JPH0763505B2 - 人工肺用多孔質中空糸の製造法 - Google Patents
人工肺用多孔質中空糸の製造法Info
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- JPH0763505B2 JPH0763505B2 JP6623887A JP6623887A JPH0763505B2 JP H0763505 B2 JPH0763505 B2 JP H0763505B2 JP 6623887 A JP6623887 A JP 6623887A JP 6623887 A JP6623887 A JP 6623887A JP H0763505 B2 JPH0763505 B2 JP H0763505B2
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- Japan
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- temperature
- thermoplastic resin
- porous hollow
- porous
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多孔質中空糸、特に人工肺に使用するガス交
換膜として好適な人工肺用多孔質中空糸を製造法に関す
る。
換膜として好適な人工肺用多孔質中空糸を製造法に関す
る。
［従来の技術］ 高分子材料製の中空糸に多数の微細透孔が形成された構
成からなる多孔質熱可塑性樹脂中空糸は、たとえば、水
処理等に使用する濾過膜あるいは分離膜、および人工肺
あるいは血漿分離等に使用するガス交換膜または分離膜
などとして、各種の分野で利用されている。
成からなる多孔質熱可塑性樹脂中空糸は、たとえば、水
処理等に使用する濾過膜あるいは分離膜、および人工肺
あるいは血漿分離等に使用するガス交換膜または分離膜
などとして、各種の分野で利用されている。
多孔質熱可塑性樹脂中空糸の製造法としては、たとえ
ば、易溶解性物質を混合分散させた高分子材料を中空糸
に成形したのち、該易溶解性物質を溶媒により溶解除去
して中空糸に多数の微細透孔を形成する方法などが知ら
れている。
ば、易溶解性物質を混合分散させた高分子材料を中空糸
に成形したのち、該易溶解性物質を溶媒により溶解除去
して中空糸に多数の微細透孔を形成する方法などが知ら
れている。
近年、熱可塑性の結晶性高分子材料を中空糸として成形
した後、これを熱処理し、次いで、延伸処理することに
より中空糸に空孔を発生させる方法を利用して多孔質体
とする方法もまた一般的となっている。
した後、これを熱処理し、次いで、延伸処理することに
より中空糸に空孔を発生させる方法を利用して多孔質体
とする方法もまた一般的となっている。
高分子材料を用いた多孔質熱可塑性樹脂中空糸およびそ
の製造法は、たとえば、特公昭56−52123号公報、特開
昭55−107507号公報、特開昭57−66117号公報、特開昭5
7−5914号公報などに開示されている。上記の公報に開
示されている多孔質熱可塑性樹脂中空糸およびその製造
法は、そのほとんどが、形成した熱可塑性樹脂中空糸を
先ず熱処理した後、室温付近あるいは使用する熱可塑性
樹脂の二次転移温度以上（たとえば、ポリエチレンを使
用する場合には、−100℃以上）の温度で延伸処理して
空孔を発生させて多孔質体とし、形成された空孔を次い
で再度熱処理を行ない熱固定する方法をその骨子とする
ものである。
の製造法は、たとえば、特公昭56−52123号公報、特開
昭55−107507号公報、特開昭57−66117号公報、特開昭5
7−5914号公報などに開示されている。上記の公報に開
示されている多孔質熱可塑性樹脂中空糸およびその製造
法は、そのほとんどが、形成した熱可塑性樹脂中空糸を
先ず熱処理した後、室温付近あるいは使用する熱可塑性
樹脂の二次転移温度以上（たとえば、ポリエチレンを使
用する場合には、−100℃以上）の温度で延伸処理して
空孔を発生させて多孔質体とし、形成された空孔を次い
で再度熱処理を行ない熱固定する方法をその骨子とする
ものである。
このようにして得られ、人工肺用のガス交換膜として使
用されている多孔質中空糸は、その有する微細孔が透過
すべき気体分子に比べて著しく大きいため、体積流とし
て微細孔を通過する、例えば、マクロポーラスポリプロ
ピレン膜等の多孔質中空糸を使用した人工肺が種々提案
されている。
用されている多孔質中空糸は、その有する微細孔が透過
すべき気体分子に比べて著しく大きいため、体積流とし
て微細孔を通過する、例えば、マクロポーラスポリプロ
ピレン膜等の多孔質中空糸を使用した人工肺が種々提案
されている。
また、人工肺用のガス交換膜としては、均質膜も知られ
