JPH035208B2 - - Google Patents
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- JPH035208B2 JPH035208B2 JP56212568A JP21256881A JPH035208B2 JP H035208 B2 JPH035208 B2 JP H035208B2 JP 56212568 A JP56212568 A JP 56212568A JP 21256881 A JP21256881 A JP 21256881A JP H035208 B2 JPH035208 B2 JP H035208B2
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Description
本発明は限外過、透析などによる血中成分の
濃縮、分離に適する血液処理膜、特に人工腎臓用
に適する半透性の血液処理膜の製造方法に関する
ものである。 人工腎臓は血液と透析液とを透析膜を介して流
し、この両者間の濃度差および圧力差を利用して
有害成分および水分を除去するものであり、その
際、蛋白質等の人体に有用な物質を除去しない
で、尿素、尿酸、クレアチニン等の老廃物のみを
除去する必要がある。この様な目的に適した膜と
してセルロース系の膜を始め、種々の合成膜が開
発されているが、透水性と透析性のバランス、血
液適合性に若干の問題を残している。例えばセル
ロース系の膜では溶血性がやや高い。合成膜にお
いては一般に透水性に比較し透析性が低く、両者
のバランスが悪い。すなわち、このような従来の
膜を使用する血液処理において、透水性が高くて
も透析性が低いと治療終了時に血中の尿素が充分
除去されず、一方透析性が高くても透水性が低け
れば水分量が充分除去できない。 エチレン−ビニルアルコール（EVA）系共重
合体は血液適合性が良く、抗血栓性、抗溶血性が
良好であり、耐久性、化学的安定性なども優れて
いる事から、血液透析用膜の素材として適してお
り、すでに特開昭52−152877号において人工腎臓
用透析膜として提案されている。この膜は中空繊
維状であり、長期透析患者などで問題にされる分
子量300〜6000付近の、いわゆる中分子量物質の
透過性が優れているが、比較的小さい透水性のも
とで十分な透析性を達する目的には適さない。 比較的小さい透水性のもとで十分な透析性を有
する膜、すなわち透水性と透析性のバランスに優
れた膜とは、当分野で実務上指向されている、透
水量が５時間で１〜５、透析量が尿素の総括物
質移動係数で４×10-4cm／sec以上を示す膜とさ
れている。 本発明者らは透水性と透析性のバランスに優れ
た血液処理膜を製造する方法について研究し、本
発明に到達した。すなわち本発明は、ビニルアル
コール残基を少なくとも25モル％、エチレン残基
を少なくとも10モル％含むエチレン−酢酸ビニル
共重合体のケン化物からなる膜を作製し、然る
後、該膜にアルコールのマレイン酸エステルを無
水マレイン酸を溶解せしめた溶液を接触させ、エ
ステル化反応、またはエステル化反応に続く塩ま
たは塩基処理によつてカルボキシル基および／ま
たはその塩をビニルアルコール残基に対し0.5〜
10モル％導入することを特徴とする血液処理膜の
製造方法である。 本発明の方法によつて製造される血液透析膜は
後述する実施例からも明らかなように比較的小さ
い透水性にもかかわらず、優れた透析性を示すも
のである。したがつて透水性および透析液のバラ
ンスが優れており、血液処理膜、とくに血液透析
膜および血液過膜（ヘモフイルトレーシヨン）
として著効を示すものである。 本発明における膜の素材としては、ビニルアル
コール残基を少なくとも25モル％、エチレン残基
を少なくとも10モル％含むエチレン−酢酸ビニル
共重合体のケン化物を使用する必要がある。エチ
レン残基は好ましくは20〜50モル％である。 重合体中のビニルアルコール残基は少なくとも
25モル％であることが必要である。25モル％未満
の場合には血液との親和性が低下する。その理由
は明確ではないが、抗凝血性の重要な因子のひと
つである重合体の親水性と疎水性のバランスを、
水酸基の水和によつて緩やかに調整する効果を発
揮している事が考えられる。ビニルアルコール残
基の好ましい含有量は50〜95モル％である。 重合体中におけるカルボキシル基および／また
はその塩の含有量は、ビニルアルコール残基に対
し0.5〜10モル％である。0.5モル％未満では透水
性に比して透析性が高くなるという本発明の効果
が十分に発揮されず、一方10モル％を超えると膜
が坊潤し、耐圧性が低くなる傾向にある。膜に機
械的強度を付与するためには若干の架橋反応を行
うのが望ましく実用上安全である。 血液処理膜の場合に目安となる機械的強度の主
なものは耐圧性であり、37℃の血液を循環した場
合に最低500mmHgに耐え得る事が必要である。通
常、膜を形成する重合体中におけるカルボキシル
基および／またはその塩の含有量が、0.5〜10モ
ル％の場合には、架橋を行なう事なく、良好な血
液処理結果を得る事ができる。 架橋反応には、公知の一般的方法を用いる事が
できるが、例えば、ジビニル化合物、ホルムアル
デヒド、ジアルデヒド、ジイソシアナート等の有
機系架橋剤や、硼素化合物等の無機架橋剤による
架橋や、γ線、電子線などの放射線や光による架
