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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-25
(45)【発行日】2024-01-09
(54)【発明の名称】基材処理
(51)【国際特許分類】
D06M 10/00 20060101AFI20231226BHJP
B01D 39/16 20060101ALN20231226BHJP
【ＦＩ】
D06M10/00 K
B01D39/16 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020543514
(86)(22)【出願日】2019-02-14
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-06-03
(86)【国際出願番号】 US2019018082
(87)【国際公開番号】W WO2019161110
(87)【国際公開日】2019-08-22
【審査請求日】2022-02-07
(31)【優先権主張番号】62/631,386
(32)【優先日】2018-02-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】591163214
【氏名又は名称】ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
(74)【代理人】
【識別番号】100115071
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康弘
(74)【代理人】
【識別番号】100112508
【弁理士】
【氏名又は名称】高柳 司郎
(74)【代理人】
【識別番号】100116894
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 秀二
(72)【発明者】
【氏名】ラーマチュラー， アフラル
(72)【発明者】
【氏名】ダラス， アンドリュー， ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ソンタグ， スティーブン， ケー．
(72)【発明者】
【氏名】ハウザー， ブラッドリー， ジー．
(72)【発明者】
【氏名】モラヴェック， デイヴィス， ビー．
(72)【発明者】
【氏名】カプール， ビジェイ， ケー．
(72)【発明者】
【氏名】ゲルツ， マシュー， ピー．
(72)【発明者】
【氏名】ツマ， ダニエル， エル．
(72)【発明者】
【氏名】ダマン， ウォーレン， イー．
(72)【発明者】
【氏名】クローニン， マイケル， ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】マドセン， マイク， ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ラジュガリア， ストゥーティ， エス．
(72)【発明者】
【氏名】クリスト， チャールズ， エス．
(72)【発明者】
【氏名】ブロック， ジョセフ， エム．
【審査官】斎藤 克也
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－１７７１２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－０４９９２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１２０５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０８１５４１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５１３７６３３（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／０２５２８４８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１８０９２０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１９－５２６４３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公平０７－０２３０３２（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開平０４－１４６２６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－０１８５６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１０５０９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１５２４５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第７０５３５６９（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第７３５６９９２（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ３９／００ － ３９／２０
Ｂ２９Ｃ ７１／０４
Ｃ０８Ｊ ７／００ － ７／０２
Ｃ０８Ｊ ７／１２ － ７／１８
Ｄ０６Ｍ １０／００ － １１／８４
Ｄ０６Ｍ １６／００
Ｄ０６Ｍ １９／００ － ２３／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材を処理する方法であって、開口部パターンを画定するマスクを通して紫外線（ＵＶ）放射をフィルターすることと；
前記基材の表面を、前記フィルターされたＵＶ放射に曝露して、前記表面の一部を処理することと
を含み、
前記表面がトルエンに浸漬される場合、前記表面の処理された一部は５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、方法。
【請求項2】
繊維の表面を処理する方法であって、開口部パターンを画定するマスクを通してＵＶ放射をフィルターすることと；
前記繊維の表面を、前記フィルターされたＵＶ放射に曝露して、前記繊維の前記表面の一部を処理することと；
前記繊維から基材を形成することであって、前記基材は、表面を有する、形成することと
を含み、
前記表面がトルエンに浸漬される場合、前記繊維の処理された一部は５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、方法。
【請求項3】
基材であって、ＵＶ放射によって処理された表面領域及びＵＶ放射によって処理されていない表面領域を画定する前記基材の第１の表面を含み、前記ＵＶ放射によって処理された表面領域は、パターンを画定し、
前記第１の表面がトルエンに浸漬される場合、前記ＵＶ放射によって処理された表面領域は５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を画定する、基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
継続出願データ
本出願は、参照によって本明細書に組み込まれる２０１８年２月１５日出願の米国仮特許出願第６２／６３１，３８６号明細書の利益を主張する。
本出願は、参照によって本明細書に組み込まれる２０１８年２月１５日出願の米国仮特許出願第６２／６３１，３８６号明細書の利益を主張する。
【0002】
本明細書に開示される技術は、処理された基材に関する。特に、本明細書に開示される技術は、基材処理に関する。
【背景技術】
【0003】
内部燃焼エンジンでの使用のためのディーゼル燃料を含む炭化水素流体の濾過は、適切なエンジン性能のために多くの場合に必須である。好ましいエンジン性能を提供し、且つエンジン部品を損傷から保護するために、水分及び粒子除去が必要となる可能性がある。炭化水素流体中に別の相として存在する遊離水（すなわち非溶解状態の水）が除去されない場合、空洞化、腐食又は微生物成長の促進によるエンジン部品への損傷を含む問題を引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される技術は、基材を処理する方法に関する。紫外線（ＵＶ）放射は、開口部パターンを画定するマスクを通してフィルターされ、及び基材の表面は、フィルターされたＵＶ放射に曝露されて、表面の一部を処理する。
【0005】
いくつかのそのような実施形態において、基材の表面は、平面である。さらに又は代わりに、表面の処理された部分は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、表面の一部を処理することは、表面の未処理部分を生じさせ、且つ表面の未処理部分は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を有する。さらに又は代わりに、基材の表面は、非平面である。さらに又は代わりに、表面の処理された部分は、基材表面にわたってパターンを画定する。さらに又は代わりに、基材の表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を有する。
【0006】
さらに又は代わりに、処理された表面は、５０度～９０度の範囲、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である。さらに又は代わりに、表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面がＨ２Ｏ２に曝露される。さらに又は代わりに、表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面がオゾンに曝露される。さらに又は代わりに、表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面が酸素に曝露される。さらに又は代わりに、表面は、２秒～２０分の範囲の期間にわたってＵＶ放射に曝露される。
【0007】
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される技術は、繊維の表面を処理する方法に関する。ＵＶ放射は、開口部パターンを画定するマスクを通してフィルターされ、且つ繊維の表面は、フィルターされたＵＶ放射に曝露されて、繊維の表面の一部を処理する。基材が繊維から形成され、基材は、表面を有する。
【0008】
いくつかのそのような実施形態において、基材の表面は、基材表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、未処理の繊維から形成される基材と比較して増加したロールオフ角を有する。さらに又は代わりに、基材の表面は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、繊維表面の処理された部分は、繊維表面にわたってパターンを画定する。さらに又は代わりに、繊維の表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む。
【0009】
さらに又は代わりに、繊維の処理された表面は、安定している。さらに又は代わりに、繊維は、フェノール樹脂を有する。さらに又は代わりに、繊維は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、繊維表面は、表面をＵＶ放射に２秒～２０分の範囲の時間にわたって曝露することによって処理される。さらに又は代わりに、繊維表面は、表面を、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む紫外線（ＵＶ）放射に曝露することによって処理される。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を有する。
【0010】
いくつかの実施形態において、本技術は、基材に関する。基材の第１の表面は、ＵＶ放射によって処理された表面領域及びＵＶ放射によって処理されていない表面領域を画定し、ＵＶ放射によって処理された表面領域は、パターンを画定する。
【0011】
いくつかのそのような実施形態において、ＵＶ放射によって処理された表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を画定する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射によって処理されていない表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を画定する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射によって処理された表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含み、且つＵＶ放射によって処理されていない表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分を含まない。
【0012】
さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、繊維ウェブは、第１の表面を形成する。さらに又は代わりに、膜は、第１の表面を形成する。さらに又は代わりに、不織繊維ウェブは、第１の表面を形成する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射によって処理された表面は、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射によって処理された表面は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はそれらの組合せを有する。さらに又は代わりに、基材は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はそれらの組合せを有する。さらに又は代わりに、基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。
【0013】
いくつかの実施形態において、本技術は、１つ以上の処理された表面領域と、１つ以上の未処理の表面領域とを画定する第１の表面を有する基材に関する。１つ以上の処理された表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、未処理の表面領域よりも高いロールオフ角を有する。１つ以上の処理された表面領域は、第１の表面上にパターンを画定する。
【0014】
いくつかのそのような実施形態において、１つ以上の処理された表面領域は、複数の分離した領域を含む。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、繊維ウェブは、第１の表面を形成する。さらに又は代わりに、膜は、第１の表面を形成する。さらに又は代わりに、不織繊維ウェブは、第１の表面を形成する。さらに又は代わりに、１つ以上の未処理の表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を画定する。さらに又は代わりに、１つ以上の処理された表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含み、且つ１つ以上の未処理の表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分を含まない。さらに又は代わりに、１つ以上の未処理の表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、第１の表面は、安定している。さらに又は代わりに、基材は、最大で２ｍｍの平均直径を有する細孔を画定する。さらに又は代わりに、基材は、フェノール樹脂を有する。さらに又は代わりに、基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。
【0015】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、プリーツ状フィルター媒体を処理する方法に関する。フィルター媒体にプリーツを形成して、プリーツ折り目の第１のセットと、プリーツ折り目の第２のセットと、プリーツ折り目の第１のセットとプリーツ折り目の第２のセットとの間に延在する複数のプリーツとを有する媒体パックを形成する。プリーツ折り目の第１のセットをＵＶ放射に曝露して、プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についてのロールオフ角を増加させる。
【0016】
いくつかのそのような実施形態において、プリーツ折り目の第１のセット中のそれぞれのプリーツは、プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、プリーツ折り目の第１のセットを曝露する間、プリーツ状フィルター媒体を圧縮し、それによりＵＶ放射へのプリーツの曝露を制限する。さらに又は代わりに、プリーツ折り目の第１のセットを曝露する間、プリーツ状フィルター媒体のプリーツを分離し、それによりプリーツ状フィルター媒体のプリーツをＵＶ放射に曝露する。さらに又は代わりに、プリーツ状フィルター媒体をＵＶ放射に通過させることにより、プリーツ折り目の第１のセットを曝露する。さらに又は代わりに、フィルター媒体は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、プリーツ折り目の第１のセットをＵＶ放射に曝露しながら、プリーツ折り目の第１のセットが酸素に曝露される。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である。
【0017】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、フィルター媒体パックに関する。基材は、プリーツ折り目の第１のセットとプリーツ折り目の第２のセットとの間に延在する複数のプリーツを画定する。プリーツ折り目の第１のセット中のプリーツ折り目のそれぞれは、プリーツ折り目の第１のセットがトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。プリーツのそれぞれの表面領域の少なくとも一部は、表面領域がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を有する。
【0018】
いくつかのそのような実施形態において、プリーツがトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についてのプリーツのそれぞれの表面領域の一部にわたるロールオフ角において段階的変化がある。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、表面は、フィルター媒体パックの下流側面を画定する。さらに又は代わりに、基材は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はそれらの組合せを有する。さらに又は代わりに、プリーツ折り目の第１のセットのプリーツのそれぞれは、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する。さらに又は代わりに、基材は、最大で２ｍｍの平均直径を有する細孔を画定する。
【0019】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、平面基材表面をＵＶ放射源の処理範囲内に配置する方法に関する。いくつかのそのような実施形態において、基材表面は、ＵＶ放射源に対して０～９０度に基材表面を角度付けることによって配置される。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、ＵＶ放射源から放出されて、基材表面を処理し、それにより基材表面にわたってＵＶ処理における勾配を生じさせる。さらに又は代わりに、基材表面を角度付けることは、基材の長さ方向におけるものである。さらに又は代わりに、基材表面を角度付けることは、基材の幅方向におけるものである。
【0020】
さらに又は代わりに、ＵＶ放射源は、ＵＶ放射が放出される平面を画定し、且つ基材表面と平面との間の角度は、０～９０度である。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体である。さらに又は代わりに、基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む。
【0021】
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される技術は、基材表面の少なくとも一部がＵＶ放射源の処理範囲内に配置される方法に関する。ＵＶ放射は、ＵＶ放射源から基材表面上に放出される。放出されたＵＶ放射の強度は、基材表面上で変更され、それにより基材表面にわたってＵＶ処理の様々な強度を生じさせる。
【0022】
いくつかのそのような実施形態において、ＵＶ放射源は、ＵＶ放射が放出される平面を画定し、且つ放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更することは、平面と基材表面との間の距離を変更することの結果である。さらに又は代わりに、平面と基材表面との間の距離は、基材表面を非平面構造に構成することによって変更される。さらに又は代わりに、放出されたＵＶ放射の強度は、ＵＶ放射源と基材表面との間にレンズを挿入することにより、放出されたＵＶ放射を屈折させることによって基材表面上で変更される。さらに又は代わりに、放出されたＵＶ放射の強度は、ＵＶ放射源に対して基材表面を角度付けることによって基材表面上で変更される。さらに又は代わりに、放出されたＵＶ放射の強度は、様々な速度で基材表面をＵＶ放射源に通過させることによって基材表面上で変更される。さらに又は代わりに、放出されたＵＶ放射の強度は、ＵＶ放射源から放出されたＵＶ放射を基材上の反射器から反射することによって基材表面上で変更される。さらに又は代わりに、基材表面は、実質的に平面である。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、処理された表面の少なくとも一部は、基材表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である。
【0023】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、基材がＵＶ放射源の処理範囲内に配置される方法に関する。レンズは、ＵＶ放射源と基材表面との間に挿入される。ＵＶ放射は、ＵＶ放射源から且つレンズを通して放出され、それにより、放出されたＵＶ放射を屈折させる。基材表面は、レンズからの屈折されたＵＶ放射に曝露されて、基材表面を変性する。
【0024】
いくつかのそのような実施形態において、基材表面を曝露することは、ＵＶ放射への曝露の強度における勾配を反映する基材表面における変性をもたらす。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を含む。さらに又は代わりに、基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、基材表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を有する。さらに又は代わりに、基材表面は、安定している。さらに又は代わりに、表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面が酸素に曝露される。さらに又は代わりに、表面は、２秒～２０分の範囲の期間にわたってＵＶ放射に曝露される。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を有する。
【0025】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、１つ以上の導波管がＵＶ放射源から処理位置まで延在する方法に関する。基材表面は、処理位置のＵＶ処理範囲内に配置される。ＵＶ放射は、ＵＶ放射源から且つ１つ以上の導波管を通して放出される。基材表面は、１つ以上の導波管からのＵＶ放射に曝露されて、基材表面の部分を変性する。
【0026】
いくつかのそのような実施形態において、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、基材表面の変性された部分は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、基材表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である。さらに又は代わりに、表面をＵＶ放射に曝露しながら、表面がＨ２Ｏ２に曝露される。さらに又は代わりに、表面をＵＶ放射に曝露しながら、表面が酸素に曝露される。さらに又は代わりに、表面は、２秒～２０分の範囲の期間にわたってＵＶ放射に曝露される。
【0027】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、基材表面が処理位置に配置される方法に関する。ＵＶ放射は、ＵＶ放射源から放出される。反射器は、放出されたＵＶ放射を受け取り、且つ受け取られたＵＶ放射を基材表面に反射させるように配置される。基材表面は、反射器からの反射されたＵＶ放射に曝露されて、基材表面を変性する。
【0028】
いくつかのそのような実施形態において、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、変性された基材表面は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。さらに又は代わりに、基材表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを有する。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である。さらに又は代わりに、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を有する。さらに又は代わりに、表面をＨ２Ｏ２に曝露することによって表面を処理する。さらに又は代わりに、表面を、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む紫外線（ＵＶ）放射に曝露することによって表面を処理する。さらに又は代わりに、表面をＵＶ放射に２秒～２０分の範囲の時間にわたって曝露することによって表面を処理する。
【0029】
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態は、基材表面にコーティングが適用されて、第１のパターンを画定するコーティングされた表面及び第２のパターンを画定する未コーティングの表面を画定する、基材を処理する方法に関する。コーティングされた表面及び未コーティングの表面の一方は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、コーティングされた表面及び未コーティングの表面の他方と比較して増加したロールオフ角を有する。
【0030】
いくつかのそのような実施形態において、コーティングを適用した後、基材表面は、ＵＶ放射に曝露され、コーティングされた表面及び未コーティングの表面の一方の処理をもたらす。さらに又は代わりに、基材表面をＵＶ放射に曝露することは、コーティングされた表面の変性をもたらす。さらに又は代わりに、基材表面をＵＶ放射に曝露することは、未コーティングの表面を変性する。さらに又は代わりに、基材は、フィルター媒体を有する。さらに又は代わりに、コーティングは、繊維層を有する。さらに又は代わりに、コーティングは、ナノ繊維を有する。さらに又は代わりに、コーティングされた表面及び未コーティングの表面の少なくとも１つのロールオフ角は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲であり、且つコーティングされた表面及び未コーティングの表面の他方のロールオフ角は、０度～５０度である。さらに又は代わりに、基材表面は、基材をＵＶ放射源に通過させることによってＵＶ放射に曝露される。さらに又は代わりに、コーティングは、親水基含有ポリマーを有し、且つ未コーティングの表面は、親水基含有ポリマーを含まない。さらに又は代わりに、未コーティングの表面は、親水基含有ポリマーを有し、且つコーティングされた表面は、親水基含有ポリマーを含まない。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1A】基材を含むフィルター媒体の層の代表的配置を示す。
【図1B】基材を含むフィルター媒体の層の代表的配置を示す。
【図1C】基材を含むフィルター媒体の層の代表的配置を示す。
【図1D】基材を含むフィルター媒体の層の代表的配置を示す。
【図2】０度（０°）回転（左）及び９０°回転（右）におけるトルエン中に浸漬されたＵＶ－酸素処理基材１上の５０μＬの水滴の代表的イメージである。
【図3】液滴サイジング試験のために使用される２ループシステムの概略図を示す。
【図4】水分除去効率によって測定された未処理基材１（対照）及びＵＶ－酸素処理基材１の性能を示す。
【図5】浸漬なし又は３０日間ポンプ燃料に浸漬させた後の未処理基材１及びＵＶ－酸素処理基材１の接触角及びロールオフ角を示す。接触角及びロールオフ角は、トルエン中５０μＬの水滴を使用して測定され、且つ報告値は、媒体の異なる領域で測定された独立した測定値の平均である。
【図6】５０μＬの水滴を使用して測定された、トルエン中に浸漬されたＵＶ／Ｈ２Ｏ２処理基材１の処理側面及び未処理側面の接触角（ＣＡ）及びロールオフ角（ＲＯ）を示す。
【図7】０°回転（左）及び６０°回転（右）におけるトルエン中に浸漬されたＰＨＰＭ処理基材１上の２０μＬの水滴の代表的イメージを示す。
【図8】未処理（対照）及びＰＥＩ－１０Ｋコーティング基材１の水分除去効率によって測定された性能を示す。
【図9】未コーティング基材１及び２％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ、４％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ、６％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ又は８％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭによってコーティングされた基材１の通気性を示す。
【図10】未コーティング基材１（対照）、ＰＨＰＭコーティング基材１、１％（ｗ／ｖ）Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシランを使用して架橋（ＣＬ）されたＰＨＰＭコーティング基材１及び１％（ｗ／ｖ）Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシランを使用して架橋（ＣＬ）され、且つ浸漬なし又は明示された期間にわたってポンプ燃料中に浸漬後、焼鈍しされたＰＨＰＭコーティング基材１上の５０μＬの水滴の接触角及びロールオフ角を示す。
【図11】未コーティング基材１（対照）、ＰＥＩ－１０Ｋコーティング基材１、１％（ｗ／ｖ）（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシランを使用して架橋（ＣＬ）されたＰＥＩ－１０Ｋコーティング基材１及び１％（ｗ／ｖ）（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシランを使用して架橋（ＣＬ）され、且つ浸漬なし又は明示された期間にわたってポンプ燃料中に浸漬後、焼鈍しされたＰＥＩ－１０Ｋコーティング基材１上の５０μＬの水滴の接触角及びロールオフ角を示す。
【図12】架橋剤ＤＡＭＯ－Ｔを用いた又は用いない、代表的ＰＨＥＭナノ繊維コーティング基材６上の５０μＬの水滴の接触角及びロールオフ角を示す。
【図13】架橋剤を用いないか、又は（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン（架橋剤１）若しくはポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（架橋剤２）を用いて架橋された代表的ＰＥＩナノ繊維コーティング基材６上の５０μＬの水滴の接触角及びロールオフ角を示す。
【図14】電界紡糸によるコーティングの形成の１日後、６日後及び３２日後の代表的ＰＨＥＭナノ繊維コーティングＤＡＭＯ－Ｔ架橋基材６上の５０μＬの水滴の接触角及びロールオフ角を示す。
【図15】電界紡糸によるコーティングの形成の１日後、６日後及び３２日後の代表的ＰＥＩ－１０Ｋナノ繊維コーティング架橋基材６上の５０μＬの水滴の接触角及びロールオフ角を示す。ＰＥＩは、（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン（架橋剤１）又はポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）（架橋剤２）のいずれかを使用して架橋された。
【図16A】倍率１０００倍で示される、未コーティング基材６の代表的な走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）イメージを示す。
【図16B】倍率１０００倍で示される、架橋剤なしでＰＨＥＭによる電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的な走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）イメージを示す。
【図16C】倍率１０００倍で示される、架橋剤ＤＡＭＯ－Ｔを用いて、ＰＨＥＭによる電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的な走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）イメージを示す。
