滅菌濾過材及び滅菌フィルタ
【課題】 詰まりにくく、使用寿命の長い滅菌濾過材及び滅菌フィルタを提供すること、及び破損しにくく、耐熱性及び耐薬品性に優れる滅菌濾過材及び滅菌フィルタを提供すること。
【解決手段】 本発明の滅菌濾過材は、静電紡糸法により製造された平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えている。好ましくは極細繊維集合体層の平均繊維径が１５０ｎｍ以下である。また、静電紡糸法により製造された、平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えているのが好ましい。本発明の滅菌フィルタは上記滅菌濾過材を備えている。
【解決手段】 本発明の滅菌濾過材は、静電紡糸法により製造された平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えている。好ましくは極細繊維集合体層の平均繊維径が１５０ｎｍ以下である。また、静電紡糸法により製造された、平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えているのが好ましい。本発明の滅菌フィルタは上記滅菌濾過材を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は滅菌濾過材及びこの滅菌濾過材を備えた滅菌フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
滅菌は無菌性を達成するためのプロセス、つまりすべての微生物を殺滅又は除去するプロセスであり、滅菌法の１つとして、ろ過法がある。このろ過法は被滅菌物に存在する微生物をろ過によって除去する方法で、加熱法や照射法が適用できない気体や液体に対して適用されている。このろ過法においては、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリカーボネートなどのメンブレンをろ過材として使用していた（非特許文献１）。しかしながら、これらろ過材はメンブレンであるが故にろ過メカニズムが表面ろ過であることから、すぐに詰まってしまい、使用寿命の短いものであった。また、これらメンブレンは脆いため、シリンジフィルタやカートリッジフィルタ等に加工する際に破損しやすいという問題、耐熱性に問題があるメンブレンが多く、高圧蒸気滅菌（オートクレーブ）を行えないことがあるという問題、耐薬品性に問題があるメンブレンが多く、被滅菌物が制限される（例えば、ニトロセルロースはアルコールに溶解する）という問題、があった。
【０００３】
【非特許文献１】「第十三改正日本薬局方解説書」，廣川書店，１９９６，ｐ．Ｂ−８８５，ｐ．Ｂ−８９０−８９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたもので、詰まりにくく、使用寿命の長い滅菌濾過材及び滅菌フィルタを提供することを第１の目的とし、破損しにくく、耐熱性及び耐薬品性に優れる滅菌濾過材及び滅菌フィルタを提供することを付加的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１にかかる発明は、「静電紡糸法により製造された平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えていることを特徴とする滅菌濾過材。」である。
【０００６】
本発明の請求項２にかかる発明は、「極細繊維集合体層の平均繊維径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の滅菌濾過材。」である。
【０００７】
本発明の請求項３にかかる発明は、「平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えていることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の滅菌濾過材。」である。
【０００８】
本発明の請求項４にかかる発明は、「前記非極細繊維集合体層が静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層からなることを特徴とする、請求項３記載の滅菌濾過材。」である。
【０００９】
本発明の請求項５にかかる発明は、「請求項１〜請求項４のいずれかに記載の滅菌濾過材を備えている滅菌フィルタ。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１にかかる滅菌濾過材は極細繊維集合体層を備えているため、表面濾過ではなく、深さ方向で濾過する深層濾過することができるため、使用寿命の長いものである。また、平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体は最も小さいバクテリアであるBrevundimonas.diminutaを濾過し、ほぼ除去することができることを確認した。そのため、食品、飲料分野における被滅菌物の滅菌濾過材として使用することができる。なお、静電紡糸法により極細繊維を紡糸する際の樹脂を適宜選択することによって、耐薬品性及び耐熱性に優れる滅菌濾過材とすることができる。更に、繊維集合体層を備えているため柔軟性があり、シリンジフィルタやカートリッジフィルタ等に加工する際に破損が生じにくいものである。
【００１１】
本発明の請求項２にかかる滅菌濾過材は平均繊維径が１５０ｎｍ以下の極細繊維集合体を備えており、この極細繊維集合体はBrevundimonas.diminutaを濾過し、完全に除去することができることを確認した。そのため、製薬分野における被滅菌物の滅菌濾過材としても使用することができる。
【００１２】
本発明の請求項３にかかる滅菌濾過材は平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えているため、目詰まりが更に生じにくくなり、使用寿命が更に長くなる。
【００１３】
本発明の請求項４にかかる滅菌濾過材は静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層からなるため、静電紡糸法により非極細繊維を紡糸する際の樹脂を適宜選択することによって、耐薬品性及び耐熱性に優れる非極細繊維集合体を形成できるため、全体として耐薬品性及び耐熱性に優れる滅菌濾過材であることができる。
【００１４】
本発明の請求項５にかかる滅菌フィルタは前記滅菌濾過材を備えているため、使用寿命が長く、破損しにくく、しかも耐熱性及び耐薬品性に優れる滅菌フィルタである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の滅菌濾過材における滅菌とは、実施例において述べるバクテリア除去性能ＬＲＶが７以上であることを意味し、好ましくは８以上である。
【００１６】