橋反応が挙げられる。架橋構造は予め架橋構造を
有する重合体との共重合によつて導入する事がで
きる。また重合時、製膜時に架橋反応を行なう事
もできる。特に架橋反応のみを行なわせる工程を
実施しても良い。必要なら製膜後に架橋反応を行
なう事もできる。またアセタール化、エステル
化、エーテル化を始めとする各種の反応も随時行
なうことができる。これらは架橋ではないが、膜
の親水性、疎水性を調節する上で意味がある。カ
ルボキシル基および／またはその塩は、製膜後に
導入する。製膜後の導入は、イオンの電荷の分
布、特に膜の厚み方向への分布を調節しうる利点
を有し、極端な場合には膜の表面のみにカルボキ
シル基および／またはその塩を導入したり、ある
いは膜の両面に異なつた種類のカルボキシル基お
よび／またはその塩を導入する事も可能である。
製膜後にカルボキシル基および／またはその塩を
導入する方法は実際上、小量多品種のイオン性血
液処理膜を、特にモジユール化した後に、イオン
基を導入し、作製するのに好適な技術である。 本発明においては、無水マレイン酸によつて膜
にカルボキシル基を導入した後、種々の塩、塩基
で処理する事により、所望のカルボキシル基の塩
にかえる事ができる。 本発明において膜を形成する重合体の平均分子
量は大略３万以上である。通常は６万〜20万程度
が好ましい。平均分子量の高い方が、膜の機械的
性質は優れているが、分子量の増大と共に原液の
粘度が高くなり、血液処理に適した性能の膜を製
膜する事が困難になつていく為である。 次に本発明の血液処理膜の製法について述べ
る。重合体の溶媒は水、あるいは有機溶剤のうち
から、原料とする重合体を完全に溶解し、かつ凝
固浴に速やかに溶解し得るものを選ぶ。例えばジ
メチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、ピロ
リドン、Ｎ−メチルピロリドン、およびメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等の１価アル
コール、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、グリセリン等の多価アルコール、フエノー
ル、メタクレゾール、蟻酸、水またはこれらの混
合物が挙げられる。必要ならば重合体の溶媒に溶
解または分散し得る物質を含んでいても良い。こ
れ等の物質としては、無機または有機の塩類、各
種の酸、アルカリ類、ポリエチレングリコール
類、コロイダルシリカ、および前述の架橋剤など
があるが、架橋の目的をもつて添加される物質の
他は、最終的に得られる膜中に実質的に残存しな
い事が必要である。残存する場合は、これらの物
質が血液中へ流出する恐れがあり、不安全であ
る。 製膜原液中の重合体の濃度は５〜50重量％、好
ましくは10〜35重量％の範囲にある。これより低
濃度では粘度が低すぎて、これより高濃度では粘
度が高すぎて均一な膜を安定に得る事が困難にな
る。 製膜原液の温度は０℃〜120℃、好適には５℃
〜95℃が良い。これより低温では粘度が高くなり
すぎて製膜が困難になり、これより高温では重合
体の分解、変質がおこる恐れがある。 この様にして得られる製膜原液を公知の種々の
湿式凝固法によつて製膜する。少数の例を示せ
ば、製膜原液を細長いスリツト状の孔をもつ口金
から押出し、凝固浴に接触あるいは浸漬させて固
化、平膜を成膜する方法、円環状の孔をもつ口金
から製膜原液を押出し、管状や中空糸状の膜を成
膜する方法などが挙げられる。必要ならばより複
雑な形状の孔をもつ異形の口金を用いても良い。
また製膜原液を所望の形状に流延した後、あるい
は流延しつつ凝固浴に接触、あるいは浸漬して製
膜しても良い。 いわゆるLeob膜の製膜技術を応用し、凝固浴
に接触、あるいは浸漬する直前に、吐出、展開、
または流延された製膜原液の表面から適当量の溶
媒を蒸発させておくと、表面のみ緻密な構造を有
する非対称膜を得る事ができる。非対称膜は、ま
た凝固速度の異なる凝固浴を、吐出、展開、ある
いは流延された製膜原液の一面ずつに接触させる
事によつても形成する事ができる。 凝固浴としては製膜原液の溶媒と相溶性が高
く、かつ膜を形成する成分に対する相溶性が実質
的にないものを用いる。一般的には水、メタノー
ル、エタノール等の一価アルコール類、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、グリセリン
などの多価アルコール類、アセトンまたはそれら
の混合物を用いる。凝固速度を調節する為に、凝
固浴に混和性のある有機溶媒、芒硝、塩化カルシ
ウム等の無機塩類を添加する事もある。特殊な場
合には、製膜は一面のみが凝固浴に接し、反対側
の一面は空気、窒素等のガスに、あるいはベンゼ
ン、トルエン、ヘキサン、水銀等の製膜原液の溶
媒とも、凝固浴とも非混和性の液体に接触した状
態で行なわれる。特開昭55−148209号の様に、凝
固浴に接触する直前に気相中を通過させる場合も
ある。通常は水、または水と製膜原液に使用した
溶媒との混和物のもつ凝固速度が膜製造の形成に
適している。 凝固浴の温度は血液処理に適した性能の膜を得
る為の重要な因子であり、一般には−15℃〜50
℃、好適には０℃〜25℃の範囲にある。これより
低温では凝固が遅く、製膜性が低下する。これよ