【図17A】倍率５０倍で示される、架橋剤なしでＰＥＩ－１０Ｋによる電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図17B】倍率５０倍で示される、架橋剤（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシランを用いて、ＰＥＩ－１０Ｋによる電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図17C】倍率５０倍で示される、架橋剤ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）を用いて、ＰＥＩ－１０Ｋによる電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図18A】倍率２００倍で示される、未コーティング基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図18B】倍率２００倍で示される、架橋剤なしでＰＥＩ－１０Ｋによる電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図18C】倍率２００倍で示される、ＰＥＩ－１０Ｋ及び架橋剤１（（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン）による電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図18D】倍率２００倍で示される、ＰＥＩ－１０Ｋ及び架橋剤２（ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ））による電界紡糸によってコーティングされた基材６の代表的なＳＥＭイメージを示す。
【図19】本技術のいくつかの実施形態による方法の実施例である。
【図20】本技術のいくつかの実施形態による方法の別の実施例である。
【図21】いくつかの実施例と一致する基材実施例の概略図である。
【図22】いくつかの実施例と一致する基材実施例の別の概略図である。
【図23】いくつかの実施形態と一致する別の基材実施例の概略図である。
【図24】いくつかの実施形態と一致する基材繊維実施例の概略図である。
【図25】いくつかの実施形態と一致する処理システム実施例の概略図である。
【図26】いくつかの実施形態と一致する別の処理システム実施例の概略図である。
【図27】いくつかの実施形態と一致する別の処理システム実施例の概略図である。
【図28】本技術のいくつかの実施形態と一致するフィルター媒体パック実施例４００である。
【図29】いくつかの実施形態と一致する別の処理システム実施例の概略図である。
【図30】本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態と一致する別の方法実施例８０である。
【図31】いくつかの実施形態と一致する別の処理システム実施例の概略図である。
【図32】いくつかの実施形態と一致する別の処理システム実施例の概略図である。
【図33】いくつかの実施形態と一致する別の処理システム実施例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
炭化水素流体－水分離フィルターは、粒子を除去するための少なくとも１層及び／又は炭化水素流体流からの水を合体するための少なくとも１層を含むフィルター媒体を含み得；層又は複数の層が基材であり得るか、又は基材によって支持され得る。いくつかの実施形態において、粒子除去層及び水合体層は、同一の層であり得、且つ層は、基材であり得るか、又は基材によって支持され得る。本開示は、炭化水素流体－水分離フィルターでの使用のための基材を含むフィルター媒体、基材の識別方法、基材の製造方法、基材の使用方法及び基材のロールオフ角の改善方法を記載する。フィルター媒体又は例えば炭化水素流体－水分離フィルター素子を含むフィルター素子中に基材を含むことにより、より効率的なフィルター製造及び／又は例えば改善された水分分離効率を含むフィルター媒体若しくはフィルター素子の改善された性能特徴を提供することが可能となる。
【0033】
パターンが含まれることにより、基材が水分離フィルターとして使用される場合、形成される水滴サイズに関する制御を提供することができる。
【0034】
炭化水素流体としては、例えば、ディーゼル燃料、ガソリン、油圧流体、コンプレッサー油などを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭化水素流体は、好ましくは、ディーゼル燃料を含む。
【0035】
本明細書で使用される場合、「化学的に別」という用語は、２種の化合物が異なる化学組成を有することを意味する。
【0036】
本明細書で使用される場合、「親水性」という用語は、分子又は他の分子の実体の水に溶解する能力を意味し、且つ「親水性物質」という用語は、親水性であり、且つ／又は水に引き付けられ、且つ水と混和性となる傾向があるか若しくは水中に可溶性である分子又は他の分子の実体を意味する。いくつかの実施形態において、「親水性」は、飽和に達する範囲まで、少なくとも９０％の分子又は他の分子の実体、好ましくは少なくとも９５％の分子又は他の分子の実体、より好ましくは少なくとも９７％の分子又は他の分子の実体、最も好ましくは少なくとも９９％の分子又は他の分子の実体が２５摂氏度（℃）において水中に溶解することを意味する。いくつかの実施形態において、「親水性物質」は、飽和に達する範囲まで、少なくとも９０％の分子又は他の分子の実体、好ましくは少なくとも９５％の分子又は他の分子の実体、より好ましくは少なくとも９７％の分子又は他の分子の実体、最も好ましくは少なくとも９９％の分子又は他の分子の実体が２５摂氏度（℃）において水と混和性であるか又は水中に溶解することを意味する。
【0037】
「親水性表面」は、表面上で水滴が９０度未満の接触角を有する表面を示す。いくつかの実施形態において、表面は、好ましくは、トルエン中に浸漬される。
【0038】
「疎水性表面」は、表面上で水滴が少なくとも９０度の接触角を有する表面を示す。いくつかの実施形態において、表面は、好ましくは、トルエン中に浸漬される。
【0039】
「安定している」又は「安定性」を有する基材又は表面は、少なくとも５０℃の温度で少なくとも１時間、少なくとも１２時間又は少なくとも２４時間且つ最大１０日間、最大３０日間又は最大９０日間、炭化水素流体中に浸漬された後、初期ロールオフ角の少なくとも８０パーセント（％）、好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％又はなお好ましくは少なくとも９５％のロールオフ角を維持する能力を有する基材又は表面を意味する。いくつかの実施形態において、表面又は基材の「初期ロールオフ角」は、１時間未満又はより好ましくは２０分間未満、炭化水素流体中に浸漬された表面基材のロールオフ角である。
【0040】
「極性官能基」は、陰性原子（例えば、窒素、酸素、塩素、フッ素など）の存在の結果として、正味の双極子を有する官能基を意味する。
【0041】
「好ましい」及び「好ましくは」という用語は、特定の状況下で特定の利益を付与し得る実施形態を意味する。しかしながら、他の実施形態も同一又は他の状況下で好ましくなり得る。さらに、１つ以上の好ましい実施形態の記述は、他の実施形態が有用でないことを意味せず、且つ本技術の範囲から他の実施形態を除外するように意図されない。
【0042】
「含む」という用語及びその変形は、これらの用語が本記載及び特許請求の範囲に出現する場合、限定的意味を有さない。
【0043】
「からなる」という用語は、「からなる」の句の後に続くものを全て含み、且つそれに限定されることを意味する。すなわち、「からなる」は、リストされた要素が必要であるか又は義務的であり、且つ他の要素が存在し得ないことを示す。
【0044】
「から本質的になる」という用語は、句の後にリストされたいずれの要素も含まれ、且つリストされたもの以外の他の要素が、それらの要素が、リストされた要素に関して本開示に明示された活性又は作用を妨害しないか又はそれに寄与しないという条件で含まれ得ることを示す。
【0045】
他に指定されない限り、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」及び「少なくとも１つ」は、互換的に使用され、且つ１つ又は２つ以上を意味する。
【0046】
また、本明細書では、終点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。
【0047】
別々のステップを含む本明細書に開示されるいずれの方法に関しても、ステップは、いずれかの実行可能な順番で実行され得る。また、適切な場合、２つ以上のステップのいずれの組合せも同時に実行可能であり得る。
【0048】
本技術の上記の要約は、それぞれの開示された実施形態又は全ての実施を記載するように意図されない。以下の記載は、例示的な実施形態をより特に説明する。本出願を通していくつかの位置において実施例のリストによってガイダンスが提供され、これらの実施例は、種々の組合せで使用可能である。それぞれの例において、列挙されたリストは、単なる代表群として機能し、且つ排他的リストとして解釈されるべきではない。
【0049】
炭化水素流体－水分離に適切な材料を識別する方法
一態様において、本開示は、例えば、特定の特性を有するフィルター媒体を含む材料を識別する方法を記載する。材料は、好ましくは、炭化水素流体－水分離に適切である。
一態様において、本開示は、例えば、特定の特性を有するフィルター媒体を含む材料を識別する方法を記載する。材料は、好ましくは、炭化水素流体－水分離に適切である。
【0050】
いくつかの実施形態において、この方法は、材料が、炭化水素を含む流体に浸漬されている間の材料の表面上の液滴のロールオフ角及び任意選択的に接触角を決定することを含む。いくつかの実施形態において、この方法は、下記のロールオフ角及び／又は接触角を含む炭化水素流体－水分離に適切な基材の特性を有する材料を識別することを含む。
【0051】
いくつかの実施形態において、液滴は、親水性物質を含む。いくつかの実施形態において、液滴は、好ましくは、水を含む。いくつかの実施形態において、液滴は、水から本質的になる。いくつかの実施形態において、液滴は、水からなる。いくつかの実施形態において、液滴は、少なくとも５μＬ、少なくとも１０μＬ、少なくとも１５μＬ、少なくとも２０μＬ、少なくとも２５μＬ、少なくとも３０μＬ、少なくとも３５μＬ、少なくとも４０μＬ、少なくとも４５μＬ又は少なくとも５０μＬである。いくつかの実施形態において、液滴は、最大で１０μＬ、最大で１５μＬ、最大で２０μＬ、最大で２５μＬ、最大で３０μＬ、最大で３５μＬ、最大で４０μＬ、最大で４５μＬ、最大で５０μＬ、最大で６０μＬ、最大で７０μＬ又は最大で１００μＬである。いくつかの実施形態において、液滴は、好ましくは、２０μＬの液滴又は５０μＬの液滴である。
【0052】
いくつかの実施形態において、炭化水素を含む流体は、トルエンを含む。いくつかの実施形態において、炭化水素を含む流体は、トルエンから本質的になる。いくつかの実施形態において、炭化水素を含む流体は、トルエンからなる。理論によって拘束されることを望まないが、水とのその表面張力のため、トルエンは、例えば、ディーゼル燃料を含む他の炭化水素流体の代理として作用すると考えられる。
【0053】
炭化水素流体－水分離における使用のために適切な材料を識別するための従来法とは対照的に、本明細書に記載される方法は、平面（例えば、非多孔性である表面）の特性に依存しない。むしろ、本明細書に記載される方法は、多孔性材料（例えば、多孔性基材を含む）又は多孔性表面を有する材料の特性を試験するための方法を提供する。さらに、本明細書に記載される方法は、空気中での材料の特性に依存しない。むしろ、材料は、例えば、トルエンを含む炭化水素を含む流体中での材料の特性によって識別される。
【0054】
例えば、国際公開第２０１５／１７５８７７号パンフレットでは、流体分離効率を強化するよう設計されたフィルター媒体は、分離される流体を湿潤するように変性された表面を有する１つ以上の層及び分離される流体をはじくように変性された表面を有する１つ以上の層を含み得ることが記載されている。また、国際公開第２０１５／１７５８７７号パンフレットでは、「親水性表面」は、９０度未満の水接触角を有する表面を意味し得、且つ「疎水性表面」は、９０度より高い水接触角を有する表面を意味し得ることが記載されている。しかしながら、国際公開第２０１５／１７５８７７号パンフレットでは、接触角は、空気中ではなく流体中で算出されるべきであることが記載されていない。また、実際に、空気中の表面の疎水性は、炭化水素流体中の表面の疎水性を予測しない。
【0055】
さらに、国際公開第２０１５／１７５８７７号パンフレットでは、表面のロールオフ角が重要であることが記載されておらず、またロールオフ角を変更する材料を選択する方法も記載されていない。むしろ、国際公開第２０１５／１７５８７７号パンフレットでは、特定の流体に対する層の湿潤性を変性するために粗度又はコーティングを使用し得ること、「湿潤」及び「湿潤する」という用語は、表面に対する流体の接触角が９０度未満であるように流体が表面と相互作用する能力を意味することが記載されている。
【0056】
しかしながら、表面単独の湿潤性又は接触角は、空気中で測定するか又は炭化水素流体中で測定しても、炭化水素流体中の表面の炭化水素－水分離能力を予測しない。それとは対照的に且つ以下にさらに記載されるように、炭化水素流体中の表面上の水滴の接着又はロールオフ角は、任意選択的に炭化水素流体中の表面上の水滴の接触角と組み合わせて、炭化水素流体から水を除去する基材の能力を予測するために使用することができる。
【0057】
基材表面の特性
一態様において、本開示は、炭化水素流体－水分離のために適切な基材を含むフィルター媒体を記載する。基材は、表面を含む。いくつかの実施形態において、基材又は基材の表面は、好ましくは、安定している。
一態様において、本開示は、炭化水素流体－水分離のために適切な基材を含むフィルター媒体を記載する。基材は、表面を含む。いくつかの実施形態において、基材又は基材の表面は、好ましくは、安定している。
【0058】
いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、少なくとも４５度、少なくとも５０度、少なくとも５５度、少なくとも６０度、少なくとも６５度、少なくとも７０度、少なくとも７５度又は少なくとも８０度のロールオフ角を有する。いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、少なくとも４５度、少なくとも５０度、少なくとも５５度、少なくとも６０度、少なくとも６５度、少なくとも７０度又は少なくとも８０度のロールオフ角を有する。
【0059】
いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について最大で６０度、最大で６５度、最大で７０度、最大で７５度、最大で８０度、最大で８５度又は最大で９０度のロールオフ角を有する。いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について最大で６０度、最大で６５度、最大で７０度、最大で７５度、最大で８０度、最大で８５度又は最大で９０度のロールオフ角を有する。
【0060】
いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する。いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する。
【0061】
いくつかの実施形態において、表面は、好ましくは、疎水性であり、すなわち、表面は、少なくとも９０度の接触角を有する。いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について少なくとも９０度、少なくとも１００度、少なくとも１１０度、少なくとも１２０度、少なくとも１３０度又は少なくとも１４０度の接触角を有する。いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について少なくとも９０度、少なくとも１００度、少なくとも１１０度、少なくとも１２０度、少なくとも１３０度又は少なくとも１４０度の接触角を有する。
【0062】
いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について最大で１５０度、最大で１６０度、最大で１７０度又は最大で１８０度の接触角を有する。いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について最大で１５０度、最大で１６０度、最大で１７０度又は最大で１８０度の接触角を有する。
【0063】
いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１５０度の範囲又は９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。
【0064】
いくつかの実施形態において、表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１５０度の範囲又は９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。
【0065】
さらに以下に記載されるように、炭化水素流体中の基材の疎水性表面（すなわち少なくとも９０度の接触角を有する表面）上の水滴のロールオフ角（すなわち接着）は、炭化水素流体中の基材の表面上で合体又は成長可能である水滴のサイズと関連する。合体又は成長可能である水滴のサイズは、炭化水素流体から水を除去する基材の能力と関連する。したがって、炭化水素流体から水を除去する基材の能力は、炭化水素流体中の基材の表面上の液滴のロールオフ角及び接触角を決定することによって正確に予測され得る。
【0066】
本明細書に記載される方法によって製造され、且つ／又は識別された基材は、高い接触角及び高いロールオフ角を有する。高い接触角は、水滴上の低い見掛けの抵抗力を示す一方、高いロールオフ角は、基材表面に維持される液滴の能力を示す。理論によって拘束されることを望まないが、特徴のこの組合せにより、合体を通してより大きい液滴が形成され得、それにより液滴がより容易に炭化水素流体流から分離され、且つ炭化水素流体流からの水分離の全効率が改善されると考えられる。
【0067】
高い接触角及び高いロールオフ角のバランスは、例えば、それらのロールオフ角を増加させるように基材表面を変性することを含む、本明細書に開示される方法論を使用して達成され得る。典型的に、これらの方法は、接触角にほとんど悪影響を与えない。いくつかの実施形態において、高い接触角を有するフィルター基材は、したがって、接触角及びロールオフ角の主張された組合せを有する基材を提供するために変性され得る。
【0068】
基材物質及び特性
基材は、フィルター媒体での使用に適切ないずれの基材でもあり得る。いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、例えば燃料フィルターを含む炭化水素流体フィルター素子での使用に適切な基材である。いくつかの実施形態において、基材は、例えば、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はその組合せ（例えば、そのブレンド、混合物又はコポリマー）を含むことができる。基材は、例えば、不織ウェブ、織物ウェブ、多孔性シート、焼結プラスチック、高密度スクリーン、高密度メッシュ又はその組合せを含むことができる。いくつかの実施形態において、基材は、合成繊維、天然由来繊維又はその組合せ（例えば、そのブレンド又は混合物）を含むことができる。基材は、典型的に多孔性であり、且つ細孔径、フレーザー（Ｆｒａｚｉｅｒ）通気性及び／又は別の適切な計量などの特定の定義可能な性能特徴のものである。
基材は、フィルター媒体での使用に適切ないずれの基材でもあり得る。いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、例えば燃料フィルターを含む炭化水素流体フィルター素子での使用に適切な基材である。いくつかの実施形態において、基材は、例えば、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はその組合せ（例えば、そのブレンド、混合物又はコポリマー）を含むことができる。基材は、例えば、不織ウェブ、織物ウェブ、多孔性シート、焼結プラスチック、高密度スクリーン、高密度メッシュ又はその組合せを含むことができる。いくつかの実施形態において、基材は、合成繊維、天然由来繊維又はその組合せ（例えば、そのブレンド又は混合物）を含むことができる。基材は、典型的に多孔性であり、且つ細孔径、フレーザー（Ｆｒａｚｉｅｒ）通気性及び／又は別の適切な計量などの特定の定義可能な性能特徴のものである。
【0069】
いくつかの実施形態において、基材は、熱可塑性又は熱硬化性ポリマー繊維を含み得る。繊維のポリマーは、単一ポリマー材料系、二成分繊維又はその組合せに存在し得る。二成分繊維は、例えば、熱可塑性ポリマーを含み得る。いくつかの実施形態において、二成分繊維は、同心性又は非同心性構造を含むコア－シース構造を有し得る。いくつかの実施形態において、加熱時、コアが構造完全性を保持しながらも、シースが層中で他の繊維に結合するように、二成分繊維のシースは、コアの溶融温度よりも低い溶融温度を有し得る。二成分繊維の代表的な実施形態は、サイド－バイ－サイド繊維又はアイランド－イン－ザ－シー繊維を含む。
【0070】
いくつかの実施形態において、基材は、例えば、（マーセル化サザンパイン（ｍｅｒｃｅｒｉｚｅｄ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｐｉｎｅ）などの）軟材繊維、（ユーカリ（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ）繊維などの）硬材繊維、再生セルロース繊維、機械パルプ繊維又はその組合せ（例えば、その混合物又はブレンド）を含むセルロース繊維を含み得る。
【0071】
いくつかの実施形態において、基材は、例えば、極小ガラス、チョップトガラス繊維又はその組合せ（例えば、その混合物又はブレンド）を含むガラス繊維を含み得る。
【0072】
いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも０．３ミクロン、少なくとも１ミクロン、少なくとも１０ミクロン、少なくとも１５ミクロン、少なくとも２０ミクロン又は少なくとも２５ミクロンの平均直径を有する繊維を含む。いくつかの実施形態において、基材は、最大で５０ミクロン、最大で６０ミクロン、最大で７０ミクロン、最大で７５ミクロン、最大で８０ミクロン又は最大で１００ミクロンの平均直径を有する繊維を含む。当業者は、繊維の直径が、繊維材料及び繊維を製造するために使用された方法次第で変動し得ることを認識するであろう。これらの繊維の長さも、数ミリメートルの長さから連続繊維構造になるまで変動し得る。繊維の横断面形状は、使用される材料又は製造法によって同じく変動し得る。
【0073】
基材は、いくつかの実施形態において、１つ以上の結合材料を含み得る。いくつかの実施形態において、結合材料は、基材に追加的な剛性及び／又は硬度を提供する変性樹脂を含む。例えば、いくつかの実施形態において、基材は、変性樹脂で飽和され得る。変性樹脂は、本明細書に記載されるＵＶ反応性樹脂又は非ＵＶ反応性樹脂を含み得る。変性樹脂は、いくつかの実施形態において、フェノール樹脂及び／又はアクリル樹脂を含み得る。非ＵＶ反応性樹脂は、いくつかの実施形態において、芳香族成分及び／又は不飽和成分を含まないアクリル樹脂を含み得る。
【0074】
例えば、基材がＵＶ処理を受けることによって調製されるいくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、芳香族成分及び／又は不飽和成分を含む。芳香族成分及び／又は不飽和成分は、基材に含まれる材料中に存在し得るか、又は例えば樹脂を含む別の材料を使用して基材に添加され得る。芳香族成分及び／又は不飽和成分を含む樹脂は、本明細書では、ＵＶ反応性樹脂と記載される。ＵＶ反応性樹脂は、例えば、フェノール樹脂を含み得る。いくつかの実施形態において、不飽和成分は、好ましくは、二重結合を含む。
【0075】
いくつかの実施形態において、基材は、最大で１０ミクロン（μｍ）、最大で２０μｍ、最大で３０μｍ、最大で４０μｍ、最大で４５μｍ、最大で５０μｍ、最大で６０μｍ、最大で７０μｍ、最大で８０μｍ、最大で９０μｍ、最大で１００μｍ、最大で２００μｍ、最大で３００μｍ、最大で４００μｍ、最大で５００μｍ、最大で６００μｍ、最大で７００μｍ、最大で８００μｍ、最大で９００μｍ、最大で１ミリメートル（ｍｍ）、最大で１．５ｍｍ、最大で２ｍｍ、最大で２．５ｍｍ又は最大で３ｍｍの平均径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも２μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも１０がｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも３０μｍ、少なくとも４０μｍ、少なくとも５０μｍ、少なくとも６０μｍ、少なくとも７０μｍ、少なくとも８０μｍ、少なくとも９０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも３００μｍ、少なくとも４００μｍ、少なくとも５００μｍ、少なくとも６００μｍ、少なくとも７００μｍ、少なくとも８００μｍ、少なくとも９００μｍ又は少なくとも１ｍｍの平均径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態において、基材は、５μｍ～１００μｍの範囲の平均径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態において、基材は、４０μｍ～５０μｍの範囲の平均径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態において、細孔径は、毛管流孔度計を使用して測定され得る。いくつかの実施形態において、米国特許出願公開第２０１１／０１９８２８０号明細書に記載の通り、細孔径は、好ましくは、液体押出孔度計によって測定される。
【0076】
いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも１５％多孔性、少なくとも２０％多孔性、少なくとも２５％多孔性、少なくとも３０％多孔性、少なくとも３５％多孔性、少なくとも４０％多孔性、少なくとも４５％多孔性、少なくとも５０％多孔性、少なくとも５５％多孔性、少なくとも５５％多孔性、少なくとも６０％多孔性、少なくとも６５％多孔性、少なくとも７０％多孔性、少なくとも７５％多孔性又は少なくとも８０％多孔性である。いくつかの実施形態において、基材は、最大で７５％多孔性、最大で８０％多孔性、最大で８５％多孔性、最大で９０％多孔性、最大で９５％多孔性、最大で９６％多孔性、最大で９７％多孔性、最大で９８％多孔性又は最大で９９％多孔性である。例えば、基材は、少なくとも１５％多孔性であり、且つ最大で９９％多孔性であるか、少なくとも５０％多孔性であり、且つ最大で９９％多孔性であるか、又は少なくとも８０％多孔性であり、且つ最大で９５％多孔性であり得る。
【0077】
いくつかの実施形態において、フィルター媒体は、フィルター媒体の使用中に「上流」から「下流」まで通過する流れのために設計され得る。いくつかの実施形態において、例えばフィルター媒体が上流層の下流に位置する基材を含む場合を含めて、基材は、上流層の細孔の平均径より大きい平均径を有する細孔を含み得る。さらに又は代わりに、基材は、上流層の下流側面において形成する液滴の平均径よりも大きい平均径を有する細孔を含み得る。例えば、フィルター媒体が、平均径を有する細孔を含む合体層である上流層を含む場合、基材は、合体層の細孔の平均径より大きい平均径を有する細孔を含み得る。
【0078】
典型的に、（例えば、基材を含む）材料の表面は、いずれの表面変性又は処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度未満、４０度未満又は３０度未満のロールオフ角を有する。典型的に、（例えば、基材を含む）材料の表面は、いずれの表面変性又は処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について３０度未満、２０度未満、１５度未満又は１２度未満のロールオフ角を有する。
【0079】
例えば、いずれの表面変性又は処理前の表面のロールオフ角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について０度～５０度の範囲であり得る。
【0080】
いくつかの実施形態において、いずれの表面変性又は処理前の表面のロールオフ角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について好ましくは０度～４０度の範囲であり得る。
【0081】
例えば、いずれの表面変性又は処理前の表面のロールオフ角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～２０度の範囲であり得る。
【0082】
適切なロールオフ角を有する表面を有する（例えば、基材を含む）材料を提供することは、当業者の権限の範囲内である。
【0083】
典型的に、いずれの表面変性又は処理前の（例えば、基材を含む）材料の表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について少なくとも９０度、少なくとも１００度又は少なくとも１１０度の接触角を有する。典型的に、いずれの表面変性又は処理前の（例えば、基材を含む）材料の表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について少なくとも９０度、少なくとも１００度又は少なくとも１１０度の接触角を有する。
【0084】
例えば、いずれの表面変性又は処理前の表面の接触角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲であり得る。
【0085】
いくつかの実施形態において、いずれの表面変性又は処理前の表面の接触角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲であり得る。
【0086】
例えば、いずれの表面変性又は処理前の表面の接触角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲であり得る。
【0087】
いくつかの実施形態において、いずれの表面変性又は処理前の表面の接触角は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲であり得る。
【0088】
いくつかの実施形態において、いずれの表面変性又は処理前の表面は、０度の接触角を有し得、すなわち、液滴は、完全に表面上に広がるであろう。いくつかの実施形態において、いずれの表面変性又は処理前の表面は、０度の接触角を有し、いずれの表面変性又は処理前のロールオフ角も不確定であろう。
【0089】
適切な接触角を有する表面を有する（例えば、基材を含む）材料を提供することは、当業者の権限の範囲内である。典型的に、一般に疎水性である材料を含むことは、通常、より高い接触角をもたらすであろう。
【0090】
表面の接触角に影響を与える他の要素としては、細孔径及び空隙率が含まれ得る。例えば、特定の径の細孔は、疎水性の炭化水素流体のフィルター中での補足を促進し得る。さらに、水の高い表面張力は、それが特定の径より小さい細孔に貫入することを効果的に阻止する。
【0091】
基材を含むフィルター媒体
いくつかの実施形態において、基材を含むフィルター媒体は、好ましくは、炭化水素－水分離又はより好ましくは燃料－水分離、最も好ましくはディーゼル燃料－水分離のために使用される。いくつかの実施形態において、フィルター媒体を他の種類の流体濾過用に使用することができる。
いくつかの実施形態において、基材を含むフィルター媒体は、好ましくは、炭化水素－水分離又はより好ましくは燃料－水分離、最も好ましくはディーゼル燃料－水分離のために使用される。いくつかの実施形態において、フィルター媒体を他の種類の流体濾過用に使用することができる。
【0092】
フィルター媒体は、１層、２層又は複数の層を含み得る。いくつかの実施形態において、フィルター媒体の層の１つ以上の層が基材によって支持され得るか、又は基材を含み得るか、又は基材であり得る。
【0093】
いくつかの実施形態において且つ例えば図１Ａ～Ｄに示されるように、フィルター媒体は、炭化水素液体流から粒子を除去するための層２０及び／又は炭化水素液体流からの水を合体するための層（合体層としても記載される）３０を含み得る。いくつかの実施形態において、化水素液体流から粒子を除去するための層及び／又は合体層は、図１Ａ及び図１Ｂの説明的な実施形態に示されるように、基材１０によって支持され得る。いくつかの実施形態において、例えば、フィルター媒体が、フィルター媒体の使用中に「上流」から「下流」に通過する流れを受け入れるように設計される場合を含めて、炭化水素液体流から粒子を除去するための層及び／又は合体層が基材の上流に位置し得る。いくつかの実施形態において、炭化水素液体流から粒子を除去する層及び基材は、図１Ｃの一実施形態に示されるように、同一の層４０である。いくつかの実施形態において、合体層及び基材は、図１Ｄの一実施形態に示されるように、同一の層５０である。基材及び炭化水素液体流から粒子を除去する層が同一の層である場合又は基材及び炭化水素液体流からの水を合体するための層が同一の層である場合、フィルター媒体製造は、フィルター媒体が、減少した数の全体層を含み得るため、より効率的であり得る。
【0094】
いくつかの実施形態において、基材の表面は、好ましくは、基材の下流側面を形成する。いくつかの実施形態において、基材の表面は、下流側面、又はフィルター媒体の層、又はフィルター媒体の下流側面を形成することができる。
【0095】
いくつかの実施形態において、例えば、基材の表面が下流側面、又はフィルター媒体の層、又はフィルター媒体の下流側面を形成する場合を含めて、基材は、好ましくは、水滴形成及び／又は水滴ロールオフが可能になるように十分な空間によって別の層から分離され得る。いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも３０μｍ、少なくとも４０μｍ、少なくとも５０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも５００μｍ又は少なくとも１ｍｍだけ別の層から分離され得る。いくつかの実施形態において、基材は、最大で４０μｍ、最大で５０μｍ、最大で１００μｍ、最大で２００μｍ、最大で５００μｍ、最大で１ｍｍ、最大で２ｍｍ、最大で３ｍｍ、最大で４ｍｍ又は最大で５ｍｍだけ別の層から分離され得る。
【0096】