このような滅菌性能を有するように、本発明の滅菌濾過材においては平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えている。極細繊維集合体層の平均繊維径が小さい程、滅菌性能が優れているため、平均繊維径は１５０ｎｍ以下であるのがより好ましい。なお、平均繊維径の下限は特に限定するものではないが、静電紡糸法により製造した場合、一般的には５０ｎｍが限度である。
【００１７】
本発明における「繊維径」は、極細繊維集合体層の厚さ方向における切断面の電子顕微鏡写真から測定して得られる繊維の横断面における直径を意味し、横断面形状が非円形である場合には、横断面と同じ面積をもつ円の直径を繊維径とみなす。また、「平均繊維径」は、無作為に選んだ５０本以上の繊維の繊維径の算術平均値をいう。
【００１８】
本発明の極細繊維集合体層を構成する極細繊維は短繊維であることもできるが、極細繊維の脱落が生じにくいように、連続繊維であるのが好ましい。なお、静電紡糸法により製造した場合には、一般的に連続繊維である。
【００１９】
本発明の極細繊維集合体層は静電紡糸法により製造されたものである。そのため、静電紡糸時に樹脂を適宜選択することによって、耐熱性に優れ、しかも被滅菌物によってもおかされない耐薬品性に優れる滅菌濾過材とすることができる。この静電紡糸法とは従来公知の方法であり、ノズル等から供給した紡糸溶液に対して電界を作用させることにより延伸して繊維化する方法である。
【００２０】
より具体的には、まず、紡糸溶液を用意する。この紡糸溶液は極細繊維構成材料を溶解させた溶液である。例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの有機高分子を溶解させた溶液、或いは金属アルコキシドを加水分解した曳糸性のゾル溶液を使用することができる。これら例示以外の材料を溶解させた紡糸溶液も使用可能であり、例示以外の材料も含めて、二種類以上の材料を溶解させた紡糸溶液も用いることができる。
【００２１】
紡糸溶液の溶媒は極細繊維構成材料によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、ピリジン、トリクロロエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリルなどを挙げることができる。これらの例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含めて、２種以上の溶媒を用いた混合溶液も使用することができる。
【００２２】
このような紡糸溶液をノズルへ供給し、ノズルから吐出するとともに、吐出した紡糸溶液に電界を作用させて極細繊維化する。この紡糸溶液の押し出し方向は特に限定するものではないが、紡糸溶液の滴下が生じにくいように、ノズルからの吐出方向と重力の作用方向とが一致しないのが好ましい。特には、重力の作用方向と反対方向又は重力の作用方向と直角方向に紡糸溶液を吐出するのが好ましい。
【００２３】
この紡糸溶液を吐出するノズルの直径は極細繊維の平均繊維径を１７０ｎｍ以下とすることができるように、ノズルの直径（内径）は０．１〜２ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００２４】
また、ノズルは金属製であっても非金属製であっても良い。ノズルが金属製であればノズルを一方の電極として使用することができ、ノズルが非金属製である場合には、ノズル内部に電極を設置することにより、吐出した紡糸溶液に電界を作用させることができる。
【００２５】
このようなノズルから紡糸溶液を吐出した後、吐出した紡糸溶液に電界を作用させることにより延伸して極細繊維化する。この電界は、極細繊維の平均繊維径、ノズルと極細繊維を集積する捕集体との距離、紡糸溶液の溶媒、紡糸溶液の粘度などによって変化するため、特に限定するものではないが、極細繊維の平均繊維径を１７０ｎｍ以下とするために、０．２〜５ｋＶ／ｃｍであるのが好ましい。印加する電界が大きければ、その電界値の増加に応じて極細繊維の平均繊維径が小さくなる傾向があるが、５ｋＶ／ｃｍを超えると、空気の絶縁破壊が生じやすいので好ましくない。また、０．２ｋＶ／ｃｍ未満になると、繊維形状となりにくい。
【００２６】
前述のように吐出した紡糸溶液に電界を作用させることにより、紡糸溶液に静電荷が蓄積され、捕集体側の電極（後述）によって電気的に引張られ、引き伸ばされて極細繊維化する。電気的に引き伸ばしているため、繊維が捕集体に近づくにしたがって、電界により繊維の速度が加速され、平均繊維径のより小さい極細繊維となる。また、溶媒の蒸発によって細くなり、静電気密度が高まり、その電気的反発力によって分裂し、更に平均繊維径の小さい極細繊維になると考えている。
【００２７】
このような電界は、例えば、ノズル（金属製ノズルの場合にはノズル自体、ガラスや樹脂などの非金属製ノズルの場合にはノズル内部の電極）と捕集体との間に電位差を設けることによって、作用させることができる。例えば、ノズルに電圧を印加するとともに捕集体をアースすることによって電位差を設けることができるし、逆に、捕集体に電圧を印加するとともにノズルをアースすることによって電位差を設けることもできる。なお、電圧を印加する装置は特に限定されるものではないが、直流高電圧発生装置を使用できるほか、ヴァン・デ・グラフ起電機を用いることもできる。また、印加電圧は前述のような電界強度とすることができるのであれば良く、特に限定するものではないが、５〜５０ＫＶ程度であるのが好ましい。
【００２８】
なお、印加する電圧の極性はプラスとマイナスのいずれであっても良い。しかしながら、極細繊維の拡がりを抑制し、孔径が小さく、しかも孔径分布の狭い極細繊維集合体層を形成できるように、ノズル側をプラス電位となるようにするのが好ましい。特に、電圧印加時のコロナ放電を抑制しやすいように、捕集体側の対向電極を接地し、ノズル側をプラスに印加して、ノズル側をプラス電位となるようにするのが好ましい。
【００２９】
次いで、前記繊維化した極細繊維を捕集体上に集積させて極細繊維集合体層を形成できる。この捕集体は極細繊維を捕集できるものであれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、金属製や炭素などの導電性材料、又は有機高分子などの非導電性材料からなる、不織布、織物、編物、ネット、平板、ドラム、或いはベルトを使用できる。また、場合によっては水や有機溶媒などの液体を捕集体として使用できる。
【００３０】
前述のように捕集体を他方の電極として使用する場合には、捕集体は体積抵抗が１０９Ω以下の導電性材料（例えば、金属製）からなるのが好ましい。一方、ノズル側から見て、捕集体よりも後方に対向電極として導電性材料を配置する場合には、捕集体は必ずしも導電性材料である必要はない。後者のように、捕集体よりも後方に対向電極を配置する場合、捕集体と対向電極とは接触していても良いし、離間していても良い。
【００３１】
