JPH04309360A - 中空糸膜型流体処理装置およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば人工腎臓、人工
肺等の中空糸膜型人工臓器やドナーフェレーシス等とし
て用いられる中空糸膜型流体処理装置およびその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中空糸膜型流体処理装置、例えば
人工腎臓は、血液流入部および血液流出部がそれぞれ設
けられたハウジング内に、多数の中空糸膜からなる中空
糸膜束を収容してなる。そしてその端部の各中空糸膜間
および中空糸膜とハウジングとの間にウレタン系樹脂等
の隔壁形成用樹脂（ポッティング剤）を注入し、これを
固化させてなる隔壁により中空糸膜束の端部をハウジン
グに固定するとともに、隔壁を中空糸膜束の端部と一緒
に、刃物等を用いて機械的に切断して各中空糸膜の端部
を開口させていた。ゆえに、血液流入部から流入した血
液が各中空糸膜の端部の開口より流入し、各中空糸膜内
を通過して血液流出部に至るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような人工腎臓に
あっては、血液が血液流入部から各中空糸膜の端部の開
口に流入する際に、中空糸膜内に円滑に流入せずに、血
液に乱流が発生し、また隔壁の血液接触面では血栓が形
成され易い等の問題があった。

【０００４】上記問題は隔壁の端面が刃物等を用いた機
械的な切断によって、隔壁端面全体、特に中空糸膜の開
口に隣接する隔壁の端面が微細な凹凸を有する粗面とな
り、この粗面が隔壁の端面に沿って流れる血液の円滑な
流れを阻害することに起因している。

【０００５】そこで、特開平１−１７０４７１号公報に
開示されているように、隔壁に固定されて中空糸膜を開
口するための切断によってできた微細な凹凸を有する阻
面を樹脂で湾曲面状に被覆して、流れを円滑にする試み
も提案されている。

【０００６】しかし、隔壁を切断した表面に樹脂を塗布
して製造されるため、中空糸膜端部の内面にまで樹脂が
入り込むことを防ぎきれず、また積極的に中空糸膜端部
内面を被覆すると、開口部分の流路断面積が減少するの
で圧力損失が大きくなる可能性があった。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、血液と接触する面の隔壁を滑らかに形成し、且つ
中空糸膜をハウジングに固定するために好適な隔壁の表
面層を抗血栓性等を機能的樹脂によって被覆されている
ことで中空糸膜の開口への流れを円滑にするような中空
糸膜型流体処理装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、流体
流入出部が設けられたハウジングと、多数の中空糸膜と
からなるとともに前記ハウジング内に収容された中空糸
膜束と、前記各中空糸膜の端部を開口させた状態で前記
各中空糸膜の端部を支持するとともに前記中空糸膜束の
両端部を前記ハウジングに液密に固定し、前記ハウジン
グ内において前記中空糸膜の内部空間と外部空間を隔離
する隔壁とを備えてなる中空糸膜型流体処理装置であっ
て、前記隔壁が複数層の材料からなり、表面層が機能的
樹脂で形成されて、該表面層は該中空糸膜の端部外周を
覆うことを特徴とする中空糸膜型流体処理装置によって
達成される。

【０００９】前記隔壁の表面層の機能的樹脂が抗血栓性
であることが好ましい。

【００１０】さらに、前記目的は、ハウジング内に、多
数の中空糸膜からなる中空糸膜束を収容する工程と、前
記中空糸膜束の端部を液状の第１の樹脂の液表面に接触
させるか、あるいは液中に浸漬する工程と、前記第１の
樹脂を固化させる工程と、前記中空糸膜の各端部同士の
間および中空糸膜の各端部と前記ハウジングとの間に隔
壁の表面層となる機能性樹脂を前記固化した第１の樹脂
に沿って注入し、前記中空糸膜の各端部同士の間および
中空糸膜の各端部と前記ハウジングとの間に下層となる
第２の樹脂を注入して固化させ、隔壁を形成するととも
に前記中空糸膜束の端部を前記ハウジングに固定する工
程と、前記固化した第１の樹脂を前記隔壁から取り除く
工程とからなることを特徴とする中空糸膜型流体処理装
置の製造方法によって達成される。

【００１１】前記中空糸膜束の端部を液状の第１の樹脂
の液表面に接触させるか、あるいは液中に浸漬する工程
と、前記第１の樹脂を固化させる工程との間に、第１の
樹脂の液面を湾曲状に形成する工程を有することが好ま
しい。

