(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから出てきた中空糸膜を水浴中で凝固させた後、乾燥させた状態で測定した、融点が３０℃以上の多価脂肪族アルコールの含有割合が５重量％以上であり、
前記多価脂肪族アルコールは分子量１０００以上のポリエチレングリコールである、エチレン−ビニルアルコール系重合体から構成される血液透析に用いられる中空糸膜。
【請求項２】
ノズルから出てきたエチレン−ビニルアルコール系重合体から構成される中空糸膜を水浴中で凝固させた後、乾燥させる前に、含有割合が５重量％以上になるように分子量１０００以上のポリエチレングリコールを含浸させる請求項１記載の中空糸膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中空糸膜およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
選択的な透過性を有する中空糸膜を分離操作に用いる技術が医療分野、工業分野等において実用化されている。このような中空糸膜の素材としては、ポリスルホン系、ポリアクリロニトリル系、酢酸セルロースなどのセルロース系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、エチレン−ビニルアルコール（以下、エチレン−ビニルアルコールを「ＥＶＡ」と略称する。）系重合体等のポリビニルアルコール系等の多くの樹脂が使用されている。
【０００３】
これらの膜は一般に乾燥することにより膜の透過性が大きく低下するという欠点がある。乾燥後に膜の透過性が低下することを防止するために、乾燥前にグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール等の多価脂肪族アルコールを膜に含浸させることが、例えばＥＶＡ系重合体からなる中空糸膜（以下、ＥＶＡ系重合体からなる中空糸膜を「ＥＶＡ中空糸膜」と略称する。）について、特開昭５２−９４３６１号公報、特開昭５３−２３８７３号公報、特開昭５３−１０２８７９号公報等に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、各種の分野において、より高い性能を中空糸膜に対して要求する傾向が強まっている。例えば、血液透析治療においては、尿素、クレアチニン等の低分子量物質を除去するのみでなく、例えばβ2−ミクログロブリン（分子量１１８００）のような中高分子量物質をも除去することが要望されている。しかしながら、これまでの中空糸膜では中高分子量物質の除去性能が必ずしも満足できるものではなかった。
【０００５】
上記の課題に鑑み、本発明は、この様な従来技術の問題点の解決を目的としたものであって、乾燥後においても高い性能を保持し、かつ、高い強度を有する中空糸膜およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはかかる目的を達成するために鋭意努力した結果、ノズルから出てきた中空糸膜を水浴中で凝固させた後、中空糸膜を乾燥する前に、高融点の多価脂肪族アルコールを含浸させることにより、乾燥後においても、乾燥前の高い性能を保持し、かつ、高い強度を有する中空糸膜が得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち本発明は、ノズルから出てきた中空糸膜を水浴中で凝固させた後、乾燥させた状態で測定した、融点が３０℃以上の多価脂肪族アルコールの含有割合が５重量％以上であり、多価脂肪族アルコールは分子量１０００以上のポリエチレングリコールである、エチレン−ビニルアルコール系重合体から構成される医療用途に用いられる中空糸膜である。この中空糸膜は、ノズルから出てきた中空糸膜を水浴中で凝固させた後、乾燥させる前に、含有割合が５重量％以上になるように融点が３０℃以上の多価脂肪族アルコールを含浸させることによって製造される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の中空糸膜の製造方法について説明する。まず、膜素材となる少なくとも１種類以上の高分子を溶媒に溶解して製膜原液を作製する。膜素材となる高分子は特に限定されるものではなく、例えばポリスルホン系、ポリアクリロニトリル系、酢酸セルロースなどのセルロース系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ＥＶＡ系重合体等のポリビニルアルコール系等の樹脂を用いることができる。医療用途に用いる場合、ＥＶＡ系重合体が生体適合性、化学的安定性に優れ、溶出物が少ないことから好ましい。