このような極細繊維集合体層の目付及び厚さは特に限定するものではないが、目付は５ｇ／ｍ２〜３５ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１５ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。また、厚さは５０μｍ〜５００μｍであるのが好ましく、１００μｍ〜３００μｍであるのがより好ましい。
【００３２】
本発明の滅菌濾過材は上述のような極細繊維集合体層を備えたものであるが、更に平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えていると、非極細繊維集合体層によってある程度の微生物を濾過し、除去することができるため、目詰まりが更に生じにくくなり、使用寿命が更に長くなるため、好適な実施態様である。
【００３３】
この非極細繊維集合体層は上述のように、ある程度の微生物を濾過し、除去できるように、平均繊維径が２００ｎｍ〜８００ｎｍであるのが好ましく４００ｎｍ〜６００ｎｍであるのがより好ましい。
【００３４】
この非極細繊維集合体層を構成する非極細繊維は短繊維であることもできるが、非極細繊維の脱落が生じにくいように、連続繊維であるのが好ましい。
【００３５】
この非極細繊維集合体層は上述のような平均繊維径の非極細繊維から構成されている限り、特に限定するものではないが、例えば、静電紡糸法により製造されたもの、メルトブロー法により製造されたもの、海島型複合繊維の海成分を除去して得た極細繊維を集合させたもの、などを挙げることができる。これらの中でも、静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層は極細繊維集合体層と同様に樹脂を適宜選択することによって、耐薬品性及び耐熱性に優れる非極細繊維集合体を形成できるため、全体として耐薬品性及び耐熱性に優れる滅菌濾過材とすることができるため好適である。なお、静電紡糸法により非極細繊維集合体を製造する方法は極細繊維集合体の製造方法と基本的に同じであるが、例えば、紡糸溶液の濃度を大きくすることによって、平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体とすることができる。
【００３６】
本発明の非極細繊維集合体層の目付及び厚さは特に限定するものではないが、目付は５ｇ／ｍ２〜３５ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１５ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。また、厚さは５０μｍ〜５００μｍであるのが好ましく、１００μｍ〜３００μｍであるのがより好ましい。
【００３７】
また、非極細繊維集合体層を備えている場合、極細繊維集合体層と非極細繊維集合体層とは１層づつである必要はなく、いずれかの層又は両方の層が２層以上であっても良い。また、非極細繊維集合体層と極細繊維集合体層とは結合していても良いし、結合していなくても良いが、非極細繊維集合体層と極細繊維集合体層とが剥離しないように結合しているのが好ましい。これはシリンジフィルタやカートリッジフィルタ等に加工する時の加工性を悪くしないようにするためである。このように非極細繊維集合体層と極細繊維集合体層とを結合する方法としては、例えば、極細繊維及び非極細繊維がフィルム化しない温度で加熱するとともに加圧する方法を挙げることができる。
【００３８】
なお、極細繊維集合体層と非極細繊維集合体層とを備えている場合、滅菌濾過材の目付は１０ｇ／ｍ２〜７０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、２０ｇ／ｍ２〜５０ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。また、厚さは１００μｍ〜７００μｍであるのが好ましく、２００μｍ〜５００μｍであるのがより好ましい。
【００３９】
本発明の滅菌フィルタは上述のような滅菌濾過材を備えているため、使用寿命が長く、しかも耐熱性及び耐薬品性に優れている。また、滅菌濾過材は極細繊維集合体層を備えているため、従来のメンブレンのように、フィルタ加工時に破損することなく、加工性良く製造できるものである。
【００４０】
本発明の滅菌フィルタは、例えば、シリンジフィルタやカートリッジフィルタであることができる。前者のシリンジフィルタは比較的少量のろ過に使用され、後者のカートリッジフィルタは容量の大きいろ過に使用される。より具体的には、シリンジフィルタは直径１３ｍｍ〜４７ｍｍのディスク状とした前述の滅菌濾過材を、被滅菌物の流れる溝のある一対のコマ状プラスチック成形物の間に挟み、前記滅菌濾過材とコマ状プラスチック成形物とを溶着したフィルタである。一方、カートリッジフィルタはコア材の周囲に前述の滅菌濾過材を多層巻回したデプス型や、コア材の周囲にジグザグ状にプリーツ加工した前述の滅菌濾過材を巻回したプリーツ型であることができる。なお、シリンジフィルタはシリンジやチューブに接続し、シリンジのプランジャーを押したり、チューブをポンプに接続し、加圧して使用する。カートリッジフィルタはハウジングと呼ばれる専用の容器に入れて使用し、寿命が尽きた段階でカートリッジフィルタのみを未使用のカートリッジフィルタと交換して使用するものである。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
（極細繊維集合体層の形成）
数平均分子量１５万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度８ｍａｓｓ％の紡糸溶液を用意した。
【００４３】
また、シリンジにポリテトラフルオロエチレン製チューブを接続し、更に前記チューブの先端に、内径が０．６ｍｍのステンレス製ノズルを取り付けて、紡糸装置とした。次いで、前記ノズルに高電圧電源を接続した。更に、前記ノズルと対向し、１０ｃｍ離れた位置に、表面に導電フッ素加工を施したステンレス薄板を取り付けたドラム（捕集体、接地）を設置した。
【００４４】
次いで、前記紡糸溶液を前記シリンジに入れ、マイクロフィーダーを用いて、重量の作用方向と直角方向へ吐出する（吐出量：２．０ｇ／時間）とともに、前記ドラムを一定速度（表面速度：０．９ｍ／分）で回転させながら、前記高電圧電源からノズルに＋２２ＫＶの電圧を印加して、吐出した紡糸溶液に電界を作用させて極細繊維化し、前記ドラムのステンレス薄板上に連続した極細繊維を集積させて、平均繊維径１６０ｎｍ、目付２１ｇ／ｍ２、厚さ１２７μｍの極細繊維集合体層を形成した。なお、極細繊維集合体層の形成、つまり静電紡糸は紡糸空間の相対湿度を３０％とした環境下で行った。また、極細繊維集合体層を形成する際に、前記ノズルはドラムの回転方向と直角方向に一定速度（移動速度：２．５ｃｍ／分）で往復揺動させて、極細繊維の分散性を高め、極細繊維集合体層の均一性を高めた。このように、極細繊維は束の状態にはなく、個々の極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００４５】
（細繊維集合体層の形成）
