特開 2024-37772 多孔質膜上のフィーチャ

(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】P2024037772

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】多孔質膜上のフィーチャ

(51)【国際特許分類】

   B01D 63/00 20060101AFI20240312BHJP

   B01D 63/14 20060101ALI20240312BHJP

   C08J 9/36 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

B01D63/00 510

B01D63/14

C08J9/36 CES

C08J9/36 CEW

C08J9/36 CFF

C08J9/36 CFG

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023203580

(22)【出願日】2023-12-01

(62)【分割の表示】P 2021064479の分割

【原出願日】2016-11-16

(31)【優先権主張番号】62/257,355

(32)【優先日】2015-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/257,359

(32)【優先日】2015-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】505307471

【氏名又は名称】インテグリス・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】プッリャ， ジョン ポール

(57)【要約】      （修正有）

【課題】表面と一体となって多孔質膜に機能性を維持する一又は複数のポリマーフィーチャを有する多孔質膜、および多孔質膜上に少なくとも１つのポリマーフィーチャを作製する方法を提供する。
【解決手段】少なくとも１つのポリマーフィーチャが、多孔質膜の表面に結合されており、多孔質膜が、隣接するひだを有するプリーツ加工多孔質膜であり、少なくとも１つのポリマーフィーチャが、隣接するひだを分離し、少なくとも１つのポリマーフィーチャが、多孔質であり、且つ前記ポリマーフィーチャの形状が、ブリッジ、円錐、ひし形、六角形、又は砂時計形から選択される、多孔質膜とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質膜であって、
前記多孔質膜に結合された、前記多孔質膜の表面上の少なくとも１つのポリマーフィーチャ
を含む、多孔質膜。

【請求項2】

前記多孔質膜がプリーツ加工多孔質膜であり、前記少なくとも１つのポリマーフィーチャが、前記プリーツ加工多孔質膜の隣接するひだを分離する、請求項１に記載の多孔質膜。

【請求項3】

前記少なくとも１つのポリマーフィーチャが、少なくとも１つのポリマーフィーチャの第１材料と、前記多孔質膜の第２材料との間の分子間反応によって結合された、請求項１に記載の多孔質膜。

【請求項4】

前記少なくとも１つのポリマーフィーチャが、前記第１材料及び／又は前記第２材料の最低溶融成分の溶融温度で結合された、請求項３に記載の多孔質膜。

【請求項5】

前記多孔質膜が、第２多孔質膜の上に積層される、請求項１から４の何れか一項に記載の多孔質膜。

【請求項6】

前記少なくとも１つのポリマーフィーチャ及び／又は前記多孔質膜がクロマトグラフィー媒体を含む、請求項１から５の何れか一項に記載の多孔質膜。

【請求項7】

前記少なくとも１つのポリマーフィーチャが多孔質である、請求項１から６の何れか一項に記載の多孔質膜。

【請求項8】

第１多孔質フィルム層と、
第２多孔質フィルム層と、
前記第１多孔質フィルム層と前記多孔質第２フィルム層との間の少なくとも１つのポリマーフィーチャであって、少なくとも前記第１フィルム層に結合された、少なくとも１つのポリマーフィーチャと
を含む多孔質膜。

【請求項9】

前記第１多孔質フィルム層が、少なくとも１つのポリマーフィーチャの接触点で第２多孔質フィルム層に結合された、請求項８に記載の多孔質膜。

【請求項10】

前記少なくとも１つのポリマーフィーチャが、前記少なくとも１つのポリマーフィーチャに使用される第１材料と、前記多孔質膜に使用される第２材料との間の分子間反応によって少なくとも前記第１フィルム層に結合された、請求項８又は９に記載の多孔質膜。

【請求項11】

前記第１多孔質フィルムが、ある孔径を有し、前記第２多孔質フィルムが、前記第１フィルムの前記孔径とは異なる第２孔径を有する、請求項８から１０の何れか一項に記載の多孔質膜。

【請求項12】

前記少なくとも１つのポリマーフィーチャが、熱可塑性ポリマー、熱硬化性樹脂又はこれらの組み合わせである、請求項８に記載の多孔質膜。

【請求項13】

多孔質膜上に少なくとも１つのポリマーフィーチャを作製する方法であって、
前記多孔質膜の表面上にナノスケール射出成形装置から材料を分配して、前記多孔質膜の前記表面上にポリマーフィーチャを形成する工程
を含む、方法。

【請求項14】

前記ポリマーフィーチャの前記材料を、前記多孔質膜に使用される材料に、分子間反応を介して結合する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記ナノスケール射出成形装置が３Ｄプリンタである、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記材料を分配して、前記多孔質膜の前記表面上にポリマーフィーチャを結合する工程の間、前記３Ｄプリンタが、前記多孔質膜の前記表面から９０度の角度をなす、請求項１３から１５の何れか一項に記載の方法。

【請求項17】

プリーツ加工多孔質膜であって、前記プリーツが、交互の山と谷、及び前記プリーツの前記交互の山と谷を相互接続する対向する膜壁を含み、前記多孔質膜が、第１表面及び第２表面、並びに前記対向する膜壁のうちの１つの少なくとも前記第１表面の一部の上の一又は複数のポリマーフィーチャを有し、前記ポリマーフィーチャが、前記プリーツの前記対向する壁を分離するプリーツ加工多孔質膜
を含む膜パック。

【請求項18】

対向する膜壁の両方が前記ポリマーフィーチャを有する、請求項１７に記載の膜パック。

【請求項19】

前記プリーツの前記山と谷がポリマーフィーチャを含む、請求項１７又は１８に記載の膜パック。

【請求項20】

前記膜の前記第１及び第２表面が一又は複数のポリマーフィーチャを含む、請求項１７から１９の何れか一項に記載の膜パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１１月１９日に出願された「膜上の３Ｄ印刷されたフィーチャ」と題する米国特許仮出願第６２／２５７３５５号及び２０１５年１１月１９日に出願された「３Ｄ印刷を使用する膜ラミネーション」と題する米国特許仮出願第６２／２５７３５９号（これらの何れも全体が出典明示により本明細書に援用される。）からの優先権を主張する。

【0002】

本発明は、液体濾過のための多孔質膜、さらに具体的には、機能性の向上のための多孔質膜又は多孔質膜のフィルムの表面上のポリマーフィーチャに関する。

【背景技術】

【0003】

多孔質膜は、液体及び気体などの物質を濾過するために様々な用途において使用されている。これらの多孔質膜は平坦なシート又は中空糸にすることができて、ポリマー、プラスチック、セラミック、金属又は複合材料で作製することができる。膜は、濾過物質又は濾液からフィード流物質を分離するためにハウジングに結合することができる。フィルターの様々な構成において、平坦なシート膜は、濾過の必要に応じた特定の方法でハウジングに結合される。ハウジング内のフィルター膜表面積を大きくする一般的な方法の１つは、膜をプリーツ加工し、次いで、これをハウジング内で結合するものである。このような構成において、フィルター内の液体の流れを最適化するために、膜の別個のプリーツが分離されたままである必要がある。