ており、透過する気体の分子が膜に溶解し、拡散するこ
とによってガスの移動が行なわれる。この代表的なもの
にポリジメチルシロキサンゴムがあり、コロボー膜型肺
として製品化されている。
ており、透過する気体の分子が膜に溶解し、拡散するこ
とによってガスの移動が行なわれる。この代表的なもの
にポリジメチルシロキサンゴムがあり、コロボー膜型肺
として製品化されている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記した、従来人工肺用として提案され
ている多孔質中空糸は、水蒸気の透過性が高いので結露
水によって性能が低下するだけでなく、長期間血液を循
環させて使用すると、血漿が漏出するという欠点があっ
た。
ている多孔質中空糸は、水蒸気の透過性が高いので結露
水によって性能が低下するだけでなく、長期間血液を循
環させて使用すると、血漿が漏出するという欠点があっ
た。
また、前記の均質膜は、ガス透過性の点から現在使用可
能のものとしてはシリコーンのみしか知られておらず、
そのシリコーン膜は強度的に膜厚を100μｍ以下にする
ことはできない。このためガス透過に限界があり、特に
炭酸ガスの透過が悪いという欠点があった。
能のものとしてはシリコーンのみしか知られておらず、
そのシリコーン膜は強度的に膜厚を100μｍ以下にする
ことはできない。このためガス透過に限界があり、特に
炭酸ガスの透過が悪いという欠点があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、シリコーン膜の有する化学的安定性、生体
に対する毒性の無さ、及び酸素ガスの透過性の良さなど
を生かし、シリコーン膜の欠点である機械的強度の低さ
を補う人工肺用の多孔質中空糸を得るため鋭意研究した
結果、本発明に到達した。
に対する毒性の無さ、及び酸素ガスの透過性の良さなど
を生かし、シリコーン膜の欠点である機械的強度の低さ
を補う人工肺用の多孔質中空糸を得るため鋭意研究した
結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂にシリコーン樹脂を
分散混合してなる中空糸を延伸することにより該中空糸
に多数の微細透孔を形成する工程を含む人工肺用多孔質
中空糸の製造法であって、該延伸工程を、窒素、酸素、
アルゴン、一酸化炭素、メタンおよびエタンからなる群
より選ばれた媒体中で、かつその延伸温度が、−100℃
以下の温度であって、該媒体の凝固点から該媒体の沸点
より50℃高い温度以下の範囲の温度にて行なうことを特
徴とする人工肺用多孔質中空糸の製造法、を提供するも
のである。
分散混合してなる中空糸を延伸することにより該中空糸
に多数の微細透孔を形成する工程を含む人工肺用多孔質
中空糸の製造法であって、該延伸工程を、窒素、酸素、
アルゴン、一酸化炭素、メタンおよびエタンからなる群
より選ばれた媒体中で、かつその延伸温度が、−100℃
以下の温度であって、該媒体の凝固点から該媒体の沸点
より50℃高い温度以下の範囲の温度にて行なうことを特
徴とする人工肺用多孔質中空糸の製造法、を提供するも
のである。
本発明では、未延伸の中空糸を、熱可塑性樹脂にシリコ
ーン樹脂を分散混合してなる中空糸としてそれを延伸す
ることにより、人工肺におけるガス交換膜として有効に
使用できる多孔質中空糸を製造することができることを
見出し、それに着目して本発明を完成したものである。
ーン樹脂を分散混合してなる中空糸としてそれを延伸す
ることにより、人工肺におけるガス交換膜として有効に
使用できる多孔質中空糸を製造することができることを
見出し、それに着目して本発明を完成したものである。
本発明の製造方法によって得られる多孔質中空糸は、一
般にその外径が10〜1000μｍ、周壁部厚さが10〜500μ
ｍ、透孔径が0.01〜５μｍ、空隙率が20〜75％となる。
そして、その構造は、熱可塑性樹脂中空糸の周壁部に形
成された透孔の中にシリコーン樹脂が一定の割合で入り
込んでいる状態を呈しているものである。
般にその外径が10〜1000μｍ、周壁部厚さが10〜500μ
ｍ、透孔径が0.01〜５μｍ、空隙率が20〜75％となる。
そして、その構造は、熱可塑性樹脂中空糸の周壁部に形
成された透孔の中にシリコーン樹脂が一定の割合で入り
込んでいる状態を呈しているものである。
また、本発明においては、未延伸中空糸を特定の媒体中
で、−100℃以下の温度であって、該媒体の凝固点から
該媒体の沸点より50℃高い温度以下の範囲の温度にて延
伸することが必要である。
で、−100℃以下の温度であって、該媒体の凝固点から
該媒体の沸点より50℃高い温度以下の範囲の温度にて延
伸することが必要である。
本発明に使用する熱可塑性樹脂の例としては、ポリオレ
フィン（ポリプロピレン、高密度ポリエチレンなど）、