数平均分子量５０万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度１６ｍａｓｓ％紡糸溶液を使用したこと、高電圧電源からノズルへの印加電圧を＋１６ＫＶとしたこと、及びノズルからの吐出量を２．５ｇ／時間としたこと以外は上記極細繊維集合体層と全く同様にして、平均繊維径７９０ｎｍ、目付１９ｇ／ｍ２、厚さ１３１μｍの非極細繊維集合体層を形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００４６】
（滅菌濾過材の製造）
前記極細繊維集合体層上に前記非極細繊維集合体層を積層した後、ローラプレス機（旭繊維機械工業（株）製、ＪＲ−１０００ＬＴＳ）を用い、温度１３０℃、ゲージ圧４．９ｋＰａ、時間６０秒の条件で加熱加圧することにより一体化して、目付４０ｇ／ｍ２、厚さ２０７μｍの滅菌濾過材を製造した。
【００４７】
次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００４８】
（実施例２）
（極細繊維集合体層の形成）
数平均分子量５０万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度６ｍａｓｓ％紡糸溶液を用意したこと、高電圧電源からノズルへの印加電圧を＋２４ＫＶとしたこと、及びノズルからの吐出量を１．５ｇ／時間にしたこと以外は、実施例１と全く同様にして、平均繊維径１３０ｎｍ、目付１６ｇ／ｍ２、厚さ１０８μｍの極細繊維集合体層を形成した。この極細繊維は連続繊維であり、また、極細繊維は束の状態にはなく、個々の極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００４９】
（非極細繊維集合体層の形成）
実施例１の非極細繊維集合体層の形成と全く同様にして、平均繊維径７９０ｎｍ、目付１９ｇ／ｍ２、厚さ１３１μｍの非極細繊維集合体層を形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００５０】
（滅菌濾過材の製造）
実施例１と全く同様にして、目付３５ｇ／ｍ２、厚さ２１３μｍの滅菌濾過材を製造した。
【００５１】
次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００５２】
（実施例３）
実施例１と全く同様にして形成した極細繊維集合体層１層を滅菌濾過材とした。次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００５３】
（実施例４）
実施例２と全く同様にして形成した極細繊維集合体層１層を滅菌濾過材とした。次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００５４】
（比較例１）
（非極細繊維集合体層Ａの形成）
数平均分子量５０万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度１２ｍａｓｓ％紡糸溶液を用意したこと、高電圧電源からノズルへの印加電圧を＋２０ＫＶとしたこと、及びノズルからの吐出量を２．５ｇ／時間にしたこと以外は、実施例１と全く同様にして、平均繊維径２１０ｎｍ、目付２０ｇ／ｍ２、厚さ１１７μｍの非極細繊維集合体層Ａを形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、非極細繊維は束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００５５】
（非極細繊維集合体層Ｂの形成）
実施例１の非極細繊維集合体層の形成と全く同様にして、平均繊維径７９０ｎｍ、目付１９ｇ／ｍ２、厚さ１３１μｍの非極細繊維集合体層Ｂを形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００５６】
（濾過材の製造）
実施例１と全く同様にして、目付３８ｇ／ｍ２、厚さ２１４μｍの濾過材を製造した。
【００５７】
次いで、この濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。
【００５８】
（比較例２）
市販のシリンジフィルタ（ザルトリウス株式会社製「ミニザルト」、濾過材：酢酸セルロースメンブレン、有効濾過面積５．３ｃｍ２、ポアサイズ０．２μｍ）を用意した。
【００５９】
（バクテリア除去性能）
ＪＩＳ Ｋ３８３５−１９９０「精密ろ過膜エレメント及びモジュールの細菌捕捉性能試験方法」に従い、実施例１〜４及び比較例１〜２のシリンジフィルタのバクテリア除去性能を調べた。すなわち、指標菌Brevundimonas.diminutaを４．９１×１０７個以上の濃度に調整（試験したシリンジフィルタの有効ろ過面積は４．９１ｃｍ２であり、単位面積あたりの濃度は１０７個以上の濃度に調整）し、この菌液を１００ＫＰａで加圧ろ過し、シリンジフィルタにバクテリアが詰まってろ過できなくなるまでのろ過液を得た。ろ過前後の菌数を計測し、次の式からバクテリア除去性能ＬＲＶを算出した。この結果は表１に示す通りであった。
ＬＲＶ＝ｌｏｇ１０Ａ／Ｂ（Ａ：ろ過前菌数、Ｂ：ろ過後菌数、ろ過後菌数が０の場合には、Ｂに１を用いてＬＲＶ≧ｌｏｇ１０Ａ／Ｂと表示する）
【００６０】
（ろ過寿命）
指標菌Brevundimonas.diminutaをろ材の単位面積１ｃｍ２当り１０７個以上の濃度に調整し、この菌液を１００ＫＰａで加圧ろ過し、ろ材にバクテリアが詰まってろ過できなくなるまでのろ過量を測定した。ろ過量が多いほどろ過寿命が長いと考えられる。この結果は表１に示す通りであった。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表１の結果から明らかなように、本発明の実施例の濾過材はＬＲＶ値が７以上を示す、滅菌できるものであった。また、実施例３、４の濾過材は従来のメンブレン（比較例１）よりも有効濾過面積が小さいにもかかわらず、従来のメンブレンよりも濾過量が多く、寿命の長いものであった。更に、実施例１、２と実施例３、４との比較から明らかなように、非極細繊維集合体層も備えていることにより、更に濾過量の多い、寿命の長いものであった。これに対して、平均繊維径が１７０ｎｍを超える比較例１の濾過材はＬＲＶ値が４．４４と、Brevundimonas.diminutaをほとんど濾過できないものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は滅菌濾過材及びこの滅菌濾過材を備えた滅菌フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