【0004】

フィルター製造における一般的な方法は、多孔質膜若しくはフィルムのプリーツ又は層の間に、目が粗いスクリーン又はスペーサー材料を含むものである。例えば、フィルターハウジング内のプリーツ加工多孔質膜において、膜内の隣接するプリーツがスクリーン又はスペーサー材料によって分離されたままになるように、スクリーン又はスペーサーは膜に沿って位置する。多孔質膜の層内の別の例では、内部を流れる液体に対して各層が濾過を行うように、スクリーン又はスペーサーがこれらの層の間に位置して層間の分離を維持する。

【0005】

これらのスクリーン及びスペーサーは目が粗く、濾過時の圧力損失が小さくなるのを助け、典型的には、織及び不織メッシュ、繊維網、多孔シート、波形及びエンボスシート、リブ付きシート、多孔質金属、多孔質セラミック並びに他の同様のスクリーンとして製作される。スクリーン及びスペーサーにはいくつかの欠点が存在する。例えば、スクリーン及びスペーサーは、典型的に、選択的な膜のかなりの部分を塞ぐ。スペーサー及びスクリーンは従来、５０ミクロン以上の厚さを有する押出シート又は繊維網から作製され、この付加的な厚さが、ハウジング内に充填できる膜の量を減少させる。さらに、場合によっては、スクリーンを膜に十分にシールすることが困難であるため、これが性能を低下させる。さらに、フィルターの清浄度は、スペーサー及びスクリーン材料によって損なわれ、その結果、フィルターからの抽出可能な不純物のレベルが高くなる。

【0006】

多層多孔質膜の従来の製造方法は、加熱により一緒にラミネートされるポリマー材料の複数の層を必要とする。このプロセスにとって不利な点は、ラミネーションが損なわれ得るか、或いはラミネーションが、膜のフィーチャに欠陥又は変形を生じ得ることである。その理由から、予備成形された多孔質膜が継続して変形しないように、ラミネーションは単一の加熱事象に限定される。例えば、大きな細孔が生じる層間の接触点は最小限になるため、従来技術によりラミネートされた目が粗い多孔質膜は経時的に剥離が起こる恐れがある。

【0007】

前進する半導体産業及び他の産業において、膜内の液体の流れを最適化するために、多孔質膜のかなりの部分を塞ぐことのない超清浄な材料が必要とされている。さらに、膜に与える変形が最小限であるラミネーションプロセスを多孔質膜に施すことが必要とされている。

【発明の概要】

【0008】

本開示の１つの態様は、以下を含む多孔質膜を含む：ナノスケール射出成形装置を使用して膜に結合される、膜に結合することができる、多孔質膜の表面上の少なくとも１つのポリマーフィーチャ。

【0009】

本開示の別の態様は、以下を含む多孔質膜を含む：第１フィルム層；第２フィルム層；少なくとも第１フィルム層に結合された、第１フィルム層と第２フィルム層との間の少なくとも１つのポリマーフィーチャ。

【0010】

多孔質膜の表面上にナノスケール射出成形装置から材料を分配する工程を含む、多孔質膜上に少なくとも１つのポリマーフィーチャを作製する別の態様。本方法はさらに、ポリマーフィーチャの材料を、多孔質膜に使用される材料に、分子間反応を介して結合する工程を含む。

【0011】

本開示の別の態様は、以下を含む膜パックを含む：プリーツが、交互の山と谷、及びプリーツの交互の山と谷を相互接続する対向する膜壁を含み、多孔質膜が、第１表面及び第２表面を有し、且つ、対向する膜壁のうちの少なくとも１つの少なくとも第１表面の一部に結合された一又は複数のポリマーフィーチャを含み、ポリマーフィーチャが、プリーツの対向する壁を分離するプリーツ加工多孔質膜。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示のバージョンによる膜上にポリマーフィーチャを結合するために材料を分配する３Ｄプリンタを示す図である。

【図2A】結合されたポリマーフィーチャを有するプリーツ加工多孔質膜を示す図である。

【図2B】本開示の１つのバージョンによる、膜の表面上のポリマーフィーチャの不均一な分布の勾配を示すプリーツ加工多孔質膜を有するフィルターカートリッジを示す図である。

【図3】本開示の別のバージョンによる多孔質膜上のレーンとして設計されたポリマーフィーチャを示す図である。

【図4】による多孔質膜上のブリッジとして結合されたポリマーフィーチャを示す図である。

【図5A】ピラミッドと同様の幾何形状を有する、多孔質膜上のポリマーフィーチャを示す図である。

【図5B】ある多孔質膜又は本開示のバージョンによる多孔質膜のフィルム上に千鳥状に構成されたポリマーフィーチャを示す図である。

【図6】本開示のバージョンによる六角形を有する押し出されたポリマーフィーチャを示す図である。

【図7】本開示のバージョンによる膜表面に砂時計形として結合されたポリマーフィーチャを示す図である。

【図8A】多孔質膜上の非対称の円錐として設計されたポリマーフィーチャを示す図である。

【図8B】本開示のバージョンによるポリマーフィーチャの接触点でラミネートされた多孔質膜（一又は複数）の２つのフィルムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本開示のバージョンは、表面と一体となって多孔質膜に機能性を維持する一又は複数のポリマーフィーチャ（本明細書において「ポリマーフィーチャ」又は「フィーチャ」と呼ばれる。）を有する膜に関する。フィーチャは、流れフィーチャ、吸収のための親和性部位、ふるい分けチャネル、導電性中心、生物活性部位、生体適合性中心及びその他を形成するために膜の表面を修飾するよう設計することができる。様々なバージョンにおいて、熱可塑性又は熱硬化性ポリマーフィーチャは、３Ｄ印刷により形成することができて、多孔質膜（一又は複数）のフィルム上、又は多孔質膜のフィルムを含む多孔質膜の任意のサンプリング上に結合し、且つ完全に一体化することができる。ポリマーフィーチャは、膜の機能性を最適化するための特定のパターン、形状及び／又は構成にすることができる。ポリマーフィーチャは、流路、膜の清浄度、及び／又は膜の機能性を向上させるために結合を介して膜に組み込まれるように構成される。慎重に印刷されたポリマーフィーチャの任意の構成（例えば、ランダム又は幾何学的なパターン）形状、サイズ及び数が本明細書に記述されるものと理解されるべきである。

