JPH03293023A - 非対称半透膜およびその製造法 - Google Patents
非対称半透膜およびその製造法Info
- Publication number
- JPH03293023A JPH03293023A JP2405254A JP40525490A JPH03293023A JP H03293023 A JPH03293023 A JP H03293023A JP 2405254 A JP2405254 A JP 2405254A JP 40525490 A JP40525490 A JP 40525490A JP H03293023 A JPH03293023 A JP H03293023A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- copolymer
- solution
- solvent
- hydrophobic polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/40—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
- B01D71/42—Polymers of nitriles, e.g. polyacrylonitrile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/12—Specific ratios of components used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/022—Asymmetric membranes
- B01D2325/0233—Asymmetric membranes with clearly distinguishable layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/38—Hydrophobic membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(000月
本発明は、少なくとも1種の疎水性重合体および少なく
とも1種のアクリロニトリル共重合体からなり、特に血
液透析および(または)限外ろ過またはプラズマフェレ
シスを用いて人工腎臓により血漿または血液のような人
体または動物体に戻すように企図された生体液の処理に
適した非対称半透膜に関する。 [0002] 本発明のこれ以上の主題は、この膜の製造方法である。 [0003] アクリロニトリル共重合体をベースとする血液処理用半
透膜は既知である。最も満足なものの中で、フランス特
許第2,529,464号明細書に記載されたものが挙
げられる。実際には、これらには非対称型でその厚さ中
に実質的に均一である均質準多孔性構造を有する半透性
中空繊維が含まれる。これらの繊維は、アクリロニトリ
ルおよび塩の形であってもよいスルホン基を有するオレ
フィン系不飽和コモノマーの共重合体からなる。 [00,04] これらの繊維は、均質なゲル構造物が得られるまで、ダ
イを去る重合体溶液の温度を低下し、次いで洗浄操作お
よび延伸操作によって得られる。このプロセスによって
、透析および限外ろ適用の著しい透過性特性を有し、し
かも優れた生体親和性を示す中空繊維が製造される。 [0005] しかしながら、これらの膜は、若干の欠点を有す−る。 すなわち、これらの膜は湿り状態で貯蔵するかまたは低
蒸気圧の吸湿性物質、例えばグリセリンで含浸かれなけ
ればならず、そうでなければこれらはその透過性および
その機械的特性を不可逆的に失い、しかも従って血液透
析に使用できなくなるであろう。 [0006] 疎水性重合体および親水性重合体からなり、しかも血液
処理に用いられる非対称半透膜は医療分野で知られてい
る。 [0007) 例えば、欧州特許第168,783号明細書には、疎水
性重合体および水溶性であるように選ばれ、しかも細孔
形成剤として用いられる親水性重合体をベースとする微
孔性膜が記載され、この親水性重合体は、事実、大部分
、ダイ出口で沈殿液によって抽出される。残留親水性重
合体はまた、水性媒質によっても抽出でき、しかもこれ
は医療用途において望ましくない。 [0008] 他の技術分野、すなわち工業的限外ろ過および(または
)ミクロろ過の分野において、米国特許第4,810,
384号明細書には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF
)および親水性重合体をベースとする親水性かつ乾燥可
能半透膜が開示されている。親水性重合体の例として、
この特許明細書には、アクリロニトリルおよびスルホン
基を含有する単量体の共重合体、および特にアクリロニ
トリルとメタリルスルホン酸ナトリウムと所望ならばメ
タクリル酸メチルの共重合体が記載されている。この特
許明細書により、この膜は、PVDFと親水性重合体の
均質溶液から得られ、この溶液は何形され次いで凝固さ
れる。得られた膜は、半透性、親水性かつ乾燥可能(そ
の特性を失うことなく)である。 [0009] 本発明の目的は、人体または動物体に戻すように企図さ
れた生体液の処理に適し、しかも前記先行技術の膜と比
較した場合に著しい向上を示す半透膜である。 [0010] さらに正確には、本発明の目的は、その性能特性(特に
透過性および生体親和性)が高く、しかもフランス特許
第2,529,464号明細書に記載された半透膜によ
って得られるものに近く、または等しくあるいはこれよ
りも優れ、しかも後者の欠点を有しない半透膜である。 [0011] すなわち、求めるものは、前記の先行技術の膜よりも一
層満足に下記の仕様に相当する半透膜である。 [0012] 一良好な透水性、 [0013] 一企図された医療用途、プラズマフェレシスまたは血液
透析によって求められる大きさの分子に対する選択的透
過性。例えば、血液透析において、その分子量がアルブ
ミンのものより高いかまたは等しい血液蛋白質を透過せ
ずに、尿素、クレアチニンのような代謝産物、「平均分
子」および−層高分子量の溶質を透過可能でなければな
らない。 [0014] 一良好な生体親和性、 [00153 −十分な機械的性質、および特に、膜が乾燥状態から湿
潤状態に変化した場合に、良好な剛性および良好な寸法
安定性。 [0016] 生体親和性の用語は、生体パラメーターに余りまたは全
く変化を生じない生物学的に相容性の膜を意味するよう
に意図される。さらに正確には、膜が生物の2種の主要
な防御機構、すなわち止血および免疫性に対して不活性
を示す場合に、膜は生体親和性である。 [0017] 止血は、とりわけ血液が血栓形成面に接触した場合に、
起こる凝固の現象により、血液の損失に対する保護を生
物に与える。本研究において、膜の血栓形成性すなわち [0018] 一一般にそれ自体生体物質、特にβ−トロンボグロブリ
ン(βTG)の放出または発生によって示す血小板活性
化および[0019] −フィブリン凝塊を得る点でフィブリノゲンの開裂から
生じる第1ペプチドである血漿繊維素ペプチドA (F
PA)のような凝固の活性化の指標を特徴づけるために
凝固の活性化の初期マーカーを用いる。 [0020] 免疫性は、生物に、任意の異物質に対して、かつ本発明
者らの場合は、膜に対して防御を与える。同時に最も敏
感であり、しかも免疫反応の生起を特徴づけるために最
も良く知られているパラメーターは、[0021] 一補体(C3a)の活性化されたC3蛋白質の定量によ
る補体系の活性化、[00223 一白血球によって放出された化学的メーディエーターで
あるプロティナーゼ(エラスターゼ) [0023] である。 [0024] 現在知られている最も生体親和性血液透析膜は、フラン
ス特許第2,529゜464号明細書の主題をなす膜で
ある。本発明の目的は、フランス特許第2,529.4
64号明細書に記載された膜のものに近いか、またはそ
れよりも優れている生体親和性を有する優れた機械的性
質を有する半透膜である。 [0025] 本発明の他の目的は、フランス特許第2,529,46
4号明細書に記載された膜と対照的に、膜の保存のため
のどのような特別の物理的または化学的処理の不存在下
に乾燥状態から湿潤状態に変化するかまたはこの逆の場
合に膜がその特性を保持する半透膜である。 [0026] 本発明の他の目的は、どのような毒性、特に生体液(血
液、血漿など)のような水性媒質または透析流体によっ
て抽出可能の物質のない半透膜である。 [0027] 本発明の他の目的は、化学反応を含まずしかも処理の間
に抽出可能の特別の添加剤の存在を要しない温和な条件
によりこのような半透膜の簡単な製造方法を提案し、従
って反応残留物の痕跡のない膜を取得できることである
。 [0028] これらの種々の目的に到達するために、本発明は、支持
層および少なくとも1種の分離層と呼ばれる少なくとも
1種の準多孔性または微孔性あるいは緻密な表面層を含
み、血液または血漿のような人体または動物体に戻され
るように企図された生体液の処理に適した非対称半透膜
を提供し、この膜は、[0029] 一膜が少なくとも1種の疎水性重合体および少なくとも
1種の水溶性共重合体をベースとし、前記共重合体(以
下共重合体と呼ぶ)はアクリロニトリル、所望により塩
形の少なくとも1種のスルホン系単量体、および所望に
より、少なくとも1種の非イオン系およびイオン化不可
能オレフィン系不飽和第3単量体、をベースとし、 [0030] −分離層中の共重合体の表面濃度は膜中の平均共重合体
濃度より高く、[0031] この膜は乾燥状態において水で湿潤可能であり、[00
32] 一しかもこのように製造された溶液中の各々の割合は、
未支持膜が40℃において乾燥状態から湿潤状態に変化
した場合に未支持膜の寸法変化が+3%を越えないよう
に調節される [0033] ことを特徴とする。 [0034] 水で湿潤可能の半透膜は、圧力のような応力なしに水に
よる透過が自発的である場合の膜を意味するように企図
される。 [0035] 乾燥状態は、周囲雰囲気による膜の湿度安定性を意味す
るように企図される。 この状態において、通気オーブンにおいて40℃で24
時間処理して得られた膜の重量減少は0.5%未満であ
る。 [0036] 本発明の好ましい実施態様により、しかもこのように製
造された溶液中の各々の割合は、40℃において未支持
膜が乾燥状態から湿潤状態に変化した場合に未支持膜の
寸法変化が+2%を越えないように調節される。さらに
、これらの条件下で、収縮現象は起こらない。 [0037] 本発明により、「非対称半透膜」の表現は、−層小寸法
の細孔内の膜の残部と異なる1層(または2層)の表面
層を有する任意の半透膜を示し、しかもこれは特にいわ
ゆる細孔勾配構造を有する膜を含む。表面層の細孔の寸
法は、企図した用途によって変化できる。 [0038] 血液透析において、細孔径は、一般に約数百オングスト
ロームまたはそれ以下である。表面層は、細孔径が10
オングストローム未満である場合に緻密であると言われ
る。細孔径が10オングストローム〜数百オングストロ
ームで変化する場合、層は、準多孔性と呼ばれる。プラ
ズマフェレシスにおいて、細孔径は、約数十分の一マイ
クロメートルであり、次いで表面層は、微孔性であると
いわれる。このような表面層は、特別の寸法より大きい
分子の選択的排除の大部分の原因である活性分離層を形
成する。この層は、処理される生体液と接触して配置さ
れるのが有利である。説明の残部において、表面層は、
分離層と呼ばれ、しかも膜の残部は支持層と呼ばれる。 [0039] 本発明による膜の厚さにより細孔の平均寸法の変動は、
全体に連続であってもよく、この構造は細孔勾配を有す
ると呼ばれる。 [0040] 本発明による膜の厚さによる細孔の平均寸法の変動はま
た不連続であってもよい、すなわち、分離層の微細孔お
よび支持層の著しく大きい寸法の細孔であってもよい。 例えば、支持層は、空胞を有するかまたは有しない指型
構造および(または)胞状構造を有してもよい。 [0041] 本発明による膜は、重合体の混合物からなり、特に良好
な寸法安定性を得るための限られた共重合体含量からな
るが、目標の目的に到達できることが驚Xべきこと、に
分かった。膜の共重合体の最大の許容し得る全含量は、
特に用いる疎水性重合体の化学的性質の関数である。4
0重量%(重合体の全量に対して示す%)を越えない膜
の全共重合体含量を選ぶのが好ましい。最良の性能は、
共重合体の30重量%より多くを含有しない膜で得られ
た。 [0042] また、本発明による膜の性能特性は、共重合体の分離層
の表面濃度に関することも分かった。従って、この濃縮
は現在知られている最良の膜に分類できる本発明による
膜の良好な生体親和性の原因である。また、本発明によ
る膜は、膜が乾燥状態の場合においても高い水圧透過性
を確実にするに十分親水性である。分離層(以下「表面
層」と呼ぶ)の最外表面における共重合体の表面濃度は
、少なくとも30重量%が好ましい。事実、本発明によ
る膜によって、最良の性能特性が得られるのはこのよう
な表面濃度である。 [0043] 米国特許第4,810,384号明細書に記載の膜は、
共重合体の表面濃縮を何ら有しないことが分かる。 [0044] 本発明による半透膜は、下記の性質の組み合せを示すの
が有利である。 [0045] 一企図された用途の関数として調節可能の中〜高水圧対
流透過率、[0046] 一企図された医療用途により特定された寸法の分子に対
する拡散透過率および選択率、 [0047] −特に抽出可能物質の不存在による毒性の欠如。さらに
、本発明による膜は、その保存のためのどのような特別
の処理、例えば、吸湿性物質の沈漬を要しない膜である
。同様に、本発明による膜は、ドイツ工業規格58,3
61.4部に記載された実験条件下に溶血を生じなく、
さらに本発明による膜は細胞毒性でない[0048] 一止血および免疫性の両者の観点から良好な生体親和性
、[0049] 一膜が乾燥状態から湿潤状態に変化するかまたはその逆
の場合の満足な機械的特性、特に良好な寸法安定性およ
び良好な剛性。この剛性は、本発明による膜が中空繊維
に形成される場合、処理装置内に何ら特別の方法で繊維
束を繊維内に流体の良好な循環を有するように組立てる
必要がないようなものである。 [0050] 前記のように、本発明による半透膜は、平面膜または中
空繊維の形であってもよい。中空繊維の形で、膜は外径
的1,000マイクロメートルまたはそれ以下、好まし
くは500マイクロメートル未満および一般に10マイ
クロメートル〜200マイクロメートル、好ましくは2
0マイクロメートル〜80マイクロメートルである肉厚
を有する。 [0051] 膜が中空繊維の形の場合、分離層は、繊維の内壁上に位
置するのが有利である。所望ならば、膜は、また外壁上
に分離層を含んでもよい。 [0052] 膜が平面膜の形の場合、本発明による膜の厚さは一般に
10マイクロメートル〜500マイクロメートル、好ま
しくは20マイクロメートル〜300マイクロメートル
で変化する。 [0053] 本発明により、「疎水性重合体」は、水性媒質に対して
親水性が余りなく、しかも膜が乾燥状態から湿潤状態に
変化した場合に良好な寸法安定性を有する重合体を意味
するように企図される。選ばれた疎水性重合体は、好ま
しくは、膜が半透膜の形に変換した場合に、後者は膜が
乾燥状態から湿潤状態に変化した場合に0.5%を越え
ない厚さまたは長さの変化を示すものである。さらに、
選ばれた疎水性重合体が毒性であってはならず、特に抽
出可能物質を含有してはならないことは明らかである。 [0054] ポリアリールスルホン、ポリフッ化ビニリデン(PVD
F)およびポリ塩化ビニルは、本発明に適した疎水性重
合体の例として挙げることができる。本発明に適したポ
リアリールスルホンの中で、特に選ばれたものは下記単
位[0055] または [0056] を含有するポリアリールスルホンである。単位a)のポ
リアリールスルホンは、普通ポリスルホンまたはPSF
と呼ばれる。単位b)のポリアリールスルホンはポリエ
ーテルスルホンまたはPESと呼ばれる。 [0057] 選ばれた共重合体は、任意には塩形のスルホン形のスル
ホン系単量体の割合が1%〜50%(数値基準で) 好
ましくは3%〜15%である場合に、好ましくは水不溶
性共重合体である。 [0058] 共重合体の製造は、それ自体周知である。フランス特許
第2.076.854号明細書に記載された共重合方法
は、有利に用いられる。 [0059] 本発明に適したスルホン系単量体として、ビニルスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アリル
オキシ−およびメタリルオキシエチルスルホン酸、スチ
レンスルホン酸、ビニルオキシベンゼンスルホン酸、ア
リルオキシ−およびメタリルオキシ−ベンゼンスルホン
酸およびこれらの種々の酸の塩、好ましくはこれらのア
ルカリ金属塩を挙げることができる。 [0060] 本発明に適した非イオン系およびイオン化不可能オレフ
ィン系不飽和単量体としては、ブタジェンおよびスチレ
ンのようなエチレン系炭化水素、塩化ビニルおよび塩化
ビニリデン、ビニルエーテル、ブテノン、フェニルビニ
ルケトンおよびメチルイソプロピルケトンのような不飽
和ケトン、カルボン酸のビニルエステル例えばメチル、
エチル、プロピル、ブチル、またはβ−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、メタクリレート、マレエート、フマレ
ート、シトラコネート、メサコネート、イタコネートお
よびアコニテートのようなモノ−またはポリカルボン酸
不飽和脂肪族酸のホーメート、アセテート、プロピオネ
ート、ブチレートおよびベンゾエートを挙げることがで
きる。 [0061] これらの共重合体は、それ自体周知であり、しかも米国
特許第4,749,619号およびフランス特許第2,
105,502号明細書に特に記載されている[006
2] 最良の性能特性が得られるホスパール(Hospal)
製の商品名AN69の共重合体のようなアクリロニトリ
ルおよびメタリルスルホン酸ナトリウムをベースとする
共重合体が有利に用いられる。 [0063] 用いられる疎水性重合体および共重合体の化学的性質に
よって、これらの2種の重合体の各割合は、本発明によ
る膜を得るために調節されなければならない。 [0064] すなわち、膜がPVDFおよび共重合体をベースとする
場合、良好な寸法安定性を示す膜を得るために7073
0を越える全PVDF/共重合体質量比を選ぶことが推
奨される。さらに、分離層の外表面で十分な濃縮度の利
点を有するために、99/1を越えない全PVDF/共
重合体質量比を選ぶ。さらに、この正確な場合、951
5〜80/20の全PVDF/共重合体質量比を選ぶの
が好ましい。 [0065] 他方、膜がポリアリールスルホンおよび共重合体をベー
スとする場合、本発明による膜は、前記の場合よりも高
い共重合体の全割合で製造できる。全ポリアリーレンス
ルホン/共重合体質量比は、少なくとも60/40が好
ましい。この比は少なくとも70/30が一層好ましい
。 [0066] しかしながら、下記の記載に説明されるように、疎水性
重合体および共重合体の各々の割合の下限および上限値
はこれらの膜の製造に用いられるプロセスにも依存し得