り高温では、凝固温度が速くなりすぎ、透水性が
著しく大きい膜や、不均質な膜になり易いため本
発明では用いられない。 口金からの吐出時より、凝固時までに与えられ
るドラフトも膜性能を決定する重要な因子であ
る。均一な厚みの薄膜を得るにはドラフトが大き
い方が望ましいが、大きすぎると膜にピンホール
状や、スリツト状の割れ目を生じ易い。小さすぎ
ると膜の透過性能が不足する。本発明の場合には
1.5〜30倍、好適には２〜15倍のドラフトを与え
るのが良い。 凝固浴を出た膜は、さらに必要に応じて延伸、
熱処理、洗浄、乾燥等を行ない膜性能、機械的性
能を調整する事ができる。加熱処理は張力下また
は無張力下で行なう。温度は通常120℃以下であ
る。乾熱、湿熱、いずれの方法も用いうるが、乾
燥の場合には湿度によつても膜性能を調節する事
ができる。乾燥時にも同様に湿度により膜性能の
調整が可能である。 本発明に使用される膜としては前述した非対称
膜（片面または両面に緻密構造を有するもの）の
ほかに均質構造膜（断面構造が緻密構造となつて
いるもの）、微細多孔構造膜などをあげることが
できるが、とりわけ均質構造膜および片面（とく
に内面）に緻密構造を有する非対称中空繊維膜が
好ましい。このような片面に緻密構造を有する非
対称中空繊維膜の場合は血液と接触する内面の緻
密構造部分のみにカルボキシル基および／または
その塩を導入するだけで充分本発明の目的を達成
させることができる。中空繊維膜の外径は50〜
3000μ、好ましくは100〜800μ、膜厚は５〜200μ、
好ましくは10〜100μである。モジユールの形状
としては中空繊維型が最良であるが、その他に平
膜型、スパイラル型、管状型、コイル型、キール
型などの公知の形態も使用できる。 前述の様にカルボキシル基および／またはその
塩の導入は製膜後に行なわれるが、上記の様なモ
ジユールに成形した後に導入しても良い。本発明
においてカルボキシル基および／またはその塩は
エステル化反応、またはエステル化反応に続く塩
または塩基処理によつてエチレン−酢酸ビニル共
重合体のケン化物に導入される。使用される溶
媒、反応剤、触媒等は血液処理を行なう前に十分
に除去されねばならない。無水マレイン酸の溶媒
として、水溶性の有機溶剤、特にその分子量に対
する該溶媒中に含まれる水酸基の数が少ない水溶
性の有機溶媒を使用する事は、この点で有利であ
る。本発明においては、例えば過剰の無水マレイ
ン酸を含むアルコールのマレエート溶液を作製
し、膜と接触させることにより膜にカルボキシル
基および／またはその塩を導入することができ
る。 また、本発明において、膜は湿潤または乾燥膜
として使用できる。乾燥法としては気流、熱線、
電磁波等により直接乾燥する方法のほか、例えば
膜に含まれる水分を水混和性でかつポリマーを溶
解しない有機溶媒（例えばアセトン、メタノー
ル、テトラヒドロフラン等）で置換し、次いで有
機溶媒を減圧、加熱等により除去する方法や、製
膜時あるいは製膜後にグリセリン、エチレングリ
コール、ポリエチレングリコール等の脂肪族多価
アルコールで処理し、しかる後に乾燥する方法、
さらには含水膜を液体窒素や、炭酸ガスで凍結
し、凍結乾燥する方法等を用いることができる。 特に人工腎臓用などの用途に本発明の方法で得
られた膜を使用する際には、ホルマリン、エチレ
ンオキサイドガス、オートクレーブ、γ線などに
よる滅菌処理を行なう事が望ましい。 以下、本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例１および比較例１ エチレン含有量33モル％、ケン化度99.8モル％
のエチレン−酢酸ビニルの共重合体ケン化物をジ
メチルスルホキシドに加熱溶解し、濃度22重量％
の製膜原液を得た。これを70℃で１晩放置して脱
泡した後、ノズル孔径が650μｍ、ニードル外径
が250μｍ、ニードル内径が90μｍの円環状ノズル
から吐出し、ニードルからは0.42ml／minの窒素
ガスを流出させつつ、ジメチルスルホキシドの20
％水溶液中で凝固された。凝固温度は４℃であ
る。凝固剤は湯洗により十分除去した後、アセト
ン置換を行ない、次いで25℃の気流中で乾燥し
た。得られた中空繊維は乾燥状態で内径220μ、
外径320μ、膜厚50μ、膜の構造は均質膜であつ
た。この中空繊維5680本を束ねて、その両端部を
ポリウレタン樹脂により円筒形のハウジングに固
定し、モジユール（有効膜面積0.8m2）を作製し
た。このモジユール内の中空繊維の内部に無水マ
レイン酸15％を含むポリエチレングリコール（分
子量400）のマレエート溶液を導入し、70℃で４
時間エステル化を行ない、カルボキシル基を結合
させた後、温水で２時間洗浄し、余分の反応液を
除去した。エステル化されたビニルアルコール残
基は2.5モル％であつた。 このモジユールを用い、中空繊維の外側に透析
液を500ml／minで、内側には牛血液を200ml／
minで流し、100mmHgの圧力差のもとで透水性と
尿素透過性を測定した。 ５時間の牛血評価後の中空繊維の血液による詰
まり（残血）を調べたところ、残血がみられたの
はわずか３本であり、これは臨床的に残血が多い
とされる中空繊維の全本数の0.5％をはるかに下
まわるものであつた。結果を第１表に示す。 比較例１は同様にして作製された、カルボキシ
ル基を含まない中空繊維による透析結果である。
