(57)【要約】【課題】  熱硬化性樹脂を用いて中空糸膜の端部をポッティングして集束、固定する血液処理用中空糸膜モジュールの製造において、簡単な方法で、中空糸膜モジュールの端面平坦性を向上させる。【解決手段】  中空糸膜束がケースに収納され、中空糸膜束端部が開口された状態で熱硬化性樹脂によりケースに固定化された中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束両端を熱硬化性樹脂を付与した後、該熱硬化性樹脂の反応率が９０〜９９％の時点で、熱硬化性樹脂の付与された中空糸膜を切断して中空糸膜端部の開口部を得ることを特徴とする血液処理用中空糸膜モジュールの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜束がケースに収納され、中空糸膜束端部が開口された状態で熱硬化性樹脂によりケースに固定化された中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束両端を熱硬化性樹脂を付与した後、該熱硬化性樹脂の反応率が９０〜９９％の時点で、熱硬化性樹脂の付与された中空糸膜を切断して中空糸膜端部の開口部を得ることを特徴とする血液処理用中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項２】
該熱硬化性樹脂がポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の血液処理用中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項３】
ケースと中空糸膜および中空糸膜間を固定するためにポッティング樹脂を注入した後、ポッティング樹脂で固定されている中空糸膜端部を切断するまでの所要時間が５時間以内であることを特徴とする血液処理用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、中空糸膜束がケースに内蔵された中空糸膜モジュールの製造方法に関し、中空糸膜モジュールの端面平坦性を向上する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、中空糸膜を収納したモジュール（中空糸膜モジュール）は、水処理膜などの産業分野、血液処理などの医療分野などの多岐にわたり用いられ、人工腎臓、人工肺などはその需要が極めて増大している。
【０００３】
中空糸膜モジュールを製造する際、各中空糸膜束の端部を目止め（封止）した後、ポッティング樹脂を中空糸膜端部のケースとの固定部に流し込み、樹脂硬化後、端部をケース、中空糸膜束ごと切断して、中空糸膜の開口部を得る方法が一般的に用いられる。この方法においては、ポッティング樹脂の硬度がＡＳＴＭ ＳＨＯＲＥ Ａ硬度で４０〜９５の時点で、中空糸膜束とポッティング樹脂との切断が行われている。
【０００４】
しかしながら、たとえ硬度が高くても、ポッティング樹脂の反応率が低い状態でポッティング樹脂端部の切断を行っていたため、製品となった後、経時的にポッティング樹脂の反応が進み、ポッティング樹脂部の収縮が起きることで中空糸膜部との間で段差を生じ、端面平坦性を悪化させる原因となっていた。端面平坦性が損なわれると、血液処理用の医療器具においては、血液の滞留が発生し血液凝固の引き金となって、医療器具として十分な機能を発揮できなくなる場合もある。
【０００５】
端面平坦性を改善すべく、これまでにもいくつかの対策が行われてきた。例えば、特開平１０−９９６５３号公報には、荒切り用回転刃で切断後、更に、仕上げ用回転刃で切断することによる端面改善の方法が提案されている。しかしながら、このような方法では、複数の切断が必要となり、操作が複雑となる。また、このような方法のみではポッティング樹脂部の収縮による端面の平坦性を改善することはできず、医療器具に適用するにあたり充分な技術とは言えない。
【０００６】
また、特開２０００−２０２２４８号公報には、キュア終了後の体積変化率の絶対値を、空気中において０．５％以下、または、水中において０．２％以下とすることにより、端面の平坦性が向上することが記載されているが、実施例に記載されているように３．６〜７．９μｍもの中空糸膜とポッティング樹脂部の段差を生じうることとなる。
