特開 2017-149966 堅牢なポリマー膜

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-149966(P2017-149966A)

(43)【公開日】2017年8月31日

(54)【発明の名称】堅牢なポリマー膜

(51)【国際特許分類】

   C08J 9/26 20060101AFI20170804BHJP

   C08F 2/44 20060101ALI20170804BHJP

   C08F 283/06 20060101ALI20170804BHJP

   C08L 33/10 20060101ALI20170804BHJP

   C08L 81/06 20060101ALI20170804BHJP

   B01D 71/40 20060101ALI20170804BHJP

   B01D 71/68 20060101ALI20170804BHJP

   B01D 61/14 20060101ALI20170804BHJP

   B01D 69/06 20060101ALI20170804BHJP

【ＦＩ】

   C08J9/26 102

   C08J9/26CEY

   C08F2/44

   C08F283/06

   C08L33/10

   C08L81/06

   B01D71/40

   B01D71/68

   B01D61/14 500

   B01D69/06

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-75481(P2017-75481)

(22)【出願日】2017年4月5日

(62)【分割の表示】特願2015-155860(P2015-155860)の分割

【原出願日】2015年8月6日

(31)【優先権主張番号】14/464,201

(32)【優先日】2014年8月20日

(33)【優先権主張国】US

(71)【出願人】

【識別番号】596064112

【氏名又は名称】ポール・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(74)【代理人】

【識別番号】100148596

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 和弘

(72)【発明者】

【氏名】エリック エム． ハイデンライク

(72)【発明者】

【氏名】シュエメイ リャン

(72)【発明者】

【氏名】ビンビン ハン

【テーマコード（参考）】

4D006

4F074

4J002

4J011

4J026

【Ｆターム（参考）】

4D006GA07

4D006HA01

4D006HA21

4D006HA41

4D006HA71

4D006JA25C

4D006MA01

4D006MA02

4D006MA03

4D006MA21

4D006MA31

4D006MB02

4D006MB09

4D006MB12

4D006MB13

4D006MB15

4D006MB16

4D006MB18

4D006MB20

4D006MC37X

4D006MC40

4D006MC45

4D006MC47

4D006MC62

4D006MC63X

4D006MC83

4D006NA04

4D006NA51

4D006NA54

4D006NA64

4D006PA01

4D006PB52

4F074AA48

4F074BB01

4F074BB03

4F074CB45

4F074CC29Y

4F074DA08

4F074DA23

4F074DA53

4J002BG05W

4J002CH09X

4J002CN03X

4J002GB01

4J011PA90

4J011PC02

4J011PC08

4J026AB20

4J026BA28

4J026BA30

4J026DB02

4J026DB12

4J026FA09

4J026GA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】様々な流体を濾過するために用いられる堅牢性能を備える疎水性ポリマーとを含む親水性微細孔膜及び製造法を提供する。
【解決手段】（ａ）２−ヒドロキシエチルメタクリレート、（ｂ）エチレングリコールジメタクリレート、及び（ｃ）１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレートのランダムコポリマーと疎水性ポリマーとからなる親水性多孔膜、親水性多孔膜を含むフィルター、及び親水性多孔膜及びその製造方法。疎水性ポリマーがスルホンポリマーである親水膜。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化1】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、及び

【化2】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化3】

のランダムコポリマーと、疎水性ポリマーとを含む、親水性微細孔膜。

【請求項2】

（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化4】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、及び

【化5】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化6】

を溶媒中で重合し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のランダムコポリマーを形成するステップを含む方法であって、前記溶媒には、（ｄ）少なくとも１種の開始剤及び（ｅ）疎水性ポリマーも含まれる方法により調製される親水性多孔膜。

【請求項3】

（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化7】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、

【化8】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化9】

（ｄ）疎水性ポリマー、及び
（ｅ）少なくとも１つの開始剤
を溶媒に溶解させるか、又は分散させるステップを含む方法であって、
（ａ）〜（ｅ）それぞれを、任意の順番で又は同時に溶媒に溶解させるか、又は分散させ、
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を重合し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のランダムコポリマーを形成する方法により調製される親水性微細孔膜。

【請求項4】

前記疎水性ポリマーがスルホンポリマーである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の親水性膜。

【請求項5】

流体を請求項１〜４のいずれか一項に記載の膜に通すステップを含む、流体を濾過する方法。

【請求項6】

前記流体がタンパク質含有流体である、請求項５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

［発明の背景］
[0001]ポリマー膜は、様々な流体を濾過するために用いられる。しかし、堅牢性能を備える膜が必要とされている。

【0002】

[0002]本発明は、先行技術の少なくとも幾つかの欠点の改善を提供する。本発明のこれら及び他の利点は、以下に示された説明から明らかになろう。

【0003】

［発明の簡単な概要］
[0003]本発明の一実施形態は、
（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化1】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、及び

