(57)【要約】本発明は、本発明の解決法に対応する方法における、共同排出される少なくとも2層を含む毛管膜に関する。本発明は又、共同排出される多層毛管膜製造装置にも関わる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共押出しされた少なくとも２層を含み、且つ、１ mm未満の外径を有することを特徴とする毛管膜。
【請求項２】
0.45 mm以下の外径を有することを特徴とする請求項１による毛管膜。
【請求項３】
下記の材料：ポリスルフォン（PS）、ポリビニールピロリドンと併用するポリスルフォン（PS/PVP）、ポリエーテルスルフォン（PES）、ポリビニールピロリドンと併用するポリエーテルスルフォン（PES/PVP）、ポリエーテルイミド（PEI）、ポリビニールピロリドンと併用するポリエーテルイミド（PEI/PVP）、ポリアミド（PA）、ポリカーボネート（PC）、ポリスチレン（PS）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリアクリロニトリル（PAN）、ポリイミド（PI）及び／又はポリウレタン（PU）から選ばれる１種以上から成ることを特徴とする請求項１又は２による毛管膜。
【請求項４】
小孔の分離層と大孔の担体層を含むことを特徴とする請求項１、２又は３による毛管膜。
【請求項５】
前記複数の層の内の一層が生体適合材料から成り、一方、第二の層が担体又は実際の膜として作用することを特徴とする請求項１、２又は３による毛管膜。
【請求項６】
前記複数の層の内の一層が膜として形成され、一方、第二の層が吸着材料から成ることを特徴とする請求項１又は２のいずれかによる毛管膜。
【請求項７】
その外径が1 mm未満の共押出し用の型を備えた中空線維紡績装置を有することを特徴とする先行請求項のいずれか1項による毛管膜の製造装置。
【請求項８】
前記中空線維紡績装置は３層から成る基体を含み、個々の層は、微細パターン技術によって加工されたプレート状本体であり、これらは接合されて基体を形成することを特徴とする請求項６による装置。
【請求項９】
基盤プレートは、単一結晶シリコン、ガリウム砒素（GaAs）又はゲルマニウムから成ることを特徴とする請求項６又は７による装置。
【請求項１０】
前記中空線維紡績装置は、沈殿剤用の一本の中心供給チャンネル、複数の材料供給チャンネル、1個の材料流順流ゾーン、及び、第一のポリマー用の環状細隙、並びに、複数の材料供給チャンネル、1個の材料流順流ゾーン、及び、第二のポリマー用の環状材料細隙を有することを特徴とする請求項６から８のいずれか1項による装置。
【請求項１１】
３又は４層以上の共押出し層を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか1項による毛管膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は毛管膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な形の毛管膜は、既に十分に知られている。毛管膜は透析に多用されている。大きな交換表面を確保しながら、できるだけコンパクトな透析器の構築を可能とするためには、毛管膜はできるだけ小さな直径を持たなければならない。
【０００３】
毛管膜の大規模な工業的生産のためには、例えば、中空線維の型が用いられる。この型では、中空線維膜は沈殿紡績法によって製造される。沈殿されるポリマーは、型配置の環状の細隙から現れ、一方、対応する沈殿剤は、中心の沈殿剤用開口から流出する。既知の中空線維紡績装置は通常、その中に複数の開口が形成された金属製の基体を含む。それらの開口の一つの中に細管がはめ込まれ、沈殿剤導入のための沈殿剤チャンネルを形成する。その他の開口は、前述の環状の細隙から現れるポリマーのための材料供給チャンネルを形成する。既知の中空線維紡績装置の製造では、通例の金属加工工程が用いられる。従って、この場合、型の構造は、接合される二つの型部分によって形成されるので、例えば、環状空間の構造に不正があった場合、それは、基体と管の製造時に生じた製造誤差の蓄積的結果である。それに加えて、同様に構造の不正を招く恐れのある、組み立て誤差がある。この製造工程のために、これら既知の中空線維紡績装置が有するものは前述の不正だけではない。この製造工程のために、既知の中空線維紡績装置では、毛管膜が無制限にサイズを縮小するのを停止させる最小サイズがある。更に、これまで透析に使用された毛管膜は、特定のポリマー、又は、ポリマー混合物から製造されている。あるポリマー、又は、あるポリマー混合物から製造される、このような膜は、特定の用途において重要な特定の性質を有する。