JPH0951946A - 血液処理用ポリオレフィン製複合微多孔質膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来開発されてきた血液処理用微多孔質膜の
難点であった高分子量成分の濾過性を大幅に改善し、血
漿分離膜、血球分離膜、血漿成分分離膜、腹水処理膜等
として用いた際の安全性は極めて高い、血液処理用微多
孔質膜を得ること。 【解決手段】 分離機能を担う微多孔質層ａ層の少なく
とも片面に補強機能を担う微多孔質層ｂ層を積層し、微
孔が該複合微多孔質膜の一表面から他表面に向かって連
通しており、該微多孔質膜の微孔を構成するミクロフィ
ブリル束及びスタックドラメラの結節部が、複合微多孔
質膜プレカーサー１００重量％に対して３〜３０重量％
の親水性共重合体にて覆われているとともに、ａ層中に
存在する微孔のミクロフィブリル束間の平均距離Ｄａ
と、ｂ層中に存在する微孔のミクロフィブリル束間の平
均距離Ｄｂの比が１．３≦Ｄｂ／Ｄａ≦１５となるよう
血液処理用微多孔質膜を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は血液より血球成分と
血漿成分との分離、腹水中の属性有機成分の除去、各種
輸液成分の除去、各種の除菌フィルターとして有用に用
いられる血液処理用親水性多孔質ポリオレフィン中空糸
膜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】親水化された多孔質ポリオレフィン中空
糸膜は、強度が強く破損しにくいこと、乾燥した膜でも
特殊な親水化処理を施さずに使用しうるというハンドリ
ング性の良好さから、血液処理用中空糸膜として有用に
用いられているが、延伸開孔法によって作ったポリオレ
フィン中空糸膜の孔形状はスタックドラメラと、スタッ
クドラメラ間を結ぶミクロフィブリルとによって形成さ
れる短冊状構造であり、血液処理を行った際、血球成分
に欠損を与える難点があるといわれている。

【０００３】血液処理に用いるポリオレフィン製中空糸
膜で、血球成分に損傷を与えにくい膜とするには、ポリ
オレフィン多孔質膜を構成するミクロフィブリルをリニ
アポリマーで結束し、短冊状微孔を長円状化する方法が
特公平４−１６５３号公報、特公平３−７０５３９号公
報に示されている。

【０００４】特公平４−１６５３号公報に開示された発
明は、延伸開孔法によって作った多孔質ポリオレフィン
中空糸膜をエチレン−ビニルアセテート共重合体の溶液
で処理し、スタックドラメラ間を結合するミクロフィブ
リルを結束して長円状の微孔を有する多孔質構造の中空
糸膜に変換し、次いでエチレン−ビニルアセテート共重
合体を加水分解してエチレン−ビニルアルコールに変換
し、親水化ポリオレフィン中空糸とするものである。

【０００５】特公平３−７０５３９号公報に示された発
明は、繊維軸方向に配向した複数のミクロフィブリル
を、線状高分子で結束したミクロフィブリル束と、該束
とその両端において交差して結合するスタックドラメラ
からなる結節部とにより、形成されるセル構造の膜を有
する網目状多孔質中空糸膜であって、ミクロフィブリル
およびスタックドラメラは結晶性高分子からなり、更に
該セル構造の膜は、全体としてほぼ均一なる次元網目構
造をなし、その空間部分は、繊維軸方向に配向した長円
状の貫通孔を形成しておりスタックドラメラ間の平均間
隔（１ｓ）μｍ、ミクロフィブリル束の平均間隔（ｄ
ｂ）μｍおよび両者の比が ０．２≦１ｓ≦５ （μｍ） ０．１≦ｄｓ≦３ （μｍ） １≦１ｓ≦ｄｓ≦５ の関係にあり、かつ内表面部のミクロフィブリル束の平
均間隔（ｄｂｉ）μｍ、外表面部のミクロフィブリル束
の平均間隔（ｄｂｏ）μｍ、膜厚方向中央部のミクロフ
ィブリル束の平均間隔（ｄｂｃ）μｍが ０．８≦ｄｂｃ／ｄｂｉ≦１．２ ０．８≦ｄｂｃ／ｄｂｏ≦１．２ の関係ある、中空糸膜にある。

【０００６】そして、この多孔質中空糸膜は、延伸開孔
法によって作ったポリオレフィン中空糸膜前駆体をエチ
レン−ビニルアルコール共重合体で処理し、前駆体中の
ミクロフィブリルをエチレン−ビニルアルコール共重合
体で結束すると共に、スタッドラメラを被覆することに
よって前駆体中の短冊状孔を長円状の微孔に変えてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】多孔質中空糸膜を血液
処理膜として用いる場合、膜には次のような機能や特性
が要求される。 血球成分の阻止率が高く、血漿成分の濾過特性に優
れていること 小型の血液分離装置とすることができ、かつ、低圧
での血漿分離能を備えていること 血液分離処理の際、膜構成成分の血液中への溶解成
分を有していないこと