【0014】

本開示の１つのバージョンによれば、ポリマーフィーチャは、三次元（３Ｄ）印刷を使用して多孔質膜（一又は複数）のフィルムに結合される。ポリマーフィーチャは、当技術分野において既知のナノスケール射出成形装置によって通常作製することができる任意の構成で印刷することができる。３Ｄプリンタは、ナノスケール射出成形装置の一例である。３Ｄ印刷を使用して、膜上又は膜のフィルム間のポリマーフィーチャの形状、構成、配置を正確にコントロールすることができて、これを使用して、画定された流路を形成することができる。フィーチャは、フィルムの表面の上に分配又は射出することができて、且つフィルムに結合又はかみ合う任意の材料によって作製することができる。フィーチャの形状は、フィーチャを作製するために使用される材料、並びに３Ｄプリンタを操作するために使用される条件に応じて変化し得る。いくつかのバージョンにおいて、ポリマーを含むフィーチャは、図中の理想的なフィーチャによって示される通り、対称又は非対称にすることができる。

【0015】

さらに、３Ｄ印刷技術は、ポリマー材料を正確に、使用されている３Ｄプリンタの解像度で印刷することを可能にする。現在の３Ｄプリンタが形成できるポリマーフィーチャの現在の解像度は、（幅／直径）約２０ミクロン×２０ミクロン（高さ）である。しかし、本開示はこのような解像度に限定されない。ポリマーフィーチャは、関連技術において既知の３Ｄプリンタ解像度に基づいて変化し得る。３Ｄプリンタが進化するにつれて、印刷解像度が改善されてさらに小さなフィーチャが実現し得る。

【0016】

本開示の１つのバージョンを図１において説明することができる。図１は、その表面上にポリマーフィーチャ１０２を一体化した多孔質膜１０１を示す。本開示のバージョンによれば、多孔質膜は、多孔質膜のフィルムを含む、多孔質膜の任意のサンプリングにすることができる。ポリマーフィーチャは、上から下まで実質的に同じ直径を有する対称な円柱として構成することができる。図１を参照して、多孔質膜１０１は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ナイロン、ポリアミド、ポリスルホンポリフェニルスルホン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及び／又はパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）或いはポリウレタンなど（ただし、これらに限定されない。）の多孔質ポリマーにすることができる。

【0017】

図１は、多孔質膜１０１と結合又は一体化された複数のポリマーフィーチャ１０２を示す。ポリマーフィーチャ１０２は、関連技術において既知の任意の熱可塑性又は熱硬化性樹脂から作製することができる。ポリマーフィーチャは、関連技術において既知の方法を使用して清浄にすることができる。本開示の別のバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、関連技術において既知の方法を使用して化学修飾することなく清浄にすることができる。熱可塑性ポリマーは、特定の温度まで加熱することによって成形又は型成形され得、次いで、冷却されたとき固化され得るポリマーである。熱硬化性樹脂は、不溶性のポリマー架橋ネットワークに不可逆的に硬化する材料であり、硬化は熱によって誘発される。例えば、ただし制限されることなく、ポリマーフィーチャは、以下又は以下の組み合わせから、個別に、又は２つ以上のこれらの組み合わせで作製することができる：パーフルオロメチルアルコキシ（ＭＦＡ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリプロピレン、ポリスルホン、ナイロン、ポリエチレン、ポリカーボネート、液晶ポリマー。

【0018】

ポリマーフィーチャの形状は、フィルターによって必要とされる液体の流れに応じて変化し得る。例えば、形状は、円柱、ブリッジ、円錐及び／又はひし形など（ただし、これらに限定されない。）の幾何学的及び非幾何学的形状にすることができる。サイズは、ナノスケール射出成形装置の能力及び／又はフィルターの好ましい流れ要件に応じて変化し得る。各フィーチャ間の距離も多孔質膜の用途の要件に応じて同様に変化し得る。フィーチャ間の距離の異なる範囲は、異なる流路に寄与する。例えば、単位面積あたりのフィーチャの密度が高いほど、圧力損失が大きくなる。図１を参照して、円柱ポリマーフィーチャ１０２間の間隔は約１００ミクロンにすることができるが、任意の間隔寸法又は構成を使用することができる。

【0019】

図１を参照して、１０３は、ポリマーなどの材料を射出又は分配して、多孔質膜の表面上にフィーチャを形成するために使用されるナノスケール射出成形装置である。本開示のバージョンにおいて、ナノスケール射出成形装置は３Ｄプリンタであり、分配される材料はポリマー滴である。関連技術において既知の慎重に印刷されたポリマーフィーチャの任意の構成（例えば、ランダム又は幾何学的な配置）形状、サイズ及び数が本開示に含まれるものと理解されるべきである。３Ｄプリンタは、ポリマー材料を正確に、３Ｄプリンタの解像度で堆積又は分配することを可能にする。本開示の実施態様によれば、３Ｄプリンタは、２ミクロン（直径／幅）×約２０ミクロン（高さ）のフィーチャを形成することができる。

【0020】

本開示の実施態様は記載の解像度に限定されず、３Ｄプリンタが進化するにつれて印刷解像度が改善されて、さらに細かい解像度が実現され、さらに小さなフィーチャが形成されるであろう。本開示のバージョンにおいて、３Ｄプリンタは、ポリマーフィーチャの材料に使用されるフィラメント原料が供給され得る。本開示の別のバージョンによれば、他の熱可塑性プラスチックが反応性成分として使用され得る。例えば、樹脂は、３Ｄプリンタのノズルで、又はその内部で反応して、多孔質膜表面と相互作用しながらｉｎ－ｓｉｔｕ熱硬化性物質を生成し得る。別の例において、３Ｄ印刷に先立ってポリマー及び細孔形成剤が調製され得る。

【0021】

本開示によれば、図１に示すポリマーフィーチャ１０２を有する膜は、ポリマーフィーチャ間に液体を有することによって、フィルター内の液体の流路を導くのに役立つ。これらのポリマーフィーチャは、ポリマーフィーチャの配置及びサイズによって導かれた流れを有するであろう。この理由は、ポリマーフィーチャが、プリーツ加工膜内の分離、又は多孔質膜内の圧延構造をもたらすためである。本開示のバージョンによれば、圧延されるのは温度がポリマーのガラス転移温度Ｔｇを上回るときであり、圧縮によりポリマーが一体化される。したがって、当業者は、用途に基づいてポリマーフィーチャの設計及びサイズをカスタマイズして、接触し、膜内を移動する液体の流路をカスタマイズすることができる。

【0022】

本開示のバージョンによれば、３Ｄプリンタは、ポリマーを多孔質膜上に射出して、多孔質膜の表面に少なくとも１つのポリマーフィーチャを結合する。関連技術において既知の通り、ポリマーフィーチャが熱可塑性樹脂を含む場合は、圧力及び温度を適切に選択することによってフィーチャが表面に付着する。ポリマーフィーチャは多孔質膜に結合され、組み込まれ、多孔質膜は、多孔質膜の任意のサンプリングにすることができる。

【0023】

本開示のバージョンによれば、結合は、ポリマーフィーチャと多孔質膜との間の分子間反応によって実現することができる。多孔質膜及びポリマーフィーチャに使用される材料に応じて、結合される多孔質は、関連技術において既知の均質なブレンド又は複合材にすることができる。望まれる結合のタイプは、ポリマーフィーチャの使用される材料又はポリマーブレンド、及び多孔質膜の材料又はポリマーブレンドに基づく。材料の表面張力及び／又はポリマーフィーチャと多孔質膜との間の接触角に基づいて結合が決定され得る。本開示の１つのバージョンにおいて、２つの結合する材料又はポリマーブレンドの表面エネルギーは、互いの表面張力の２０パーセント以内にすることができる。