る。 [0067] 本発明のこれ以上の主題は、下記の工程[0068] a) −少なくとも1種の疎水性重合体、−水性媒質に
不溶性の、アクリロニトリル、所望ならば塩形の少なく
とも1種のスルホン系単量体および所望ならば少なくと
も1種の非イオン性およびイオン化不可能オレフィン系
不飽和第3単量体をベースとする少なくとも1種の共重
合体、未支持膜を40℃において乾燥状態から湿潤状態
に変化した場合に未支持膜の寸法変化が+3%を越えな
いように、しかもこのように製造された溶液中の各々の
割合が調節され、 [0069] −その沸騰温度が溶液の加工温度よりも高い、疎水性重
合体および共重合体用の少なくとも1種の有機溶媒、 [00701 一所望により少なくとも1種の非溶媒、所望ならば有機
溶媒混和性の共重合体用の非溶媒からなり、疎水性重合
体、共重合体、有機溶媒および非溶媒の各々の割合は、 [007月 非溶媒が熱力学的に不安定でありしかも濁ってもよいが
、しかしながら巨視的に均質であり、かつ加工温度にお
いて脱混合を生じない、[0072] 非溶媒の温度低下は、溶液のゲル状態への自然変化を起
こすように調節されている溶液の製造、 [0073] b) このように得られた溶液のダイを通す押出し、[
0074] C) ダイ出口の直後、押出しに続いて、押出物を疎水
性重合体および共重合体に対して化学的に不活性の凝固
液であり、しかもこれに対して[0075] 一疎水性重合体は、親和性を余りまたは全く有さす、[
0076] 一共重合体はその中に可溶性でなく親和性を有する、[
0077] 凝固液と部分的または全接触させることによる凝固操作
、[0078] この凝固操作は、押出物の膜としての凝固を得るに十分
な時間行い、[0079] d) 次いで得られた膜の洗浄、 [0080] e) 続いて、所望ならば膜の乾燥、 を特徴とする、本発明による膜の第1の製造方法である
。 [0081] 本発明による方法の好ましい実施態様により、しかもこ
のように製造された溶液中の各々の割合は、未支持膜が
40℃において乾燥状態から湿潤状態に変化した場合に
未支持膜の寸法変化が+2%を越えないように調節され
ている。 [0082] 押出される溶液は、慎重に不安定性に近い状態に置かれ
る。事実、前記方法によって操作が行われるならば、こ
のような溶液によってのみ共重合体の表面濃縮に到達で
きることが分かる。 [0083] 不安定性に近い状態は、さらに単に冷却するとゲル状態
に自然に変化可能の脱混合に近い状態を意味するように
企図される。視覚的に、この状態は、明澄性がない、す
なわち溶液が濁り、青味がかった外観〜乳白色外観に変
わってもよいものとしてみられる。これは、疎水性重合
および共重合体の非相容性および溶液中の非溶媒の存在
から生じる。 [0084] 表面濃縮の外観は、下記のように確立できる。 [0085] 分離層の表面組成は、光電子分光法(ESCA(Ele
ctron 5pectroscopy for
Chemical Analysis)、lによっ
て求められる。この技術において通常用いられる条件下
で、分析された深さは、約50オングストローム〜10
0オングストロームである。この分析から、分析した層
の共重合体の表面濃度は、膜中の共重合体の平均濃度よ
りも高い。 [0086] さらに、このように求めた共重合体表面濃度の値は、材
料の最外表面における有効濃度の不足値によると思われ
る。 [0087] 事実、分析した深さは、非常に低いが、濃度勾配は分析
した深さにわたって存在し、共重合体濃度が最外表面に
向かって増大することを意味する。 [0088] このことは、角度分布として知られる特別の条件下にE
SCA分析を行うことによって示すことができる。X線
の衝撃下に表面層によって再放射される光電子の受容角
度の減少によって、約100オングストローム〜約10
オングストロームの漸次小さい深さの分析が可能である
。 [0089] 次いで、共重合体濃度は、分析の深さが減少すると増大
する傾向のあることが分り、しかもこれから濃度勾配は
、最も深い分析層から膜の最外表面を形成する実表面層
まで存在することが分かる。 [0090) この濃度勾配は、用いる分析の共通条件に相当して少な
くとも約50オングストローム〜100オングストロー
ムの深さにわたって存在する。 [0091] 表面層の共重合体濃度の指標はまた、水による湿潤性の
測定によっても与えることができる。事実、これは、あ
る表面のトポグラフィ−の場合、水による湿潤性度を求
める膜の最外表面の表面組成である。 [0092] 本発明の主題をなす膜は、水により僅かにまたは全く湿
潤不可能の疎水性重合体と前記に定義された湿潤可能共
重合体の混合物をベースとする。従って、膜は共重合体
の表面濃度が一層高いと比例して一層高い中間の湿潤度
を示す。 [0093] 本発明による膜の水による湿潤度は、ESCA分析によ
って求められる共重合体表面濃度を記憶にとどめて、予
測より一層高いことが分かる。これは、最外層の有効共
重合体濃度は、前記に示す理由のためにESCA分析に
よって与えられる値よりも高いことによるであろうし、
これは実、験によって示される。 [0094] 従って、水による湿潤度は、共重合体表面濃度の評価に
用いることができる。 本発明により、しかも本発明による第1の方法によって
共重合体5重量%〜30重量%(用いた重合体の全量に
対して示した百分率)から得られた膜の場合に、このよ
うな膜の水湿潤性時性は、一般に30重量%より高い表
面層の共重合体濃度に相当する。 [0095] 工程a)による溶液を製造するために、用いる重合体の
含量(用語「重合体」は疎水性重合体および共重合体を
示す)は、一般に溶液の10重量%〜30重量%、好ま
しくは20重量%〜28重量%である。約10%の重合
体の低含量の場合は、製造された膜は、中間の機械的強
さを有する。この場合、これらを平面膜に形成してこれ
らを例えば不織材料によって支持するのが好ましい。二
層高い重合体含量においては、また溶液は、平面膜およ
び中空繊維にも形成できる。 [0096] さらに、少なくとも10重量%の重合体を含有する、重
合体の低含量の溶液は大直径孔の形成を促進し、しかも
プラズマフェレシス膜の製造に有利に用いられる。溶液
の約20重量%〜30重量%の重合体高含量の溶液の結
果、孔が一層小さくしかも血液透析膜の製造に有利に用
いられる膜の形成を生じる。しかしながら、重合体高含
量の溶液は、孔の直径が、例えば延伸によって約数十分
の−マ11開平3−293023 (21) イクロメートルである孔を形成できる条件下に操作を行
う場合、プラズマフェレシス膜の製造に適しているであ
ろう。 [0097] 溶液の重合体30重量%より犬では、得られた膜は、−
層不浸透性である、すなわちこれらの透過性はそれによ
って影響を受ける。 [0098] 本発明による方法により、非溶媒は、疎水性重合体用貧
溶媒または非溶媒として選ばれる。また、これは共重合
体用の貧溶媒または非溶媒であってもよい。さらに、こ
れは少なくとも1種でなければならず、しかも好ましく
は凝固液と混和性でなければならない。 [0099] 溶液中の非溶媒の存在は、これらが接触した場合に、凝
固液に対してその不安定な性質を強める。これによって
、疎水性重合体の共重合体からの分離を促進すると考え
られる。また共重合体の凝固液に対する親和性によって
、分離表面層の十分な共重合体濃縮に到達できるとも考
えられる。 [0100] 非溶媒2重量%〜20重量%を、押出される溶液に導入
し、強力な非溶媒が含まれる場合は、2重量%〜10重
量%が一層好ましい。強力な非溶媒は、溶液と接触され
ると凝固液として用いる場合に非常に沈殿性の非溶媒を
意味するように企図される。 [0101] 非溶媒の例として、アルコール、例えば2−エトキシエ
タノールまたは2−ブトキシェタノール、エチレングリ
コール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコールおよ
び水のようなジオールを挙げることができる。また非溶
媒の混合物も適当であり、好ましくは水のような強力な
非溶媒とグリセリンのような弱い非溶媒の混合物が好ま
しい。 が望ましい。押出しは、ダイから外に出る速度を平均化
するよう心がける。 [0102] 本発明による第1工程にしたがって本溶液を調製するの
に適している有機溶剤177− としでは、N−メチル−2−ピロリドン(NMP) 、
N、N−ジメチルホルムアミド(DMF) N、N−
ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、または
これらの溶剤の混合物をあげることができる。NMPな
らびに/または、DMFのような水と混り合う有機溶剤
を用いるのがより好ましい。 [0103] 疎水性ポリマーとコポリマーを、一般的には、30℃と
120℃の間、より好ましくは50℃と100℃の間の
ゲル化温度より高い温度で、溶解、混合した後曇っては
いるが、それにもかかわらず、肉眼的には均質な溶液が
得られる。 [0104] このようにして調整された溶液を次に押出し成形する。 押出し成形操作は、溶液をスロットダイ中を通過させて
平面状の膜を得るか、軸オリフィスをもち、実質上垂直
に配置させた環状ダイを通して中空のファイバーを得る
ことからなっている。平面状の膜は、例えば、ガラス板
の上で溶液を型どることによっても得ることができる。 [0105] 押出し成形は、それ自体よく知られている種々の技術に
したがって実行することができる。 [0106] ダイから離れるとき、押出し成形された生成物は、それ
が、凝固液と一部または全部接触することにより凝固す
る(段階C)。 [0107] 平面状の膜の形となった、押出された生成物の凝固は、
一般的に、この生成物を凝固液の浴の中に浸すことによ
るか、押出された生成物の1層以上の壁を、凝固液で走
査するか、散布するかによって行われる。 [0108] 押出された産物が、中空ファイバーに成形されるときは
、成形される中空ファイバーの内部表面の凝固は、実際
では、凝固液をダイの軸オリフィスを通して導入するこ
とによって行われる。成形されつつある中空ファイバー
の外側の凝固もそれを凝固液の浴を通過させることによ
っても遂行することができる。さらに代替法としては、
中空ファイバーの内部および外部の凝固は、それを、事
実上同時に凝固液のバスに浸し、そして、その軸溝管を
通して凝固液を通過させることによるか、これらの凝固
操作を時間的に別々に行うことによって、行うことがで
きる。 [0109] 凝固の操作は、本発明にしたがって、膜を得るための決
定的段階の1つをなしている。事実、一方では、この操
作は分離層の形成に貢献し、他方では、この層が表面に
コポリマーが濃縮されることに貢献する。 [0110] その上、平均孔径は、その他の因子の中で凝固液の物理
化学的性質の1つの関数である。したがって、凝固液の
沈澱力が大きい程、平均孔径はそれに比例して小さくな
り、沈澱力が小さい栓孔径はそれに比例して大きくなる
。 [0111] したがって、意図された用途に応じて、凝固液の選択が
行われる。それゆえ、血漿瀉血用膜の製造のためには、
中程度の沈澱を示し、段階(C)において、特定化され
た条件を満たす凝固液が選ばれる。例をあげると、水と
N−メチルピロリドン、グリセロール、または、例えば
メタノール、エタノール、プロパツールおよびブタノー
ルのような、少くとも1種の極性溶媒に基いた混合物を
あげることができる。 [0112] 血液透析用の膜の製造には、高度に沈澱性を示し、段階
(C)の条件を満たす凝固液が選ばれるのがより望まし
い。この場合には、水と少くとも50%の水を含み、そ
して、前項に述べたような1種以上の有機溶媒を含む混
合物が適当である。また、水溶性のアルカリまたはアル
カリ土金属の塩である無機塩の水溶液を用いることも可
能である。 [0113] 50%以上の水を含む混合物、より好ましくは、水単独
を用いると都合がよい。事実、これらの操作条件を用い
てこそ、コポリマーの高濃縮度が得られたのである。 [0114] 凝固の操作を通じて、押出し生成物中に存在する液は、
その結果、徐々に希釈される凝固液によって溶解され、
結果として凝固液は徐々に希釈され、その凝固性はだん
だん顕著でなくなる。凝固液の希釈は、中空ファイバー
の形において押出された産物の内部のチャンネルにおい
て、その内部壁の凝固を通じて起るときより大きい。し
たがって、その沈澱性をできるだけ長く保持し、それゆ
え、コポリマーの表面濃縮をさらに促進するためには、
高流速の凝固液を用いるのがより望ましい。 [0115] さらに望ましくは、比較的ゆっくりした押出しが選ばれ
る。言換えれば、比較的低い溶液流速QCである。事実
、分離層でのコポリマーの濃縮も、押出しが比較的遅い
ときに促進される。20m/分を越えない溶液の押出し
が使用されるのが望ましい。押出しは、ダイから外に出
る速度を平均化するよう心がける。 [0116] 比較的ゆっくりした押出しと、やや高めの凝固液の流速
を用いることも、またより望ましい。 [0117] 本発明にしたがって作られた膜が、その形を保持しつつ
、機械的に圧力をかけることを可能にするのに十分な固
型状態に達すると直ちに、それは、一般的に、特に1つ
以上の駆動式ローラーを含む機械システムによって処理
される。 [0118] 望ましければ、得られる膜は、次に、その多孔性したが
ってその透過性を調節するか、または、生産効率を増す
ために、ひっばりの操作にかける。しかし、このような
ひっばりの操作は、本発明にしたがう膜の生産には必須
ではない。 [0119] 次に、膜に存在する非重合性構成物(溶媒及び非溶媒)
を大部分取除くために、膜を1回以上連続して洗しよう
浴を通過させることによって、洗しよう操作にかける。 有機溶媒としての、特にメタノールのようなアルコール
の水との混合物じょうしな膜は、次に既知の技術にした
がって乾燥する。 [01201 本発明による膜の調製のための2番目の工程は、以下の
工程によって特徴づけられる。 al)−一少くとも1つの疎水性ポリマーその疎水性ポ
リマーとその沸点が溶液の処理工程温度よりも高いコポ
リマーのための少くとも1つの有機溶媒、そして望まし
ければ、有機溶媒と混合しうる疎水性ポリマーについて
の少くとも1つの非溶剤物質 からなる第1溶液の調製 a2)−一アクリロニトリルに基く、少くとも1このイ
オン性、またはイオン化できるオレフィン不飽和結合を
もつモノマーに基く、そして、随意に少くとも1つの非
イオン性、そして、イオン化できないオレフインニ重結
合をもつ3番目のモノマーをベースとすると、少くとも
1つの水不溶性コポリマー、そのコポリマーと、その沸
点が溶液の工程温度よりも高く、そして、第1溶液(段
階al)において使用されたものと同一であれば好都合
である疎水性のポリマーのための少くとも1つの有機溶
媒と、そして、望ましければコポリマーに対する有機溶
媒と混合し得る非溶媒であり、第1溶液(段階al)で
用いられる非溶媒と同一であると有利であるところの疎
水性ポリマーに対する1つの非溶媒、から成立っている
第2溶液の調製。これら2つの溶液のうちの少くとも1
つは、上に定義したように疎水性ポリマーのための少く
とも1つの非溶媒を含まなければないことが理解される
。 a3)−一混合機具の助けを借りて、第非溶媒と第2溶
液を混合すること、支持層を含まない膜の三次元的変動
が、それが乾いた状態から40℃における湿った状態に
変化するとき+3%を越さないように、コポリマーと疎
水性ポリマーのそれぞれの比率を調節すること、そして
、このようにして調製された溶液中の疎水性ポリマー
コポリマーおよび非溶媒のそれぞれの比率を、溶液は、
熱力学的に不安定で曇っているが、それにもかかわらず
、肉眼的に均質であり、操作工程温度において分離を生
じない、−非溶媒温度の低下が、ゲル状態への自動的変
化を起す、ように調節すること。 そして、その後直ちに続いて、発明による最初の工程の
範囲内において、上に列記しである段階(b)、(C)
、(d)、そして望ましければ段階(e)を行うこと。 [0121] 本発明による膜の調製のなりの最初の工程の範囲内にお
いて、上に列記した操作条件と操作工程は、2番目の工
程についても有効性を保っている。 [01221 この種の工程によって、最初の工程の範囲内で処理され
た溶液よりも熱力学的により不安定である濃厚溶液の処
理が可能になる。また、この種の工程により、最初の工
程について使用されたよりも高い押出し速度で作業する
ことが可能である。 [0123] 発明にしたがった膜の調製のための他の工程も考えるこ
とができる。例えば、同時押出し成形の既知の技術を使
用することができる。それは、発明の厳密な範囲内にお
いて、2つの溶液を同時に押出し成形することにある。 すなわち、−一支持層の調製を意図された第1溶液は、
少くとも1つの疎水性ポリマー少くとも1つの溶媒、望
ましければ、少くとも1つの非溶媒、そして、もし望ま
しければ、少くとも1つのコポリマーを含む。 −分離層の調製を意図した第2溶液は、少くとも1つの
コポリマー、少くとも1つの溶媒、望ましければ、少く
とも1つの非溶媒、そして、望ましければ、少くとも1
つの疎水性ポリマーを含み、第2溶液のコポリマー濃度
は、第1溶液のそれよりも高い、そして、この層を凝縮
液と接触させることにより、分離層の凝固操作を完遂す
ることにある。調製された膜が、中空ファイバーである
が平面の膜であるかによって、同時押出し成形は、それ
ぞれ凝固液を導入するための中央に日清を有する同心円
型開口か、もしくはスロットの形をした平行の開口部を
含むダイを通して遂行される。 [0124] 本発明による膜は、血液透析および/または限外濾過、
または血漿瀉血に使用すると有益である。 [0125] 以下に続く例は、本発明を制限するものではなく、具体
的説明のため与えられそれを如何に実際に行うことがで
きるかを示すものである。 [0126] 典型的な膜の特性を明らかにするために用いられる操作
法は、以下の如くである。すな才つち、 [0127] へ′局の面′″″組゛ これは、光電子分光法(ESCA)によって決定される
。約150x150μm2の表面領域が検査される。分
析の一般的条件の下での検討された深さは、約50から
100Aである。 [0128] Csは、このようにして分析した表層の平均コポリマー
濃度を表す。 [0129] その上、角分布を用いたESCA分析の場合には、極め
て小さい厚さ、すなわち、IOA未満の表面層における
コポリマーの濃度を明確にするために、外挿法を使用す
ることが、一般に可能である。Cosは、最外層におけ
るコポリマーの濃度のこのようにして得た値を表す。C
mは、膜におけるコポリマーの平均の質量濃度を表す。 Cs、CosおよびCmは、重量による百分率で表され
る。 [01301 湿閏性 膜の湿潤性は、膜上の液体の接触角度θによって定義さ
れる。平面の表面上では、それは、θを測定するために
使用される液体の沈着小滴によって、在来法によって決
定される。
とも1種のアクリロニトリル共重合体からなり、特に血
液透析および(または)限外ろ過またはプラズマフェレ
シスを用いて人工腎臓により血漿または血液のような人
体または動物体に戻すように企図された生体液の処理に
