(57)【要約】【課題】  本発明は従来の技術の有する上記のような不都合な点に鑑みてなされたものであって、親水化処理が施された容器の親水化効果が少なくとも７日間維持される医療用モジュールを提供することにある。【解決手段】  エチレン・プロピレン共重合体からなる容器の少なくとも一部に親水化処理を施し、ついでポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂を用いて、前記親水化処理を施した部分に隔壁を成形して前記容器の空間を隔てる医療用モジュールの製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン・プロピレン共重合体からなる容器の少なくとも一部に親水化処理を施し、ついでポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂を用いて、前記親水化処理を施した部分に隔壁を成形して前記容器の空間を隔てる医療用モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記エチレン・プロピレン共重合体のエチレン重合率が２．０〜４．５％である請求項１に記載の医療用モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記親水化処理が活性ガスによる処理である請求項１または２に記載の医療用モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記容器が長手方向の少なくとも一方の端部が開端された筒形状を有する容器であり、前記親水化処理は前記容器の端部を含む内周面に施され、前記隔壁は前記容器の内側端部を含み所定の長手方向厚みを有するように成形される請求項１〜３のいずれかに記載の医療用モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記医療用モジュールが血液透析用に用いられる請求項１〜４のいずれかに記載の医療用モジュールの製造方法。
【請求項６】
少なくとも一部に親水化処理が施されたエチレン・プロピレン共重合体からなる容器と、前記親水化処理を施した部分に、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂により成形された、前記容器内の空間を隔てる隔壁を有する医療用モジュール。
【請求項７】
前記エチレン・プロピレン共重合体のエチレン重合率が２．０〜４．５％である請求項６に記載の医療用モジュール。
【請求項８】
前記親水化処理が活性ガスによる処理であることを特徴とする請求項６または７に記載の医療用モジュール。
【請求項９】
前記容器を形成する材料を用いてＪＩＳ  Ｋ６８４８（１９９９）に準拠して射出成形で作成された２つのサンプル片に親水化処理を施し、前記処理１時間後に前記２つのサンプル片を請求項１記載の樹脂を用いて接着面積を１２.５×１０ｍｍ２として接着し、ＪＩＳ  Ｋ６８５０（１９９９）に基づき剥離試験を行ったときの接着力を１００としたときに、７日後に前記剥離試験を行ったときの接着力が９５以上となる請求項６〜８のいずれかに記載の医療用モジュール。
【請求項１０】
前記容器が長手方向の少なくとも一方の端部が開端された筒形状を有する容器であり、前記親水化処理は前記容器の端部を含む内周面に施され、前記隔壁は前記容器の内側端部を含み所定の長手方向厚みを有するように成形されることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の医療用モジュール。
【請求項１１】
血液透析用に用いる請求項６〜１０のいずれかに記載の医療用モジュール。
【請求項１２】
少なくとも一部に親水化処理が施されたエチレン・プロピレン共重合体からなる血液透析用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用モジュールの製造方法および医療用モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から広く知られているように、血液の浄化、たとえば、血液の透析のために中空糸膜を用いた医療用モジュールが用いられる。かかる医療用モジュールは、一端の外周面に処理液入口ポートを備え、他端の外周面に処理液出口ポートを備えた円筒状の容器と、この容器に内挿された中空糸膜束と、この中空糸膜束を端部において容器内壁に固定している隔壁とを有し、容器の開口端部にヘッダーが固定されている。血液の透析に用いる際は、透析液（処理液）を処理液入口ポートから導入し、処理液出口ポートから導出させることで容器内に流通させるとともに、血液（被処理液）をヘッダーの血液導入ポートから通過させて導出ポートに向けて中空糸膜内を流通させることで血液の透析を行っている。