ここで限外過量（UFR）は膜の単位時間、単
位面積、単位圧力当りの透過液の体積を表わし、
ｋとは液体の体積流がない場合の総括物質移動係
数であり、(1)式によつて計算される。 ｋ＝QB／0.6Aln0.4（DB／QB）−１／（DB／QB）−１…(
1) ここでQBは血液量、Ａは膜面積、DBはダイア
リザンスで(2)式によつて計算される。 DB＝QBio×CBio−QBput×CBput／CBio−CDio …(2) ただし、QBio、QBputはそれぞれモジユール入
口、出口における血流量、CBio、CBputはそれぞれ
モジユール入口側、出口側における血液中の尿素
濃度、CDioは入側透析液中の尿素濃度である。
濃縮、分離に適する血液処理膜、特に人工腎臓用
に適する半透性の血液処理膜の製造方法に関する
ものである。 人工腎臓は血液と透析液とを透析膜を介して流
し、この両者間の濃度差および圧力差を利用して
有害成分および水分を除去するものであり、その
際、蛋白質等の人体に有用な物質を除去しない
で、尿素、尿酸、クレアチニン等の老廃物のみを
除去する必要がある。この様な目的に適した膜と
してセルロース系の膜を始め、種々の合成膜が開
発されているが、透水性と透析性のバランス、血
液適合性に若干の問題を残している。例えばセル
ロース系の膜では溶血性がやや高い。合成膜にお
いては一般に透水性に比較し透析性が低く、両者
のバランスが悪い。すなわち、このような従来の
膜を使用する血液処理において、透水性が高くて
も透析性が低いと治療終了時に血中の尿素が充分
除去されず、一方透析性が高くても透水性が低け
れば水分量が充分除去できない。 エチレン−ビニルアルコール（EVA）系共重
合体は血液適合性が良く、抗血栓性、抗溶血性が
良好であり、耐久性、化学的安定性なども優れて
いる事から、血液透析用膜の素材として適してお
り、すでに特開昭52−152877号において人工腎臓
用透析膜として提案されている。この膜は中空繊
維状であり、長期透析患者などで問題にされる分
子量300〜6000付近の、いわゆる中分子量物質の
透過性が優れているが、比較的小さい透水性のも
とで十分な透析性を達する目的には適さない。 比較的小さい透水性のもとで十分な透析性を有
する膜、すなわち透水性と透析性のバランスに優
れた膜とは、当分野で実務上指向されている、透
水量が５時間で１〜５、透析量が尿素の総括物
質移動係数で４×10-4cm／sec以上を示す膜とさ
れている。 本発明者らは透水性と透析性のバランスに優れ
た血液処理膜を製造する方法について研究し、本
発明に到達した。すなわち本発明は、ビニルアル
コール残基を少なくとも25モル％、エチレン残基
を少なくとも10モル％含むエチレン−酢酸ビニル
共重合体のケン化物からなる膜を作製し、然る
後、該膜にアルコールのマレイン酸エステルを無
水マレイン酸を溶解せしめた溶液を接触させ、エ
ステル化反応、またはエステル化反応に続く塩ま
たは塩基処理によつてカルボキシル基および／ま
たはその塩をビニルアルコール残基に対し0.5〜
10モル％導入することを特徴とする血液処理膜の
製造方法である。 本発明の方法によつて製造される血液透析膜は
後述する実施例からも明らかなように比較的小さ
い透水性にもかかわらず、優れた透析性を示すも
のである。したがつて透水性および透析液のバラ
ンスが優れており、血液処理膜、とくに血液透析
膜および血液過膜（ヘモフイルトレーシヨン）
として著効を示すものである。 本発明における膜の素材としては、ビニルアル
コール残基を少なくとも25モル％、エチレン残基
を少なくとも10モル％含むエチレン−酢酸ビニル
共重合体のケン化物を使用する必要がある。エチ
レン残基は好ましくは20〜50モル％である。 重合体中のビニルアルコール残基は少なくとも
25モル％であることが必要である。25モル％未満
の場合には血液との親和性が低下する。その理由
は明確ではないが、抗凝血性の重要な因子のひと
つである重合体の親水性と疎水性のバランスを、
水酸基の水和によつて緩やかに調整する効果を発
揮している事が考えられる。ビニルアルコール残
基の好ましい含有量は50〜95モル％である。 重合体中におけるカルボキシル基および／また
はその塩の含有量は、ビニルアルコール残基に対
し0.5〜10モル％である。0.5モル％未満では透水
性に比して透析性が高くなるという本発明の効果
が十分に発揮されず、一方10モル％を超えると膜
が坊潤し、耐圧性が低くなる傾向にある。膜に機
械的強度を付与するためには若干の架橋反応を行
うのが望ましく実用上安全である。 血液処理膜の場合に目安となる機械的強度の主
なものは耐圧性であり、37℃の血液を循環した場
合に最低500mmHgに耐え得る事が必要である。通
常、膜を形成する重合体中におけるカルボキシル
基および／またはその塩の含有量が、0.5〜10モ
ル％の場合には、架橋を行なう事なく、良好な血
液処理結果を得る事ができる。 架橋反応には、公知の一般的方法を用いる事が
できるが、例えば、ジビニル化合物、ホルムアル
デヒド、ジアルデヒド、ジイソシアナート等の有
機系架橋剤や、硼素化合物等の無機架橋剤による
架橋や、γ線、電子線などの放射線や光による架
橋反応が挙げられる。架橋構造は予め架橋構造を
有する重合体との共重合によつて導入する事がで
きる。また重合時、製膜時に架橋反応を行なう事