適した非対称半透膜に関する。 [0002] 本発明のこれ以上の主題は、この膜の製造方法である。 [0003] アクリロニトリル共重合体をベースとする血液処理用半
透膜は既知である。最も満足なものの中で、フランス特
許第2,529,464号明細書に記載されたものが挙
げられる。実際には、これらには非対称型でその厚さ中
に実質的に均一である均質準多孔性構造を有する半透性
中空繊維が含まれる。これらの繊維は、アクリロニトリ
ルおよび塩の形であってもよいスルホン基を有するオレ
フィン系不飽和コモノマーの共重合体からなる。 [00,04] これらの繊維は、均質なゲル構造物が得られるまで、ダ
イを去る重合体溶液の温度を低下し、次いで洗浄操作お
よび延伸操作によって得られる。このプロセスによって
、透析および限外ろ適用の著しい透過性特性を有し、し
かも優れた生体親和性を示す中空繊維が製造される。 [0005] しかしながら、これらの膜は、若干の欠点を有す−る。 すなわち、これらの膜は湿り状態で貯蔵するかまたは低
蒸気圧の吸湿性物質、例えばグリセリンで含浸かれなけ
ればならず、そうでなければこれらはその透過性および
その機械的特性を不可逆的に失い、しかも従って血液透
析に使用できなくなるであろう。 [0006] 疎水性重合体および親水性重合体からなり、しかも血液
処理に用いられる非対称半透膜は医療分野で知られてい
る。 [0007) 例えば、欧州特許第168,783号明細書には、疎水
性重合体および水溶性であるように選ばれ、しかも細孔
形成剤として用いられる親水性重合体をベースとする微
孔性膜が記載され、この親水性重合体は、事実、大部分
、ダイ出口で沈殿液によって抽出される。残留親水性重
合体はまた、水性媒質によっても抽出でき、しかもこれ
は医療用途において望ましくない。 [0008] 他の技術分野、すなわち工業的限外ろ過および(または
)ミクロろ過の分野において、米国特許第4,810,
384号明細書には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF
)および親水性重合体をベースとする親水性かつ乾燥可
能半透膜が開示されている。親水性重合体の例として、
この特許明細書には、アクリロニトリルおよびスルホン
基を含有する単量体の共重合体、および特にアクリロニ
トリルとメタリルスルホン酸ナトリウムと所望ならばメ
タクリル酸メチルの共重合体が記載されている。この特
許明細書により、この膜は、PVDFと親水性重合体の
均質溶液から得られ、この溶液は何形され次いで凝固さ
れる。得られた膜は、半透性、親水性かつ乾燥可能(そ
の特性を失うことなく)である。 [0009] 本発明の目的は、人体または動物体に戻すように企図さ
れた生体液の処理に適し、しかも前記先行技術の膜と比
較した場合に著しい向上を示す半透膜である。 [0010] さらに正確には、本発明の目的は、その性能特性(特に
透過性および生体親和性)が高く、しかもフランス特許
第2,529,464号明細書に記載された半透膜によ
って得られるものに近く、または等しくあるいはこれよ
りも優れ、しかも後者の欠点を有しない半透膜である。 [0011] すなわち、求めるものは、前記の先行技術の膜よりも一
層満足に下記の仕様に相当する半透膜である。 [0012] 一良好な透水性、 [0013] 一企図された医療用途、プラズマフェレシスまたは血液
透析によって求められる大きさの分子に対する選択的透
過性。例えば、血液透析において、その分子量がアルブ
ミンのものより高いかまたは等しい血液蛋白質を透過せ
ずに、尿素、クレアチニンのような代謝産物、「平均分
子」および−層高分子量の溶質を透過可能でなければな
らない。 [0014] 一良好な生体親和性、 [00153 −十分な機械的性質、および特に、膜が乾燥状態から湿
潤状態に変化した場合に、良好な剛性および良好な寸法
安定性。 [0016] 生体親和性の用語は、生体パラメーターに余りまたは全
く変化を生じない生物学的に相容性の膜を意味するよう
に意図される。さらに正確には、膜が生物の2種の主要
な防御機構、すなわち止血および免疫性に対して不活性
を示す場合に、膜は生体親和性である。 [0017] 止血は、とりわけ血液が血栓形成面に接触した場合に、
起こる凝固の現象により、血液の損失に対する保護を生
物に与える。本研究において、膜の血栓形成性すなわち [0018] 一一般にそれ自体生体物質、特にβ−トロンボグロブリ
ン(βTG)の放出または発生によって示す血小板活性
化および[0019] −フィブリン凝塊を得る点でフィブリノゲンの開裂から
生じる第1ペプチドである血漿繊維素ペプチドA (F
PA)のような凝固の活性化の指標を特徴づけるために
凝固の活性化の初期マーカーを用いる。 [0020] 免疫性は、生物に、任意の異物質に対して、かつ本発明
者らの場合は、膜に対して防御を与える。同時に最も敏
感であり、しかも免疫反応の生起を特徴づけるために最
も良く知られているパラメーターは、[0021] 一補体(C3a)の活性化されたC3蛋白質の定量によ
る補体系の活性化、[00223 一白血球によって放出された化学的メーディエーターで
あるプロティナーゼ(エラスターゼ) [0023] である。 [0024] 現在知られている最も生体親和性血液透析膜は、フラン
ス特許第2,529゜464号明細書の主題をなす膜で
ある。本発明の目的は、フランス特許第2,529.4
64号明細書に記載された膜のものに近いか、またはそ
れよりも優れている生体親和性を有する優れた機械的性
質を有する半透膜である。 [0025] 本発明の他の目的は、フランス特許第2,529,46
4号明細書に記載された膜と対照的に、膜の保存のため
のどのような特別の物理的または化学的処理の不存在下
に乾燥状態から湿潤状態に変化するかまたはこの逆の場
合に膜がその特性を保持する半透膜である。 [0026] 本発明の他の目的は、どのような毒性、特に生体液(血
液、血漿など)のような水性媒質または透析流体によっ
て抽出可能の物質のない半透膜である。 [0027] 本発明の他の目的は、化学反応を含まずしかも処理の間
に抽出可能の特別の添加剤の存在を要しない温和な条件
によりこのような半透膜の簡単な製造方法を提案し、従
って反応残留物の痕跡のない膜を取得できることである
。 [0028] これらの種々の目的に到達するために、本発明は、支持
層および少なくとも1種の分離層と呼ばれる少なくとも
1種の準多孔性または微孔性あるいは緻密な表面層を含
み、血液または血漿のような人体または動物体に戻され
るように企図された生体液の処理に適した非対称半透膜
を提供し、この膜は、[0029] 一膜が少なくとも1種の疎水性重合体および少なくとも
1種の水溶性共重合体をベースとし、前記共重合体(以
下共重合体と呼ぶ)はアクリロニトリル、所望により塩
形の少なくとも1種のスルホン系単量体、および所望に
より、少なくとも1種の非イオン系およびイオン化不可
能オレフィン系不飽和第3単量体、をベースとし、 [0030] −分離層中の共重合体の表面濃度は膜中の平均共重合体
濃度より高く、[0031] この膜は乾燥状態において水で湿潤可能であり、[00
32] 一しかもこのように製造された溶液中の各々の割合は、
未支持膜が40℃において乾燥状態から湿潤状態に変化
した場合に未支持膜の寸法変化が+3%を越えないよう
に調節される [0033] ことを特徴とする。 [0034] 水で湿潤可能の半透膜は、圧力のような応力なしに水に
よる透過が自発的である場合の膜を意味するように企図
される。 [0035] 乾燥状態は、周囲雰囲気による膜の湿度安定性を意味す
るように企図される。 この状態において、通気オーブンにおいて40℃で24
時間処理して得られた膜の重量減少は0.5%未満であ
る。 [0036] 本発明の好ましい実施態様により、しかもこのように製
造された溶液中の各々の割合は、40℃において未支持
膜が乾燥状態から湿潤状態に変化した場合に未支持膜の
寸法変化が+2%を越えないように調節される。さらに
、これらの条件下で、収縮現象は起こらない。 [0037] 本発明により、「非対称半透膜」の表現は、−層小寸法
の細孔内の膜の残部と異なる1層(または2層)の表面
層を有する任意の半透膜を示し、しかもこれは特にいわ
ゆる細孔勾配構造を有する膜を含む。表面層の細孔の寸
法は、企図した用途によって変化できる。 [0038] 血液透析において、細孔径は、一般に約数百オングスト
ロームまたはそれ以下である。表面層は、細孔径が10
オングストローム未満である場合に緻密であると言われ
る。細孔径が10オングストローム〜数百オングストロ
ームで変化する場合、層は、準多孔性と呼ばれる。プラ
ズマフェレシスにおいて、細孔径は、約数十分の一マイ
クロメートルであり、次いで表面層は、微孔性であると
いわれる。このような表面層は、特別の寸法より大きい
分子の選択的排除の大部分の原因である活性分離層を形
成する。この層は、処理される生体液と接触して配置さ
れるのが有利である。説明の残部において、表面層は、
分離層と呼ばれ、しかも膜の残部は支持層と呼ばれる。 [0039] 本発明による膜の厚さにより細孔の平均寸法の変動は、
全体に連続であってもよく、この構造は細孔勾配を有す
ると呼ばれる。 [0040] 本発明による膜の厚さによる細孔の平均寸法の変動はま
た不連続であってもよい、すなわち、分離層の微細孔お
よび支持層の著しく大きい寸法の細孔であってもよい。 例えば、支持層は、空胞を有するかまたは有しない指型
構造および(または)胞状構造を有してもよい。 [0041] 本発明による膜は、重合体の混合物からなり、特に良好
な寸法安定性を得るための限られた共重合体含量からな
るが、目標の目的に到達できることが驚Xべきこと、に
分かった。膜の共重合体の最大の許容し得る全含量は、
特に用いる疎水性重合体の化学的性質の関数である。4
0重量%(重合体の全量に対して示す%)を越えない膜
の全共重合体含量を選ぶのが好ましい。最良の性能は、
共重合体の30重量%より多くを含有しない膜で得られ
た。 [0042] また、本発明による膜の性能特性は、共重合体の分離層
の表面濃度に関することも分かった。従って、この濃縮
は現在知られている最良の膜に分類できる本発明による
膜の良好な生体親和性の原因である。また、本発明によ
る膜は、膜が乾燥状態の場合においても高い水圧透過性
を確実にするに十分親水性である。分離層(以下「表面
層」と呼ぶ)の最外表面における共重合体の表面濃度は
、少なくとも30重量%が好ましい。事実、本発明によ
る膜によって、最良の性能特性が得られるのはこのよう
な表面濃度である。 [0043] 米国特許第4,810,384号明細書に記載の膜は、
共重合体の表面濃縮を何ら有しないことが分かる。 [0044] 本発明による半透膜は、下記の性質の組み合せを示すの
が有利である。 [0045] 一企図された用途の関数として調節可能の中〜高水圧対
流透過率、[0046] 一企図された医療用途により特定された寸法の分子に対
する拡散透過率および選択率、 [0047] −特に抽出可能物質の不存在による毒性の欠如。さらに
、本発明による膜は、その保存のためのどのような特別
の処理、例えば、吸湿性物質の沈漬を要しない膜である
。同様に、本発明による膜は、ドイツ工業規格58,3
61.4部に記載された実験条件下に溶血を生じなく、
さらに本発明による膜は細胞毒性でない[0048] 一止血および免疫性の両者の観点から良好な生体親和性
、[0049] 一膜が乾燥状態から湿潤状態に変化するかまたはその逆
の場合の満足な機械的特性、特に良好な寸法安定性およ
び良好な剛性。この剛性は、本発明による膜が中空繊維
に形成される場合、処理装置内に何ら特別の方法で繊維
束を繊維内に流体の良好な循環を有するように組立てる
必要がないようなものである。 [0050] 前記のように、本発明による半透膜は、平面膜または中
空繊維の形であってもよい。中空繊維の形で、膜は外径
的1,000マイクロメートルまたはそれ以下、好まし
くは500マイクロメートル未満および一般に10マイ
クロメートル〜200マイクロメートル、好ましくは2
0マイクロメートル〜80マイクロメートルである肉厚
を有する。 [0051] 膜が中空繊維の形の場合、分離層は、繊維の内壁上に位
置するのが有利である。所望ならば、膜は、また外壁上
に分離層を含んでもよい。 [0052] 膜が平面膜の形の場合、本発明による膜の厚さは一般に
10マイクロメートル〜500マイクロメートル、好ま
しくは20マイクロメートル〜300マイクロメートル
で変化する。 [0053] 本発明により、「疎水性重合体」は、水性媒質に対して
親水性が余りなく、しかも膜が乾燥状態から湿潤状態に
変化した場合に良好な寸法安定性を有する重合体を意味
するように企図される。選ばれた疎水性重合体は、好ま
しくは、膜が半透膜の形に変換した場合に、後者は膜が
乾燥状態から湿潤状態に変化した場合に0.5%を越え
ない厚さまたは長さの変化を示すものである。さらに、
選ばれた疎水性重合体が毒性であってはならず、特に抽
出可能物質を含有してはならないことは明らかである。 [0054] ポリアリールスルホン、ポリフッ化ビニリデン(PVD
F)およびポリ塩化ビニルは、本発明に適した疎水性重
合体の例として挙げることができる。本発明に適したポ
リアリールスルホンの中で、特に選ばれたものは下記単
位[0055] または [0056] を含有するポリアリールスルホンである。単位a)のポ
リアリールスルホンは、普通ポリスルホンまたはPSF
と呼ばれる。単位b)のポリアリールスルホンはポリエ
ーテルスルホンまたはPESと呼ばれる。 [0057] 選ばれた共重合体は、任意には塩形のスルホン形のスル
ホン系単量体の割合が1%〜50%(数値基準で) 好
ましくは3%〜15%である場合に、好ましくは水不溶
性共重合体である。 [0058] 共重合体の製造は、それ自体周知である。フランス特許
第2.076.854号明細書に記載された共重合方法
は、有利に用いられる。 [0059] 本発明に適したスルホン系単量体として、ビニルスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アリル
オキシ−およびメタリルオキシエチルスルホン酸、スチ
レンスルホン酸、ビニルオキシベンゼンスルホン酸、ア
リルオキシ−およびメタリルオキシ−ベンゼンスルホン
酸およびこれらの種々の酸の塩、好ましくはこれらのア
ルカリ金属塩を挙げることができる。 [0060] 本発明に適した非イオン系およびイオン化不可能オレフ
ィン系不飽和単量体としては、ブタジェンおよびスチレ
ンのようなエチレン系炭化水素、塩化ビニルおよび塩化
ビニリデン、ビニルエーテル、ブテノン、フェニルビニ
ルケトンおよびメチルイソプロピルケトンのような不飽
和ケトン、カルボン酸のビニルエステル例えばメチル、
エチル、プロピル、ブチル、またはβ−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、メタクリレート、マレエート、フマレ
ート、シトラコネート、メサコネート、イタコネートお
よびアコニテートのようなモノ−またはポリカルボン酸
不飽和脂肪族酸のホーメート、アセテート、プロピオネ
ート、ブチレートおよびベンゾエートを挙げることがで
きる。 [0061] これらの共重合体は、それ自体周知であり、しかも米国
特許第4,749,619号およびフランス特許第2,
105,502号明細書に特に記載されている[006
2] 最良の性能特性が得られるホスパール(Hospal)
製の商品名AN69の共重合体のようなアクリロニトリ
ルおよびメタリルスルホン酸ナトリウムをベースとする
共重合体が有利に用いられる。 [0063] 用いられる疎水性重合体および共重合体の化学的性質に
よって、これらの2種の重合体の各割合は、本発明によ
る膜を得るために調節されなければならない。 [0064] すなわち、膜がPVDFおよび共重合体をベースとする
場合、良好な寸法安定性を示す膜を得るために7073
0を越える全PVDF/共重合体質量比を選ぶことが推
奨される。さらに、分離層の外表面で十分な濃縮度の利
点を有するために、99/1を越えない全PVDF/共
重合体質量比を選ぶ。さらに、この正確な場合、951
5〜80/20の全PVDF/共重合体質量比を選ぶの
が好ましい。 [0065] 他方、膜がポリアリールスルホンおよび共重合体をベー
スとする場合、本発明による膜は、前記の場合よりも高
い共重合体の全割合で製造できる。全ポリアリーレンス
ルホン/共重合体質量比は、少なくとも60/40が好
ましい。この比は少なくとも70/30が一層好ましい
。 [0066] しかしながら、下記の記載に説明されるように、疎水性
重合体および共重合体の各々の割合の下限および上限値
はこれらの膜の製造に用いられるプロセスにも依存し得
る。 [0067] 本発明のこれ以上の主題は、下記の工程[0068] a) −少なくとも1種の疎水性重合体、−水性媒質に
不溶性の、アクリロニトリル、所望ならば塩形の少なく
とも1種のスルホン系単量体および所望ならば少なくと
も1種の非イオン性およびイオン化不可能オレフィン系
不飽和第3単量体をベースとする少なくとも1種の共重
合体、未支持膜を40℃において乾燥状態から湿潤状態
に変化した場合に未支持膜の寸法変化が+3%を越えな
いように、しかもこのように製造された溶液中の各々の
割合が調節され、 [0069] −その沸騰温度が溶液の加工温度よりも高い、疎水性重
合体および共重合体用の少なくとも1種の有機溶媒、 [00701 一所望により少なくとも1種の非溶媒、所望ならば有機
溶媒混和性の共重合体用の非溶媒からなり、疎水性重合
体、共重合体、有機溶媒および非溶媒の各々の割合は、 [007月 非溶媒が熱力学的に不安定でありしかも濁ってもよいが
、しかしながら巨視的に均質であり、かつ加工温度にお
いて脱混合を生じない、[0072] 非溶媒の温度低下は、溶液のゲル状態への自然変化を起
こすように調節されている溶液の製造、 [0073] b) このように得られた溶液のダイを通す押出し、[
0074] C) ダイ出口の直後、押出しに続いて、押出物を疎水
性重合体および共重合体に対して化学的に不活性の凝固
液であり、しかもこれに対して[0075] 一疎水性重合体は、親和性を余りまたは全く有さす、[
0076] 一共重合体はその中に可溶性でなく親和性を有する、[
0077] 凝固液と部分的または全接触させることによる凝固操作
、[0078] この凝固操作は、押出物の膜としての凝固を得るに十分
な時間行い、[0079] d) 次いで得られた膜の洗浄、 [0080] e) 続いて、所望ならば膜の乾燥、 を特徴とする、本発明による膜の第1の製造方法である
。 [0081] 本発明による方法の好ましい実施態様により、しかもこ
のように製造された溶液中の各々の割合は、未支持膜が
40℃において乾燥状態から湿潤状態に変化した場合に
未支持膜の寸法変化が+2%を越えないように調節され
ている。 [0082] 押出される溶液は、慎重に不安定性に近い状態に置かれ
る。事実、前記方法によって操作が行われるならば、こ
のような溶液によってのみ共重合体の表面濃縮に到達で
きることが分かる。 [0083] 不安定性に近い状態は、さらに単に冷却するとゲル状態
に自然に変化可能の脱混合に近い状態を意味するように
