JPS6297981A - 疎水性多孔室膜の親水化方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水処理や血液浄化等の分野で使用さ扛る疎水性
多孔質膜の親水化方法に関する。

し従来の技術〕 疎水性多孔質膜は磯緘的性質や耐薬品性か優扛ているた
めに、その適用分野が急速に拡大している。しかし、疎
水性多孔質膜は水を透過させることが僻しく、水を始め
とする親水性液体を透過させるためには親水化処理が必
要である。

疎水性物質の表面改質による親水化法については、棹々
の方法が検討さｎているが、表面形状が複雑な多孔質族
の親水化に対して表面が滑らかなフィルム状物等の親水
化法を単純に適用することは出来ない。

疎水性多孔’Ｊ［膜の親水化法とじてに、（１）有機溶
剤湿潤・水置換法、（２）物理的吸着法、及び（３）化
学的表面変性法が知らｎている。有機溶剤湿潤・水置換
法は、水との相溶性が艮好なアルコールやケトン等の有
機溶剤によってポリオレフィン等の疎水性多孔質膜の微
細孔部金倉めた表面全体を湿潤処理した後、該有機溶剤
を水で置換する方法であるが、この方法では保存中や使
用中に細孔内の水が抜けるとその部分に書度水會光窺す
ことかできなくなるので、多孔質膜の周囲に常時水を光
たしておくことが必要であり、取り扱いが煩雑である。

物理的吸着法は特開昭５４−１５３８７２号や特開昭５
９−２４７３２号に記載さｎているが、ポリエチレング
リコールや界面活性剤等の親水性物質？多孔質膜の表面
に吸着させて多孔質膜に親水性を付与する方法であり、
操作が簡単であるという利点を有している。

しかし、界面活性剤やポリエチレングリコール金吸着さ
せた多孔質膜を用いて血液処理等を行なう場合は、該吸
着物質の脱離・溶出が問題となるので、これらの親水性
物質の使用は好ましくない。

化学的表面変性法としては、オゾンや過マンガン酸塩等
の酸化剤あるいはコロナ放電を利用して多孔質膜表面を
酸化変性する方法が知られているが、膜基質の酸化劣化
か不可避であり、多孔質膜の強度が低下するという欠点
を有している。

〔発明か解決しようとする問題点３ 以上述べ友ように、有機溶剤湿潤・水置換法や物理的吸
着法では親水性の寿命不足、酸化法でｔ１膜基質の頻度
低下等が問題であり、現在のところ疎水性多孔質膜に対
する有効な親水化法は確立さｎていない。

本発明の目的は、従来技術が持つ酊述の問題点を解消し
、疎水性多孔質膜の強度低下を招くことなく、細孔内部
′に含めた表面全体にわたって親水化処理することり能
にし友ポリオレフィン多孔質膜の親水化法を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的金違取するため、本発明省等に工程が簡単な
物理的吸着法について詳細な検討を進め本発明に到達し
た。本発明の要旨は、疎水性多孔質膜を水溶性蛋白質で
処理すること全特徴とする疎水性多孔質膜の親水化方法
にめる・本発明の疎水性多孔質膜に用いらｎる疎水性材
料としては、エチレン、プロピレン、４−メチル−１−
ペンテン、３−メチル−１−ブテン、テトラフルオロエ
チレン、フッ化ビニリデン等の群から選ばｎる重合体や
共ｉ置体を挙げることができる。

また水溶性蛋白質としてはアルブミン、グロブリン、プ
ロラミン、グルテリン、ヒストン、プロタミン、硬タン
パン質等ｔ−挙げることができるが、こｎらの中でも特
に血清、乳あるいは卵白中のアルブミンやグロブリンか
好適である。

本発明は水浴性蛋白質全官有する溶液上用いて、疎水性
多孔質Ｍを処理することにより実施することができる。

水浴性蛋白質を溶解させる溶媒としては水または生理的
食塩水を用いることかできる。溶液中の該蛋白質の濃度
はおよそα１〜１０重量係が適当であり、濃度かこの範
囲より小さいと十分な親水化が達成できない＠ま文濃度
がこの範囲より大きくても親水化効果は特別に増大せず
、むしろ過剰に吸着さｎた蛋白質あるいは細孔内に残留
している蛋白質が多孔質膜の透水性能を低下させる場合
が多いので好ましくない。処理方法としては、疎水性多
孔質膜を該溶液中に浸漬する方法、あるいはモジュール
化した疎水性多孔質膜に該浴液を圧入する方法金挙げる
ことかできるが、必ずしもこｎらの方法に限定さｎない
。

本発明の親水化法の特徴としては、（１）水または生理
的食塩水を溶媒として使用できること、（２）水溶性蛋
白質が界面活性に’ＦｊＬ疎水性多孔質膜の細孔部分に
浸透して表面に吸着するので疎水性多孔質膜のほぼ全面
に親水性を付与でさること、（３）該吸着力が強大であ
るので、水中あるいは有機溶剤中においても水浴性蛋白
質は多孔質膜から容易には脱離せず、はぼ恒久的な親水
性全保持できること、（４）水浴性蛋白質が生体適合ｖ
ｌＪ５にであり、人体に対する有害性がないので仮に脱
離・浴出しても全く問題が生じないこと等を挙げること
ができる。

