜100μmのいわゆるマクロポアの存在が認められ
た。膜1′の窒素気流と接触した側の水との接触角は7
2度であった。
【0154】次いで、膜1′を用いて、実施例1と同様
にして測定した水フラックスとBSA阻止率とを表−2
に示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理し
た膜1′の水フラックスと、膜1′の濾過2時間経過後
の水フラックスも表−2に示した。
【0155】更に、膜1′を用いた以外は実施例2と同
様にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を
表−2の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。また、同
じ方法で、γ−グロブリンの吸着量も測定したところ、
吸着量は17.6mg/gであった。
【0156】これらの結果から、膜1′は、親水性が低
く、蛋白の吸着が多い上、耐熱性や耐圧密化特性にも劣
ることが理解できる。
【0157】<比較例2>本比較例2は、従来の乾湿式
法で作製されたポリスルホン多孔質膜の例を示したもの
である。
【0158】(多孔質体の作製)ポリスルホン(Amoco
Performance Products Inc. 製の「ユーデルポリサルホ
ンP1700」)18部をN,N−ジメチルアセトアミ
ド(DMAC)85部に溶解させた溶液を用いた以外
は、比較例1と同様にして多孔質体2′(以下、単に膜
2′と称する。)を得た。
【0159】この膜2′を走査型電子顕微鏡(SEM)
で観察した結果、ガラス板と接触した側には0.3μm
程度の孔径の細孔が観察され、窒素気流と接触した側に
は0.02μm程度の孔径の細孔が観察された。断面の
観察では、孔径の小さい部分は窒素気流と接触した側の
表面層のみであり、その厚みは1μm以下であった。ま
た、断面には孔径10〜100μmのいわゆるマクロポ
アの存在が認められた。膜2′の窒素気流と接触した側
の水との接触角は69度であった。
【0160】次いで、膜2′を用いて、実施例1と同様
にして測定した水フラックスとBSA阻止率とを表−2
に示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理し
た膜2′の水フラックスと、膜2′の濾過2時間経過後
の水フラックスも表−2に示した。
【0161】更に、膜2′を用いた以外は実施例2と同
様にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を
表−2の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。これらの
結果から、膜2′は、親水性が低く、蛋白の吸着が多い
上、耐熱性や耐圧密化特性にも劣ることが理解できる。
【0162】<比較例3>本比較例3は、従来の乾湿式
法で作製されたポリスチレン多孔質膜の例を示したもの
である。
【0163】(多孔質体の作製)比較例1において、芳
香族ポリアミドのN,N−ジメチルアセトアミド(DM
AC)溶液に代えて、ポリスチレン〔大日本インキ化学
工業(株)製の「ディックスチレンXC=520」〕1
8部をN,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)DM
AC85部に溶解させた溶液を用いた以外は、比較例1
と同様にして、多孔質体3′(膜3′)を得た。
【0164】(膜特性の評価)この膜3′を走査型電子
顕微鏡(SEM)で観察した結果、ガラス板と接触した
側には0.3μm程度の孔径の細孔が観察され、窒素気
流と接触した側には0.02μm程度の孔径の細孔が観
察された。断面の観察では、孔径の小さい部分は窒素気
流と接触した側の表面層のみであり、その厚みは1μm
以下であった。また、断面には孔径10〜100μmの
いわゆるマクロポアの存在が認められた。膜1′の窒素
気流と接触した側の水との接触角は80度であった。
【0165】次いで、膜3′を用いて、実施例1と同様
にして測定した水フラックスとBSA阻止率とを表−2
に示した。また、80℃の熱水中にて30分間熱処理し
た膜3′の水フラックスと、膜3′の濾過2時間経過後
の水フラックスも表−2に示した。80℃の熱水中にて
30分間熱処理した膜3’は、大きく収縮し、フラック
スも著しくて低下した。
【0166】更に、膜3′を用いた以外は実施例2と同
様にして測定した牛血清アルブミン(BSA)吸着量を
表−2の吸着試験BSA吸着量の欄に示した。これらの
結果から、膜3′は、親水性が低く、蛋白の吸着が多い
上、耐熱性や耐圧密化特性にも劣ることが理解できる。
【0167】
【表1】
【0168】1)フラックス単位:l/m2-h-kg-cm-2, 2)80℃、3
0分, 3)( )内はγーク゛ロフ゛リン吸着量
【0169】
【表2】
【0170】1)フラックス単位:l/m2-h-kg-cm-2, 2)80℃、3