【０００８】治療を目的とする血漿分離においては、血
液よりの除去対象物質として免疫グロブリン、免疫複合
体、低比重リポ蛋白等が挙げられ、これらの除去物質は
一般的に分子量が数十万〜数百万、分子サイズは３００
Å〜５００Åという巨大高分子である。

【０００９】一方、血漿分離においては、有用血漿成分
を採取する必要があり、血漿成分を構成するアルブミン
の分子量は６万、分子サイズは４０Å×１２０Åと比較
的低分子の物質であり、免疫グロブリン、フィブリノー
ゲンは分子量３４万、分子サイズ３０Å×１５０Åと比
較的高分子な物質もある。このように治療、血漿採取に
行われる濾過では、膜に透過すべき物質の分子サイズは
数百Åの巨大高分子であり、膜の分画特性は目的に応じ
たものであることが必要である。また血液処理装置とし
ての観点よりみると、血液処理をできるだけ短時間で行
い得ること、体外循環血液量、すなわちプライミングボ
リュウムの小さな血液処理装置となしうることが必要と
なる。

【００１０】このような観点よりみると、特公平４−１
６５３号公報、及び、特公平３−７０５３９号公報に示
された発明の中空糸膜は血液処理用中空糸膜としての適
性を備えているが、その膜厚は４０〜７０μと比較的厚
く、かつ、長円状貫通孔が膜壁内に均一に開孔されてい
るため、血液の濾過速度を高めることが難しく、また、
可成りの濾過圧をかける必要があり、プライミングボリ
ュウムのより小さな血液処理装置を作るには、いま、一
歩低圧での血液濾過ができ、かつ、濾過速度のより大き
な血液処理用微多孔質膜の出現が待たれているところで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
高分画特性を有し、高透水性を備え、血液濾過に用いた
場合、血液構成成分に損傷を与えにくい血液処理用多孔
質中空糸膜を得るべく検討した結果本発明を完成した。

【００１２】本発明の要旨とするところは、分離機能を
担う微多孔質層ａ層の少なくとも片面に補強機能を担う
微多孔質層ｂ層を積層したポリオレフィン製複合微多孔
質膜であり、ａ層及びｂ層の各層が膜の延伸軸方向に配
向した複数のミクロフィブリル束とミクロフィブリル束
の両端において結合するスタックドラメラの結節部にて
構成される楕円状の微孔の積層体にて構成され、該微孔
が該複合微多孔質膜の一表面から他表面に向かって連通
しており、該微多孔質膜の微孔を構成するミクロフィブ
リル束及びスタックドラメラの結節部が複合微多孔質膜
プレカーサー１００重量％に対して、３〜３０重量％の
親水性共重合体にて覆われているとともに、ａ層中に存
在する微孔のミクロフィブリル束間の平均距離Ｄａと、
ｂ層中に存在する微孔のミクロフィブリル束間の平均距
離Ｄｂの比が１．３≦Ｄｂ／Ｄａ≦１５となる範囲にあ
ることを特徴とする血液処理用ポリオレフィン製複合微
多孔質膜にあり、とくに、ｂ層中の微孔のミクロフィブ
リル束間の平均距離Ｄｂが０．２〜１．０μｍであり、
ｂ層中の、スタックドラメラの結節部間の平均距離Ｌｂ
が、０．４〜４．０μｍであることを特徴とする血液処
理用ポリオレフィン製複合微多孔質膜である。また、本
発明のポリオレフィン多孔質膜はバブルポイント法で測
定した膜の最大孔径が０．０５〜１．０μｍである点に
も特徴を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の血液処理用微多孔質膜は
膜厚が５〜５００μの範囲にあり、補強機能を受け持つ
微多孔質層ｂ層が分離機能を受け持つ微多孔質層ａ層の
片面に積層されている複層構造となっている。本発明の
血液処理用の微多孔質膜の構造中の、ａ層及びｂ層は、
微孔を有しており、該微孔は膜の延伸軸方向に配列して
おり、かつ、該微小空孔はａ層内、ｂ層内、及び、ａ層
ｂ層間で互いに連通して、該複合微多孔質膜の一方の表
面から他方の表面まで積層連通した微孔を形成した非対
象構造膜である。

【００１４】ａ層において形成される微孔は、膜の延伸
軸方向に配列したミクロフィブリル束と、膜の延伸軸と
垂直方向に配列したスタックドラメラとの結節部とから
形成され、ミクロフィブリル束と該結節部との間隙部分
が楕円状微細孔となっている。ａ層中の微孔の大きさと
しては、ミクロフィブリル束間の平均距離Ｄａで、０．
１〜０．８μｍであることが好ましく、より好ましくは
０．３〜０．５μｍの範囲である。ミクロフィブリル束
間の平均距離Ｄａを０．３μｍ以上とした本発明の微多
孔質膜で透水量高く、低圧での血液濾過性が良好であ
り、また、Ｄａが０．５μｍ以下の微多孔質膜は微粒子
の阻止能力が良好、つまり高分画な膜となっている。