【化2】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化3】

のランダムコポリマーと、疎水性ポリマーとを含む、親水性多孔膜を提供する。

【0004】

[0004]別の実施形態によれば、親水性多孔膜は、
（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化4】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、及び

【化5】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化6】

を溶媒中で重合し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のランダムコポリマーを形成するステップを含む方法により調製され、前記溶媒には、少なくとも１種の開始剤及び疎水性ポリマーが含まれる。

【0005】

[0005]本発明の他の実施形態によれば、膜を含むフィルター及びフィルター装置、並びに膜を製造し、使用する方法が提供される。

【0006】

［発明の詳細な説明］
[0006]本発明の一実施形態によれば、親水性多孔膜（好ましくは、親水性微細孔膜）が提供され、親水性多孔膜（好ましくは、親水性微細孔膜）は、
（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化7】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、及び

【化8】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化9】

のランダムコポリマーと、疎水性ポリマーとを含む。

【0007】

[0007]別の実施形態によれば、親水性多孔（好ましくは、微細孔）膜は、
（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化10】

（ｂ）式（ＩＩ）のエチレングリコールジメタクリレート、及び

【化11】

（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化12】

を溶媒中で重合し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のランダムコポリマーを形成するステップを含む方法により調製され、前記溶媒には、少なくとも１種の開始剤及び疎水性ポリマーが含まれる。

【0008】

[0008]他の実施形態において、少なくとも１つの膜を含む、フィルター及びフィルター装置が提供される。

【0009】

[0009]流体を、上に記載されているように、少なくとも１つの膜、又は少なくとも１つの膜を含むフィルターに通すステップを含む、流体を濾過する方法も本発明の別の実施形態に従って提供される。一つの好ましい実施形態において、濾過される流体は、タンパク質含有流体である。

【0010】

[0010]本発明による膜は、親水性、堅牢性及び安定性が高いことが有利である。本発明による膜は、高いスループットを得るのに適している。本発明による膜は、３つ以上の異なる種類のアクリレートモノマーを重合することにより調製される親水性アクリレートポリマーネットワークであって、１つ又は複数のアクリレートが３つ以上の架橋可能なアクリレート基を有し、１つ又は複数のアクリレートがモノアクリレートであり、親水性アクリレートポリマーネットワークが、良好な機械的特性を有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと組み合わせられる、親水性アクリレートポリマーネットワークを含む。任意の特定の理論に拘束されることなく、重合度が最大化され、親水性アクリレートポリマーネットワークが安定し、好ましくは約８２ダイン／ｃｍ（約８２×１０^−５Ｎ／ｃｍ）以上の高い親水性になると考えられる。膜は、典型的な熱及び／又はγ放射処理後に劣化しないように堅牢である。安定性に関して、膜の親水性は、膜を強酸（例えば、１Ｍ ＨＣｌ）、強塩基（例えば、１Ｍ ＮａＯＨ）又は有機溶液（例えば、エタノール又はイソプロピルアルコール）に長時間、例えば、少なくとも４８時間浸した後も低下しない。塩基溶液は、タンパク質系の汚れを除去するためにしばしば用いられるので、塩基溶液での安定性は、タンパク質含有溶液（例えば、医薬タンパク質供給溶液）の濾過を伴う用途に特に有利である。更に、３次元ネットワークが非常に安定しているので、膜の抽出物レベルは非常に低い。３次元ネットワークはタンパク質及び防腐剤の結合能が低い。更に、膜を調製するｉｎ−ｓｉｔｕ重合方法は、柔軟性がある。例えば、親水性アクリレートモノマー、開始剤及び疎水性ポリマーを、同時に溶媒に加えてもよく、又は疎水性ポリマーを加える前に、親水性アクリレートモノマー及び開始剤を互いに溶媒中で反応させてもよく、例えば、疎水性ポリマーを溶媒に溶解させ、次いで、親水性モノマー及び開始剤を溶媒に加えてもよい。アクリレートモノマーの重合は、真空下で窒素パージしながら、又は大気圧で行うことができる。

【0011】

[0011]本発明の一実施形態による１つの反応系が以下に示されており、実線の曲線は、バルク疎水性ポリマー鎖を示している。

【0012】

[0012]

【化13】

【0013】

[0013]各分岐（Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３）は、二官能基及び単官能基のランダム共重合、例えば

【化14】

から生じる。

【0014】

[0014]分岐（Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３）は、ランダム重合を介して互いに結合できる。