【００１２】

【作用】本発明の中空糸膜型流体処理装置は、流体流入
出部が設けられたハウジングと、多数の中空糸膜とから
なるとともに前記ハウジング内に収容された中空糸膜束
と、前記各中空糸膜の端部を開口させた状態で前記各中
空糸膜の端部を支持するとともに前記中空糸膜束の両端
部を前記ハウジングに液密に固定し、前記ハウジング内
において前記中空糸膜の内部空間と外部空間を隔離する
隔壁とを備えてなる中空糸膜型流体処理装置であって、
前記隔壁が複数層の材料からなり、表面層が機能的樹脂
で形成されて、該表面層は該中空糸膜の端部外周を覆う
ことを特徴とするものなので、図１に示すように、流体
流出入口８から流体が流入して隔壁４の端面４ａに接触
しても、その表面層が機能的樹脂によって形成されてい
るので、流体に隔壁の下層が直接触れることがなく、隔
壁からの溶出物等流体に影響を与える物質との接触が防
止され、表面層以外の材質に制限を受けることがなくな
る。さらに、図３（ｂ）に示すように、中空糸膜２の端
部外周２ａが隔壁４の表面層４ａである機能性樹脂に覆
われているので、中空糸膜２の端部外周２ａと隔壁４と
に多少の隙間が生じても、機能性樹脂である表面層４ａ
が所定厚さ存在しており、その部分の機能性樹脂の特性
が劣化することがない。

【００１３】また、本発明の中空糸膜型液体処理装置の
製造方法によれば、ハウジング内に、多数の中空糸膜か
らなる中空糸膜束を収容する工程と、前記中空糸膜束の
端部を液状の第１の樹脂の液表面に接触させるか、ある
いは液中に浸漬する工程と、前記第１の樹脂を固化させ
る工程と、前記中空糸膜の各端部同士の間および中空糸
膜の各端部と前記ハウジングとの間に隔壁の表面層とな
る機能性樹脂を前記固化した第１の樹脂に沿って注入し
、前記中空糸膜の各端部同士の間および中空糸膜の各端
部と前記ハウジングとの間に下層となる第２の樹脂を注
入して固化させ、隔壁を形成するとともに前記中空糸膜
束の端部を前記ハウジングに固定する工程と、前記固化
した第１の樹脂を前記隔壁から取り除く工程とからなる
ことからなり、機能性樹脂および第２の樹脂でできた隔
壁のうち、先に注入した機能性樹脂が固化した第１の樹
脂を型取って隔壁の表面層を形成するので、隔壁の切断
が不要であり表面が平滑で、不要な乱流を抑制できる。 さらに機能性樹脂にのみに流体が接触するので流体への
影響を最小限に抑えることが可能となる。

【００１４】さらに、機能性樹脂である表面層の厚さを
、機能性樹脂の注入量で制御できるので製品ごとのバラ
ツキが極めて少なくなる。

【００１５】

【発明の構成】以下、図面を参照しながら本発明である
中空糸膜型流体処理装置およびその製造方法を具体的に
説明する。

【００１６】本発明の中空糸膜型流体処理装置は、図１
および図３に示すように、流体流入出部８が設けられた
ハウジング１と、多数の中空糸膜２とからなるとともに
ハウジング１内に収容された中空糸膜束３と、各中空糸
膜２の端部を開口させた状態で各中空糸膜２の端部を支
持するとともに中空糸膜束３の両端部をハウジング１に
液密に固定し、ハウジング１内において中空糸膜２の内
部空間と外部空間を隔離する隔壁４とを備えてなる中空
糸膜型流体処理装置１００であって、隔壁４が複数層の
材料からなり、表面層４ａが機能性樹脂で形成されて、
表面層４ａは中空糸膜２の端部外周２ａを覆うことによ
り構成される。

【００１７】さらに、本発明の中空糸膜型流体処理装置
を人工腎臓として説明すると、その人工腎臓１００は、
血液流出入部８を端部に備えたハウジング１と、多数の
透析用中空糸膜２とからなる中空糸膜束３が、ハウジン
グ１内に収容されている。中空糸膜２としては、例えば
セルロース系、ポリボニルアルコール、ポリメリルメタ
クリレート、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリスルホ
ンが挙げられる。

【００１８】各中空糸膜２の端部は、開口させた状態で
各中空糸膜２の端部を隔壁４にて支持され、中空糸膜束
３の両端部はハウジング１に液密に隔壁４にて固定され
る。その結果、ハウジング１内において隔壁４により中
空糸膜２の内部空間と外部空間を隔離されている。その
外部空間と透析液流出入口６とが連通している。