【００１５】ａ層の厚みは、０．５〜２０μｍであるこ
とが好ましく、より好ましくは３〜１２μｍの範囲であ
る。ａ層の厚みを０．５μｍ未満とすると、ａ層中にピ
ンホール欠陥が発生しやすい傾向にあり、一方、ａ層の
厚みを２０μｍを越えたものとすると、複合微多孔質膜
の透水量が低下する傾向にあり、低圧での血液濾過性が
不足しプライミングボリュウムの小さな血液処理装置と
することが難しくなる。またａ層の膜厚は全膜厚の１／
３以下であることが好ましく、これより厚い複合微多孔
質膜は透水性能が急激に低下し、低圧での血液濾過特性
の低下が認められるようになる。

【００１６】微多孔質層ｂ層は、複合膜において分離機
能を受け持つ微多孔質層ａ層を支持する補強機能を担っ
ている。ｂ層もａ層と同じく膜の延伸軸方向に配向した
微孔の積層構造を有しており、この微孔はミクロフィブ
リル束とスタックドラメラの結節部とから形成されてい
る。ｂ層中の微孔の大きさとしては、ミクロフィブリル
束間の平均距離Ｄｂで、０．２〜１μｍであることが好
ましく、より好ましくは０．４〜０．５μｍの範囲であ
る。Ｄｂが０．２μｍ未満となる微孔からなるｂ層を有
する複合微多孔質膜では水透過速度が低下する傾向にあ
り、一方、Ｄｂが１μｍを越える場合、微孔を有するｂ
層を備えた複合微多孔質膜の機械的強度が低下する傾向
にある。

【００１７】また、ｂ層中のスタックドラメラの結節部
間平均距離Ｌｂは、０．４〜４．０μｍであることが好
ましく、より好ましくは０．７〜２．０μｍの範囲であ
る。Ｌｂが０．４μｍ未満となる微孔からなるｂ層を有
する複合微多孔質膜では水透過速度が低下する傾向にあ
り、Ｌｂが４．０μｍを越える場合、複合微多孔質膜の
機械的強度が低下する傾向にある。

【００１８】本発明では、ＤｂとＤａの比が１．３≦Ｄ
ｂ／Ｄａ≦１５なる範囲であることが必要である。Ｄｂ
／Ｄａが１．３未満の複合微多孔質膜では、本発明の目
的とする高分画で透水量が大きい膜とはなりにくい。ま
た、Ｄｂ／Ｄａが１５を越えるような複合微多孔質膜
は、その膜を安定に製造することが難しい傾向にある。

【００１９】本発明の複合微多孔質膜では、バブルポイ
ント法により求めた膜の最大孔径が０．０５〜１．０μ
ｍなる範囲にあることが好ましい。最大孔径が０．０５
μｍ未満の複合微多孔質膜では水透過速度が低下する傾
向にあり、１．０μｍを越える場合、機械的強度が低下
する。本発明の複合微多孔質膜の特徴は、微多孔質膜が
上記の複合構造を有しているため、高分画で高フラック
スであることにある。

【００２０】本発明の微多孔質膜を形成する素材として
用いるポリオレフィン類は、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４
−メチルペンテン−１、ポリフッ化ビニリデン単独又は
これら重合体の混合物を用いることができる。本発明の
血液処理用微多孔質膜は、膜素材として溶出成分の含有
量が少なく、かつ、血液適合性を備えた素材を用いるこ
とが好ましい。

【００２１】本発明において用いるポリオレフィン類の
ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８によって測定したＭＩ値（メル
トインデックス値）は０．１〜５０の範囲、好ましくは
０．３〜１５の範囲である。ＭＩ値が０．１未満のポリ
オレフィンはその溶融粘度が高過ぎるため、その賦形が
難しく所望とする微多孔質膜を作ることができない。ま
たＭＩ値が５０を越えるポリオレフィンは逆に溶融粘度
が低過ぎて安定な賦形を行うことができない。

【００２２】本発明を実施するに際して用いるポリオレ
フィンの密度は用いる素材によって異なるが、例えばポ
リエチレンの場合には０．９５ｇ／ｃｍ^３ 以上である
ことが好ましく、ポリプロピレンの場合には０．９１ｇ
／ｃｍ³ 以上であることが好ましい。