【0015】

[0015]様々なアクリレートが、本発明の実施形態による膜を調製するのに使用できる。３つ以上の異なる種類のアクリレートの１つ又は複数が、３つ以上の架橋可能なアクリレート基を有し、１つ又は複数のアクリレートが、モノアクリレートであることが好ましい。一つの好ましい実施形態において、３つのアクリレートを使用する場合、ポリ（エチレングリコール）ジメタクリレート（ＰＥＧＤＭＡ；２つの官能基を有する多官能性アクリレート）及びトリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ；３つの官能基を有する多官能性アクリレート）と共に、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ；重合を経る１を超えない官能基を有する中性の単官能モノマー）が用いられる。

【0016】

[0016]本発明の実施形態は、様々な疎水性ポリマー、好ましくはスルホン（ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルスルホン（ＰＥＥＳ）、ビスフェノールＡポリスルホン、ポリアリールスルホン、ポリフェニルスルホン及びポリ（フタラジノンエーテルスルホンケトン（ＰＰＥＳＫ）等の芳香族ポリスルホンを含む、例えば、ポリスルホン）と共に使用するのに適している。結果的に、膜は、親水性アクリレートポリマーネットワークから得られる所望の親水性表面特性と共に、疎水性ポリマーの所望のバルク特性を有する。

【0017】

[0017]本発明の実施形態によれば、膜を調製する方法は、（ａ）親水性アクリレートポリマーネットワークを含むポリマーネットワークと疎水性ポリマーとを含むポリマー溶液を基材にキャストするステップと、（ｂ）ポリマー溶液の相転換を行い、膜を生成するステップと、場合により（ｃ）膜を洗浄し、乾燥させるステップとを含む。

【0018】

[0018]典型的な実施形態において、膜を調製する方法は、反応溶液を、１つ又は複数のアクリレートをｉｎ−ｓｉｔｕで架橋させる条件に曝すステップと、架橋したアクリレート、疎水性ポリマー及び開始剤を含む溶液を得、親水性アクリレートポリマーネットワーク及び疎水性ポリマーを含むポリマー溶液を形成し、ポリマー溶液を基材にキャストするステップと、ポリマー溶液の相転換を行い、膜を生成するステップと、場合により膜を洗浄するステップとを含む。

【0019】

[0019]典型的には、ポリマー溶液から膜を製造する相転換法は、ポリマー溶液を基材にキャストするか、又は押し出して薄いフィルムにするステップと、ポリマー（複数可）を以下（ａ）溶媒及び非溶媒の蒸発、（ｂ）露出した表面に吸収される水蒸気等の非溶媒蒸気への暴露、（ｃ）非溶媒液（例えば、水を含有する相浸漬浴、及び／又は別の非溶媒若しくは溶媒）での急冷、並びに（ｄ）ポリマーの溶解度が突然大きく低下するように、ホットフィルムの熱急冷の１つ又は複数により沈降させるステップとを含む。相転換は、湿式法（浸漬沈殿）、蒸気誘起相分離（ＶＩＰＳ）、熱誘起相分離（ＴＩＰＳ）、急冷、乾湿式キャスト及び溶媒蒸発（乾式キャスト）により誘起できる。乾式相転換は、浸漬凝固がないことにより湿式法又は乾湿式法と異なる。これらの技法において、最初は均一なポリマー溶液は、様々な外部影響により熱力学的に不安定になり、ポリマー希薄相及びポリマー濃厚相への相分離が誘起される。ポリマー濃厚相は、膜のマトリックスを形成し、溶媒及び非溶媒のレベルが増大したポリマー希薄相は、孔を形成する。

【0020】

[0020]膜形成ポリマー溶液は、モノマー（複数可）及び／又はポリマー（複数可）を溶媒又は溶媒の混合物に溶解させるか、又は分散させることにより調製される。様々なポリマー溶液が、本発明での使用に適しており、当技術分野で公知である。適切なポリマー溶液としては、ポリマー、例えば、スルホン（ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルスルホン（ＰＥＥＳ）、ポリエーテルスルホンケトン（ＰＥＳＫ）、ビスフェノールＡポリスルホン、ポリアリールスルホン、ポリフェニルスルホン及びポリ（フタラジノンエーテルスルホンケトン（ＰＰＥＳＫ）等の芳香族ポリスルホンを含む、例えば、ポリスルホン）を挙げることができる。ポリマー溶液としては、ポリマーの混合物、例えば、疎水性ポリマー（例えば、スルホンポリマー）と親水性モノマー及び／又はポリマー（例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ））との混合物を挙げることができる。