ポリ（４−メチル−ペンテン−１）、ポリフッ化ビニリ
デン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体などを
挙げることができ、これらを単独あるいは混合して使用
することができる。
フィン（ポリプロピレン、高密度ポリエチレンなど）、
ポリ（４−メチル−ペンテン−１）、ポリフッ化ビニリ
デン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体などを
挙げることができ、これらを単独あるいは混合して使用
することができる。
また、使用する熱可塑性樹脂の溶融粘度［メルトフロー
インデックス（MFI）あるいはメルトインデックス（M
I）］は、中空糸の紡糸可能な範囲であれば特に限定を
必要とするものではないが、たとえば、ポリエチレンを
使用する場合には中空糸の紡糸の効率あるいは生産性を
考慮すると、MIが0.5〜40g/10分のものを用いることが
好ましい。
インデックス（MFI）あるいはメルトインデックス（M
I）］は、中空糸の紡糸可能な範囲であれば特に限定を
必要とするものではないが、たとえば、ポリエチレンを
使用する場合には中空糸の紡糸の効率あるいは生産性を
考慮すると、MIが0.5〜40g/10分のものを用いることが
好ましい。
本発明において使用されるシリコーン樹脂は、シリコー
ンオイル、シリコーンゴムを含む広い概念であり、具体
的には、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリ
シロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン等の
シリコーン樹脂、ジメチルシリコーンオイル、メチルフ
ェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル、また上
記ポリシロキサンの分子量を大きくし、重合度2000以上
のものにしたシリコーンゴムなど、が好ましく使用され
る。
ンオイル、シリコーンゴムを含む広い概念であり、具体
的には、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリ
シロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン等の
シリコーン樹脂、ジメチルシリコーンオイル、メチルフ
ェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル、また上
記ポリシロキサンの分子量を大きくし、重合度2000以上
のものにしたシリコーンゴムなど、が好ましく使用され
る。
その他、可塑剤、着色剤、難燃化剤、充填剤などの添加
剤を熱可塑性樹脂あるいはシリコーン樹脂に含ませて使
用することもできる。
剤を熱可塑性樹脂あるいはシリコーン樹脂に含ませて使
用することもできる。
熱可塑性樹脂にシリコーン樹脂を分散混合する方法とし
ては、従来公知の混合方法を用いることができ、例え
ば、各々を溶融状態下、ニーダー、単軸押出機、二軸押
出機等の公知の混合装置で混練することにより行なうこ
とができる。
ては、従来公知の混合方法を用いることができ、例え
ば、各々を溶融状態下、ニーダー、単軸押出機、二軸押
出機等の公知の混合装置で混練することにより行なうこ
とができる。
熱可塑性樹脂へのシリコーン樹脂の混合割合は、通常１
〜30重量％、好ましくは２〜10重量％である。
〜30重量％、好ましくは２〜10重量％である。
本発明においては、まず上記のような熱可塑性樹脂にシ
リコーン樹脂を分散混合したものを公知の中空糸の紡糸
法に従って紡糸し、未延伸の中空糸とする。このような
紡糸条件は公知技術より適宜選択することができる。例
えば、紡糸温度は、使用する熱可塑性樹脂を吐出するこ
とができる温度以上であって、樹脂の熱分解温度以下の
範囲内の温度で行なうことができる。例えば、熱可塑性
樹脂としてポリプロピレンを使用する場合には、通常で
は、160〜280℃、好ましくは180〜280℃、高密度ポリエ
チレンを使用する場合には、通常では150〜300℃、好ま
しくは160〜270℃、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）
を使用する場合には、通常では260〜330℃、好ましくは
270〜300℃、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体
を使用する場合には、通常では290〜350℃、好ましくは
190〜280℃、ポリフッ化ビニリデンを使用する場合に
は、通常では190〜300℃、好ましくは190〜280℃であ
る。
リコーン樹脂を分散混合したものを公知の中空糸の紡糸
法に従って紡糸し、未延伸の中空糸とする。このような