もできる。特に架橋反応のみを行なわせる工程を
実施しても良い。必要なら製膜後に架橋反応を行
なう事もできる。またアセタール化、エステル
化、エーテル化を始めとする各種の反応も随時行
なうことができる。これらは架橋ではないが、膜
の親水性、疎水性を調節する上で意味がある。カ
ルボキシル基および／またはその塩は、製膜後に
導入する。製膜後の導入は、イオンの電荷の分
布、特に膜の厚み方向への分布を調節しうる利点
を有し、極端な場合には膜の表面のみにカルボキ
シル基および／またはその塩を導入したり、ある
いは膜の両面に異なつた種類のカルボキシル基お
よび／またはその塩を導入する事も可能である。
製膜後にカルボキシル基および／またはその塩を
導入する方法は実際上、小量多品種のイオン性血
液処理膜を、特にモジユール化した後に、イオン
基を導入し、作製するのに好適な技術である。 本発明においては、無水マレイン酸によつて膜
にカルボキシル基を導入した後、種々の塩、塩基
で処理する事により、所望のカルボキシル基の塩
にかえる事ができる。 本発明において膜を形成する重合体の平均分子
量は大略３万以上である。通常は６万〜20万程度
が好ましい。平均分子量の高い方が、膜の機械的
性質は優れているが、分子量の増大と共に原液の
粘度が高くなり、血液処理に適した性能の膜を製
膜する事が困難になつていく為である。 次に本発明の血液処理膜の製法について述べ
る。重合体の溶媒は水、あるいは有機溶剤のうち
から、原料とする重合体を完全に溶解し、かつ凝
固浴に速やかに溶解し得るものを選ぶ。例えばジ
メチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、ピロ
リドン、Ｎ−メチルピロリドン、およびメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等の１価アル
コール、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、グリセリン等の多価アルコール、フエノー
ル、メタクレゾール、蟻酸、水またはこれらの混
合物が挙げられる。必要ならば重合体の溶媒に溶
解または分散し得る物質を含んでいても良い。こ
れ等の物質としては、無機または有機の塩類、各
種の酸、アルカリ類、ポリエチレングリコール
類、コロイダルシリカ、および前述の架橋剤など
があるが、架橋の目的をもつて添加される物質の
他は、最終的に得られる膜中に実質的に残存しな
い事が必要である。残存する場合は、これらの物
質が血液中へ流出する恐れがあり、不安全であ
る。 製膜原液中の重合体の濃度は５〜50重量％、好
ましくは10〜35重量％の範囲にある。これより低
濃度では粘度が低すぎて、これより高濃度では粘
度が高すぎて均一な膜を安定に得る事が困難にな
る。 製膜原液の温度は０℃〜120℃、好適には５℃
〜95℃が良い。これより低温では粘度が高くなり
すぎて製膜が困難になり、これより高温では重合
体の分解、変質がおこる恐れがある。 この様にして得られる製膜原液を公知の種々の
湿式凝固法によつて製膜する。少数の例を示せ
ば、製膜原液を細長いスリツト状の孔をもつ口金
から押出し、凝固浴に接触あるいは浸漬させて固
化、平膜を成膜する方法、円環状の孔をもつ口金
から製膜原液を押出し、管状や中空糸状の膜を成
膜する方法などが挙げられる。必要ならばより複
雑な形状の孔をもつ異形の口金を用いても良い。
また製膜原液を所望の形状に流延した後、あるい
は流延しつつ凝固浴に接触、あるいは浸漬して製
膜しても良い。 いわゆるLeob膜の製膜技術を応用し、凝固浴
に接触、あるいは浸漬する直前に、吐出、展開、
または流延された製膜原液の表面から適当量の溶
媒を蒸発させておくと、表面のみ緻密な構造を有
する非対称膜を得る事ができる。非対称膜は、ま
た凝固速度の異なる凝固浴を、吐出、展開、ある
いは流延された製膜原液の一面ずつに接触させる
事によつても形成する事ができる。 凝固浴としては製膜原液の溶媒と相溶性が高
く、かつ膜を形成する成分に対する相溶性が実質
的にないものを用いる。一般的には水、メタノー
ル、エタノール等の一価アルコール類、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、グリセリン
などの多価アルコール類、アセトンまたはそれら
の混合物を用いる。凝固速度を調節する為に、凝
固浴に混和性のある有機溶媒、芒硝、塩化カルシ
ウム等の無機塩類を添加する事もある。特殊な場
合には、製膜は一面のみが凝固浴に接し、反対側
の一面は空気、窒素等のガスに、あるいはベンゼ
ン、トルエン、ヘキサン、水銀等の製膜原液の溶
媒とも、凝固浴とも非混和性の液体に接触した状
態で行なわれる。特開昭55−148209号の様に、凝
固浴に接触する直前に気相中を通過させる場合も
ある。通常は水、または水と製膜原液に使用した
溶媒との混和物のもつ凝固速度が膜製造の形成に
適している。 凝固浴の温度は血液処理に適した性能の膜を得
る為の重要な因子であり、一般には−15℃〜50
℃、好適には０℃〜25℃の範囲にある。これより
低温では凝固が遅く、製膜性が低下する。これよ
り高温では、凝固温度が速くなりすぎ、透水性が
著しく大きい膜や、不均質な膜になり易いため本
発明では用いられない。 口金からの吐出時より、凝固時までに与えられ