いくつかの実施形態において、図１Ａの一実施形態に示されるように、微粒汚染物質を除去するように構成された層２０は、合体層３０の上流に位置し、合体層は、基材１０の上流に位置する。いくつかの実施形態において、合体層は、基材の下流に位置する。いくつかの実施形態において、フィルター媒体は、少なくとも２つの合体層を含み得、合体層の１つは、基材の下流に位置する。
【0097】
いくつかの実施形態において、基材は、例えば、参照によって媒体構造のその記載に関して本明細書に組み込まれる０８／１０／２０１７出願の「Ｆｌｕｉｄ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」という名称の同時係属の米国特許出願第６２／５４３，４５６号明細書に記載される構造を含むフローバイ構造に含まれ得る。
【0098】
いくつかの実施形態において、フィルター媒体は、フィルター素子に含まれ得る。フィルター媒体は、いずれかの適切な構造を有することができる。いくつかの実施形態において、フィルター素子は、スクリーンを含むことができる。いくつかの実施形態において、スクリーンは、基材の下流に位置し得る。
【0099】
フィルター媒体は、いずれかの適切な構造を有し得る。例えば、フィルター媒体は、管状構造を有することができる。いくつかの実施形態において、フィルター媒体は、プリーツを含むことができる。
【0100】
製造方法
本開示は、材料の製造方法をさらに記載する。いくつかの実施形態において、材料は、基材を含むフィルター媒体を含み得る。材料、フィルター媒体、基材及び／又はその表面は、所望のロールオフ角及び／又は所望の接触角を達成するためのいずれかの適切な方法によって処理され得る。いくつかの実施形態において、材料、フィルター媒体、基材及び／又はその表面を処理することは、材料、フィルター媒体、基材及び／又はその表面の一部のみを処理することを含む。
本開示は、材料の製造方法をさらに記載する。いくつかの実施形態において、材料は、基材を含むフィルター媒体を含み得る。材料、フィルター媒体、基材及び／又はその表面は、所望のロールオフ角及び／又は所望の接触角を達成するためのいずれかの適切な方法によって処理され得る。いくつかの実施形態において、材料、フィルター媒体、基材及び／又はその表面を処理することは、材料、フィルター媒体、基材及び／又はその表面の一部のみを処理することを含む。
【0101】
いくつかの実施形態において、所望のロールオフ角及び所望の接触角を達成するための処理は、基材の構造を変化させない。例えば、いくつかの実施形態において、処理は、基材の細孔の平均径及び基材の通気性の少なくとも１つを変化させない。いくつかの実施形態において、処理は、５００倍拡大において観察する場合、媒体の外観を変えない。
【0102】
硬化
いくつかの実施形態において、基材は、樹脂（例えば、変性樹脂）を含む。樹脂は、周知であり、且つ典型的にフィルター基材の内部結合を改善するために使用される。
いくつかの実施形態において、基材は、樹脂（例えば、変性樹脂）を含む。樹脂は、周知であり、且つ典型的にフィルター基材の内部結合を改善するために使用される。
【0103】
例えば、ＵＶ反応性樹脂又は非ＵＶ反応性樹脂を含むいずれの適切な樹脂も使用され得る。樹脂は、例えば、部分的硬化樹脂（例えば、部分的硬化フェノール樹脂）を含み得、且つ樹脂の硬化は、基材の剛性を増加させるため、且つ／又は使用中の基材の崩壊を防ぐために実行され得る。硬化は、所望のロールオフ角及び所望の接触角を達成するための処理を実行する前又は所望のロールオフ角及び所望の接触角を達成するための処理を実行した後に実行され得る。例えば、基材が、樹脂とは別の層に存在する親水基含有ポリマーを含む場合、樹脂の硬化は、親水基含有ポリマーを含む層の形成前又は親水基含有ポリマーを含む層の形成後に実行され得る。いくつかの実施形態において、樹脂は、好ましくは、基材中に含浸される。
【0104】
樹脂は、重合性モノマー、重合性オリゴマー、重合性ポリマー又はその組合せ（例えば、そのブレンド、混合物又はコポリマー）を含むことができる。本明細書で使用される場合、硬化とは、樹脂の固化を意味し、樹脂成分の架橋及び／又は重合を含むことができる。いくつかの実施形態において、樹脂は、ポリマーを含み、硬化中、ポリマーの分子量は、ポリマーの架橋のため増加する。
【0105】
硬化は、例えば、基材の加熱を含むいずれかの適切な手段によって実行され得る。いくつかの実施形態において、硬化は、好ましくは、（例えば、フェノール樹脂を含む）樹脂を硬化するために十分な温度及び時間で基材を加熱することによって実行される。いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも５０℃、少なくとも７５℃、少なくとも１００℃又は少なくとも１２５℃の温度で加熱され得る。いくつかの実施形態において、基材は、最大で１２５℃、最大で１５０℃、最大で１７５℃又は最大で２００℃の温度で加熱され得る。いくつかの実施形態において、基材は、５０℃～２００℃の範囲を有する温度まで加熱され得る。いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも１分、少なくとも２分、少なくとも５分、少なくとも７分、少なくとも１０分又は少なくとも１５分間加熱され得る。いくつかの実施形態において、基材は、最大で８分、最大で１０分、最大で１２分、最大で１５分、最大で２０分又は最大で２５分間加熱され得る。いくつかの実施形態において、基材を１０分間、１５０℃で加熱することが好ましくなり得る。
【0106】
ロールオフ角を改善するか又は増加させるための基材の処理方法
いくつかの実施形態において、本開示は、表面のロールオフ角を改善するか又は増加させるための基材の処理方法に関する。理論によって拘束されることを望まないが、開示された種々の方法は、水滴に対する表面の全体的な疎水性を維持しながら、表面の微細構造をより親水性にさせるように基材の表面特徴を変性することによってロールオフ角を改善するか又は増加させると考えられる。
いくつかの実施形態において、本開示は、表面のロールオフ角を改善するか又は増加させるための基材の処理方法に関する。理論によって拘束されることを望まないが、開示された種々の方法は、水滴に対する表面の全体的な疎水性を維持しながら、表面の微細構造をより親水性にさせるように基材の表面特徴を変性することによってロールオフ角を改善するか又は増加させると考えられる。
【0107】
種々の異なる方法には、以下に開示されたものが含まれる。
【0108】
ＵＶ
いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶ処理表面、すなわちＵＶ放射によって処理された表面を含む。そのような実施形態において、基材は、好ましくは、芳香族及び／又は不飽和成分を含む。
いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶ処理表面、すなわちＵＶ放射によって処理された表面を含む。そのような実施形態において、基材は、好ましくは、芳香族及び／又は不飽和成分を含む。
【0109】
例えば、基材は、芳香族及び／又は不飽和成分を有する繊維性材料を含み得る。いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶ反応性樹脂、すなわち芳香族及び／又は不飽和成分を有する樹脂を含み得る。そのようなＵＶ反応性樹脂は、芳香族及び／若しくは不飽和成分を有する繊維性材料に加えて存在し得るか、又は芳香族及び／若しくは不飽和成分を有さない繊維性材料と組み合わせて使用され得る。
【0110】
いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、例えばフェノール樹脂を含む芳香族樹脂（すなわち芳香族基を含有する樹脂）を含む。
【0111】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、少なくとも０．２５センチ（ｃｍ）、少なくとも０．５ｃｍ、少なくとも０．７５ｃｍ、少なくとも１ｃｍ、少なくとも１．２５ｃｍ、少なくとも２ｃｍ又は少なくとも５ｃｍの供給源からの距離において基材に適用される。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で０．５ｃｍ、最大で１ｃｍ、最大で２ｃｍ、最大で３ｃｍ、最大で５ｃｍ又は最大で１０ｃｍの供給源からの距離において基材に適用される。
【0112】
いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも２５０マイクロワットパー平方センチメートル（μＷ／ｃｍ２）、少なくとも３００μＷ／ｃｍ２、少なくとも５００μＷ／ｃｍ２、少なくとも１ミリワットパー平方センチメートル（ｍＷ／ｃｍ２）、少なくとも５ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも１０ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも１５ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも２０ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも２１ｍＷ／ｃｍ２又は少なくとも２５ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ放射に曝露される。いくつかの実施形態において、基材は、最大で２０ｍＷ／ｃｍ２、最大で２１ｍＷ／ｃｍ２、最大で２２ｍＷ／ｃｍ２、最大で２５ｍＷ／ｃｍ２、最大で３０ｍＷ／ｃｍ２、最大で４０ｍＷ／ｃｍ２、最大で５０ｍＷ／ｃｍ２、最大で６０ｍＷ／ｃｍ２、最大で７０ｍＷ／ｃｍ２、最大で８０ｍＷ／ｃｍ２、最大で９０ｍＷ／ｃｍ２、最大で１００ｍＷ／ｃｍ２、最大で１５０ｍＷ／ｃｍ２又は最大で２００ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ放射に曝露される。
【0113】
いくつかの実施形態において、例えば、基材は、３００μＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲のＵＶ放射に曝露される。
【0114】
いくつかの実施形態において、例えば、基材は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲のＵＶ放射に曝露される。
【0115】
いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも１秒、少なくとも２秒、少なくとも３秒、少なくとも５秒、少なくとも１０秒、少なくとも３０秒、少なくとも１分、少なくとも２分、少なくとも３分、少なくとも４分、少なくとも５分、少なくとも７分、少なくとも９分、少なくとも１０分、少なくとも１１分、少なくとも１３分、少なくとも１５分、少なくとも１７分又は少なくとも２０分間ＵＶ放射に曝露（すなわち処理）される。いくつかの実施形態において、基材は、最大で５秒、最大で１０秒、最大で３０秒、最大で１分、最大で２分、最大で４分、最大で５分、最大で６分、最大で８分、最大で１０分、最大で１２分、最大で１４分、最大で１５分、最大で１６分、最大で１８分、最大で２０分、最大で２２分、最大で２４分、最大で２５分、最大で２６分、最大で２８分又は最大で３０分間ＵＶ放射に曝露される。
【0116】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２秒～２０分の範囲の時間にわたって適用される。
【0117】
いくつかの実施形態において、異なる波長のＵＶ放射が連続的に適用され得る。いくつかの実施形態において、異なる波長のＵＶ放射を同時に適用することが望ましいことがあり得る。
【0118】
理論によって拘束されることを望まないが、ＵＶ放射は、芳香族及び／又は不飽和成分を反応させ、化学的に変性させると考えられる。この反応は、接触角特性を十分に維持しながら、表面のロールオフ角を増加させる。
【0119】
以下に開示されるものなどの追加の試薬は、基材中及び／又は上に存在する芳香族及び／又は不飽和成分の化学反応を促進し得ることが見出された。これらの追加の試薬は、ＵＶによる基材の処理中、個々に、連続的に且つ／又は同時に使用され得る。
【0120】
ＵＶ＋酸素
いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、ＵＶ－酸素処理表面、すなわち酸素の存在下でＵＶ放射によって処理された表面を含む。酸素の存在下での処理は、例えば、酸素を含む大気空気中の処理、酸素含有環境中の処理、酸素豊富環境中の処理又は基材の中若しくは上に酸素を含む基材の処理を含むことができる。
いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、ＵＶ－酸素処理表面、すなわち酸素の存在下でＵＶ放射によって処理された表面を含む。酸素の存在下での処理は、例えば、酸素を含む大気空気中の処理、酸素含有環境中の処理、酸素豊富環境中の処理又は基材の中若しくは上に酸素を含む基材の処理を含むことができる。
【0121】
いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、オゾン及び酸素ラジカルを発生させるために十分な条件下及びＵＶ放射の波長によって処理される。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射供給源は、好ましくは、低圧水銀ランプである。ＵＶ放射は、距離、強度及び時間を含むＵＶ放射による処理に関する上記パラメーターのいずれかの組合せを使用して適用され得、且つ複数の波長が連続又は同時適用を使用して適用され得る。
【0122】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、Ｏ２から２つの酸素ラジカル（Ｏ・）を形成し得る波長を含む。酸素ラジカルは、Ｏ２と反応して、オゾン（Ｏ３）を形成することができる。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、少なくとも１６５ナノメートル（ｎｍ）、少なくとも１７０ｎｍ、少なくとも１７５ｎｍ、少なくとも１８０ｎｍ又は少なくとも１８５ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で１９０ｎｍ、最大で１９５ｎｍ、最大で２００ｎｍ、最大で２０５ｎｍ、最大で２１０ｎｍ、最大で２１５ｎｍ、最大で２２０ｎｍ、最大で２３０ｎｍ又は最大で２４０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を含む。
【0123】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、オゾン（Ｏ３）を分離して、Ｏ２及び酸素ラジカル（Ｏ・）を形成することができる波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも２０５ｎｍ、少なくとも２１０ｎｍ、少なくとも２１５ｎｍ、少なくとも２２０ｎｍ、少なくとも２２５ｎｍ、少なくとも２３０ｎｍ、少なくとも２３５ｎｍ、少なくとも２４０ｎｍ、少なくとも２４５ｎｍ又は少なくとも２５０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で２６０ｎｍ、最大で２６５ｎｍ、最大で２７０ｎｍ、最大で２７５ｎｍ、最大で２８０ｎｍ、最大で２８５ｎｍ、最大で２９０ｎｍ、最大で２９５ｎｍ、最大で３００ｎｍ、最大で３１０ｎｍ又は最大で３２０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む。
【0124】
ＵＶ＋オゾン
いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶオゾン処理表面、すなわちオゾン（Ｏ３）の存在下でＵＶ放射によって処理された表面を含む。ＵＶ放射は、距離、強度及び時間を含むＵＶ放射による処理に関する上記パラメーターのいずれかの組合せを使用して適用され得、且つ複数の波長が連続又は同時適用を使用して適用され得る。
いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶオゾン処理表面、すなわちオゾン（Ｏ３）の存在下でＵＶ放射によって処理された表面を含む。ＵＶ放射は、距離、強度及び時間を含むＵＶ放射による処理に関する上記パラメーターのいずれかの組合せを使用して適用され得、且つ複数の波長が連続又は同時適用を使用して適用され得る。
【0125】
オゾンの存在下での処理は、例えば、オゾン含有環境での処理又は環境内でのオゾン発生間の処理（例えば、コロナ放電による）を含むことができる。いくつかの実施形態において、オゾン含有環境は、Ｏ２を含む。他の実施形態において、オゾン含有環境は、１０体積パーセント（体積％）未満のＯ２、５体積％未満のＯ２、２体積％未満のＯ２又は１体積％未満のＯ２を含む。いくつかの実施形態において、オゾン含有環境は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性気体又はその混合物を含む。
【0126】
いくつかの実施形態において、オゾン含有環境は、少なくとも０．００５体積％のＯ３、少なくとも０．０１体積％のＯ３、少なくとも０．０５体積％のＯ３、少なくとも０．１体積％のＯ３、少なくとも０．５体積％のＯ３、少なくとも１体積％のＯ３、少なくとも２体積％のＯ３、少なくとも５体積％のＯ３、少なくとも１０体積％のＯ３又は少なくとも１５体積％のＯ３を含む。いくつかの実施形態において、オゾン含有環境は、基材の表面においてより高いオゾン濃度を含む。このような濃度は、例えば、基材表面においてオゾンを導入することによって（例えば、媒体の後方側面からオゾンが拡散することを可能にすることによって）達成され得る。いくつかの実施形態において、基材の表面における又はその付近におけるオゾン濃度は、好ましくは、ＵＶ放射の存在下におけるオゾンの存在から酸素ラジカルを発生させるために十分である。
【0127】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、オゾン（Ｏ３）を分離して、Ｏ２及び酸素ラジカル（Ｏ・）を形成することができる波長を含む。いくつかの実施形態において、例えばオゾン含有環境が１０体積％未満のＯ２、５体積％未満のＯ２、２体積％未満のＯ２又は１体積％以下Ｏ２を含む場合を含めて、ＵＶ放射は、少なくとも１６５ｎｍ、少なくとも１７０ｎｍ、少なくとも１７５ｎｍ、少なくとも１８０ｎｍ又は少なくとも１８５ｎｍ及び最大で２６０ｎｍ、最大で２６５ｎｍ、最大で２７０ｎｍ、最大で２７５ｎｍ、最大で２８０ｎｍ、最大で２８５ｎｍ又は最大で２９０ｎｍの波長を含むことができる。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の波長を含む。
【0128】
いくつかの実施形態において、オゾン含有環境が、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲のＵＶ放射を吸収するであろうＯ２を含む場合、ＵＶ放射は、好ましくは、少なくとも２１０ｎｍ、少なくとも２１５ｎｍ、少なくとも２２０ｎｍ、少なくとも２２５ｎｍ、少なくとも２３０ｎｍ、少なくとも２３５ｎｍ、少なくとも２４０ｎｍ、少なくとも２４５ｎｍ又は少なくとも２５０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で２６０ｎｍ、最大で２６５ｎｍ、最大で２７０ｎｍ、最大で２７５ｎｍ、最大で２８０ｎｍ、最大で２８５ｎｍ、最大で２９０ｎｍ、最大で２９５ｎｍ、最大で３００ｎｍ、最大で３１０ｎｍ又は最大で３２０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む。
【0129】
ＵＶ＋Ｈ２Ｏ２
いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶ－Ｈ２Ｏ２処理表面、すなわちＵＶ放射及びＨ２Ｏ２によって処理された表面を含む。いくつかの実施形態において、基材の表面及び／又は基材全体は、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触して（例えば、それによってコーティングされ、且つ／又はその中に含浸されて）配置され得る。いくつかの実施形態において、溶液は、少なくとも２０重量パーセント（重量％）のＨ２Ｏ２、少なくとも２５重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも３０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも４０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも５０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも６０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも７０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも８０重量％のＨ２Ｏ２又は少なくとも９０重量％のＨ２Ｏ２を含むことができる。いくつかの実施形態において、溶液は、最大で３０重量％のＨ２Ｏ２、最大で４０重量％のＨ２Ｏ２、最大で５０重量％のＨ２Ｏ２、最大で６０重量％のＨ２Ｏ２、最大で７０重量％のＨ２Ｏ２、最大で８０重量％のＨ２Ｏ２、最大で９０重量％のＨ２Ｏ２又は最大で１００重量％のＨ２Ｏ２を有することができる。
いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶ－Ｈ２Ｏ２処理表面、すなわちＵＶ放射及びＨ２Ｏ２によって処理された表面を含む。いくつかの実施形態において、基材の表面及び／又は基材全体は、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触して（例えば、それによってコーティングされ、且つ／又はその中に含浸されて）配置され得る。いくつかの実施形態において、溶液は、少なくとも２０重量パーセント（重量％）のＨ２Ｏ２、少なくとも２５重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも３０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも４０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも５０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも６０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも７０重量％のＨ２Ｏ２、少なくとも８０重量％のＨ２Ｏ２又は少なくとも９０重量％のＨ２Ｏ２を含むことができる。いくつかの実施形態において、溶液は、最大で３０重量％のＨ２Ｏ２、最大で４０重量％のＨ２Ｏ２、最大で５０重量％のＨ２Ｏ２、最大で６０重量％のＨ２Ｏ２、最大で７０重量％のＨ２Ｏ２、最大で８０重量％のＨ２Ｏ２、最大で９０重量％のＨ２Ｏ２又は最大で１００重量％のＨ２Ｏ２を有することができる。
【0130】
いくつかの実施形態において、基材は、少なくとも１０秒、少なくとも３０秒、少なくとも４５秒、少なくとも１分、少なくとも２分、少なくとも４分、少なくとも６分又は少なくとも８分間、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触して配置され得る。いくつかの実施形態において、基材は、最大で３０秒、最大で４５秒、最大で１分、最大で２分、最大で４分、最大で６分、最大で８分、最大で１０分又は最大で３０分間、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触し得る。
【0131】
いくつかの実施形態において、基材は、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触している間にＵＶ放射によって処理され得る。いくつかの実施形態において、基材は、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触した後、ＵＶ放射によって処理され得る。ＵＶ放射は、距離、強度及び時間を含むＵＶ放射による処理に関する上記パラメーターのいずれかの組合せを使用して適用され得、且つ複数の波長が連続又は同時適用を使用して適用され得る。
【0132】
基材は、ヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を発生させるために十分なＵＶ放射によって処理され得る。基材は、表面をＨ２Ｏ２と接触させながら、表面がＨ２Ｏ２と接触した後又はＨ２Ｏ２との接触中及び接触後の両方にＵＶ放射によって処理され得る。
【0133】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、Ｏ２から２つの酸素ラジカル（Ｏ・）を形成し得る波長を含む。酸素ラジカルは、Ｏ２と反応して、オゾン（Ｏ３）を形成することができる。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、少なくとも１６５ｎｍ、少なくとも１７０ｎｍ、少なくとも１７５ｎｍ、少なくとも１８０ｎｍ又は少なくとも１８５ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で１９０ｎｍ、最大で１９５ｎｍ、最大で２００ｎｍ、最大で２０５ｎｍ、最大で２１０ｎｍ、最大で２１５ｎｍ、最大で２２０ｎｍ、最大で２３０ｎｍ又は最大で２４０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を含む。
【0134】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、オゾン（Ｏ３）を分離して、Ｏ２及び酸素ラジカル（Ｏ・）を形成することができる波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも２０５ｎｍ、少なくとも２１０ｎｍ、少なくとも２１５ｎｍ、少なくとも２２０ｎｍ、少なくとも２２５ｎｍ、少なくとも２３０ｎｍ、少なくとも２３５ｎｍ、少なくとも２４０ｎｍ、少なくとも２４５ｎｍ又は少なくとも２５０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で２６０ｎｍ、最大で２６５ｎｍ、最大で２７０ｎｍ、最大で２７５ｎｍ、最大で２８０ｎｍ、最大で２８５ｎｍ、最大で２９０ｎｍ、最大で２９５ｎｍ、最大で３００ｎｍ、最大で３１０ｎｍ又は最大で３２０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む。
【0135】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも２５０ｎｍ、少なくとも３００ｎｍ、少なくとも３３０ｎｍ、少なくとも３４０ｎｍ、少なくとも３５０ｎｍ、少なくとも３５５ｎｍ、少なくとも３６０ｎｍ又は少なくとも３７０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、最大で３５０ｎｍ、最大で３６０ｎｍ、最大で３７０ｎｍ、最大で３７５ｎｍ、最大で３８０ｎｍ、最大で３８５ｎｍ、最大で３９０ｎｍ、最大で３９５ｎｍ、最大で４００ｎｍ、最大で４１０ｎｍ又は最大で４２０ｎｍの波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射は、３６０ｎｍの波長を含む。
【0136】
いくつかの実施形態において、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触して配置された後及びＵＶによって処理される前に基材を乾燥させ得る。いくつかの実施形態において、Ｈ２Ｏ２を含む溶液と接触して配置された後及びＵＶによって処理された後に基材を乾燥させ得る。いくつかの実施形態において、基材をオーブン乾燥させ得る。
【0137】
ＵＶ処理は（ＵＶ単独又は酸素、オゾン及び／若しくは過酸化水素と組み合わせたＵＶのいずれも）、基材が芳香族及び／又は不飽和成分を含む場合、例えば、基材が、例えばフェノール樹脂を含む、例えば芳香族樹脂（例えば、芳香族基を含有する樹脂）を含むＵＶ反応性樹脂を含む場合を含めてより効果的である。
【0138】
親水基含有ポリマーを含む基材
選択肢として又はＵＶ処理に加えて、基材の表面特性は、性基材中及び／又は上の親水基含有ポリマーの包含によって変更され得る。いくつかの実施形態において、ＵＶ処理及び親水基含有ポリマーの包含の両方が使用される場合、基材中に親水基含有ポリマーを含むこと又はＵＶ処理前に親水基含有ポリマーを含むように基材を変性させることが好ましくなり得る。
選択肢として又はＵＶ処理に加えて、基材の表面特性は、性基材中及び／又は上の親水基含有ポリマーの包含によって変更され得る。いくつかの実施形態において、ＵＶ処理及び親水基含有ポリマーの包含の両方が使用される場合、基材中に親水基含有ポリマーを含むこと又はＵＶ処理前に親水基含有ポリマーを含むように基材を変性させることが好ましくなり得る。
【0139】
いくつかの実施形態において、基材は、親水基含有ポリマーを含む。親水基含有ポリマーの親水基は、親水性のペンダント基若しくはポリマー主鎖中で繰り返される親水基又は両方を含むことができる。本明細書で使用される場合、「ペンダント基」は、ポリマー主鎖に共有結合しているが、ポリマー主鎖の一部を形成しない。いくつかの実施形態において、親水基は、ヒドロキシ、アミド、アルコール、アクリル酸、ピロリドン、メチルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、ドーパミン及びエチレンイミンの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態において、親水性ペンダント基は、ヒドロキシ、アミド、アルコール、アクリル酸、ピロリドン、メチルエーテル及びドーパミンの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態において、ポリマー主鎖中で繰り返される親水基は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ドーパミン及びエチレンイミンの少なくとも１つを含む。
【0140】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーを含む基材は、その上に配置された親水基含有ポリマーを有する表面を含み得る。いくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、親水基含有ポリマーを含む層を含む。いくつかの実施形態において、その上に配置された親水基含有ポリマーを有する表面を形成するか、又はいくつかの実施形態において、親水基含有ポリマー含有層は、好ましくは、本明細書に記載される（ロールオフ角及び接触角を含む）所望の特性を有する基材の表面を形成する。
【0141】
層は、いずれかの適切な方法を使用して形成され得る。例えば、層は、例えば、予備重合させたポリマーを含むポリマーを適用することによって形成され得る。さらに又は代わりに、層は、モノマー、オリゴマー、ポリマー又はその組合せ（例えば、そのブレンド、混合物又はコポリマー）を適用し、次いでモノマー、オリゴマー、ポリマー又はその組合せを重合させて、ポリマー、コポリマー又はその組合せを形成することによって形成され得る。いくつかの実施形態において、ポリマーは、酸化又は還元重合を使用して溶液から析出させ得る。
【0142】
いくつかの実施形態において、層は、例えば、プラズマ析出コーティング、ロール－ツー－ロールコーティング、ディップコーティング及び／又はスプレーコーティングを含む、いずれかの適切なコーティング法を使用して形成され得る。スプレーコーティングとしては、例えば、空気圧スプレー、静電スプレーなどが含まれ得る。いくつかの実施形態において、表面は、ラミネートされ得る。いくつかの実施形態において、層は、基材上にポリマーを紡糸することによって形成され得る。基材上へのポリマーの紡糸としては、例えば、基材上へのポリマーの電界紡糸又は湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸、ゲル紡糸、ジェット紡糸、マグネトスピニングなどによって基材上にポリマーを析出させることが含まれ得る。基材上へのポリマーの紡糸により、いくつかの実施形態において、ポリマーナノ繊維が形成され得る。さらに又は代わりに、基材上へのポリマーの紡糸は、基材ですでに存在する繊維をコーティングし得る。いくつかの実施形態において、ポリマーが基材上にポリマー溶液を乾式紡糸することによって析出される場合を含めて、空気、電界、遠心力、磁界などを含む１つ以上の推進力が個々に又は組合せで使用され得る。
【0143】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、極性官能基を含む。
【0144】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、親水性ポリマーである。
【0145】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、水中に溶解することが不可能である（例えば、それは親水性ポリマーではない）が、むしろ水中に溶解され得るペンダント基（例えば、親水性ペンダント基）又は水中に溶解され得るポリマー主鎖内で繰り返される基（例えば、ポリマー主鎖内で繰り返される親水基）の少なくとも１つを含む。
【0146】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、ヒドロキシル化メタクリレートポリマーを含む。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、フッ素基を含まない。
【0147】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、フルオロポリマーを含まない。本明細書で使用される場合、フルオロポリマーは、少なくとも５％のフッ素、少なくとも１０％のフッ素、少なくとも１５％のフッ素又は少なくとも２０％のフッ素を含むポリマーを意味する。
【0148】