紡糸条件は公知技術より適宜選択することができる。例
えば、紡糸温度は、使用する熱可塑性樹脂を吐出するこ
とができる温度以上であって、樹脂の熱分解温度以下の
範囲内の温度で行なうことができる。例えば、熱可塑性
樹脂としてポリプロピレンを使用する場合には、通常で
は、160〜280℃、好ましくは180〜280℃、高密度ポリエ
チレンを使用する場合には、通常では150〜300℃、好ま
しくは160〜270℃、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）
を使用する場合には、通常では260〜330℃、好ましくは
270〜300℃、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体
を使用する場合には、通常では290〜350℃、好ましくは
190〜280℃、ポリフッ化ビニリデンを使用する場合に
は、通常では190〜300℃、好ましくは190〜280℃であ
る。
未延伸の中空糸は、延伸工程に付する前に熱処理しても
よい。この延伸前の熱処理を行なうことにより、未延伸
中空糸の結晶化度を高めることができるため、延伸によ
り得られる多孔質中空糸の特性はさらに向上する。
よい。この延伸前の熱処理を行なうことにより、未延伸
中空糸の結晶化度を高めることができるため、延伸によ
り得られる多孔質中空糸の特性はさらに向上する。
上記の熱処理は、未延伸中空糸を、例えば中空糸の基材
である熱可塑性樹脂の融解温度よりも30〜５℃低い温度
に加熱した空気中で３秒以上加熱する方法により実施さ
れる。
である熱可塑性樹脂の融解温度よりも30〜５℃低い温度
に加熱した空気中で３秒以上加熱する方法により実施さ
れる。
本発明における延伸工程は、窒素、酸素、アルゴン、一
酸化炭素、メタンおよびエタンからなる群より選ばれた
媒体中で、延伸温度が−100℃以下の温度であって、該
媒体の凝固点から該媒体の沸点より50℃高い温度以下の
範囲で行なうことが必要である。
酸化炭素、メタンおよびエタンからなる群より選ばれた
媒体中で、延伸温度が−100℃以下の温度であって、該
媒体の凝固点から該媒体の沸点より50℃高い温度以下の
範囲で行なうことが必要である。
本発明における延伸工程は、上述した媒体を単独で、あ
るいは混合して使用することができる。
るいは混合して使用することができる。
上記媒体を使用する場合の好ましい延伸温度の例を示す
と、窒素を用いた場合には、−209℃〜−146℃の範囲、
酸素を用いた場合には、−218℃〜−132℃の範囲、アル
ゴンを用いた場合には、−189℃〜−140℃の範囲、一酸
化炭素を用いた場合には、−205℃〜−141℃の範囲、メ
タンを用いた場合には、−182℃〜−111℃の範囲、エタ
ンを用いた場合には−183℃〜−100℃の範囲である。延
伸温度が前記の範囲外であると、延伸により有効な透孔
の形成率が低くなる。
と、窒素を用いた場合には、−209℃〜−146℃の範囲、
酸素を用いた場合には、−218℃〜−132℃の範囲、アル
ゴンを用いた場合には、−189℃〜−140℃の範囲、一酸
化炭素を用いた場合には、−205℃〜−141℃の範囲、メ
タンを用いた場合には、−182℃〜−111℃の範囲、エタ
ンを用いた場合には−183℃〜−100℃の範囲である。延
伸温度が前記の範囲外であると、延伸により有効な透孔
の形成率が低くなる。
上記の低温延伸工程における延伸倍率は、一般に未延伸
中空糸に対して１〜200％の範囲の値とされる。但し、
好ましい延伸倍率は10〜150％の範囲の値である。これ
らの範囲内の延伸倍率では、延伸倍率が増加すると透孔
数が増加する傾向にあり、この傾向を利用して得られる
多孔質中空糸の平均透孔径や空隙率を目的に合わせて調
整することも可能である。
中空糸に対して１〜200％の範囲の値とされる。但し、
好ましい延伸倍率は10〜150％の範囲の値である。これ
らの範囲内の延伸倍率では、延伸倍率が増加すると透孔
数が増加する傾向にあり、この傾向を利用して得られる
多孔質中空糸の平均透孔径や空隙率を目的に合わせて調
整することも可能である。
上述した延伸工程では、所望の平均透孔径および空隙率
が得られるまで二回以上繰り返し実施することができ
る。
が得られるまで二回以上繰り返し実施することができ
る。
本発明の特定媒体下、低温における冷却下での延伸工程
を利用した中空糸の多孔質化は、従来の室温付近での延
伸工程による場合とは異なり、透孔が均一であり、且つ
空隙率の高い優れた多孔質中空糸とすることができる。
を利用した中空糸の多孔質化は、従来の室温付近での延
伸工程による場合とは異なり、透孔が均一であり、且つ
空隙率の高い優れた多孔質中空糸とすることができる。
上記特定媒体中、延伸工程を経て多孔質化された中空糸
は、次いで熱固定処理にかけることが好ましい。この熱