【００２３】本発明の微多孔質膜を作るに際し、ａ層形
成用ポリオレフィンのＭＩ値ＭＩａとｂ層形成用ポリオ
レフィンのＭＩ値ＭＩｂとはＭＩａ＜ＭＩｂなるように
選定すると、ａ層形成用ポリオレフィンの密度ρａと、
ｂ層形成用ポリオレフィンρｂがほぼ等しくても、本発
明の複合微多孔質膜を得ることができる。逆に、ρａ＜
ρｂとなる様にそれぞれのポリオレフィンを選定する
と、ＭＩａ、ＭＩｂがほぼ等しくても、本発明の複合微
多孔質膜を得ることができる。好ましくは、ＭＩａ＜Ｍ
Ｉｂ、ρａ＜ρｂなる関係を両方満たす様に、それぞれ
のポリオレフィンを選定すると、本発明の複合微多孔質
膜を効率よく作ることができる。

【００２４】なお、本発明でいう微孔のミクロフィブリ
ル束間の平均距離は次の如くして測定したものである。
微多孔質膜より膜の延伸方向に極薄切片を切出したサン
プルの６５００倍の透過型電子顕微鏡写真より６ｃｍ角
の部分を画像処理装置のＣＲＴ画面に取り込む。（図１
にこの画像を示す）。取込画像の上辺部より膜延伸方向
に直角となる方向に、下辺部まで、順次０．０５２μｍ
ピッチで１本目からｎ本目までの走査線を引く。そし
て、ミクロフィブリル束間の平均距離が測定できない微
孔部分は除外して、１本目の走査線の内、孔部部分を通
過する線分の各距離、例えばａ₁ の和を求め、次いで、
２本目の走査線について同様に例えばｂ₁ からｂ₆ の和
を求め、順次ｎ本目の走査線の例えばｎ₁ からｎ₆ の和
を求めて総和（距離総和）を出す。次に、各走査線が通
過した微孔の数（１本目の走査線では５つ、２本目は６
つ、ｎ本目は６つ）の総和（数総和）を求めて、距離総
和／数総和を平均間隔Ｄａ、Ｄｂとする。

【００２５】本発明の複合微多孔質中空糸膜を作るに
は、先ず中間体たる複合多孔質中空糸膜プレカーサーを
作り、次いで、親水性共重合体で被覆処理を行えばよ
い。そして該プレカーサーを作るには、上記条件を満足
したポリオレフィンを選定し、複合紡糸法によって製膜
するのがよく、同心円状に配設した二つの円環状の吐出
口を有するノズルを用いるのがよい。

【００２６】紡糸温度としては、ポリオレフィンの融点
以上（好ましくは融点より１０〜１００℃高い温度とす
る）、吐出物は１０〜４０℃の雰囲気中０．１〜３ｍ／
秒なる取引速度で引取り、得られた多層体を、そのまま
か、又は、ポリオレフィンの融点以下の温度（好ましく
は融点より５〜５０℃低い温度）で熱処理を行ってスタ
ックドラメラを形成させた後、延伸し多層体に開孔処理
を行う。延伸は冷延伸に引き続き、熱延伸を行うのがよ
い。冷延伸は、比較的低い温度で多層体の構造破壊を起
こさせてスタックドラメラ間にミクロクラックを発生さ
せる過程であり、この冷延伸は０℃〜ポリマーの融点よ
り５０℃低い温度の範囲で行うのが好ましい。ポリオレ
フィンとしてポリエチレンを用いた場合、この冷延伸温
度は０〜８０℃、好ましくは１０〜５０℃の範囲であ
る。また、冷延伸倍率としては、５〜１００％が好まし
い。５％以下ではミクロクラックの発生が不十分とな
り、目的とする孔径が得られ難くなる。また、１００％
以上ではミクロクラックの発生数が多くなり支持層（ｂ
層）に目的とする大きい孔径を形成し難くなる。

【００２７】次いで行う熱延伸は多層体中に発生させた
ミクロクラックを拡大させ、スタックドラメラ間にミク
ロフィブリルを形成せしめ、スリット状の微孔を有する
多孔質膜とする過程である。熱延伸温度としては、ポリ
オレフィンの融点を越えない範囲で、できるだけ高い温
度で行うのがよい。また、熱延伸倍率としては、目的と
する孔径により適宜選択すればよいが、５０〜２０００
％、好ましくは１００〜１０００％の範囲とするのが工
程安定性の点でよい。さらに得られた微多孔質膜プレカ
ーサーの寸法安定性を得るため、この膜を定長下、また
は、少し弛緩させた状態で熱セットを行う。熱セットを
効果的に行うためには、熱セット温度は延伸温度以上、
融点温度以下であることが好ましい。

【００２８】次に、得られた多層複合膜プレカーサーに
恒久親水性を付与する。本発明で用いる親水性共重合体
は、エチレンを２０モル％以上、親水性モノマーを１０
モル％以上含む共重合体であり、これら共重合体は、ラ
ンダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポ
リマー等いずれのタイプの共重合体であってもよい。共
重合体に占めるエチレン含量が２０モル％未満では、共
重合体はプレカーサーに対して親和性が弱く、プレカー
サーを親水性共重合体溶液に浸漬処理し、プレカーサー
１００重量％に対して３〜３０重量％なる割合で親水性
共重合体を被覆することができず、好ましくない。