いくつかの実施形態において、親水性器含有ポリマーとしては、例えば、ポリ（２－ヒドロキシプロピルメタクリレート）、ポリ（３－ヒドロキシプロピルメタクリレート）若しくはその混合物を含むポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）；ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）；ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）；ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）；四級化ポリエチレンイミン；又はポリ（ドーパミン）；或いはその組合せ（例えば、そのブレンド、混合物又はコポリマー）を含むことができる。
【0149】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、層形成中、黄梅中に分散及び／又は溶解され得る。いくつかの実施形態において、溶媒は、好ましくは、親水基含有ポリマーを溶解するが、基材又は基材のいずれかの成分を溶解しない。いくつかの実施形態において、溶媒は、好ましくは、無毒性である。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、好ましくは、炭化水素流体中に不溶解性である。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、好ましくは、トルエン中に不溶解性である。
【0150】
いくつかの実施形態において、溶媒は、高い誘電率を有する溶媒である。溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、（同じくイソプロプルアルコール（ＩＰＡ）とも呼ばれる）イソプロパノール、ブタノール（その異性体構造のそれぞれを含む）、ブタノン（その異性体構造のそれぞれを含む）、アセトン、エチレングリコール、ジメチルホルムアミド、酢酸エチル、水などを含むことができる。
【0151】
溶媒中の親水基含有ポリマーの濃度は、ポリマーの分子量に基づいて選択することができる。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、少なくとも０．２５パーセント（％）重量／体積（ｗ／ｖ）、少なくとも０．５％（ｗ／ｖ）、少なくとも０．７５％（ｗ／ｖ）、少なくとも１．０％（ｗ／ｖ）、少なくとも１．２５％（ｗ／ｖ）、少なくとも１．５％（ｗ／ｖ）、少なくとも１．７５％（ｗ／ｖ）、少なくとも２．０％（ｗ／ｖ）、少なくとも３％（ｗ／ｖ）、少なくとも５％（ｗ／ｖ）、少なくとも１０％（ｗ／ｖ）、少なくとも２０％（ｗ／ｖ）、少なくとも３０％（ｗ／ｖ）、少なくとも４０％（ｗ／ｖ）又は少なくとも５０％（ｗ／ｖ）の濃度で溶媒中に存在し得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、最大で０．５％（ｗ／ｖ）、最大で０．７５％（ｗ／ｖ）、最大で１．０％（ｗ／ｖ）、最大で１．２５％（ｗ／ｖ）、最大で１．５％（ｗ／ｖ）、最大で１．７５％（ｗ／ｖ）、最大で２．０％（ｗ／ｖ）、最大で３％（ｗ／ｖ）、最大で４％（ｗ／ｖ）、最大で５％（ｗ／ｖ）、最大で１０％（ｗ／ｖ）、最大で１５％（ｗ／ｖ）、最大で２０％（ｗ／ｖ）、最大で３０％（ｗ／ｖ）、最大で４０％（ｗ／ｖ）、最大で５０％（ｗ／ｖ）又は最大で６０％（ｗ／ｖ）の濃度で溶媒中に存在し得る。
【0152】
いくつかの実施形態において、例えばディップコーティングによる親水基含有ポリマーの析出を含めて、ポリマーは、０．５％（ｗ／ｖ）～４％（ｗ／ｖ）の範囲の濃度で溶媒中に存在し得る。
【0153】
いくつかの実施形態において、例えばディップコーティングによる親水基含有ポリマーの析出を含めて、ポリマーは、０．５％（ｗ／ｖ）～１％（ｗ／ｖ）の範囲の濃度で溶媒中に存在し得る。
【0154】
いくつかの実施形態において、例えば電界紡糸による親水基含有ポリマーの析出を含めて、ポリマーは、５％（ｗ／ｖ）～３０％（ｗ／ｖ）の範囲の濃度で溶媒中に存在し得る。
【0155】
いくつかの実施形態において、層は、ディップコーティングを使用して形成され得る。ディップコーティングは、例えば、Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ ５０ ディップコーターを使用することによって達成され得る。いくつかの実施形態において、層は、１、２、３回又はそれを超えて基材をディップコーティングすることによって形成され得る。いくつかの実施形態において、基材は、ディップコーティングされ、１８０度回転され、再びディップコーティングされ得る。いくつかの実施形態において、基材は、親水基含有ポリマーを含む分散体中に含浸され、毎分５０ミリメートル（ｍｍ／分）の速度で引き上げられ得る。いくつかの実施形態において、分散体は、好ましくは、溶液である。
【0156】
いくつかの実施形態において、層は、電界紡糸を使用して形成され得る。例えば、米国特許第２０１６００４７０６２Ａ１号明細書に記載されるように電界紡糸が達成され得る。
【0157】
いくつかの実施形態において、例えば親水基含有ポリマーがポリ（ドーパミン）を含む場合を含めて、親水基含有ポリマーは、酸化又は還元重合を使用して溶液から析出され得る。例えば、ポリ（ドーパミン）を含む層は、ドーパミンの酸化重合から調製され得る。
【0158】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーを含む層は、少なくとも０．５オングストローム（Å）、少なくとも１Å、少なくとも５Å、少なくとも８Å、少なくとも１０Å、少なくとも１２Å、少なくとも１４Å、少なくとも１６Å、少なくとも１８Å、少なくとも２０Å、少なくとも２５Å、少なくとも３０Å又は少なくとも５０Åの厚さを有する。
【0159】
いくつかの実施形態において、溶媒は、例えば、ディップコーティング手順後を含めて、層形成後に除去され得る。溶媒は、例えば、オーブンを使用しての乾燥を含むエバポレーションによって除去され得る。
【0160】
いくつかの実施形態において、帯電コーティングは、（例えば、四級化、電気化学的酸化又は還元によって）形成され得、且つ／又はコーティングは、帯電ポリマーを含み得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーを含む層は、層の形成後に変化され得る。例えば、親水基含有ポリマーは、四級化され得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、ポリマー層を酸によって処理することによって四級化することができる。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、酸を含む溶液中に親水基含有ポリマー層を含む基材を浸漬することによって四級化することができる。いくつかの実施形態において、酸は、ＨＣｌであり得る。
【0161】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマー及び／又はコーティングは、無水マレイン酸によって処理され得る。
【0162】
いくつかの実施形態において、基材は、その中に配置された親水基含有ポリマーを含み得る。基材が変性樹脂を含む場合、ポリマーは、変性樹脂とは化学的に別である。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、変性樹脂と同時に適用され得る。例えば、親水基含有ポリマーは、変性樹脂が基材に適用される前に、－変性樹脂と混合され得る。
【0163】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、架橋され得る。いくつかの実施形態において、例えば親水基含有ポリマーが基材上に層を形成する場合、ポリマーは、コーティング又は電界紡糸のために使用されるポリマー分散体中に架橋剤を含むことによって架橋され得る。いくつかの実施形態において、例えばポリマーが基材中に分散される場合を含めて、親水基含有ポリマーは、親水基含有ポリマーを導入するために使用される分散体中に架橋剤を含むことによって架橋され得る。いくつかの実施形態において、分散体は、好ましくは、溶液である。
【0164】
親水基含有ポリマーと一緒に使用するために適切ないずれかの架橋剤が選択され得る。例えば、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＡＭＯ－Ｔ）は、ＰＨＥＭのための架橋剤として使用され得る。例えば、（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン又はポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）は、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）のための架橋剤として使用され得る。一級又は二級アミン基を含む親水基含有ポリマーは、例えば、カルボン酸（アジピン酸）、アルデヒド（例えば、グルテルアルデヒド）、ケトン、メラミン－ホルムアルデヒド樹脂、フェノール－ホルムアルデヒド樹脂などを含む化合物によって架橋可能である。別の例において、一級又は二級アルコール気を含有する親水基含有ポリマーは、例えば、カルボン酸（アジピン酸）、イソシアネート（トルエンジイソシアナート）、有機シラン（テトラメトキシシラン）、チタン（ＩＶ）錯体（テトラブチルチタネート）、フェノール－ホルムアルデヒド樹脂、メラミン－ホルムアルデヒド樹脂などを含む化合物によって架橋可能である。
【0165】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーの架橋は、親水基含有ポリマー及び架橋剤を熱に曝露することによって促進され得る。熱は、例えば、オーブン中で基材を加熱すること、赤外線ランプに基材を曝露すること、基材を蒸気に曝露すること又は加熱されたローラーで基材を処理することを含むいずれかの適切な方法によって適用され得る。親水基含有ポリマー、架橋剤及び基材との使用のために適切な時間及び温度のいずれの組合せも使用され得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマー及び架橋剤は、少なくとも８０℃、少なくとも９０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１１０℃、少なくとも１２０℃、少なくとも１３０℃、少なくとも１４０℃、少なくとも１５０℃、少なくとも１６０℃、少なくとも１７０℃、少なくとも１８０℃又は少なくとも１９０℃の温度に曝露され得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマー及び架橋剤は、最大で１４０℃、最大で１５０℃、最大で１６０℃、最大で１７０℃、最大で１８０℃、最大で１９０℃、最大で２００℃、最大で２１０℃、最大で２２０℃、最大で２３０℃、最大で２４０℃、最大で２６０℃、最大で２８０℃又は最大で３００℃の温度に曝露され得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマー及び架橋剤は、少なくとも１５秒、少なくとも３０秒、少なくとも６０秒、少なくとも１２０秒、少なくとも２分、少なくとも５分、少なくとも１０分又は少なくとも１時間、熱処理に曝露され得る。いくつかの実施形態において、媒体は、最大で２分、最大で３分、最大で５分、最大で１０分、最大で１５分、最大で２０分、最大で１時間、最大で２時間、最大で２４時間又は最大で２日間、熱に曝露され得る。例えば、いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、親水基含有ポリマー及び架橋剤を少なくとも１００℃及び最大で１５０℃の温度で１５秒間～１５分間加熱することによって架橋され得る。別の例において、いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、親水基含有ポリマー及び架橋剤を少なくとも８０℃及び最大で２００℃の温度で１５秒間～１５分間加熱することによって架橋され得る。
【0166】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、焼鈍しされ得る。本明細書で使用される場合、「焼鈍し」には、親水基含有ポリマーを、親水基含有ポリマー中の官能基を再配向する目的及び／又は親水基含有ポリマーの結晶化度を増加させる目的の環境に曝露することが含まれる。親水基含有ポリマーの架橋が親水基含有ポリマー及び架橋剤を熱に曝露することによって促進される場合、親水基含有ポリマーは、架橋前、架橋中又は架橋後に焼鈍しされ得る。いくつかの実施形態において、親水基含有の架橋が親水基含有ポリマー及び架橋剤を熱に曝露することによって促進される場合、親水基含有ポリマーは、好ましくは、架橋中又は架橋後に焼鈍しされ得る。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーは、好ましくは、架橋後に焼鈍しされ得る。
【0167】
いくつかの実施形態において、焼鈍しは、極性溶媒の存在下において、親水性含有ポリマーを含む基材を加熱することを含む。例えば、焼鈍しは、極性溶媒の存在下において、親水基含有ポリマーを含有し、且つ／又は親水基含有ポリマーによってコーティングされた基材を含浸させることを含み得る。さらに又は代わりに、焼鈍しは、親水基含有ポリマーを含有し、且つ／又は親水基含有ポリマーによってコーティングされた基材を蒸気の形態の極性溶媒に曝露することを含み得る。いくつかの実施形態において、例えば、親水基含有ポリマー層がポリマー溶液中に基材をディップコーティングすることによって適用される場合を含めて、ポリマー溶液は、極性溶媒を含み得、且つ加熱及びその後の基材からの極性溶媒のエバポレーションによってポリマー層が焼鈍しされ得る。
【0168】
焼鈍しに適切な極性溶媒としては、例えば、水又はアルコールが含まれ得る。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ－ブタノールなどが含まれ得る。他の適切な極性溶媒としては、例えば、アセトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などが含まれ得る。
【0169】
いくつかの実施形態において、焼鈍しは、親水基含有ポリマーの少なくともガラス転移温度（Ｔｇ）の温度に基材を曝露することを含む。いくつかの実施形態において、焼鈍しは、親水基含有ポリマーの少なくともＴｇの温度を有する溶媒に基材を曝露することを含む。
【0170】
いくつかの実施形態において、例えば、焼鈍しが、極性溶媒中で親水基含有ポリマーコーティング基材を含浸させることを含む場合を含めて、極性溶媒は、少なくとも５０℃、少なくとも５５℃、少なくとも６０℃、少なくとも６５℃、少なくとも７０℃、少なくとも７５℃、少なくとも８０℃、少なくとも８５℃、少なくとも９０℃、少なくとも９５℃、少なくとも１００℃、少なくとも１１０℃、少なくとも１２０℃、少なくとも１３０℃、少なくとも１４０℃又は少なくとも１５０℃である。いくつかの実施形態において、極性溶媒は、最大で９０℃、最大で９５℃、最大で１００℃、最大で１０５℃、最大で１１０℃、最大で１１５℃、最大で１２０℃、最大で１３０℃、最大で１４０℃、最大で１５０℃又は最大で２００℃である。いくつかの実施形態において、媒体は、少なくとも１０秒、少なくとも３０秒、少なくとも６０秒、少なくとも９０秒、少なくとも１２０秒、少なくとも１５０秒又は少なくとも１８０秒間、極性溶媒中に含浸される。いくつかの実施形態において、媒体は、最大で６０秒、最大で１２０秒、最大で１５０秒、最大で１８０秒、最大で３分又は最大で５分間、極性溶媒中に含浸される。いくつかの実施形態において、極性溶媒は、好ましくは、水であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、焼鈍しは、９０℃の水中で少なくとも１０秒間及び最大で５分間、親水基含有ポリマーコーティング媒体を含浸させることを含む。
【0171】
理論によって拘束されることを望まないが、その上に配置された親水基含有ポリマーを有するか、又はその中に配置された親水基含有ポリマーを含む基材の表面は、基材表面上の中断のため、上記される（ロールオフ角及び接触角を含む）所望の特性を有し得ると考えられる。したがって、いくつかの実施形態において、基材は、繊維の混合物を含み得る。いくつかの実施形態において、基材は、非ポリマー及びポリマー繊維の両方並びに／又は２種の異なる種類のポリマー繊維を含み得る。例えば、基材は、ナイロンで不連続に包囲されたポリエステル繊維及び／又はポリエステルで不連続に包囲されたナイロン繊維を含み得る。さらに又は代わりに、基材は、全表面を形成する場合に親水性表面を形成するであろう繊維を含み得、且つ全表面を形成する場合に疎水性表面を形成するであろう繊維を含み得る。
【0172】
いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーコーティングを含む基材又はその上に配置された親水基含有ポリマーを含む基材を含む、親水基含有ポリマーを含む基材は、好ましくは、安定している。いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーを含む基材の安定性は、無水マレイン酸によって処理すること、親水基含有ポリマーを焼鈍しすること及び／又は親水基含有ポリマーを架橋することによって増加し得る。理論によって拘束されることを望まないが、いくつかの実施形態において、親水基含有ポリマーを含む基材の安定性は、例えば、架橋を含めて、親水基含有ポリマーの溶解性を減少させることによって増加すると考えられる。再び、理論によって拘束されることを望まないが、いくつかの実施形態において、基材の安定性は、例えば、焼鈍しを含めて、基材の表面上のポリマーの親水性ペンダント基（例えば、ヒドロキシル基）の接近性を増加させることによって増加すると考えられる。
【0173】
処理された基材及び使用
いくつかの実施形態において、本開示は、基材の表面をＵＶ放射に曝露することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体に関する。基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む。
いくつかの実施形態において、本開示は、基材の表面をＵＶ放射に曝露することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体に関する。基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む。
【0174】
いくつかの実施形態において、基材の表面は、好ましくは、処理前に、本明細書にさらに記載されるように少なくとも９０度の接触角を有する。
【0175】
いくつかの実施形態において、ＵＶ放射に基材の表面を曝露することは、本明細書にさらに記載されるように、酸素の存在下でＵＶ放射に表面を曝露することを含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ放射に基材の表面を曝露することは、本明細書にさらに記載されるように、Ｈ２Ｏ２及びオゾンの少なくとも１つの存在下でＵＶ放射に表面を曝露することを含む。いくつかの実施形態において、基材は、ＵＶ反応性樹脂、すなわち芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む樹脂を含む。いくつかの実施形態において、ＵＶ反応性樹脂は、フェノール樹脂を含む。
【0176】
いくつかの実施形態において、本開示は、基材の表面上で親水基含有ポリマーを配置することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体に関する。
【0177】
いくつかの実施形態において、基材の表面は、好ましくは、処理前に、本明細書にさらに記載されるように少なくとも９０度の接触角を有する。
【0178】
いくつかの実施形態において、本開示は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材の表面のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射の使用に関する。
【0179】
いくつかの実施形態において、使用は、芳香族樹脂を含む基材によって特徴付けられる。
【0180】
いくつかの実施形態において、使用は、フェノール樹脂を含む基材によって特徴付けられる。
【0181】
いくつかの実施形態において、使用は、酸素、オゾン及びＨ２Ｏ２の少なくとも１つの存在下でのＵＶ放射の使用によって特徴付けられる。
【0182】
いくつかの実施形態において、本開示は、基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射への芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つの曝露によって入手可能な基材の使用に関する。
【0183】
いくつかの実施形態において、使用は、基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射へのＵＶ反応性樹脂の曝露によって入手可能な基材の使用に関する。
【0184】
いくつかの実施形態において、使用は、基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射への芳香族樹脂の曝露によって入手可能な基材の使用に関する。
【0185】
いくつかの実施形態において、使用は、基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射へのフェノール樹脂の曝露によって入手可能な基材の使用に関する。
【0186】
いくつかの実施形態において、使用は、酸素、オゾン及びＨ２Ｏ２の少なくとも１つの存在下でのＵＶ放射への曝露によって特徴付けられる。
【0187】
本開示は、基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるための親水基含有ポリマーの使用に関する。
【0188】
本開示は、基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるための親水性ポリマーの使用にさらに関する。
【0189】
これらの使用のいくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、本明細書にさらに記載されるように、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有するフィルター基材を含むフィルター基材である。
【0190】
これらの使用のいくつかの実施形態において、基材は、好ましくは、本明細書にさらに記載されるように、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有するフィルター基材を含むフィルター基材である。
【0191】
代表的なフィルター媒体の実施形態
実施形態１．基材を含むフィルター媒体であって、基材は、
表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む、フィルター媒体。
実施形態１．基材を含むフィルター媒体であって、基材は、
表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む、フィルター媒体。
【0192】
実施形態２．表面は、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１のフィルター媒体。
【0193】
実施形態３．基材を含むフィルター媒体であって、基材は、
表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む、フィルター媒体。
表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む、フィルター媒体。
【0194】
実施形態４．表面は、５０度～９０度の範囲、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態３のフィルター媒体。
【0195】
実施形態５．表面は、ＵＶ処理表面を含む、実施形態１～４のいずれか１つのフィルター媒体。
【0196】
実施形態６．表面は、ＵＶ－酸素処理表面を含む、実施形態１～５のいずれか１つのフィルター媒体。
【0197】
実施形態７．表面は、ＵＶ－オゾン処理表面を含む、実施形態１～６のいずれか１つのフィルター媒体。
【0198】
実施形態８．表面は、ＵＶ－Ｈ２Ｏ２処理表面を含む、実施形態１～７のいずれか１つのフィルター媒体。
【0199】
実施形態９．基材は、親水基含有ポリマーを含む、実施形態１～８のいずれか１つのフィルター媒体。
【0200】
実施形態１０．表面は、その上に配置された親水基含有ポリマーを含む、実施形態１～９のいずれか１つのフィルター媒体。
【0201】
実施形態１１．親水基含有ポリマーは、親水性ペンダント基を含む、実施形態９又は１０のいずれかのフィルター媒体。
【0202】
実施形態１２．親水基含有ポリマーは、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、実施形態９～１１のいずれか１つのフィルター媒体。
【0203】
実施形態１３．親水基含有ポリマーは、親水性ポリマーを含む、実施形態９～１２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0204】
実施形態１４．親水基含有ポリマーは、帯電ポリマーを含む、実施形態９～１３のいずれか１つのフィルター媒体。
【0205】
実施形態１５．親水基含有ポリマーは、ヒドロキシル化メタクリレートポリマーを含む、実施形態９～１４のいずれか１つのフィルター媒体。
【0206】
実施形態１６．親水基含有ポリマーは、フルオロポリマーを含まない、実施形態９～１５のいずれか１つのフィルター媒体。
【0207】
実施形態１７．基材を含むフィルター媒体であって、
基材は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含み、且つ
表面は、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、フィルター媒体。
基材は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含み、且つ
表面は、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、フィルター媒体。
【0208】
実施形態１８．表面は、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１７のフィルター媒体。
【0209】
実施形態１９．基材を含むフィルター媒体であって、
基材は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含み、且つ
表面は、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、フィルター媒体。
基材は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含み、且つ
表面は、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、フィルター媒体。
【0210】
実施形態２０．表面は、５０度～９０度の範囲、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１９のフィルター媒体。
【0211】
実施形態２１．基材は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はその組合せを含む、実施形態１～２０のいずれか１つのフィルター媒体。
【0212】
実施形態２２．基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１～２１のいずれか１つのフィルター媒体。
【0213】
実施形態２３．基材は、変性樹脂を含む、実施形態１～２２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0214】
実施形態２４．基材は、ＵＶ反応性樹脂を含む、実施形態１～２３のいずれか１つのフィルター媒体。
【0215】
実施形態２５．基材は、フェノール樹脂を含む、実施形態１～２４のいずれか１つのフィルター媒体。
【0216】
実施形態２６．基材は、最大で２ｍｍの平均径を有する細孔を含む、実施形態１～２５のいずれか１つのフィルター媒体。
【0217】
実施形態２７．基材は、最大で４０μｍの平均径を有する細孔を含む、実施形態１～２６のいずれか１つのフィルター媒体。
【0218】
実施形態２８．基材は、少なくとも１５％の多孔性であり、且つ最大で９９％の多孔性である、実施形態１～２７のいずれか１つのフィルター媒体。
【0219】
実施形態２９．フィルター媒体は、基材の上流に位置する合体層をさらに含む、実施形態１～２８のいずれか１つのフィルター媒体。
【0220】
実施形態３０．合体層は、平均径を有する細孔を含み、且つ基材は、平均径を有する細孔を含み、且つ基材の細孔の平均径は、合体層の細孔の平均径より大きい、実施形態２９のフィルター媒体。
【0221】
実施形態３１．基材は、平均径を有する細孔を含み、且つ平均径を有する液滴は、合体層の上流側面で形成し、且つさらに基材の細孔の平均径は、液滴の平均径より大きい、実施形態２９又は３０のいずれかのフィルター媒体。
【0222】
実施形態３２．基材は、安定している、実施形態１～３１のいずれか１つのフィルター媒体。
【0223】
代表的な処理方法の実施形態
実施形態１．表面を含む材料の処理方法であって、
表面を処理して、処理表面を形成すること
を含み、処理表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、方法。
実施形態１．表面を含む材料の処理方法であって、
表面を処理して、処理表面を形成すること
を含み、処理表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、方法。
【0224】
実施形態２．処理表面は、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１の方法。
【0225】
実施形態３．表面を含む材料の処理方法であって、
表面を処理して、処理表面を形成すること
を含み、処理表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、方法。
表面を処理して、処理表面を形成すること
を含み、処理表面は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、方法。
【0226】
実施形態４．処理表面は、５０度～９０度の範囲、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態３の方法。
【0227】
実施形態５．表面の処理は、紫外線（ＵＶ）放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～４のいずれか１つの方法。
【0228】
実施形態６．表面の処理は、酸素の存在下で紫外線（ＵＶ）放射に表面を曝露することを含み、且つＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態５の方法。
【0229】
実施形態７．ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を含む、実施形態１～６のいずれか１つの方法。
【0230】
実施形態８．ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む、実施形態１～７のいずれか１つの方法。
【0231】
実施形態９．表面の処理は、Ｈ２Ｏ２に表面を曝露することを含む、実施形態１～８のいずれか１つの方法。
【0232】
実施形態１０．表面の処理は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む紫外線（ＵＶ）放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～９のいずれか１つの方法。
【0233】
実施形態１１．表面の処理は、オゾンの存在下で紫外線（ＵＶ）放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１０のいずれか１つの方法。
【0234】
実施形態１２．表面の処理は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲でＵＶ放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１１のいずれか１つの方法。
【0235】
実施形態１３．表面の処理は、２秒～２０分間の範囲の時間にわたってＵＶ放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１２のいずれか１つの方法。
【0236】
実施形態１４．表面の処理は、表面上に親水基含有ポリマーを含む層を形成することを含む、実施形態１～１３のいずれか１つの方法。
【0237】
実施形態１５．親水基含有ポリマーは、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、実施形態１４の方法。
【0238】
実施形態１６．親水基含有ポリマーは、親水性ポリマーを含む、実施形態１４又は１５のいずれかの方法。
【0239】
実施形態１７．親水基含有ポリマーは、親水性ペンダント基を含む、実施形態１４～１６のいずれか１つの方法。
【0240】
実施形態１８．親水基含有ポリマーは、ヒドロキシル化メタクリレートポリマーを含む、実施形態１４～１７のいずれか１つの方法。
【0241】
実施形態１９．親水基含有ポリマーは、フルオロポリマーを含まない、実施形態１４～１８のいずれか１つの方法。
【0242】
実施形態２０．層は、帯電層を含む、実施形態１４～１９のいずれか１つの方法。
【0243】
実施形態２１．親水基含有ポリマーを含む層の形成は、親水基含有ポリマーを含む溶液中での材料のディップコーティングを含む、実施形態１４～２０のいずれか１つの方法。
【0244】
実施形態２２．親水基含有ポリマーを含む溶液は、架橋剤をさらに含む、実施形態２１の方法。
【0245】
実施形態２３．架橋剤は、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＡＭＯ－Ｔ）、３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン及びポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）の少なくとも１つを含む、実施形態２２の方法。