【００１９】隔壁４は、複数層の材料からなり、表面層
４ａが機能性樹脂から構成されている。表面層４ａを構
成する機能性樹脂としては、抗血栓性を有するポリマー
が好ましく、例えば、特公平１−１９８１１号公報に開
示されるポリエーテル・エステルアミドブロック共重合
体、特開平２−１３８３４２号（特願昭６３−５７９４
０号）公報に開示されるＡＢＡ型ブロック共重合体、セ
グメント化ポリウレタン、親水性のポリマー鎖を側鎖に
持つグラフト共重合体、ヘパリン等の生理活性物質を側
鎖に持つグラフト共重合体などが用いられる。また、ヘ
パリン等の抗凝固性を有する生理活性物質薬剤等を含浸
するポリマーを用いて、それらの徐放を促すことも可能
であり、シリコーン等の撥水性材料を用いることにより
、中空糸膜２とハウジング１を接着固定している隔壁４
の下層４ｂからの溶出物等を抑えることができる。隔壁
４の下層４ｂとしては、ウレタン系樹脂、シリコーン系
樹脂およびエポキシ系樹脂などを適宜選択して用いるこ
とが可能である。さらに、下層４ｂは２層以上としても
良い。

【００２０】機能性樹脂で形成された表面層４ａは、中
空糸膜２の端部外周２ａを覆い、さらに端部を固定して
いる。表面層４ａが端部外周２ａを覆うことにより、中
空糸膜２端部付近で最も流れが変化する血液への影響を
抑制することが可能である。さらに、万が一中空糸膜端
部と表面層４ａとの間に剥離等の隙間が生じても、血液
への機能性樹脂の特性、たとえば抗血栓性が劣化して血
栓が生じることを抑制できる。

【００２１】このような隔壁４の表面層４ａには、持た
せる機能によって種種の材料が考えられるが、具体的に
は上記ＡＢＡ型ブロック共重合体を用いる場合、特開平
２−１３８３４２号に従い、ＡＢＡ型ブロック共重合体
を重合、精製後、テトラヒドロフランに０〜３０Ｗ／Ｖ
％望ましくは２〜１０Ｗ／Ｖ％の濃度で溶解させた溶液
を用いること可能である。またはシリコーン溶液の場合
、反応性シリコーン液（東芝シリコーン社製、ＮＣＴ−
９１１）をフレオン（三井フロロケミカル社製）で希釈
し、０〜５０Ｗ／Ｖ％、好ましくは１〜１０Ｗ／Ｖ％の
濃度に調整したものを用いることが可能である。また、
表面層４ａの厚みは、当該装置の大きさや中空糸膜の本
数などにもよるが、通常の人工腎臓であれば５〜１００
０μ、好ましくは１０〜２００μで形成される。

【００２２】なお、図３（ｂ）に示すように、隔壁４の
表面層４ａの機能性樹脂が各中空糸膜の間で湾曲面９を
形成することが好ましい。血液等の流体が中空糸膜２に
流入する場合に乱流が抑制されるためである。

【００２３】さらに、図示はしないが、隔壁４全体が凹
面状に形成することが好ましい。血液等の流体が流体流
出入口８より流入する際に、流体流出入空間７ａの隔壁
４側周縁部において滞留が抑制されるためである。

【００２４】次に、本発明である中空糸膜型流体処理装
置の製造方法を具体的に説明する。図２および図３に示
すように、ハウジング１内に、多数の中空糸膜３からな
る中空糸膜束３を収容する工程と、中空糸膜束３の端部
を液状の第１の樹脂１１の液表面１１ａに接触させるか
、あるいは液中に浸漬する工程と（図２（ａ）参照）、
第１の樹脂１１を固化させる工程と（図２（ｂ））、中
空糸膜２の各端部同士の間および中空糸膜２の各端部と
ハウジング１との間に隔壁４の表面層４ａとなる機能性
樹脂を固化した第１の樹脂１１に沿って注入し、中空糸
膜２の各端部同士の間および中空糸膜２の各端部とハウ
ジング１との間に下層４ｂとなる第２の樹脂１２を注入
して固化させ（図３（ａ））、隔壁４を形成するととも
に中空糸膜束３の端部をハウジング１に固定する工程と
、固化した第１の樹脂１１を隔壁４から取り除く工程（
図３（ｂ））とから構成されている。

【００２５】ハウジング１内に、多数の中空糸膜３から
なる中空糸膜束３を収容する工程としては、中空糸膜束
３はハウジング１内に所定長突出させて収容させてもよ
いし、ハウジング１の端部と中空糸膜束３の端部をそろ
えて収容してもよい。

【００２６】中空糸膜束３の端部を液状の第１の樹脂１
１の液表面に接触させるか、あるいは液中に浸漬させる
程度としては、本装置の大きさにもよるが、第１の樹脂
が各中空糸膜２の内部に、その下端面から０〜３ｃｍ、
好ましくは０〜１ｃｍ入り込むようにするのが好ましい
。

