(57)【要約】【課題】目止め剤と目止め治具の壁面の密着性を向上させることによって、ポッティング工程において両者の接触面からポッティング剤が漏れ出すことを防止することができ、かつ目止め治具の再利用が可能な中空糸膜モジュールの製造方法を提供することである。【解決手段】中空糸膜モジュールの筒状部に収容された中空糸膜束の少なくとも一方の開口端を目止め剤により目止めする工程を含む中空糸膜モジュールの製造方法であって、前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に前記目止め剤を塗布する工程を有する、中空糸膜モジュールの製造方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜モジュールの筒状部に収容された中空糸膜束の少なくとも一方の開口端を目止め剤により目止めする工程を含む、中空糸膜モジュールを製造する方法であって、
前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に前記目止め剤を塗布する工程を有する、中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に目止め剤を塗布する工程が、
前記中空糸膜束を長手方向の軸を中心に回転させた状態で目止め剤を塗布する工程を含む、請求項１に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記中空糸膜束を長手方向の軸を中心に回転させた状態で目止め剤を塗布する工程が、  さらに、前記中空糸膜束を鉛直方向に対して傾かせて、前記中空糸膜束を長手方向の軸を中心に回転させた状態で目止め剤を塗布する工程を含む、請求項２に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離膜が筒状のケース内部に充填された、血液を処理する用途に好適な中空糸膜モジュールの製造方法に関する。より詳しくは、ケースに充填された中空糸膜の開口部を目止めする工程を含む中空糸膜モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、筒状のケース内部に中空糸膜が充填されてなる、血液などの体液を処理するための中空糸膜モジュールが広く利用されている。この中空糸膜モジュールの製造方法は、一般的に、筒状のケース内部に中空糸膜束が充填され、中空糸膜束の開口端が目止め剤で目止めされた後、本体ケースの端部において、中空糸膜束をケースと固定するためのポッティング工程が行われる。ポッティング剤が固化した後、ポッティング剤の端部を切断することで、処理流体の出入り口となる中空糸膜の開口部を設ける。その後、本体ケースの端部にはモジュール内に体液を導入したり、導出したりするための蓋材が超音波溶着等の手段で筒状のケースに固定される。また、筒状のケースの側面には、老廃物などの不要な物質を排出するためのポートが設けられているものもある。
【０００３】
上記の中空糸膜束の開口端を目止めする方法として、ポッティング剤を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、遠心力によるポッティング工程において、ポリウレタンやエポキシ等の熱硬化性樹脂のポッティング剤を２度に分けて注入するものである。１度目に注入したポッティング剤で中空糸膜束の開口端が目止めされ、２度目に注入したポッティング剤で中空糸膜とケースが固定される。
【０００４】
上述の方法で目止めが行われる場合、筒状のケースに中空糸膜が充填された後に筒状のケース両端部にエンドキャップ等が装着され、エンドキャップ内にポッティング剤が注入されることになるが、エンドキャップと中空糸膜の空間の容積に応じた多量のポッティング剤を注入する必要がある。このポッティング剤の大部分は切断工程において、切断、破棄されることになるため、ポッティング剤の使用量に応じて生産コストが増加する恐れがある。
【０００５】
そこで、ポッティング剤の使用量を削減するため、中空糸膜束の開口端周辺にのみ目止め剤を供給することで目止めが可能となるリング状の目止め治具が提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
特許文献２に記載されているようなリング状の目止め治具では、目止め治具と目止め剤の接触面からポッティング剤が漏れ出すことを防止するため、目止め剤を溜める溝の壁面に熱収縮する目止め剤を密着させることで、液密性を確保している。しかしながら、この目止め治具を取り外すに際しては、硬化した目止め剤が、目止め治具を取り外す方向に存在するため、目止め治具ごと切断する必要がある。そのため、目止め治具の再利用は困難であり、生産コストの増加が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭５６−３７７２号公報
【特許文献２】特許第５２８４８４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の技術が有する上記の不都合な点に鑑みてなされたものである。その目的は、目止め剤と目止め治具の壁面の密着性を向上させることによって、ポッティング工程において両者の接触面からポッティング剤が漏れ出すことを防止することができ、かつ目止め治具の再利用が可能な中空糸膜モジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は以下の構成を有する。