【0024】

本開示のバージョンによれば、ポリマーフィーチャに使用されるポリマー又は材料と、多孔質膜の材料又はポリマーとの間の親和性が決定される。ポリマーフィーチャと多孔質膜との間の分子間反応は、化学的に似た、若しくは異なる材料又はブレンドの合成であり得る。当業者には既知の通り、成分が相溶性で、分子レベルで混合物である場合、これらのブレンドは均質である。成分が別々の相中に存在する場合、ブレンドは不均質又は非相溶性である。２つ以上の材料又はポリマーブレンドが相溶性であるか否かを問わず、やはり温度に依存する。材料又はポリマーブレンドが非相溶性である場合、マイナー相を分散させる（混合する）ために力学的エネルギーが必要であり、ブレンドのモルホロジーが安定化されない場合、凝集が起こる。例えば、界面張力などの界面力が重要になり、ブレンドのレオロジー的な特徴を大幅に変え得る。本開示のバージョンによれば、望まれる結合に基づいて、以下のうちの少なくとも１つ又は複数が考慮されるであろう：ポリマーブレンド、温度、接触角及び表面張力。

【0025】

本開示によれば、ポリマーフィーチャに使用される材料又はポリマーブレンド、及び多孔質膜に使用される材料又はポリマーブレンドが決定されたら、ポリマーフィーチャ及び多孔質膜が分子間反応を介して一緒に結合される。材料又はポリマーブレンド間の結合を促進するために、多孔質膜及びポリマーフィーチャの温度は、分子間反応の最低の成分の溶融温度に設定される。これによって、ポリマーフィーチャ及び多孔質膜が分子間反応を介して結合できるようになる。最低の成分を溶融するために設定される溶融温度は当技術分野において周知である。当業者は、多孔質膜の細孔が閉じたり、且つ／又は変形したりしないように温度を設定することができる。

【0026】

さらに、本開示のバージョンによれば、ポリマーフィーチャと多孔質膜の表面との間の結合の程度、とりわけ、ポリマー鎖のからみ合い、及びポリマーフィーチャと多孔質膜との間の分子間反応の程度を測定することができる。例えば、制限されることなく、多孔質膜の表面における動的レオロジー及び剪断を測定することができる。ポリマーフィーチャが多孔質膜の表面と結合又は相互浸透する場合、ベース材料のものよりも高い貯蔵モジュールが測定されるであろう。

【0027】

図２は、本開示のバージョンによるプリーツ加工多孔質膜を示す。図２Ａは、膜の表面に結合された一又は複数のポリマーフィーチャ２０２を有するプリーツ加工多孔質膜２０１を示す。図２Ｂは、フィルターカートリッジ２０３に挿入され、その内部でプリーツ加工された、ポリマーフィーチャ２０２と結合されたプリーツ加工多孔質膜２０１を示す。プリーツ加工多孔質膜の一例は、プリーツ加工ＰＴＦＥ又は超高分子量ポリエチレン膜であるが、これらに限定されない。本開示によれば、ポリマーフィーチャがない膜と比べた膜表面上のポリマーフィーチャは、間隔を空けたプリーツを可能にし、したがって、フィルター内の液体の流れが維持又は改善される。本開示の１つのバージョンにおいて、フィルター間の間隔は、約２０－１０００ミクロン離すことができる。ポリマーフィーチャの設計及び一貫性に基づいて、溶液の流れをコントロールすることができる。図２を参照すると、ポリマーフィーチャは、膜表面上のスペースのごく一部のみを使用している。本開示のバージョンにおいて、多孔質膜の表面のうちポリマーフィーチャが覆うスペースのパーセントは、１パーセント未満又は５０パーセントもの高さになり得る。使用に応じて、ポリマーフィーチャの占有率は５０パーセントを超えることもあり得る。本開示の１つの実施態様において、フィーチャは２０ミクロンの距離だけ離して設定される。フィーチャの距離及び量は、溶液の所期の流れに基づいて変化し得る。当業者は、多孔質膜の所望の流れ特性を実現するために、フィーチャをカスタマイズすることができるものと理解されるべきである。図２Ｂに示す通り、プリーツ加工膜２０１は、図２Ａに示すものとは異なる設計のポリマーフィーチャを有する。本開示のバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、プリーツ加工膜の片側又は両側に存在することができる。本開示の別のバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、プリーツ加工膜のひだ上に結合することができる。

【0028】

図３は、多孔質膜３０１上にレーンとして結合されたポリマーフィーチャを示し、多孔質膜は、多孔質膜のフィルムなどの多孔質膜の任意のサンプリングにすることができる。図３を参照して、ポリマーフィーチャ３０２は、所期のフィーチャのために選択された、ある高さ及び幅を有するレーンとして結合することができる。本開示の１つのバージョンにおいて、レーンの高さは、２０－１０００ミクロンにすることができるがこれに限定されず、レーンの幅は、２０ミクロン以下、例えば約２ミクロンにすることができて、各レーン間の距離は、１００ミクロン以下、例えば１０ミクロンにすることができる。本開示のバージョンにおいて、側方流を促進するために、印刷されたレーン３０２を多孔質膜に組み込むことができる。本開示のバージョンにおいて、多孔質膜の縁部をハウジング内で部分的又は完全にラミネート又はポッティングすることができる。これを実現するために、別のフィルムに熱ラミネートされたときにシールを形成するよう、縁部（一又は複数）上に適した幅、例えば２０ミクロンまでポリマーのリボン又はストリップ３０３を別々に形成又は３Ｄ印刷することができる。印刷されたストリップの例示については図３を参照されたい。本開示のバージョンにおいて、リボン又はストリップは約１ｍｍ－約１５ｍｍ幅にすることができる。リボン又はストリップは、テトラフルオロエチレン及びパーフルオロメチルビニルエーテルのコポリマーであるＭＦＡ（パーフルオロメチルアルコキシ）にすることができるが、これに限定されない。

【0029】

図４は、本開示によるブリッジ構造４０２としての、多孔質膜又はそのサンプリング４０１に結合されたポリマーフィーチャを示す。図４に示す通り、ブリッジ構造４０２は、（逆Ｕ字の外観を有する）端部で隣接する２つのポストを有して、十分な構造的完全性を有する多孔質膜の多孔質フィルム層間の接触の結合点を与えることができるが、それは、多孔質膜の流れフィーチャを阻害しない。本開示のバージョンにおいて、１つのポリマーフィーチャの２つのポストは２０ミクロン離すことができるが、他の間隔が１００ミクロン－１０ミクロンの範囲内で実現可能である。汚染粒子４０３がブリッジのポスト間に示されている。フィルム層が圧延されるとき、ブリッジ構造周りの流体スペースが維持され、ふるい分け特性を有することができる。ブリッジ構造を有する多孔質膜の一例は、ＰＦＡブリッジポリマーフィーチャを有するＰＴＦＥ膜であり得る。