【0246】
実施形態２４．表面上での親水基含有ポリマーを含む層の形成は、表面上への親水基含有ポリマーを含む溶液の電界紡糸を含む、実施形態１４～２０のいずれか１つの方法。
【0247】
実施形態２５．表面上での親水基含有ポリマーを含むナノ繊維の形成をさらに含む、実施形態２４の方法。
【0248】
実施形態２６．親水基含有ポリマーを含む溶液は、架橋剤をさらに含む、実施形態２４又は２５のいずれかの方法。
【0249】
実施形態２７．架橋剤は、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＡＭＯ－Ｔ）、３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン及びポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）の少なくとも１つを含む、実施形態２６の方法。
【0250】
実施形態２８．親水基含有ポリマーを架橋することをさらに含む、実施形態１４～２７のいずれか１つの方法。
【0251】
実施形態２９．親水基含有ポリマーの架橋は、親水基含有ポリマーがコーティングされた材料を８０℃～２００℃の範囲の温度で３０秒～１５分間加熱することを含む、実施形態２８の方法。
【0252】
実施形態３０．親水基含有ポリマーを焼鈍しすることをさらに含む、実施形態１４～２９のいずれか１つの方法。
【0253】
実施形態３１．親水基含有ポリマーの焼鈍しは、少なくとも１０秒間、溶媒中に親水基含有ポリマーがコーティングされた材料を含浸させることを含み、溶媒の温度は、少なくとも親水基含有ポリマーのガラス転移温度である、実施形態３０の方法。
【0254】
実施形態３２．材料は、フィルター媒体を含む、実施形態１～３１のいずれか１つの方法。
【0255】
実施形態３３．フィルター媒体は、基材を含む、実施形態３２の方法。
【0256】
実施形態３４．材料は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はその組合せを含む、実施形態１～３３のいずれか１つの方法。
【0257】
実施形態３５．材料は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１～３４のいずれか１つの方法。
【0258】
実施形態３６．材料は、変性樹脂を含む、実施形態１～３５のいずれか１つの方法。
【0259】
実施形態３７．材料は、ＵＶ反応性樹脂を含む、実施形態１～３６のいずれか１つの方法。
【0260】
実施形態３８．材料は、フェノール樹脂を含む、実施形態１～３７のいずれか１つの方法。
【0261】
実施形態３９．材料は、最大で２ｍｍの平均径を有する細孔を含む、実施形態１～３８のいずれか１つの方法。
【0262】
実施形態４０．材料は、４０μｍ～５０μｍの範囲の平均径を有する細孔を含む、実施形態１～３９のいずれか１つの方法。
【0263】
実施形態４１．材料は、少なくとも１５％の多孔性であり、且つ最大で９９％の多孔性である、実施形態１～４０のいずれか１つの方法。
【0264】
実施形態４２．処理表面は、安定している、実施形態１～４１のいずれか１つの方法。
【0265】
実施形態４３．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１～４２のいずれか１つの方法。
【0266】
実施形態４４．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態１～４３のいずれか１つの方法。
【0267】
実施形態４５．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について０度～５０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～４４のいずれか１つの方法。
【0268】
実施形態４６．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１～４２のいずれか１つの方法。
【0269】
実施形態４７．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態１～４２又は４６のいずれか１つの方法。
【0270】
実施形態４８．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～４０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～４２、４６又は４７のいずれか１つの方法。
【0271】
代表的なフィルター素子の実施形態
実施形態１．表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む基材を含むフィルター媒体を含むフィルター素子。
実施形態１．表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む基材を含むフィルター媒体を含むフィルター素子。
【0272】
実施形態２．表面は、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１のフィルター素子。
【0273】
実施形態３．表面はトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について４０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を含む基材を含むフィルター媒体
を含むフィルター素子。
を含むフィルター素子。
【0274】
実施形態４．表面は、５０度～９０度の範囲、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態３のフィルター素子。
【0275】
実施形態５．表面は、フィルター媒体の下流側面を画定する、実施形態１～４のいずれか１つのフィルター素子。
【0276】
実施形態６．フィルター媒体は、微粒汚染物質を除去するように構成された層を含む、実施形態１～５のいずれか１つのフィルター素子。
【0277】
実施形態７．微粒汚染物質を除去するように構成された層は、基材の上流である、実施形態６のフィルター素子。
【0278】
実施形態８．フィルター媒体は、合体層を含む、実施形態１～７のいずれか１つのフィルター素子。
【0279】
実施形態９．合体層は、基材の上流である、実施形態８のフィルター素子。
【0280】
実施形態１０．フィルター媒体は、微粒汚染物質を除去するように構成された層及び合体層を含み、且つ微粒汚染物質を除去するように構成された層は、合体層の上流であり、且つ合体層は、基材の上流である、実施形態１～９のいずれか１つのフィルター素子。
【0281】
実施形態１１．フィルター素子は、スクリーンをさらに含む、実施形態１～１０のいずれか１つのフィルター素子。
【0282】
実施形態１２．スクリーンは、基材の下流である、実施形態１１のフィルター素子。
【0283】
実施形態１３．フィルター素子は、基材の下流に第２の合体層をさらに含む、実施形態１～１２のいずれか１つのフィルター素子。
【0284】
実施形態１４．フィルター媒体は、管状構造を有する、実施形態１～１３のいずれか１つのフィルター素子。
【0285】
実施形態１５．フィルター媒体は、プリーツを含む、実施形態１～１４のいずれか１つのフィルター素子。
【0286】
実施形態１６．フィルター素子は、炭化水素流体から水を除去するように構成される、実施形態１～１５のいずれか１つのフィルター素子。
【0287】
実施形態１７．炭化水素流体は、ディーゼル燃料を含む、実施形態１６のフィルター素子。
【0288】
実施形態１８．表面は、安定している、実施形態１～１７のいずれか１つのフィルター素子。
【0289】
代表的な炭化水素流体－水分離のために適切な材料の識別方法
実施形態１．炭化水素を含む流体中に浸漬された材料の表面上の液滴の、４０度～９０度の範囲のロールオフ角を決定することを含む、炭化水素流体－水分離のために適切な材料の識別方法。
実施形態１．炭化水素を含む流体中に浸漬された材料の表面上の液滴の、４０度～９０度の範囲のロールオフ角を決定することを含む、炭化水素流体－水分離のために適切な材料の識別方法。
【0290】
実施形態２．液滴は、親水性物質を含む、実施形態１の方法。
【0291】
実施形態３．液滴は、水を含む、実施形態１又は２の方法。
【0292】
実施形態４．炭化水素を含む流体は、トルエンを含む、実施形態１～３のいずれか１つの方法。
【0293】
実施形態５．液滴は、２０μＬの液滴である、実施形態１～４のいずれか１つの方法。
【0294】
実施形態６．液滴は、５０μＬの液滴である、実施形態１～４のいずれか１つの方法。
【0295】
実施形態７．材料の表面上の液滴の接触角を決定することをさらに含む、実施形態１～６のいずれか１つの方法。
【0296】
実施形態８．接触角は、９０度～１８０度の範囲である、実施形態７の方法。
【0297】
実施形態９．材料は、その上に配置された親水基含有ポリマーを含む、実施形態１～８のいずれか１つの方法。
【0298】
実施形態１０．親水基含有ポリマーは、親水性ポリマーを含む、実施形態１０の方法。
【0299】
実施形態１１．材料の表面は、安定している、実施形態１～１０のいずれか１つの方法。
【0300】
実施形態１２．材料は、最大で２ｍｍの平均径を有する細孔を含む、実施形態１～１１のいずれか１つの方法。
【0301】
実施形態１３．材料は、４０μｍ～５０μｍの範囲の平均径を有する細孔を含む、実施形態１～１２のいずれか１つの方法。
【0302】
実施形態１４．材料は、少なくとも１５％の多孔性であり、且つ最大で９９％の多孔性である、実施形態１～１３のいずれか１つの方法。
【0303】
代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態
実施形態１．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材の表面を紫外線（ＵＶ）放射に曝露することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体。
実施形態１．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材の表面を紫外線（ＵＶ）放射に曝露することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体。
【0304】
実施形態２．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１のフィルター媒体。
【0305】
実施形態３．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態１又は２のいずれかのフィルター媒体。
【0306】
実施形態４．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１のフィルター媒体。
【0307】
実施形態５．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態１～４のいずれか１つのフィルター媒体。
【0308】
実施形態６．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材であって、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を有する基材を提供すること及び基材の表面を紫外線（ＵＶ）放射に曝露することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体。
【0309】
実施形態７．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態６のフィルター媒体。
【0310】
実施形態８．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材であって、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する表面を有する基材を提供すること及び基材の表面を紫外線（ＵＶ）放射に曝露することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体。
【0311】
実施形態９．材料の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態８のフィルター媒体。
【0312】
実施形態１０．基材の表面をＵＶ放射に曝露することは、酸素の存在下でＵＶ放射に表面を曝露することを含み、且つＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態１～９のいずれか１つのフィルター媒体。
【0313】
実施形態１１．ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を含む、実施形態１～１０のいずれか１つのフィルター媒体。
【0314】
実施形態１２．ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む、実施形態１～１１のいずれか１つのフィルター媒体。
【0315】
実施形態１３．表面の曝露は、Ｈ２Ｏ２に表面を曝露することを含む、実施形態１～１２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0316】
実施形態１４．表面の曝露は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含むＵＶ放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１３のいずれか１つのフィルター媒体。
【0317】
実施形態１５．表面の曝露は、オゾンの存在下でＵＶ放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１４のいずれか１つのフィルター媒体。
【0318】
実施形態１６．表面の曝露は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲でＵＶ放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１５のいずれか１つのフィルター媒体。
【0319】
実施形態１７．表面の曝露は、２秒～２０分間の範囲の時間にわたってＵＶ放射に表面を曝露することを含む、実施形態１～１６のいずれか１つのフィルター媒体。
【0320】
実施形態１８．基材は、芳香族成分及び不飽和成分を含む、実施形態１～１７のいずれか１つのフィルター媒体。
【0321】
実施形態１９．基材は、ＵＶ反応性樹脂を含む、実施形態１８のフィルター媒体。
【0322】
実施形態２０．ＵＶ反応性樹脂は、フェノール樹脂を含む、実施形態１８又は１９のいずれかのフィルター媒体。
【0323】
実施形態２１．基材は、最大で２ｍｍの平均径を有する細孔を含む、実施形態１～２０のいずれか１つのフィルター媒体。
【0324】
実施形態２２．基材は、４０μｍ～５０μｍの範囲の平均径を有する細孔を含む、実施形態１～２１のいずれか１つのフィルター媒体。
【0325】
実施形態２３．基材は、少なくとも１５％の多孔性であり、且つ最大で９９％の多孔性である、実施形態１～２２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0326】
実施形態２４．基材は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について０度～５０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～２２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0327】
実施形態２５．基材は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～４０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～２２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0328】
代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態
実施形態１．基材の表面上に親水基含有ポリマーを配置することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体。
実施形態１．基材の表面上に親水基含有ポリマーを配置することを含む方法によって入手可能な基材を含むフィルター媒体。
【0329】
実施形態２．基材の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１のフィルター媒体。
【0330】
実施形態３．基材の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態１又は２のフィルター媒体。
【0331】
実施形態４．基材の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１のフィルター媒体。
【0332】
実施形態５．基材の表面は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について１００度～１５０度の範囲の接触角を有する、実施形態１又は４のフィルター媒体。
【0333】
実施形態６．親水基含有ポリマーは、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ）、ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）、ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、四級化ポリエチレンイミン、ポリ（ドーパミン）又はその組合せを含む、実施形態１～５のいずれか１つのフィルター媒体。
【0334】
実施形態７．親水基含有ポリマーは、親水性ポリマーを含む、実施形態１～６のいずれか１つのフィルター媒体。
【0335】
実施形態８．親水基含有ポリマーは、親水性ペンダント基を含む、実施形態１～７のいずれか１つのフィルター媒体。
【0336】
実施形態９．親水基含有ポリマーは、ヒドロキシル化メタクリレートポリマーを含む、実施形態１～８のいずれか１つのフィルター媒体。
【0337】
実施形態１０．親水基含有ポリマーは、フルオロポリマーを含まない、実施形態１～９のいずれか１つのフィルター媒体。
【0338】
実施形態１１．基材の表面上に親水基含有ポリマーを配置することは、表面上に親水基含有ポリマーを含む層を形成することを含む、実施形態１～１０のいずれか１つのフィルター媒体。
【0339】
実施形態１２．層は、帯電層を含む、実施形態１１のフィルター媒体。
【0340】
実施形態１３．基材の表面上に親水基含有ポリマーを配置することは、親水基含有ポリマーを含む溶液中で基材をディップコーティングすることを含む、実施形態１～１２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0341】
実施形態１４．親水基含有ポリマーを含む溶液は、架橋剤をさらに含む、実施形態１３のフィルター媒体。
【0342】
実施形態１５．架橋剤は、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＡＭＯ－Ｔ）、３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン及びポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）の少なくとも１つを含む、実施形態１４のフィルター媒体。
【0343】
実施形態１６．基材の表面上に親水基含有ポリマーを配置することは、表面上への親水基含有ポリマーを含む溶液の電界紡糸を含む、実施形態１～１２のいずれか１つのフィルター媒体。
【0344】
実施形態１７．表面上への親水基含有ポリマーを含む溶液の電界紡糸は、表面上での親水基含有ポリマーを含むナノ繊維の形成を含む、実施形態１６のフィルター媒体。
【0345】
実施形態１８．親水基含有ポリマーを含む溶液は、架橋剤をさらに含む、実施形態１６又は１７のいずれかのフィルター媒体。
【0346】
実施形態１９．架橋剤は、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＡＭＯ－Ｔ）、３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン及びポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）の少なくとも１つを含む、実施形態１８のフィルター媒体。
【0347】
実施形態２０．方法は、親水基含有ポリマーを架橋することをさらに含む、実施形態１～２０のいずれか１つのフィルター媒体。
【0348】
実施形態２１．親水基含有ポリマーの架橋は、親水基含有ポリマーがコーティングされた材料を、８０℃～２００℃の範囲の温度で３０秒～１５分間加熱することを含む、実施形態２０のフィルター媒体。
【0349】
実施形態２２．方法は、親水基含有ポリマーを焼鈍しすることをさらに含む、実施形態１～２１のいずれか１つのフィルター媒体。
【0350】
実施形態２３．親水基含有ポリマーの焼鈍しは、少なくとも１０秒間、溶媒中に親水基含有ポリマーがコーティングされた材料を含浸させることを含み、溶媒の温度は、少なくとも親水基含有ポリマーのガラス転移温度である、実施形態２２のフィルター媒体。
【0351】
実施形態２４．基材は、最大で２ｍｍの平均径を有する細孔を含む、実施形態１～２３のいずれか１つのフィルター媒体。
【0352】
実施形態２５．基材は、４０μｍ～５０μｍの範囲の平均径を有する細孔を含む、実施形態１～２４のいずれか１つのフィルター媒体。
【0353】
実施形態２６．基材は、少なくとも１５％の多孔性であり、且つ最大で９９％の多孔性である、実施形態１～２５のいずれか１つのフィルター媒体。
【0354】
実施形態２７．基材は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について０度～５０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～２６のいずれか１つのフィルター媒体。
【0355】
実施形態２８．基材は、処理前に、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～４０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～２６のいずれか１つのフィルター媒体。
【0356】
代表的な使用の実施形態
実施形態１．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材の表面のロールオフ角を改善するか又は増加させるための紫外線（ＵＶ）放射の使用。
実施形態１．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む基材の表面のロールオフ角を改善するか又は増加させるための紫外線（ＵＶ）放射の使用。
【0357】
実施形態２．芳香族樹脂を含む基材を特徴とする、実施形態１の使用。
【0358】
実施形態３．フェノール樹脂を含む基材を特徴とする、実施形態１又は２のいずれかの使用。
【0359】
実施形態４．ロールオフ角を改善するか又は増加させるための酸素の存在下でのＵＶ放射の使用を特徴とする、実施形態１～３のいずれか１つの使用。
【0360】
実施形態５．ロールオフ角を改善するか又は増加させるためのオゾンの存在下でのＵＶ放射の使用を特徴とする、実施形態１～４のいずれか１つの使用。
【0361】
実施形態６．ロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＨ２Ｏ２の存在下でのＵＶ放射の使用を特徴とする、実施形態１～５のいずれか１つの使用。
【0362】
実施形態７．基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射への芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つの曝露によって入手可能な物質の使用。
【0363】
実施形態８．基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射へのＵＶ反応性樹脂の曝露によって入手可能な物質の使用に関連する、実施形態７の使用。
【0364】
実施形態９．基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるためのＵＶ放射へのフェノール樹脂の曝露によって入手可能な物質の使用に関連する、実施形態７又は８のいずれかの使用。
【0365】
実施形態１０．酸素の存在下でのＵＶ放射への芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つの曝露を特徴とする、実施形態７～９のいずれか１つの使用。
【0366】
実施形態１１．オゾンの存在下でのＵＶ放射への芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つの曝露を特徴とする、実施形態７～９のいずれか１つの使用。
【0367】
実施形態１２．Ｈ２Ｏ２の存在下でのＵＶ放射への芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つの曝露を特徴とする、実施形態７～９のいずれか１つの使用。
【0368】
実施形態１３．基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるための親水基含有ポリマーの使用。
【0369】
実施形態１４．基材のロールオフ角を改善するか又は増加させるための親水性ポリマーの使用。
【0370】
実施形態１５．基材は、フィルター基材である、実施形態１～１４のいずれかの１つの使用。
【0371】
実施形態１６．フィルター基材は、表面がトルエン中に浸漬される場合、２０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１５の使用。
【0372】
実施形態１７．フィルター基材は、表面がトルエン中に浸漬される場合、５０μＬの水滴について９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１５の使用。
【0373】
本技術は、以下の実施例によって例証される。特定の例、材料、量及び手順は、本明細書に明示されるような技術の範囲及び趣旨に従って概括的に解釈されることが理解される。
【実施例】
【0374】
材料
購入した材料は、全て受け取った状態のまま（すなわちさらなる精製をせずに）使用した。他に指定されない限り、材料は、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から購入した。
・ＣＨＲＯＭＡＳＯＬＶイソプロプルアルコール（ＩＰＡ） － ９９．９％
・ＣＨＲＯＭＡＳＯＬＶトルエン － ９９．９％
・ＣＨＲＯＭＡＳＯＬＶ酢酸エチル － ９９．９％
・メチルアルコール － ＡＣＳ Ｒｅａｇｅｎｔ － ９９．８％
・エチルアルコール（ＥｔＯＨ）
・無水マレイン酸 － ９９％
・Ｈ２Ｏ２ － ３０％又は５０％
・ＮＨ４ＯＨ － ＡＣＳ Ｒｅａｇｅｎｔ － ５０％
・Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ ＤＡＭＯ－Ｔ又はＤＡＭＯ－Ｔとも記載される） － Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）
・ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ ＳＩＶＯ ２０３ － Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）
・Ｔｙｚｏｒ １３１（Ｔｙｚｏｒ）
・イソプロプルアルコール中ＨＣｌ（ＩＰＡ） － ０．０５Ｍ
・ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ） － Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＮＹ） － Ｍｗ＝２０，０００
・ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ） － Ｍｗ＝５０，０００
・ポリエチレンイミン、分岐（ＰＥＩ－１０Ｋ又はＰＥＩ １００００） － Ｍｗ＝２５，０００ － Ｍｎ＝１０，０００
・ポリエチレンイミン、分岐（ＰＥＩ－６００） － Ｍｗ＝６００
・ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ） － Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＮＹ） － Ｇｒａｎｕｌａｒ
・ポリ（エチレンオキシド）ジアミン末端（ＰＥＯ－ＮＨ２） － Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＮＹ） － Ｍｗ＝２０００
・ポリスチレン－コ－アリルアルコール（ＰＳ－ｃｏ－ＡＡ） － ４０モル％
・ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）
・Ａｃｒｏｄｕｒ ９５０Ｌ － ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）
・３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン
・ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）
・超純水は、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｅｌｉｘ １０ＵＶ及びＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｍｉｌｌｉ－Ｑ Ａ１０モジュールによって水道水を処理することによって生成され、１８．２ＭΩ＊ｃｍの抵抗を有した。
・ディーゼル燃料又はポンプ燃料＝ＡＳＴＭ－Ｄ９７５を満たす超低硫黄ディーゼル（Ｕｌｔｒａ－Ｌｏｗ Ｓｕｌｆｕｒ Ｄｉｅｓｅｌ）（ＵＬＳＤ）。「ポンプ燃料」は、供給源ＵＬＳＤが燃料ポンプから受け取られた状態のままで使用されたことを示す。
・バイオディーゼル＝ＡＳＴＭ－Ｄ６７５１を満たす大豆ベースのバイオディーゼル（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ（ＲＥＧ），Ｉｎｃ．，Ｍａｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＩＡ）。
購入した材料は、全て受け取った状態のまま（すなわちさらなる精製をせずに）使用した。他に指定されない限り、材料は、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から購入した。
・ＣＨＲＯＭＡＳＯＬＶイソプロプルアルコール（ＩＰＡ） － ９９．９％
・ＣＨＲＯＭＡＳＯＬＶトルエン － ９９．９％
・ＣＨＲＯＭＡＳＯＬＶ酢酸エチル － ９９．９％
・メチルアルコール － ＡＣＳ Ｒｅａｇｅｎｔ － ９９．８％
・エチルアルコール（ＥｔＯＨ）
・無水マレイン酸 － ９９％
・Ｈ２Ｏ２ － ３０％又は５０％
・ＮＨ４ＯＨ － ＡＣＳ Ｒｅａｇｅｎｔ － ５０％
・Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ ＤＡＭＯ－Ｔ又はＤＡＭＯ－Ｔとも記載される） － Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）
・ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ ＳＩＶＯ ２０３ － Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）
・Ｔｙｚｏｒ １３１（Ｔｙｚｏｒ）
・イソプロプルアルコール中ＨＣｌ（ＩＰＡ） － ０．０５Ｍ
・ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ） － Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＮＹ） － Ｍｗ＝２０，０００
・ポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）（Ｐ２Ｅ２Ｏ） － Ｍｗ＝５０，０００
・ポリエチレンイミン、分岐（ＰＥＩ－１０Ｋ又はＰＥＩ １００００） － Ｍｗ＝２５，０００ － Ｍｎ＝１０，０００
・ポリエチレンイミン、分岐（ＰＥＩ－６００） － Ｍｗ＝６００
・ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）（ＰＨＰＭ） － Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＮＹ） － Ｇｒａｎｕｌａｒ
・ポリ（エチレンオキシド）ジアミン末端（ＰＥＯ－ＮＨ２） － Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｏｎｔａｒｉｏ，ＮＹ） － Ｍｗ＝２０００
・ポリスチレン－コ－アリルアルコール（ＰＳ－ｃｏ－ＡＡ） － ４０モル％
・ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）
・Ａｃｒｏｄｕｒ ９５０Ｌ － ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）
・３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン
・ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）
・超純水は、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｅｌｉｘ １０ＵＶ及びＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｍｉｌｌｉ－Ｑ Ａ１０モジュールによって水道水を処理することによって生成され、１８．２ＭΩ＊ｃｍの抵抗を有した。