容器には、滅菌時の熱や圧力あるいは放射線処理に耐え、溶出物が少なく、各種物性の経時変化が少ない、等の高い安全性が要求されるため、その材料にはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレンポリカーボネイト、ポリ四フッ化エチレンなどが用いられるが、その中でも軽量かつ安価なポリプロピレンが好ましく用いられることが多い。
【０００３】
しかしながら、ポリプロピレンはその化学構造に起因して、隔壁となるポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、等との接着力が低いため、透析中に血液と透析液とが隔壁と容器との剥離した隙間から互いに混入してしまう恐れがある。
【０００４】
樹脂の接着力を上げるための親水化処理については、従来から様々な方法が知られており、例えば非特許文献１には、酸、アルカリ、酸化剤などを用いて親水化する薬品処理、活性ガスを用いて親水化する活性ガス処理、接着剤との仲立ちをするプライマーを塗布して親水化するプライマー処理、などの方法が開示されている。また、特許文献１にはポリオレフィンと樹脂との接着力を向上させるため、ポリオレフィンに大気圧プラズマ処理を施す方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記方法は、処理直後は親水化が高いものの親水化効果が時間の経過と共に薄れていくという問題があった。特にポリプロピレンではこの傾向が顕著であり、特許文献１では速やかに、好ましくは２４時間以内に樹脂を注入して樹脂隔壁を形成し、接着固定することが記載されている。しかしながら、親水化処理後、生産上の種々の理由により、速やかに樹脂を注入して樹脂隔壁を形成できないこともあり、そのような場合、処理された容器を破棄する必要があり、親水化処理された容器を少なくとも７日間程度保管することが望まれていた。
【０００６】
その一方、容器材質に着目して隔壁部材との接着力を向上する試みは知られていなかった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】柳原榮一  著「実用  材料の表面機能化設計テクノロジー」、第１版、２０１０年６月、株式会社産業技術サービスセンター、ｐｐ．３１０−３１６
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２３０２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は従来の技術の有する上記のような不都合な点に鑑みてなされたものであって、親水化処理が施された容器の親水化効果が少なくとも７日間維持される医療用モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための、本発明の医療用モジュールの製造方法および医療用モジュールは、以下を特徴とする。
１．  エチレン・プロピレン共重合体からなる容器の少なくとも一部に親水化処理を施し、ついでポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂を用いて、前記親水化処理を施した部分に隔壁を成形して前記容器の空間を隔てる医療用モジュールの製造方法。
２．  少なくとも一部に親水化処理が施されたエチレン・プロピレン共重合体からなる容器と、前記親水化処理を施した部分に、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂により成形された、前記容器内の空間を隔てる隔壁を有する医療用モジュール。
３．少なくとも一部に親水化処理が施されたエチレン・プロピレン共重合体からなる血液透析用容器。
【００１１】
上記エチレン・プロピレン共重合体の重合率（エチレンの割合）は２．０〜４．５％であることが好ましい。
【００１２】
上記親水化処理としては、活性ガスによる処理であることが好ましい。
【００１３】
ここで、上記容器は長手方向の少なくとも一方の端部が開端された筒形状を有する容器であり、上記親水化処理は前記容器の端部を含む内周面に施され、上記隔壁は当該親水化処理を施された部分、すなわち容器の内側端部を含む部分に所定の長手方向厚みを有するように成形されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の医療用モジュールの製造方法および医療用モジュールによれば、容器の少なくとも一部に親水化処理を施した後、少なくとも７日後においても該処理部の親水性が減衰することなく、安定して前記容器と隔壁を成形する樹脂との間で医療用具として必要十分な液密性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の医療用モジュールの一実施形態を例示する側断面図である。