【0030】

図５Ａ及び図５Ｂは、所望の流れパターンを可能にする配列で結合されたポリマーフィーチャ５０２及び５０４を有する多孔質膜５０１又はそのサンプリング５０３を示す。図５Ａは、多孔質膜間の支持を可能にするピラミッド様の構造で多孔質膜５０１に結合されたポリマーフィーチャ５０２を示す。図５Ｂは、千鳥配列のポリマーフィーチャ５０４を示し、これにより、流れパターン５０５が多孔質膜の表面上の汚染物の蓄積を増加させることが可能となり、これは、汚染物を蓄積し、洗い流すことによってフィルターの機能性を向上させる。千鳥配列は、５０５に示す通り、乱流パターンを可能にする。

【0031】

図６は、多孔質膜に結合されたポリマーフィーチャ６０２を有する多孔質膜６０１を示し、これは、多孔質膜のフィルムを含む多孔質膜の任意のサンプリングにすることができる。ポリマーフィーチャは、押し出された六角形として成形され、流れパターンを可能にする。この構成は、六角形の幅が２０－１０００ミクロンまでの寸法を有することができる。本開示のバージョンにおいて、フィルター内の圧力損失を操作するために、押し出された六角形のポリマーフィーチャを多孔質膜に結合することができる。本開示によれば、ポリマーフィーチャの間隔によって、膜内の圧力損失を大きくしたり、低くしたりすることができる。例えば、ただし制限されることなく、ポリマーフィーチャ間のスペースをより小さくしてポリマーフィーチャが設計されると、圧力損失が大きくなる。別の例において、多孔質膜の外面と比べて多孔質膜の中央のフィーチャを細くすることに関してポリマーフィーチャを設計すると、圧力損失のこの増加が差し引かれる。

【0032】

図７は、多孔質膜に結合されたポリマーフィーチャ７０２を有する多孔質膜７０１又は多孔質膜の任意のサンプリングを示す。ポリマーフィーチャは、所望の流れパターンを可能にする砂時計様である。この構成は、砂時計の底部又は上部で２０ミクロン－１０００ミクロンの寸法を有することができる。前述の通り、ポリマーフィーチャの設計及び間隔によって、流体が膜を通過するときの膜の圧力損失を操作することができる。例えば、ただし制限されることなく、ポリマーフィーチャが互いにより近く設計されると、圧力損失が大きくなる。別の例において、多孔質膜の中央のフィーチャを細くすることに関してポリマーフィーチャを設計すると、この増加が差し引かれる。図７を参照して、Ｙ軸及びＸ軸だけでなく、Ｚ軸の形状を調整するようポリマーフィーチャ７０２の形状を操作することができる。

【0033】

本開示のバージョンによれば、３Ｄプリンタが多孔質フィルムに対して約９０°の角度で配置されている間、ポリマーフィーチャを多孔質膜又はそのサンプリングの表面上に射出又は分配することができる。この構成は、フィルム又は多孔質膜の間の構造的完全性のために、且つ／又は流れの領域を画定するためにポリマーフィーチャを印刷するのに望ましい。３Ｄプリンタのノズルの軸と、印刷されたフィーチャの多孔質膜の表面との間の角度は、親水性ポリマーの接触角及び望まれる形状に基づいて変化し得る。例えば、球体の場合、約１度、ポストの場合、約８９度。

【0034】

表１は、接触角及び表面張力のいくつかの例を示す。本明細書において述べたように、ポリマーフィーチャと多孔質膜との間の所望の結合を得るために、表面張力及び接触角を使用して、ポリマーフィーチャに使用されるポリマーブレンドを決定することができる。

【0035】

【0036】

本開示の別のバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、フィーチャ内に細孔を有することができる。したがって、流れをそらすのではなく、液体又は流体がフィーチャを通過するようにして膜の流れ効率を最適化することができる。これは、ポリマーフィーチャ内に細孔を形成することによって実現することができる。ポリマーフィーチャの空隙率は、ポリマー内に粘土、塩又は溶媒（細孔形成剤）を取り込んで混入ポリマーを生成することにより変更することができる。したがって、材料又はポリマーブレンドがポリマーフィーチャとして多孔質膜上に結合された後、適した溶媒による洗浄又は細孔形成剤の浸出によるなどして、混入した粘土、塩又は溶媒を除去することができる。ポリマーフィーチャの洗浄に使用される溶媒は、関連技術において既知の任意の溶媒にすることができる。いくつかの例において、溶媒は、細孔形成剤又は溶媒との相溶性がある水又は溶媒にすることができる。これは、蛇行した経路内の流れを可能にする細孔又はボイドをフィーチャ内に形成する。本開示のバージョンによれば、フィーチャの構造的完全性を維持するために、細孔形成材料は、フィーチャの合計のパーセント面積未満、例えば約０．１％－約５０％ｃｍ^２未満であるべきである。ポリマーフィーチャ内の細孔のパーセント面積は、ミクロン又は任意の面積単位で測定することができて、したがって、二次元の自由スペース又は細孔容積は、総面積の約０．１％－約５０％の間である。

【0037】

本開示の別のバージョンにおいて、ナノスケール射出成形装置又は３Ｄプリンタはまた、多孔質膜の表面及び／又はポリマーフィーチャの上にクロマトグラフィー媒体を印刷するために使用することもできる。本開示のバージョンにおいて、クロマトグラフィー媒体は、典型的には、関連技術において既知の膜上にフィラメントとして印刷することができる球形のポリスチレンビーズに調製される。一例では、Ｎａｆｉｏｎ（スルホン化テトラフルオロエチレンベースのフルオロポリマー－コポリマー）、又は任意の荷電種（カチオン又はアニオン）を含む複数のフィーチャを有する膜の表面。別の例において、２つのモノマーを多孔質膜の表面上に３Ｄ印刷して、ｉｎ ｓｉｔｕで重合させることができる。

【0038】

本開示の別のバージョンにおいて、表面は、生物活性リガンド又は生体適合性中心として役目を果たすポリマーフィーチャと結合することができる。これは、多孔質膜上のポリマーフィーチャに別の機能性を与える。したがって、ポリマーフィーチャは、多孔質膜のフィルム又は層の間のスペースを生み出したり、又はラミネーションを促進したりするためだけでなく、流体の濾過の実力を高めるためにも使用される。本開示のバージョンによれば、クロマトグラフィー媒体は、多孔質膜、ポリマーフィーチャ、又はこれらの組み合わせの上に印刷することができる。