しかしながら、材料の選択は又、選択された特性のために受容しなければならない不都合を引き起こすことがよくある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、いくつかの利点を併せ持ちながら、それでいて、比較的小型の透析器における小直径であるがために、大きな交換表面を生み出す毛管膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、前記目的は、共押出しされた(coextruded)少なくとも２層を含む、１ mm未満、好ましくは0.45 mm以下の外径を有する毛管膜によって達成される。異なる複数の層が共押出しされるために、この場合、異なるポリマーの複数の優れた特性を相互に組み合わせることが可能である。この極小径によって広い対比交換面が実現され、これは、小型・軽量の透析器の実現につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の有利な改良点は、主要請求項に続く従属請求項から見て取れる。毛管膜は、好ましくは、下記の材料の内の一つ以上から成ることが可能である。即ち、ポリスルフォン（PS）、ポリビニールピロリドンと併用するポリスルフォン（PS/PVP）、ポリエーテルスルフォン（PES）、ポリビニールピロリドンと併用するポリエーテルスルフォン（PES/PVP）、ポリエーテルイミド（PEI）、ポリビニールピロリドンと併用するポリエーテルイミド（PEI/PVP）、ポリアミド（PA）、ポリカーボネート（PC）、ポリスチレン（PS）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリアクリロニトリル（PAN）、ポリイミド（PI）及び／又はポリウレタン（PU）である。例えば、内層は、ポリスルフォンとポリビニールピロリドンの併用を含み、一方、外層はポリスルフォンから成ってもよい。又一方、内層は、高ポリマー濃度のポリスルフォン／ポリビニールピロリドンの併用で、外層は、低ポリマー濃度のポリスルフォン／ポリビニールピロリドンの併用から成ることも可能である。
【０００７】
本発明の一つの有利な改良によれば、膜は、小孔の分離層と大孔の担体層を含む。単一層の非対称又は対称膜に比べると、このように共押出しされた複数の層を含む毛管膜の透過性は、同じ分離限界において際立って改善される。
【０００８】
好都合なものとして、前記複数の層の内の一層が生体適合材料から成り、一方、第二の層が担体又は実際の膜として作用するようにしてもよい。
【０００９】
本発明の更に特に好ましい改良点は、前記複数の層の内の一層が膜として作用し、一方、第二の層が吸着材料から成ることである。次に、この第二の層は、ろ液に接触する。挙げつくされてはいないこれらの実施例に基づいて、二種のポリマーの性質を組み合わせることによって、個々のケースの実際の必要性に合わせた多機能毛管膜を特注することが可能となることは明白である。
【００１０】
本発明による毛管膜の製造は、請求項６による装置によって実現可能とされる。２層又は場合によってはそれ以上の複数層から共押出しされる毛管膜を製造するための本発明によるこの装置は、その外径が１ mm未満の共押出し用の型を備えた中空線維紡績装置を有する。
【００１１】
本発明によるこの装置の好ましい改良点は、請求項６に続く従属請求項７から９に見て取れる。
【００１２】
従って、中空線維紡績装置は３層から成る基体を含む。個々の層は、微細パターン技術によって加工されたプレート状本体であり、これらは接合されて基体を形成する。この場合、第一のプレートはすでに加工されたプレートとして用い、その上に、第二の未加工のプレートが接着されてもよい。次に、この接着された第二のプレートが加工される。次に、これも未加工である第三のプレートが、この加工されたプレートに接着され、同様に順次に加工される。
【００１３】
基体は、単一結晶シリコン、ガリウム砒素（GaAs）又はゲルマニウムから成ると好都合である。
【００１４】
特に好都合なものとして、中空線維紡績装置は、沈殿剤用の一本の中心供給チャンネル、ポリマー材料用の複数の材料供給チャンネル、材料流順流ゾーン及び第一のポリマー用の環状細隙、並びに、第二のポリマー材料用の材料供給チャンネル、これら第二以上の材料供給チャンネル用の材料流順流ゾーン、及び、第二のポリマー用の環状細隙を有する。
【００１５】
本発明の更に詳細及び利点を、図面に描かれる例示の実施態様に基づいて更に詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
本発明の改良点を、図１及び２に基づいて説明する。これらの図に示されるのは、２層から共押出しされる(coextruded)中空線維を製造するための中空線維紡績装置10である。この場合では、個別の3枚のプレート102、104及び106を含む基体100を備える中空紡績装置10が示される。個々のプレートは単一結晶シリコンから成っている。第一のプレート102では、沈殿剤用の供給チャンネル108が形成されている。更に、第一のポリマー用の供給チャンネル110、112が設けられ、関連する順流ゾーン114に開口する。順流ゾーン114は、対応する針状柱116を囲む。