固定処理は、形成された微細透孔を保持するための熱固
定を主なる目的とするものである。この熱固定処理した
中空糸を、使用した熱可塑性樹脂の融解温度より70〜５
℃低い温度に加熱した空気中で３秒以上加熱する方法な
どにより実施される。具体的な加熱温度は、例えば、ポ
リプロピレンを使用する場合には、通常では100〜160
℃、好ましくは110〜155℃、高密度ポリエチレンを使用
する場合には、通常では70〜125℃、好ましくは80〜120
℃、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）を使用する場合
には、通常では150〜210℃、好ましくは160〜200℃、エ
チレンテトラフルオロエチレン共重合体を使用する場合
には、通常では180〜240℃、好ましくは200〜230℃、ポ
リフッ化ビニリデを使用する場合には、通常では100〜1
65℃、好ましくは110〜160℃である。なお、加熱温度
が、記載した温度の上限より著しく高いと、形成された
微細空孔が閉鎖することもあり、また、温度が下限より
著しく低いか、あるいは加熱時間が３秒より短いと熱固
定が不充分となりやすく、後に形成された透孔が閉鎖す
ることがあり、また使用に際しての温度変化により熱収
縮を起し易くなる。上述した低温延伸と熱固定処理は、
所望の平均透孔径および空隙率が得られるまで繰り返し
実施することができる。即ち、中空糸の温度を室温まで
戻し、繰り返し低温延伸（および熱固定処理）を含む工
程に付すことができる。低温延伸を繰り返して行なうこ
とにより形成される透孔を数を多くすることができ、ま
た平均透孔径を大きくすることができる。
は、次いで熱固定処理にかけることが好ましい。この熱
固定処理は、形成された微細透孔を保持するための熱固
定を主なる目的とするものである。この熱固定処理した
中空糸を、使用した熱可塑性樹脂の融解温度より70〜５
℃低い温度に加熱した空気中で３秒以上加熱する方法な
どにより実施される。具体的な加熱温度は、例えば、ポ
リプロピレンを使用する場合には、通常では100〜160
℃、好ましくは110〜155℃、高密度ポリエチレンを使用
する場合には、通常では70〜125℃、好ましくは80〜120
℃、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）を使用する場合
には、通常では150〜210℃、好ましくは160〜200℃、エ
チレンテトラフルオロエチレン共重合体を使用する場合
には、通常では180〜240℃、好ましくは200〜230℃、ポ
リフッ化ビニリデを使用する場合には、通常では100〜1
65℃、好ましくは110〜160℃である。なお、加熱温度
が、記載した温度の上限より著しく高いと、形成された
微細空孔が閉鎖することもあり、また、温度が下限より
著しく低いか、あるいは加熱時間が３秒より短いと熱固
定が不充分となりやすく、後に形成された透孔が閉鎖す
ることがあり、また使用に際しての温度変化により熱収
縮を起し易くなる。上述した低温延伸と熱固定処理は、
所望の平均透孔径および空隙率が得られるまで繰り返し
実施することができる。即ち、中空糸の温度を室温まで
戻し、繰り返し低温延伸（および熱固定処理）を含む工
程に付すことができる。低温延伸を繰り返して行なうこ
とにより形成される透孔を数を多くすることができ、ま
た平均透孔径を大きくすることができる。
上記のようにして調製された多孔質中空糸は形成された
平均透孔径大きく、また空隙率も高く良好な特性を示す
が、さらに上記の多孔質中空糸を熱延伸工程にかけるこ
とにより、さらにその特性は向上する。
平均透孔径大きく、また空隙率も高く良好な特性を示す
が、さらに上記の多孔質中空糸を熱延伸工程にかけるこ
とにより、さらにその特性は向上する。
上記延伸工程を少なくとも一回経て多孔質化された中空
糸の熱延伸工程は次のようにして実施される。この熱延
伸工程は、主として低温で形成された微細透孔の透孔径
を拡張することを目的として行なわれるものである。こ
の熱延伸工程は、多孔質化した中空糸を使用した熱可塑
性樹脂の融解温度より70〜５℃低い温度に加熱した空気
中などで延伸することにより実施される。例えば、ポリ
プロピレンを使用する場合には、通常では100〜160℃、
好ましくは110〜155℃、高密度ポリエチレンを使用する
場合には、通常では70〜125℃、好ましくは80〜120℃、
ポリ（４−メチル−ペンテン−１）を使用する場合に
は、通常では150〜210℃、好ましくは160〜200℃、エチ
レンテトラフルオロエチレン共重合体を使用する場合に
は、通常では180〜240℃、好ましくは200〜230℃、ポリ
フッ化ビニリデンを使用する場合には、通常では100〜1
65℃、好ましくは110〜160℃に設定して行なう。なお、