0分, 3)( )内はγーク゛ロフ゛リン吸着量
【0171】表−1及び表−2に示した結果から、実施
例2、3及び7で得た多孔質体の評価結果と、比較例
1、2及び3で得た多孔質体の評価結果をそれぞれ比較
することにより、本発明の多孔質体は、親水性が高く、
蛋白の吸着が少なく、耐熱性及び耐圧密化特性に優れて
いることが理解できる。
【0172】また、実施例2、実施例9及び実施例10
で得た多孔質体の評価結果を比較することにより、本発
明の多孔質体は、特に蛋白質の非吸着性や選択吸着性な
どの化学的、生物学的特性を調整できることが理解でき
る。
【0173】
【発明の効果】本発明の多孔質体の製造方法によれば、
高い生産性で以て、優れた物性の多孔質体、例えば、優
れた力学強度と耐熱性を兼ね備えた多孔質体を容易に製
造することができる。また、本発明の多孔質体の製造方
法によれば、優れた物性と優れた化学的、生物的特性を
兼ね備えた多孔質膜、例えば、耐ファウリング性に優
れ、且つ耐圧密化性と耐熱性を有する多孔質膜を製造す
ることができる。更に、本発明の多孔質体の製造方法に
よれば、多孔質体の表面に種々の官能基を導入すること
や、孔径を広い範囲に渡って制御することも容易であ
る。
【0174】本発明の多孔質体は、強度、硬度、耐熱性
等の物性に優れ、また、優れた物性と、タンパク質の非
吸着性や選択吸着性などの化学的、生物学的特性を兼ね
備えた多孔質体である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 20/26 B01J 20/26 Z C08F 2/00 MAS C08F 2/00 MAS C12N 11/08 C12N 11/08 A G01N 27/327 G01N 27/30 353P (72)発明者 宮島 幸 千葉県市原市郡本1402−7

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/ま
    たはオリゴマー(a)と、このモノマーおよび/または
    オリゴマー(a)を溶解させ、かつ該モノマーおよび/
    またはオリゴマー(a)を架橋重合させてなる架橋ポリ
    マー(A)をゲル化させる溶剤(B)とを必須成分とし
    て含有する重合性溶液(I)を賦形した後、架橋重合さ
    せて架橋ポリマー(A)のゲル状成形物となし、次いで
    溶剤(B)と相溶するが、架橋ポリマー(A)はゲル化
    させない凝固液(C)と接触させて該ゲル状成形物を凝
    固させると共に多孔質化させることを特徴とする多孔質
    体の製造方法。
  2. 【請求項2】 重合性溶液(I)が、溶剤(B)に溶解
    するが、凝固液(C)には溶解しない非架橋ポリマー
    (D)を含有するものである請求項1記載の多孔質体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 重合性溶液(I)に含まれる樹脂成分中
    の架橋重合性ビニル系モノマーおよび/またはオリゴマ
    ー(a)の含有率が10〜90重量%の範囲にある請求
    項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/ま
    たはオリゴマー(a)が、多官能のモノマーおよび/ま
    たはオリゴマーを10重量%以上含有するものである請
    求項1、2または3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/ま
    たはオリゴマー(a)が、親水性のビニル系モノマーお
    よび/またはオリゴマーを含有するものである請求項1
    〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 重合性溶液(I)に含まれる樹脂成分中
    の親水性のビニル系モノマーおよびオリゴマーの含有率
    が、5〜50重量%の範囲にある請求項5記載の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 親水性のビニル系モノマーおよび/また
    はオリゴマーが、(メタ)アクリル系モノマーおよび/
    またはオリゴマーである請求項5または6記載の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/ま
    たはオリゴマー(a)が、分子中にアミノ酸骨格を有す
    るビニル系モノマーおよび/またはオリゴマーを含有す
    るものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造
    方法。
  9. 【請求項9】 重合性溶液(I)に含まれる樹脂成分中
    の分子中にアミノ酸骨格を有するビニル系モノマーおよ
    びオリゴマーの含有率が5〜50重量%の範囲にある請