【0021】

[0021]１つ又は複数のモノマー及び／又はポリマーに加えて、典型的なポリマー溶液は、少なくとも１つの溶媒を含み、少なくとも１つの非溶媒を更に含むことができる。適切な溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、メチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ジオキサン、コハク酸ジエチル、クロロホルム及びテトラクロロエタン、並びにそれらの混合物が挙げられる。適切な非溶媒としては、例えば、水；様々なポリエチレングリコール（ＰＥＧｓ、例えば、ＰＥＧ−２００、ＰＥＧ−３００、ＰＥＧ−４００、ＰＥＧ−１０００）；様々なポリプロピレングリコール；様々なアルコール、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、アミルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール及びオクタノール；アルカン、例えば、ヘキサン、プロパン、ニトロプロパン、ヘプタン及びオクタン；ケトン、エーテル及びエステル、例えば、アセトン、ブチルエーテル、酢酸エチル及び酢酸アミル；酸、例えば、酢酸、クエン酸及び乳酸；様々な塩、例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化リチウム；並びにそれらの混合物が挙げられる。

【0022】

[0022]ポリマーを含む溶液は、例えば、１つ又は複数の重合開始剤（例えば、脂肪族アゾ化合物（例えば、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド（Ｖ５０））、過酸化物、過硫酸アンモニウム及びそれらの組合せの内のいずれか１つ又は複数）、並びに／又は副次成分、例えば、界面活性剤及び／若しくは剥離剤（典型的には、溶媒に溶解させるか又は分散させたもの）を更に含む。

【0023】

[0023]溶液の適切な成分は、当技術分野で公知である。ポリマーを含む例示的溶液、並びに例示的溶媒及び非溶媒としては、例えば、米国特許第４，３４０，５７９号、第４，６２９，５６３号、第４，９００，４４９号、第４，９６４，９９０号、第５，４４４，０９７号、第５，８４６，４２２号、第５，９０６，７４２号、第５，９２８，７７４号、第６，０４５，８９９号、第６，１４６，７４７号及び第７，２０８，２００号に開示されているものが挙げられる。

【0024】

[0024]様々なポリマー膜を本発明に従って製造できるが、好ましい実施形態において、膜はスルホン膜（より好ましくは、ポリエーテルスルホン膜及び／又はポリアリールスルホン膜）である。

【0025】

[0025]膜は、手動（例えば、基材に手で注ぐか、キャストするか又は広げる）又は自動（例えば、基材を有する移動ベルトに注ぐか、又はキャストする）でキャストできる。

【0026】

[0026]多重キャスト技術を含む様々なキャスト技術が当技術分野で公知であり、適している。当技術分野で公知の様々な装置をキャストするために使用できる。適切な装置としては、塗付ナイフ、ドクターブレード又はスプレー／加圧システムを備える、例えば、機械的スプレッダーが挙げられる。塗付装置の一例は、キャスト用配合物（少なくとも１つのポリマーを含む溶液）を導入し、狭いスロットを通して圧力下で押し出すことができるキャスト室を備える、押出ダイ又はスロットコーターである。例示的に、ポリマーを含む溶液は、約１００μｍ〜約５００μｍの範囲、より典型的には約１２０μｍ〜約４００μｍの範囲のナイフギャップを有するドクターブレードによりキャストできる。

【0027】

[0027]様々なキャスト速度が当技術分野で公知であるように適している。典型的には、キャスト速度は、少なくとも約３フィート毎分（ｆｐｍ）、より典型的には約３〜約４０ｆｐｍの範囲、いくつかの実施形態においては、少なくとも約５ｆｐｍである。

【0028】

[0028]様々な基材が、本発明の実施形態による膜を調製するのに適している。例えば、基材は、非紙基材であってよい。適切な基材としては、例えば、ガラス、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（例えば、マイラー（ＭＹＬＡＲ）（商標）として市販されている）、ポリプロピレン、ポリエチエンレン（ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）を含む）、ポリイミド、ポリフェニレンオキシド、ナイロン及びアクリルが挙げられる。

【0029】

[0029]膜は、任意の適切な孔構造、例えば、孔径（例えば、バブルポイント、若しくは例えば、米国特許第４，３４０，４７９号に記載されているようにＫ_Ｌによって明示されるか、又はキャピラリー凝縮フローポロメトリーによって明示される）、平均流量孔（ＭＦＰ）径（例えば、ポロメーター、例えば、ポーバーポロメーター（Ｐｏｒｖａｉｒ Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ）（商標）（Ｐｏｒｖａｉｒ ｐｌｃ， Ｎｏｒｆｏｌｋ， ＵＫ）又は商標ポロラックス（ＰＯＲＯＬＵＸ）（商標）（Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ．ｃｏｍ，Ｂｅｌｇｕｉｍ）で入手可能なポロメーターを使用することにより特徴づけられる場合）、孔等級、孔直径（例えば、例えば米国特許第４，９２５，５７２号に記載されている改変ＯＳＵ Ｆ２テストを使用することにより特徴づけられる場合）又は除去等級媒体を有することができる。使用する孔構造は、利用される粒径、処理される流体の組成及び処理された流体の所望の流出レベルに依存する。典型的には、本発明の実施形態による膜は、約０．０１〜約１０μの範囲、好ましくは約０．０５〜約５μの範囲の孔径を有する。