加熱温度が上記の温度の上限より高い場合には、形成さ
れた微細空孔が閉鎖することもあり、また、温度が下限
より低い場合には延伸による透孔径の拡張が不充分とな
ることがある。
糸の熱延伸工程は次のようにして実施される。この熱延
伸工程は、主として低温で形成された微細透孔の透孔径
を拡張することを目的として行なわれるものである。こ
の熱延伸工程は、多孔質化した中空糸を使用した熱可塑
性樹脂の融解温度より70〜５℃低い温度に加熱した空気
中などで延伸することにより実施される。例えば、ポリ
プロピレンを使用する場合には、通常では100〜160℃、
好ましくは110〜155℃、高密度ポリエチレンを使用する
場合には、通常では70〜125℃、好ましくは80〜120℃、
ポリ（４−メチル−ペンテン−１）を使用する場合に
は、通常では150〜210℃、好ましくは160〜200℃、エチ
レンテトラフルオロエチレン共重合体を使用する場合に
は、通常では180〜240℃、好ましくは200〜230℃、ポリ
フッ化ビニリデンを使用する場合には、通常では100〜1
65℃、好ましくは110〜160℃に設定して行なう。なお、
加熱温度が上記の温度の上限より高い場合には、形成さ
れた微細空孔が閉鎖することもあり、また、温度が下限
より低い場合には延伸による透孔径の拡張が不充分とな
ることがある。
この熱延伸工程における延伸倍率は、低温延伸工程に付
される以前の中空糸長さ（初期長さ）に対して通常は10
％〜700％、好ましくは、50％〜550％である。延伸倍率
が、10％より低いと透孔の拡張が不充分となることが
り、また700％より高いと中空糸が切断されることがあ
る。
される以前の中空糸長さ（初期長さ）に対して通常は10
％〜700％、好ましくは、50％〜550％である。延伸倍率
が、10％より低いと透孔の拡張が不充分となることが
り、また700％より高いと中空糸が切断されることがあ
る。
なお、この熱延伸工程は、上述した低温延伸工程と交互
に実施するか、または少なくとも１回の低温延伸工程を
終了した後に実施する。
に実施するか、または少なくとも１回の低温延伸工程を
終了した後に実施する。
この延伸処理により多孔質化された中空糸は、延伸工程
と延伸工程の間に、熱固定処理にかけることが望まし
い。この熱固定処理は、熱延伸工程を経て形成された透
孔を熱固定することを主なる目的とするものである。
と延伸工程の間に、熱固定処理にかけることが望まし
い。この熱固定処理は、熱延伸工程を経て形成された透
孔を熱固定することを主なる目的とするものである。
この熱固定処理は、通常多孔質化した熱可塑性樹脂中空
糸を延伸状態を保持したまま空気中で３秒以上、使用し
た熱可塑性樹脂の融解温度により20〜５℃低い温度に加
熱する方法などにより実施される。具体的な加熱温度
は、たとえばポリプロピレンを使用する場合は、通常10
0〜160℃、好ましくは110〜155℃、高密度ポリエチレン
を使用する場合は通常70〜125℃、好ましくは80〜120
℃、ポリ（４−メチル−ペンタン−１）を使用する場合
には、通常150〜210℃、好ましくは160〜200℃、エチレ
ンテトラフルオロエチレン共重合体を使用する場合には
通常180〜240℃、好ましくは200〜230℃、ポロフッ化ビ
ニリデンを使用する場合には、通常では100〜165℃、好
ましくは110〜160℃である。
糸を延伸状態を保持したまま空気中で３秒以上、使用し
た熱可塑性樹脂の融解温度により20〜５℃低い温度に加
熱する方法などにより実施される。具体的な加熱温度
は、たとえばポリプロピレンを使用する場合は、通常10
0〜160℃、好ましくは110〜155℃、高密度ポリエチレン
を使用する場合は通常70〜125℃、好ましくは80〜120
℃、ポリ（４−メチル−ペンタン−１）を使用する場合
には、通常150〜210℃、好ましくは160〜200℃、エチレ
ンテトラフルオロエチレン共重合体を使用する場合には
通常180〜240℃、好ましくは200〜230℃、ポロフッ化ビ
ニリデンを使用する場合には、通常では100〜165℃、好
ましくは110〜160℃である。
この熱固定処理は全てに延伸工程を終了した中空糸に対
しても同様に行うことが望ましい。
しても同様に行うことが望ましい。
加熱温度は上記の上限温度より高いと、形成された透孔
が閉鎖することもあり、また温度が上記の下限温度より
低いか加熱時間が３秒より短いと熱固定が不充分となり
易く、後に透孔が閉鎖し、また使用に際しての温度変化
により熱収縮を起し易くなる。
が閉鎖することもあり、また温度が上記の下限温度より
低いか加熱時間が３秒より短いと熱固定が不充分となり
易く、後に透孔が閉鎖し、また使用に際しての温度変化
により熱収縮を起し易くなる。
以上のようにして得られる多孔質中空糸は、人工肺に用
いるガス交換膜として有効に使用される。