るドラフトも膜性能を決定する重要な因子であ
る。均一な厚みの薄膜を得るにはドラフトが大き
い方が望ましいが、大きすぎると膜にピンホール
状や、スリツト状の割れ目を生じ易い。小さすぎ
ると膜の透過性能が不足する。本発明の場合には
1.5〜30倍、好適には２〜15倍のドラフトを与え
るのが良い。 凝固浴を出た膜は、さらに必要に応じて延伸、
熱処理、洗浄、乾燥等を行ない膜性能、機械的性
能を調整する事ができる。加熱処理は張力下また
は無張力下で行なう。温度は通常120℃以下であ
る。乾熱、湿熱、いずれの方法も用いうるが、乾
燥の場合には湿度によつても膜性能を調節する事
ができる。乾燥時にも同様に湿度により膜性能の
調整が可能である。 本発明に使用される膜としては前述した非対称
膜（片面または両面に緻密構造を有するもの）の
ほかに均質構造膜（断面構造が緻密構造となつて
いるもの）、微細多孔構造膜などをあげることが
できるが、とりわけ均質構造膜および片面（とく
に内面）に緻密構造を有する非対称中空繊維膜が
好ましい。このような片面に緻密構造を有する非
対称中空繊維膜の場合は血液と接触する内面の緻
密構造部分のみにカルボキシル基および／または
その塩を導入するだけで充分本発明の目的を達成
させることができる。中空繊維膜の外径は50〜
3000μ、好ましくは100〜800μ、膜厚は５〜200μ、
好ましくは10〜100μである。モジユールの形状
としては中空繊維型が最良であるが、その他に平
膜型、スパイラル型、管状型、コイル型、キール
型などの公知の形態も使用できる。 前述の様にカルボキシル基および／またはその
塩の導入は製膜後に行なわれるが、上記の様なモ
ジユールに成形した後に導入しても良い。本発明
においてカルボキシル基および／またはその塩は
エステル化反応、またはエステル化反応に続く塩
または塩基処理によつてエチレン−酢酸ビニル共
重合体のケン化物に導入される。使用される溶
媒、反応剤、触媒等は血液処理を行なう前に十分
に除去されねばならない。無水マレイン酸の溶媒
として、水溶性の有機溶剤、特にその分子量に対
する該溶媒中に含まれる水酸基の数が少ない水溶
性の有機溶媒を使用する事は、この点で有利であ
る。本発明においては、例えば過剰の無水マレイ
ン酸を含むアルコールのマレエート溶液を作製
し、膜と接触させることにより膜にカルボキシル
基および／またはその塩を導入することができ
る。 また、本発明において、膜は湿潤または乾燥膜
として使用できる。乾燥法としては気流、熱線、
電磁波等により直接乾燥する方法のほか、例えば
膜に含まれる水分を水混和性でかつポリマーを溶
解しない有機溶媒（例えばアセトン、メタノー
ル、テトラヒドロフラン等）で置換し、次いで有
機溶媒を減圧、加熱等により除去する方法や、製
膜時あるいは製膜後にグリセリン、エチレングリ
コール、ポリエチレングリコール等の脂肪族多価
アルコールで処理し、しかる後に乾燥する方法、
さらには含水膜を液体窒素や、炭酸ガスで凍結
し、凍結乾燥する方法等を用いることができる。 特に人工腎臓用などの用途に本発明の方法で得
られた膜を使用する際には、ホルマリン、エチレ
ンオキサイドガス、オートクレーブ、γ線などに
よる滅菌処理を行なう事が望ましい。 以下、本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例１および比較例１ エチレン含有量33モル％、ケン化度99.8モル％
のエチレン−酢酸ビニルの共重合体ケン化物をジ
メチルスルホキシドに加熱溶解し、濃度22重量％
の製膜原液を得た。これを70℃で１晩放置して脱
泡した後、ノズル孔径が650μｍ、ニードル外径
が250μｍ、ニードル内径が90μｍの円環状ノズル
から吐出し、ニードルからは0.42ml／minの窒素
ガスを流出させつつ、ジメチルスルホキシドの20
％水溶液中で凝固された。凝固温度は４℃であ
る。凝固剤は湯洗により十分除去した後、アセト
ン置換を行ない、次いで25℃の気流中で乾燥し
た。得られた中空繊維は乾燥状態で内径220μ、
外径320μ、膜厚50μ、膜の構造は均質膜であつ
た。この中空繊維5680本を束ねて、その両端部を
ポリウレタン樹脂により円筒形のハウジングに固
定し、モジユール（有効膜面積0.8m2）を作製し
た。このモジユール内の中空繊維の内部に無水マ
レイン酸15％を含むポリエチレングリコール（分
子量400）のマレエート溶液を導入し、70℃で４
時間エステル化を行ない、カルボキシル基を結合
させた後、温水で２時間洗浄し、余分の反応液を
除去した。エステル化されたビニルアルコール残
基は2.5モル％であつた。 このモジユールを用い、中空繊維の外側に透析
液を500ml／minで、内側には牛血液を200ml／
minで流し、100mmHgの圧力差のもとで透水性と
尿素透過性を測定した。 ５時間の牛血評価後の中空繊維の血液による詰
まり（残血）を調べたところ、残血がみられたの
はわずか３本であり、これは臨床的に残血が多い
とされる中空繊維の全本数の0.5％をはるかに下
まわるものであつた。結果を第１表に示す。 比較例１は同様にして作製された、カルボキシ
ル基を含まない中空繊維による透析結果である。
ここで限外過量（UFR）は膜の単位時間、単
位面積、単位圧力当りの透過液の体積を表わし、
ｋとは液体の体積流がない場合の総括物質移動係