【0030】

[0030]膜の微細孔表面は、例えば、５００倍又は２０，０００倍の倍率でＳＥＭから平均表面孔径を計算することによって、例えば、決定される任意の適切な平均孔径を有することができる。

【0031】

[0031]典型的には、本発明の実施形態による膜厚は、約０．５ミル（約１３μ）〜約１０ミル（約２５４μ）の範囲、好ましくは約３ミル（約７６μ）〜約６ミル（約１５３μ）の範囲である。

【0032】

[0032]膜は、任意の所望の臨界湿潤表面張力（ＣＷＳＴ、例えば、米国特許第４，９２５，５７２号に定義されている通り）を有することができる。ＣＷＳＴは、当技術分野で公知であるように、例えば、米国特許第５，１５２，９０５号、第５，４４３，７４３号、第５，４７２，６２１号及び第６，０７４，８６９号に、例えば、更に開示されているように選択できる。典型的には、膜は、約７３ダイン／ｃｍ（約７３×１０^−５Ｎ／ｃｍ）超のＣＷＳＴを有し、約７８ダイン／ｃｍ（約７８×１０^−５Ｎ／ｃｍ）以上のＣＷＳＴを有することができる。いくつかの実施形態において、膜は、約８２ダイン／ｃｍ（約８２×１０^−５Ｎ／ｃｍ）以上のＣＷＳＴ、いくつかの好ましい実施形態において、約８６ダイン／ｃｍ（約８６×１０^−５Ｎ／ｃｍ）以上のＣＷＳＴを有する。

【0033】

[0033]膜の表面特性は、湿式若しくは乾式酸化により、ポリマーの表面での被覆若しくは堆積により、又はグラフト反応により（例えば、ＣＷＳＴに影響を与えるため、表面電荷、例えば、正電荷若しくは負電荷を含むため、及び／又は表面の極性若しくは親水性を変えるために）改質してもよい。改質としては、例えば、照射、極性若しくは荷電モノマー、荷電ポリマーによる表面の被覆及び／又は硬化、並びに表面に官能基を結合させるための化学的改質の実施が挙げられる。グラフト反応は、ガスプラズマ、蒸気プラズマ、コロナ放電、熱、ヴァンデグラフ発生器、紫外線、電子ビーム等のエネルギー源、若しくは様々な他の形態の放射線への暴露によるか、又はプラズマ処理を用いた表面エッチング若しくは堆積により活性化できる。

【0034】

[0034]様々な流体は本発明の実施形態に従って濾過できる。好ましくは微細孔膜である本発明の実施形態による膜は、例えば、診断用途（例えば、試料の調製及び／又は診断用ラテラルフロー装置を含む）、インクジェット用途、製薬産業のための流体の濾過、医薬用途のための流体の濾過（家庭及び／又は患者使用のため、例えば、静脈注射の用途を含み、例えば（例えば、白血球を除去するための）血液等の生物流体の濾過も含む）、エレクトロニクス産業のための流体の濾過（例えば、マイクロエレクトロニクス産業のフォトレジスト流体の濾過）、食品飲料産業のための流体の濾過、浄化、抗体及び／若しくはタンパク質含有流体の濾過、核酸含有流体の濾過、細胞検出（ｉｎ ｓｉｔｕを含む）、細胞採取並びに／又は細胞培養流体の濾過を含む様々な用途で使用できる。別の方法として又は追加として、本発明の実施形態による膜は、空気及び／若しくはガスを濾過するための使用、並びに／又は（例えば、空気及び／又はガスを通すことはできるが、液体を通すことはできない）通気の用途での使用が可能である。本発明の実施形態による膜は、例えば、眼科手術製品等、手術用の装置及び製品を含む、様々な装置に使用できる。

【0035】

[0035]本発明の実施形態によれば、膜は、平面、プリーツ状、中空糸及び／又は中空円筒を含む様々な構造を有することができる。

【0036】

[0036]本発明の実施形態による膜は、少なくとも１つの入口及び少なくとも１つの出口を含み、入口と出口との間の少なくとも１つの流体流路を画定する筐体であって、少なくとも１つの本発明の膜又は少なくとも１つの本発明の膜を含むフィルターが流体流路を横断しており、フィルター装置又はフィルターモジュールを形成する筐体に典型的には配置される。一実施形態において、入口及び第１の出口を含み、入口と第１の出口との間の第１の流体流路を画定する筐体、並びに第１の流体流路を横断して筐体に配置される、少なくとも１つの本発明の膜又は少なくとも１つの本発明の膜を含むフィルターを備えるフィルター装置が提供される。