【0039】

本開示の別のバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、膜内の２つの多孔質フィルム間のラミネーションの改善を可能にする。多孔質膜のフィルム上の構成ポリマーフィーチャに基づいて、ポリマーフィーチャは、２つのフィルム又は多孔質膜の間のラミネーションのための接触点を与えることができる。接触点は、２つのフィルム又は多孔質膜の間のポリマーフィーチャ上の点である。

【0040】

図８Ａは、複数のポリマーフィーチャ８０２を有する多孔質膜８０１のフィルムを示し、ポリマーフィーチャが非対称の円錐として成形されている。図８Ｂを参照して、非対称のポリマーフィーチャは、円錐の小さい端部を有し、円錐形の小さい端部は、ラミネートされるフィルム８０３と接触することになる。本開示のバージョンによれば、円錐形の目的は、カレンダリング中のポリマーのプーリングを最小限にすることである。これによって、膜面積を最大にしながらフィルム層をラミネートすることができる。本開示のバージョンによれば、８０１は多孔質膜にすることができて、８０３は、一緒にラミネートされる第２多孔質膜にすることができる。

【0041】

本開示の別のバージョンによれば、結合されたポリマーフィーチャ８０２及びフィルム８０３を有する多孔質膜８０１のフィルムはラミネートされないが、積層として互いの上に配置される。本開示のこのバージョンによれば、８０１は多孔質膜にすることができて、８０３は、ラミネーションのないものの上に積層される第２多孔質膜にすることができる。本開示のバージョンによれば、８０１は多孔質膜にすることができて、８０３は、一緒にラミネートされる第２多孔質膜にすることができる。

【0042】

本開示によれば、ポリマーフィーチャ円錐は、確実にフィルムをラミネートされたままにする、あるパターン及び量で多孔質膜の表面上に印刷することができる。本開示の１つのバージョンにおいて、ポリマーフィーチャ円錐は、関連技術において既知の３Ｄプリンタを使用することによってフィルム表面に結合される。３Ｄプリンタは、多孔質膜の層間の層間結合強度を高めるために、不連続な量で特定のパターンでポリマーフィーチャ円錐を戦略的に印刷することができる。層間強度を高めるパターンは関連技術において既知である。これは、目が粗い多孔質膜の非対称の層間の結合を強化するのに特に有用である。本開示のバージョンにおいて、孔径１０ｎｍの膜を０．１ミクロンの膜に、２つの膜間のポリマーフィーチャの接触点でラミネートすることができる。

【0043】

表面上にポリマーフィーチャを有する一又は複数の膜を含む本開示のバージョンは、多孔質膜内で連続的に、又は交互の層に積層される対称の細孔構造、非対称の細孔構造、或いはこのような膜の組み合わせを有する膜を含むことができる。本開示のバージョンにおける多孔質膜は微孔性である。本開示の他のバージョンにおいて、多孔質膜は、超多孔質膜、スキンのある膜及びクロスフロー濾過膜（ただし、これらに限定されない。）にすることができて、湿式にすることができて、非多孔質フィルムもまた、その内部にフィーチャを有する湿式にすることができる。

【0044】

本開示の１つのバージョンにおいて、ポリマーフィーチャ円錐は、別のフィルムとのラミネーションのために、フィルムの表面の少なくとも一部の上の不連続な部位にわたって、又はフィルムの表面全体の不連続な部位に、設計されたパターンで印刷される。ポリマー円錐は、１つのフィルム上に、又は一緒にラミネートされる両方のフィルムの両面に印刷することができる。

【0045】

本開示によれば、特定の膜について、膜の縁部も部分的又は完全にラミネートされる必要がある場合もある。フィルムの縁部に間隔を空けたポリマーフィーチャ円錐を印刷する代わりに、別のフィルムに熱ラミネートされたときに最適なシールを確保するよう、縁部（一又は複数）上に適した幅までポリマーのリボン又はストリップを３Ｄ印刷することができる。図３を参照して、リボン又はストリップ３０３は、幅を約１ｍｍ－約１５ｍｍにすることができる。ストリップは、ＭＦＡなど、ポリマーフィーチャと同じポリマーから作製することができる。

【0046】

一例では、多孔質フィルムの表面をポリマーフィーチャ円錐と共に印刷することができる一方、フィルムの縁部（一又は複数）をポリマーのリボン又はストリップと共に印刷することができる。ストリップは、最終使用用途に応じて、円錐と同様の材料又は異なる材料で作製することができる。高圧用途については、ポストはシーリングストリップほどの強度を必要としないため、ストリップの材料は、関連技術において既知である円錐の材料と異なっていてもよい。

【0047】

本開示によれば、流れをそらすのではなく、印刷されたラミネーションフィーチャを流れが通過するようにして膜の流れ効率を最適化することができる。前述の通り、本開示の１つのバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、フィーチャ内に細孔を有することができる。フィーチャの空隙率は、ポリマー内に粘土、塩又は溶媒（細孔形成剤）を取り込んで混入ポリマーを生成することにより変更することができる。寸法は、形状の外周で２０ミクロン－１０００ミクロンにすることができるがこれに限定されない。

【0048】

本開示のバージョンによれば、ポリマーフィーチャと一緒のフィルムのラミネーションは、ポリマーフィーチャの溶融温度であるが、多孔質膜のフィルム層の溶融温度未満である温度で実現することができる。本開示のバージョンにおいて、ラミネーションは、ポリマーフィーチャの接触点で行われる。接触点は、多孔質膜のフィルム又は多孔質膜と接触するポリマーフィーチャの部分の上にある。本開示のバージョンによれば、ポリマーフィーチャが熱可塑性又は熱硬化性樹脂を含む場合、この熱可塑性又は熱硬化性樹脂は、材料の溶融温度よりも低い溶融温度を有する。ラミネーション温度は、その時、ポリマーフィーチャに使用される材料又はポリマーブレンドの溶融温度に設定することができる。この溶融温度は多孔質膜の材料又はポリマーブレンドの温度よりも低いため、細孔及び多孔質膜の完全性はラミネーションプロセスにおいて損なわれない。例えば、ただし制限されることなく、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂）ポリマーブレンドをポリマーフィーチャに、ＰＴＦＥをポリマーブレンドとして多孔質膜に使用することができる。ＰＦＡは２８０－３１６℃の範囲内で溶融し、ＰＴＦＥは３２６℃で溶融する。したがって、ラミネーション手順は約２８０－３１６℃の溶融温度で実施することができる。

【0049】

本開示のバージョンにおいて、多孔質膜は、グラフト化、又は酸素のようなガス及びＵＶランプからのエネルギーへの暴露により修飾された表面にすることができる。処理又は修飾は、フィーチャが形成される前又は後に実施することができる。処理は、多孔質膜の表面エネルギーを変え得る。