数であり、(1)式によつて計算される。 ｋ＝QB／0.6Aln0.4（DB／QB）−１／（DB／QB）−１…(
1) ここでQBは血液量、Ａは膜面積、DBはダイア
リザンスで(2)式によつて計算される。 DB＝QBio×CBio−QBput×CBput／CBio−CDio …(2) ただし、QBio、QBputはそれぞれモジユール入
口、出口における血流量、CBio、CBputはそれぞれ
モジユール入口側、出口側における血液中の尿素
濃度、CDioは入側透析液中の尿素濃度である。
【表】
実施例２〜７および比較例２〜３
エチレン含量44モル％、ケン化度99.8モル％の
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物を用い
て、製膜原液濃度24％、凝固浴温度12℃とし、他
は実施例１と同様にして有効面積0.8m2の中空繊
維均質膜よりなるモジユールを作製した。このモ
ジユール内の中空繊維内部に無水マレイン酸15％
を含むポリエチレングリコール（分子量400）の
マレエート溶液を導入し、70℃で２〜10時間の範
囲で反応時間を変えてエステル化を行ない、カル
ボキシル基を導入した。反応終了後、温水で２時
間洗浄し、反応液を除去した。 このモジユールを用い、中空繊維の内側に0.1
％、尿素溶液を200ml／minで、外側に蒸留水を
500ml／minで流し、100mmHgの圧力差のもとで
透水性と尿素透過性を測定した。実験温度は37℃
である。 ５時間の牛血評価後の中空繊維の血液による詰
まり（残血）を調べたところ、残血がみられたの
は実施例２〜７において各々６、３、４、２、２
および９本であり、これらはいずれも臨床的に残
血が多いとされる中空繊維の全本数の0.5％をは
るかに下まわるものであつた。結果を第２表に示
す。
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物を用い
て、製膜原液濃度24％、凝固浴温度12℃とし、他
は実施例１と同様にして有効面積0.8m2の中空繊
維均質膜よりなるモジユールを作製した。このモ
ジユール内の中空繊維内部に無水マレイン酸15％
を含むポリエチレングリコール（分子量400）の
マレエート溶液を導入し、70℃で２〜10時間の範
囲で反応時間を変えてエステル化を行ない、カル
ボキシル基を導入した。反応終了後、温水で２時
間洗浄し、反応液を除去した。 このモジユールを用い、中空繊維の内側に0.1
％、尿素溶液を200ml／minで、外側に蒸留水を
500ml／minで流し、100mmHgの圧力差のもとで
透水性と尿素透過性を測定した。実験温度は37℃
である。 ５時間の牛血評価後の中空繊維の血液による詰
まり（残血）を調べたところ、残血がみられたの
は実施例２〜７において各々６、３、４、２、２
および９本であり、これらはいずれも臨床的に残
血が多いとされる中空繊維の全本数の0.5％をは
るかに下まわるものであつた。結果を第２表に示
す。
【表】
比較例２は同様にして作製されたカルボキシル
基を含まない中空繊維による透析結果である。 また、比較例３はエチレン含量32モル％、ケン
化度99.8モル％のエチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物を用いて同様にして作製されたカルボキ
シル基を含まない中空繊維による透析結果であ
る。 第１表および第２表より、本発明の血液処理膜
は透水性（UFR）が小さいにもかかわらず透析
性(k)が優れ、透水性と透析性のバランスのとれた
膜であることがわかる。 比較例 ４ エチレン含有77モル％（ビニルアルコール残基
含有23モル％）のエチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物の25％溶液を用いた他は実施例１と同様
にして中空繊維膜を作成し、内径220μ、外径
330μの中空糸膜を得た。 この膜を用いて、実施例１と同様にモジユール
を組み立て、カルボキシル基を導入し、牛血液で
の評価を行つた。５時間の牛血評価後に中空繊維
膜の血液による詰まり（残血）を調べたところ32
本であつた。
基を含まない中空繊維による透析結果である。 また、比較例３はエチレン含量32モル％、ケン
化度99.8モル％のエチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物を用いて同様にして作製されたカルボキ
シル基を含まない中空繊維による透析結果であ
る。 第１表および第２表より、本発明の血液処理膜
は透水性（UFR）が小さいにもかかわらず透析
性(k)が優れ、透水性と透析性のバランスのとれた
膜であることがわかる。 比較例 ４ エチレン含有77モル％（ビニルアルコール残基
含有23モル％）のエチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物の25％溶液を用いた他は実施例１と同様
にして中空繊維膜を作成し、内径220μ、外径
330μの中空糸膜を得た。 この膜を用いて、実施例１と同様にモジユール
を組み立て、カルボキシル基を導入し、牛血液で
の評価を行つた。５時間の牛血評価後に中空繊維
膜の血液による詰まり（残血）を調べたところ32
本であつた。
Claims (1)
- １ ビニルアルコール残基を少なくとも25モル