・ディーゼル燃料又はポンプ燃料＝ＡＳＴＭ－Ｄ９７５を満たす超低硫黄ディーゼル（Ｕｌｔｒａ－Ｌｏｗ Ｓｕｌｆｕｒ Ｄｉｅｓｅｌ）（ＵＬＳＤ）。「ポンプ燃料」は、供給源ＵＬＳＤが燃料ポンプから受け取られた状態のままで使用されたことを示す。
・バイオディーゼル＝ＡＳＴＭ－Ｄ６７５１を満たす大豆ベースのバイオディーゼル（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ（ＲＥＧ），Ｉｎｃ．，Ｍａｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＩＡ）。
【0375】
試験手順
接触角及びロールオフ角
基材の接触角及びロールオフ角は、チルトステージを備えたＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ ＤＭ－７０１接触角メーター（協和界面科学株式会社；日本、新座市）を使用して測定された。測定は、ワイドカメラレンズ設定を使用して実行され、ＦＡＭＡＳソフトウェアパッケージ（協和界面科学株式会社；日本、新座市）による６ミリメートル（ｍｍ）校正標準を使用して校正された。測定は、液滴が表面上で均衡に達した直後に実行された（すなわち、接触角及び曝露液滴体積は、１分間一定であった）。測定は、基材のみと接触した液滴で実行され、すなわち、液滴は、基材を支持する表面に接触していなかった。
接触角及びロールオフ角
基材の接触角及びロールオフ角は、チルトステージを備えたＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ ＤＭ－７０１接触角メーター（協和界面科学株式会社；日本、新座市）を使用して測定された。測定は、ワイドカメラレンズ設定を使用して実行され、ＦＡＭＡＳソフトウェアパッケージ（協和界面科学株式会社；日本、新座市）による６ミリメートル（ｍｍ）校正標準を使用して校正された。測定は、液滴が表面上で均衡に達した直後に実行された（すなわち、接触角及び曝露液滴体積は、１分間一定であった）。測定は、基材のみと接触した液滴で実行され、すなわち、液滴は、基材を支持する表面に接触していなかった。
【0376】
トルエン中の水接触角は、トルエン中に含浸された基材試料上に配置された超純水の２０μＬ液滴又は５０μＬ液滴を使用して測定された。接触角は、接線適合を使用して測定され、基材の異なる領域で実行された５回の独立した測定の平均から算出された。
【0377】
トルエン中の水ロールオフ角は、トルエン中に含浸された基材試料上に配置された超純水の２０μＬ液滴又は５０μＬ液滴を使用して測定された。このステージは、２度毎秒（°／秒）の回転速度で９０°まで回転するように設定された。水滴が自由に回転して離れた点又は後部接触線が媒体表面に対して少なくとも０．４ミリメートル（ｍｍ）移動した点で回転を停止した。回転が停止された角度及び時間を測定し；この角度は、ロールオフ角と定義される。液滴が９０度（°）の前にロールオフしなかった場合、値は、９０°として報告される。液滴が析出プロセス中に回転して離れて行った場合、値は、１°で報告される。トルエン中に浸漬された基材試料上の水滴の代表的なイメージを図２に示す。報告された値は、媒体の異なる領域で実行された５回の独立した測定の平均から算出された。基材における意図的な凹部（例えば、ポイント接着凹部）は、回避された。基材が指向性マクロ構造（例えば、荒れ）を有する場合、ロールオフ角は、マクロ構造の影響を最小化する方向で測られた。
【0378】
液滴サイジング試験
液滴サイジングを決定するためにＩＳＯ １６３３２の修正版が使用された。図３に示されるように、マルチパスにおいて２つのループシステムを供給する１０リットル（Ｌ）タンクが使用された。メインループは、大多数の流れを処理し、且つ試験ループは、媒体ホルダーを含めて、メインループから離れるスリップストリームを提供した。手動の背圧バルブを使用して、試験期間中、試験媒体を通して０．０７フィート毎分（フィート／分）の面速度まで流れを調節した。この面速度は、現場応用のための特有値である。
液滴サイジングを決定するためにＩＳＯ １６３３２の修正版が使用された。図３に示されるように、マルチパスにおいて２つのループシステムを供給する１０リットル（Ｌ）タンクが使用された。メインループは、大多数の流れを処理し、且つ試験ループは、媒体ホルダーを含めて、メインループから離れるスリップストリームを提供した。手動の背圧バルブを使用して、試験期間中、試験媒体を通して０．０７フィート毎分（フィート／分）の面速度まで流れを調節した。この面速度は、現場応用のための特有値である。
【0379】
それぞれの層の２インチ×２インチ平方試料を切断し、次いでローディング層、効率層及び基材試料を含む多層媒体複合体に充填した。試験される基材試料を効率層の下流に配置し、効率層をローディング層の下流に配置した。ローディング層及び効率層は、２０％～８０％の５μｍ～５０μｍの繊維直径及び０．１ｃｍ～１５ｃｍの繊維長さを有する２成分結合剤繊維、０．１ミクロン～３０ミクロンの繊維直径及び１０～１０，０００のアスペクト比を有するガラス繊維を含み、且つ０．５μｍ～１００μｍの細孔径を有する熱的に結合されたシートであった。
【0380】
多層媒体複合体に充填されたら、媒体層は、注文製の透明アクリルホルダーに保持された。Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｉｐｅ Ｔｈｒｅａｄ Ｔａｐｅｒ（ＮＰＴ）装備品を付属するステンレス鋼１／４インチ外径径（ＯＤ）管を使用して、試験ループの内外に燃料を送達した。ホルダーは、６インチ×４インチであり、１インチ×１インチの試料窓及び１インチ×４インチ×３／４インチのチャネルを媒体の下流側面に有し、合体した液滴が燃料流体から出ることを可能にする。液滴が燃料流を出ると、それらは、ゾーンを通過し、そこで電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラが液滴のイメージを写した。画像解析ソフトウェア（ｉｍａｇｅｊ．ｎｉｈ．ｇｏｖにおいてワールドワイドウェブで入手可能なＩｍａｇｅ Ｊ １．４７Ｔ）を使用して、撮影したイメージを分析し、液滴の径を決定した。統計的分析のために、測定された液滴のサイズを使用した。報告された平均液滴径は、加重体積であった。Ｄ１０は、液滴の１０％がＤ１０未満の全水体積を含み、且つ液滴の９０％がＤ１０より高い全水体積を含むことを表す。Ｄ５０は、液滴の５０％がＤ５０未満の全水体積を含み、且つ液滴の５０％がＤ５０より高い全水体積を含むことを表す。Ｄ９０は、液滴の９０％がＤ９０未満の全水体積を含み、且つ液滴の１０％がＤ９０より高い全水体積を含むことを表す。
【0381】
Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ）からの超低硫黄ディーゼルをベース燃料として使用した。５％（体積％）の大豆バイオディーゼル（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｒｏｕｐ（ＲＥＧ），Ｉｎｃ．，Ｍａｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＩＡ）をベース燃料に添加し、燃料混合物を形成した。燃料混合物の表面張力は、ペンダントドロップ法によって決定したところ、２１±２ダイン毎センチメートルであった。全試験に関して、燃料混合物の同一のバッチを使用した。
【0382】
試験するために、多層媒体複合体をホルダーに配置し、ホルダーに燃料混合物を充填した。水を導入する前に０．０７フィート／分の面速度が設定され、１０分間手作業で維持された。
【0383】
水をメイン燃料ループに注入し、オリフィスプレートを通してそれを強制することにより、燃料中水乳濁液が生じた。所望の平均２０μｍの乳濁液を得るために１．８ｍｍのプレートが使用された。主ループの流速は、５．０ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）（約１．２リットル毎分（Ｌｐｍ））のオリフィスプレート全体の差圧力を達成するために調節された。２５００百万分率（ｐｐｍ）の水の初期ターゲットチャレンジで０．３ミリリットル毎分（ｍＬ／分）の速度において水を注入した。試験ループに運ばれなかった燃料は、それが再びオリフィスを通過することが可能となる主タンクに戻るように方向付けられる前に、クリーンアップフィルターを通して送られた。システムは、２０分の試験期間に多層媒体複合体に一貫した乳濁液チャレンジを提供する。
【0384】
燃料－水分離効率試験
燃料－水分離効率試験は、本明細書に記載されるように修正されたＩＳＯ／ＴＳ １６３３２実験室試験法を使用して実行された。
燃料－水分離効率試験は、本明細書に記載されるように修正されたＩＳＯ／ＴＳ １６３３２実験室試験法を使用して実行された。
【0385】
媒体のフラットシートを試験するために、フィルター媒体の７インチ×７インチシート（有効径６インチ×６インチ）のシートを保持するアルミニウムホルダーが使用された。フィルター媒体の下流側面において、１００μｍポリエステルスクリーン（有効径６インチ×６インチ）を配置し、直径が１００μｍよりも大きい合体した水滴が燃料流とともに下流に運ばれないことを確実にした。
【0386】
燃料中の上流水濃度は、５０００ｐｐｍに設定され、試験の期間を通して一定であると考えられる。このような水の濃度は、水注入ポンプ及び燃料流速の両方の周知の流速を測定することによって決定された。下流水濃度は、あらかじめ決定された間隔で記録された。水の濃度は、市販のＭｅｔｒｏｈｍ ＡＧ（Ｈｅｒｉｓａｕ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）８４１ Ｔｉｔｒａｎｄｏ滴定装置を使用して、カール－フィッシャーの体積測定滴定法を使用して測定された。
【0387】
上流遊離水の液滴径分布は、フローセルが付属する市販のＭａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｍａｌｖｅｒｎ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）Ｉｎｓｉｔｅｃ ＳＸ液滴径分析器を使用して決定された。乳化水試験に関して、液滴径分布は、典型的に、１０μｍ±１μｍのＤ５０と、３μｍ及び２５μｍのＤ１０及びＤ９０とをそれぞれ有する。
【0388】
他に指定されない限り、全ての試験において媒体を通した面速度は、０．０５フィート毎分（ｆｐｍ又はフィート／分）で固定された。他に指定されない限り、全試験時間は、１５分であった。
【0389】
試験中の媒体のパーセント分離効率は、上流水濃縮に対する下流水濃度の比率として算出された。
【0390】
通気性試験
少なくとも３８ｃｍ２の試料を媒体から切断し、試験した。試料をＴＥＸＴＥＳＴ（登録商標）ＦＸ３３１０（Ｔｅｘｔｅｓｔ ＡＧ，Ｓｃｈｗｅｒｚｅｎｂａｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから入手された）上に配置した。媒体を通した通気性は、空気を使用して測定され、水の０．５インチ（１．２７ｃｍ）の圧力低下における、１分あたりの媒体の１平方フィートあたりの空気の１立方フィート（フィート３空気／フィート２媒体／分）又は１分あたりの媒体の１平方メートルあたりの空気の１立方メートル（ｍ３空気／ｍ２媒体／分）を測定した。
少なくとも３８ｃｍ２の試料を媒体から切断し、試験した。試料をＴＥＸＴＥＳＴ（登録商標）ＦＸ３３１０（Ｔｅｘｔｅｓｔ ＡＧ，Ｓｃｈｗｅｒｚｅｎｂａｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから入手された）上に配置した。媒体を通した通気性は、空気を使用して測定され、水の０．５インチ（１．２７ｃｍ）の圧力低下における、１分あたりの媒体の１平方フィートあたりの空気の１立方フィート（フィート３空気／フィート２媒体／分）又は１分あたりの媒体の１平方メートルあたりの空気の１立方メートル（ｍ３空気／ｍ２媒体／分）を測定した。
【0391】
調製方法
実施例１ － ＵＶ処理
ＵＶ処理媒体層は、基材の下流（ワイヤー側面）表面をＵＶ放射に曝露することによって製造した。ＵＶ供給源は、低圧水銀ランプ（４インチ×４インチのＳｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｇｒｉｄ Ｌａｍｐ，ＢＨＫ，Ｉｎｃ．，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）であった。低圧水銀ランプは、以下の別々の波長のＵＶ光を生じる：１８５ｎｍ、２５４ｎｍ、２９７ｎｍ、３０２ｎｍ、３１３ｎｍ、３６５ｎｍ及び３６６ｎｍ。４インチ×４インチ試料を１～２０分間にわたってランプに曝露した。図２に示す試料を２０分間ランプに曝露し；水滴サイジング実験のために使用される試料は、８分間処理された。試料は、処理中、ランプの約１ｃｍ下に配置された。
実施例１ － ＵＶ処理
ＵＶ処理媒体層は、基材の下流（ワイヤー側面）表面をＵＶ放射に曝露することによって製造した。ＵＶ供給源は、低圧水銀ランプ（４インチ×４インチのＳｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｇｒｉｄ Ｌａｍｐ，ＢＨＫ，Ｉｎｃ．，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）であった。低圧水銀ランプは、以下の別々の波長のＵＶ光を生じる：１８５ｎｍ、２５４ｎｍ、２９７ｎｍ、３０２ｎｍ、３１３ｎｍ、３６５ｎｍ及び３６６ｎｍ。４インチ×４インチ試料を１～２０分間にわたってランプに曝露した。図２に示す試料を２０分間ランプに曝露し；水滴サイジング実験のために使用される試料は、８分間処理された。試料は、処理中、ランプの約１ｃｍ下に配置された。
【0392】
表１にリストされたそれぞれの基材の試料を空中酸素の存在下において低圧水銀ランプでＵＶ処理した。燃料の同一バッチを使用して、処理前及び後のそれぞれの基材のＤ１０、Ｄ５０及びＤ９０を測定した。結果を表２に示す。処理前及び後の（トルエン中の）それぞれの基材の接触角及びロールオフ角（２０μＬ液滴及び５０μＬ液滴に関する）を表３に示す。
【0393】
低圧水銀ランプによるＵＶ－酸素処理により、未処理の基材と比較して増加したロールオフ角を示す基材が得られた。表２に示すように、基材６を除いて、少なくとも２倍のＤ５０平均液滴径の強化も観察された。トルエン中に含浸された基材試料上に配置された水滴を使用して測定されたより高いロールオフ角（表３）は、ディーゼル燃料中の基材によるより大きい液滴の合体（Ｄ５０強化）（表２及び３）と関連する。ロールオフ角が基材の表面上で合体する液滴の径と関連するため、ロールオフ角は、燃料流を出ることができるより大きい液滴を合体する能力を有する基材を識別するために使用され得る。
【0394】
理論によって拘束されることを望まないが、基材６のアクリルベースの樹脂系は、ＵＶ照射への曝露中に表面の必要な変性を考慮に入れないと考えられる。１００％ポリエステル及びフェノール樹脂含有媒体（それぞれ基材７及び基材１～５）における接着及び液滴の成長を強化するＵＶ－酸素処理の能力を考慮すると、芳香族成分又は炭素－炭素結合不飽和の別の形態は、基材のＵＶ－酸素処理の効果を強化することができると考えられる。
【0395】
それとは対照的に、低圧水銀ランプが、約２２０ｎｍ未満及び約４００ｎｍより高い波長をブロックする、いずれかのＵＶ帯域フィルター（ＦＳＱ－ＵＧ５，Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｃｏｒｐ．，Ｉｒｖｉｎｇ，ＣＡ）を備えた場合、処理基材１は、未処理媒体と比較してロールオフ角又は平均液滴径における変化をほとんど示さなかったか又は全く示さなかった。
【0396】
同様に、基材１及び７が、３６０ｎｍより高い波長でＵＶを放出するランプ（Ｍｏｄｅｌ Ｆ３００Ｓ，Ｈｅｒａｅｕｓ Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）によって処理された場合、処理基材は、未処理媒体と比較して平均液滴径における変化をほとんど示さなかったか又は全く示さず、且つロールオフ角のわずかな増加を示した。
【0397】
【表1】
【0398】
【表2】
【0399】
【表3】
【0400】
燃料から水を除去する（未処理及びＵＶ－酸素処理）基材１試料の能力（すなわち媒体の性能）は、１５分後に下流水含有量を測定することによって決定された。結果を図４に示す。図４からわかるように、未処理基材１と比較して、ＵＶ－酸素処理基材１は、燃料から水を除去するための且つ低い下流水含有量を維持するための有意に改善された能力を示した。これは、未処理基材と比較して、観察された増加したロールオフ角及びＤ５０強化と整合性がある。
【0401】
（未処理及びＵＶ－酸素処理）基材１試料を５５℃で３０日間、２００ミリリットル（ｍＬ）のポンプ燃料中に浸漬した。試験前に対照（浸漬されていない）及び処理試料をヘキサンで洗浄し、次いで８０℃のオーブン中で５分間加熱し、ヘキサンを蒸発させた。トルエン中の接触角及びトルエン中のロールオフ角は、トルエン中に含浸された基材試料上に配置された５０μＬの超純水を使用して測定した。測定は、上記のように実行した。結果を図５及び表４に示す。平均ロールオフ角及び接触角並びに対応する燃料から水を除去する能力は、いくつかの現場応用において見られ、且つ基材の老化を促進することが可能である条件の５５℃において３０日間、燃料中に含浸された後でもＵＶ－酸素処理基材において維持された。
【0402】
【表4】
【0403】
実施例２ － ＵＶ／Ｈ２Ｏ２処理
基材１は、１０分間１５０℃において媒体中で加熱することによって硬化された。次いで、基材を、浅いペトリ皿（深さ１ｃｍ）中に含まれる５０％Ｈ２Ｏ２溶液に含浸させ、０分、２分、４分、６分又は８分間、低圧水銀ランプ（４インチ×４インチのＳｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｇｒｉｄ Ｌａｍｐ，ＢＨＫ，Ｉｎｃ．，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）によってＵＶ処理した。次いで、基材を５分間にわたって８０℃でオーブン乾燥させた。
基材１は、１０分間１５０℃において媒体中で加熱することによって硬化された。次いで、基材を、浅いペトリ皿（深さ１ｃｍ）中に含まれる５０％Ｈ２Ｏ２溶液に含浸させ、０分、２分、４分、６分又は８分間、低圧水銀ランプ（４インチ×４インチのＳｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｇｒｉｄ Ｌａｍｐ，ＢＨＫ，Ｉｎｃ．，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）によってＵＶ処理した。次いで、基材を５分間にわたって８０℃でオーブン乾燥させた。
【0404】
それぞれの基材の処理側面及び未処理側面のトルエン中の接触角（ＣＡ）及びロールオフ角（ＲＯ）は、トルエン中の超純水の５０μＬ液滴を使用して測定した。結果を表４及び図６に示す。
【0405】
実施例３ － 比較例
Ｃｕｍｍｉｎｓ ＭＯ－６０８燃料－水分離フィルターのトルエン中の接触角及びロールオフ角は、２０μＬの水滴を使用して試験した。フィルター媒体の上流側面は、１４３°の接触角及び１９°のロールオフ角を有した。フィルター媒体の下流側面は、１４６°の接触角及び２４°のロールオフ角を有した。
Ｃｕｍｍｉｎｓ ＭＯ－６０８燃料－水分離フィルターのトルエン中の接触角及びロールオフ角は、２０μＬの水滴を使用して試験した。フィルター媒体の上流側面は、１４３°の接触角及び１９°のロールオフ角を有した。フィルター媒体の下流側面は、１４６°の接触角及び２４°のロールオフ角を有した。
【0406】
ＡＣＤｅｌｃｏ ＴＰ３０１８燃料－水分離フィルターのトルエン中の接触角及びロールオフ角は、２０μＬの水滴を使用して試験した。フィルター媒体の上流側面は、１４６°の接触角及び２８°のロールオフ角を有した。フィルター媒体の下流側面は、１°の報告されたロールオフ角を有した（すなわち、析出プロセス中、液滴は、回転して離れた）。
【0407】
Ｆｏｒｄ Ｆ１５０ ＦＤ４６１５燃料－水分離フィルターのトルエン中の接触角及びロールオフ角は、２０μＬの水滴を使用して試験した。フィルター媒体の上流側面は、１４９°の接触角及び１０°のロールオフ角を有した。フィルター媒体の下流側面は、１３７°の接触角及び９°のロールオフ角を有した。
【0408】
Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ Ｐ５５１０６３燃料－水分離フィルターのトルエン中の接触角及びロールオフ角は、２０μＬの水滴を使用して試験した。フィルター媒体の上流側面は、１５７°の接触角及び２２°のロールオフ角を有した。フィルター媒体の下流側面は、１２５°の接触角及び１１°のロールオフ角を有した。
【0409】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜のトルエン中の接触角及びロールオフ角は、５０μＬの水滴を使用して試験した。膜は、１°の報告されたロールオフ角を有し（すなわち、析出プロセス中、液滴は、回転して離れた）、接触角を測定するために液滴を安定化させることが不可能であった。接触角は、少なくとも１６５°であると概算された。
【0410】
Ｋｏｍａｔｓｕ ６００－３１９－５６１１燃料フィルターのトルエン中の接触角及びロールオフ角は、２０μＬの水滴を使用して試験した。フィルター媒体の上流側面は、１５０°の接触角及び３°のロールオフ角を有した。フィルター媒体の下流側面は、１４５°の接触角及び３２°のロールオフ角を有した。
【0411】
実施例４ － ディップコーティングによるポリマーコーティング
表５に示されるポリマー、濃度及び溶媒を使用して、基材１（２０％ポリエステル／８０％セルロース媒体、部分的に硬化されたフェノール樹脂成分を有する）をポリマーでコーティングした。Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ５０ディップコーター（Ｃｈｅｍａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ，ＣＡ）を使用して、試料をディップコーティングした。ポリマーを含む溶液中に媒体を完全に含浸させ、５０ｍｍ／分の速度で引き上げた。コーティング均一性を保証するために、媒体をディップコーティングし、１８０度回転させ、再びディップコーティングさせた（合計２回のディップコート）。５分間８０℃でのオーブン乾燥によって非水系溶媒を除去し、５分間１００℃でのオーブン乾燥によって水を除去した。
表５に示されるポリマー、濃度及び溶媒を使用して、基材１（２０％ポリエステル／８０％セルロース媒体、部分的に硬化されたフェノール樹脂成分を有する）をポリマーでコーティングした。Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ５０ディップコーター（Ｃｈｅｍａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ，ＣＡ）を使用して、試料をディップコーティングした。ポリマーを含む溶液中に媒体を完全に含浸させ、５０ｍｍ／分の速度で引き上げた。コーティング均一性を保証するために、媒体をディップコーティングし、１８０度回転させ、再びディップコーティングさせた（合計２回のディップコート）。５分間８０℃でのオーブン乾燥によって非水系溶媒を除去し、５分間１００℃でのオーブン乾燥によって水を除去した。
【0412】
ＰＥＩ－６００の（四級化による）帯電コーティングを作成するために（表５（ＰＥＩ－６００ ＨＣｌ）を参照されたい）、ＰＥＩ－６００であらかじめコーティングされた基材１を、上記のディップコーティング手順を使用して、ＨＣｌ（ＩＰＡ中０．０５Ｍ）中でディップコーティングした。ＰＥＩ－１０Ｋ＋無水マレイン酸コーティングを作成するために（表５を参照されたい）、ＰＥＩ－１０Ｋであらかじめコーティングされた基材１を、上記のディップコーティング手順を使用して、無水マレイン酸でディップコーティングした。
【0413】
ディップコーティング手順が完了した後、媒体の剛性を増加させ、部分的に硬化されたフェノール樹脂を硬化するために、５分間８０℃での乾燥後、１０分間１５０℃で硬化処理を適用した。
【0414】
【0415】
表４に示されるように、トルエン中に含浸された基材試料上に析出された水滴を使用して測定されたより高いロールオフ角は、ディーゼル燃料中の基材によるより大きい液滴の合体（Ｄ５０強化）と関連する。ロールオフ角は、基材の表面で合体する液滴の径と関連するため、ロールオフ角は、燃料流を出ることができるより大きい液滴を合体する能力を有する基材を識別するために使用され得る。図８に示されるように、増加した燃料－水分離効率は、未処理基材と比較して、ＰＥＩ－１０Ｋコーティング基材に見られ、これは、観察された増加したロールオフ角及びＤ５０強化と整合性がある。
【0416】
【表5】
【0417】
【表5(cont.)】
【0418】
実施例５ － 通気性に対するポリマーコーティングの効果
Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ５０ディップコーター（Ｃｈｅｍａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ，ＣＡ）を使用して、メタノール中２％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ、４％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ、６％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ又は８％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭを用いて基材１（２０％ポリエステル／８０％セルロース媒体、部分的に硬化されたフェノール樹脂成分を有する）をディップコーティングした。ポリマーを含む溶液中に媒体を完全に含浸させ、５０ｍｍ／分の速度で引き上げた。コーティング均一性を保証するために、媒体をディップコーティングし、１８０度回転させ、再びディップコーティングさせた（合計２回のディップコート）。５分間８０℃でのオーブン乾燥によって非水系溶媒を除去し、５分間１００℃でのオーブン乾燥によって水を除去した。
Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ５０ディップコーター（Ｃｈｅｍａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ，ＣＡ）を使用して、メタノール中２％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ、４％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ、６％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭ又は８％（ｗ／ｖ）ＰＨＥＭを用いて基材１（２０％ポリエステル／８０％セルロース媒体、部分的に硬化されたフェノール樹脂成分を有する）をディップコーティングした。ポリマーを含む溶液中に媒体を完全に含浸させ、５０ｍｍ／分の速度で引き上げた。コーティング均一性を保証するために、媒体をディップコーティングし、１８０度回転させ、再びディップコーティングさせた（合計２回のディップコート）。５分間８０℃でのオーブン乾燥によって非水系溶媒を除去し、５分間１００℃でのオーブン乾燥によって水を除去した。
【0419】
ディップコーティング手順が完了した後及び５分間８０℃での乾燥後、１０分間１５０℃で硬化処理を適用した。
【0420】
通気性を上記のように試験した。結果を図９に示す。
【0421】
実施例６ － ディップコーティング、架橋及び焼鈍しによるポリマーコーティング
表６及び７に示されるポリマー、濃度及び溶媒を使用して、基材１（２０％ポリエステル／８０％セルロース媒体、部分的に硬化されたフェノール樹脂成分を有する、表１を参照されたい）をポリマーでコーティングした。Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ５０ディップコーター（Ｃｈｅｍａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ，ＣＡ）を使用して、試料をディップコーティングした。ポリマーを含む溶液中に媒体を完全に含浸させ、５０ｍｍ／分の速度で引き上げた。コーティング均一性を保証するために、媒体をディップコーティングし、１８０度回転させ、再びディップコーティングさせた（合計２回のディップコート）。５分間８０℃でのオーブン乾燥によって非水系溶媒を除去し、５分間１００℃でのオーブン乾燥によって水を除去した。
表６及び７に示されるポリマー、濃度及び溶媒を使用して、基材１（２０％ポリエステル／８０％セルロース媒体、部分的に硬化されたフェノール樹脂成分を有する、表１を参照されたい）をポリマーでコーティングした。Ｃｈｅｍａｔ ＤｉｐＭａｓｔｅｒ５０ディップコーター（Ｃｈｅｍａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ，ＣＡ）を使用して、試料をディップコーティングした。ポリマーを含む溶液中に媒体を完全に含浸させ、５０ｍｍ／分の速度で引き上げた。コーティング均一性を保証するために、媒体をディップコーティングし、１８０度回転させ、再びディップコーティングさせた（合計２回のディップコート）。５分間８０℃でのオーブン乾燥によって非水系溶媒を除去し、５分間１００℃でのオーブン乾燥によって水を除去した。
【0422】
ディップコーティング後及び／又は焼鈍し前に、実施される場合、媒体を５分間８０℃でオーブン乾燥させ、次いで５分間１５０℃に曝露した。加熱することにより、媒体の剛性が増加し、部分的を硬化されたフェノール樹脂が硬化され、存在する場合、架橋剤の架橋を促進すると考えられる。
【0423】
ポリマーコーティングが焼鈍しされる場合、ディップコーティング手順及び加熱の完了後、媒体を１～２分間、熱（９０℃）水中に含浸させた。焼鈍し後、媒体を５分間１００℃でオーブン乾燥させた。
【0424】
（未処理及びポリマーコーティング）基材１試料を５５℃で（図１０又は図１１に示されるように）１３日、３０日又は３９日間、２００ミリリットル（ｍＬ）のポンプ燃料中に浸漬した。試験前に対照（浸漬されていない）及び処理試料をヘキサンで洗浄し、次いで８０℃のオーブン中で５分間加熱し、ヘキサンを蒸発させた。トルエン中の接触角及びトルエン中のロールオフ角は、トルエン中に含浸された基材試料上に配置された５０μＬの超純水を使用して測定した。測定は、上記のように実行した。
【0425】
結果を図１０及び図１１に示す。平均ロールオフ角及び接触角並びに対応する燃料から水を除去する能力は、いくつかの現場応用において見られ、且つ基材の老化を促進することが可能である条件の５５℃において３９日間、燃料中に含浸された後でも架橋ポリマーコーティング基材並びに架橋及び焼鈍しポリマーコーティング基材において維持された。
【0426】
【表6】
【0427】
【表7】
【0428】
実施例７ － 電界紡糸によるポリマーコーティング
表８に示す条件を使用して、１０％ポリマー（ｗ／ｖ）溶液による電界紡糸により、コーティングを基材６（表１を参照されたい）上に形成した。ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）に対してメタノール溶液を使用し、ＰＥＩ－１０Ｋに対してイソプロプルアルコール（ＩＰＡ）溶液を使用した。コーティングは、紡糸溶液中に架橋剤を存在させて及び存在させずに形成された。０．５％（ｗ／ｖ）Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（本明細書ではＤＡＭＯ－Ｔとも記載される）をＰＨＥＭのために架橋剤として使用し；０．５％（ｗ／ｖ）（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン（本明細書では架橋剤１とも記載される）又は０．５％（ｗ／ｖ）ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）（本明細書では架橋剤２とも記載される）をＰＥＩ－１０Ｋのために架橋剤として使用した。
表８に示す条件を使用して、１０％ポリマー（ｗ／ｖ）溶液による電界紡糸により、コーティングを基材６（表１を参照されたい）上に形成した。ポリ（２－ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭ）に対してメタノール溶液を使用し、ＰＥＩ－１０Ｋに対してイソプロプルアルコール（ＩＰＡ）溶液を使用した。コーティングは、紡糸溶液中に架橋剤を存在させて及び存在させずに形成された。０．５％（ｗ／ｖ）Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（本明細書ではＤＡＭＯ－Ｔとも記載される）をＰＨＥＭのために架橋剤として使用し；０．５％（ｗ／ｖ）（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン（本明細書では架橋剤１とも記載される）又は０．５％（ｗ／ｖ）ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）（本明細書では架橋剤２とも記載される）をＰＥＩ－１０Ｋのために架橋剤として使用した。
【0429】
結果を図１２～図１５に示す。架橋剤あり且つ架橋剤なしのＰＨＥＭコーティング基材上の５０μＬ水滴の接触角及びロールオフ角を電界紡糸の直後に測定した。これを図１２に示す。架橋剤あり且つ架橋剤なしのＰＥＩコーティング基材上の５０μＬ水滴の接触角及びロールオフ角を電界紡糸の直後に測定した。これを図１３に示す。
【0430】
図１４は、電界紡糸によるコーティングの形成から１日、６日及び３２日後の代表的なＰＨＥＭナノ繊維コーティングＤＡＭＯ－Ｔ架橋基材６における５０μＬ水滴の接触角及びロールオフ角を示す。電界紡糸によるコーティングの形成から５２日後の接触角及びロールオフ角は、電界紡糸によるコーティングの形成から３２日後に観察されたものと類似していた。
【0431】
図１５は、電界紡糸によるコーティングの形成から１日、６日及び３２日後の代表的なＰＥＩ－１０Ｋナノ繊維コーティング架橋基材６における５０μＬ水滴の接触角及びロールオフ角を示す。ＰＥＩは、（３－グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン（架橋剤１）又はポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）（架橋剤２）を使用して架橋された。電界紡糸によるコーティングの形成から５２日後の接触角及びロールオフ角は、電界紡糸によるコーティングの形成から３２日後に観察されたものと類似していた。