し実施例〕 以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

尚、実施例において透水圧、水透過率及びアルコール親
水化法での水透過率はそｎ（Ｊｎ有効膜面積か１６３ｄ
の試験膜モジュールを用い矢の方法により、１九引張破
断強度も次の方法により求め九〇 （１）　　透水圧：試験膜モジュールの一方（中空糸膜
の場合は中空糸膜の内側）から水圧を上げながら２５℃
の水を供給し、透過水量が３０−と５０１１＆ｔになる
時の水圧金側足する０絖いて横軸に水圧を、また縦軸に
透過水量をプロットし、プロットした２点を結ぶ直線が
横軸と交わる点の圧力個を求めその値を透水圧とする。

（２）水迅過単：試験膜モジュールの一方（中空糸膜の
場合は中空糸膜の内側）から２５℃の水ｆｔ６１ｔし、
膜間差圧が５０ｍｍＨｇ　　になる時の透過水量を測定
し、その石から水透過率（１重ｍｔ−ｈｒ−ＩｌｌＩＨ
ｇ）を求める。

（３）　　アルコール親水化法での水透過率：親水化処
理していない試験膜モジュールの一方（中空糸膜の場合
は中空糸膜の内Ｎ）刀為らエタノールｆ　２５　ｔａｇ
／　ｍｉｎの流量で１５分曲圧入して多孔質膜の細孔部
まで充分にエタノールで湿潤さぞた後、水を１００　ｄ
／ｍｉｎの流量で１５分間流し、細孔内部に存在するエ
タノール金水で置換する。続いて（２）に記載し九方法
により水透過率全測定する。

（４）引張破断強度：引張試験器音用い試長を１００■
、引張速度を５０■／　ｍ　ｉ　ｎとして引張破断時の
応力値を測定し、こｆＬ’に引張破断強度とする。

実施例１ 空孔率７０チ、膜厚４２μｍのポリエチレン多孔質平膜
を血清アルブミン會１重ｉｓ言肩する生理的食塩水浴液
中に２分間浸漬し友。続いて該多孔質膜を流水中で４８
時間洗浄した後、常温減圧下で乾燥して親水化処理さｒ
Ｌｚポリエチレン多孔質膜を得た。次に、試験膜モジュ
ールによって透水圧及び水透過率を測定し第１表の結果
を得た。第１表において、親水化処理後の透水圧は親水
化処理前と比較すると著しく低下しており、また親水化
処理後の水透過率はアルコール親水化法による水透過も
と殆んど同程度であり、本実施例の親水化処理が極めて
有効であることかわかる。

次に親水化処理品の耐久性評価全目的として該親水化処
理後の試験膜モジュールを用いて流９５０　ｍｌ／　ｍ
ｉ　ｎにて２００時間水ｋ　ｆｊｔＬした後、エタノー
ル中に１分間浸漬し、常温減圧下で乾保し、同様にして
透水圧を水透過率全測定し、第１表の１［ｋ得た。第１
表においてエタノール洗浄後の透水圧と水透過率は親水
化処理直後の頓と殆んど同じであり、本実施例親水化処
理品の耐久性が十分であることがわかる。

実施例２ 空孔量６８％、膜厚６０μｍ１内径２°　、ｉｒ／１の
ポリエチレン斧孔質中空糸Ｊ［−用いて、１（゛効膜面
槓１６５ｉの試験膜モジュールを製作し、該中空糸膜の
内側から卵白アルブミン七２重ｆ［％含有する水浴液ｔ
−２５ｖｄ／ｍｉｎで５分間圧入徴用した。絖いて、同
様にして該中空糸膜の内側から水ｉ　１００−／ｍｉｎ
で１重分間圧入洗浄した彼、常温減圧下で乾燥すること
によって親水化処理さｎたポリエチレン多孔質中空糸膜
を得た。

次に親水化処理前後の試験膜モジュールによって透水圧
を測定し、纂１表の結果を得た◎第１表において、親水
化後の透水圧は親水化前の透水圧と比較すると著しく低
下しており、十分に親水化さｎていることかわかる。

次に実施例１と全く同様にして、親水化処理後の試験膜
モジュールを用いてエタノール洗浄、常温減圧乾燥を実
施し、透水圧と水透過率を測定した。第１表においてエ
タノール洗浄後の透水圧と水透過率は親水化処理直後の
値と殆んど同じであり、本実施例親水化処理品の耐久性
か十分であることがわかる。

ま友親水化処理前後の膜の引張破断強度全開＝。

定したところ、両省とも７．５　Ｋ９／　踵２であり梗
水化処理によって膜強度か低下しないことを確認した。

実施例３ 空孔率４５％、Ｍ厚２２　ｐｍ、内径２００１１ｍのポ
リプロピレン多孔質中空糸膜と血清グロブリン全２重ｔ
％含有する生理的食塩水浴液音用い、その他の条件は実
施例２と全く四−にして親水化処理、エタノール洗浄、
及び性能評価を実施し、第１表の結果を得九〇第１表よ
り本実施例親水化処理品の透水圧は良好であり、耐久性
が優ｎていることがわかる。

〔発明の効果〕

実施例の結果から明らかであるが、本発明の疎水性多孔
質膜の親水化法を採用することにより以下の効果か生じ
る。

（１）アルコール親水化法と同程度の４＆ｎ７を親水性
を付与できる。

（２）吸着さｎｘ水浴性蛋白質の脱離速度が非常に遅い
ので、長時間の使用が可能である。

（３）　　水溶性蛋白質に人体に対して安全であるので
、仮に脱離・溶出し九としても全く問題が生じない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、疎水性多孔質膜を水溶性蛋白質で処理することを特
   徴とする疎水性多孔質膜の親水化方法。 ２、水溶性蛋白質がアルブミンまたはグロブリンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の疎水性多
   孔質膜の親水化方法。