いるガス交換膜として有効に使用される。
［実施例］ 以下、本発明を実施例に基いてさらに説明する。
（実施例１） ポリプロピレン（UBE−PP−J109G、商品名：宇部興産
（株）製、MFI＝9g/10分）にジメチルポリシロキサン３
重量％を分散混合したものを、直径8mm、内径7mmの気体
供給管を備えた中空糸製造用ノズルを使用し、紡糸温度
200℃、引取速度122m/分の条件で紡糸した。得られた中
空糸を、145℃の加熱空気槽で30分間加熱処理し、次い
で液体窒素（−195℃）中で、初期長さに対し20％延伸
し、延伸状態を保ったまま145℃の加熱空気槽内で15分
熱処理を行った。
（株）製、MFI＝9g/10分）にジメチルポリシロキサン３
重量％を分散混合したものを、直径8mm、内径7mmの気体
供給管を備えた中空糸製造用ノズルを使用し、紡糸温度
200℃、引取速度122m/分の条件で紡糸した。得られた中
空糸を、145℃の加熱空気槽で30分間加熱処理し、次い
で液体窒素（−195℃）中で、初期長さに対し20％延伸
し、延伸状態を保ったまま145℃の加熱空気槽内で15分
熱処理を行った。
この中空糸を145℃の空気雰囲気で400％の熱延伸を行な
った後、延伸状態を保ったまま145℃の加熱空気槽内で1
5分間熱処理を行ない多孔質中空糸を製造した。
った後、延伸状態を保ったまま145℃の加熱空気槽内で1
5分間熱処理を行ない多孔質中空糸を製造した。
得られた多孔質中空糸の平均透孔径を水銀圧入法〔測定
は、カルロエルバ（CARLOERBA）社（イタリア）製のポ
ロシメトロ シリーズ（POROSIMETRO SERIES）1500を
使用して行なった。以下同様〕で測定したところ、0.4
μｍであり、空隙率は65％であった。
は、カルロエルバ（CARLOERBA）社（イタリア）製のポ
ロシメトロ シリーズ（POROSIMETRO SERIES）1500を
使用して行なった。以下同様〕で測定したところ、0.4
μｍであり、空隙率は65％であった。
この多孔質中空糸について、人工肺に用いるためのガス
交換性能を評価した。評価は酸素添加能およびシーラム
リーケージ（SERUM LEAKAGE）（血漿のにじみ出し）
について行なった。
交換性能を評価した。評価は酸素添加能およびシーラム
リーケージ（SERUM LEAKAGE）（血漿のにじみ出し）
について行なった。
まず、酸素添加能に関しては、血漿速度３/min/m2の
場合、250ml/min/m2となった。
場合、250ml/min/m2となった。
シーラム リーケージについては、温度37〜38℃におい
て100時間経過した時点で、血漿がにじみ出した。
て100時間経過した時点で、血漿がにじみ出した。
（実施例２） ポリ（４−メチル−ペンテン−１）（TPX RT18 商品
名：三井石油化学（株）製）にメチルフェニルポリシロ
キサン４重量％を分散混合したものを、直径8mm、内径7
mmの気体供給管を備えた中空糸製造用ノズルを使用し、
紡糸温度280℃、引取速度200m/分、ドラフト比726の条
件で紡糸した。得られた中空糸を、180℃の加熱空気槽
で30分間加熱処理し、次いで液体窒素（−195℃）中
で、初期長さに対し20％延伸し、延伸状態を保ったまま
180℃の加熱空気槽内で15分間熱処理を行なった。
名：三井石油化学（株）製）にメチルフェニルポリシロ
キサン４重量％を分散混合したものを、直径8mm、内径7
mmの気体供給管を備えた中空糸製造用ノズルを使用し、
紡糸温度280℃、引取速度200m/分、ドラフト比726の条
件で紡糸した。得られた中空糸を、180℃の加熱空気槽
で30分間加熱処理し、次いで液体窒素（−195℃）中
で、初期長さに対し20％延伸し、延伸状態を保ったまま
180℃の加熱空気槽内で15分間熱処理を行なった。
この中空糸を180℃の空気雰囲気で80％の熱延伸を行な
った後、延伸状態を保ったまま180℃の加熱空気槽内で1
5分間熱処理を行ない多孔質中空糸を製造した。
った後、延伸状態を保ったまま180℃の加熱空気槽内で1
5分間熱処理を行ない多孔質中空糸を製造した。
得られた多孔質中空糸の平均透孔径を水銀圧入法〔測定
は、カルロエルバ（CARLOERBA）社（イタリア）製のポ
ロシメトロ シリーズ（POROSIMETRO SERIES）1500を
使用して行なった。以下同様〕で測定したところ、0.1
μｍであり、空隙率は40％であった。
は、カルロエルバ（CARLOERBA）社（イタリア）製のポ
ロシメトロ シリーズ（POROSIMETRO SERIES）1500を
使用して行なった。以下同様〕で測定したところ、0.1
μｍであり、空隙率は40％であった。
この多孔質中空糸について、実施例１と同様の条件で人
工肺に用いるためのガス交換性能を評価したところ、酸