企図される。視覚的に、この状態は、明澄性がない、す
なわち溶液が濁り、青味がかった外観〜乳白色外観に変
わってもよいものとしてみられる。これは、疎水性重合
および共重合体の非相容性および溶液中の非溶媒の存在
から生じる。 [0084] 表面濃縮の外観は、下記のように確立できる。 [0085] 分離層の表面組成は、光電子分光法(ESCA(Ele
ctron 5pectroscopy for
Chemical Analysis)、lによっ
て求められる。この技術において通常用いられる条件下
で、分析された深さは、約50オングストローム〜10
0オングストロームである。この分析から、分析した層
の共重合体の表面濃度は、膜中の共重合体の平均濃度よ
りも高い。 [0086] さらに、このように求めた共重合体表面濃度の値は、材
料の最外表面における有効濃度の不足値によると思われ
る。 [0087] 事実、分析した深さは、非常に低いが、濃度勾配は分析
した深さにわたって存在し、共重合体濃度が最外表面に
向かって増大することを意味する。 [0088] このことは、角度分布として知られる特別の条件下にE
SCA分析を行うことによって示すことができる。X線
の衝撃下に表面層によって再放射される光電子の受容角
度の減少によって、約100オングストローム〜約10
オングストロームの漸次小さい深さの分析が可能である
。 [0089] 次いで、共重合体濃度は、分析の深さが減少すると増大
する傾向のあることが分り、しかもこれから濃度勾配は
、最も深い分析層から膜の最外表面を形成する実表面層
まで存在することが分かる。 [0090) この濃度勾配は、用いる分析の共通条件に相当して少な
くとも約50オングストローム〜100オングストロー
ムの深さにわたって存在する。 [0091] 表面層の共重合体濃度の指標はまた、水による湿潤性の
測定によっても与えることができる。事実、これは、あ
る表面のトポグラフィ−の場合、水による湿潤性度を求
める膜の最外表面の表面組成である。 [0092] 本発明の主題をなす膜は、水により僅かにまたは全く湿
潤不可能の疎水性重合体と前記に定義された湿潤可能共
重合体の混合物をベースとする。従って、膜は共重合体
の表面濃度が一層高いと比例して一層高い中間の湿潤度
を示す。 [0093] 本発明による膜の水による湿潤度は、ESCA分析によ
って求められる共重合体表面濃度を記憶にとどめて、予
測より一層高いことが分かる。これは、最外層の有効共
重合体濃度は、前記に示す理由のためにESCA分析に
よって与えられる値よりも高いことによるであろうし、
これは実、験によって示される。 [0094] 従って、水による湿潤度は、共重合体表面濃度の評価に
用いることができる。 本発明により、しかも本発明による第1の方法によって
共重合体5重量%〜30重量%(用いた重合体の全量に
対して示した百分率)から得られた膜の場合に、このよ
うな膜の水湿潤性時性は、一般に30重量%より高い表
面層の共重合体濃度に相当する。 [0095] 工程a)による溶液を製造するために、用いる重合体の
含量(用語「重合体」は疎水性重合体および共重合体を
示す)は、一般に溶液の10重量%〜30重量%、好ま
しくは20重量%〜28重量%である。約10%の重合
体の低含量の場合は、製造された膜は、中間の機械的強
さを有する。この場合、これらを平面膜に形成してこれ
らを例えば不織材料によって支持するのが好ましい。二
層高い重合体含量においては、また溶液は、平面膜およ
び中空繊維にも形成できる。 [0096] さらに、少なくとも10重量%の重合体を含有する、重
合体の低含量の溶液は大直径孔の形成を促進し、しかも
プラズマフェレシス膜の製造に有利に用いられる。溶液
の約20重量%〜30重量%の重合体高含量の溶液の結
果、孔が一層小さくしかも血液透析膜の製造に有利に用
いられる膜の形成を生じる。しかしながら、重合体高含
量の溶液は、孔の直径が、例えば延伸によって約数十分
の−マ11開平3−293023 (21) イクロメートルである孔を形成できる条件下に操作を行
う場合、プラズマフェレシス膜の製造に適しているであ
ろう。 [0097] 溶液の重合体30重量%より犬では、得られた膜は、−
層不浸透性である、すなわちこれらの透過性はそれによ
って影響を受ける。 [0098] 本発明による方法により、非溶媒は、疎水性重合体用貧
溶媒または非溶媒として選ばれる。また、これは共重合
体用の貧溶媒または非溶媒であってもよい。さらに、こ
れは少なくとも1種でなければならず、しかも好ましく
は凝固液と混和性でなければならない。 [0099] 溶液中の非溶媒の存在は、これらが接触した場合に、凝
固液に対してその不安定な性質を強める。これによって
、疎水性重合体の共重合体からの分離を促進すると考え
られる。また共重合体の凝固液に対する親和性によって
、分離表面層の十分な共重合体濃縮に到達できるとも考
えられる。 [0100] 非溶媒2重量%〜20重量%を、押出される溶液に導入
し、強力な非溶媒が含まれる場合は、2重量%〜10重
量%が一層好ましい。強力な非溶媒は、溶液と接触され
ると凝固液として用いる場合に非常に沈殿性の非溶媒を
意味するように企図される。 [0101] 非溶媒の例として、アルコール、例えば2−エトキシエ
タノールまたは2−ブトキシェタノール、エチレングリ
コール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコールおよ
び水のようなジオールを挙げることができる。また非溶
媒の混合物も適当であり、好ましくは水のような強力な
非溶媒とグリセリンのような弱い非溶媒の混合物が好ま
しい。 が望ましい。押出しは、ダイから外に出る速度を平均化
するよう心がける。 [0102] 本発明による第1工程にしたがって本溶液を調製するの
に適している有機溶剤177− としでは、N−メチル−2−ピロリドン(NMP) 、
N、N−ジメチルホルムアミド(DMF) N、N−
ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、または
これらの溶剤の混合物をあげることができる。NMPな
らびに/または、DMFのような水と混り合う有機溶剤
を用いるのがより好ましい。 [0103] 疎水性ポリマーとコポリマーを、一般的には、30℃と
120℃の間、より好ましくは50℃と100℃の間の
ゲル化温度より高い温度で、溶解、混合した後曇っては
いるが、それにもかかわらず、肉眼的には均質な溶液が
得られる。 [0104] このようにして調整された溶液を次に押出し成形する。 押出し成形操作は、溶液をスロットダイ中を通過させて
平面状の膜を得るか、軸オリフィスをもち、実質上垂直
に配置させた環状ダイを通して中空のファイバーを得る
ことからなっている。平面状の膜は、例えば、ガラス板
の上で溶液を型どることによっても得ることができる。 [0105] 押出し成形は、それ自体よく知られている種々の技術に
したがって実行することができる。 [0106] ダイから離れるとき、押出し成形された生成物は、それ
が、凝固液と一部または全部接触することにより凝固す
る(段階C)。 [0107] 平面状の膜の形となった、押出された生成物の凝固は、
一般的に、この生成物を凝固液の浴の中に浸すことによ
るか、押出された生成物の1層以上の壁を、凝固液で走
査するか、散布するかによって行われる。 [0108] 押出された産物が、中空ファイバーに成形されるときは
、成形される中空ファイバーの内部表面の凝固は、実際
では、凝固液をダイの軸オリフィスを通して導入するこ
とによって行われる。成形されつつある中空ファイバー
の外側の凝固もそれを凝固液の浴を通過させることによ
っても遂行することができる。さらに代替法としては、
中空ファイバーの内部および外部の凝固は、それを、事
実上同時に凝固液のバスに浸し、そして、その軸溝管を
通して凝固液を通過させることによるか、これらの凝固
操作を時間的に別々に行うことによって、行うことがで
きる。 [0109] 凝固の操作は、本発明にしたがって、膜を得るための決
定的段階の1つをなしている。事実、一方では、この操
作は分離層の形成に貢献し、他方では、この層が表面に
コポリマーが濃縮されることに貢献する。 [0110] その上、平均孔径は、その他の因子の中で凝固液の物理
化学的性質の1つの関数である。したがって、凝固液の
沈澱力が大きい程、平均孔径はそれに比例して小さくな
り、沈澱力が小さい栓孔径はそれに比例して大きくなる
。 [0111] したがって、意図された用途に応じて、凝固液の選択が
行われる。それゆえ、血漿瀉血用膜の製造のためには、
中程度の沈澱を示し、段階(C)において、特定化され
た条件を満たす凝固液が選ばれる。例をあげると、水と
N−メチルピロリドン、グリセロール、または、例えば
メタノール、エタノール、プロパツールおよびブタノー
ルのような、少くとも1種の極性溶媒に基いた混合物を
あげることができる。 [0112] 血液透析用の膜の製造には、高度に沈澱性を示し、段階
(C)の条件を満たす凝固液が選ばれるのがより望まし
い。この場合には、水と少くとも50%の水を含み、そ
して、前項に述べたような1種以上の有機溶媒を含む混
合物が適当である。また、水溶性のアルカリまたはアル
カリ土金属の塩である無機塩の水溶液を用いることも可
能である。 [0113] 50%以上の水を含む混合物、より好ましくは、水単独
を用いると都合がよい。事実、これらの操作条件を用い
てこそ、コポリマーの高濃縮度が得られたのである。 [0114] 凝固の操作を通じて、押出し生成物中に存在する液は、
その結果、徐々に希釈される凝固液によって溶解され、
結果として凝固液は徐々に希釈され、その凝固性はだん
だん顕著でなくなる。凝固液の希釈は、中空ファイバー
の形において押出された産物の内部のチャンネルにおい
て、その内部壁の凝固を通じて起るときより大きい。し
たがって、その沈澱性をできるだけ長く保持し、それゆ
え、コポリマーの表面濃縮をさらに促進するためには、
高流速の凝固液を用いるのがより望ましい。 [0115] さらに望ましくは、比較的ゆっくりした押出しが選ばれ
る。言換えれば、比較的低い溶液流速QCである。事実
、分離層でのコポリマーの濃縮も、押出しが比較的遅い
ときに促進される。20m/分を越えない溶液の押出し
が使用されるのが望ましい。押出しは、ダイから外に出
る速度を平均化するよう心がける。 [0116] 比較的ゆっくりした押出しと、やや高めの凝固液の流速
を用いることも、またより望ましい。 [0117] 本発明にしたがって作られた膜が、その形を保持しつつ
、機械的に圧力をかけることを可能にするのに十分な固
型状態に達すると直ちに、それは、一般的に、特に1つ
以上の駆動式ローラーを含む機械システムによって処理
される。 [0118] 望ましければ、得られる膜は、次に、その多孔性したが
ってその透過性を調節するか、または、生産効率を増す
ために、ひっばりの操作にかける。しかし、このような
ひっばりの操作は、本発明にしたがう膜の生産には必須
ではない。 [0119] 次に、膜に存在する非重合性構成物(溶媒及び非溶媒)
を大部分取除くために、膜を1回以上連続して洗しよう
浴を通過させることによって、洗しよう操作にかける。 有機溶媒としての、特にメタノールのようなアルコール
の水との混合物じょうしな膜は、次に既知の技術にした
がって乾燥する。 [01201 本発明による膜の調製のための2番目の工程は、以下の
工程によって特徴づけられる。 al)−一少くとも1つの疎水性ポリマーその疎水性ポ
リマーとその沸点が溶液の処理工程温度よりも高いコポ
リマーのための少くとも1つの有機溶媒、そして望まし
ければ、有機溶媒と混合しうる疎水性ポリマーについて
の少くとも1つの非溶剤物質 からなる第1溶液の調製 a2)−一アクリロニトリルに基く、少くとも1このイ
オン性、またはイオン化できるオレフィン不飽和結合を
もつモノマーに基く、そして、随意に少くとも1つの非
イオン性、そして、イオン化できないオレフインニ重結
合をもつ3番目のモノマーをベースとすると、少くとも
1つの水不溶性コポリマー、そのコポリマーと、その沸
点が溶液の工程温度よりも高く、そして、第1溶液(段
階al)において使用されたものと同一であれば好都合
である疎水性のポリマーのための少くとも1つの有機溶
媒と、そして、望ましければコポリマーに対する有機溶
媒と混合し得る非溶媒であり、第1溶液(段階al)で
用いられる非溶媒と同一であると有利であるところの疎
水性ポリマーに対する1つの非溶媒、から成立っている
第2溶液の調製。これら2つの溶液のうちの少くとも1
つは、上に定義したように疎水性ポリマーのための少く
とも1つの非溶媒を含まなければないことが理解される
。 a3)−一混合機具の助けを借りて、第非溶媒と第2溶
液を混合すること、支持層を含まない膜の三次元的変動
が、それが乾いた状態から40℃における湿った状態に
変化するとき+3%を越さないように、コポリマーと疎
水性ポリマーのそれぞれの比率を調節すること、そして
、このようにして調製された溶液中の疎水性ポリマー
コポリマーおよび非溶媒のそれぞれの比率を、溶液は、
熱力学的に不安定で曇っているが、それにもかかわらず
、肉眼的に均質であり、操作工程温度において分離を生
じない、−非溶媒温度の低下が、ゲル状態への自動的変
化を起す、ように調節すること。 そして、その後直ちに続いて、発明による最初の工程の
範囲内において、上に列記しである段階(b)、(C)
、(d)、そして望ましければ段階(e)を行うこと。 [0121] 本発明による膜の調製のなりの最初の工程の範囲内にお
いて、上に列記した操作条件と操作工程は、2番目の工
程についても有効性を保っている。 [01221 この種の工程によって、最初の工程の範囲内で処理され
た溶液よりも熱力学的により不安定である濃厚溶液の処
理が可能になる。また、この種の工程により、最初の工
程について使用されたよりも高い押出し速度で作業する
ことが可能である。 [0123] 発明にしたがった膜の調製のための他の工程も考えるこ
とができる。例えば、同時押出し成形の既知の技術を使
用することができる。それは、発明の厳密な範囲内にお
いて、2つの溶液を同時に押出し成形することにある。 すなわち、−一支持層の調製を意図された第1溶液は、
少くとも1つの疎水性ポリマー少くとも1つの溶媒、望
ましければ、少くとも1つの非溶媒、そして、もし望ま
しければ、少くとも1つのコポリマーを含む。 −分離層の調製を意図した第2溶液は、少くとも1つの
コポリマー、少くとも1つの溶媒、望ましければ、少く
とも1つの非溶媒、そして、望ましければ、少くとも1
つの疎水性ポリマーを含み、第2溶液のコポリマー濃度
は、第1溶液のそれよりも高い、そして、この層を凝縮
液と接触させることにより、分離層の凝固操作を完遂す
ることにある。調製された膜が、中空ファイバーである
が平面の膜であるかによって、同時押出し成形は、それ
ぞれ凝固液を導入するための中央に日清を有する同心円
型開口か、もしくはスロットの形をした平行の開口部を
含むダイを通して遂行される。 [0124] 本発明による膜は、血液透析および/または限外濾過、
または血漿瀉血に使用すると有益である。 [0125] 以下に続く例は、本発明を制限するものではなく、具体
的説明のため与えられそれを如何に実際に行うことがで
きるかを示すものである。 [0126] 典型的な膜の特性を明らかにするために用いられる操作
法は、以下の如くである。すな才つち、 [0127] へ′局の面′″″組゛ これは、光電子分光法(ESCA)によって決定される
。約150x150μm2の表面領域が検査される。分
析の一般的条件の下での検討された深さは、約50から
100Aである。 [0128] Csは、このようにして分析した表層の平均コポリマー
濃度を表す。 [0129] その上、角分布を用いたESCA分析の場合には、極め
て小さい厚さ、すなわち、IOA未満の表面層における
コポリマーの濃度を明確にするために、外挿法を使用す
ることが、一般に可能である。Cosは、最外層におけ
るコポリマーの濃度のこのようにして得た値を表す。C
mは、膜におけるコポリマーの平均の質量濃度を表す。 Cs、CosおよびCmは、重量による百分率で表され
る。 [01301 湿閏性 膜の湿潤性は、膜上の液体の接触角度θによって定義さ
れる。平面の表面上では、それは、θを測定するために
使用される液体の沈着小滴によって、在来法によって決
定される。
【013月
中空ファイバーの場合では、内壁の湿潤度の評価は、毛
細管上昇の高さXを測定することによって行われる。す
なわち、1N開平3−293023 (2B) 【数1】 x=2ycosθ/pgr ただし、g 重力の加速度 γ 液体の表面張力 ρ 液体の密度 F ファイバーの内側半径 [0132] しかし、壁の多孔性が存在するために、ファイバーの内
側の導管内の液体の上昇は、ゆっくりと起る。 [0133] 実際には、Xはその液体が接触してから5分後に測定さ
れる。その値は、数時間後の平衡値に近い。 [0134] このようにして、湿潤性指標WIが以下の式により定義
される。すなわち、
細管上昇の高さXを測定することによって行われる。す
なわち、1N開平3−293023 (2B) 【数1】 x=2ycosθ/pgr ただし、g 重力の加速度 γ 液体の表面張力 ρ 液体の密度 F ファイバーの内側半径 [0132] しかし、壁の多孔性が存在するために、ファイバーの内
側の導管内の液体の上昇は、ゆっくりと起る。 [0133] 実際には、Xはその液体が接触してから5分後に測定さ
れる。その値は、数時間後の平衡値に近い。 [0134] このようにして、湿潤性指標WIが以下の式により定義
される。すなわち、
【数2】
WI=cosθ
ただし、COSθは、上に示されている関係を使用して
計算される。 [0135] WIは、ファイバーの内壁の湿潤性のよい指標である。 事実、ポリビニリデンフルオライド、またはポリエーテ
ルスルホンのような疎水性ポリマーから成る中空ファイ
バーの形をとっている膜の場合においては、WIは、0
と0.2の間であり、アクリロニトリルとナトリウムメ
タリルスルホネートのコポリマーのような、水に湿潤性
のポリマーからなる中空ファイバーの形をとっている膜
の場合においては、068と1の間であることがチエツ
クされている。 [0136] 機械特性 張力計による単位ファイバーについての張力試験を用い
て弾力特性:ヤング率E、および断裂特性:公称応力σ
Rと伸びεRを決定する。各サンプルごとに、10の標
品を、以下の条件下で試験する。すなわち、184− 温度:23℃ 測定長(あご部とあご部の間):10cm:引張り速度
:0.5cm/分 [0137] 平均の値は、10の測定値から決定される。 [0138] 寸法安定性 40℃で、少くとも24時間水に浸漬した結果の乾燥状
態から湿潤状態への寸法の変化は、支持層なしの膜につ
いて決定される。Loを乾燥状態における試料の長さと
し、Lを湿潤状態における試料の長さとするならば、Δ
Lは(百分率として)、
計算される。 [0135] WIは、ファイバーの内壁の湿潤性のよい指標である。 事実、ポリビニリデンフルオライド、またはポリエーテ
ルスルホンのような疎水性ポリマーから成る中空ファイ
バーの形をとっている膜の場合においては、WIは、0