【0037】

[0037]クロスフロー用途に関して、少なくとも１つの本発明の膜又は少なくとも１つの本発明の膜を含むフィルターは、少なくとも１つの入口及び少なくとも２つの出口を含み、入口と第１の出口との間の少なくとも１つの第１の流体流路、及び入口と第２の出口との間の第２の流体流路を画定する筐体であって、本発明の膜又は少なくとも１つの本発明の膜を含むフィルターが、第１の流体流路を横断しており、フィルター装置又はフィルターモジュールを形成する筐体に配置されることが好ましい。例示的実施形態において、フィルター装置は、クロスフローフィルターモジュールを備え、筐体は、入口、濃縮出口を含む第１の出口及び透過出口を含む第２の出口を含み、入口と第１の出口との間の第１の流体流路及び入口と第２の出口との間の第２の流体流路を画定し、少なくとも１つの本発明の膜又は少なくとも１つの本発明の膜を含むフィルターは第１の流体流路を横断して配置される。

【0038】

[0038]フィルター装置又はモジュールは、滅菌可能であってよい。適切な形状であり、１つの入口及び１つ又は複数の出口を提供する任意の筐体が使用できる。

【0039】

[0039]筐体は、処理される流体に適合する任意の不浸透性熱可塑性材料を含む、任意の適切な硬質の不浸透性材料から作製できる。例えば、筐体は、金属、例えば、ステンレス鋼から、又は透明若しくは半透明ポリマー等のポリマー、例えば、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン若しくはポリカーボネート樹脂から作製できる。

【0040】

[0040]以下の実施例により、本発明は更に例示されるが、当然ながらいかなる方法でもその範囲の限定として解釈されるべきではない。

【0041】

実施例１
[0041]実施例１は、本発明の実施形態による膜の調製を示している。

【0042】

[0042]以下の成分及びパーセンテージを有する配合物を調製する：ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（６７．４５％）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ； Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）（０．１％）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）（０．２％）、ＰＥＧ−４００ジメタクリレート（ＰＥＧＤＭＡ）（０．６％）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド（Ｖ５０；Ｗａｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，ＶＡ）（０．０５％）、脱イオン水（２．０％）、５８ｋＤ分子量ＰＥＳ（ＢＡＳＦ）（１２．０％）、ＮＭＰ（１１．０％）及びＤＭＦ（６．６％）。

【0043】

[0043]配合物を４７℃で２４時間混合し、キャスト前に少なくとも１２時間真空下で脱気する。

【0044】

[0044]押出機を使用して、膜試料を、環境室を通ってステンレス鋼表面にキャストする。キャスト厚は、２００μｍである。キャストは、空気露点２０℃及びステンレス鋼表面温度２６℃で行われ、室内滞留時間は約１２分である。膜試料は、逆浸透水で１０分間、次いで４０％エタノール／６０％逆浸透水で１０分間、８０℃の逆浸透水で１０分間浸出させる。膜試料はオーブンを通過させ、６５℃で１０分間乾燥させる。

【0045】

実施例２
[0045]実施例２は、実施例１に記載されているように調製した膜の特性を示している。

【0046】

[0046]膜は以下の特性を有する：厚さ３．４０ミル（約８６．３μｍ）、Ｋ_Ｌ６５．０７ｐｓｉ、水流量３３．０４ｍＬ．ｍｉｎ^−１．ｃｍ^−２、正規化破裂力（ＮＢＦ）１．５２ｌｂｓ／ｍｉｌ、伸び３０．２０％、ＣＷＳＴ８６ダイン／ｃｍ（８６×１０^−５Ｎ／ｃｍ）。ポロラックスポロメーター１０００により決定した平均流量孔（ＭＦＰ）径は、約０．３５μである。

【0047】

実施例３
[0047]実施例３は、本発明の別の実施形態による膜の調製を示している。

【0048】

[0048]以下の成分及びパーセンテージを有する配合物を調製する：ＰＥＧ（６７．６３％）、ＴＭＰＴＭＡ（０．０８％）、ＨＥＭＡ（０．１６％）、ＰＥＧＤＭＡ（０．４８％）；Ｖ５０（０．０５％）、脱イオン水（２．０％）、高分子量（５８ｋＤ分子量）ＰＥＳ（ＢＡＳＦ）（１２．０％）、ＮＭＰ（６．６％）及びＤＭＦ（１１％）。

【0049】

[0049]配合物を４７℃で２４時間混合し、キャスト前に少なくとも１２時間真空下で脱気する。

【0050】

[0050]膜試料を実施例１に関して記載されているようにキャストし、浸出し、乾燥する。

【0051】

実施例４
[0051]実施例４は、実施例３に記載されているように調製した膜の特性を示している。

【0052】

[0052]膜は以下の特性を有する：厚さ２．９０ミル（約７３．７μｍ）、Ｋ_Ｌ７１．４ｐｓｉ、水流量３１ｍＬ．ｍｉｎ^−１．ｃｍ^−２、ＮＢＦ１．３０ｌｂｓ／ｍｉｌ、伸び２８．３４％、ＣＷＳＴ８５．７８ダイン／ｃｍ（８５．７８×１０^−５Ｎ／ｃｍ）。ポロラックスポロメーター１０００により決定した平均流量孔（ＭＦＰ）径は、約０．３２μである。