滅菌は無菌性を達成するためのプロセス、つまりすべての微生物を殺滅又は除去するプロセスであり、滅菌法の１つとして、ろ過法がある。このろ過法は被滅菌物に存在する微生物をろ過によって除去する方法で、加熱法や照射法が適用できない気体や液体に対して適用されている。このろ過法においては、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリカーボネートなどのメンブレンをろ過材として使用していた（非特許文献１）。しかしながら、これらろ過材はメンブレンであるが故にろ過メカニズムが表面ろ過であることから、すぐに詰まってしまい、使用寿命の短いものであった。また、これらメンブレンは脆いため、シリンジフィルタやカートリッジフィルタ等に加工する際に破損しやすいという問題、耐熱性に問題があるメンブレンが多く、高圧蒸気滅菌（オートクレーブ）を行えないことがあるという問題、耐薬品性に問題があるメンブレンが多く、被滅菌物が制限される（例えば、ニトロセルロースはアルコールに溶解する）という問題、があった。
【０００３】
【非特許文献１】「第十三改正日本薬局方解説書」，廣川書店，１９９６，ｐ．Ｂ−８８５，ｐ．Ｂ−８９０−８９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたもので、詰まりにくく、使用寿命の長い滅菌濾過材及び滅菌フィルタを提供することを第１の目的とし、破損しにくく、耐熱性及び耐薬品性に優れる滅菌濾過材及び滅菌フィルタを提供することを付加的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１にかかる発明は、「静電紡糸法により製造された平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えていることを特徴とする滅菌濾過材。」である。
【０００６】
本発明の請求項２にかかる発明は、「極細繊維集合体層の平均繊維径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の滅菌濾過材。」である。
【０００７】
本発明の請求項３にかかる発明は、「平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えていることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の滅菌濾過材。」である。
【０００８】
本発明の請求項４にかかる発明は、「前記非極細繊維集合体層が静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層からなることを特徴とする、請求項３記載の滅菌濾過材。」である。
【０００９】
本発明の請求項５にかかる発明は、「請求項１〜請求項４のいずれかに記載の滅菌濾過材を備えている滅菌フィルタ。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１にかかる滅菌濾過材は極細繊維集合体層を備えているため、表面濾過ではなく、深さ方向で濾過する深層濾過することができるため、使用寿命の長いものである。また、平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体は最も小さいバクテリアであるBrevundimonas.diminutaを濾過し、ほぼ除去することができることを確認した。そのため、食品、飲料分野における被滅菌物の滅菌濾過材として使用することができる。なお、静電紡糸法により極細繊維を紡糸する際の樹脂を適宜選択することによって、耐薬品性及び耐熱性に優れる滅菌濾過材とすることができる。更に、繊維集合体層を備えているため柔軟性があり、シリンジフィルタやカートリッジフィルタ等に加工する際に破損が生じにくいものである。
【００１１】
本発明の請求項２にかかる滅菌濾過材は平均繊維径が１５０ｎｍ以下の極細繊維集合体を備えており、この極細繊維集合体はBrevundimonas.diminutaを濾過し、完全に除去することができることを確認した。そのため、製薬分野における被滅菌物の滅菌濾過材としても使用することができる。
【００１２】
本発明の請求項３にかかる滅菌濾過材は平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えているため、目詰まりが更に生じにくくなり、使用寿命が更に長くなる。
【００１３】
本発明の請求項４にかかる滅菌濾過材は静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層からなるため、静電紡糸法により非極細繊維を紡糸する際の樹脂を適宜選択することによって、耐薬品性及び耐熱性に優れる非極細繊維集合体を形成できるため、全体として耐薬品性及び耐熱性に優れる滅菌濾過材であることができる。
【００１４】
本発明の請求項５にかかる滅菌フィルタは前記滅菌濾過材を備えているため、使用寿命が長く、破損しにくく、しかも耐熱性及び耐薬品性に優れる滅菌フィルタである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の滅菌濾過材における滅菌とは、実施例において述べるバクテリア除去性能ＬＲＶが７以上であることを意味し、好ましくは８以上である。
【００１６】
このような滅菌性能を有するように、本発明の滅菌濾過材においては平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えている。極細繊維集合体層の平均繊維径が小さい程、滅菌性能が優れているため、平均繊維径は１５０ｎｍ以下であるのがより好ましい。なお、平均繊維径の下限は特に限定するものではないが、静電紡糸法により製造した場合、一般的には５０ｎｍが限度である。
【００１７】
本発明における「繊維径」は、極細繊維集合体層の厚さ方向における切断面の電子顕微鏡写真から測定して得られる繊維の横断面における直径を意味し、横断面形状が非円形である場合には、横断面と同じ面積をもつ円の直径を繊維径とみなす。また、「平均繊維径」は、無作為に選んだ５０本以上の繊維の繊維径の算術平均値をいう。
【００１８】
本発明の極細繊維集合体層を構成する極細繊維は短繊維であることもできるが、極細繊維の脱落が生じにくいように、連続繊維であるのが好ましい。なお、静電紡糸法により製造した場合には、一般的に連続繊維である。
【００１９】
本発明の極細繊維集合体層は静電紡糸法により製造されたものである。そのため、静電紡糸時に樹脂を適宜選択することによって、耐熱性に優れ、しかも被滅菌物によってもおかされない耐薬品性に優れる滅菌濾過材とすることができる。この静電紡糸法とは従来公知の方法であり、ノズル等から供給した紡糸溶液に対して電界を作用させることにより延伸して繊維化する方法である。
【００２０】
より具体的には、まず、紡糸溶液を用意する。この紡糸溶液は極細繊維構成材料を溶解させた溶液である。例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの有機高分子を溶解させた溶液、或いは金属アルコキシドを加水分解した曳糸性のゾル溶液を使用することができる。これら例示以外の材料を溶解させた紡糸溶液も使用可能であり、例示以外の材料も含めて、二種類以上の材料を溶解させた紡糸溶液も用いることができる。
【００２１】