【００１０】
中空糸膜モジュールの筒状部に収容された中空糸膜束の少なくとも一方の開口端を目止め剤により目止めする工程を含む、中空糸膜モジュールを製造する方法であって、
前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に前記目止め剤を塗布する工程を有する、中空糸膜モジュールの製造方法である。
【００１１】
このような本発明に係る中空糸膜モジュールの製造方法においては、目止め剤を溜める目止め治具の壁面に対して目止め剤を押し付ける方向の力の成分を積極的に付加した状態で塗布することで、目止め剤を壁面に良好に密着させること可能であり、目止め剤と目止め治具の接触面における液密性を向上することができる。
【００１２】
前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に目止め剤を塗布する方法は、
前記中空糸膜束を長手方向の軸を中心に回転させた状態で目止め剤を塗布することが好ましい。
【００１３】
中空糸膜束を回転させた状態で目止め剤を塗布することで、遠心力によって目止め剤を目止め治具の壁面と密着させることができる。また、目止め剤と目止め治具の接触面に空気が残留した状態で目止め剤が固化した場合、隙間が生成され、ポッティング剤の漏れが発生する懸念があるが、本発明に係る方法を用いることで、比較的に重い目止め剤が目止め治具の壁面側に移動し、比較的に軽い空気が回転軸側に移動するため、前記接触面に空気が残留することによる液密性の低下も防止することが可能となる。
【００１４】
また、前記中空糸膜束を鉛直方向に対して傾かせて目止め剤を塗布することが好ましい。
【００１５】
上述の如く、中空糸膜束を鉛直方向に対して傾かせた状態で目止め剤を塗布することで、目止め剤を目止め治具の壁面に押し付ける力として重力も活用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明に係る中空糸膜モジュールの製造方法によれば、目止め剤と目止め治具の壁面の密着性を向上させることによって、接触面からのポッティング剤の漏れ出しを防止することができるため、目止め治具を取り外す際に切断が必要な形状としなくても良く、取り外した治具の再利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る中空糸膜モジュールの一実施形態を例示する外観図である。
【図２】本発明に係る中空糸膜モジュールの一実施形態を例示する側断面図である。
【図３】本発明における目止め剤塗布ユニットの模式図である。
【図４】本発明における塗布装置の外観図である。
【図５】本発明における塗布装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明における中空糸膜モジュールは、中空糸膜などの分離膜を内蔵したモジュールであって、被処理液の浄化、中でも血液に代表される体液の浄化のための体外循環用途として、好適に用いることが可能である。以下、図面に基づいて、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法を例にとって一実施態様を説明する。
【００１９】
本発明に係る中空糸膜モジュールとして、中空糸膜が内蔵された中空糸膜モジュールの一実施形態を例示する外観図および側断面図を、それぞれ図１、図２に示している。いずれも血液浄化に用いる中空糸膜モジュールとして示している。ただし、好ましい態様や例示はこの場合に限られるものではない。
【００２０】
図１および図２において、中空糸膜モジュールは、１０，０００本程度の中空糸膜で形成された中空糸膜束５が収納された本体ケース４と、前記中空糸膜束５を前記本体ケース４端部の内壁に固定し、前記中空糸膜束５とともに前記本体ケース４端部における端面を形成する隔壁６と、前記本体ケース４の端部に取り付けられた、血液導入口２１もしくは血液導出口２２を有する蓋材３を有する。なお、本体ケース４端部において、中空糸が開口して中空糸内部に血液流路を形成している。血液は血液導入口２１から中空糸膜モジュール１に流入し、中空糸膜束によって濾過や拡散、吸着などにより老廃物などが除去された後、次いで血液導出口２２の方向に流れ、中空糸膜モジュール１の外部に流出する。
【００２１】
次に、上記のように構成される中空糸膜モジュールの製造方法について説明する。一般的には、紡糸された中空糸膜をカセ等で巻き取り、１０，０００本程度の中空糸膜の束を形成した後、所定の長さで中空糸膜束５を切り出す。その後、本体ケース４の内部に中空糸膜束５を挿入し、中空糸膜束の開口端を目止め剤で目止めした後、本体ケース４の端部において、中空糸膜束５と本体ケース４を固定する隔壁６を形成するためのポッティング工程が行われる。隔壁６となるポッティング剤の材質は特に限定するものではないが、ポリウレタンやエポキシ樹脂などが医療用途として好ましく用いられる。ポッティング剤が固化した後、目止め部とケース端面の間でポッティング剤を切断することで、処理流体の出入り口となる中空糸膜の開口部を設ける。その後、本体ケース４の端部にはモジュール内に体液を導入したり、導出したりするための蓋材３が超音波溶着等の手段で本体ケース４に固定される。