【００２９】本発明で使用する親水性共重合体を重合す
る際に使用する親水性モノマーとしては、例えばビニル
アセテート、（メタ）アクリル酸及びその塩、ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコー
ル（メタ）アクリル酸エステル、ビニルピロリドン、ア
クリルアミド等のビニル化合物をあげることができる。
また、本発明に用いる親水性共重合体は、エチレン及
び親水性モノマー以外の第三成分を一種以上含んでいて
もよく、第三成分としては例えば酢酸ビニル、（メタ）
アクリル酸エステル、ビニルアルコール脂肪酸エステ
ル、ビニルアルコールのフォルマール化物若しくはブチ
ラール化物等をあげることができ、とくに、エチレン−
ビニルアセテート共重合体の加水分解物であるエチレン
−ビニルアルコール共重合体が好ましい。

【００３０】微多孔質膜プレカーサーへの親水性共重合
体の被覆量はプレカーサー重量換算で３〜３０重量％の
範囲とする。親水性共重合体の被覆量が３重量％未満の
微多孔質膜は水との親和性が乏しく、微多孔質膜への通
水性が不足し、一方、親水性共重合体の被覆量が３０重
量％を越えて多くなると共重合体による微多孔質膜の孔
の閉塞などが起こり易く、その透水性が低下し易い。

【００３１】本発明において用いられる共重合体の溶剤
は、水混和性有機溶剤であることが好ましく、その具体
例としては、メタノール、エタノール、Ｎ−プロパノー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジメチ
ルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等をあげること
ができる。これら溶剤は単独でも用い得るが、水との混
合物は親水性共重合体に対する溶解性が強いので、より
好ましい。また、親水性共重合体を被覆した微多孔質膜
を乾燥するに際して用いる溶剤の蒸気含有雰囲気の作り
易さ、すなわち、溶剤の蒸気圧の低さ、人体に対する低
毒性の点から、沸点１００℃未満のアルコール類例えば
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等と
水の混合系溶剤を用いることが特に好ましい。

【００３２】水混和性有機溶剤と水との混合割合は、そ
のプレカーサーへの浸透性を阻害せず、共重合体の溶解
を低下せしめない範囲であればよく、用いられる共重合
体の種類によっても異なるが、有機溶剤としてエタノー
ルを用いる場合、エタノール／水の割合は、９０／１０
〜３０／７０（ｖｏｌ％）の範囲であることが好まし
い。

【００３３】親水性共重合体溶液の濃度は、０．１〜１
０重量％程度、好ましくは０．５〜５重量％の範囲であ
る。濃度が０．１重量％未満の溶液でプレカーサーを処
理したものは親水性共重合体の均一な被覆を行うことが
難しく、１０重量％を越えると溶液粘度が大きくなり過
ぎ、該溶液でプレカーサーを処理すると、多層複合膜の
微孔が共重合体で閉塞されてしまう。親水性共重合体溶
液にプレカーサーを浸漬する方法としては、同じ濃度の
共重合体溶液に２回以上浸漬処理を行ってもよく、濃度
の異なる溶液に浸漬を２回以上行ってもよい。

【００３４】浸漬処理を行う親水性共重合体溶液の温度
は、高い程その粘度は低下し、プレカーサーへの溶液の
浸透性が向上し好ましいが、安全面からその溶液の沸点
以下であることが好ましい。浸漬処理時間は、用いるプ
レカーサーの膜厚、微孔径、空孔率により異なるが、数
秒〜数分の範囲とするのが好ましい。

【００３５】プレカーサーは親水性重合体溶液に浸漬
後、乾燥処理を行う前に有機溶剤の蒸気が３ｖｏｌ％以
上含まれ、温度が室温から該溶剤の沸点以下の温度にあ
る雰囲気下に立ち上げ少なくとも３０秒間以上滞在させ
セッティング工程を施すことが必要である。

【００３６】この処理工程の目的は、プレカーサーを構
成するミクロフィブリルとスタックドラメラとの結節部
の表面に親水性共重合体の皮膜を形成することによる微
孔の閉塞を防止することにある。又、ミクロフィブリル
を結束させてスリット状の微孔を大孔径化して楕円状の
微孔を作り、透水量の増大を図ると共に、処理水との親
和性を高めることにある。

【００３７】本セッティング工程中での親水性共重合体
のプレカーサー表面での皮膜形成を防ぐには、プレカー
サー表面での急速な乾燥を防ぐ必要があり、そのために
は、共重合体溶液のプレカーサー表面での蒸発速度を押
え、かつ、プレカーサー表面が溶剤で濡れている状態に
保つことが必要であり、この観点から、セッティング工
程の雰囲気は水混和性有機溶剤の蒸気が３ｖｏｌ％以上
の雰囲気下にすることが必要となる。