紡糸溶液の溶媒は極細繊維構成材料によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、ピリジン、トリクロロエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリルなどを挙げることができる。これらの例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含めて、２種以上の溶媒を用いた混合溶液も使用することができる。
【００２２】
このような紡糸溶液をノズルへ供給し、ノズルから吐出するとともに、吐出した紡糸溶液に電界を作用させて極細繊維化する。この紡糸溶液の押し出し方向は特に限定するものではないが、紡糸溶液の滴下が生じにくいように、ノズルからの吐出方向と重力の作用方向とが一致しないのが好ましい。特には、重力の作用方向と反対方向又は重力の作用方向と直角方向に紡糸溶液を吐出するのが好ましい。
【００２３】
この紡糸溶液を吐出するノズルの直径は極細繊維の平均繊維径を１７０ｎｍ以下とすることができるように、ノズルの直径（内径）は０．１〜２ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００２４】
また、ノズルは金属製であっても非金属製であっても良い。ノズルが金属製であればノズルを一方の電極として使用することができ、ノズルが非金属製である場合には、ノズル内部に電極を設置することにより、吐出した紡糸溶液に電界を作用させることができる。
【００２５】
このようなノズルから紡糸溶液を吐出した後、吐出した紡糸溶液に電界を作用させることにより延伸して極細繊維化する。この電界は、極細繊維の平均繊維径、ノズルと極細繊維を集積する捕集体との距離、紡糸溶液の溶媒、紡糸溶液の粘度などによって変化するため、特に限定するものではないが、極細繊維の平均繊維径を１７０ｎｍ以下とするために、０．２〜５ｋＶ／ｃｍであるのが好ましい。印加する電界が大きければ、その電界値の増加に応じて極細繊維の平均繊維径が小さくなる傾向があるが、５ｋＶ／ｃｍを超えると、空気の絶縁破壊が生じやすいので好ましくない。また、０．２ｋＶ／ｃｍ未満になると、繊維形状となりにくい。
【００２６】
前述のように吐出した紡糸溶液に電界を作用させることにより、紡糸溶液に静電荷が蓄積され、捕集体側の電極（後述）によって電気的に引張られ、引き伸ばされて極細繊維化する。電気的に引き伸ばしているため、繊維が捕集体に近づくにしたがって、電界により繊維の速度が加速され、平均繊維径のより小さい極細繊維となる。また、溶媒の蒸発によって細くなり、静電気密度が高まり、その電気的反発力によって分裂し、更に平均繊維径の小さい極細繊維になると考えている。
【００２７】
このような電界は、例えば、ノズル（金属製ノズルの場合にはノズル自体、ガラスや樹脂などの非金属製ノズルの場合にはノズル内部の電極）と捕集体との間に電位差を設けることによって、作用させることができる。例えば、ノズルに電圧を印加するとともに捕集体をアースすることによって電位差を設けることができるし、逆に、捕集体に電圧を印加するとともにノズルをアースすることによって電位差を設けることもできる。なお、電圧を印加する装置は特に限定されるものではないが、直流高電圧発生装置を使用できるほか、ヴァン・デ・グラフ起電機を用いることもできる。また、印加電圧は前述のような電界強度とすることができるのであれば良く、特に限定するものではないが、５〜５０ＫＶ程度であるのが好ましい。
【００２８】
なお、印加する電圧の極性はプラスとマイナスのいずれであっても良い。しかしながら、極細繊維の拡がりを抑制し、孔径が小さく、しかも孔径分布の狭い極細繊維集合体層を形成できるように、ノズル側をプラス電位となるようにするのが好ましい。特に、電圧印加時のコロナ放電を抑制しやすいように、捕集体側の対向電極を接地し、ノズル側をプラスに印加して、ノズル側をプラス電位となるようにするのが好ましい。
【００２９】
次いで、前記繊維化した極細繊維を捕集体上に集積させて極細繊維集合体層を形成できる。この捕集体は極細繊維を捕集できるものであれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、金属製や炭素などの導電性材料、又は有機高分子などの非導電性材料からなる、不織布、織物、編物、ネット、平板、ドラム、或いはベルトを使用できる。また、場合によっては水や有機溶媒などの液体を捕集体として使用できる。
【００３０】
前述のように捕集体を他方の電極として使用する場合には、捕集体は体積抵抗が１０９Ω以下の導電性材料（例えば、金属製）からなるのが好ましい。一方、ノズル側から見て、捕集体よりも後方に対向電極として導電性材料を配置する場合には、捕集体は必ずしも導電性材料である必要はない。後者のように、捕集体よりも後方に対向電極を配置する場合、捕集体と対向電極とは接触していても良いし、離間していても良い。
【００３１】
このような極細繊維集合体層の目付及び厚さは特に限定するものではないが、目付は５ｇ／ｍ２〜３５ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１５ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。また、厚さは５０μｍ〜５００μｍであるのが好ましく、１００μｍ〜３００μｍであるのがより好ましい。
【００３２】
本発明の滅菌濾過材は上述のような極細繊維集合体層を備えたものであるが、更に平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えていると、非極細繊維集合体層によってある程度の微生物を濾過し、除去することができるため、目詰まりが更に生じにくくなり、使用寿命が更に長くなるため、好適な実施態様である。
【００３３】
この非極細繊維集合体層は上述のように、ある程度の微生物を濾過し、除去できるように、平均繊維径が２００ｎｍ〜８００ｎｍであるのが好ましく４００ｎｍ〜６００ｎｍであるのがより好ましい。
【００３４】
この非極細繊維集合体層を構成する非極細繊維は短繊維であることもできるが、非極細繊維の脱落が生じにくいように、連続繊維であるのが好ましい。
【００３５】
この非極細繊維集合体層は上述のような平均繊維径の非極細繊維から構成されている限り、特に限定するものではないが、例えば、静電紡糸法により製造されたもの、メルトブロー法により製造されたもの、海島型複合繊維の海成分を除去して得た極細繊維を集合させたもの、などを挙げることができる。これらの中でも、静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層は極細繊維集合体層と同様に樹脂を適宜選択することによって、耐薬品性及び耐熱性に優れる非極細繊維集合体を形成できるため、全体として耐薬品性及び耐熱性に優れる滅菌濾過材とすることができるため好適である。なお、静電紡糸法により非極細繊維集合体を製造する方法は極細繊維集合体の製造方法と基本的に同じであるが、例えば、紡糸溶液の濃度を大きくすることによって、平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体とすることができる。