【００２７】第１の樹脂１１としては、隔壁４の機能性
樹脂である表面層４ａと接着性の低いものを用いること
が好ましく、これにより固化した第１の樹脂１１を固化
した機能性樹脂である隔壁４の表面層４ａから容易に剥
離させることが可能となる。また、第１の樹脂１１と表
面層４ａとの剥離を容易にするために、第１の樹脂１１
の接触面に、フッ素系、シリコーン系等の離型剤を使用
することも可能である。第１の樹脂として例えば、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアルコール
などの熱可塑性樹脂が用いられる。

【００２８】さらに、第１の樹脂１１は溶融状態にて流
動性の異なる２層からなることが好ましい。この２層は
上層、すなわち中空糸膜１と接触する層としては低流動
性樹脂からなり、具体的にはメルトフローインデックス
（ＭＩ）：０．２〜４．０ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリ
エチレンのシート状物である。それに対して下層として
は、高流動性樹脂からなり、具体的にはＭＩ：１０〜５
０ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンである。

【００２９】また、中空糸膜束３を液状の第１の樹脂１
１の液層中に浸漬する前に、各中空糸膜２の端部をあら
かじめ撥水性樹脂によりコーティングすることが好まし
い。これにより、固化した第１の樹脂１１の、隔壁４に
対しての剥離が極めて容易かつ完全になり、中空糸膜の
端部の剛直性、耐熱性を増大させ、中空糸膜束端部を揃
えるためのカッティング時の変形及び溶融したポリエチ
レン樹脂と接触したときのはねあがり、折れ曲がり等を
防止できる。さらに中空糸膜がセルロース等の親水性の
場合、この撥水性樹脂をコーティングすることにより、
機能性樹脂および第２の樹脂の注入固化による隔壁を形
成する際に中空糸膜からの水の溶出を防ぎ、第２の樹脂
による隔壁の下層がポリウレタンである場合はその水に
よるポリウレタンの発泡、クラックを防止することがで
きる。さらに中空糸膜が該装置に流通する液体に対して
膨潤性を示す場合では、中空糸膜内部に流通する液体に
よって膨潤することを抑制し、膨潤によって生じる流路
の狭窄を防止できる。

【００３０】このような撥水性樹脂としては、固化した
時に剛直性を有し、中空糸膜および隔壁形成用の第２の
樹脂、例えばポリウレタン樹脂と良好な接着性を有し、
さらに溶出物等の少なく、溶媒に可溶なものが好ましく
、例えば、ポリウレタン、エチレン−ビニルアルコール
共重合体、ポリアクリレート、ポリメタクリレートであ
る。さらに具体的には、０．０５〜２０ｗ／ｖ％、セグ
メント化ポリウレタンであるペレセン（商品名：ダウ・
ケミカル株式会社製）の場合では、０．０５〜５．０ｗ
／ｖ％、好ましくは０．１〜３．０ｗ／ｖ％の溶液（溶
媒はＴＨＦ，ＤＭＦ等）を用いる。コーティング幅のバ
ラツキを抑えるための圧縮空気の圧力としては、０．１
〜３．０ｋｇ／ｃｍ２、好ましくは０．５〜１．５ｋｇ
／ｃｍ２である。

【００３１】撥水性樹脂のコーティングについての具体
的な操作の一例としては、中空糸膜束の片側端部を圧縮
空気を導入できるような円筒形の外筒（例えば５０ミリ
リットルシリンジ外筒）に固定し、外筒から中空糸膜束
を１０ｃｍほど露出させ、その中空糸膜束の回りをポリ
エチレンシートにてくるみ、さらにポリエチレンシート
より２ｃｍ程中空糸膜束端部を出しておく。そして上記
セグメント化ポリウレタンを１．０ｗ／ｖ％含むＴＨＦ
溶液を調整する。中空糸膜束を固定した外筒の中空糸膜
束の出ていない端部より１．０ｋｇ／ｃｍ２で空気を流
し、そのままで中空糸膜束端部をポリエチレンシートが
浸漬する深さまで前記溶液に浸漬し、約３秒間保持する
。中空糸膜束を前記溶液から引き上げ、中空糸膜束内に
含まれる過剰な前記溶液をペーパータオル等にて吸い取
らせ除去する。このとき、中空糸膜束に巻いてあるポリ
エチレンシートをすばやく中空糸膜束端部に合わせるよ
うにして引き上げ、コーテイング幅のバラツキを抑える
。過剰な前記溶液を除去した後、中空糸膜束端部に空気
を吹き付け、充分分散させた後、６０℃オーブンで１時
間乾燥させることによって、コーティングが完了する。

【００３２】図２（ａ）に示すように、流動性を有する
第１の樹脂１１は容器１０に充填して用いられるが、第
１の樹脂１１が溶融状態で使用する場合には、容器１０
には第１の樹脂１１の溶融状態を維持したり、固化時間
を調整するための加温・冷却機構を備えることが好まし
い。