【特許文献１】特開平１０−９９６５３号公報
【特許文献２】特開２０００−２０２２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、簡単な方法で、中空糸膜モジュールの端面平坦性を向上させる中空糸膜モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は鋭意検討した結果、本発明に至った。
【０００９】
即ち、中空糸膜束がケースに収納され、中空糸膜束端部が開口された状態で熱硬化性樹脂によりケースに固定化された中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束両端を熱硬化性樹脂を付与した後、該熱硬化性樹脂の反応率が９０〜９９％の時点で、熱硬化性樹脂の付与された中空糸膜を切断して中空糸膜端部の開口部を得ることを特徴とする血液処理用中空糸膜モジュールの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の血液処理用中空糸膜モジュールの製造方法によれば、簡便な方法で、血液処理用に用いた場合にも、血液の滞留が発生する等の問題のない平坦な端部端面を有する中空糸膜モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の中空糸膜モジュールは、中空糸膜束がケースに収納されてなり、中空糸膜束の端部が熱硬化性樹脂によりケースに固定化されている。中空糸膜の少なくとも片端は開口されており、例えば、人工腎臓、人工肺等の血液処理用途に用いられる。
【００１２】
熱硬化性樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂などが用いられるが、中でも生体適合性の点でポリウレタン樹脂が好適に用いられる。
【００１３】
中空糸膜の素材としては、生体適合性の点から、セルロース系、セルロースアセテート系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポリビニルアルコール系、ポリメチルメタクリレート系、ポリスルホン系、ポリオレフィン系などのポリマーが好適に使用される。
【００１４】
中空糸膜としては、人工腎臓用の中空糸膜など、血液処理用中空糸膜として知られている中空糸膜等を好適に用いることができ、通常知られている製造方法により製造することができる。
【００１５】
中空糸膜が収納されるケースとしては、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
【００１６】
中空糸膜束の端部に、熱硬化性樹脂を付与した後、樹脂の反応率が９０〜９９％である間に中空糸膜束と熱硬化性樹脂とを切断することにより、その後に樹脂反応が完了し、硬化した状態においても、樹脂と中空糸膜束とにより形成される切断面として、血液処理用途においても好適に用いられる平坦な面を有するモジュールとすることができる。
【００１７】
ここで、樹脂の反応率とは、熱硬化性樹脂の硬化する際に使われる官能基の減少度合いに相当し、硬化前が０％、完全に官能基がなくなると１００％となるよう定義付けたものである。官能基数の絶対量を計測することができれば、以下の式で算出できる。
【００１８】
反応率（％）＝１００×（硬化前の官能基数−切断時の官能基数）／硬化前の官能基数
官能基数は、目標とする官能基とのみ化学結合能を有する物質を結合させ、その導入量、もしくは、消費量から算出することが可能である。その際の測定方法としては、例えば、滴定や屈折率、蛍光、ＵＶスペクトルなど様々な化学分析を用いることができる。
【００１９】
ただし、微量の官能基を測定する場合や競合となる物質が混在する場合などでは、精度の高い官能基数を得ることが難しく、また、経時的に数量が変化する熱硬化性樹脂の官能基を測定には、直接的かつ簡便に測定する必要がある。
【００２０】
官能基数の絶対量の計測が難しい場合は、反応前後で数量の変化しない基準物に対する硬化するのに使われる官能基の割合で求めることもできる。簡便な方法として、例えば、一般的に血液処理用の中空糸膜モジュールの端部硬化用樹脂として使用されているベンゼン環を含むポリウレタン樹脂の場合は、ベンゼン環の数は、樹脂硬化前後で変化しないため、ベンゼン環数に対するイソシアネート基の割合の減少度合いから反応率を測定することができ、以下の式で算出することができる。