【0053】

実施例５
[0053]実施例５は、本発明の別の実施形態による膜の調製を示している。

【0054】

[0054]以下の成分及びパーセンテージを有する配合物を調製する：ＰＥＧ（６７．４５％）、ＴＭＰＴＭＡ（０．６％）、ＨＥＭＡ（０．２％）、ＰＥＧＤＭＡ（０．１％）、Ｖ５０（０．０５％）、脱イオン水（２．０％）、５８ｋＤ分子量ＰＥＳ（１２．０％）、ＮＭＰ（６．６％）及びＤＭＦ（１１％）。

【0055】

[0055]配合物を４１℃で２４時間混合し、キャスト前に１２時間真空下で脱気する。

【0056】

[0056]膜試料を実施例１に関して記載されているようにキャストし、浸出し、乾燥する。

【0057】

実施例６
[0057]実施例６は、実施例５に記載されているように調製した膜の特性を示している。

【0058】

[0058]膜は以下の特性を有する：厚さ３．８４ミル（約９７．５μｍ）、Ｋ_Ｌ６３．２４ｐｓｉ、水流量２９．０８ｍＬ．ｍｉｎ^−１．ｃｍ^−２、ＮＢＦ０．９０２ｌｂｓ／ｍｉｌ、伸び１８．２３％、ＣＷＳＴ８５．７８ダイン／ｃｍ（８５．７８×１０^−５Ｎ／ｃｍ）。ポロラックスポロメーター１０００により決定した平均流量孔（ＭＦＰ）径は、約０．３８μである。

【0059】

実施例７
[0059]実施例７は、本発明の別の実施形態による膜の調製を示している。

【0060】

[0060]以下の成分及びパーセンテージを有する配合物を調製する：ＰＥＧ（６７．４５％）、ＴＭＰＴＭＡ（０．１％）、ＨＥＭＡ（０．２％）、ＰＥＧＤＭＡ（０．６％）、Ｖ５０（０．０５％）、脱イオン水（２．０％）、５８ｋＤ分子量ＰＥＳ（１２．０％）、ＮＭＰ（１１％）及びＤＭＦ（６．６％）。

【0061】

[0061]配合物をキャスト前に４７℃、真空下で４８時間混合する。

【0062】

[0062]乾燥が６５℃ではなく６０℃とすること以外は実施例１に関して記載されているように、膜試料をキャストし、浸出し、乾燥する。

【0063】

実施例８
[0063]実施例８は、実施例７に記載されているように調製した膜の特性を示している。

【0064】

[0064]膜の親水性を、異なる表面張力を有する様々な液体を使用して評価する。膜は、１２５℃で１時間スチームオートクレーブ処理し、５０Ｇ／ｙでγ滅菌し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で３時間抽出し、１Ｍ ＣＨ_３ＣＯＯＨに室温で１０時間浸し、１Ｍ ＨＣｌに室温で１０時間浸し、１Ｍ ＮａＯＨに６０℃で１０時間浸すことにより後処理される。膜のＣＷＳＴは様々な後処理後も８６ダイン／ｃｍ（８６×１０^−５Ｎ／ｃｍ）で依然として安定している。

【0065】

実施例９
[0065]実施例９は、プリーツ状の市販の膜と比較して、実施例７に記載されているように調製したプリーツ膜の抽出物レベルが低いことを示しており、したがって、市販の膜と比較して、本発明の実施形態による膜の堅牢性が増大していることを示している。

【0066】

[0066]プリーツ膜をオートクレーブ処理し、切断して、プリーツ先端部（外側プリーツ）、プリーツの中間位及びプリーツの内部（プリーツ谷部）から試料を得る。試料を、沸騰ＩＰＡに３時間浸し、抽出物の分布を決定する。オートクレーブ処理しなかった対照試料も評価する。

【0067】

[0067]オートクレーブ処理なしでは、市販の膜と本発明の膜の両方に関して、外側プリーツと、中間プリーツと、内側プリーツとの間で抽出物に有意差がない。しかし、本発明の膜は、市販の膜（平均２．５５％）よりＩＰＡ抽出物レベルがはるかに低い（平均１．６３％、約３６％低い）。

【0068】

[0068]オートクレーブ処理後、本発明の膜は、外側プリーツと、中間プリーツと、内側プリーツとの間で抽出物に有意差を示さない。しかし、市販の膜は、中間プリーツ（外側プリーツの抽出物レベル３．３５％、中間プリーツの抽出物レベル２．２０％よりも約５３％高い）及び内側プリーツ（外側プリーツの抽出物レベルは内側プリーツの抽出物レベル２．１０％よりも約６０％高い）と比較して、外側プリーツのＩＰＡ抽出物レベルがはるかに高いことを示す。