【００３３】中空糸膜束３の端部を液状の第１の樹脂１
１の液表面に接触させるか、あるいは液中に浸漬する工
程と、第１の樹脂１１を固化させる工程との間に、第１
の樹脂１１の液面１１ａを湾曲状に形成する工程を有す
ることが好ましい。図３（ｂ）に示すように、後述する
隔壁４の表面層４ａを形成する機能性樹脂が第１の樹脂
１１の液面１１ａに沿って注入され、固化されて、表面
層４ａが湾曲面９を形成して、流体が中空糸膜２に流入
する際に乱流が抑制される。

【００３４】第１の樹脂１１の液面１１ａを湾曲状に形
成させる方法として、中空糸膜２外表面と第１の樹脂１
１の液面によって形成される空間を加圧して液面を湾曲
状に形成する方法である。これは、ハウジング１に設け
られた流出入口６より中空糸膜２外表面と第１の樹脂１
１の液面によって形成される空間を矢印のごとく気体で
加圧することによって、中空糸膜２内に第１の樹脂１１
が入り込み、第１の樹脂１１の液面を下げることで中空
糸膜２端部の各間に凹状の湾曲面が形成される。加圧す
るための気体としては、圧縮空気、窒素ガス、アルゴン
ガスなどの不活性圧縮気体が用いられる。ハウジング内
部の圧力は第１の樹脂の流動性や温度によっても異なる
が、０〜１００ｍｍＨｇ、好ましくは５〜３０ｍｍＨｇ
である。なお、第１の樹脂を低流動性樹脂の上層と高流
動性樹脂の下層とし、上層の低流動性樹脂をＭＩ：０．
８〜１．０の低密度ポリエチレンを使用した場合は、温
度１８０〜２００度において１０〜２０ｍｍＨｇが好ま
しい。他の方法としては、第１の樹脂１１を中空糸膜２
内に吸引することにより、第１の樹脂の液面を下げて湾
曲状に形成する方法、第１の樹脂１１を体積変化の大き
な樹脂によって構成することにより、第１の樹脂の体積
収縮により、第１の樹脂１１の液面１１ａを下げて湾曲
状に形成する方法、若しくは第１の樹脂１１の下層に有
する物質の体積変化により、第１の樹脂の液面を下げて
湾曲状に形成する方法などが適宜採用可能である。

【００３５】中空糸膜２の各端部同士の間および中空糸
膜２の各端部とハウジング１との間に隔壁４の表面層４
ａとなる機能性樹脂を固化した第１の樹脂１１に沿って
注入し、中空糸膜２の各端部同士の間および中空糸膜２
の各端部とハウジング１との間に下層４ｂとなる第２の
樹脂を注入して固化させ、隔壁４を形成するとともに中
空糸膜束３の端部をハウジング１に固定する工程は、例
えば前記第１の樹脂１１が固化した状態で、遠心機にセ
ットし、表面層４ａとなる機能性樹脂溶液を所定量、遠
心操作によってハウジング１端部に位置している第１の
樹脂１１の表面に流し込み、遠心操作をかけつつ機能性
樹脂溶液中の溶媒を蒸発させて除去させることにより、
第１の樹脂１１の表面に機能性樹脂の層を形成させる。 機能性樹脂溶液の溶媒の沸点が高い場合、遠心機内部を
４０〜８０℃に加熱するのが望ましい。

【００３６】さらに続けて流出入口６より各中空糸膜２
間および中空糸膜２とハウジング１との間に流動状態の
第２の樹脂１２を注入して、所定の厚さになるまで充填
し、固化させて隔壁４の下層４ｂを形成させるとともに
中空糸膜２の端部をハウジング１に固定する。第２の樹
脂１２を注入して充填させる工程も、遠心操作によって
注入し、固定することが可能である。第２の樹脂１２の
具体例としては、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、
エポキシ系樹脂等が挙げられる。

【００３７】なお、隔壁４の表面層４ａと固化させた第
１の樹脂１１との剥離を容易にするために、第１の樹脂
１１を固化させる工程の後に、第１の樹脂の表面に離型
剤を塗布させる工程を設けてもよい。

【００３８】さらに、固化した第１の樹脂１１を隔壁４
から取り除くことによって、図３（ｂ）に示すように、
各中空糸膜２間および中空糸膜２とハウジング１との間
に固定された隔壁４の端面４ａには表面が滑らかで湾曲
面９が形成される。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の中空糸膜型流体処理装置の製
造方法を該流体処理装置として人工腎臓の製造方法の実
施例として説明する。