【0432】
電界紡糸によってポリマーがコーティングされた基材６の走査型電子顕微鏡検査法（ＳＥＭ）イメージを図１６、図１７及び図１８に示す。図１６に示されるように、ＰＨＥＭの電界紡糸により、セルロース基材をコーティングするＰＨＥＭナノ繊維を形成する。それとは対照的に、図１７及び図１８に示されるように、ＰＥＩ－１０Ｋは、基材上にナノ繊維を形成しないが、むしろ基材上に存在するセルロース繊維を直接コーティングした。これらの結果は、電界紡糸技術を使用して作成されたポリマーコーティングがナノ繊維の形態で存在し得るか、又はそれが基材上に固体ポリマーコートとして存在し得ることを示す。
【0433】
【表8】
【0434】
ここで、基材の処理と関連する特定の方法を記載する。図１９は、本技術のいくつかの実施形態による方法の一実施例６０であり、上記で開示された基材と一致する基材がＵＶ放射への曝露によって処理されて、詳細が上記で開示される、基材表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての基材表面のロールオフ角が変性される。ＵＶ放射は、放出６２され、放出されたＵＶの放射は、変性６４され、且つ表面は、変性されたＵＶ放射６６に曝露される。
【0435】
ＵＶ放射は、上記で詳細に記載されたＵＶ放射源から放出６２され得る。放出されたＵＶ放射は、様々なアプローチを通して変性６４され得る。一例として、ＵＶ放射は、放出されたＵＶ放射を、開口部パターンを画定するマスクに通過させることによって変性６４される。別の例として、ＵＶ放射は、放出されたＵＶ放射をレンズに通過させることによって変性６４される。別の例として、ＵＶ放射は、放出されたＵＶ放射を導波管に通過させることによって変性６４される。さらに別の例として、ＵＶ放射は、放出されたＵＶ放射を反射器から反射させることによって変性６４される。これらのアプローチのそれぞれについては、以下により詳細に記載される。処理は、本明細書で上記において、特に上記の製造方法及び処理実施形態の代表的な方法の項目の議論において議論された処理と一致して適用され得る。
【0436】
変性されたＵＶ放射６６に曝露される表面は、基材の表面又はいくつかの実施形態では基材を形成するであろう繊維の表面であり得る。表面を変性されたＵＶ放射６６に曝露することにより、表面のそれらの部分がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についてのロールオフ角を増加させるような表面の少なくとも一部における変性がもたらされる。表面の処理された部分は、処理された領域のパターンを形成することができる。基材表面の処理された部分は、処理された領域のパターン化された勾配を形成することができる。表面を変性されたＵＶ放射６６に曝露することによって形成されるパターンは、いずれの大きさでもあり得、且ついくつかの例において、パターンは、微視的スケール又は巨視的スケールであろう。
【0437】
図２０は、本技術のいくつかの実施形態による方法の別の実施例７０である。基材の表面は、パターンコーティング７２されており、且ついくつかの実施形態において、方法は、終了７４する。代わりに、基材の表面は、パターンコーティング７２されており、且つパターンコーティングされた表面は、放射７６に曝露される。この議論は、上記の開示、特に上記の製造方法、処理実施形態の代表的な方法、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態、代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0438】
基材の表面は、その多くが上記で議論された様々な手段によってパターンコーティング７２され得る。基材上のパターンコーティング７２は、基材表面上にパターンを与える。基材上のパターンコーティング７２は、基材表面上に非連続的コーティングをもたらす。一例において、基材は、基材上にコーティングパターンを刻印するために構成されるローラーでパターンコーティング７２される。別の実施形態において、基材は、マスクで基材表面を被覆し、次いでマスクを通してディップコーティング又はスプレーコーティングすることによってパターンコーティング７２される。コーティングは、一般に、樹脂、繊維、溶媒などを含めて、本明細書で上記において議論されたコーティングであり得る。
【0439】
基材のコーティング後７２にプロセスが終了７４するいくつかの実施形態において、基材のコーティングされた表面は、基材の未コーティングの表面と比較して、（トルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）増加したロールオフ角を有する。そのような実施形態において、コーティングされた表面は、親水基含有ポリマーを有し得、且つ未コーティングの表面は、親水基含有ポリマーを含まないことができる。基材のコーティング７２後にプロセスが終了する別の実施形態において、基材の未コーティングの表面は、基材のコーティングされた表面と比較して、（トルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）増加したロールオフ角を有する。そのような実施形態において、未コーティングの表面は、親水基含有ポリマーを有し得、且つコーティングされた表面は、親水基含有ポリマーを含まないことができる。
【0440】
基材表面がＵＶ放射７６に曝露されるいくつかの実施形態において、コーティングは、ＵＶ反応性であり得、且つ基材の表面は、非ＵＶ反応性であり得る。基材表面がＵＶ放射７６に曝露されるいくつかの別の実施形態において、基材の未コーティングの表面は、ＵＶ反応性であり、且つ基材のコーティングされた表面は、非ＵＶ反応性である。しかしながら、いくつかの実施形態において、基材の未コーティングの表面及び基材のコーティングされた表面の両方がＵＶ反応性であるが、ＵＶ放射に対して異なる感応性を有する。（コーティングの有無にかかわらず）ＵＶ反応性表面は、本明細書で上記において開示されたＵＶ反応性表面と一致し得る。
【0441】
コーティングされた基材の表面は、ＵＶ放射７６に曝露されて、基材の表面上にパターン化された処理を形成することができる。ＵＶ反応性である基材表面の部分 － 基材表面の未コーティングの部分及び／又はコーティングされた部分は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴についての増加したロールオフ角を得る。
【0442】
図２１は、いくつかの実施例と一致する基材の実施例の概略図である。基材１５０は、処理された表面領域１５６及び未処理の表面領域１５８を有する第１の表面１５２を有する。この議論は、上記の開示、特に上記の製造方法、代表的なフィルター媒体の実施形態、代表的なフィルター要素の実施形態、代表的な放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0443】
処理された表面領域１５６は、一般に、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、未処理の表面領域１５８と比較して増加したロールオフ角を有する。処理された表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を画定することができる。未処理の表面領域１５８は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を有することができる。
【0444】
本実施例において、処理された表面領域１５６は、基材１５０の第１の表面１５２上にパターンを画定する。本明細書では、処理された表面領域１５６は、基材１５０の第１の表面１５２にわたって円形領域を分離することができる。処理された表面領域１５６と未処理の表面領域１５８との間は、未処理の表面領域１５８に向かって処理の強度における減少を反映する処理勾配領域１５４である。処理勾配領域１５４のロールオフ角は、一般に、処理された表面領域１５６のロールオフ角未満であり、且つ未処理の表面領域１５８のロールオフ角より大きいであろう。
【0445】
基材１５０は、上記で詳細に記載された通り、様々な材料及び材料の組合せであり得る。いくつかの実施形態において、基材１５０は、フィルター媒体である。いくつかの実施形態において、繊維ウェブは、基材１５０の第１の表面１５２を形成する。いくつかの実施形態において、不織繊維ウェブは、基材１５０の第１の表面１５２を形成する。いくつかの実施形態において、膜は、基材１５０の第１の表面１５２を形成する。いくつかの実施形態において、樹脂コーティングは、基材１５０の第１の表面１５２を形成する。いくつかの実施形態において、処理された表面領域１５６は、芳香族成分及び／又は不飽和成分を有し、且つ未処理の表面領域１５８は、芳香族成分分及び／又は不飽和成分を有さない。
【0446】
処理された表面領域は、一般に、ＵＶ放射に曝露された表面領域であり、且つＵＶ放射への曝露に基づいてき変性された（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角を有する。未処理の表面領域は、一般に、ＵＶ放射への曝露から保護されたか、又はＵＶ放射に曝露された表面領域であるが、（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）表面領域のロールオフ角は、そのような曝露の結果として変性されていない。
【0447】
図２２は、いくつかの実施形態と一致する基材の別の概略図である。基材１９０は、処理された表面領域１９６及び未処理の表面領域１９４を有する第１の表面１９２を有する。この議論は、上記の開示、特に上記の製造方法、代表的なフィルター媒体の実施形態、代表的なフィルター要素の実施形態、代表的な放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0448】
本実施例において、処理された表面領域１９６は、基材１９０の第１の表面１９２にパターンを画定する。本明細書では、処理された表面領域１９６は、基材１９０の第１の幅にわたって分離したバンドである。本実施例の実施形態において、処理された表面領域１９６と未処理の表面領域１９４との間の処理勾配領域がないが、いくつかの関連する実施形態は、上記の図面の議論において開示されたものと同様の処理勾配領域を有し得る。
【0449】
基材の処理された表面領域１９６及び未処理の表面領域は、上記、特に図２１の議論において定義及び記載された。同様に、基材１９０及び第１の表面１９２は、上記、特に図２１の議論において詳細に記載された通り、様々な材料及び材料の組合せであり得る。
【0450】
図２３は、いくつかの実施形態と一致する基材の別の実施例の概略図である。基材１８０は、処理された表面領域１８４及び未処理の表面領域１８６を有する第１の表面１８２を有する。この議論は、上記の開示、特に上記の製造方法、代表的なフィルター媒体の実施形態、代表的なフィルター要素の実施形態、代表的な放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0451】
本実施例において、処理された表面領域１８４は、基材１８０の第１の表面１８２にパターンを画定する。本明細書では、処理された表面領域１８４は、基材１８０の第１の表面１８２の幅及び長さにわたる複数の交差したバンドである。本実施例の実施形態において、処理された表面領域１８４と未処理の表面領域１８６との間の処理勾配領域がないが、いくつかの関連する実施形態は、図２１の議論において開示されたものと同様の処理勾配領域を有し得る。
【0452】
基材の処理された表面領域１８４及び未処理の表面領域１８６は、上記、特に図２１の議論において定義及び記載された。同様に、基材１８０及び第１の表面１８２は、上記、特に図２１の議論において詳細に記載された通り、様々な材料及び材料の組合せであり得る。
【0453】
図２４は、いくつかの実施形態と一致する基材繊維の別の実施例の概略図である。基材繊維１４０は、処理された表面領域１９６及び未処理の表面領域１９４を有する第１の表面１９２を有する。この議論は、上記の開示、特に上記の製造方法、代表的なフィルター媒体の実施形態、代表的なフィルター要素の実施形態、代表的な放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0454】
本実施例において、処理された表面領域１４４は、基材繊維１４０の第１の表面１４２にパターンを画定する。本明細書では、処理された表面領域１４４は、基材繊維１４０の表面１４２の幅及び長さにわたってパターンを形成する。本実施例の実施形態において、処理された表面領域１４４と未処理の表面領域１４６との間の処理勾配領域がないが、いくつかの関連する実施形態は、基材繊維の表面に沿っていることを除き、図２１の議論において開示されたものと同様の処理勾配領域を有し得る。
【0455】
繊維１４０は、本明細書に開示される基材と一致する基材を形成するために使用され得る。基材が繊維１４０から形成される実施形態において、基材表面上での処理のパターン化は、特に小さいことができ、且つそれらの領域において（基材表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）それぞれのロールオフ角を決定するために、処理された領域と未処理の領域との間で区別することが困難となり得る。しかしながら、全基材表面は、ＵＶ放射によって処理されていない同一繊維から形成された基材と比較して、（基材表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）増加したロールオフ角を示すことができる。いくつかの実施形態において、基材の表面は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有することができる。繊維の処理された表面領域１４４及び未処理の表面領域１４６は、一般に、特に図２１の議論における基材と関連して上記されている。同様に、基材繊維１４０及び繊維表面１４２は、議論されてきた基材材料と一致して、様々な材料及び材料の組合せであり得る。
【0456】
図２５は、いくつかの実施形態と一致する処理システムの実施例の概略図である。システム１００は、ＵＶ放射１１２を放出するように構成されたＵＶ放射源１１０、開口部パターン１２２を画定するマスク１２０及び表面１３２を有する基材１３０を有する。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0457】
他で詳細に記載される通り、ＵＶ放射源１１０は、ＵＶ放射１１２を放出するように構成される。マスク１２０は、放出されたＵＶ放射１１２の通過を可能にする開口部パターン１２２を画定する。マスク１２０は、放出されたＵＶ放射１１２をフィルターするように構成される。基材１３０の表面１３２は、フィルターされたＵＶ放射１２４に曝露されて、表面の一部を処理する。
【0458】
図２１～２４に関して議論されたように、表面１３２の処理された部分は、基材表面にわたってパターンを形成し得る。処理された表面１３２の部分は、基材１３０の表面１３２の未処理の部分と比較して、（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）増加したロールオフ角を有し得る。処理された部分及び未処理の部分の特性及び構成は、上記、特に図２１の議論において記載された処理された表面領域及び未処理の表面領域と一致する。同様に、基材１３０及びその表面１３２は、上記、特に図２１において詳細に記載されたように、様々な材料及び材料の組合せであり得る。
【0459】
示されたものを含む様々な実施形態において、基材１３０の表面１３２は、平面である。いくつかの他の実施形態において、基材の表面は、非平面である。例えば、基材は、プリーツ状、波状、縦溝形成されたものなどであり得る。
【0460】
マスク１２０と基材表面１３２との間の距離Ｄにより、表面の処理された部分１３２と表面の未処理の部分１３２との間に処理勾配領域が存在するかどうかが決まる。Ｄがゼロに等しくなるようにマスク１２０が基材表面１３２に配置される場合、（例えば、図２２におけるように）処理勾配領域が存在し得ないか、又は非常に小さい処理勾配領域であり得る。さらにマスク１２０が基材表面１３２から離れて配置される場合、処理勾配領域は、より大きくなる。上記で議論されるように、処理勾配領域は、一般に、処理された領域から未処理の領域まで延在する処理勾配を示す。
【0461】
以下のものも含めて、本明細書に開示される処理方法の多くに関して、基材が繊維であり得、基材表面が繊維表面であり得ることが留意されるべきである。そのような実施形態において、繊維は、本明細書に開示される技術と一致する基材を作成するために使用され得る。図２５と関連する本実施例において、基材１３０は、１つ以上の繊維であり得、且つ基材表面１３２は、繊維の表面であり得る。
【0462】
図２６は、いくつかの実施形態と一致する処理システムの別の実施形態の概略図である。システム２００は、ＵＶ放射２１２を放出するように構成されたＵＶ放射源２１０及び第１の表面２２２を有する基材２２０を有する。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。
【0463】
本実施形態において、基材２２０は、プリーツ折り目の第１のセット２２４と、プリーツ折り目の第２のセット２２６と、プリーツ折り目の第１のセット２２４とプリーツ折り目の第２のセット２２６との間に延在する複数のプリーツ２２８とを有する媒体パックを形成するようにプリーツが形成されたフィルター媒体である。プリーツ形成機の使用を含む様々な手段により、基材２２０にプリーツを形成し得る。
【0464】
基材２２０は、ＵＶ放射源２１０からのＵＶ放射２１２に曝露されて、プリーツ折り目の第１のセット２２４を処理する。上記で記載されるが、処理により、プリーツ折り目の第１のセット２２４中のそれぞれのプリーツの（プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角が増加する。
【0465】
図２１～２４に関して議論されたように、表面２２２の一部である処理されたプリーツ折り目２２４は、基材表面２２２にわたってパターンを形成する。処理された表面２２２の部分は、基材２２２の未処理の部分及び／又はＵＶ放射に曝露前の表面２２２と比較して、（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）増加したロールオフ角を有し得る。処理された部分及び未処理の部分の特性及び構成は、上記、特に図２１の議論において記載された処理された表面領域及び未処理の表面領域と一致する。同様に、基材２２０及びその表面２２２は、上記、特に図２１において詳細に記載されたように、様々な材料及び材料の組合せであり得る。
【0466】
プリーツ折り目の第１のセット２２４においてＵＶ放射源２１０と基材２２０の表面２２２との間が最小であり、且つプリーツ折り目の第２のセット２２６において最大であるため、表面２２２は、プリーツ折り目の第１のセット２２４とプリーツ折り目の第２のセット２２６との間に処理勾配を示す。いくつかの実施形態において、プリーツ折り目の第２のセット２２６における基材の表面２２２は、未処理であり、且つプリーツ折り目の第１のセット２２２における基材２２０の表面２２２は、処理されており、且つプリーツ折り目の第１のセット２２４とプリーツ折り目の第２のセットとの間の基材２２０の表面２２２は、（プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角における段階的変化を示す。他のいくつかの実施形態において、ＵＶ放射への曝露後、プリーツ折り目の第２のセット２２６における基材の表面２２２は、（プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）特定のロールオフ角を示し、且つプリーツ折り目の第１のセット２２４における基材２２０の表面２２２は、比較的大きいロールオフ角を示し、且つプリーツに沿った基材２２０の表面２２２は、プリーツ折り目の第１のセット２２４とプリーツ折り目の第２のセット２２６との間で（プリーツがトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角における段階的変化を示す。
【0467】
いくつかの実施形態において、本実施例と一致する基材２２０は、ＵＶ放射への基材２２０の曝露中に圧縮される。そのような実施例において、ＵＶ放射へのプリーツ２２８の曝露は、制限される。同様に、プリーツ折り目の第２のセット２２６における表面２２２の表面のＵＶ放射曝露も制限される。いくつかの他の実施形態において、ＵＶ放射への表面２２２の曝露中、基材２２０のプリーツを分離するために、本実施例と一致する基材２２０は、膨張している。そのような実施形態において、プリーツ２２８における基材の表面２２２は、ＵＶ放射に曝露される。
【0468】
いくつかの製造環境において、放出されたＵＶ放射２１２への曝露のために、ＵＶ放射源２１０に基材２２０を通過させることが望ましくなる可能性がある。基材２２０は、いくつかの実施例において、コンベヤベルト上でＵＶ放射源２１０を通過し得る。いくつかの実施例において、基材は、プリーツ形成機から放出されて、次にＵＶ放射源２１０を通過することができる。ＵＶ放射源の通過は、特定の処理（ＵＶ放射曝露）時間後又は一定速度で生じる一連の分離した通過であり得る。
【0469】
図２７は、いくつかの実施形態と一致する処理システムの別の実施例の概略図である。システム２３０は、ＵＶ放射２４２を放出するように構成されたＵＶ放射源２４０及び第１の表面２５２と、プリーツ折り目の第１のセット２５４と、プリーツ折り目の第２のセット２５６と、プリーツ折り目の第１のセット２５４とプリーツ折り目の第２のセット２５６との間に延在する複数のプリーツ２５８とを有する基材２５０を有する。プリーツ２５８が、放出されたＵＶ放射２４２へのプリーツ２５８の曝露を制限する、圧縮された構造で示されていることを除いて、本実施例は、図２６の例に類似している。
【0470】
図２８は、本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態と一致するフィルター媒体パック４００の実施例の側面図である。基材４１０は、プリーツ折り目の第１のセット４１４とプリーツ折り目の第２のセット４１６との間に延在する複数のプリーツ４１２を画定する。基材４１０は、表面領域を有する。プリーツ折り目の第１のセット４１４中のプリーツ折り目のそれぞれは、プリーツ折り目の第１のセットがトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。プリーツ４１２のそれぞれの表面領域４１８の少なくとも一部は、表面領域がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を有する。
【0471】
図２７の議論において上記で議論されるように、図２８の媒体パックは、プリーツ４１２の表面領域の部分にわたって（基材がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角における段階的変化を示す。基材４１０は、本明細書で議論される基材と一致し得る。
【0472】
図２９は、いくつかの実施形態と一致する処理システムの別の実施例の概略図である。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。システム２６０は、ＵＶ放射２７２を放出するように構成されたＵＶ放射源２７０及び表面２８２を有する基材２８０を有する。基材表面２８２は、一般に平面であり、且つ基材表面２８２は、ＵＶ放射源２７０に対する角度で配置される。角度は、一般に、ＵＶ放射２７２が放出されるＵＶ放射源２７０の平面２７４に対して０～９０度である。
【0473】
放出されたＵＶ放射２７２は、ＵＶ放射源２７０と基材２８０の表面との間の距離に基づき、基材２８０の表面２８２にわたって処理勾配を生じる。処理２８４された表面２８２の部分は、基材２８０の未処理の表面２８６と比較して、（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）増加したロールオフ角を有し得る。いくつかの実施形態において、基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。処理された部分２８４及び未処理の部分２８６の特性及び構成は、上記、特に図２１の議論において記載された処理された表面領域及び未処理の表面領域と一致する。同様に、基材２８０及びその表面２８２は、上記、特に図２１において詳細に記載されたように、様々な材料及び材料の組合せであり得る。
【0474】
上記で議論されるように、いくつかの実施形態において、基材２８０をＵＶ放射源２７０に通過させる。そのような実施形態において、基材２８０を基材材料の供給ロールからほどき、増加又は一定速度でＵＶ放射源２７０をコンベヤ通過させることができる。移動方向は、一般に、それが供給ロールなどの供給源から由来する基材の連続方向を意味する長さ方向にある。そのような実施形態において、基材２８０は、長さ方向においてＵＶ放射源２７０に対する角度で配置され得る。代わりに、基材２８０は、長さ方向を横切る方向でＵＶ放射源２７０に対する角度で配置され得る。
【0475】
示されたものを含む様々な実施形態において、基材２８０の表面２８２は、平面である。いくつかの他の実施形態において、基材の表面は、非平面である。例えば、基材は、プリーツ状、波状、縦溝形成されたものなどであり得る。基材２８０は、１つ以上の繊維でもあり得る。
【0476】
図３０は、本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態と一致する別の方法実施例８０である。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。基材は、処理８２のために配置され、ＵＶ放射は、放出８４され、放出された放射の強度は、様々８６であり、基材表面における差異が生じる８８。
【0477】
処理８２のために基材を配置することは、一般に基材の表面の少なくとも一部をＵＶ放射源の処理範囲内に配置することを含む。基材は、本明細書に記載される他の基材と一致し得、ＵＶ放射源は、本明細書に記載されるＵＶ放射源と一致し得る。「処理範囲」は、ＵＶ放射がＵＶ放射源から放出される場合、それが基材の表面を変性するであろうことを意味するように意図される。変性により、表面の（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角を増加させることができる。
【0478】
上記において本明細書で議論されたように、ＵＶ放射は、ＵＶ放射源から放出８４される。一般に、ＵＶ放射は、基材表面を変性するために基材表面上に放出８４される。基材表面上の放出されたＵＶ放射の強度は、図２６～２９の議論において上記で議論された通り、基材表面と、ＵＶ放射が放出されるＵＶ放射源によって画定される平面との間の距離を変動することを含む様々なアプローチによって変動８６させ得る。距離における変動は、（図２６～２８に議論されるようにプリーツ状にされるなどの）非平面基材構造の結果であり得るか、又はＵＶ放射が放出されるＵＶ放射源によって画定される平面に対する基材を角度付けることによるものであり得る。代わりに、図２５に従い、基材表面から一定の距離で配置される開口部パターンを画定するマスクにより、基材表面にわたってＵＶ処理の強度の変動を引き起こすことができる。
【0479】
以下にさらに詳細に記載される別の実施例として、放出されたＵＶ放射は、放出されたＵＶ放射を屈折させて、基材表面上のＵＶ放射の強度を変動させる８６ために構成されるレンズを通過することができる。さらに別の実施例として、ＵＶ放射への曝露時間の長さにおける勾配を生じるために様々な速度で基材をＵＶ放射源に通過させ、それにより基材表面上のＵＶ放射の強度を変動させることができる。さらに別の実施例として、放出されたＵＶ放射は、基材表面上のＵＶ放射の強度を変動させる８６ために反射器によって反射され得る。基材表面上のＵＶ放射の強度を変動させる８６ための他のアプローチも存在し得る。
【0480】
基材表面上の放出されたＵＶ放射の強度の変動８６は、特に（基材表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角に関して、基材表面８８における変動を生じる。
【0481】
図３１は、いくつかの実施形態と一致する処理システム３００の実施例の概略図である。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。システム３００は、ＵＶ放射３１２を放出するように構成されたＵＶ放射源３１０、放出されたＵＶ放射を屈折するように構成されるレンズ３２０及び屈折されたＵＶ放射３２２に曝露される表面３３２を有する基材３３０を有する。
【0482】
一般に、基材表面３３２は、ＵＶ放射源３１０の処理範囲内に配置される。レンズ３２０は、挿入されて、ＵＶ放射源３１０と基材表面３３２との間に配置される。放出されたＵＶ放射３１２は、レンズ３２０によって屈折されるように構成される。基材表面３３２は、屈折されたＵＶ放射３２２に曝露される。屈折されたＵＶ放射３２２への基材表面３３２の曝露により、基材表面３３２が変性される。基材表面３３２への変性は、放出されたＵＶ放射３１２への曝露の強度における勾配を反映する。特に、基材表面３３２の少なくとも一部の（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角が増加する。いくつかの実施形態において、基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。
【0483】
図３２は、いくつかの実施形態と一致する処理システムの別の実施例の概略図である。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。システム３４０は、ＵＶ放射を放出するように構成されたＵＶ放射源３５０、表面３６２を有する基材３６０及びＵＶ放射源３５０から基材表面３６２の処理位置まで延在する複数の導波管３５２を有する。
【0484】
一般に、基材表面３３２の処理位置は、複数の導波管３５２からの処理範囲内である。ＵＶ放射源３５０は、導波管３５２からのＵＶ照射に基材表面３６２を曝露して、基材表面３６２の部分を変性するために、導波管３５２を通してＵＶ放射を放出するように構成される。基材表面３６２への変性は、処理された領域及び未処理の領域のパターンを反映し、処理された領域は、一般に、（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角における増加を示す。いくつかの実施形態において、基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する。
【0485】
図２５の議論に類似して、導波管３５２の遠位の終端３５４と基材表面３６２との間の距離より、処理された表面領域と未処理の表面領域との間に処理勾配領域が存在するかどうかが決まる。さらに、導波管の遠位の終端３５４が基材表面１３２から離れて配置される場合、処理勾配を示す表面領域がより大きくなる。
【0486】
図３３は、いくつかの実施形態と一致する処理システムの別の実施例の概略図である。この議論は、上記の開示、特に製造方法、代表的な処理方法の実施形態、代表的なＵＶ放射処理基材の実施形態及び代表的な親水基含有ポリマー処理基材の実施形態の項目と一般に一致するが、それらに付け加えられる。システム１６４は、ＵＶ放射１６２を放出するように構成されたＵＶ放射源１６０、放出されたＵＶ放射１６２を反射するように構成された反射器１７０及び反射されたＵＶ放射１７２に曝露される表面１６８を有する基材１６６を有する。
【0487】
一般に、基材表面１６８は、ＵＶ放射源１６０及び反射器１７０の処理範囲内に配置される。反射器１７０は、放出されたＵＶ放射１６２を受け取り、且つ受け取られたＵＶ放射を基材表面１６８に反射させるように配置される。基材表面１６８は、反射されたＵＶ放射１７２に曝露される。反射されたＵＶ放射１７２への基材表面１６８の曝露により、基材表面１６８が変性される。基材表面１６８への変性は、基材表面１６８と反射器１７０との間の距離に基づき、反射されたＵＶ放射１６２への曝露の強度における勾配を反映する。反射されたＵＶ放射１６２への曝露の強度における勾配は、ＵＶ放射源１６０と基材表面１６８との間の距離にも基づき得る。特に、基材表面１６８の少なくとも一部の（表面がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についての）ロールオフ角が増加する。いくつかの実施形態において、基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１６６度の範囲の接触角を有する。
【0488】
いくつかの実施形態において、反射器１７０は、鏡であるが、他の実施形態において、反射器１７０は、（拡散反射ではなく）ＵＶ放射の鏡面反射のために構成される別の構成要素である。反射器１７０は、いくつかの実施形態において、放出されたＵＶ放射１６２を屈折させることもできる。
【0489】
表９は、異なるレベルの処理を有する４つの基材の燃料－水分離試験の結果を示す。それぞれの基材は、上記の基材７を含んだ。１つの基材は、ベースラインを示すために未処理であり、第２の基材は、２０分間、マスクを通してＵＶ放射によって処理し、処理された領域のパターンを形成した。マスクは、基材上に配置され、直径約３ｍｍのパターンで円形開口部を画定した。マスク中の開口部により、基材表面の約半分がＵＶ放射に曝露される。第３の基材は、２０分間、同一のマスクを通してＵＶ放射及びオゾンによって処理し、この時点でマスクを除去し、基材の全表面をさらに１０分間、ＵＶ放射及びオゾンに曝露した。第４の基材表面の全部を２０分間（いずれの処理のパターン化もない状態で）ＵＶ放射及びオゾンに曝露した。基材が多層媒体にパックされなかったことを除き、上記の液滴サイジング試験の項目と一致して液滴径試験を実行した。結果を以下に報告する。ここで、パターンで処理された基材の液滴サイジング結果は、完全に処理された基材を使用して形成された液滴よりも小さいことが見られる。しかしながら、パターンで処理された基材は、未処理の基材よりも大きい液滴を生じる。
【0490】
【表9】
【0491】
追加的な実施形態
実施形態１．基材を処理する方法であって、
開口部パターンを画定するマスクを通して紫外線（ＵＶ）放射をフィルターすることと；