【００１７】
第二のプレート104では、沈殿剤用開口118が同様に形成され、第二の針状柱120と環状空間122によって囲まれる。更に、付属の順流ゾーン126を備える、又別の供給チャンネル124が第二のプレート104に形成されている。最後に、第三のプレート106は、共押出しされるそれぞれのポリマー材料のための二つの環状細隙128と130、更に同じく、沈殿剤開口134を有する針132を持つ。図2a、2b及び2cの変形例の場合、供給チャンネル124が各例で異なって形成される。図2aによる変形例では、第二のプレート104には第二のポリマー用の供給チャンネル124だけが設けられているが、図2bによる変形例では、同供給チャンネルは、第二のプレート104と第三のプレート106の両方を貫いて延びている。図2cによる変形例では、第二のポリマー用の供給チャンネル124は、この図2cに示されるように、第二のプレート104と第一のプレート102を貫いて延びている。
【００１８】
図１による表示は、図2aによる断面に相当するが、この図から、８本の供給チャンネル112が星形に、一方、４本の供給チャンネル124が十字形に配されることが明白である。
【００１９】
微細パターン技術による中空紡績装置の製造では、直径100から300 mmの、３枚の円形ウェハ・スライスを基板として用いる。これらのウェハは、沢山の紡績装置構造を同時に製造するのに使用される。次に、個々の中空線維紡績装置10を、ウェハの加工が完了した後、それらウェハを分割することによって入手する。個別に分割された紡績装置は、この図に示されるように、それぞれが単一の型構造を含んでいてもよいし、又は別態様として、型構造集合体の内の、いくつかの型構造を含んでいてもよい。後者は、ウェハ上に形成された型構造の全てを互いに分離するのではなく、ウェハからその外部輪郭にそって切り出される、合わさって一つの複合型ユニットを形成する複数の型構造を分離することによって実現される。
【００２０】
紡績装置の製造は、紡績装置の第一のプレート102の要素を受容する第一のウェハの両面を加工することから始まる。これらの構造は、一連の標準リソグラフィー工程、例えば、フォトレジスト、SiO、Si-N等のようなマスク、及び、標準エッチング工程によって製造される。標準エッチング工程として、特に、反応性イオンエッチング（RIE）、深度反応性イオンエッチング（D-RIE）、及び、凍結エッチングが挙げられる。特に好適なのは、D-RIEや凍結エッチングのような特別に深いエッチング工程である。前面及び後面に対するリソグラフィーマスクは、互いに光学的に軸合わせされていなければならない。次に、第二のウェハが、この加工ウェハに対して接着される。この目的のために、全ての接着法、例えば、陽極接着、直接接着等が使用可能である。しかしながら、直接接着が特に好適である。なぜなら最大の強度が達成され、従って基体に対する針の保持が確保されるからである。次の工程において、供給チャンネル、順流ゾーン、及び、針状柱120が、第一のプレートに接着された第二のプレート104の上に加工される。このために、リソグラフィーマスクは、第一のプレートの構造に対して光学的に軸合わせされていなければならない。次に第三のウェハが接着される。この場合も、前述のように、全ての接着法がこの目的のために使用が可能である。次の工程において、環状細隙と中心開口を含む型構造が、二段階エッチング工程によって形成される。この場合、第一の工程で、より深い中心開口と内側の環状細隙を進め、第二の工程において、全ての構造をエッチングして完成させる。この場合も、前述のリソグラフィー及びエッチング法が使用される。ただし、この場合は、深度エッチング法の使用が、第一のウェハの加工の場合に比べてはるかに好ましい。最終工程において、個々の紡績装置が、適当な分離法、例えば、ウェハ・ソーイング（鋸切り出し）やレーザー加工法によってウェハから切り離される。３段階又は多段階エッチング法も考えられる。
【００２１】
前述の中空線維紡績装置10によれば、二種類の材料から、共同押出しされる、極小径の中空線維を、高い精度で製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第一の実施態様による中空線維紡績装置の、部分的に切断された三次元表示を示す。
【図２】図２は、図１による中空線維紡績装置の模式断面図を示し、更に、第二のポリマー用の材料供給チャンネルに関する三種の変形例が示される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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