【0050】

本開示のバージョンにおいて、３Ｄ印刷されたポリマーフィーチャを使用するラミネーションプロセスは、段階的ラミネーションと呼ばれる、最終的な膜に後で組み立てることができる部品の製造を可能にする。例えば、部品は、最終的な多孔質膜の層の必要な数より少数の組立品にすることができる。部品は、製造プロセスにおいて、その後、最終製品に組み立てることができる。例えば、ただし制限されることなく、Ａ－Ｂ部品をＣ－Ｄ部品に取り付けることによって、Ａ－Ｂ－Ｃ－Ｄ層を含む膜を作製することができる。本開示によれば、ラミネーションフィルムは、印刷されたポリマーフィーチャよりも高い溶融温度を有し、したがって、ラミネーションは段階的に起こり得るが、その理由は、フィーチャが溶融する温度にベース膜は決して影響されないためであり、これは、細孔又は多孔質膜への変形を最小限にするか、又は排除する。

【0051】

本開示の別のバージョンにおいて、ポリマーフィーチャは、異種材料のラミネーションを容易にする。例えば、異種膜を一緒に結合するために連結層を印刷することができる。本開示によれば、連結層は、異なるポリマー材料の２層の間に連結層を用いる共押出である。連結層は、２つの材料又はポリマーブレンドのうちの１つを含む組成物、及び第２のポリマー上の官能基と少なくとも反応する官能基を含むカップリング剤の押出溶融物に形成される。カップリング剤は、５重量％を上回る量で連結層材料に取り込まれてもよい。

【0052】

したがって、ポリマーフィーチャを異種膜に結合して、複合ラミネートとして形成することができる。例えば、ラミネーション時にＵＨＭＷＰＥ又はナイロンを変形させないように、高密度ポリエチレンポストと共に超高分子量ポリエチレンにナイロンをラミネートすることが可能である。一緒にラミネートすることができる異種膜は、ナイロン／ＰＴＦＥ、ナイロン／ＰＥ、ポリスルホン／ＰＥ、ポリスルホン／ＰＴＦＥ、ＰＴＦＥ／ナイロン、ＰＶＤＦ／ＰＴＦＥ、２つ以上のこれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。

【0053】

本開示の１つの別の実施態様は、プリーツ加工多孔質膜である膜パックを含む。プリーツは、交互の山と谷、及びプリーツの交互の山と谷を相互接続する対向する膜壁を含み、多孔質膜は、第１表面及び第２表面を有し、且つ、対向する膜壁のうちの少なくとも１つの少なくとも第１表面の一部に結合された一又は複数のポリマーフィーチャを含み、前記ポリマーフィーチャは、プリーツの対向する壁を分離する。

【0054】

本開示の別の実施態様において、上述の膜パックは、ポリマーフィーチャを有する対向する膜壁の両方の上にポリマーフィーチャを含む。

【0055】

本開示の別の実施態様において、上述の膜パックは、ポリマーフィーチャを含むプリーツの山と谷を含む。

【0056】

本開示の別の実施態様において、上述の膜パックは、一又は複数のポリマーフィーチャを含む膜の第１及び第２表面を含む。

【0057】

本開示の別の実施態様において、上述の膜パックは、山と谷を含むプリーツを含み、対向する膜壁は、一又は複数の高さを有し、且つ、「Ｍプリーツ」、「Ｗプリーツ」又はこれらの組み合わせを含むことができる。プリーツはまた、レイドオーバープリーツとして構成することもできる。

【0058】

本開示の別の実施態様において、上述の膜パックは、第１膜と共にプリーツ加工された第２膜を含む。

【0059】

本開示の別の実施態様において、上述の膜パックは、少なくとも１つの精製媒体を含むポリマーフィーチャを含む。精製媒体の例は、活性炭媒体、イオン交換媒体及びキレート化媒体を含むことができる。

【0060】

本開示の別の実施態様は、本明細書に記載のフィーチャを有する多孔質膜を含むフィルターカートリッジを含み、このフィルターカートリッジは、多孔質円筒コア部材、カートリッジの両端のエンドキャップ、及び、コア部材の周りに配置され、且つエンドキャップによってカートリッジ内に保持された、コア部材の軸に対しておおむね平行に延びるプリーツの軸を有するフィーチャを有する多孔質膜のプリーツ加工膜パック、エンドキャップに結合された端部を有する円筒プリーツ加工フィルターエレメント、プリーツ加工フィルターエレメントを取り囲み、カートリッジのエンドキャップ内でそれとシールされた円筒ケージ；プリーツ加工フィルターエレメントを取り囲み、カートリッジのエンドキャップ内でそれとシールされた円筒ケージを含む。

【0061】

本開示の別の実施態様は、本明細書に記載のフィーチャを有する多孔質膜を含むフィルターを含み、このフィルターは以下を含む：空洞、及び側壁によって画定された非円筒形を有する本体；空洞内の第１側チャネル、第１領域、中央チャネル、第２領域及び第２側チャネルを画定する複数のプリーツカバーであって、各プリーツカバーが開口部を有する複数のプリーツカバー；フィーチャを有する多孔質膜の複数のプリーツパックであって、第１領域内に配置された第１プリーツパック及び第２領域内に配置された第２プリーツパックを含み、前記第１プリーツパック及び前記第２プリーツパックそれぞれが、フィーチャを有する多孔質膜を含む複数のプリーツパック；膜の少なくとも１つの表面に結合されたポリマーフィーチャを含む膜；本体の第１端部で本体に結合された第１エンドキャップであって、第１エンドキャップは第１開口部及び第１流路を有し、第１開口部は入口ポートに接続され、第１流路は、入口ポートから中央チャネルまで流体を導くために構造化されており、流体は、中央チャネルから、第１領域内に配置された第１プリーツパックを通り、第２領域内に配置された第２プリーツパックを通り、平行流を介して開口部を通り、第１側チャネル及び第２側チャネルそれぞれまで導かれる、第１エンドキャップ；本体の第２端部で本体に結合された第２エンドキャップであって、第２エンドキャップは第２開口部及び第２流路を有し、第２開口部は出口ポートに接続され、第２流路は、第１側チャネル及び第２側チャネルから出口ポートまで流体を導くために構造化されている、第２エンドキャップ。

【0062】

本開示の別の実施態様において、上述のフィルターは、第１プリーツ加工膜を含む第１プリーツパック、及び第２プリーツ加工膜を含む第２プリーツパックを含み、第１プリーツ加工膜及び第２プリーツ加工膜は、同じ材料又は異なる材料で作製される。

【0063】

本開示の別の実施態様は浄化装置カセットを含み、これは、少なくとも以下を含む：媒体空洞を少なくとも部分的に画定する１組の媒体空洞側壁をさらに含む浄化装置本体であって、媒体空洞側壁の組は、第１側壁、第２側壁、第３側壁及び第４側壁を含み、第１側壁は第２側壁に対向し、第３側壁は第４側壁に対向する浄化装置本体；媒体空洞を複数の区画に分割する、媒体空洞の第１側壁及び第２側壁に連結された一又は複数の引張部材；本明細書に記載のフィーチャを有する多孔質膜を含み、媒体空洞内に配置されたプリーツ加工膜パック；媒体空洞に流体的に接続された第１浄化装置ポート；媒体空洞に流体的に接続された第２浄化装置ポート。