と0.2の間であり、アクリロニトリルとナトリウムメ
タリルスルホネートのコポリマーのような、水に湿潤性
のポリマーからなる中空ファイバーの形をとっている膜
の場合においては、068と1の間であることがチエツ
クされている。 [0136] 機械特性 張力計による単位ファイバーについての張力試験を用い
て弾力特性:ヤング率E、および断裂特性:公称応力σ
Rと伸びεRを決定する。各サンプルごとに、10の標
品を、以下の条件下で試験する。すなわち、184− 温度:23℃ 測定長(あご部とあご部の間):10cm:引張り速度
:0.5cm/分 [0137] 平均の値は、10の測定値から決定される。 [0138] 寸法安定性 40℃で、少くとも24時間水に浸漬した結果の乾燥状
態から湿潤状態への寸法の変化は、支持層なしの膜につ
いて決定される。Loを乾燥状態における試料の長さと
し、Lを湿潤状態における試料の長さとするならば、Δ
Lは(百分率として)、
【数3】
ΔL=(L−L )/LoxlOO
で表される。
[0139]
得られるΔL値は、常に正であることに気付くであろう
。事実、本発明による膜は、この測定条件下では、なん
ら縮みの現象は示さない。 [01401 液圧M性(bydraulic permeabil
ity)これは、膜表面Sを通っての0.5気圧の平均
膜横断圧Pにおいて、9g/lの濃度における食塩溶液
の容量Vを濾過する時間tを測定することによって得ら
れる。この透過性は、ml/h−m で表される限界濾
過係数(Kuf)で定義される。すなわち、
。事実、本発明による膜は、この測定条件下では、なん
ら縮みの現象は示さない。 [01401 液圧M性(bydraulic permeabil
ity)これは、膜表面Sを通っての0.5気圧の平均
膜横断圧Pにおいて、9g/lの濃度における食塩溶液
の容量Vを濾過する時間tを測定することによって得ら
れる。この透過性は、ml/h−m で表される限界濾
過係数(Kuf)で定義される。すなわち、
【数4】
Ku、、=V/l P S
[0141]
拡散王衛
これは、溶液の隔室と、膜によって隔てられている溶媒
の隔室間の溶質の移行に対する抵抗の測定から定量され
る。測定操作は、両隅室における同じ圧力と液体が、同
じ方向に流れる状態で行われる。 [0142] 拡散透過性は0m7分で表され、溶質:尿素(分子量6
0)と、ビタミン812分子量1355)について測定
される。 [0143] 拒絶係数:TR これは、伝達度Tに基いて定義される。
の隔室間の溶質の移行に対する抵抗の測定から定量され
る。測定操作は、両隅室における同じ圧力と液体が、同
じ方向に流れる状態で行われる。 [0142] 拡散透過性は0m7分で表され、溶質:尿素(分子量6
0)と、ビタミン812分子量1355)について測定
される。 [0143] 拒絶係数:TR これは、伝達度Tに基いて定義される。
【数5】
TR(百分率として表現)= (1−T)xloo[0
144] 伝達度は、分子の一部が膜の穴を通って、対流によって
通過することを表している。 [0145] 膜の拒絶係数は、 食塩(9g/l)の存在における5g/lの濃度におけ
るウシアルブミン(約67.000の分子量)の水溶液
について決定される。 [0146] 膜横断圧は、膜表面の単位あたり一定であり、1010
−4O/SCm2に等しいCm3/Sで表現される限外
濾過流速が得られるように調節される。 [0147] 溶出液の細胞毒性は、MRC5細胞(ヒト肺線維芽細胞
)について、定性的に評価した。本発明による膜をDI
N基準58 352第3部にしたがって、70℃で水中
24時間浸漬する。 [0148] 溶出液を、MRC5細胞の集密的層と接触させる。 [0149] 37℃で6日間インキニーベートした後、細胞毒性を、
細胞の外見について顕微鏡観察することによって定性的
に評価した。評価には、Oから4Xの尺度が用いられる
。発明による膜のなかでは、どれ1つとして細胞毒性を
示さないことが分った。 [0150] 溶血試験 用いられる実験条件は、DIN基準58 361第4部
で記述されている条件である。この基準にしたがって、
人血について試験を行った。試験された膜の溶出液は、
溶血を起さなかった。 [0151] 生体適合性 膜の血液との適合性を血液を志願者に戻さなかった点は
異なるが、他は透析条件下で、生体外試験によって評価
した。生体外試験は、βTG、FPA、C39及びPM
Nエラスターゼを5分毎に、(ToからT2Oまで)定
量的に測定して行う。透析器に接続する前に、Tcチエ
ツクを行う。 [0152] 膜の生体適合性を評価するために選んだ血液力学的条件
は、剪断速度360S−1を有するAN69についての
臨床セツションに相当する条件である。Freseni
uSによってFPS600の名の下に、市場に出ている
ポリスルホン膜(PS)だけが、613S’の剪断速度
で試験された。 [0153] 膜を、それらの特定の組成の関数として区別し、比較し
、評価するために、志願者のヘパリンに対する感受性と
、試験時におけるヘマトクリット値を考えに入れて、生
体外試験を行った。これは、30分間の試験を通じて安
定であった凝固時間(アクテベーテツドセファリンタイ
ムの意のACT)で、ヘパリン添加の条件を決めるため
である。より厳密には、生体外試験は、すべての志願者
について同じ低凝固レベルで、すなわち、最初のACT
を倍加することによって得られたレベルで行われた。 [0154] 得られる結果は、同じ操作条件の下で対照膜について得
られる結果と比較して与えられる。 [0155] 対照の膜は、以下のものであるニ ーF r e s e n i u sによって、FP
S600の名の下に上布されている高速度ポリスルホン
膜であり、以下、 “’PS” と略得する。 Enkaによって、 ”Cuprophan” の名の
下に上布されている膜、以下“”CUP”で表す。 m−フランス特許2,529,464の題目であるHo
5pal膜。この膜は、アクリロニトリルとナトリウム
メタリルスルホネートのコポリマーに基いて、 AN6
9”の名で知られている。 [0156] β−トロンボグロブリン(βTG)は、Diagnos
tica Stag。 によって”AsserachromTMβTG” (
参照0419)の名の下に上布されているアッセイキッ
トの助けで、免疫酵素学的方法によって定量される。 [0157] A−フィブリノペプチド(FPA)は、Diagnos
tica Stag。 によって、 ”A s s e r a c h r
omTMFPA” (参照0411)(7)名の下に
上布されているアッセイキットの助けで、酵素標識抗体
法によって定量する。 [0158] 補体の活性化タンハク質C3Aは、Ame r s h
amによって”HumanComplement
C3A des Arg (125)Assay
System”(参照、RPA、518)の名の下に
上布されてし)るアッセイキットを使用して、いわゆる
ラジオイムノアッセイによって定量する。 [0159] PMNエランスターゼは、多形核(PMN)白血球によ
って放出されるプロティナーゼであるが、Merckに
よって上布されているPMNエラスターゼアッセイキッ
ト(参照、12589)を使用して、いわゆる“比色イ
ムノアッセイ″によって決定する。 [0160] 列1から16において: 記述されている例において用いられる疎水性ポリマーA
は、ポリビニリデンフルオロライド(PVDF) 、ポ
リスルホン(PSF)およびポリエーテルスルホン(P
ES)である。 [0161] PVDFは、Pennwalt Corporati
onによって、Kynarの商品名で上市されている。 [0162] PSFは、Amoco Chemicalsによって
Udelの商品名で市販されている。 [0163] PESは、Imperial Chemical
Industriesによって、Victrexの商品
名の下に上市されている。 [0164] 例1から15までに用いられているポリマーBは、その
モル比率が、AN/MAS96.7/3.3 (参照:
AN69)であるアクリロニトリル(AN)とナトリウ
ムメタリルスルホネート(MAS)のコポリマーである
。そのイオン容量は、580meq 7kgである。例
16に用いられる。ポリマーBは、そのモル比率がAN
/MAS、92.777.3である(参照:PAA12
00)アクリロニトリル(、AN)とナトリウムメタア
リルスルホネート(MAS)のコポリマーである。その
イオン用量は1200meq 7kgである。 [0165] 使用されるポリマーの数平均値分子量(M n )と重
量平均分子量(Mw)が以下の表■に示されている。
144] 伝達度は、分子の一部が膜の穴を通って、対流によって
通過することを表している。 [0145] 膜の拒絶係数は、 食塩(9g/l)の存在における5g/lの濃度におけ
るウシアルブミン(約67.000の分子量)の水溶液
について決定される。 [0146] 膜横断圧は、膜表面の単位あたり一定であり、1010
−4O/SCm2に等しいCm3/Sで表現される限外
濾過流速が得られるように調節される。 [0147] 溶出液の細胞毒性は、MRC5細胞(ヒト肺線維芽細胞
)について、定性的に評価した。本発明による膜をDI
N基準58 352第3部にしたがって、70℃で水中
24時間浸漬する。 [0148] 溶出液を、MRC5細胞の集密的層と接触させる。 [0149] 37℃で6日間インキニーベートした後、細胞毒性を、
細胞の外見について顕微鏡観察することによって定性的
に評価した。評価には、Oから4Xの尺度が用いられる
。発明による膜のなかでは、どれ1つとして細胞毒性を
示さないことが分った。 [0150] 溶血試験 用いられる実験条件は、DIN基準58 361第4部
で記述されている条件である。この基準にしたがって、
人血について試験を行った。試験された膜の溶出液は、
溶血を起さなかった。 [0151] 生体適合性 膜の血液との適合性を血液を志願者に戻さなかった点は
異なるが、他は透析条件下で、生体外試験によって評価
した。生体外試験は、βTG、FPA、C39及びPM
Nエラスターゼを5分毎に、(ToからT2Oまで)定
量的に測定して行う。透析器に接続する前に、Tcチエ
ツクを行う。 [0152] 膜の生体適合性を評価するために選んだ血液力学的条件
は、剪断速度360S−1を有するAN69についての
臨床セツションに相当する条件である。Freseni
uSによってFPS600の名の下に、市場に出ている
ポリスルホン膜(PS)だけが、613S’の剪断速度
で試験された。 [0153] 膜を、それらの特定の組成の関数として区別し、比較し
、評価するために、志願者のヘパリンに対する感受性と
、試験時におけるヘマトクリット値を考えに入れて、生
体外試験を行った。これは、30分間の試験を通じて安
定であった凝固時間(アクテベーテツドセファリンタイ
ムの意のACT)で、ヘパリン添加の条件を決めるため
である。より厳密には、生体外試験は、すべての志願者
について同じ低凝固レベルで、すなわち、最初のACT
を倍加することによって得られたレベルで行われた。 [0154] 得られる結果は、同じ操作条件の下で対照膜について得
られる結果と比較して与えられる。 [0155] 対照の膜は、以下のものであるニ ーF r e s e n i u sによって、FP
S600の名の下に上布されている高速度ポリスルホン
膜であり、以下、 “’PS” と略得する。 Enkaによって、 ”Cuprophan” の名の
下に上布されている膜、以下“”CUP”で表す。 m−フランス特許2,529,464の題目であるHo
5pal膜。この膜は、アクリロニトリルとナトリウム
メタリルスルホネートのコポリマーに基いて、 AN6
9”の名で知られている。 [0156] β−トロンボグロブリン(βTG)は、Diagnos
tica Stag。 によって”AsserachromTMβTG” (
参照0419)の名の下に上布されているアッセイキッ
トの助けで、免疫酵素学的方法によって定量される。 [0157] A−フィブリノペプチド(FPA)は、Diagnos
tica Stag。 によって、 ”A s s e r a c h r
omTMFPA” (参照0411)(7)名の下に
上布されているアッセイキットの助けで、酵素標識抗体
法によって定量する。 [0158] 補体の活性化タンハク質C3Aは、Ame r s h
amによって”HumanComplement
C3A des Arg (125)Assay
System”(参照、RPA、518)の名の下に
上布されてし)るアッセイキットを使用して、いわゆる
ラジオイムノアッセイによって定量する。 [0159] PMNエランスターゼは、多形核(PMN)白血球によ
って放出されるプロティナーゼであるが、Merckに
よって上布されているPMNエラスターゼアッセイキッ
ト(参照、12589)を使用して、いわゆる“比色イ
ムノアッセイ″によって決定する。 [0160] 列1から16において: 記述されている例において用いられる疎水性ポリマーA
は、ポリビニリデンフルオロライド(PVDF) 、ポ
リスルホン(PSF)およびポリエーテルスルホン(P
ES)である。 [0161] PVDFは、Pennwalt Corporati
onによって、Kynarの商品名で上市されている。 [0162] PSFは、Amoco Chemicalsによって
Udelの商品名で市販されている。 [0163] PESは、Imperial Chemical
Industriesによって、Victrexの商品
名の下に上市されている。 [0164] 例1から15までに用いられているポリマーBは、その
モル比率が、AN/MAS96.7/3.3 (参照:
AN69)であるアクリロニトリル(AN)とナトリウ
ムメタリルスルホネート(MAS)のコポリマーである
。そのイオン容量は、580meq 7kgである。例
16に用いられる。ポリマーBは、そのモル比率がAN
/MAS、92.777.3である(参照:PAA12
00)アクリロニトリル(、AN)とナトリウムメタア
リルスルホネート(MAS)のコポリマーである。その
イオン用量は1200meq 7kgである。 [0165] 使用されるポリマーの数平均値分子量(M n )と重
量平均分子量(Mw)が以下の表■に示されている。
【表1】
表エ
ポリマーの性質 参照
Mw、、、 Mn ドルトン ドルトン PVDF Kynar 301F
60.000 350.0
00PVDF Kynar 710
55.000 160.0
00PSF Udel P 1700
22.000 71.00
0PES Victrex 4800
G 31.000 11.0
00AN/MAS An 69
100.000 250.00
0AN/MAS PAA 1200
120.000 300.000
[0166] 例1から16までに用いられる溶液の組成と凝固液の組
成は、下記の表IIに出ている。 [0167] 凝固液の組成の一部を形成している有機溶媒は、それが
ジメチルスルホキシド(DMSO)である例10と、そ
れがイソプロパツールである(IP)例15と16を例
外として、N−メチル2−ピロリドン(NMP)である
。
Mw、、、 Mn ドルトン ドルトン PVDF Kynar 301F
60.000 350.0
00PVDF Kynar 710
55.000 160.0
00PSF Udel P 1700
22.000 71.00
0PES Victrex 4800
G 31.000 11.0
00AN/MAS An 69
100.000 250.00
0AN/MAS PAA 1200
120.000 300.000
[0166] 例1から16までに用いられる溶液の組成と凝固液の組
成は、下記の表IIに出ている。 [0167] 凝固液の組成の一部を形成している有機溶媒は、それが
ジメチルスルホキシド(DMSO)である例10と、そ
れがイソプロパツールである(IP)例15と16を例
外として、N−メチル2−ピロリドン(NMP)である
。
【表2】
デ
界
娘
メ
【表3】
資
[0168]
例工:
この例は、本発明によるPVDF/AN69膜の調製と
性質を記述する。 [0169] ポリマー 溶媒と非溶媒を、以下の比率で攪拌中の反応
器の中に仕込む。 19.8%のKynar 301F 2.2%のAN69 5%の水 5%のグリセロール 68%のNMP [01701 次に、温度は、T1=100℃まで上昇させ、4時間そ
の温度に保つ。得られるポリマー溶液を濾過し、次にT
2=60℃の温度で貯蔵する。これは、紡糸温度である
。この溶液の粘性は、60℃において、10パスカル秒
(Pa、s)である。 [0171] 紡糸操作中に、ポリマー溶液をT2の温度において温度
制御仕込み漏斗の中に導入する。外径DE=535μm
、内径DI=350μmを有する管状のスロットダイに
ポンプを使用して仕込む。凝固液は水であるが、直径D
=185μmを有するダイの軸オリフィスを通して射出
する。ポリマー溶液の流速QCは、0゜74m1/分で
ある。凝固液の流速QLは、1.48m1/分である。 [0172] ダイを離れるとき、生ずるファイバーは、外側の凝固バ
ス、これは水であるかの中に入る前に周囲の空気中にお
いて90cmの距離りを横切る。この紡糸速度SSは、
11m/分のオーダーである。 [0173] ファイバーは、次にローラーによって導かれ、水での洗
しよう器に向って駆動されてから、リールに受けとられ
る。次に、乾燥は室温で行われる。これらの操このよう
にして得られるファイバーは、内部の表皮層を有し、内
壁から外側の表面に至る進法がっているフィンガータイ
プの構造をもっている。その内径(di)は、218μ
mでありその外径(dl)は346μmである。 [01741 以下の特性が決定される。すなわち、 湿潤性指標WI=0.54 内壁の表皮層の平均AN69濃C5=25%油圧滲透性
Kuf= 330ml/ hm mmHg−一尿素に
対する拡散滲透性:0.11cm/分ビタミンB12に
対する拡散滲透性:0.02cm/分アルブミンに対す
る拒絶係数TR=93%機械的特性E=130MPa
: (7R=3.8MPa ;εR=91% [0175] アクリロニトリルコポリマーの表面濃縮の必要とされる
効果は、湿潤度指標の比較的高い値及び表層のAN69
ポリマーの平均濃度(10%である質量濃度Cmの2,
5倍高い)によって示される。 [0176] 25%の平均Cs濃度は、分析と方法に関して、そして
、あとに続く例2において例証されるように、以前に引
用された理由から、最も外側の表面におけるAN69含
量よりも低い。事実、角変動ESCAの分析により、C
o5=32%が与えられる。 [0177] これらの特性から、自動的に水でぬれるとき、何故得ら
れるファイバーが、水−アルコール混合液や水性界面活
性剤溶液のような、濡らし液体で前処理を行う必要がな
く、対流および拡散移動をつくり出すかの理由が説明さ
れると思われる[01781 使用されるアクリロニトリルコポリマーは、水に溶けな
いので、膜の性質ファイバーが水性媒体の存在において
使用されているとき、さ程度化しない。 [0179] その上、この膜は、良い機械的性質とともに、極めて良
い寸法安定性(上部の条件下における寸法の変化は0.