【０００９】
本発明において用いられるＥＶＡ系重合体（ランダム、ブロック、グラフト重合体がいずれも含まれる。）は、エチレン含有率１０〜６０モル％、ケン化度９５モル％以上であるものが好ましい。該ＥＶＡ系重合体には、例えば、メタクリル酸、ビニルクロライド、メチルメタクリレート、アクリロニトリルなどの共重合可能な重合性単量体が１５モル％以下の範囲で共重合されていてもよい。
【００１０】
該製膜原液には、相分離温度および粘度を調整するために添加剤を添加してもよい。また、ポリスルホン系等の疎水性が高い高分子を膜素材として用いる場合、膜全体の親水性を高めるため、親水性高分子としてポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等を添加することが好ましい。
【００１１】
製膜方法は特に限定されるものではなく、二重環状ノズルの内部に中空形成剤を注入しながら製膜溶液を直接水浴中に押し出して凝固させる湿式製膜法、製膜原液を空気中に押し出し、その後水浴中に導入する乾湿式製膜法等が挙げられる。
【００１２】
本発明による中空糸膜の膜厚は３〜２０００μｍの範囲であることが好ましく、１０〜１０００μｍであることがより好ましい。外径は、通常、４０〜３０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍである。
【００１３】
本発明により得られたエチレン−ビニルアルコール系重合体から構成される中空糸膜は、水、温水によって洗浄され、必要に応じて、延伸および熱処理が施され、最終的には乾燥される。最終的に膜は乾燥されるが、乾燥後において乾燥前の性能を保持するために、乾燥前の湿潤状態の膜に、分子量１０００以上のポリエチレングリコールを５重量％以上になるように含浸させ、しかる後に乾燥され、その後、公知の方法により適宜モジュールに組み込まれ、血液透析、血漿分離等の医療用途に使用される。なお、含浸された分子量１０００以上のポリエチレングリコールは、モジュール化後の水洗等により容易に洗浄除去することができる。
【００１４】
上記の通り、乾燥後の中空糸膜に、融点が３０℃以上の多価脂肪族アルコールの含有割合が５重量％以上になるように含浸させることによって、室温では膜中に多価脂肪族アルコールが５重量％以上の割合で固体状態で存在することから、高い強度が奏される点で好ましい。これが、含浸される多価脂肪族アルコールの融点が３０℃に満たず、低すぎると、含浸された多価脂肪族アルコールが乾燥後の膜中でも液体状態であり、膜が可塑効果を受けて柔らかくなり、強度が低下することがある。融点が３０℃以上の多価脂肪族アルコールとしては、特に限定されるものではないが、分子量１０００以上のポリエチレングリコール（以下、ポリエチレングリコールを「ＰＥＧ」と略称する。）が好ましい。なお、多価脂肪族アルコールの中空糸膜に対する含有量はＮＭＲにより測定される。
【００１５】
中空糸膜に多価脂肪族アルコールを含浸する方法は、特に限定されるものではないが、多価脂肪族アルコールが溶解された水の浴に浸漬する、膜素材となる高分子が不溶である水混和性揮発性有機溶媒の浴に浸漬する等の方法を挙げることができる。後者の場合、例えばＥＶＡ系重合体では、有機溶媒としては炭素数１〜５の低級脂肪族アルコールまたはケトンを用いることが好ましく、例えばメタノール、エタノール、アミルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトンが用いられる。中でもアセトンが好ましい。乾燥時の温度は膜素材となる高分子の耐熱性に依存するが、例えばＥＶＡ系重合体では、９０℃以下、好ましくは８０℃以下である。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明について、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。実施例では、血液透析膜について例示するが、これに限定されるものではない。なお、透水性、ミオグロビンの総括物質移動係数および強度の測定は、それぞれ下記の方法で行った。
【００１７】
（ｉ）透水性およびミオグロビンの総括物質移動係数