【００３６】
本発明の非極細繊維集合体層の目付及び厚さは特に限定するものではないが、目付は５ｇ／ｍ２〜３５ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１５ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。また、厚さは５０μｍ〜５００μｍであるのが好ましく、１００μｍ〜３００μｍであるのがより好ましい。
【００３７】
また、非極細繊維集合体層を備えている場合、極細繊維集合体層と非極細繊維集合体層とは１層づつである必要はなく、いずれかの層又は両方の層が２層以上であっても良い。また、非極細繊維集合体層と極細繊維集合体層とは結合していても良いし、結合していなくても良いが、非極細繊維集合体層と極細繊維集合体層とが剥離しないように結合しているのが好ましい。これはシリンジフィルタやカートリッジフィルタ等に加工する時の加工性を悪くしないようにするためである。このように非極細繊維集合体層と極細繊維集合体層とを結合する方法としては、例えば、極細繊維及び非極細繊維がフィルム化しない温度で加熱するとともに加圧する方法を挙げることができる。
【００３８】
なお、極細繊維集合体層と非極細繊維集合体層とを備えている場合、滅菌濾過材の目付は１０ｇ／ｍ２〜７０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、２０ｇ／ｍ２〜５０ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。また、厚さは１００μｍ〜７００μｍであるのが好ましく、２００μｍ〜５００μｍであるのがより好ましい。
【００３９】
本発明の滅菌フィルタは上述のような滅菌濾過材を備えているため、使用寿命が長く、しかも耐熱性及び耐薬品性に優れている。また、滅菌濾過材は極細繊維集合体層を備えているため、従来のメンブレンのように、フィルタ加工時に破損することなく、加工性良く製造できるものである。
【００４０】
本発明の滅菌フィルタは、例えば、シリンジフィルタやカートリッジフィルタであることができる。前者のシリンジフィルタは比較的少量のろ過に使用され、後者のカートリッジフィルタは容量の大きいろ過に使用される。より具体的には、シリンジフィルタは直径１３ｍｍ〜４７ｍｍのディスク状とした前述の滅菌濾過材を、被滅菌物の流れる溝のある一対のコマ状プラスチック成形物の間に挟み、前記滅菌濾過材とコマ状プラスチック成形物とを溶着したフィルタである。一方、カートリッジフィルタはコア材の周囲に前述の滅菌濾過材を多層巻回したデプス型や、コア材の周囲にジグザグ状にプリーツ加工した前述の滅菌濾過材を巻回したプリーツ型であることができる。なお、シリンジフィルタはシリンジやチューブに接続し、シリンジのプランジャーを押したり、チューブをポンプに接続し、加圧して使用する。カートリッジフィルタはハウジングと呼ばれる専用の容器に入れて使用し、寿命が尽きた段階でカートリッジフィルタのみを未使用のカートリッジフィルタと交換して使用するものである。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
（極細繊維集合体層の形成）
数平均分子量１５万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度８ｍａｓｓ％の紡糸溶液を用意した。
【００４３】
また、シリンジにポリテトラフルオロエチレン製チューブを接続し、更に前記チューブの先端に、内径が０．６ｍｍのステンレス製ノズルを取り付けて、紡糸装置とした。次いで、前記ノズルに高電圧電源を接続した。更に、前記ノズルと対向し、１０ｃｍ離れた位置に、表面に導電フッ素加工を施したステンレス薄板を取り付けたドラム（捕集体、接地）を設置した。
【００４４】
次いで、前記紡糸溶液を前記シリンジに入れ、マイクロフィーダーを用いて、重量の作用方向と直角方向へ吐出する（吐出量：２．０ｇ／時間）とともに、前記ドラムを一定速度（表面速度：０．９ｍ／分）で回転させながら、前記高電圧電源からノズルに＋２２ＫＶの電圧を印加して、吐出した紡糸溶液に電界を作用させて極細繊維化し、前記ドラムのステンレス薄板上に連続した極細繊維を集積させて、平均繊維径１６０ｎｍ、目付２１ｇ／ｍ２、厚さ１２７μｍの極細繊維集合体層を形成した。なお、極細繊維集合体層の形成、つまり静電紡糸は紡糸空間の相対湿度を３０％とした環境下で行った。また、極細繊維集合体層を形成する際に、前記ノズルはドラムの回転方向と直角方向に一定速度（移動速度：２．５ｃｍ／分）で往復揺動させて、極細繊維の分散性を高め、極細繊維集合体層の均一性を高めた。このように、極細繊維は束の状態にはなく、個々の極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００４５】
（細繊維集合体層の形成）
数平均分子量５０万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度１６ｍａｓｓ％紡糸溶液を使用したこと、高電圧電源からノズルへの印加電圧を＋１６ＫＶとしたこと、及びノズルからの吐出量を２．５ｇ／時間としたこと以外は上記極細繊維集合体層と全く同様にして、平均繊維径７９０ｎｍ、目付１９ｇ／ｍ２、厚さ１３１μｍの非極細繊維集合体層を形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００４６】
（滅菌濾過材の製造）
前記極細繊維集合体層上に前記非極細繊維集合体層を積層した後、ローラプレス機（旭繊維機械工業（株）製、ＪＲ−１０００ＬＴＳ）を用い、温度１３０℃、ゲージ圧４．９ｋＰａ、時間６０秒の条件で加熱加圧することにより一体化して、目付４０ｇ／ｍ２、厚さ２０７μｍの滅菌濾過材を製造した。
【００４７】
次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００４８】
（実施例２）
（極細繊維集合体層の形成）
数平均分子量５０万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度６ｍａｓｓ％紡糸溶液を用意したこと、高電圧電源からノズルへの印加電圧を＋２４ＫＶとしたこと、及びノズルからの吐出量を１．５ｇ／時間にしたこと以外は、実施例１と全く同様にして、平均繊維径１３０ｎｍ、目付１６ｇ／ｍ２、厚さ１０８μｍの極細繊維集合体層を形成した。この極細繊維は連続繊維であり、また、極細繊維は束の状態にはなく、個々の極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００４９】
（非極細繊維集合体層の形成）