    求項8記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 分子中にアミノ酸骨格を有するビニル
    系モノマーおよび/またはオリゴマーが、(メタ)アク
    リル系モノマーおよび/またはオリゴマーである請求項
    8または9記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/
    またはオリゴマー(a)が、分子中に糖骨格を有するビ
    ニル系モノマーおよび/またはオリゴマーを含有するも
    のである請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 重合性溶液(I)に含まれる樹脂成分
    中の分子中に糖骨格を有するビニル系モノマーおよびオ
    リゴマーの含有率が、5〜50重量%の範囲にある請求
    項11記載の製造方法。
  13. 【請求項13】 分子中に糖骨格を有するビニル系モノ
    マーおよび/またはオリゴマーが、(メタ)アクリル系
    モノマーおよび/またはオリゴマーである請求項11ま
    たは12記載の製造方法。
  14. 【請求項14】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/
    またはオリゴマー(a)が、(メタ)アクリル系モノマ
    ーおよび/またはオリゴマーである請求項1〜13のい
    ずれか1項に記載の製造方法。
  15. 【請求項15】 非架橋ポリマー(D)が、ポリスルホ
    ン系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、
    スチレン系ポリマーおよびセルロース系ポリマーから成
    る群から選ばれる1種以上のポリマーである請求項2〜
    14のいずれか1つに記載の製造方法。
  16. 【請求項16】 溶剤(B)が、沸点80〜180℃の
    範囲にある溶剤である請求項1〜15のいずれか1項に
    記載の製造方法。
  17. 【請求項17】 重合性溶液(I)を賦形した後、エネ
    ルギー線照射により架橋重合させる請求項5〜14のい
    ずれか1項に記載の製造方法。
  18. 【請求項18】 エネルギー線が、紫外線である請求項
    17記載の製造方法。
  19. 【請求項19】 凝固液(C)が、水または水溶液であ
    る請求項1〜18のいずれか1項に記載の製造方法。
  20. 【請求項20】 重合性溶液(I)を平膜状、管状膜状
    または中空糸膜状に賦形する請求項1〜19のいずれか
    1項に記載の製造方法。
  21. 【請求項21】 架橋重合性ビニル系モノマーおよび/
    またはオリゴマー(a)を架橋重合させてなる架橋ポリ
    マー(A)と、該モノマーおよび/またはオリゴマー
    (a)を溶解させ且つ架橋ポリマー(A)をゲル化させ
    る溶剤(B)には溶解する非架橋ポリマーであって、し
    かも該溶剤(B)と相溶するが架橋ポリマー(A)はゲ
    ル化させない凝固液(C)には溶解しない非架橋ポリマ
    ー(D)とのセミIPN(半相互貫入型網目構造)型ポ
    リマーアロイからなることを特徴とする多孔質体。
  22. 【請求項22】 非架橋ポリマー(D)の含有率が、1
    0〜90重量%である請求項21記載の多孔質体。
  23. 【請求項23】 架橋ポリマー(A)が、(メタ)アク
    リル系の架橋ポリマーである請求項21または22記載
    の多孔質体。
  24. 【請求項24】 架橋ポリマー(A)が、親水性構造部
    分を有するポリマーである請求項23記載の多孔質体。
  25. 【請求項25】 架橋ポリマー(A)が、アミノ酸骨格
    を有するポリマーである請求項23記載の多孔質体。
  26. 【請求項26】 架橋ポリマー(A)が、糖骨格を有す
    るポリマーである請求項23記載の多孔質体。
  27. 【請求項27】 非架橋ポリマー(D)が、ポリスルホ
    ン系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、
    スチレン系ポリマーまたはセルロース系ポリマーである
    請求項24、25または26記載の多孔質体。
  28. 【請求項28】 多孔質体が、多孔質膜である請求項2
    1〜27のいずれか1項に記載の多孔質体。
  29. 【請求項29】 多孔質膜が、非対称膜である請求項2
    8記載の多孔質体。
  30. 【請求項30】 非対称膜が、分画分子量1000〜3
    00000の非対称膜である請求項29記載の多孔質
    体。
  31. 【請求項31】 多孔質体が、水との接触角が55度以
    下のものである請求項21〜30のいずれか1項に記載
    の多孔質体。
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