【0069】

[0069]本明細書で引用した刊行物、特許出願及び特許を含む全ての参考文献は、あたかも、各参考文献が、参照により組み込まれるように単独で及び具体的に示され、その全体が本明細書に示されるのと同じ程度で参照により組み込まれている。

【0070】

[0070]本発明を説明する文脈における（特に以下の特許請求の範囲の文脈における）用語「１つの（ａ、ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「少なくとも１つ」及び同様の指示語の使用は、本明細書に別段の指示がない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、単数と複数の両方に対応すると解釈されるべきである。１つ又は複数の項目のリストに続く「少なくとも１つの」の用語の使用（例えば、「Ａ及びＢの少なくとも１つ」）は、本明細書に別段の指示がない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、列挙された項目（Ａ又はＢ）から選択される１つの項目又は列挙された項目の２つ以上の任意の組合せ（Ａ及びＢ）を意味すると解釈されるべきである。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は別段の指示がない限り、制限のない用語（即ち、「含まれるが、それだけには限らない」を意味する）と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書に別段の指示がない限り、範囲内に当てはまる各個別の値を個々に言及する簡単な方法として役立つことを意図するものにすぎず、各個別の値は、あたかもそれが本明細書で個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順番で行うことができる。本明細書に記載の任意及び全ての例、又は例示的言語（例えば、「等」）の使用は、別段の請求がない限り、本発明を良好に示すことを単に意図するものにすぎず、本発明の範囲に限定を課さない。本明細書の言語は、本発明の実施に不可欠な任意の非請求要素を示すものとして解釈されるべきではない。

【0071】

[0071]本発明を実行するのに本発明者等に公知の裁量の形態を含む、本発明の好ましい実施形態を本明細書において説明する。これらの好ましい実施形態の変形は、前記の説明を読めば、当業者であれば明らかになり得る。本発明者等は、熟練した当業者が、適宜、このような変形を使用することを予期しており、本発明者等は、本発明が、本明細書で具体的に説明したものとは別の方法により行われることを意図している。したがって、本発明は、適用法により許容されている通り、本明細書に添付した特許請求の範囲に引用された主題の全ての変更形態及び等価物を含む。更に、本明細書に別段の指示がない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、その全ての可能な変形における上に記載の要素のいかなる組合せも、本発明により包含される。

【手続補正書】

【提出日】2017年4月5日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化1】

（ｂ）ポリエチレングリコール−４００ジメタクリレート、及び
（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化2】

のランダムコポリマーと、ポリエーテルスルホンが含まれる疎水性ポリマーとを含む、親水性微細孔膜の製造方法であって、
前記方法は、前記親水性微細孔膜を生成するために、前記ランダムコポリマー及び前記疎水性ポリマーが含まれるポリマー溶液の相転換を行う前に、前記ポリマー溶液を基材上にキャストするステップを含み、
前記方法は、（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化3】

（ｂ）ポリエチレングリコール−４００ジメタクリレート、及び
（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化4】

を溶媒中で重合し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の前記ランダムコポリマーを形成するステップを含み、前記溶媒には、（ｄ）少なくとも１種の開始剤及び前記疎水性ポリマーも含まれる、親水性微細孔膜の製造方法。

【請求項2】

（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化5】

（ｂ）ポリエチレングリコール−４００ジメタクリレート、及び
（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化6】

のランダムコポリマーと、ポリエーテルスルホンが含まれる疎水性ポリマーとを含む、親水性微細孔膜の製造方法であって、
前記方法は、前記親水性微細孔膜を生成するために、前記ランダムコポリマー及び前記疎水性ポリマーが含まれるポリマー溶液の相転換を行う前に、前記ポリマー溶液を基材上にキャストするステップを含み、
前記方法は、（ａ）式（Ｉ）の２−ヒドロキシエチルメタクリレート、

【化7】

（ｂ）ポリエチレングリコール−４００ジメタクリレート、
（ｃ）式（ＩＩＩ）の１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、

【化8】

（ｄ）前記疎水性ポリマー、及び
（ｅ）少なくとも１つの開始剤
を、それぞれ任意の順番で又は同時に、溶媒に溶解させるか、又は分散させるステップ、並びに、
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を重合し、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の前記ランダムコポリマーを形成するステップを含む、親水性微細孔膜の製造方法。

【請求項3】

流体を請求項１又は２に記載の方法で得られる膜に通すステップを含む、流体を濾過する方法。

【請求項4】

前記流体がタンパク質含有流体である、請求項３に記載の方法。

【外国語明細書】

2017149966000001.pdf