実施例１の非極細繊維集合体層の形成と全く同様にして、平均繊維径７９０ｎｍ、目付１９ｇ／ｍ２、厚さ１３１μｍの非極細繊維集合体層を形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００５０】
（滅菌濾過材の製造）
実施例１と全く同様にして、目付３５ｇ／ｍ２、厚さ２１３μｍの滅菌濾過材を製造した。
【００５１】
次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００５２】
（実施例３）
実施例１と全く同様にして形成した極細繊維集合体層１層を滅菌濾過材とした。次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００５３】
（実施例４）
実施例２と全く同様にして形成した極細繊維集合体層１層を滅菌濾過材とした。次いで、この滅菌濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。このシリンジフィルタは滅菌濾過材を損傷することなく製造でき、滅菌濾過材は加工性の優れるものであった。
【００５４】
（比較例１）
（非極細繊維集合体層Ａの形成）
数平均分子量５０万のポリアクリロニトリルをジメチルホルムアミドに溶解させた、濃度１２ｍａｓｓ％紡糸溶液を用意したこと、高電圧電源からノズルへの印加電圧を＋２０ＫＶとしたこと、及びノズルからの吐出量を２．５ｇ／時間にしたこと以外は、実施例１と全く同様にして、平均繊維径２１０ｎｍ、目付２０ｇ／ｍ２、厚さ１１７μｍの非極細繊維集合体層Ａを形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、非極細繊維は束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００５５】
（非極細繊維集合体層Ｂの形成）
実施例１の非極細繊維集合体層の形成と全く同様にして、平均繊維径７９０ｎｍ、目付１９ｇ／ｍ２、厚さ１３１μｍの非極細繊維集合体層Ｂを形成した。この非極細繊維は連続繊維であり、また、束の状態にはなく、個々の非極細繊維が均一に分散した状態にあった。
【００５６】
（濾過材の製造）
実施例１と全く同様にして、目付３８ｇ／ｍ２、厚さ２１４μｍの濾過材を製造した。
【００５７】
次いで、この濾過材を用いてシリンジフィルタを製造した。
【００５８】
（比較例２）
市販のシリンジフィルタ（ザルトリウス株式会社製「ミニザルト」、濾過材：酢酸セルロースメンブレン、有効濾過面積５．３ｃｍ２、ポアサイズ０．２μｍ）を用意した。
【００５９】
（バクテリア除去性能）
ＪＩＳ Ｋ３８３５−１９９０「精密ろ過膜エレメント及びモジュールの細菌捕捉性能試験方法」に従い、実施例１〜４及び比較例１〜２のシリンジフィルタのバクテリア除去性能を調べた。すなわち、指標菌Brevundimonas.diminutaを４．９１×１０７個以上の濃度に調整（試験したシリンジフィルタの有効ろ過面積は４．９１ｃｍ２であり、単位面積あたりの濃度は１０７個以上の濃度に調整）し、この菌液を１００ＫＰａで加圧ろ過し、シリンジフィルタにバクテリアが詰まってろ過できなくなるまでのろ過液を得た。ろ過前後の菌数を計測し、次の式からバクテリア除去性能ＬＲＶを算出した。この結果は表１に示す通りであった。
ＬＲＶ＝ｌｏｇ１０Ａ／Ｂ（Ａ：ろ過前菌数、Ｂ：ろ過後菌数、ろ過後菌数が０の場合には、Ｂに１を用いてＬＲＶ≧ｌｏｇ１０Ａ／Ｂと表示する）
【００６０】
（ろ過寿命）
指標菌Brevundimonas.diminutaをろ材の単位面積１ｃｍ２当り１０７個以上の濃度に調整し、この菌液を１００ＫＰａで加圧ろ過し、ろ材にバクテリアが詰まってろ過できなくなるまでのろ過量を測定した。ろ過量が多いほどろ過寿命が長いと考えられる。この結果は表１に示す通りであった。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表１の結果から明らかなように、本発明の実施例の濾過材はＬＲＶ値が７以上を示す、滅菌できるものであった。また、実施例３、４の濾過材は従来のメンブレン（比較例１）よりも有効濾過面積が小さいにもかかわらず、従来のメンブレンよりも濾過量が多く、寿命の長いものであった。更に、実施例１、２と実施例３、４との比較から明らかなように、非極細繊維集合体層も備えていることにより、更に濾過量の多い、寿命の長いものであった。これに対して、平均繊維径が１７０ｎｍを超える比較例１の濾過材はＬＲＶ値が４．４４と、Brevundimonas.diminutaをほとんど濾過できないものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電紡糸法により製造された平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えていることを特徴とする滅菌濾過材。
【請求項２】
極細繊維集合体層の平均繊維径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の滅菌濾過材。
【請求項３】
平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えていることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の滅菌濾過材。
【請求項４】
前記非極細繊維集合体層が静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層からなることを特徴とする、請求項３記載の滅菌濾過材。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の滅菌濾過材を備えている滅菌フィルタ。
【請求項１】
静電紡糸法により製造された平均繊維径が１７０ｎｍ以下の極細繊維集合体層を備えていることを特徴とする滅菌濾過材。
【請求項２】
極細繊維集合体層の平均繊維径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の滅菌濾過材。
【請求項３】
平均繊維径が１７０ｎｍを超える非極細繊維集合体層も備えていることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の滅菌濾過材。
【請求項４】
前記非極細繊維集合体層が静電紡糸法により製造された非極細繊維集合体層からなることを特徴とする、請求項３記載の滅菌濾過材。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の滅菌濾過材を備えている滅菌フィルタ。
【公開番号】特開２００６−３４１２３３（Ｐ２００６−３４１２３３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７１５３４（Ｐ２００５−１７１５３４）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
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