【００３８】該セッティング工程におけるプレカーサー
よりの溶剤の蒸発速度は極力遅くする方が好ましく、セ
ッティング工程の雰囲気は溶剤の飽和蒸気濃度に近い雰
囲気とする方がよい。また、この工程でのプレカーサー
表面での溶剤の蒸発を遅くするには、セッティング温度
を低温にする方がよいが、余り低過ぎるとセッティング
工程での脱溶剤が進まないという現象が起こり好ましく
ない。従って、該雰囲気の温度は室温以上、水混和性溶
剤の沸点以下とすることが好ましい。

【００３９】浸漬後のプレカーサーは浸漬浴より該雰囲
気中に立ち上げるが、立ち上げの角度は４５°〜９０°
の範囲とするのが好ましい。立ち上げることによりプレ
カーサーに付着した共重合体溶液の一部が自重によって
プレカーサーより脱液される。その脱液量は、プレカー
サーの浴よりの立ち上げる速度、浸漬溶液の粘度、プレ
カーサーの浴面からの立ち上げる高さ等により異なる。
このセッティング工程での脱液効果を高めるための補助
手段として、ガイド、スリット等によりプレカーサー表
面にある溶液の拭き取りを併用してもよい。

【００４０】このセッティング時間は、少なくとも３０
秒が必要であり、この間に、溶剤のプレカーサーからの
蒸発に伴う共重合体溶液の濃縮と膜のミクロフィブリル
とスタックドラメラ表面でのマイグレーションによる均
一化が行われる。特に、プレカーサーを連続的に親水性
共重合体溶液にて処理する場合、このセッティング時間
は、少なくとも３０秒以上必要である。

【００４１】３０秒未満のセッティングでは溶剤の蒸発
に伴う濃縮が不十分であって、過剰の溶液がプレカーサ
ーに付着した状態で乾燥を行うことになり、親水性共重
合体により微孔の閉塞が発現し、併せて、共重合体の膜
構造内での均一付着化が不十分となり、透水性能、分画
性能の良好な微多孔質膜が得られにくい。なお、上記セ
ッティング時間を３０秒とした時の溶剤のプレカーサー
からの蒸発量は、用いた親水性共重合体溶液の１５〜３
０％程度であることが好ましい。

【００４２】セッティング工程でのプレカーサーよりの
溶剤の蒸発量をコントロールする方法としては、セッテ
ィング雰囲気温度、該雰囲気中に空気や不活性ガス等の
気体を送風する方法等をあげることができる。セッティ
ングを終了したプレカーサーの乾燥処理は、真空乾燥、
熱風乾燥等公知の乾燥方法によればよい。乾燥温度は複
合微多孔質膜が熱によって変形を受けない温度であれば
よい。例えばポリエチレン製複合微多孔質膜の場合には
１２０℃以下の温度で乾燥するのが好ましく、４０〜７
０℃の温度で乾燥することが特に好ましい。

【００４３】複合微多孔質膜に対する親水性共重合体の
付着量は、基質である複合微多孔質膜プレカーサーの重
量に対して、濾過特性の点からおよぞ１〜３０重量％、
好ましくは３〜１５重量％である。

【００４４】この親水性共重合体の被覆処理により微多
孔質膜プレカーサーのミクロフィブリルは収束されてミ
クロフィブリル束となり、また、スリット状微孔は楕円
状微孔となる。

【００４５】また、本発明の血液処理用多孔質中空糸膜
は、エチレンオキサイトガス処理、高圧水蒸気処理、γ
線照射処理によって殺菌することができる。

【００４６】本発明の血液処理用中空糸膜は乾燥状態で
取扱えられるという良好なハンドリング性を有している
とともに、従来開発されてきた血液処理用微多孔質膜の
難点であった高分子量成分の濾過性は大幅に改善されて
おり、血漿分離膜、血球分離膜、血漿成分分離膜、腹水
処理膜等として用いた際の安全性は極めて高い。また、
本発明の血液処理用中空糸は高分画であるにもかかわら
ず、濾過速度が高いため、プライミングボリュウムが小
さく、かつ、血球成分に損傷を与えにくい膜である。

【００４７】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、実施例中の各種測定、評価は下記の方法
によった。

【００４８】１ 雰囲気中のエタノール濃度は、ガス検
知管（商品名｛ガステック検知管｝ガステック株式会
社）を用いた。

【００４９】２ 親水性共重合体の被覆量は下記式に従
って算出した。

【数１】

【００５０】３ 膜の透水量は有効膜面積７０〜９０ｃ
ｍ² のミニモジュールを作成し、差圧１ｋｇ／ｃｍ² で
イオン交換水を濾過しその時の透水量を測定した。

【００５１】４ ラテックス標準粒子による捕捉粒子径
は、膜面積が約５０ｃｍ² の中空糸膜のモジュールで
０．１ｗｔ％の界面活性剤（ポリエチレングリコール−
ｐ−イソオクチルフェニルエーテル）水溶液で膜内の空
気を置換した後、圧力０．７ｋｇ／ｃｍ² で０．１％の
所定粒子径の単一分散粒子径のポリスチレンラテックス
粒子を濾過し、濾液のラテックス粒子の濃度を日立分光
光度計（Ｕ−３４００）により３２０ｎｍの波長で測定
し捕捉率を求めた。