【００４０】（実施例１） ［ＡＢＡブロック共重合体の製造］ （両末端にカルボキシル基を有するポリ塩化ビニル）ポ
リマーＡ；数平均分子量６００００のポリ塩化ビニル３
５ｇをジクロルエタン４００ミリリットル中に溶解し、
オゾンを毎分１７ｍｇ溶液中に流しながら、７０℃の温
度で４０時間反応を行った。反応終了後、分析したとこ
ろ１分子中にカルボキシル基を平均１．９個有する数平
均分子量８、０００のポリマーが得られた。

【００４１】ポリマーＡ′；ポリマーＡ、１０ｇをテト
ラヒドロフラン（ＴＨＦ）２２０ミリリットルに溶解し
た溶液に、水素化アルミニウムリチウム０．７ｇをＴＨ
Ｆ１５０ｍｇに懸濁させた溶液を加え、２５℃で１２時
間反応させた。反応溶液を濃縮した後、再沈殿溶媒とし
て２０倍容量のメタノールを用いて、精製した。数平均
分子量８０００のポリマーが９０％の反応率で得られた
。

【００４２】（片末端にイソシアナート基を有するポリ
エチレングリコールの製造）ポリマーＢ；数平均分子量
２０００のポリエチレングリコールモノメチルエーテル
１００ｇとメチレンビス（４−フェニルイソシアナート
）１２．７ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１リット
ル中に溶解し１００℃で４時間反応せしめた。反応終了
後、分析したところ１分子当たりイソシアナート基平均
０．９６個を有する数平均分子量２３００のポリマーが
得られた。

【００４３】（片末端にイソシアナート基を有するポリ
エチレングリコールと反応させることによるＡＢＡ型ブ
ロック共重合体の製造）ブロック共重合体；ポリマーＢ
の濃度が１１．３重量％であるＮ，Ｎ−ジメチルホルム
アミド溶液１００ミリリットルとポリマーＡ′の濃度が
１１．３重量％であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶
液１８０ミリリットルを加え、８０℃で２０時間反応せ
しめた。反応前のイソシアナート基対水酸基の比率は、
約１：１になるように調整した。反応終了後の反応溶液
をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドで希釈して反応容器よ
り取り出し、２０倍容量のエーテルに滴下し、反応混合
物を沈殿させた後、濾別し乾燥し、反応混合物を回収し
た。

【００４４】この反応混合物をメタノールに加え、不溶
のポリマーＡ′とブロック共重合体を濾別し、その後、
乾燥し、更に、この反応混合物をクロロホルムに加え可
溶部を濾過し、２０倍容のヘキサンに滴下し、濾別乾燥
した。以上の操作を２度繰り返すことにより数平均分子
量１２，５００のブロック共重合体が６０％の収率で得
られた。

【００４５】（中空糸モジュールの作製）セラミックス
ヒーター（１００Ｖ−４０Ｗ）を組み込んだ容器１０に
相当するヒーターカップにポリエチレン樹脂（低密度ポ
リエチレン：ＭＩ＝２０ｇ／１０分）４．０ｇを入れ。 セラミックスヒーターを加熱してポリエチレン樹脂を溶
融状態にし、高流動性樹脂層を形成した。また、中空糸
膜束（約７１００本）の端部をきれいに切り揃え、その
一方の端部を接着剤等で目止めし、ハウジングに対して
各中空糸膜の目止めをしていない他方の端部の開口の位
置を合わせるようにして、ハウジングに収納する。さら
に目止めをした側をハウジング内の密閉性が保持できる
ようにキャップを固定する。この状態で、オーブン内で
６０℃の予備加熱を１０分間行った。前記ヒーターカッ
プ内のポリエチレン樹脂の温度が１８０〜２００℃に達
した時、この上に０．０５ｍｍの厚さのポリエチレンシ
ート（低密度ポリエチレン：ＭＩ＝０．８ｇ／１０分）
を載せ、これを低流動性樹脂層を上層にし、前記高流動
性樹脂層を下層にして、２層からなる第１の樹脂を形成
した。続いて予備加熱した中空糸膜束の収納されている
ハウジングの透析液ポートの一方に圧縮気体導入チュー
ブを、他方の透析液ポートには圧力計を取り付けた。こ
の状態で、ハウジングを中空糸膜束と一緒にヒーターカ
ップにセットし、中空糸膜束端部を溶融状態のポリエチ
レン樹脂液層表面と接触させ、ヒーターカップの底板を
２ｍｍ程上昇させて、各中空糸膜の開口部をポリエチレ
ン樹脂液面に完全に接触させた。

【００４６】次に、圧縮気体導入チューブより、ハウジ
ング内が１２〜１５ｍｍＨｇになるように空気を導入し
、１分間保持する。この後ヒーターカップに１００ミリ
リットル／分で冷却水を流し、ポリエチレン樹脂液層を
冷却した。空気圧を保持したまま５分間冷却し、ポリエ
チレン樹脂層が固化したら、ハウジングとともに固化し
たポリエチレン樹脂をヒーターカップより外した。