【図２】容器に活性ガスによる親水化処理をする様子を示す概略断面図である。
【図３】サンプル片に活性ガスによる親水化処理をする様子を示す概略断面図である。
【図４】サンプル片の概略図面である。（ａ）は側面図、（ｂ）は頂面図、を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明における医療用モジュールとしては、中空糸型人工腎臓に代表される血液透析器、血漿分離器、血漿成分分離器、血液濾過器、血漿成分吸着器、人工肺およびエンドトキシン除去フィルターなどのモジュール、吸着材を充填した吸着モジュール、およびろ過装置用のモジュールなどが挙げられる。
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の医療用モジュールの一態様を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の医療用モジュールを血液透析器として用いる場合の一実施形態であるが、下記好ましい態様、例示はこの場合に限られるものではない。図１において、医療用モジュール１はその長手方向の一方の端部の近くに処理液入口ポート１３を備え、他方の端部の近くに処理液出口ポート１２を備えた円筒状の容器１０と、この容器１０に内挿された、多数の中空糸膜を一方向に引き揃えてなる中空糸膜束４０、およびこの中空糸膜束４０を各端部において容器の内壁に固定している隔壁３０を有する。また、容器１０の端部には、被処理液である血液の導入／導出ポート２２、２４を備えたヘッダー２１、２３を有する。
【００１９】
ここで、容器１０は、長手方向の両端部が開端された筒形状を有しており、隔壁３０は容器１０の内側端部を含み所定の長手方向厚みを有するように成形されている。所定の厚み以下では、容器筒１０と隔壁３０との接着力が弱く、医療用モジュール１として使用される際の処理液（図示せず）通液に伴う前記医療用モジュールの内部の圧力が上昇した際に、必要な液密性を確保できない。なお、所定の厚みは、モジュールの形状や大きさ、などによって適正に定められるものである。
【００２０】
中空糸膜束４０の材質としては、特に問わないが、セルロース、セルロース誘導体、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスルホン、などが挙げられる。
【００２１】
隔壁３０の材質としては、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、またはエポキシ系樹脂から選ばれる少なくとも一種を有する高分子材料であり、好適には、これらの２液混合硬化型の高分子接着剤が挙げられ、遠心成形（ポッティング）などによって製造することができる。
【００２２】
なお、図１の例の他に、容器１０の長手方向の一端のみが開端され、前記開端部に隔壁３０を形成する場合もあり得るが、隔壁３０を成形して容器１０の空間を隔てるという点においては同じであるので、そのような例も本発明の範疇である。本発明の空間を隔てるとは、容器１０内の隔壁３０で隔てられた一方と、他方の空間で物質が短絡し、混合しないよう完全にその流路が隔てられていることをいう。ただし、中空糸膜の端部は隔壁端面にて開口されているので、中空糸膜を介して物質が両空間を行き来することはあり得る。
【００２３】
また、容器１０の形状は、特に限定されなるものではなく、円筒形状、楕円筒形状、あるいは角筒形状などが用いられるが、その中でも容器１０の成形性、親水化処理の容易性などから、円筒形状が好ましく用いられる。
【００２４】
本発明においては、上記の容器１０に中空糸膜束４０を挿入するに先立ち、容器１０の内側両端部を含む部分を親水化処理する。容器１０を親水化処理する領域は、少なくとも隔壁３０が成形される内周面全域である。本発明の医療用モジュール１が図１の例に用いられる場合、その幅は血液透析器として一般的な隔壁３０の厚さ以上であればよいので、５〜１５ｍｍあれば十分である。
【００２５】