ダイアライザー性能評価基準（佐藤威他：各種の血液浄化法の機能と適応−血液浄化器の性能評価法と機能分類、透析会誌２９（８）：１２３１〜１２４５、１９９６）に従って求められ、透水性およびミオグロビンの総括物質移動係数はいずれも水系で測定し、ミオグロビンの総括物質移動係数は濾過流量ＱF’＝０ｍＬ／ｍｉｎ／ｍ2で測定したクリアランスから下式により算出したものである。
Ｋ＝ＱB／Ａ×（１−Ｚ）×ｌｎ（１−Ｅ×Ｚ）／（１−Ｅ）
Ｅ＝ＣＬ／ＱB
Ｚ＝ＱB／ＱD
Ｋ：総括物質移動係数（ｃｍ／ｍｉｎ）
ＣＬ：クリアランス（ｍＬ／ｍｉｎ）
ＱB：血液側入口流量（ｍＬ／ｍｉｎ）
ＱD：透析液側入口流量（ｍＬ／ｍｉｎ）
【００１８】
（ii）強度
オートグラフを用いて乾燥した膜の破断強度を測定する。測定温度は２５℃とする。
【００１９】
（実施例１）
エチレン含量３２モル％、ケン化度９９％のＥＶＡ系重合体（株式会社クラレ製、ＥＶＡＬ  ＥＣ−Ｆ１００Ａ）１５重量％、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）７５重量％、水１０重量％を９０℃で加熱溶解して製膜原液を得た。二重環状ノズルの内部に水を注入しながら４５℃の製膜原液を３０重量％ＤＭＳＯ水溶液からなる凝固浴中に直接押し出して凝固させた。 以下、常法に従い、水洗、湿熱処理を行った後、分子量２０００のＰＥＧ（三洋化成工業株式会社製、ＰＥＧ２０００）を溶解したアセトン浴に浸漬し、十分置換した後、３０℃空気中で乾燥し、乾燥中空糸膜を得た。中空糸の内径は１７５μｍ、膜厚は４５μｍであった。得られた膜のＰＥＧ含有量、性能および強度を表１に示した。
【００２０】
（比較例１）
実施例１と同じ原液を用いて、実施例１と同様の製膜条件で製膜を行い、乾燥中空糸膜を得た。ただし、乾燥はグリセリンを溶解したアセトン浴に浸漬した後に行った。得られた膜のＰＥＧ含有量、性能および強度を表１に示した。
【００２１】
（実施例２、３）
エチレン含量４７モル％、ケン化度９９％のＥＶＡ系重合体（株式会社クラレ製、ＥＶＡＬ  ＥＳ−Ｇ１１０Ａ）１６重量％、ＤＭＳＯ７７重量％、水５重量％、酢酸リチウム２重量％を９０℃で加熱溶解して製膜原液を得た。二重環状ノズルの内部に水を注入しながら３０℃の製膜原液を押し出し、１５℃の空気中を通過させ水浴中に導入した。以下、常法に従い、水洗、湿熱処理を行った後、分子量２０００のＰＥＧ（ＰＥＧ２０００）を溶解したアセトン浴に浸漬し、十分置換した後、３０℃空気中で乾燥し、乾燥中空糸膜を得た。中空糸の内径は１７５μｍ、膜厚は４５μｍであった。得られた膜のＰＥＧ含有量、性能および強度を表１に示した。
【００２２】
（比較例２）
実施例２と同じ原液を用いて、実施例２と同様の製膜条件で製膜を行い、乾燥中空糸膜を得た。ただし、乾燥は分子量２００のＰＥＧ（三洋化成工業株式会社製、ＰＥＧ２００）を溶解したアセトン浴に浸漬した後に行った。得られた膜のＰＥＧ含有量、性能および強度を表１に示した。
【００２３】
（参考例４）ポリスルホン（アモコ社製、ＵＤＥＬ  Ｐ−１７００）１７重量％、分子量６００のＰＥＧ（ＰＥＧ６００）２０．４重量％、ポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製、Ｋ−９０）１．０重量％、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）６１．６重量％を１２０℃で加熱溶解して製膜原液を得た。二重環状ノズルの内部に５０重量％ＤＭＡｃ水溶液を注入しながら５０℃の製膜原液を押し出し、５０℃の空気中を通過させ水浴中に導入した。以下、常法に従い、水洗、湿熱処理を行った後、分子量４０００のＰＥＧ（ＰＥＧ４０００）を溶解した水浴に浸漬し、十分置換した後、５０℃空気中で乾燥し、乾燥中空糸膜を得た。中空糸の内径は２００μｍ、膜厚は４０μｍであった。得られた膜のＰＥＧ含有量、性能および強度を表１に示した。
【００２４】
（比較例３）参考例４と同じ原液を用いて、参考例４と同様の製膜条件で製膜を行い、乾燥中空糸膜を得た。ただし、乾燥は分子量２００のＰＥＧ（ＰＥＧ２００）を溶解したアセトン浴に浸漬した後に行った。得られた膜のＰＥＧ含有量、性能および強度を表１に示した。
【００２５】
【表１】
0004794716.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
本発明により、乾燥後においても、乾燥前の性能を保持し、かつ、高い強度を有する中空糸膜およびその中空糸膜を製造する方法を提供することができる。