【００２１】
反応率（％）＝１００×（硬化前のＡ−切断時のＡ）／硬化前のＡ
ここで、Ａは、イソシアネート基の吸光度／ベンゼン環の吸光度を示す。
【００２２】
吸光度は、ＩＲ−ＡＴＲ法（赤外分光−全反射測定法）
で測定を行い、イソシアネート基の吸光度を２２７０ｃｍ-1において、ベンゼン環の吸光度を１６００ｃｍ-1において測定することにより求める。
【００２３】
本発明の中空糸膜モジュールの具体的な製造工程の一例を以下に示す。
【００２４】
まず、中空糸膜を集束したものを筒状ケースに収納する。
【００２５】
次いで、中空糸膜束の端部を加熱による熱溶融等により、封止する。
【００２６】
封止した端部にポッティング樹脂を成形するためのキャップを取り付けた後、熱硬化性樹脂を透析液の流入出部（Ｄノズル）より注入する。
【００２７】
反応率が９０〜９９％となるまで放置した後、９０〜９９％となったところで、ケースとともに、中空糸膜束を切断する。切断は、通常、刃等で押し切ることができ、開口端面を形成することができる。ポッティング樹脂の反応を促進させるときは、４０〜８０℃の雰囲気下に放置することが好ましいが、切断時にはポッティング樹脂が室温以下になっていることが好ましい。また、樹脂を注入した後、中空糸膜端部を切断するまでの時間としては、生産設備、スペースなどの点を考慮すると、５時間以内とすることが好ましい。
【実施例】
【００２８】
[実施例１]
分離性能を有するポリスルホン中空糸膜（外径２８０μｍ、膜厚４０μｍ、長さ３４０ｍｍ）、１００００本を集束したものをポリカーボネートでできた筒状の収容容器に入れ、両端部を７００℃のヒートプレートで溶融切断し、完全に端部が封止したことを確認した後、注型キャップを取り付けた。
【００２９】
この中空糸膜を納めた筒状収容容器に遠心力（５０Ｇ）を付与しつつ、ポッティング樹脂としてＫＣ３９９（日本ポリウレタン工業社製；ウレタン系接着剤主剤）４１重量部、ニッポラン４２２３（日本ポリウレタン工業社製；ウレタン系接着剤硬化剤）５９重量部を配合してなる二液硬化型ウレタン樹脂６０ｇを１分間混合後、２５℃の雰囲気下で収容容器内のポッティング部に３０秒間で注入を行い、その後３０分間遠心し続けた。８０℃で２時間キュアし硬化させ、さらに１時間２５℃雰囲気下で放冷した後、硬化したポッティング樹脂の端部を回転式のカッターでスライスして中空糸膜の開口端面を形成した。このときの切断面におけるポッティング樹脂の反応率をニコレー社製「ＡＶＡＴＡＲ３６０ＦＴ−ＩＲ」を用いてＡＴＲ法で測定したところ、９８％であった。このようにして得られた中空糸膜モジュールを１ヶ月室温で放置した後、中空糸開口端面の中空糸膜とポッティング樹脂部の段差をキーエンス社製レーザー共焦点顕微鏡「ＶＫ−８５００」で観察したところ、０．１μｍであった。
[実施例２]
実施例１と同様の条件でポッティングを行った後、２５℃で８時間のキュアを行ったところで、硬化したポッティング樹脂の端部を回転式のカッターでスライスして中空糸膜の開口端面を形成した。このときの切断面におけるポッティング樹脂の反応率をニコレー社製「ＡＶＡＴＡＲ３６０ＦＴ−ＩＲ」を用いてＡＴＲ法で測定したところ、９３％であった。このようにして得られた中空糸膜モジュールを１ヶ月室温で放置した後、中空糸開口端面の中空糸膜とポッティング樹脂部の段差をキーエンス社製レーザー共焦点顕微鏡「ＶＫ−８５００」で観察したところ、０．５μｍであった。
[比較例１]
実施例１と同様の条件でポッティングを行った後、２５℃で３時間のキュアを行ったところで、硬化したポッティング樹脂の端部を回転式のカッターでスライスして中空糸膜の開口端面を形成した。このときの切断面におけるポッティング樹脂の反応率をニコレー社製「ＡＶＡＴＡＲ３６０ＦＴ−ＩＲ」を用いてＡＴＲ法で測定したところ、８５％であった。このようにして得られた中空糸膜モジュールを１ヶ月室温で放置した後、中空糸開口端面の中空糸膜とポッティング樹脂部の段差をキーエンス社製レーザー共焦点顕微鏡「ＶＫ−８５００」で観察したところ、３．２μｍであった。