容器の親水化処理方法としては、様々な方法があるが、これら表面処理方法の中で、本発明のように医療用モジュールを対象とした場合、コスト、処理時間、工程の簡易さ、溶出物などの点から活性ガスによる表面処理が好ましい。活性ガスによる処理とは、高エネルギーをガスに付与することによって、活性化させたガスをワークに吹き付けて親水化処理部に親水性官能基を発現させる処理方法であり、大気圧プラズマ処理、コロナ放電処理、イトロ処理、などが知られている。その中でも、処理時間、工程の簡易さに優れることから、大気圧プラズマ処理、またはコロナ放電処理が好ましく用いられ、エチレン・プロピレン共重合体からなる容器を親水化処理することで、親水化処理部が適度に親水化され、その結果、隔壁との親和性が高まるとともに、親水化処理効果を維持することが可能となる。
【００２６】
ここで、エチレン・プロピレン共重合体の重合率（エチレン重合率）は２．０〜４．５％であることが好ましい。原理は明らかではないが、重合率がかかる範囲であると、接着力の経時的な低下が抑えられると考えられる。
【００２７】
本発明においては、上記される容器を形成する材料を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６８４８（１９９９）に準拠して射出成形により２つのサンプル片を作成し、これに親水化処理を施した後１時間後にこれら２つのサンプル片を上記の樹脂から選ばれる樹脂を用いて、接着面積が１２.５×１０ｍｍ２としなるように接着したとき、かかる接着力が経時劣化し難いものであり、具体的には、ＪＩＳ  Ｋ６８５０（１９９９）に基づき剥離試験を行ったときの接着力を１００としたとき、７日後に前記剥離試験を行ったときの接着力が９５以上となることが好ましく、９６以上であることがより好ましく、１００であれば最も好ましい。
【００２８】
本発明において、親水化処理効果の評価は、ＪＩＳ  Ｋ６７６８（１９９９）  プラスチック−フィルム及びシート−ぬれ張力試験方法に準拠し、ぬれ指数（ｍＮ／ｍ）を指標として実施することができる。なお、ぬれ指数は経時的に変化する可能性があるため、測定は親水化処理後１時間目に揃えて実施する。本発明に係る好ましい親水化処理方法によれば、エチレン・プロピレン共重合体のぬれ指数を、処理前の１０〜３０ｍＮ／ｍに対し、５０〜７３ｍＮ／ｍまで親水化することができる。また、容器に隔壁が成形された後も、優れた接着力を維持することがわかっている。このような処理による親水化の原理は、被処理樹脂表面に酸素を含む官能基（例えば、カルボニル基：−ＣＯ、ヒドロキシル基：−ＯＨ、カルボキシル基：−ＣＯＯＨ）が生成されるためと考えられている。
【００２９】
ここで、容器１０の一部を大気圧プラズマ処理を用いて親水化する方法を図２、図３を用いて説明するが、下記好ましい態様、例示はこの場合に限られるものではない。プラズマノズル５０はその内部に電極を持ち、高周波、高電圧を印加することで電極間にグロー放電を発生させる。プラズマノズル５０には図示しないガス供給ホースから内部にガスが供給されるようになっており、このガスが電極を通る際に、グロー放電によって活性化され、プラズマノズル５０の噴射口５１から活性化したガス５２が噴射され、容器１０の内壁の親水化処理部に達することで、親水化処理部表面に上記の官能基が生成される。この際、親水化処理部が全周にわたって均一に親水化されるように、容器１０を周方向に回転させる、あるいは、プラズマノズル５０を周方向に回転させるとともに図示しない単軸ロボットでプラズマノズル５０を容器３０の長手方向に外側から内側に向かって移動させる。好ましい回転数は２００〜１５００ｒｐｍである。ここで、親水化処理部の容器３の長手方向における長さは、処理中に容器１０とプラズマノズル５０の軸方向相対位置を変化させることで任意に調整することができる。
【００３０】
使用ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、窒素、空気などがあるが、コストから空気が好ましい。
【００３１】
次いで、コロナ放電処理を用いて容器１０の一部を親水化する方法を説明するが、下記好ましい態様、例示はこの場合に限られるものではない。コロナノズル内部にガスが供給されるようになっており、このガスが電極を通る際に、コロナ放電によって活性化され、コロナノズルの噴射口から活性化したガスが噴射され、容器１０の内壁に達することで親水化処理がなされる。それ以外は大気圧プラズマと同じである。
【実施例】
【００３２】
［接着力測定］
親水化処理した前記ポリプロピレンの接着性評価は、エチレン・プロピレン共重合体を射出成形したサンプル片６１（ＪＩＳ  Ｋ６８４８（１９９９）に準拠）を、図４に示す要領で、隔壁樹脂６２であるポリウレタンで貼り合わせ、ＪＩＳ  Ｋ６８５０（１９９９）に準拠して、貼り合わせたサンプル片６１の鉛直方向に徐々に荷重を付加した際に、貼り合わせたサンプル片６１が剥離したときの荷重を、前記２枚のサンプル片の接着面積で除し、その値を接着力とした。