素添加能に関しては、血漿速度３/min/m2の場合、260
ml/min/m2となり、シーラム リーケージについては90
時間の時点で血漿のにじみ出しが生じた。
工肺に用いるためのガス交換性能を評価したところ、酸
素添加能に関しては、血漿速度３/min/m2の場合、260
ml/min/m2となり、シーラム リーケージについては90
時間の時点で血漿のにじみ出しが生じた。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の人工肺用多孔質中空糸の
製造法によれば、ガス透過性は高いが、水蒸気等水分は
透過せず、長期間血液を循環させて使用しても、血漿が
漏出せず、しかもその強度が大である、人工肺用ガス交
換膜として利用できる多孔質中空糸を得ることができ
る。
製造法によれば、ガス透過性は高いが、水蒸気等水分は
透過せず、長期間血液を循環させて使用しても、血漿が
漏出せず、しかもその強度が大である、人工肺用ガス交
換膜として利用できる多孔質中空糸を得ることができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂にシリコーン樹脂を分散混合
してなる中空糸を延伸することにより該中空糸に多数の
微細透孔を形成する工程を含む人工肺用多孔質中空糸の
製造法であって、該延伸工程を、窒素、酸素、アルゴ
ン、一酸化炭素、メタンおよびエタンからなる群より選
ばれた媒体中で、かつその延伸温度が、−100℃以下の
温度であって、該媒体の凝固点から該媒体の沸点より50
℃高い温度以下の範囲の温度にて行なうことを特徴とす
る人工肺用多孔質中空糸の製造法。 - 【請求項２】熱可塑性樹脂がポリプロピレン、高密度ポ
リエチレン、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）、ポリ
フッ化ビニリデン又はエチレンテトラフルオロエチレン
共重合体である特許請求の範囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6623887A JPH0763505B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 人工肺用多孔質中空糸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6623887A JPH0763505B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 人工肺用多孔質中空糸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63230172A JPS63230172A (ja) | 1988-09-26 |
| JPH0763505B2 true JPH0763505B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=13310077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6623887A Expired - Lifetime JPH0763505B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 人工肺用多孔質中空糸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763505B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007308724A (ja) * | 2007-08-31 | 2007-11-29 | Asahi Glass Co Ltd | フッ素樹脂の硬質多孔質成形体 |
| JP6248459B2 (ja) * | 2013-08-07 | 2017-12-20 | 三菱ケミカル株式会社 | フッ素系樹脂多孔体 |
| JP6191323B2 (ja) * | 2013-08-07 | 2017-09-06 | 三菱ケミカル株式会社 | フッ素系樹脂多孔体、及びその製造方法 |
| JP6265047B2 (ja) * | 2014-05-22 | 2018-01-24 | 三菱ケミカル株式会社 | フッ素系樹脂多孔体 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP6623887A patent/JPH0763505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63230172A (ja) | 1988-09-26 |
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