【0064】

上述の浄化装置カセットを含む、本開示の別の実施態様において、一又は複数の引張部材は、第３側壁及び第４側壁に平行に走り、媒体空洞を複数のレーンに分割する。

【0065】

本発明の態様を実施したいくつかの例示的な物品、組成物、装置、方法が示されたが、もちろん、本発明はこれらの実施態様に限定されないことが理解されるであろう。修正が当業者によって、特に前述の教示に照らして行われてもよい。例えば、１つの実施態様の成分及びフィーチャが、別の実施態様の対応する成分及びフィーチャに置換されてもよい。さらに、本発明は、これらの実施態様の様々な態様を、任意の組み合わせ又はサブコンビネーションで含んでもよい。

【0066】

様々な組成物及び方法が説明されるが、記載の特定の分子、組成物、設計、手法又はプロトコルは変更し得るため、本発明はこれらに限定されないと理解されるべきである。また、説明で使用される専門用語は、特定のバージョン又は実施態様のみを説明するためのものであり、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。

【0067】

本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈により特に明確に定められていない限り、複数の指示対象を含むことにも留意しなければならない。したがって、例えば、「ポリマーフィーチャ」への言及は、一又は複数のポリマーフィーチャ及び当業者に既知のその均等物などへの言及である。他に定義されていない限り、本明細書において用いられる全ての技術用語及び科学用語は、当業者に一般に理解されるような同じ意味を有する。本明細書に記述される方法及び材料と類似の、又は等価な方法及び材料を、本発明の実施態様の実施又は試験において使用することができる。本明細書で述べる全ての刊行物は、その全体が出典明示により援用される。本明細書中の何れも、先行発明によるような開示に先行する権利が本発明に与えられないことを認めたものとして解釈されるべきではない。「任意選択の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」又は「任意選択的に（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」は、続いて記載される事象又は状況が発生しても、発生しなくてもよいこと、並びに、説明には、事象が発生する場合の例、及び事象が発生しない場合の例が含まれることを意味する。本明細書の全ての数値は、明示的に記載されているかどうかに関わらず、用語「約」によって修飾することができる。用語「約」は一般に、記載の値と同等であると当業者が見なすであろう（すなわち、同じ機能又は結果を有する）数値の範囲を指す。いくつかの実施態様において、用語「約」は、記載の値の±１０％を指し、他の実施態様において、用語「約」は、記載の値の±２％を指す。様々な成分又は工程「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（「を含むが、これらに限定されない」ことを意味すると解釈される。）という表現で組成物及び方法が説明されるが、組成物及び方法は、様々な成分及び工程「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」又は「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔ ｏｆ）」こともできて、このような専門用語は、実質的に閉じた要素群又は閉じた要素群を定義すると解釈されるべきである。

【0068】

本発明を、一又は複数の実施例に関して図示及び説明してきたが、当業者なら本明細書及び添付の図面を読み取り、理解することによって、等価な改変及び修正を思いつくであろう。本発明は、全てのこのような修正及び改変を含み、以下の請求項の範囲によってのみ限定される。さらに、いくつかの実施例のうちのただ１つに関して本発明のある特定の特徴又は態様が開示されているかもしれないが、このような特徴又は態様は、所与又は特定の応用に望まれ、有利であり得る他の実施例の一又は複数の他の特徴又は態様と組み合わせられてもよい。さらに、用語「を含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「を有する（ｈａｓ）」、「を伴う（ｗｉｔｈ）」又はこれらの変種が発明を実施するための形態及び特許請求の範囲の何れかにおいて用いられる範囲において、このような用語は、用語「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様に全てを含むよう意図されている。また、用語「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、単に、最良の例ではなく、一例を意味することが意図されている。また、本明細書に示したフィーチャ、層及び／又は要素は、簡単にし、理解しやすくするために互いに対して特定の寸法及び／又は向きで示されていること、実際の寸法及び／又は向きは、本明細書に示したものとは大幅に異なり得ることが理解されるべきである。

【0069】

本発明は、その特定の実施態様を参照してかなり詳細に説明されてきたが、他のバージョンも可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲は、本明細書に含まれる説明及びバージョンに限定されるべきではない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-26

【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】

多孔質膜であって、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが、多孔質膜の表面に結合されており、
多孔質膜が、隣接するひだを有するプリーツ加工多孔質膜であり、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが、隣接するひだを分離し、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが、多孔質であり、且つ
前記ポリマーフィーチャの形状が、ブリッジ、円錐、ひし形、六角形、又は砂時計形から選択される、
多孔質膜。

【請求項2】

多孔質膜の材料及び少なくとも１つのポリマーフィーチャの材料が、均質なブレンド又は複合材である、請求項１に記載の多孔質膜。

【請求項3】

少なくとも１つのポリマーフィーチャ及び／又は多孔質膜がクロマトグラフィー媒体を含む、請求項１に記載の多孔質膜。

【請求項4】

多孔質膜上に少なくとも１つのポリマーフィーチャを作製する方法であって、
多孔質膜の表面上にナノスケール射出成形装置から材料を分配して、多孔質膜の表面上にポリマーフィーチャを形成する工程と、
ポリマーフィーチャの材料を、多孔質膜の材料に結合する工程と
を含み、
ポリマーフィーチャの材料及び多孔質膜の材料が、均質なブレンド又は複合材であり、
前記多孔質膜の上に、別の多孔質膜が積層され、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが、前記多孔質膜及び前記別の多孔質膜を分離し、
前記別の多孔質膜の孔径が、前記多孔質膜の孔径とは異なり、且つ
前記ポリマーフィーチャの形状が、ブリッジ、円錐、ひし形、六角形、又は砂時計形から選択される、
方法。

【請求項5】

プリーツ加工多孔質膜を含む膜パックであって、
プリーツが、交互の山と谷、及びプリーツの交互の山と谷を相互接続する対向する膜壁を含み、
多孔質膜が、第１表面及び第２表面を有し、
一又は複数のポリマーフィーチャが、対向する膜壁のうちの１つの少なくとも第１表面の一部の上に結合し、
一又は複数のポリマーフィーチャがプリーツの対向する膜壁を分離し、
一又は複数のポリマーフィーチャが多孔質であり、且つ
前記ポリマーフィーチャの形状が、ブリッジ、円錐、ひし形、六角形、又は砂時計形から選択される、
膜パック。

【請求項6】

多孔質膜であって、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが、多孔質膜に結合し、
多孔質膜の上に、別の多孔質膜が、積層され、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが、前記多孔質膜と前記別の多孔質膜とを分離し、
少なくとも１つのポリマーフィーチャが多孔質であり、
前記別の多孔質膜の孔径が、前記多孔質膜の孔径とは異なり、且つ
前記ポリマーフィーチャの形状が、ブリッジ、円錐、ひし形、六角形、又は砂時計形から選択される、
多孔質膜。

【外国語明細書】