％、エチレン残基を少なくとも10モル％含むエチ
レン−酢酸ビニル共重合体のケン化物からなる膜
を作製し、然る後、該膜にアルコールのマレイン
酸エステルに無水マレイン酸を溶解せしめた溶液
を接触させ、エステル化反応、またはエステル化
反応に続く塩または塩基処理によつてカルボキシ
ル基および／またはその塩をビニルアルコール残
基に対し0.5〜10モル％導入することを特徴とす
る血液処理膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56212568A JPS58116361A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 血液処理膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56212568A JPS58116361A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 血液処理膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58116361A JPS58116361A (ja) | 1983-07-11 |
| JPH035208B2 true JPH035208B2 (ja) | 1991-01-25 |
Family
ID=16624846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56212568A Granted JPS58116361A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 血液処理膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58116361A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143647A1 (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | 国立大学法人山口大学 | 中空糸膜およびその製造方法 |
| JPWO2019159756A1 (ja) * | 2018-02-14 | 2021-01-28 | 株式会社クラレ | 樹脂材料、その製造方法、及び水溶性フィルム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5138383A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-31 | Hitachi Ltd | Shinkijugotainoseizohoho |
| JPS5141035A (ja) * | 1974-10-03 | 1976-04-06 | Ota Toshuki | Tosoho |
| JPS52156779A (en) * | 1976-06-23 | 1977-12-27 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Active hydrophilic membrane and its production method |
| FR2374353A1 (fr) * | 1976-12-14 | 1978-07-13 | Comp Generale Electricite | Membranes en acide polyacrylique a usage electrochimique |
| JPS55110132A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-25 | Kuraray Co Ltd | Preparation of ethylene-vinyl alcohol copolymer membrane |
| JPS5930123B2 (ja) * | 1979-02-27 | 1984-07-25 | 東レ株式会社 | 半透膜用処理剤およびその製法 |
| JPS57167702A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-15 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Separating membrane and separating and/or concentrating method |
| JPS57212232A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Composite hydrophilic membrane and its preparation |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56212568A patent/JPS58116361A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58116361A (ja) | 1983-07-11 |
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