【００５２】５ バブルポイント（以下Ｂ．Ｐ．と略
す）は、膜面積約５０ｃｍ² の中空糸膜のモジュールを
中空糸膜の部分が完全に浸るように濃度９５％以上のエ
タノール中に浸漬する。中空糸膜の多孔質内部がエタノ
ールで十分濡れるように中空糸膜内部からエタノールを
１００ｍｌ以上吸引した後、浸漬状態のままで中空糸膜
内部に窒素を送り込み１０秒ごとに０．１ｋｇ／ｃｍ²
きざみで空気圧を昇圧する。気泡が中空糸膜のほぼ全表
面から発生し気泡発生箇所の間隔が１ｍｍ以内になった
時の窒素圧力をバブルポイントとする。なお、Ｂ．Ｐ．
からの平均孔径は以下の関係式より算出した。 Ｐ＝２σｃｏｓθ／ｒ Ｐ：圧力（バブルポイント値） σ：エタノールの表面張力 θ：エタノールと膜の接触角 ｒ：平均細孔半径

【００５３】６ 膜の空孔率は、カルロエルバ社製水銀
ポロシメーター２２１型を用いて測定した。

【００５４】７ 微孔のミクロフィブリル束間の平均距
離は、前記の方法で測定した。 ８ ａ層又はｂ層中の微孔のスタックドラメラとミクロ
フィブリル束との結節部間の平均距離Ｌａ又はＬｂは、
微孔のミクロフィブリル束間の平均距離の測定方法と同
じ方法（ただし、走査線は膜延伸方向であり、ピッチ巾
は０．０４５μｍとした）で算出した。

【００５５】血漿濾過速度（ｍｌ／ｍ² ．ｈｒ．ｍｍＨ
ｇ）の測定は牛ＡＣＤ（クエン酸−クエン酸Ｎａ−ブド
ウ糖）加血液（ヘマトクリット３５％）を用い、３７℃
にて膜に対する高圧３０ｍｍＨｇをかけた時の血漿濾過
速度を測定。

【００５６】＜実施例１＞密度０．９６８ｇ／ｃｍ³ 、
ＭＩ値０．３５の高密度ポリエチレン（ＢＵ００４Ｆ、
三菱化成株式会社製）６７重量％と、密度０．９６２ｇ
／ｃｍ³ 、ＭＩ値０．３５の高密度ポリエチレン（ＢＴ
００４、三菱化成株式会社製）３３重量％とを二軸押出
機により温度１８０℃にて溶融混練し、密度０．９６６
ｇ／ｃｍ³、ＭＩ値０．３５のブレンドポリマーを得
た。

【００５７】次に、このブレンドポリマーをａ層形成用
ポリマーとして、上記の密度０．９６８ｇ／ｃｍ³ 、Ｍ
Ｉ値０．３５の高密度ポリエチレンをｂ層形成用ポリマ
ーとして同心円状に配置された二つの円管状の吐出口を
有する中空糸製造用ノズルを用いて吐出温度１８０℃、
巻取速度３５ｍ／分にて溶融紡糸した。このとき、外側
の吐出口からブレンドポリマー、内側の吐出口から前記
の高密度ポリエチレンをそれぞれ吐出量比１／５、全体
の吐出量７．５ｃｃ／分、吐出口、吐出線速度５７ｃｍ
／分、ドラフト比７５となるように吐出した。さらにノ
ズルから吐出された糸に温度２０℃、風速０．５ｍ／秒
の冷却風を糸の周囲に均一に流しながら巻取り、未延伸
複合中空糸を得た。

【００５８】得られた未延伸中空糸をボビンに巻いたま
ま、１２５℃に加熱した空気中で１６時間熱処理した。
さらにこのアニール処理糸を３０℃に保たれたローラー
間で１６％冷延伸し、引き続いて１１９℃に加熱された
加熱炉中で総延伸量が４００％になるようにローラー間
熱延伸を行い、さらに１２３℃に加熱した加熱炉中で定
長のまま熱セットを行い、二層よりなる複合微多孔質中
空糸膜プレカーサーを得た。

【００５９】次に、エチレン含有量３２モル％のエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体（ソアノールＤＣ３２０
３、日本合成化学株式会社製）を７０℃のエタノール／
水＝４０／６０ｖｏｌ％混合溶液に２．０重量％溶解し
た親水性共重合体溶液を調整した。この親水性共重合体
溶液中に上記のプレカーサーを３０秒間浸漬した後、プ
レカーサーを引き上げ、ガイドにより該プレカーサー表
面に過剰に付着した親水化剤溶液の一部を絞り落とし
た。引き続き、エタノール蒸気濃度４０ｖｏｌ％、６０
℃の雰囲気中に立ち上げ角度９０°で立上げ、８０秒間
滞在させて複合中空糸の微小空孔内表面に親水化剤を均
一付着させた後、７０℃の熱風にて溶剤を乾燥した。そ
の時のエチレン−ビニルアルコール共重合体の付着率は
１０．５重量％であった。