6%未満である)をもっている。 [0180] 下に記述される例2と16の場合においては、操作手順
は、例1に記された手順と同じである。例1と異なる特
定の条件だけを示す。
性質を記述する。 [0169] ポリマー 溶媒と非溶媒を、以下の比率で攪拌中の反応
器の中に仕込む。 19.8%のKynar 301F 2.2%のAN69 5%の水 5%のグリセロール 68%のNMP [01701 次に、温度は、T1=100℃まで上昇させ、4時間そ
の温度に保つ。得られるポリマー溶液を濾過し、次にT
2=60℃の温度で貯蔵する。これは、紡糸温度である
。この溶液の粘性は、60℃において、10パスカル秒
(Pa、s)である。 [0171] 紡糸操作中に、ポリマー溶液をT2の温度において温度
制御仕込み漏斗の中に導入する。外径DE=535μm
、内径DI=350μmを有する管状のスロットダイに
ポンプを使用して仕込む。凝固液は水であるが、直径D
=185μmを有するダイの軸オリフィスを通して射出
する。ポリマー溶液の流速QCは、0゜74m1/分で
ある。凝固液の流速QLは、1.48m1/分である。 [0172] ダイを離れるとき、生ずるファイバーは、外側の凝固バ
ス、これは水であるかの中に入る前に周囲の空気中にお
いて90cmの距離りを横切る。この紡糸速度SSは、
11m/分のオーダーである。 [0173] ファイバーは、次にローラーによって導かれ、水での洗
しよう器に向って駆動されてから、リールに受けとられ
る。次に、乾燥は室温で行われる。これらの操このよう
にして得られるファイバーは、内部の表皮層を有し、内
壁から外側の表面に至る進法がっているフィンガータイ
プの構造をもっている。その内径(di)は、218μ
mでありその外径(dl)は346μmである。 [01741 以下の特性が決定される。すなわち、 湿潤性指標WI=0.54 内壁の表皮層の平均AN69濃C5=25%油圧滲透性
Kuf= 330ml/ hm mmHg−一尿素に
対する拡散滲透性:0.11cm/分ビタミンB12に
対する拡散滲透性:0.02cm/分アルブミンに対す
る拒絶係数TR=93%機械的特性E=130MPa
: (7R=3.8MPa ;εR=91% [0175] アクリロニトリルコポリマーの表面濃縮の必要とされる
効果は、湿潤度指標の比較的高い値及び表層のAN69
ポリマーの平均濃度(10%である質量濃度Cmの2,
5倍高い)によって示される。 [0176] 25%の平均Cs濃度は、分析と方法に関して、そして
、あとに続く例2において例証されるように、以前に引
用された理由から、最も外側の表面におけるAN69含
量よりも低い。事実、角変動ESCAの分析により、C
o5=32%が与えられる。 [0177] これらの特性から、自動的に水でぬれるとき、何故得ら
れるファイバーが、水−アルコール混合液や水性界面活
性剤溶液のような、濡らし液体で前処理を行う必要がな
く、対流および拡散移動をつくり出すかの理由が説明さ
れると思われる[01781 使用されるアクリロニトリルコポリマーは、水に溶けな
いので、膜の性質ファイバーが水性媒体の存在において
使用されているとき、さ程度化しない。 [0179] その上、この膜は、良い機械的性質とともに、極めて良
い寸法安定性(上部の条件下における寸法の変化は0.
6%未満である)をもっている。 [0180] 下に記述される例2と16の場合においては、操作手順
は、例1に記された手順と同じである。例1と異なる特
定の条件だけを示す。
【018月
例A
この例は、本発明による膜の表面層におけるアクリロニ
トリルコポリマーの濃度、勾配の存在を示す。 [0182] 中空のファイバーは、以下の特別な条件下で例1の操作
手順にしたがって製造される: TI=120℃:T2=120℃;L=30cm[01
83] この中空ファイバーは、液圧滲透性460 ml /
h m2mmHgと湿潤性指標0.45をもっている。 [0184] ファイバーの内壁のESCA分析は、角度分析の変法の
特殊状況下で行われた。物質における電子の平均自由行
路は、正確には分っていないので、分析の深さの推測が
あるだけである。 [0185] この分析により、以下の結果が得られる。 すなわち、 Aで分析された角度の深さの大きさの程度 AN69
の表面濃度:C890° 100
26.535°
310 5° 10
35[0186] アクリロニトリルコポリマーの濃度勾配が表面層に存在
するのが見出される。 そして、含量は、層の薄さに比例してより高い(厚さは
、表面から測定される)。事実上のゼロの厚さに外挿す
ることによって、最外表面における濃度Cosが約36
%であることが決定される。 [0187] 倒立 この例は、本発明によるPSF/AN69中空ファイバ
ーの内壁のアクリロニトリルコポリマーの濃縮の存在を
示す。 [0188] ポリマー溶液の粘性は、60℃で13Pasである。 [0189] 使用される紡糸操作条件は、以下の特別な条件を例外と
して、例1のそれと同一である。すなわち、 溶液と内部液体流速は、それぞれ、 QC: 0.64m1/分とQL : 1.12m1/
分である。 このようにして得られるファイバーは、内壁上に表皮層
を備えた小窩状の構造をもった非対称型である。 特性は以下の通りである。 di:250μm; de:335μmKufニア6
ml/m hmmHg WI:0.48 Cs:33% [0190] アクリロニトリルコポリマーの濃縮の効果も、表皮層に
おいて観察される。このファイバーのCs / Cm比
は、6.6 (Cmは、ファイバー中のコポリマーの平
均質量濃度に相当する)。 [0191] 例1のファイバーについては、これは、結果として水に
よるファイバーの自然発生的で持続性の湿潤性を生ずる
。 [0192] この例によるファイバーも、寸法の安定性がよく (寸
法の変化は0.2%未満)、機械的特性がよい。 [0193] 例↓ この例は、ポリマー溶液に対する非溶媒の添加の効果を
示す。 [0194] 2つの中空ファイバーが、それぞれ溶液4aと4bから
製造される。 [0195] 非溶媒無添加溶液4aは、乳白色である。 [0196] 4%の水を含む溶液4bは、明らかに曇っている。 [0197] これら2つの溶液は、例1の操作手順にしたがって紡糸
される。ただしT2:25℃;L=10cm [0198] これらのファイバーの表面特性は、以下のようであるニ
アフィバ−4a WI=0.2 ファイバー4b WI=領59 [0199] 溶液における非溶媒の存在は、表面濃縮(ファイバー4
b)に有利な効果を及ぼすことが見出される。逆に、よ
り均質の溶液を生ずる非溶媒が不在の場合は、濃縮度が
はかるに低く、得られる膜は湿潤性が不十分である。 [0200] 氾 この例は、PVDF/AN69ファイバーの製造につい
て、より濃度の高いポリマー溶液の使用を示す。28%
のポリマー濃度では、溶液は特に曇っている。 【020月 使用された特別の紡糸条件は: T1=110℃;T2:105℃ [0202] 得られるファイバーの特性は: ;L=40cm WI:0.51 [0203] 得られる膜は、寸法安定性がよく、機械的特性もよい。 [0204] 伝亙 この例は、Kynar 301Fよりも分子量がかな
り低いPVDFポリマーの使用を示す。 [02053 Kynar710(7)使用の結果、紡糸パラメーター
を、T2:90℃;L=40にセットすることになる。 [0206] 得られるファイバーの特性は、以下のようである。すな
わち、di=252μm: de=400μmWI=
0.57 Cs=10% TR=97% [0207] Cs 7cmのみかけの濃縮の程度はたった2にすぎな
いけれども、値が高い湿潤性指標により、最も外側にお
けるCsの値が、有意に高いことが示されている。 その上、得られるファイバーは、機械的特性がよく、寸
法安定性もよい。 [0208] 例ヱ によるファイバーの生産を示す。 [0209] 操作条件は、例1の条件である。AN69の重量含量(
Cm)が、5,10および20%であるファイバーの性
質が表IIIに示されている。 7a 9515 270 384 11
34 0.62 233 7B 0.37b
90/10 218 346 25 32
0.54 330 93 0.67c 80
/20 21B 330 32 38 0.
45 337 97 、!、、3Kufはm1/h−
m2・mmHgで表現されている。 [02101 記述されたファイバーは、それらが乾燥状態から湿潤状
態に変化するとき、それらの表面、それらの滲透性と、
それらの寸法の安定性に関して特性を有し、それらは血
液透析に適応している。 [0211] ファイバー7a(9515)と7c(80/20)の生
体適合性評価の試、験の結果が、図I −IVに報告さ
れている。 [0212] 2つのファイバー7a(9515)と7c(80/20
)について観察されたβTG含量は、AN69について
観察された含量と同程度である。それらは、CUpro
phanとポリスルホン透析器のそれらよりもかなり有
意に低い。 [0213] 7aと70の2つのファイバーは良い挙動を示し、AG
69のそれと極めて近い。事実、それらは、βTGの放
出によって測定できる血小板の活性化を、はとんど誘発
しない。 [0214] 到達されるFPAレベルが低く、AN69のそれに相当
し、cuprophanとポリスルホンのそれより低い
ので、ファイバー7a(9515)と7c(80/20
)の挙動はよい。 [0215] 7a(9515)と7c (80/20)の2つのファ
イバーは、補体の系を中程度に活性化する。ファイバー
9515は、AN69とポリスルホンの中間的位置にあ
る。ファイバー80720は、AN69の性能からさら
に逸脱し、C3の発生率は、ポリスルホンよりも僅かに
高い。 [0216] 2つの7フイバー7a(9515)と7c(80/20
)は、ポリスルホンとAN69のような材料とは区別で
きず、PMNエラスターゼの放出によって測定すること
ができる白血球の活性化を、なんら誘発しない。 [0217] cuprophanだけが、ある試験においてPMNエ
ラスターゼの放出を起す。 [0218] 但旦 この例は、発明による90/10PSF/AN69フア
イバーを記述する。操作条件は、例3のそれらと同じで
あるカミ溶液中のポリマー濃度が、重曹で22%である
という違いがあった。溶液は、構成ポリマーの非適合性
のため極めて曇っている。 [0219] この例においては、生産された中空ファイバーが、0.
63の湿潤性指標と、67 ml / h m2mmH
gのすぐれた寸法安定性(寸法の変化は0.3未満)を
有し、機械的特性(E=560Mpa ; σR=12
MPa ; εR=15%)がすぐれている。 [02201 本発明による中空ファイバーの内側の表面と外側の表面
の間の組成の差を示す[0221] ファイバーは、特殊な条件、すなわち、T1=120℃
;T2=120℃;L=40cmの条件で、例1の操作
工程にしたがって製造される。 [0222] 膜の2つの表面上のAN69濃度のESCA分析定量か
ら内表面 C5=28% 外表面 C5=6.5% が得られる。 [0223] 10%のAN69質量濃度(Cm)との関連において、
濃縮は、内部の表面に見出され、これが必要となる効果
であり、減少が、外部の表面に見出される。 [0224] 例上旦 この例は、凝固液の組成の効果を示す。 [0225] 組成が、9515PSF/AN69の中空糸の製造は、
例1の操作条件で行われる。水とジメチルスルホキシド
(DMSO)からなる内部液の組成は、変化させである
。 [0226] この変化が、湿潤度指標の値に影響する。 表IXを次に示す。 【表5】 表IX ファイバー 内部液体の組成 重量% Wよ りMSO 水 0a 0 も 0 0.45 10b 5 も 5 も 0.48 0c 00 も 0.59 凝固液における水の増加によって生ずるWIの増加は、
最外表面において、 ア セトニトリルコポリマーが、 より高度に濃縮されていることを示す。 [0227] 例11 本例は、 9515PVDF/AN69フアイバーの特性に対する
管状ダイにおける溶液の流速QCの影響を示す。 [0228] 中空糸は、流速を変え、 QL/QC比を一定に保つことを除いて、例1の条件下
で紡がれる。 [0229] ファイバーの性質は、 表Xに示されている。
トリルコポリマーの濃度、勾配の存在を示す。 [0182] 中空のファイバーは、以下の特別な条件下で例1の操作
手順にしたがって製造される: TI=120℃:T2=120℃;L=30cm[01
83] この中空ファイバーは、液圧滲透性460 ml /
h m2mmHgと湿潤性指標0.45をもっている。 [0184] ファイバーの内壁のESCA分析は、角度分析の変法の
特殊状況下で行われた。物質における電子の平均自由行
路は、正確には分っていないので、分析の深さの推測が
あるだけである。 [0185] この分析により、以下の結果が得られる。 すなわち、 Aで分析された角度の深さの大きさの程度 AN69
の表面濃度:C890° 100
26.535°
310 5° 10
35[0186] アクリロニトリルコポリマーの濃度勾配が表面層に存在
するのが見出される。 そして、含量は、層の薄さに比例してより高い(厚さは
、表面から測定される)。事実上のゼロの厚さに外挿す
ることによって、最外表面における濃度Cosが約36
%であることが決定される。 [0187] 倒立 この例は、本発明によるPSF/AN69中空ファイバ
ーの内壁のアクリロニトリルコポリマーの濃縮の存在を
示す。 [0188] ポリマー溶液の粘性は、60℃で13Pasである。 [0189] 使用される紡糸操作条件は、以下の特別な条件を例外と
して、例1のそれと同一である。すなわち、 溶液と内部液体流速は、それぞれ、 QC: 0.64m1/分とQL : 1.12m1/
分である。 このようにして得られるファイバーは、内壁上に表皮層
を備えた小窩状の構造をもった非対称型である。 特性は以下の通りである。 di:250μm; de:335μmKufニア6
ml/m hmmHg WI:0.48 Cs:33% [0190] アクリロニトリルコポリマーの濃縮の効果も、表皮層に
おいて観察される。このファイバーのCs / Cm比
は、6.6 (Cmは、ファイバー中のコポリマーの平
均質量濃度に相当する)。 [0191] 例1のファイバーについては、これは、結果として水に
よるファイバーの自然発生的で持続性の湿潤性を生ずる
。 [0192] この例によるファイバーも、寸法の安定性がよく (寸
法の変化は0.2%未満)、機械的特性がよい。 [0193] 例↓ この例は、ポリマー溶液に対する非溶媒の添加の効果を
示す。 [0194] 2つの中空ファイバーが、それぞれ溶液4aと4bから
製造される。 [0195] 非溶媒無添加溶液4aは、乳白色である。 [0196] 4%の水を含む溶液4bは、明らかに曇っている。 [0197] これら2つの溶液は、例1の操作手順にしたがって紡糸
される。ただしT2:25℃;L=10cm [0198] これらのファイバーの表面特性は、以下のようであるニ
アフィバ−4a WI=0.2 ファイバー4b WI=領59 [0199] 溶液における非溶媒の存在は、表面濃縮(ファイバー4
b)に有利な効果を及ぼすことが見出される。逆に、よ
り均質の溶液を生ずる非溶媒が不在の場合は、濃縮度が
はかるに低く、得られる膜は湿潤性が不十分である。 [0200] 氾 この例は、PVDF/AN69ファイバーの製造につい
て、より濃度の高いポリマー溶液の使用を示す。28%
のポリマー濃度では、溶液は特に曇っている。 【020月 使用された特別の紡糸条件は: T1=110℃;T2:105℃ [0202] 得られるファイバーの特性は: ;L=40cm WI:0.51 [0203] 得られる膜は、寸法安定性がよく、機械的特性もよい。 [0204] 伝亙 この例は、Kynar 301Fよりも分子量がかな
り低いPVDFポリマーの使用を示す。 [02053 Kynar710(7)使用の結果、紡糸パラメーター
を、T2:90℃;L=40にセットすることになる。 [0206] 得られるファイバーの特性は、以下のようである。すな
わち、di=252μm: de=400μmWI=
0.57 Cs=10% TR=97% [0207] Cs 7cmのみかけの濃縮の程度はたった2にすぎな
いけれども、値が高い湿潤性指標により、最も外側にお
けるCsの値が、有意に高いことが示されている。 その上、得られるファイバーは、機械的特性がよく、寸
法安定性もよい。 [0208] 例ヱ によるファイバーの生産を示す。 [0209] 操作条件は、例1の条件である。AN69の重量含量(
Cm)が、5,10および20%であるファイバーの性
質が表IIIに示されている。 7a 9515 270 384 11
34 0.62 233 7B 0.37b
90/10 218 346 25 32
0.54 330 93 0.67c 80
/20 21B 330 32 38 0.