【００３３】
先ず、圧縮試験機（オートグラフＡＧＳ−１００Ａ、島津製作所製）に鉛直方向に設置した固定冶具で、前記貼り合わせた試験片を鉛直かつ力線が同一直線状になるよう固定する。次に、１０ｋＮのロードセルにより負荷速度５ｍｍ／ｍｉｎで引張荷重を負荷した際に、貼り合わせたサンプル片の一部若しくは全部が完全に剥離した時の最大荷重を記録する。
［実施例１］
図３において、図示しないモータと直結させた外径４０ｍｍ、長さ２００ｍｍの円柱パイプ６０の外周面にサンプル片６１を親水化処理部が円柱パイプ６０の長手方向外方になるように両面テープで貼り付けた。作成したサンプル片６１はエチレン・プロピレン共重合体であり、エチレン重合率は２．７％であった。
【００３４】
ついで、大気圧プラズマ装置（装置名称「プラズマトリートシステム」、日本プラズマトリート株式会社）のプラズマノズル５０のプラズマ噴射口５１から、サンプル片６１の内周面に向けて活性化ガス５２を噴射させ、円柱パイプ６０を５００ｒｐｍで回転させながら、プラズマノズル５０を長手方向に速度１０ｍｍ／ｓｅｃで移動させて、サンプル片６１の先端から１５ｍｍの領域を親水化処理した。プラズマ噴射口５１からサンプル片６１までの距離は７ｍｍ、ガス量（プラズマガス（空気））は４０Ｌ／ｍｉｎとした。
【００３５】
２つのサンプル片６１について親水化処理後、１）１時間後、２）１週間後、３）１ヶ月後、４）２ヶ月後、に２つのサンプル片６１の親水化処理部が互いに１２．５mｍ重なるように２液混合型のポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン工業株式会社、ＫＣ−７００、ＫＮ−７００）で接着した後、常温で２４時間以上静置して硬化させた。ここで、親水化処理したサンプル片６１は接着までの間、室内で埃等が付着しないよう保管した。
【００３６】
このようにして作成したサンプル片６１の接着力の持続率（処理１時間後に接着したサンプルの接着力を１００としたときの上記時間後に接着したサンプルの接着力）を、実施例２、３、比較例１の結果とともに表１に示す。
［実施例２］
エチレン重合率が３．４％であるサンプル片６１を用いた以外は、実施例１と全く同様に親水化処理を行い、接着力の持続性を評価した。
［実施例３］
コロナ放電装置（装置名称「コロナフィット  ＣＦＡ−５００」、信光電気計装株式会社）のコロナノズルのコロナ噴射口から、サンプル片６１の内周面に向けて活性化ガスを噴射させ、円柱パイプ６０を５００ｒｐｍで回転させながら、コロナノズルを長手方向に速度１０ｍｍ／ｓｅｃで移動させて、サンプル片６１の先端から１５ｍｍの領域を親水化処理した。コロナ噴射口からサンプル片６１までの距離は５ｍｍとした。
【００３７】
サンプル片６１はエチレン・プロピレン共重合体でありエチレン重合率は２．７％であった。親水化処理後、実施例１と同様に接着力の持続性を評価した。
［比較例１］
実施例１で用いたものと同形状のサンプル片６１をホモコポリマーのポリプロピレンで作成し、実施例１と同じ条件で親水化処理した後、実施例１と同様に接着力の持続性を評価した。
【００３８】
【表１】
2014188291.tif 000003
【００３９】
上記の実施例、比較例の結果から、ポリプロピレンのホモコポリマーに対し、エチレン・プロピレン共重合体に親水化処理を行うことで、親水化処理効果の保持率は顕著に高くなることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、中空糸膜型の血液透析器、血液濾過器、血液透析濾過器などの体外循環式の血液浄化治療法の用いられるものに限らず、水浄化膜モジュールや気体分離膜モジュールなどにも応用することができるが、その応用範囲は、これらに限られるものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１  医療用モジュール
１０  容器
１１  バッフル
１２  処理液入口ポート
１３  処理液出口ポート
２１  血液入口側ヘッダー
２２  血液導入ポート
２３  血液出口側ヘッダー
２４  血液導出ポート
３０  隔壁
３１  開口端
４０  中空糸膜束
５０  プラズマノズル
５１  プラズマ噴射口
５２  活性ガス
６０  円柱パイプ
６１  サンプル片
６２  隔壁樹脂
【図１】
2014188291.tif 000004
【図２】
2014188291.tif 000005
【図３】
2014188291.tif 000006
【図４】
2014188291.tif 000007