【００４７】次に、前述のように得た抗血栓性を有する
ＡＢＡブロック共重合体をテトラヒドロフランに溶解さ
せ、１０Ｗ／Ｖ％のポリマー溶液を調整した。前記工程
を経たハウジングを遠心機にセットし、前記ポリマー溶
液１０ミリリットルを遠心操作によってハウジング端部
の固化したポリエチレン樹脂表面まで流し込んだ。この
時遠心機内をヒーターにより６０℃に加熱し、１５分間
遠心することで溶媒を除去した。続いて隔壁形成用のポ
リウレタンを同様に遠心操作により流し込み、中空糸膜
束をハウジングに接着固定し、ポリウレタンが完全に硬
化した後、ポリエチレン層を剥がし取り、隔壁表面層に
約３００μの厚さの抗血栓性ポリマー層を有する二重構
造からなる隔壁を形成した。

【００４８】（実施例２）隔壁の表面層を形成する樹脂
として、反応性シリコーン溶液（東芝シリコーン社製、
ＮＣＴ−９１１）をフレオン（三井フロロケミカル社製
）で希釈し、５ＷＶ／％のシリコーン溶液を調整した。

【００４９】中空糸モジュールの作製として、実施例１
のポリエチレン樹脂層を固化する工程までは同様のハウ
ジングをヒーターカップから外し、遠心機にセットし、
前記シリコーン溶液約１０ミリリットルを遠心操作によ
ってポリエチレン樹脂表面に流し込み、２０分間遠心す
ることで、シリコーン溶液のフレオンを除去する。続い
て、隔壁形成用のポリウレタンを同様に遠心操作により
流し込み、中空糸膜束をハウジングに接着固定し、ポリ
ウレタンが完全に硬化した後、ポリエチレン層を剥がし
取り、隔壁表面層に約１５０μの厚さのシリコーン層を
有するシリコーン−ポリウレタン二重構造からなる隔壁
を形成した。

【００５０】（試験例）雑種成犬（体重：１２〜１５ｋ
ｇ）４頭を用い体外循環実験を行った。その実験設備を
第４図に示す。全身麻酔下市神経、分枝血管および周囲
の組織を損傷しないように注意しながら、右（左）総勁
動脈を剥離した。さらに生食を満たした留置カテーテル
を挿入し、結紮固定した。この様にして準備された犬に
ついて、実施例１および隔壁をスライスすることによっ
て中空糸膜を開口させる従来の方法（比較例）で得られ
た膜表面積０．８ｍ２を有するダイアライザーを用いて
、実施回路を準備した。すなわち、第４図に示すように
、犬の動脈に回路５０、犬の静脈に回路９０を連結した
。ダイアライザー１００のイン側にマノメーター６０、
アウト側にマノメーター７０を配した。ダイアライザー
１００の透析液出入口と透析装置２００とは、チューブ
１１０，１２０で連結した。この様にして構成された回
路及びダイアライザーは、生理食塩水１リットルでプラ
イミング洗浄した。

【００５１】体外循環実験は血液量１５０ミリリットル
／分、透析液量５００ミリリットル／分（３９℃）に設
定して行った。実験条件としてヘパリン等の抗凝固剤の
投与は行わず、２時間循環してダイアライザー前後の圧
力差の変化を経時的に測定を行った。その結果得られた
ダイアライザー前後の圧力差の変化を第５図に示す。比
較例で得られたダイアライザーは、４０分前後で圧力差
が著しく上昇して（５００ｍｍＨｇ以上）、循環不能に
なるのに対し、実施例１で得られたダイアライザーは、
ゆるやかな圧力差の上昇にとどまり、隔壁表面の抗血栓
性の有効性が認められた。

【００５２】

【発明の効果】本発明の中空糸膜型流体処理装置は、流
体流入出部が設けられたハウジングと、多数の中空糸膜
とからなるとともに前記ハウジング内に収容された中空
糸膜束と、前記各中空糸膜の端部を開口させた状態で前
記各中空糸膜の端部を支持するとともに前記中空糸膜束
の両端部を前記ハウジングに液密に固定し、前記ハウジ
ング内において前記中空糸膜の内部空間と外部空間を隔
離する隔壁とを備えてなる中空糸膜型流体処理装置であ
って、前記隔壁が複数層の材料からなり、表面層が機能
性樹脂で形成され、該表面層は該中空糸膜の端部外周を
覆うので、流体導出入口から流体が流入して隔壁の端面
に接触しても、その表面層が機能的樹脂によって形成さ
れていて、流体に影響を及ぼすことがなく、さらに流体
に隔壁の下層が直接触れることがないので、隔壁からの
溶出物等流体に影響を与える物質との接触が防止され、
表面層以外の材質に制限を受けることがなくなる。