【００６０】得られた複合微多孔質中空糸膜を走査型電
子顕微鏡にて観察したところ、該複合微多孔質中空糸膜
の内外表面及び微孔内表面はエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の薄膜で均一に覆われており、内層中の微孔
のミクロフィブリル束の平均距離は０．５４μｍ、外層
中の微孔のミクロフィブリル束間の平均距離は０．３５
μｍであった。このとき、孔径比はＤｂ／Ｄａ＝１．５
４、分離機能層である外層の膜厚は８μｍであった。得
られた膜の膜特性を表１に示す。

【００６１】＜実施例２＞紡糸における外側と内側の吐
出比を１／４、全体の吐出量を３．０ｃｃ／分、吐出口
とした以外は実施例１と同じ条件で複合微多孔質中空糸
膜を作作成した。得られた複合微多孔質中空糸膜の膜特
性を表１に示す。

【００６２】＜比較例１＞一つの円管状の吐出口を有す
る中空糸製造用ノズルを用いて、密度０．９６８ｇ／ｃ
ｍ³ 、ＭＩ値５．５の高密度ポリエチレンを吐出量７．
８ｇ／分で吐出した。その時の吐出温度は１６０℃であ
り、１００ｍ／分の巻取速度で巻取った。

【００６３】得られた未延伸糸をボビンに巻いたまま空
気中で１１５℃で１２時間熱処理を行った。さらに、こ
の熱処理糸を３０℃以下に保たれたローラー間で８０％
冷延伸し、引き続いて１１０℃に加熱された加熱炉中で
総延伸量が４００％になるようにローラー間熱延伸を行
い、さらに１２０℃に加熱した加熱炉中で総延伸量の２
５％緩和させた状態で熱セットを行い多孔質膜を得た。
親水化処理工程は実施例１と全く同様にして行った。得
られた微多孔質中空糸膜の膜特性を表１に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】

【発明の効果】本発明の血液処理用ポリオレフィン製複
合微多孔質膜は乾燥状態で取扱えられるという良好なハ
ンドリング性を有しているとともに、従来開発されてき
た血液処理用微多孔質膜の難点であった高分子量成分の
濾過性は大幅に改善されており、血漿分離膜、血球分離
膜、血漿成分分離膜、腹水処理膜等として用いた際の安
全性は極めて高い。また、本発明の血液処理用中空糸は
高分画であるにもかかわらず、濾過速度が高いため、プ
ライミングボリュウムが小さく、かつ、血球成分に損傷
を与えにくい膜である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の血液処理用ポリオレフィン製
複合微多孔質膜の、ミクロフィブリル束間の平均距離及
びスタックドラメラ間の平均距離を測定するに際して用
いたＣＲＴ画像の模式図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分離機能を担う微多孔質層ａ層の少なくと
   も片面に補強機能を担う微多孔質層ｂ層を積層したポリ
   オレフィン製複合微多孔質膜であり、ａ層及びｂ層の各
   層が膜の延伸軸方向に配向した複数のミクロフィブリル
   束とミクロフィブリル束の両端において結合するスタッ
   クドラメラの結節部にて構成される楕円状の微孔の積層
   体にて構成され、該微孔が該複合微多孔質膜の一表面か
   ら他表面に向かって連通しており、該微多孔質膜の微孔
   を構成するミクロフィブリル束及びスタックドラメラの
   結節部が複合微多孔質膜プレカーサー１００重量％に対
   して３〜３０重量％の親水性共重合体にて覆われている
   とともに、ａ層中に存在する微孔のミクロフィブリル束
   間の平均距離Ｄａと、ｂ層中に存在する微孔のミクロフ
   ィブリル束間の平均距離Ｄｂの比が１．３≦Ｄｂ／Ｄａ
   ≦１５となる範囲にあり、ｂ層中の微孔のミクロフィブ
   リル束間の平均距離Ｄｂが０．２〜１．０μｍであり、
   ｂ層中の、スタックドラメラの結節部間の平均距離Ｌｂ
   が、０．４〜４．０μｍであることを特徴とする血液処
   理用ポリオレフィン製複合微多孔質膜。
2. 【請求項２】 バブルポイント法で測定した膜の最大孔
   径が０．０５〜１．０μｍであることを特徴とする請求
   項１記載の血液処理用ポリオレフィン製複合微多孔質
   膜。
3. 【請求項３】 親水性共重合体がエチレン−ビニルアル
   コール系共重合体であることを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の血液処理用ポリオレフィン製複合微多孔
   質膜。