基材の表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露して、表面の一部を処理することと
を含む方法。
実施形態１．基材を処理する方法であって、
開口部パターンを画定するマスクを通して紫外線（ＵＶ）放射をフィルターすることと；
基材の表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露して、表面の一部を処理することと
を含む方法。
【0492】
実施形態２．基材の表面は、平面である、実施形態１及び３～１８のいずれか１つの方法。
【0493】
実施形態３．表面の処理された部分は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１～２及び４～１８のいずれか１つの方法。
【0494】
実施形態４．表面の一部を処理することは、表面の未処理部分を生じさせ、且つ表面の未処理部分は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を有する、実施形態１～３及び５～１８のいずれか１つの方法。
【0495】
実施形態５．基材の表面は、非平面である、実施形態１～４及び６～１８のいずれか１つの方法。
【0496】
実施形態６．表面の処理された部分は、基材表面にわたってパターンを画定する、実施形態１～５及び７～１８のいずれか１つの方法。
【0497】
実施形態７．基材の表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１～６及び８～１８のいずれか１つの方法。
【0498】
実施形態８．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態１～７及び９～１８のいずれか１つの方法。
【0499】
実施形態９．処理された表面は、５０度～９０度の範囲、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態１～８及び１０～１８のいずれか１つの方法。
【0500】
実施形態１０．ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態１～９及び１１～１８のいずれか１つの方法。
【0501】
実施形態１１．ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を含む、実施形態１～１０及び１２～１８のいずれか１つの方法。
【0502】
実施形態１２．ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む、実施形態１～１１及び１３～１８のいずれか１つの方法。
【0503】
実施形態１３．ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む、実施形態１～１２及び１４～１８のいずれか１つの方法。
【0504】
実施形態１４．ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である、実施形態１～１３及び１５～１８のいずれか１つの方法。
【0505】
実施形態１５．表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面をＨ２Ｏ２に曝露することをさらに含む、実施形態１～１４及び１６～１８のいずれか１つの方法。
【0506】
実施形態１６．表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面をオゾンに曝露することをさらに含む、実施形態１～１５及び１７～１８のいずれか１つの方法。
【0507】
実施形態１７．表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面を酸素に曝露することをさらに含む、実施形態１～１６及び１８のいずれか１つの方法。
【0508】
実施形態１８．表面をＵＶ放射に曝露することは、２秒～２０分の範囲の期間にわたるものである、実施形態１～１７のいずれか１つの方法。
【0509】
実施形態１９．繊維の表面を処理する方法であって、
開口部パターンを画定するマスクを通してＵＶ放射をフィルターすることと；
繊維の表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露して、繊維の表面の一部を処理することと；
繊維から基材を形成することであって、基材は、表面を有する、形成することと
を含む方法。
開口部パターンを画定するマスクを通してＵＶ放射をフィルターすることと；
繊維の表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露して、繊維の表面の一部を処理することと；
繊維から基材を形成することであって、基材は、表面を有する、形成することと
を含む方法。
【0510】
実施形態２０．基材の表面は、基材表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、未処理の繊維から形成される基材と比較して増加したロールオフ角を有する、実施形態１９及び２１～２９のいずれか１つの方法。
【0511】
実施形態２１．基材の表面は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１９～２０及び２２～２９のいずれか１つの方法。
【0512】
実施形態２２．繊維表面の処理された部分は、繊維表面にわたってパターンを画定する、実施形態１９～２１及び２３～２９のいずれか１つの方法。
【0513】
実施形態２３．繊維の表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１９～２２及び２４～２９のいずれか１つの方法。
【0514】
実施形態２４．繊維の処理された表面は、安定している、実施形態１９～２３及び２５～２９のいずれか１つの方法。
【0515】
実施形態２５．繊維は、フェノール樹脂を含む、実施形態１９～２４及び２６～２９のいずれか１つの方法。
【0516】
実施形態２６．繊維は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１９～２５及び２７～２９のいずれか１つの方法。
【0517】
実施形態２７．繊維表面を処理することは、表面をＵＶ放射に２秒～２０分の範囲の時間にわたって曝露することを含む、実施形態１９～２６及び２８～２９のいずれか１つの方法。
【0518】
実施形態２８．繊維表面を処理することは、表面を、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む紫外線（ＵＶ）放射に曝露することを含む、実施形態１９～２７及び２９のいずれか１つの方法。
【0519】
実施形態２９．ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む、実施形態１９～２８のいずれか１つの方法。
【0520】
実施形態３０．基材であって、ＵＶ放射によって処理された表面領域及びＵＶ放射によって処理されていない表面領域を画定する基材の第１の表面を含み、ＵＶ放射によって処理された表面領域は、パターンを画定する、基材。
【0521】
実施形態３１．ＵＶ放射によって処理された表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を画定する、実施形態３０及び３２～４１のいずれか１つの基材。
【0522】
実施形態３２．ＵＶ放射によって処理されていない表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を画定する、実施形態３０～３１及び３３～４１のいずれか１つの基材。
【0523】
実施形態３３．ＵＶ放射によって処理された表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含み、且つＵＶ放射によって処理されていない表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分を含まない、実施形態３０～３２及び３４～４１のいずれか１つの基材。
【0524】
実施形態３４．フィルター媒体を含む、実施形態３０～３３及び３５～４１のいずれか１つの基材。
【0525】
実施形態３５．第１の表面を形成する繊維ウェブを含む、実施形態３０～３４及び３６～４１のいずれか１つの基材。
【0526】
実施形態３６．第１の表面を形成する膜を含む、実施形態３０～３５及び３７～４１のいずれか１つの基材。
【0527】
実施形態３７．第１の表面を形成する不織繊維ウェブを含む、実施形態３０～３６及び３８～４１のいずれか１つの基材。
【0528】
実施形態３８．ＵＶ放射によって処理された表面は、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態３０～３７及び３９～４１のいずれか１つの基材。
【0529】
実施形態３９．ＵＶ放射によって処理された表面は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はそれらの組合せを含む、実施形態３０～３８及び４０～４１のいずれか１つの基材。
【0530】
実施形態４０．セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はそれらの組合せを含む、実施形態３０～３９及び４１のいずれか１つの基材。
【0531】
実施形態４１．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態３０～４０のいずれか１つの基材。
【0532】
実施形態４２．１つ以上の処理された表面領域と、１つ以上の未処理の表面領域とを画定する第１の表面を含む基材であって、１つ以上の処理された表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、未処理の表面領域よりも高いロールオフ角を有し、１つ以上の処理された表面領域は、第１の表面上にパターンを画定する、基材。
【0533】
実施形態４３．１つ以上の処理された表面領域は、複数の分離した領域を含む、実施形態４２及び４４～５４のいずれか１つの基材。
【0534】
実施形態４４．フィルター媒体を含む、実施形態４２～４３及び４５～５４のいずれか１つの基材。
【0535】
実施形態４５．第１の表面を形成する繊維ウェブを含む、実施形態４２～４４及び４６～５４のいずれか１つの基材。
【0536】
実施形態４６．第１の表面を形成する膜を含む、実施形態４２～４５及び４７～５４のいずれか１つの基材。
【0537】
実施形態４７．第１の表面を形成する不織繊維ウェブを含む、実施形態４２～４６及び４８～５４のいずれか１つの基材。
【0538】
実施形態４８．１つ以上の未処理の表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を画定する、実施形態４２～４７及び４９～５４のいずれか１つの基材。
【0539】
実施形態４９．１つ以上の処理された表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含み、且つ１つ以上の未処理の表面領域は、芳香族成分及び不飽和成分を含まない、実施形態４２～４８及び５０～５４のいずれか１つの基材。
【0540】
実施形態５０．１つ以上の未処理の表面領域は、第１の表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態４２～４９及び５１～５４のいずれか１つの基材。
【0541】
実施形態５１．第１の表面は、安定している、実施形態４２～５０及び５２～５４のいずれか１つの基材。
【0542】
実施形態５２．最大で２ｍｍの平均直径を有する細孔を画定する、実施形態４２～５１及び５３～５４のいずれか１つの基材。
【0543】
実施形態５３．フェノール樹脂をさらに含む、実施形態４２～５２及び５４のいずれか１つの基材。
【0544】
実施形態５４．芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つをさらに含む、実施形態４２～５３のいずれか１つの基材。
【0545】
実施形態５５．プリーツ状フィルター媒体を処理する方法であって、
フィルター媒体にプリーツを形成して、プリーツ折り目の第１のセットと、プリーツ折り目の第２のセットと、プリーツ折り目の第１のセットとプリーツ折り目の第２のセットとの間に延在する複数のプリーツとを有する媒体パックを形成することと；
プリーツ折り目の第１のセットをＵＶ放射に曝露して、プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についてのロールオフ角を増加させることと
を含む方法。
フィルター媒体にプリーツを形成して、プリーツ折り目の第１のセットと、プリーツ折り目の第２のセットと、プリーツ折り目の第１のセットとプリーツ折り目の第２のセットとの間に延在する複数のプリーツとを有する媒体パックを形成することと；
プリーツ折り目の第１のセットをＵＶ放射に曝露して、プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についてのロールオフ角を増加させることと
を含む方法。
【0546】
実施形態５６．プリーツ折り目の第１のセット中のそれぞれのプリーツは、プリーツ折り目がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態５５及び５７～６４のいずれか１つの方法。
【0547】
実施形態５７．プリーツ折り目の第１のセットを曝露する間、プリーツ状フィルター媒体を圧縮し、それによりＵＶ放射へのプリーツの曝露を制限することをさらに含む、実施形態５５～５６及び５８～６４のいずれか１つの方法。
【0548】
実施形態５８．プリーツ折り目の第１のセットを曝露する間、プリーツ状フィルター媒体のプリーツを分離し、それによりプリーツ状フィルター媒体のプリーツをＵＶ放射に曝露することをさらに含む、実施形態５５～５７及び５９～６４のいずれか１つの方法。
【0549】
実施形態５９．プリーツ折り目の第１のセットを曝露することは、プリーツ状フィルター媒体をＵＶ放射に通過させることを含む、実施形態５５～５８及び６０～６４のいずれか１つの方法。
【0550】
実施形態６０．フィルター媒体は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態５５～５９及び６１～６４のいずれか１つの方法。
【0551】
実施形態６１．プリーツ折り目の第１のセットをＵＶ放射に曝露しながら、プリーツ折り目の第１のセットを酸素に曝露することをさらに含む、実施形態５５～６０及び６２～６４のいずれか１つの方法。
【0552】
実施形態６２．ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態５５～６１及び６３～６４のいずれか１つの方法。
【0553】
実施形態６３．ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む、実施形態５５～６２及び６４のいずれか１つの方法。
【0554】
実施形態６４．ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である、実施形態５５～６３のいずれか１つの方法。
【0555】
実施形態６５．プリーツ折り目の第１のセットとプリーツ折り目の第２のセットとの間に延在する複数のプリーツを画定する基材を含むフィルター媒体パックであって、プリーツ折り目の第１のセット中のプリーツ折り目のそれぞれは、プリーツ折り目の第１のセットがトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有し、プリーツのそれぞれの表面領域の少なくとも一部は、表面領域がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について０度～５０度のロールオフ角を有する、フィルター媒体パック。
【0556】
実施形態６６．プリーツがトルエンに浸漬される場合の５０μＬの水滴についてのプリーツのそれぞれの表面領域の一部にわたるロールオフ角において段階的変化がある、実施形態６５及び６７～７２のいずれか１つの媒体パック。
【0557】
実施形態６７．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態６５～６６及び６８～７２のいずれか１つの媒体パック。
【0558】
実施形態６８．基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態６５～６７及び６９～７２のいずれか１つの媒体パック。
【0559】
実施形態６９．表面は、フィルター媒体パックの下流側面を画定する、実施形態６５～６８及び７０～７２のいずれか１つの媒体パック。
【0560】
実施形態７０．基材は、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ガラス又はそれらの組合せを含む、実施形態６５～６９及び７１～７２のいずれか１つの媒体パック。
【0561】
実施形態７１．プリーツ折り目の第１のセットのプリーツのそれぞれは、６０度～９０度の範囲、７０度～９０度の範囲又は８０度～９０度の範囲のロールオフ角を有する、実施形態６５～７０及び７２のいずれか１つの媒体パック。
【0562】
実施形態７２．最大で２ｍｍの平均直径を有する細孔を画定する、実施形態６５～７１のいずれか１つの媒体パック。
【0563】
実施形態７３．基材表面をＵＶ放射源の処理範囲内に配置することであって、基材表面は、平面であり、基材表面を配置することは、ＵＶ放射源に対して０～９０度に基材表面を角度付けることを含む、配置することと；
ＵＶ放射源からＵＶ放射を放出して、基材表面を処理し、それにより基材表面にわたってＵＶ処理における勾配を生じさせることと
を含む方法。
ＵＶ放射源からＵＶ放射を放出して、基材表面を処理し、それにより基材表面にわたってＵＶ処理における勾配を生じさせることと
を含む方法。
【0564】
実施形態７４．基材表面を角度付けることは、基材の長さ方向におけるものである、実施形態７３及び７５～８１のいずれか１つの方法。
【0565】
実施形態７５．基材表面を角度付けることは、基材の幅方向におけるものである、実施形態７３～７４及び７６～８１のいずれか１つの方法。
【0566】
実施形態７６．ＵＶ放射源は、ＵＶ放射が放出される平面を画定し、且つ基材表面と平面との間の角度は、０～９０度である、実施形態７３～７５及び７７～８１のいずれか１つの方法。
【0567】
実施形態７７．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態７３～７６及び７８～８１のいずれか１つの方法。
【0568】
実施形態７８．基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態７３～７７及び７９～８１のいずれか１つの方法。
【0569】
実施形態７９．基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態７３～７８及び８０～８１のいずれか１つの方法。
【0570】
実施形態８０．ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態７３～７９及び８１のいずれか１つの方法。
【0571】
実施形態８１．ＵＶ放射は、２５４ｎｍの波長を含む、実施形態７３～８０のいずれか１つの方法。
【0572】
実施形態８２．基材表面の少なくとも一部をＵＶ放射源の処理範囲内に配置することと；
基材表面上にＵＶ放射源からＵＶ放射を放出することと；
放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更し、それにより基材表面にわたってＵＶ処理の様々な強度を生じさせることと
を含む方法。
基材表面上にＵＶ放射源からＵＶ放射を放出することと；
放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更し、それにより基材表面にわたってＵＶ処理の様々な強度を生じさせることと
を含む方法。
【0573】
実施形態８３．ＵＶ放射源は、ＵＶ放射が放出される平面を画定し、且つ放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更することは、平面と基材表面との間の距離を変更することの結果である、実施形態８２及び８４～９３のいずれか１つの方法。
【0574】
実施形態８４．平面と基材表面との間の距離を変更することは、基材表面を非平面構造に構成することの結果である、実施形態８２～８３及び８５～９３のいずれか１つの方法。
【0575】
実施形態８５．放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更することは、ＵＶ放射源と基材表面との間にレンズを挿入することにより、放出されたＵＶ放射を屈折させることを含む、実施形態８２～８４及び８６～９３のいずれか１つの方法。
【0576】
実施形態８６．放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更することは、ＵＶ放射源に対して基材表面を角度付けることを含む、実施形態８２～８６及び８７～９３のいずれか１つの方法。
【0577】
実施形態８７．放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更することは、様々な速度で基材表面をＵＶ放射源に通過させることを含む、実施形態８２～８６及び８８～９３のいずれか１つの方法。
【0578】
実施形態８８．放出されたＵＶ放射の強度を基材表面上で変更することは、ＵＶ放射源からの放出されたＵＶ放射を基材上の反射器から反射することを含む、実施形態８２～８７及び８９～９３のいずれか１つの方法。
【0579】
実施形態８９．基材表面は、実質的に平面である、実施形態８２～８８及び９０～９３のいずれか１つの方法。
【0580】
実施形態９０．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態８２～８９及び９１～９３のいずれか１つの方法。
【0581】
実施形態 処理された表面の少なくとも一部は、基材表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態８２～９０及び９２～９３のいずれか１つの方法。
【0582】
実施形態９２．基材は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態８２～９１及び９３のいずれか１つの方法。
【0583】
実施形態９３．ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である、実施形態８２～９２のいずれか１つの方法。
【0584】
実施形態９４．基材表面をＵＶ放射源の処理範囲内に配置することと；
ＵＶ放射源と基材表面との間にレンズを挿入することと；
ＵＶ放射源から且つレンズを通してＵＶ放射を放出し、それにより、放出されたＵＶ放射を屈折させることと；
基材表面を、レンズからの屈折されたＵＶ放射に曝露して、基材表面を変性することと
を含む方法。
ＵＶ放射源と基材表面との間にレンズを挿入することと；
ＵＶ放射源から且つレンズを通してＵＶ放射を放出し、それにより、放出されたＵＶ放射を屈折させることと；
基材表面を、レンズからの屈折されたＵＶ放射に曝露して、基材表面を変性することと
を含む方法。
【0585】
実施形態９５．基材表面を曝露することは、ＵＶ放射への曝露の強度における勾配を反映する基材表面における変性をもたらす、実施形態９４及び９６～１０３のいずれか１つの方法。
【0586】
実施形態９６．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態９４～及び～１０３のいずれか１つの方法。
【0587】
実施形態９７．基材表面の少なくとも一部は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態９４～９６及び９８～１０３のいずれか１つの方法。
【0588】
実施形態９８．基材表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態９４～９７及び９９～１０３のいずれか１つの方法。
【0589】
実施形態９９．ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む、実施形態９４～９８及び１００～１０３のいずれか１つの方法。
【0590】
実施形態１００．基材表面は、安定している、実施形態９４～９９及び１０１～１０３のいずれか１つの方法。
【0591】
実施形態１０１．表面を、フィルターされたＵＶ放射に曝露しながら、表面を酸素に曝露することをさらに含む、実施形態９４～１００及び１０２～１０３のいずれか１つの方法。
【0592】
実施形態１０２．表面をＵＶ放射に曝露することは、２秒～２０分の範囲の期間にわたるものである、実施形態９４～１０１及び１０３のいずれか１つの方法。
【0593】
実施形態１０３．ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態９４～１０２のいずれか１つの方法。
【0594】
実施形態１０４．１つ以上の導波管をＵＶ放射源から処理位置まで延在させることと；
基材表面を処理位置のＵＶ処理範囲内に配置することと；
ＵＶ放射源から且つ１つ以上の導波管を通してＵＶ放射を放出することと；
基材表面を１つ以上の導波管からのＵＶ放射に曝露して、基材表面の部分を変性することと
を含む方法。
基材表面を処理位置のＵＶ処理範囲内に配置することと；
ＵＶ放射源から且つ１つ以上の導波管を通してＵＶ放射を放出することと；
基材表面を１つ以上の導波管からのＵＶ放射に曝露して、基材表面の部分を変性することと
を含む方法。
【0595】
実施形態１０５．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態１０４及び１０６～１１３のいずれか１つの方法。
【0596】
実施形態１０６．基材表面の変性された部分は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１０４～１０５及び１０７～１１３のいずれか１つの方法。
【0597】
実施形態１０７．基材表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１０４～１０６及び１０８～１１３のいずれか１つの方法。
【0598】
実施形態１０８．ＵＶ放射は、１８５ｎｍの波長を含む、実施形態１０４～１０７及び１０９～１１３のいずれか１つの方法。
【0599】
実施形態１０９．ＵＶ放射は、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む、実施形態１０４～１０８及び１１０～１１３のいずれか１つの方法。
【0600】
実施形態１１０．ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である、実施形態１０４～１０９及び１１１～１１３のいずれか１つの方法。
【0601】
実施形態１１１．表面をＵＶ放射に曝露しながら、表面をＨ２Ｏ２に曝露することをさらに含む、実施形態１０４～１１０及び１１２～１１３のいずれか１つの方法。
【0602】
実施形態１１２．表面をＵＶ放射に曝露しながら、表面を酸素に曝露することをさらに含む、実施形態１０４～１１１及び１１３のいずれか１つの方法。
【0603】
実施形態１１３．表面をＵＶ放射に曝露することは、２秒～２０分の範囲の期間にわたるものである、実施形態１０４～１１２のいずれか１つの方法。
【0604】
実施形態１１４．基材表面を処理位置に配置することと；
ＵＶ放射源からＵＶ放射を放出することと；
放出されたＵＶ放射を受け取り、且つ受け取られたＵＶ放射を基材表面に反射するように反射器を配置することと；
基材表面を、反射器からの反射されたＵＶ放射に曝露して、基材表面を変性することと
を含む方法。
ＵＶ放射源からＵＶ放射を放出することと；
放出されたＵＶ放射を受け取り、且つ受け取られたＵＶ放射を基材表面に反射するように反射器を配置することと；
基材表面を、反射器からの反射されたＵＶ放射に曝露して、基材表面を変性することと
を含む方法。
【0605】
実施形態１１５．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態１１４及び１１６～１２２のいずれか１つの方法。
【0606】
実施形態１１６．変性された基材表面は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲のロールオフ角及び９０度～１８０度の範囲の接触角を有する、実施形態１１４～１１５及び１１７～１２２のいずれか１つの方法。
【0607】
実施形態１１７．基材表面は、芳香族成分及び不飽和成分の少なくとも１つを含む、実施形態１１４～１１６及び１１８～１２２のいずれか１つの方法。
【0608】
実施形態１１８．ＵＶ放射は、３００μＷ／ｃｍ２～２００ｍＷ／ｃｍ２の範囲である、実施形態１１４～１１７及び１１９～１２２のいずれか１つの方法。
【0609】
実施形態１１９．ＵＶ放射は、１８０ｎｍ～２１０ｎｍの範囲の第１の波長及び２１０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲の第２の波長を含む、実施形態１１４～１１８及び１２０～１２２のいずれか１つの方法。
【0610】
実施形態１２０．表面を処理することは、表面をＨ２Ｏ２に曝露することをさらに含む、実施形態１１４～１１９及び１２１～１２２のいずれか１つの方法。
【0611】
実施形態１２１．表面を処理することは、表面を、３５０ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を含む紫外線（ＵＶ）放射に曝露することを含む、実施形態１１４～１２０及び１２２のいずれか１つの方法。
【0612】
実施形態１２２．表面を処理することは、表面をＵＶ放射に２秒～２０分の範囲の時間にわたって曝露することを含む、実施形態１１４～１２１のいずれか１つの方法。
【0613】
実施形態１２３．基材を処理する方法であって、基材表面にコーティングを適用して、第１のパターンを画定するコーティングされた表面及び第２のパターンを画定する未コーティングの表面を画定することを含み、コーティングされた表面及び未コーティングの表面の一方は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について、コーティングされた表面及び未コーティングの表面の他方と比較して増加したロールオフ角を有する、方法。
【0614】
実施形態１２４．コーティングを適用した後、基材表面をＵＶ放射に曝露し、コーティングされた表面及び未コーティングの表面の一方の処理をもたらすことをさらに含む、実施形態１２３及び１２５～１３３のいずれか１つの方法。
【0615】
実施形態１２５．基材表面をＵＶ放射に曝露することは、コーティングされた表面の変性をもたらす、実施形態１２３～１２４及び１２６～１３３のいずれか１つの方法。
【0616】
実施形態１２６．基材表面をＵＶ放射に曝露することは、未コーティングの表面の変性をもたらす、実施形態１２３～１２５及び１２７～１３３のいずれか１つの方法。
【0617】
実施形態１２７．基材は、フィルター媒体を含む、実施形態１２３～１２６及び１２８～１３３のいずれか１つの方法。
【0618】
実施形態１２８．コーティングは、繊維層を含む、実施形態１２３～１２７及び１２９～１３３のいずれか１つの方法。
【0619】
実施形態１２９．コーティングは、ナノ繊維を含む、実施形態１２３～１２８及び１３０～１３３のいずれか１つの方法。
【0620】
実施形態１３０．コーティングされた表面及び未コーティングの表面の少なくとも１つのロールオフ角は、表面がトルエンに浸漬される場合、５０μＬの水滴について５０度～９０度の範囲であり、且つコーティングされた表面及び未コーティングの表面の他方のロールオフ角は、０度～５０度である、実施形態１２３～１２９及び１３１～１３３のいずれか１つの方法。
【0621】
実施形態１３１．基材表面をＵＶ放射に曝露することは、基材をＵＶ放射源に通過させることを含む、実施形態１２３～１３０及び１３２～１３３のいずれか１つの方法。
【0622】
実施形態１３２．コーティングは、親水基含有ポリマーを含み、且つ未コーティングの表面は、親水基含有ポリマーを含まない、実施形態１２３～１３１及び１３３のいずれか１つの方法。
【0623】
実施形態１３３．未コーティングの表面は、親水基含有ポリマーを含み、且つコーティングされた表面は、親水基含有ポリマーを含まない、実施形態１２３～１３２のいずれか１つの方法。
【0624】
本明細書に引用される全ての特許、特許出願及び刊行物並びに電子的に入手可能な資料の全開示は、参照によって組み込まれる。いずれかの不整合性が、本出願の開示と、参照によって本明細書に組み込まれるいずれの文献の開示との間に存在する場合、本出願の開示が優先されるべきである。上記の詳細な説明及び実施例は、理解の明澄性のためにのみ与えられた。それらから不要な限定が理解されることはない。本技術は、示され且つ記載された正確な詳細に限定されることなく、当業者にとって明らかな変形形態は、請求項の範囲内に含まれるであろう。
【0625】
他に明記されない限り、本明細書及び請求項において使用される成分の量、分子量などを表す全ての数値は、全ての例において、「約」という用語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、他に明記されない限り、本明細書及び請求項において明示された数値パラメーターは、本技術によって得られることが求められる所望の特性次第で変動し得る近似である。少なくとも且つ均等物の教義を請求項の範囲に限定する試みとしてではなく、それぞれの数値パラメーターは、少なくとも報告された有効である桁の数値の見地において且つ通常の切上げ機能技術を適用することによって解釈されるべきである。
【0626】
本技術の広い範囲を明示する数値範囲及びパラメーターが近似であるにもかかわらず、特定の実施例において明示された数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、全ての数値は、それらのそれぞれの試験測定に見られる標準偏差から必ず得られる範囲を本質的に含む。
【0627】
全ての表題は、読者の便宜のためのものであり、そのように指定されない限り、表題後に続く本文の意味を限定するために使用されるべきではない。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図18D】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】