【００５３】さらに、中空糸膜端部の開口部分の流路断
面積が減少することはないので圧力損失が増大すること
も防止できる。また、中空糸膜２端部付近で最も流れが
変化する血液への影響を抑制することが可能である。

【００５４】本発明の中空糸膜型流体処理装置の製造方
法は、ハウジング内に、多数の中空糸膜からなる中空糸
膜束を収容する工程と、前記中空糸膜束の端部を液状の
第１の樹脂の液表面に接触させるか、あるいは液中に浸
漬する工程と、前記第１の樹脂を固化させる工程と、前
記中空糸膜の各端部同士の間および中空糸膜の各端部と
前記ハウジングとの間に隔壁の表面層となる機能的樹脂
を前記固化した第１の樹脂に沿って注入し、前記中空糸
膜の各端部同士の間および中空糸膜の各端部と前記ハウ
ジングとの間に下層となる第２の樹脂を注入して固化さ
せ、隔壁を形成するとともに前記中空糸膜束の端部を前
記ハウジングに固定する工程と、前記固化した第１の樹
脂を前記隔壁から取り除く工程とからなるので、機能性
樹脂および第２の樹脂でできた隔壁のうち、先に注入し
た機能性樹脂が固化した第１の樹脂を型取って隔壁の表
面層を形成するので、隔壁の切断が不要であり表面が平
滑で、不要な乱流を抑制できる。さらに機能性樹脂を表
面層に設けることが一連の注入によって行われるので、
余分な工程を特別に設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中空糸膜型流体処理装置の一実施
例を示す一部断面図。

【図２】本発明に係る中空糸膜型流体処理装置の製造方
法の一実施例を示す断面図。

【図３】本発明に係る中空糸膜型流体処理装置の製造方
法の一実施例を示す断面図。

【図４】本発明の製造方法によって製造されたダイアラ
イザーを評価する実験回路図。

【図５】本発明の製造方法によって製造されたダイアラ
イザーを評価したグラフ。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　ハウジング２　　　　　　
　　　　　　中空糸膜 ２ａ　　　　　　　　　　中空糸膜端部外周３　　　　
　　　　　　　　中空糸膜束４　　　　　　　　　　　
　隔壁 ４ａ　　　　　　　　　　表面層 ４ｂ　　　　　　　　　　下層 ８　　　　　　　　　　　　流体流出入口１０　　　　
　　　　　　容器 １１　　　　　　　　　　第１の樹脂 １１ａ　　　　　　　　第１の樹脂の端面１２　　　　
　　　　　　第２の樹脂

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体流入出部が設けられたハウジングと、
   多数の中空糸膜とからなるとともに前記ハウジング内に
   収容された中空糸膜束と、前記各中空糸膜の端部を開口
   させた状態で前記各中空糸膜の端部を支持するとともに
   前記中空糸膜束の両端部を前記ハウジングに液密に固定
   し、前記ハウジング内において前記中空糸膜の内部空間
   と外部空間を隔離する隔壁とを備えてなる中空糸膜型流
   体処理装置であって、前記隔壁が複数層の材料からなり
   、表面層が機能性樹脂で形成されて、該表面層は該中空
   糸膜の端部外周を覆うことを特徴とする中空糸膜型流体
   処理装置。
2. 【請求項２】前記隔壁の表面層の機能性樹脂が抗血栓性
   である請求項１記載の中空糸膜型流体処理装置。
3. 【請求項３】ハウジング内に、多数の中空糸膜からなる
   中空糸膜束を収容する工程と、前記中空糸膜束の端部を
   液状の第１の樹脂の液表面に接触させるか、あるいは液
   中に浸漬する工程と、前記第１の樹脂を固化させる工程
   と、前記中空糸膜の各端部同士の間および中空糸膜の各
   端部と前記ハウジングとの間に隔壁の表面層となる機能
   的樹脂を前記固化した第１の樹脂に沿って注入し、前記
   中空糸膜の各端部同士の間および中空糸膜の各端部と前
   記ハウジングとの間に下層となる第２の樹脂を注入して
   固化させ、隔壁を形成するとともに前記中空糸膜束の端
   部を前記ハウジングに固定する工程と、前記固化した第
   １の樹脂を前記隔壁から取り除く工程とからなることを
   特徴とする中空糸膜型流体処理装置の製造方法。
4. 【請求項４】前記中空糸膜束の端部を液状の第１の樹脂
   の液表面に接触させるか、あるいは液中に浸漬する工程
   と、前記第１の樹脂を固化させる工程との間に、第１の
   樹脂の液面を湾曲状に形成する工程を有する請求項３記
   載の中空糸膜型流体処理装置の製造方法。