45 337 97 、!、、3Kufはm1/h−
m2・mmHgで表現されている。 [02101 記述されたファイバーは、それらが乾燥状態から湿潤状
態に変化するとき、それらの表面、それらの滲透性と、
それらの寸法の安定性に関して特性を有し、それらは血
液透析に適応している。 [0211] ファイバー7a(9515)と7c(80/20)の生
体適合性評価の試、験の結果が、図I −IVに報告さ
れている。 [0212] 2つのファイバー7a(9515)と7c(80/20
)について観察されたβTG含量は、AN69について
観察された含量と同程度である。それらは、CUpro
phanとポリスルホン透析器のそれらよりもかなり有
意に低い。 [0213] 7aと70の2つのファイバーは良い挙動を示し、AG
69のそれと極めて近い。事実、それらは、βTGの放
出によって測定できる血小板の活性化を、はとんど誘発
しない。 [0214] 到達されるFPAレベルが低く、AN69のそれに相当
し、cuprophanとポリスルホンのそれより低い
ので、ファイバー7a(9515)と7c(80/20
)の挙動はよい。 [0215] 7a(9515)と7c (80/20)の2つのファ
イバーは、補体の系を中程度に活性化する。ファイバー
9515は、AN69とポリスルホンの中間的位置にあ
る。ファイバー80720は、AN69の性能からさら
に逸脱し、C3の発生率は、ポリスルホンよりも僅かに
高い。 [0216] 2つの7フイバー7a(9515)と7c(80/20
)は、ポリスルホンとAN69のような材料とは区別で
きず、PMNエラスターゼの放出によって測定すること
ができる白血球の活性化を、なんら誘発しない。 [0217] cuprophanだけが、ある試験においてPMNエ
ラスターゼの放出を起す。 [0218] 但旦 この例は、発明による90/10PSF/AN69フア
イバーを記述する。操作条件は、例3のそれらと同じで
あるカミ溶液中のポリマー濃度が、重曹で22%である
という違いがあった。溶液は、構成ポリマーの非適合性
のため極めて曇っている。 [0219] この例においては、生産された中空ファイバーが、0.
63の湿潤性指標と、67 ml / h m2mmH
gのすぐれた寸法安定性(寸法の変化は0.3未満)を
有し、機械的特性(E=560Mpa ; σR=12
MPa ; εR=15%)がすぐれている。 [02201 本発明による中空ファイバーの内側の表面と外側の表面
の間の組成の差を示す[0221] ファイバーは、特殊な条件、すなわち、T1=120℃
;T2=120℃;L=40cmの条件で、例1の操作
工程にしたがって製造される。 [0222] 膜の2つの表面上のAN69濃度のESCA分析定量か
ら内表面 C5=28% 外表面 C5=6.5% が得られる。 [0223] 10%のAN69質量濃度(Cm)との関連において、
濃縮は、内部の表面に見出され、これが必要となる効果
であり、減少が、外部の表面に見出される。 [0224] 例上旦 この例は、凝固液の組成の効果を示す。 [0225] 組成が、9515PSF/AN69の中空糸の製造は、
例1の操作条件で行われる。水とジメチルスルホキシド
(DMSO)からなる内部液の組成は、変化させである
。 [0226] この変化が、湿潤度指標の値に影響する。 表IXを次に示す。 【表5】 表IX ファイバー 内部液体の組成 重量% Wよ りMSO 水 0a 0 も 0 0.45 10b 5 も 5 も 0.48 0c 00 も 0.59 凝固液における水の増加によって生ずるWIの増加は、
最外表面において、 ア セトニトリルコポリマーが、 より高度に濃縮されていることを示す。 [0227] 例11 本例は、 9515PVDF/AN69フアイバーの特性に対する
管状ダイにおける溶液の流速QCの影響を示す。 [0228] 中空糸は、流速を変え、 QL/QC比を一定に保つことを除いて、例1の条件下
で紡がれる。 [0229] ファイバーの性質は、 表Xに示されている。
【表6】
1a
0.64
69
73
0.62
33
1b
0.74
99
14
0.50
81
1c
0.87
08
43日
0.48
15
1d
1.07
05
60
0.44
[02301
紡ぎの速度は一定に保たれるが、流速QCの増加により
、中空糸の寸法の増加 と、湿潤性指標の減少を生じる。 [0231] アセトニトリルコポリマーの濃縮の最善の可能性の探究
の結果、流速は、十分低いレベルに保たれる。 [02323 例12 本例は、凝固液の流速QLの効果を示す。中空糸は、凝
固液の流速QLが変えであることと、溶液の流速QCが
十分低い値に保たれていること以外は、例1の条件下で
紡がれる。 [0233] ファイバーの性質は、表XIに示されている。
、中空糸の寸法の増加 と、湿潤性指標の減少を生じる。 [0231] アセトニトリルコポリマーの濃縮の最善の可能性の探究
の結果、流速は、十分低いレベルに保たれる。 [02323 例12 本例は、凝固液の流速QLの効果を示す。中空糸は、凝
固液の流速QLが変えであることと、溶液の流速QCが
十分低い値に保たれていること以外は、例1の条件下で
紡がれる。 [0233] ファイバーの性質は、表XIに示されている。
【表7】
12a 1.12 23B 370
0.44 i39]−2b
1.48 299 414 0.57
21812c 2.16 3
71 471 0.59 318[0
234] QLの増加は、アクリロニトリルコポリマー表面でのよ
り高度の濃縮を生ずる(WIの増加)。AN69ポリマ
ーのこの親水性媒体に対する親和力が必要とされる表面
濃縮を生じ、その結果、本発明にしたがう膜が得られる
ためには、ダイの出口において、凝固液の十分な投入量
が必要となる。 [0235] 例13 この例は、9515PSF/AN69フアイバーの特性
に対する管状ダイ中の溶液の流速QCの効果を示す。 [0236] 中空糸は、溶液の流速を変化させ、QL/QC比を一定
に保つことを除けば、例1の条件下で紡がれる。 [0237] 測定された特性は、表XII中に列記されている。
0.44 i39]−2b
1.48 299 414 0.57
21812c 2.16 3
71 471 0.59 318[0
234] QLの増加は、アクリロニトリルコポリマー表面でのよ
り高度の濃縮を生ずる(WIの増加)。AN69ポリマ
ーのこの親水性媒体に対する親和力が必要とされる表面
濃縮を生じ、その結果、本発明にしたがう膜が得られる
ためには、ダイの出口において、凝固液の十分な投入量
が必要となる。 [0235] 例13 この例は、9515PSF/AN69フアイバーの特性
に対する管状ダイ中の溶液の流速QCの効果を示す。 [0236] 中空糸は、溶液の流速を変化させ、QL/QC比を一定
に保つことを除けば、例1の条件下で紡がれる。 [0237] 測定された特性は、表XII中に列記されている。
【表8】
12a 1.12 23B 370
0.44 L3912b
1.48 299 414 0.57
218工2c 2.16 37
1 471 0.59 318[0
238] アクリロニトリルコポリマー中の表面濃縮は、溶液の流
速が低い程太きい。 [0239] 例14 この例は、本発明によるPES/AN69の中空ファイ
バーの内壁のアクリロニトリルコポリマーの濃縮の存在
を示す。ポリマー溶液の粘度は、60℃において7.5
PaSである。 [0240] 用いられる紡糸操作条件は、1.26m1/分である凝
固液流速QLを例外として、例1の条件である。 [0241] このように、得られるファイバーは、内壁の表皮がある
小窩状の構造をもった非対称型である。その内径(di
)は、315μmであり、その外径(de)は403μ
mである。 [0242] 以下の特性が決定される。 湿潤性指標WI=0.69 内壁の表層の平均AN69濃度C5=29.5%内壁の
最外層の平均AN69濃度Co5=37%油圧透過性K
u f = 25ml/ hm2mmHgウシアルブ
ミンについての拒否係1TR=95%機械特性:E=4
90MPa : σR=11MPa :εR=27% [0243] アクリロニトリルコポリマーの表面濃縮の現象は、質量
含量よりも3.7倍高い最外表層に相当する。その上、
このファイバーは、機械的特性が良い。 [0244] 例15 内部凝固液の性質と、1.12m1/分である流速QL
と、15m/分である紡糸速度を例外として、例14の
操作条件を使用する。 [0245] 以下の特性を決定する。すなわち、 −一−d i=249 μm : d e=329 μ
m湿潤性指標WI=0.63 一一一表層コポリマー濃度C5=28.5%、およびC
o5=36%油圧透過性 K u f = 25ml/
hm2mmHg−m−ウシアルブミンに対する拒否係
数TR=97%[0246] この例において、例14において用いられる水/NMP
(50150)凝固液を、水/イソプロパツール(5
0150)凝固液でおき換えても、望ましい特性をもつ
中空ファイバーを生ずることが分る。 [0247] 例↓旦 この例においては、用いられるアクリロニトリルコポリ
マーは、FAAである。使用される紡糸条件は、例1の
条件である。 このようにして得られるファイバーは、内壁上に表皮層
をもつ小窩状の構造をもった非対称型である。 その内径(di ) は260μmであり、 その外径(de) は343μmである その湿潤性指標WIは0.66である。 その油圧透過性K u f = 60ml/ hm2m
mHgである。
0.44 L3912b
1.48 299 414 0.57
218工2c 2.16 37
1 471 0.59 318[0
238] アクリロニトリルコポリマー中の表面濃縮は、溶液の流
速が低い程太きい。 [0239] 例14 この例は、本発明によるPES/AN69の中空ファイ
バーの内壁のアクリロニトリルコポリマーの濃縮の存在
を示す。ポリマー溶液の粘度は、60℃において7.5
PaSである。 [0240] 用いられる紡糸操作条件は、1.26m1/分である凝
固液流速QLを例外として、例1の条件である。 [0241] このように、得られるファイバーは、内壁の表皮がある
小窩状の構造をもった非対称型である。その内径(di
)は、315μmであり、その外径(de)は403μ
mである。 [0242] 以下の特性が決定される。 湿潤性指標WI=0.69 内壁の表層の平均AN69濃度C5=29.5%内壁の
最外層の平均AN69濃度Co5=37%油圧透過性K
u f = 25ml/ hm2mmHgウシアルブ
ミンについての拒否係1TR=95%機械特性:E=4
90MPa : σR=11MPa :εR=27% [0243] アクリロニトリルコポリマーの表面濃縮の現象は、質量
含量よりも3.7倍高い最外表層に相当する。その上、
このファイバーは、機械的特性が良い。 [0244] 例15 内部凝固液の性質と、1.12m1/分である流速QL
と、15m/分である紡糸速度を例外として、例14の
操作条件を使用する。 [0245] 以下の特性を決定する。すなわち、 −一−d i=249 μm : d e=329 μ
m湿潤性指標WI=0.63 一一一表層コポリマー濃度C5=28.5%、およびC
o5=36%油圧透過性 K u f = 25ml/
hm2mmHg−m−ウシアルブミンに対する拒否係
数TR=97%[0246] この例において、例14において用いられる水/NMP
(50150)凝固液を、水/イソプロパツール(5
0150)凝固液でおき換えても、望ましい特性をもつ
中空ファイバーを生ずることが分る。 [0247] 例↓旦 この例においては、用いられるアクリロニトリルコポリ
マーは、FAAである。使用される紡糸条件は、例1の
条件である。 このようにして得られるファイバーは、内壁上に表皮層
をもつ小窩状の構造をもった非対称型である。 その内径(di ) は260μmであり、 その外径(de) は343μmである その湿潤性指標WIは0.66である。 その油圧透過性K u f = 60ml/ hm2m
mHgである。
【図1】
ファイバー7
(9515)
と70
(80/20)の生体適合性評価の試験結果を示す図で
ある。
ある。
【図2】
ファイバー7
(9515)
と7C
(80/20)の生体適合性評価の試験結果を示す図で
ある。
ある。
【図3】
ファイバー7
(9515)
と70
(80/20)の生体適合性評価の試験結果を示す図で
ある。
ある。
【図4】
ファイバー7
(9515)
と70
(80/20)の生体適合性評価の試験結果を示す図で
ある。 囚 囚
ある。 囚 囚
Claims (27)
- 【請求項1】支持層および少なくとも1層の分離層と呼
ばれる緻密なまたと準多孔性または微孔性表面層を含み
、生体液の処理に適し、しかも−膜が少なくとも1種の
疎水性重合体および少なくとも1種の水不溶性共重合体
をベースとし、前記共重合体は、所望により塩形の少な
くとも1種のスルホン系単量体および所望により少なく
とも1種の非イオン系かつイオン化不可能オレフィン系
不飽和第3単量体をベースとし、 −分離層中の共重合体の表面濃度は、膜中の平均共重合
体濃度より高く、−この膜は、乾燥状態で水湿潤可能で
あり、しかも−未支持膜が40℃において乾燥状態から
湿潤状態に変化した場合に未支持膜の寸法変化が+3%
を越えないように、共重合体および疎水性重合体の各々
の割合が調節されることを特徴とする、非対称半透膜。 - 【請求項2】分離層の最外表面における共重合体の表面
濃度が30重量%より高いことを特徴とする、請求項1
に記載の膜。 - 【請求項3】膜中の平均共重合体濃度が40重量%を越
えないことを特徴とする、請求項1または2に記載の膜
。 - 【請求項4】半透膜の形に変換した場合に、半透膜を4
0℃において乾燥状態から湿潤状態に変化した時に半透
膜は、0.5%を越えない厚さまたは長さの変化を示す
ことを特徴とする、前記請求項の1項に記載の膜。 - 【請求項5】疎水性重合体がポリアリールスルホンであ
ることを特徴とする、請求項1〜4の1項に記載の膜。 - 【請求項6】ポリアリールスルホンがポリエーテルスル
ホンであることを特徴とする、請求項5に記載の膜。 - 【請求項7】疎水性重合体がポリフッ化ビニルデンであ
ることを特徴とする、請求項1〜4の1項に記載の膜。 - 【請求項8】疎水性重合体が、ポリ塩化ビニルであるこ
とを特徴とする、請求項1〜4の1項に記載の膜。 - 【請求項9】共重合体中の所望により塩形のスルホン系
単量体の割合が数値基準で1%〜50%であることを特
徴とする前記請求項の1項に記載の膜。 - 【請求項10】共重合体中の所望により塩形のスルホン
系単量体の割合が数値基準で3%〜15%であることを
特徴とする、請求項9に記載の膜。 - 【請求項11】共重合体がアクリロニトリルおよびメタ
リルスルホン酸ナトリウムをベースとすることを特徴と
する、前記請求項の1項に記載の膜。 - 【請求項12】ポリフッ化ビニリデン対共重合体の質量
比が70/30〜99/1であることを特徴とする、請
求項7に記載の膜。 - 【請求項13】ポリアリールスルホン対共重合体の質量
比が60/40〜99/1であることを特徴とする、請
求項5に記載の膜。 - 【請求項14】下記工程 a)−少なくとも1種の疎水性重合体、 −水に不溶性であり、アクリロニトリル、所望により塩
形の少なくとも1種のスルホン系単量体および所望によ
り少なくとも1種の非イオン系およびイオン化不可能オ
レフィン系不飽和第3単量体をベースとする少なくとも
1種の共重合体で、膜を40℃において乾燥状態から湿
潤状態に変化した場合に、膜の寸法変化が+3%を越え
ないように、共重合体および疎水性重合体の各々の割合
が調節され、 −その沸騰温度が溶液の加工温度より高い、疎水性重合
体および共重合体用の少なくとも1種の有機溶媒、 −所望により共重合体用非溶媒であり、しかも有機溶媒
と混和性の、疎水性重合体用の少なくとも1種の非溶媒
からなり、疎水性重合体、共重合体、有機溶媒および非
溶媒の各々の割合は、−溶液が、熱力学的に不安定かつ
濁っているが巨視的に均質であり、かつ加工温度におい
て脱混合を生じず、 −溶液の温度低下は、溶液のゲル状態への自然変化を起
こすように調節されている溶液の製造、 b)このように得られた溶液のダイを通す押出し、c)
ダイ出口直後、押出しに続いて、押出物を、疎水性重合
体および共重合体に対して化学的に不活性の凝固液であ
り、しかもこれに対して−疎水性重合体は親和性を余り
または全く有さず、−共重合体はその中に可溶性でなく
親和性を有する、凝固液と部分的または全接触させるこ
とによる凝固操作、この凝固操作は、押出物の膜として
の凝固を得るに十分な時間行い、d)次いで得られた膜
の洗浄、 e)続いて、所望ならば膜の乾燥を特徴とする、請求項
1〜13の1項に記載の膜の製造方法。 - 【請求項15】溶液中の疎水性重合体および共重合体の
含量が10重量%〜30重量%であることを特徴とする
、請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】溶液中の疎水性重合体および共重合体の
含量が20重量%〜28重量%であることを特徴とする
、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】溶液中の非溶媒の含量が2重量%〜20
重量%であることを特徴とする、請求項14〜16の1
項に記載の方法。 - 【請求項18】水を非溶媒として用いることを特徴とす
る、請求項14〜17の1項の記載の方法。 - 【請求項19】水とグリセリンの混合物を、非溶媒とし
て用いることを特徴とする、請求項14〜17の1項に
記載の方法。 - 【請求項20】凝固液が水を含有することを特徴とする
、請求項14〜19の1項に記載の方法。 - 【請求項21】凝固液が、少なくとも50重量%の水を
含有することを特徴とする、請求項20に記載の方法。 - 【請求項22】押出し速度が20m/minを越えない
ことを特徴とする、請求項14〜21の1項に記載の方
法。 - 【請求項23】凝固液が出来るだけその沈殿性を保つよ
うに凝固液の流速が高いことを特徴とする、請求項14
〜22の1項に記載の方法。 - 【請求項24】下記工程 a1)−少なくとも1種の疎水性重合体、 −その沸騰温度が溶液の加工温度より高い、疎水性重合
体および共重合体用の少なくとも1種の有機溶媒および −所望により、有機溶媒と混和性の、少なくとも1種の
疎水性重合体用の非溶媒、 からなる第1溶液の製造、 a2)−アクリロニトリル、少なくとも1種のイオン性
またはイオン化可能オレフィン系不飽和単量体および任
意に少なくとも1種の非イオン性およびイオン化不可能
オレフィン系不飽和第3単量体をベースとする少なくと
も1種の水不溶性共重合体、 −その沸騰温度が溶液の加工温度より高く、しかも第1
溶液(工程a1)で用いるものと有利に同一である、共
重合体および疎水性重合体用の少なくとも1種の有機溶
媒、および −所望により、疎水性重合体用の少なくとも1種の非溶
媒、所望により、有機溶媒と混和性であり、しかも第1
溶液(工程a1)に用いられるものと有利に同一である
、共重合体用非溶媒、 からなる第2溶液の製造、 これらの溶液の少なくとも1種は、前記に定義された疎
水性重合体用の少なくとも1種の非溶媒を含まなければ
ならないことが分かる、a3)混合装置による第1溶液
と第2溶液の混合、共重合体と疎水性重合体の各々の割
合は、膜が40℃において乾燥状態から湿潤状態に変化
した場合に膜の寸法変化が+3%を越えないように調節
され、しかもこのように製造された溶液中の疎水性重合
体、共重合体、溶媒および非溶媒の各々の割合は、 −溶液が熱力学的に不安定かつ濁っているが巨視的に均
質であり、かつ加工温度において脱混合を生じず、 −溶液温度の低下はそのゲル状態への自然変化を起こす
ように調節されている、 b)このように得られた溶液のダイを通す押出し、c)
ダイ出口の直後、押出しに続いて、押出物を、疎水性重
合体および共重合体に対して化学的に不活性の凝固液で
あり、しかもこれに対して−疎水性重合体は親和性を余
りまたは全く有さず、−共重合体はその中に可溶性でな
く親和性を有する、凝固液と部分的または全接触させる
ことによる凝固操作、この凝固操作は、押出物の膜とし
ての凝固を得るに十分な時間行い、d)次いで得られた
膜の洗浄、 e)続いて、所望ならば膜の乾燥を特徴とする、請求項
1〜13の1項に記載の膜の製造方法。 - 【請求項25】膜を、2種の溶液 −支持層の製造に企図され、少なくとも1種の疎水性重
合体、少なくとも1種の溶媒および所望により少なくと
も1種の共重合体および所望により少なくとも1種の非
溶媒を含む第1溶液、 −分離層の製造に企図され、少なくとも1種の共重合体
、少なくとも1種の溶媒、および所望により少なくとも
1種の非溶媒および所望により少なくとも1種の疎水性
重合体を含む第2溶液の共押出し、この共押出しにおい
て第2溶液の共重合体濃度は第1溶液のものより高く、
共押出しに次いで分離層を凝固液と接触させることによ
る凝固操作、次いで得られた膜の洗浄によって得ること
を特徴とする、請求項1〜13の1項に記載の膜の製造
方法。 - 【請求項26】特に人工腎臓を用いて、血液透析および
(または)限外ろ過による、請求項1〜13の1項に記
載の膜の血液処理への適用。 - 【請求項27】請求項項1〜13の1項に記載の膜のプ
ラズマフェレシスへの適用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8917397A FR2656234B1 (fr) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Membrane semi-permeable asymetrique pour le traitement des liquides biologiques. |
| FR8917397 | 1989-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293023A true JPH03293023A (ja) | 1991-12-24 |
| JP3054200B2 JP3054200B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=9389111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2405254A Expired - Fee Related JP3054200B2 (ja) | 1989-12-22 | 1990-12-21 | 非対称半透膜およびその製造法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5145583A (ja) |
| EP (1) | EP0436447B1 (ja) |
| JP (1) | JP3054200B2 (ja) |
| CN (1) | CN1031320C (ja) |
| AT (1) | ATE106273T1 (ja) |
| CA (1) | CA2032991C (ja) |
| DE (1) | DE69009435T2 (ja) |