【００２２】
続いて、以上の中空糸膜モジュールの製造方法で、本発明における中空糸膜束の開口端を目止め剤で目止めする方法について、図３および図４、図５を用いて説明する。目止め剤の材質は特に限定するものではないが、オレフィン系の目止め剤が、加熱することで容易に粘度を変更可能であり好ましい。
【００２３】
目止め剤の塗布には、ペレット状の目止め剤を貯留し、加熱、溶融させる容器７と、溶融した目止め剤を移送するポンプ８、少なくとも一つ以上の目止め剤の塗布部９を有する目止め剤の塗布ユニット１０、および、前記塗布部９を並進運動させる少なくとも１軸以上のアクチュエータ１１と、塗布対象となる中空糸膜束５が挿入された本体ケース４を固定する把持部１２、前記把持部１２ごと本体ケース４を中空糸膜束５の長手方向の中心軸Ｘを中心に回転させるモーター１３、装置の傾きを調整するアジャスター１４で構成される目止め剤の塗布装置１６を用いる。塗布する際の目止め剤の温度や粘度、塗布量、塗布速度、塗布圧力、および、各アクチュエータの駆動条件（速度、距離、角速度、回転数）、装置の傾き等は制御可能であり、目止め剤の材質や塗布対象となる中空糸膜束５と本体ケース４、目止め治具１５の材質やサイズ等に応じて、適宜、設定することが可能である。また、目止め剤を吐出する塗布部の数についても、塗布対象のサイズ等に応じて、適宜、変更可能である。
【００２４】
次に、本装置を用いた中空糸膜束の開口端を目止め剤で目止めする方法について説明する。
【００２５】
本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に前記目止め剤を塗布する工程を有する。本工程については以下のように行うことが例示される。
まず円筒形状の目止め治具１５が装着された本体ケース４を塗布装置の把持部１２で固定する。固定した本体ケース４に対して、塗布部９から溶融した目止め剤を中空糸膜束５の半径方向の成分を有する方向に塗布する。その際、塗布部９をアクチュエータ１１で並進運動させることで、塗布位置を移動させることで、中空糸膜束端部の全面に目止め剤を塗布することができる。
【００２６】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に目止め剤を塗布する方法工程が、前記中空糸膜束を長手方向の軸を中心に回転させた状態で目止め剤を塗布する工程を含むことが好ましい。本工程については以下のように行うことが例示される。
目止め剤の塗布に際し、把持部１２ごと本体ケース４を中空糸膜束５の長手方向の中心軸Ｘを中心にモーター１３で回転させることによって、塗布した目止め剤に遠心力が作用し、目止め治具１５の壁面に押し付けられるとともに、ポッティング剤の漏れの原因となる空気が目止め剤と目止め治具の接触面から中心軸Ｘの方向に移動するため、目止め治具の壁面に空気による隙間の発生を抑制することが可能となり、液密性を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、前記中空糸膜束の半径方向の成分を有する方向に目止め剤を塗布する方法工程が、さらに、前記中空糸膜束を鉛直方向に対して傾かせて、前記中空糸膜束を長手方向の軸を中心に回転させた状態で目止め剤を塗布する工程を含むことが好ましい。本工程については以下のように行うことが例示される。
つまり、本体ケース４を回転する方法に加えて、アジャスター１４を用いて塗布装置１６を傾かせた状態で塗布をすることによって、目止め剤を目止め治具１５の壁面に押し付ける力に重力も活用することができる。
【００２８】
目止め剤の塗布量やモーターの回転数等の塗布条件および、塗布部９の数については、使用する目止め剤の材質や塗布対象となる中空糸膜束５の寸法等に応じて、適宜、変更しても良い。また、前述の方法での塗布は目止め治具１５の壁面周辺部のみとし、中央部は回転を停止した状態等で塗布しても良い。目止め剤の塗布後、硬化するまでの時間を短縮する目的で、冷風を目止め剤に吹き付ける等の冷却を実施しても良い。
【００２９】
片側の塗布が完了後、同様の方法で反対側の中空糸膜束の開口端に目止め剤を塗布することで、中空糸膜束の開口端の目止めが完了する。
【００３０】
以上の方法により、目止め剤と目止め治具１５の壁面の密着性を向上させることによって、接触面からのポッティング剤の漏れ出しを防止することができるため、目止め治具の目止め剤を溜める溝を特殊な形状とする必要がないため、目止め治具を取り外す際に切断することも無く、取り外した治具の再利用が可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１    中空糸膜モジュール
２１  血液導入口
２２  血液導出口
３    蓋材
４    本体ケース
５    中空糸膜束
６    隔壁
７    容器
８    ポンプ
９    塗布部
１０  塗布ユニット
１１  アクチュエータ
１２  把持部
１３  モーター
１４  アジャスター
１５  目止め治具
１６  塗布装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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