| ES (1) | ES2054306T3 (ja) |
| FR (1) | FR2656234B1 (ja) |
| RU (1) | RU2040961C1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004081109A1 (ja) * | 2003-03-13 | 2006-06-15 | 株式会社クレハ | フッ化ビニリデン系樹脂多孔膜およびその製造方法 |
| WO2017155677A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Cytosorbents Corporation | The use of a hemocompatible porous polymer bead sorbent for removal of pamps and damps |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254260A (en) * | 1992-05-12 | 1993-10-19 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Membrane injector |
| EP0604882B1 (de) * | 1992-12-30 | 1998-08-26 | Hoechst Aktiengesellschaft | Semipermeable Membranen aus homogen mischbaren Polymerlegierungen |
| CA2128296A1 (en) * | 1993-12-22 | 1995-06-23 | Peter John Degen | Polyvinylidene fluoride membrane |
| ATE295223T1 (de) * | 1994-03-04 | 2005-05-15 | Pall Corp | Gross-porige membranen aus synthetischen polymeren |
| FR2721217B1 (fr) * | 1994-06-20 | 1996-08-02 | Hospal Ind | Dispositif multifonction pour le traitement du sang. |
| FR2758394B1 (fr) * | 1997-01-14 | 1999-03-19 | Hospal Ind | Moyens pour la bio-epuration specifique d'un fluide biologique |
| FR2772639B1 (fr) | 1997-12-24 | 2000-02-04 | Hospal Ind | Utilisation d'un polymere neutre ou cationique pour prevenir l'activation de la phase contact du sang ou du plasma en contact avec une membrane semi-permeable |
| WO1999047570A1 (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | University Of Rochester | Macromolecular self-assembly of microstructures, nanostructures, objects and mesoporous solids |
| US6676903B2 (en) | 2001-07-30 | 2004-01-13 | General Electric Company | Apparatus and method for spatially detecting or quantifying chemical species |
| US7572374B2 (en) * | 2000-04-13 | 2009-08-11 | Transvivo, Inc. | Anticoagulant and thrombo-resistant hollow fiber membranes for in-vivo plasmapheresis and ultrafiltration |
| US6802820B1 (en) * | 2000-04-13 | 2004-10-12 | Transvivo, Inc. | Specialized hollow fiber membranes for in-vivo plasmapheresis and ultrafiltration |
| US7195711B2 (en) | 2000-04-13 | 2007-03-27 | Transvivo Inc. | Specialized hollow fiber membranes for in-vivo plasmapheresis and ultrafiltration |
| US7585412B2 (en) * | 2000-04-13 | 2009-09-08 | Transvivo, Inc. | Specialized hollow fiber membranes for plasmapheresis and ultrafiltration |
| US6994811B2 (en) * | 2001-05-22 | 2006-02-07 | Millipore Corporation | Method of manufacturing membranes and the resulting membranes |
| US6659973B2 (en) * | 2001-01-04 | 2003-12-09 | Transvivo, Inc. | Apparatus and method for in-vivo plasmapheresis using periodic backflush |
| US7476210B2 (en) * | 2001-01-04 | 2009-01-13 | Transvivo Inc. | Apparatus and method for in-vivo plasmapheresis using periodic backflush containing anticoagulant |
| US6607501B2 (en) | 2001-05-14 | 2003-08-19 | Reynolds G. Gorsuch | Process and apparatus for utilization of in vivo extracted plasma with tissue engineering devices, bioreactors, artificial organs, and cell therapy applications |
| US7481936B2 (en) * | 2001-10-17 | 2009-01-27 | Transvivo Inc. | Method and apparatus for patient fluid management |
| US6899692B2 (en) | 2001-10-17 | 2005-05-31 | Transvivo, Inc. | Plasmapheresis filter device and catheter assembly |
| US6849183B2 (en) * | 2002-08-13 | 2005-02-01 | Transvivo, Inc. | Method and apparatus for therapeutic apheresis |
| US7625721B2 (en) | 2004-02-03 | 2009-12-01 | Polymer Technology Systems, Inc. | Non-precipitating bodily fluid analysis system |
| US20060062688A1 (en) * | 2004-02-03 | 2006-03-23 | Polymer Technology Systems, Inc. | Bodily fluid analysis system |
| US8465696B2 (en) * | 2004-02-03 | 2013-06-18 | Polymer Technology Systems, Inc. | Dry test strip with controlled flow and method of manufacturing same |
| US7354392B2 (en) | 2004-02-25 | 2008-04-08 | Transvivo Inc. | Structurally optimized hollow fiber membranes |
| US20060062690A1 (en) * | 2004-08-17 | 2006-03-23 | Polymer Technology Systems, Inc. | Apparatus and method of manufacturing bodily fluid test strip |
| EP1937134B1 (en) * | 2005-08-24 | 2016-09-21 | Flowsion A/S | A probe comprising a micro fluidic system and a method of attaching a membrane to a tube |
| RU2297975C1 (ru) * | 2005-08-25 | 2007-04-27 | Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) | Способ нанофильтрационного разделения жидких органических смесей |
| JP5436854B2 (ja) * | 2006-04-19 | 2014-03-05 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 高耐久性pvdf多孔質膜及びその製造方法、並びに、これを用いた洗浄方法及び濾過方法 |
| US7842214B2 (en) * | 2007-03-28 | 2010-11-30 | 3M Innovative Properties Company | Process for forming microporous membranes |
| DE102007019051B3 (de) * | 2007-04-23 | 2008-10-09 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Hohlfaserkapillarmembran und Verfahren zu deren Herstellung |
| BRPI0915331A2 (pt) * | 2008-06-30 | 2015-10-27 | 3M Innovative Properties Co | método de formação de uma membrana assimétrica remolhável |
| EP3124099A1 (en) | 2015-07-30 | 2017-02-01 | Gambro Lundia AB | Acrylonitrile based membrane with improved performance |
| JP6958357B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2021-11-02 | 東レ株式会社 | 医療用材料、医療用分離膜、および血液浄化器 |
| EP3296010B1 (en) | 2016-09-14 | 2023-04-26 | Gambro Lundia AB | Acrylonitrile-based membrane with low thrombogenicity |
| RU2652212C1 (ru) * | 2017-03-13 | 2018-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕКОН МЕМБРАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" | Мембрана половолоконная |
| RU2676991C1 (ru) * | 2018-05-07 | 2019-01-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕКОН МЕМБРАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" | Мембрана половолоконная |
| US12128358B2 (en) * | 2019-09-04 | 2024-10-29 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods of treating fluids using thermal gradient osmosis |
| CN113318613B (zh) * | 2021-04-09 | 2022-08-23 | 杭州楠大环保科技有限公司 | 一种抗油污油水分离复合膜及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2380052A1 (fr) * | 1977-02-11 | 1978-09-08 | Akzo Nv | Membrane de dialyse pour l'hemodialyse |
| BG33312A1 (bg) * | 1981-04-20 | 1983-01-14 | Dimov | Metod za poluchavane na polupronicaema membrana |
| US4749619A (en) * | 1985-08-21 | 1988-06-07 | Hospal Industrie | Hollow fibre useful in blood treating processes |
| FR2600265B1 (fr) * | 1986-06-20 | 1991-09-06 | Rhone Poulenc Rech | Membranes semi-permeables sechables et hydrophiles a base de polyfluorure de vinylidene |
| US4828705A (en) * | 1986-10-31 | 1989-05-09 | Kingston Technologies, Inc. | Pressure-dependent anisotropic-transport membrane system |
-
1989
- 1989-12-22 FR FR8917397A patent/FR2656234B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-12-05 ES ES90420527T patent/ES2054306T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-05 DE DE69009435T patent/DE69009435T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-05 EP EP90420527A patent/EP0436447B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-05 AT AT90420527T patent/ATE106273T1/de active
- 1990-12-21 RU SU904831880A patent/RU2040961C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1990-12-21 CA CA002032991A patent/CA2032991C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-21 JP JP2405254A patent/JP3054200B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-21 US US07/632,388 patent/US5145583A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-22 CN CN90110151A patent/CN1031320C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004081109A1 (ja) * | 2003-03-13 | 2006-06-15 | 株式会社クレハ | フッ化ビニリデン系樹脂多孔膜およびその製造方法 |
| JP4885539B2 (ja) * | 2003-03-13 | 2012-02-29 | 株式会社クレハ | フッ化ビニリデン系樹脂多孔膜およびその製造方法 |
| WO2017155677A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Cytosorbents Corporation | The use of a hemocompatible porous polymer bead sorbent for removal of pamps and damps |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5145583A (en) | 1992-09-08 |
| EP0436447A1 (fr) | 1991-07-10 |
| DE69009435D1 (de) | 1994-07-07 |
| RU2040961C1 (ru) | 1995-08-09 |
| FR2656234B1 (fr) | 1992-03-20 |
| ES2054306T3 (es) | 1994-08-01 |
| EP0436447B1 (fr) | 1994-06-01 |
| ATE106273T1 (de) | 1994-06-15 |
| FR2656234A1 (fr) | 1991-06-28 |
| CA2032991A1 (fr) | 1991-06-23 |
| CA2032991C (fr) | 2002-05-28 |
| CN1052618A (zh) | 1991-07-03 |
| CN1031320C (zh) | 1996-03-20 |
| DE69009435T2 (de) | 1994-09-15 |
| JP3054200B2 (ja) | 2000-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3054200B2 (ja) | 非対称半透膜およびその製造法 | |
| KR100869203B1 (ko) | 비대칭 다공질막 및 그의 제조 방법 | |
| US4612119A (en) | Hollow fiber filter medium and process for preparing the same | |
| US7108787B2 (en) | Modified hollow-fiber membrane | |
| US5246582A (en) | Synthetic hydrophilic membranes and method for their manufacture | |
| US4134837A (en) | Ethylene-vinyl alcohol copolymer membranes having improved permeability characteristics and a method for producing the same | |
| US20030038081A1 (en) | High strength asymmetric cellulosic membrane | |
| EP0572274A2 (en) | Novel high flux hollow fiber membrane | |
| JP2001505818A (ja) | 大きな孔直径を有する、高度に非対称性の、親水性精密濾過膜 | |
| JPWO1998052683A1 (ja) | ポリスルホン系中空糸型血液浄化膜とその製造方法 | |
| CA1073822A (en) | Ethylene-vinyl alcohol copolymer membranes with improved permeability characteristics and a method for producing the same | |
| JP2001515396A (ja) | 高有孔密度と等方性、異方性の混合構造とを有する微小濾過膜 | |
| KR20060121201A (ko) | 혈액 정화용 중공사막 및 이것을 사용한 혈액 정화기 | |
| EP0750936B1 (en) | Permselective membranes and methods for their production | |
| JPS61238834A (ja) | ポリスルホン系樹脂多孔膜 | |
| JP7305621B2 (ja) | 微多孔膜およびその作製方法 | |
| JPH10230148A (ja) | 半透膜 | |
| JPH06296686A (ja) | 医療用ポリスルホン中空糸膜 | |
| KR20010078245A (ko) | 중공사막 및 그의 제조 방법 | |
| US4678581A (en) | Polymethyl methacrylate hollow fiber type ultrafiltration membrane and process for preparation of the same | |
| Arthanareeswaran et al. | Performance enhancement of polysulfone ultrafiltration membrane by blending with polyurethane hydrophilic polymer | |
| JP3228758B2 (ja) | 中空糸膜及びその製造方法 | |
| JPWO1998034719A1 (ja) | 中空糸膜及びその製造方法 | |
| JPH07328401A (ja) | 多孔質分離膜の製法 | |
| JPH02115028A (ja) | 濾過膜及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000324 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |