TWI308160B

TWI308160B - A porous film

Info

Publication number: TWI308160B
Application number: TW092118982A
Authority: TW
Inventors: Takai Masato; Matsumoto Yoichi; Sekiguchi Kouji; Kakiuchi Tomoki; Tsuruta Hitoshi; Shimizu Takao
Original assignee: Kuraray Co; Kuraray Medical Inc
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2009-04-01
Also published as: JPWO2004006991A1; CN1668349A; JP4287373B2; EP1535636A4; US20050145561A1; AU2003281177A1; WO2004006991A1; US7364660B2; EP1535636A1; AU2003281177A8; TW200404841A

Description

1308160 玖、發明說明： (—)發明所屬之技術領域：本發明係關於多孔質膜，其係作爲醫療用分離膜特別有用之多孔質膜。 (二）先前技術：多孔質膜係於各方面中廣泛地被使用著。其中，在醫療用之分離膜、特別是血液透析膜方面，有纖維素系等之天然聚合物膜，或聚楓、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯腈、聚醯胺、聚丙烯酸醚楓、聚酯系聚合物合金等合成聚合物膜。於合成聚合物膜之中，使用聚醯胺之膜係由於活體適合性優異之觀點、不含有擔心對人體有不良影響之環境荷爾蒙之雙酚A作爲構成成分之觀點等，正廣泛地被使用在醫療用途等。其實，在醫療用分離膜中進行必要之滅菌處理，其中，以熱水所處理之熱壓器滅菌（AC滅菌）因安全性高等而被廣泛地使用作爲滅菌法之一。然而，聚醯胺膜一般而言吸水性高、於吸水狀態下，由於力學特性降低、特別在以熱水處理之狀況下，由於尺寸或構造變化，AC滅菌困難。於特開平7 - 256067號公報中，係記載由8重量％以上含水率、而且結晶熱爲30mJ / mg以下之聚醯胺所構成之選擇性透過膜。於該公報中，雖然認爲於聚醯胺膜中，由於含水率變高與含水時之耐熱性下降，不利於AC滅菌耐性，但是即使在含水率高之聚醯胺中，如果乾燥時之樹脂玻璃 -6 - 1308160 轉移溫度爲1 3 01：以上，在1 2 rc之AC滅菌亦變得可行。然而’根據本發明者等之硏究，在使用該等聚醯胺所製造之膜中’亦不能說於AC滅菌條件下之尺寸安定性等足夠，判斷由於AC滅菌而顯著降低膜性能。鑑於上述緣故，本發明之目的係在於提供使用聚醯胺爲主要材料，即使熱水處理尺寸變化亦小，特別有用作爲可AC滅菌處理之醫療用分離膜等之多孔質膜。 (三）發明內容：本發明者等爲了達成上述目的所專心一志硏究之結果 ’發現藉由使用平衡吸水率低之聚醯胺膜可得到耐熱水性優異之膜。然後，特別地，由以平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺爲主之材料之中空纖維膜所構成之醫療用分離膜，係查明在AC滅菌條件下具有高的尺寸安定性，並達到本發明之完成。即，本發明係如以下所述。 (1) 使用平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺作爲主要材料之多孔質膜； (2) 如上述（1)記載之多孔質膜，其中平衡吸水率爲 10%以下之聚醯胺由60〜100莫耳％之對苯二甲酸的二羧酸成分、與60~100莫耳％之1，9-壬二胺及/或2-甲基-1,8-辛二胺之二胺成分所構成之聚醯胺； (3) 如上述（1)記載之多孔質膜，其中材料中之平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺之含有比例爲50~100重量％ ; (4) 如上述（1)記載之多孔質膜，其中材料進一步包 1308160 含聚乙烯基吡咯烷酮； (5)如上述（2)記載之多孔質膜，其中二胺成分中之 1，9-壬二胺與2-甲基-1,8-辛二胺之莫耳比爲100: 〇~1〇: 90 ； (6 )如上述（1 )記載之多孔質膜，其中平衡吸水率爲 1 〇 %以下之聚醯胺，其藉由末端密封劑密封該分子鏈末端基之10%以上； (7) 如上述（6)記載之多孔質膜，其中末端密封劑爲苯甲酸； (8) 如上述（1)記載之多孔質膜，其中平衡吸水率爲 10%以下之聚醯胺之玻璃轉移溫度爲60 °C以上； (9 )如上述（1 )記載之多孔質膜’其中平衡吸水率爲 1 〇 %以下之聚醯胺之濃硫酸中、於3 〇 °c所測定之固有黏度爲 0.4〜3.Odl /g ; (10)如上述（1)記載之多孔質膜’其中膜厚爲3〜2000 β m ； (1丨）如上述（1)記載之多孔質膜’其由緻密層與支持層所構成之非對稱膜； (1 2 )如上述（1 1 )記載之多孔質膜’其中緻密層表面之平均粗糙度爲 (13) 如上述（11)記載之多孔質膜’其中支持層表面具有0 ·01~1〇〇平均孔徑之孔洞； (14) 如上述（1)記載之多孔質膜’其中点微球蛋白淸除速率爲35mL/min以上。 1308160 (四）實施方式：用於實施發明之_最佳節例本發明之多孔質膜係以使用平衡吸水率爲丨〇%以下之聚酸fee作爲主要材料爲特徵。其中’所謂「平衡吸水率」係指藉由以後述「實例J 中之（i )平衡吸水率說明之方法所測定之値。又，所謂「使用平衡吸水率爲1〇%以下之聚醯胺作爲主要材料」係表示多孔質膜之材料（即，形成多孔質膜骨架之聚合物材料 )由平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺所構成，或，由該聚醯胺與其他聚合物（任意成分）所構成之意思。本發明中所使用之平衡吸水率爲1 0%以下之聚醯胺係以平衡吸水率爲7 %以下爲佳，以5 %以下爲較佳。於本發明所使用之平衡吸水率爲1 0%以下之聚醯胺係藉由例如由60~ 100莫耳％爲對苯二甲酸之二羧酸成分、與 60~100莫耳％爲1,9-壬二胺及/或2-甲基-1,8-辛二胺之二胺成分所構成之聚醯胺來實現。在一方面二羧酸成分中之對苯二甲酸之量未達60莫耳％ ’ 一方面二胺成分中之1，9-壬二胺及/或2 -甲基-1，8 -辛二胺之量未達60莫耳％之情況下，該等使用聚醯胺之多孔質膜之耐熱水性有降低之傾向〇該聚醯胺中’二羧酸成分中之對苯二甲酸之量係以 75~100莫耳％爲佳、以90〜100莫耳％爲較佳。由於二羧酸成分中之對苯二甲酸量在相關較佳之範圍中，所得之聚醯胺爲在耐熱性、力學特性等方面較優異者’對於目的之多 -9- 1308160 孔質膜之熱水處理時之尺寸安定性則更向上提昇。又，對苯二甲酸以外之二羧酸成分方面，可含有例如丙二酸、二甲基丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、2 -甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、2,2 -二甲基戊二酸、3,3 -二乙基丁二酸、壬二酸、癸二酸、辛二酸、二分子酸等之脂肪族二羧酸；1,3 -環戊烷二羧酸、1,4 -環己烷二羧酸等之脂肪族環狀二羧酸；異苯二酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,4 -萘二羧酸、1，4 -苯二羥基二羧酸、1,3 -苯二羥基二羧酸、聯苯酸、二苯甲酸、4,4’-羥基二苯甲酸、二苯甲烷 -4,4’ -二羧酸、二苯碾- 4,4’-二羧酸、4,4’-聯苯二羧酸等之芳香族二羧酸等，該等亦可爲1種或2種以上。另外，在該聚醯胺中，二胺成分中之1,9 -壬二胺及/ 或2-甲基-1,8-辛二胺之量係以75〜100莫耳!爲佳，而以 90~100莫耳％爲較佳。由於二胺成分中之1，9-壬二胺及/ 或2 -甲基-1,8 -辛二胺量在相關較佳之範圍中，所得之聚醯胺變得在低吸水性、耐熱性等方面較優異，對於目的之多孔質膜中之熱水處理時之尺寸安定性則進一步向上提昇。又’於1，9 -壬二胺（NMDA )及/或2 -甲基-1,8 -辛二胺（MODA )中，其比例係以NMDA : MODA (莫耳比）爲100: 〇~1〇: 90 者爲佳’而以95: 5~20: 80者爲較佳，以90: 10〜40: 60 爲特佳。又，1,9 -壬二胺及2 -甲基-1，8 -辛二胺以外之二胺成分方面’可包含例如1,6 -己二胺、1,7 -庚二胺、ΐ，8-辛二胺、1,10 -癸二胺、1,11-十一烷基二胺、1，_丨2十二烷基二胺等之直鏈脂肪族二胺；2 -甲基-1，5 -戊二胺、3 -甲基- -10- 1308160 1,5·戊二胺、2,2,4·三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1，6 -己二胺、5 -甲基-1,9·壬二胺等之支鏈狀二胺；環己二胺、甲基環己二胺、異佛爾酮二胺、雙（4 -胺基環己基）甲烷、冰片烯二甲胺、三環癸烷二甲胺等之脂肪族環狀二胺；對苯撐二胺 '間苯撐二胺、二甲苯二胺、4,4，-二胺基二苯碾、4,4’-二胺基二苯基醚等之芳香族二胺等，該等爲 1種或2種以上亦可。該等之中，由所謂所得之聚醯胺各種特性優異之理由來看，以1,7 -庚二胺、1，8 -辛二胺、1，10-癸二胺、1,11-十一烷基二胺、1,12 -十二烷基二胺爲佳。又，該聚醯胺係爲了分子量調節之目的而以藉由末端密封劑密封該分子鏈末端基之10%以上爲佳，該末端基密封率係以40%以上者爲較佳，以60%以上爲更佳、以70% 以上爲特佳。末端密封劑方面，如果是與聚醯胺末端之胺基或羧基具有反應性之單官能性化合物則無特別之限制，但由反應性及密封末端之安全性等觀點來看，以單羧酸或單胺爲佳，由處理容易性等觀點來看，以單羧酸爲較佳。其他，亦可使用苯二酸酐等之酸酐、單異氰酸酯、單酸鹵化物、單酯類、單醇類等。 •可使用作爲末端密封劑之單羧酸方面，如果是具有與胺基之反應性者則無特別之限制，可舉例有乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、十二酸、十三酸、十四酸、十六酸、十八酸、三甲基乙酸、異丁酸等之脂肪族單羧酸；環己烷羧酸等之脂肪族環狀單羧酸；苯甲酸、甲苯甲酸、 α-萘羧酸、/S-萘羧酸、甲基萘羧酸、苯基乙酸等之芳香族 -II- 1308160 單羧酸、或該等之任意混合物。該等之中，由封末端之安全性、價格等之觀點，以乙酸、丙戊酸、己酸、辛酸、十二酸、十三酸、十四酸十八酸、苯甲酸爲特佳。使用作爲末端密封劑之單胺方面，如果具反應性者則無特別之限制，可舉例有甲胺、乙丁胺、己胺、辛胺、癸胺、十八烷基胺、二甲基胺、二丙基胺、二丁基胺等之脂肪族單胺；辛胺等之脂肪族環狀單胺；苯胺、甲苯胺、二胺等之芳香族單胺；或該等之任意混合物。該反應性'高沸點、密封末端之安定性及價格等，以丁胺、己胺、辛胺、癸胺、十八烷基胺、胺爲特佳。該聚醯胺係可使用作爲製造結晶性聚醯胺任意方法來製造。例如，可藉由以酸鉻化物與之熔融聚合法或界面聚合法；以二羧酸與二胺融聚合法、固相聚合法 '熔融押出機聚合法等。於製造聚醯胺時，爲了防止於縮合聚合速度合時所生成之聚醯胺劣化之目的，以添加磷酸次亞磷酸、或該等之鹽、再者該等之酯類等之反應系統中者爲佳。其中，由所生成之聚醯胺來看，以次亞磷酸衍生物（次亞磷酸鹽、次亞爲佳，特別地，次亞磷酸鈉因價格及處理容易磷系觸媒之添加量係以相對於二羧酸及二胺之反應性、密酸、丁酸' 、十六酸、有與羧基之胺、丙胺、基胺、二乙環己胺、環苯基胺、萘等之中，由之觀點來看環己胺、苯方法所知之二胺爲原料爲原料之熔方法來製造之增加及聚、亞磷酸、磷系觸媒於品質之觀點磷酸酯等）而佳。該等總計重量之 -12- 1308160 0.01〜5重量％爲佳，而以0.05〜2重量％爲較佳，以0.07〜1 重量％爲特佳。又，上述末端密封劑之使用量雖因所使用之末端密封劑之反應性、沸點、反應裝置、反應條件等而改變，通常，可於相對於二羧酸與二胺之總計莫耳數之 0 . 1 ~ 1 5莫耳％之範圍中使用。於本發明所使用之聚醯胺係乾燥時玻璃轉移溫度可爲高者，以玻璃轉移溫度爲60°C以上爲佳，而以80°C以上爲較佳，以100 °C以上爲特佳。由於玻璃轉移溫度爲60°C以上，目的之多孔質膜則在耐熱性方面變得較優異，熱水處理時之尺寸安定性則進一步提昇。其中，玻璃轉移溫度係使用DSC (梅特拉公司製：DSC30)，測定在從30°C至200°C 、以1 0°C /分昇溫時之玻璃轉移溫度附近所觀察之2個變曲點，爲該中間溫度。又’本發明中所使用之聚醯胺係以於濃硫酸中30 °C所測定之固有黏度[77 ]爲〇.4~3.0dl/g之範圍爲佳，而以 0 · 6〜2 · Odl/g之範圍爲較佳，以〇 . 8~1 . 8dl/g之範圍爲特佳。在固有黏度[77 ]較上述範圍低之情況下，則有目的之多孔質膜機械強度降低之傾向。又，在固有黏度[77]較上述範圍高之情況下，一方面對於後述製膜原液製作時之溶劑之溶解性降低，一方面變得製膜原液之黏度上昇而有降低製膜性之傾向。還有’其中固有黏度[7?]係溶解聚醯胺於濃硫酸中，個別調製濃度爲0.05、0.1、0.2、0.4g/dl之試料溶液，測定各濃度之試料溶液之在3 0 °C之流下時間（秒），由以 1308160 下通式求得下述試料之固有黏度（7?inh)，將其外插於歹農度爲0之値。 7?inh=[ln(t1/t〇) ]/c [通式中，？7inh係表示固有黏度（dl/g) 、t。係表示溶劑之流下時間（秒）、t ,係表示試料溶液之流下時間（秒）、c係表示溶液中之試料濃度（g / d 1 )] 本發明之多孔質膜製造方法並無特別之限制，例如，可藉由以下之方法來適當地製造。首先，製作包含聚合物與溶劑之製膜原液，或，於該等之中進一步於必要時配合添加劑之製膜原液。其中所使用之聚合物僅爲平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺亦可，必要時加入其他聚合物亦可。製膜原液中之該聚醯胺濃度組成可在能製膜且具有作爲膜之性能之範圍，以5~50重量％爲佳。特別地，在作爲醫療用分離膜（特別是由中空纖維膜所構成者）之情況下，爲了得到兼備高透過性與機械強度者，聚醯胺濃度係以1 0〜3 0重量％爲佳。另外，在爲了賦予親水性、提高活體適合性、提高黏度等之目的而添加其他聚合物之情況下，可於製膜原液中添加0〜20重量％，亦以可添加〇~1〇重量％爲佳。該聚合物方面，舉出有選自聚乙烯基吡略烷酮（PVP)、聚乙二醇、聚乙二醇單酯、聚乙二醇及聚丙二醇之共聚物、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、纖維素之水溶性衍生物、聚山梨酸酯、聚丙烯酸甲氧基乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯等之群組之1種或2種以上 -14- 1308160 溶劑亦可爲溶解聚合物、或聚合物及添加劑者均可，例如，N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)、N，N-二曱基乙醯胺（DMAc )、二甲基亞碾（DMSO)、二甲基甲醯胺（DMF) 、N -甲基氧化嗎啉（NMM0 )等，可單獨使用該等，亦可混合2種以上來使用。添加劑係爲了製膜原液之相分離溫度及黏度之調整或製膜性之提昇所添加者，舉例有水等。水之濃度範圍爲製膜原液中0~10重量％，而以〇〜5重量％爲佳。又，由於所謂製膜原液溶解狀態之控制 '製膜性之提昇之目的，亦可添加鹽等’該鹽之種類方面，可舉例有選自氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、醋酸鋰及硝酸鋰之1種或2種以上。該鹽之添加量亦可因聚合物、溶劑、添加劑之組合而隨時添加。製膜原液係於高溫（通常爲6 0 ~ 1 5 0 °C )下混合聚合物與溶劑（該等與必要時所添加之添加劑）來調製。然後，在例如中空纖維之情況下，藉由從二層環狀噴嘴注入後述凝固液或非凝固性之溶劑（不凝固製膜原液之溶劑）等之中空形成劑於內部同時從二層環狀噴嘴押出、必要時導入凝固液中來使調製後之製膜原液製膜。對於製膜原液之凝固液之接觸係僅中空纖維之內側、僅外側、兩側均可。又 ’在平膜之情況下係可藉由浸漬在流延於鑄模板上之凝固液等來使製膜原液製膜。凝固液方面，如果爲具有使作爲膜材料之聚合物凝固之作用，而且具有與製膜原液溶劑之混合性者，可無特別限制地使用。凝固液之種類方面，可舉例有水；NMP、DMAc 1308160 ' DMSO ' DMF、NMMO等之水溶性溶劑與水之混合物等。又，於必要時，亦可使用含有氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀 '醋酸鋰、硝酸鋰等鹽；PVP、聚乙二醇、聚乙二醇單酯、聚乙二醇及聚丙二醇之共聚物、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、纖維素之水溶性衍生物、聚山梨酸酯、聚丙烯酸甲氧基乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯等聚合物類之水溶液等。還有，在對於製膜原液之凝固液之接觸僅中空纖維內側之情況下，於中空纖維之外側係可使用氮氣、空氣等之氣體或己烷等非凝固性溶劑等；在對於製膜原液之凝固液之接觸僅中空纖維外側之情況下’於中空纖維之內側係可使用氮氣、空氣等之氣體或己烷等非凝固性溶劑等。與凝固液接觸後之膜係經水洗、必要時實施乾燥、熱處理。然後，以公認之方法組裝於組件中，使用作爲各種工業用或醫療用膜。本發明多孔質膜中之主要原料（聚合物）係平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺（例如由60~100莫耳％爲對苯二甲酸之二羧酸成分’與60〜100莫耳％爲1)9_壬二胺及/或2_ 甲基-1，8_辛二胺之二胺成分所構成之聚醯胺），亦可包含選自PVP、聚乙二醇、聚乙二醇單酯、聚乙二醇及聚丙二醇之共聚物、聚乙稀醇、乙稀-乙稀醇.共聚物、纖維素之水溶性衍生物、聚山梨酸酯、聚丙稀酸甲氧基乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯等群組之聚合物作爲其他之聚合物。構成多孔質膜之全部聚合物中’該聚醯胺之含有比例係以50~100重量％爲佳’而以60〜100重量％爲較佳，以 70〜100重量％爲更佳。 -16- 1308160 本發明多孔質膜可爲中空纖維膜，亦可爲平膜，由於平均單位容積之膜面積可變大，而可小型化，故醫療用分離膜方面係以中空纖維膜爲佳。在中空纖維膜之情況下，膜厚係由拉絲性及機械強度之確保以及膜透過性之觀點來看以在3〜2000#m之範圍內爲佳，而以在1〇〜lOOOyni之範圍內爲佳，以在10〜40 0/ίπι之範圍內爲更佳。又，中空纖維膜之外徑係以40〜5000 μιη爲佳，而以40~3000 /zm爲較佳，以100〜1000/zm爲更佳之範圍內。還有，在平膜之情況下，膜厚係以3〜2000/zm之範圍內爲佳，而以10〜lOOOym 之範圍內爲較佳，以10〜400 # m之範圍內爲特佳。本發明多孔質膜中之孔洞率（％)係由膜之透過率與機械強度之觀點來看，以20〜90%爲佳，而以6.0~ 90%爲較佳。還有，其中孔洞率（％ )係由以下之通式所計算之値孔洞率（％ ) ={ ( Ww-WD) / pw}/{WD/ pE+ ( Ww-WD) / pw}x 100 [通式中，界*係表示含水膜之重量、wD係表示乾燥膜之重量、P W係表示水之比重、p E係表示構成多孔質膜之聚合物之比重。] 又，孔洞之大小雖亦因多孔質膜之用途而異，但以平均孔徑在0 . 2〜50 # ra之範圍內爲佳，而以在〇 . 3~3 # m之範圍內爲較佳。還有，其中所言，所謂平均孔徑係在垂直於製膜方向（製膜原液之押出方向或流延方向）截面之電子顯微鏡攝影（6000倍最大倍率）中，相對於膜表面拉引垂 1308160 直之直線，針對在全部該直線上之孔洞’測定該直線通過孔洞部分之長度，平均該所測定長度之値。本發明之多孔質膜之構造係均質（多孔質構造）膜或非對稱（多孔質構造）膜均可，但在作爲醫療用分離膜之情況下，以由具有決定分畫性能之緻密層、與具有機械強度同時具有高透過性、而且亦操作作爲上述緻密層之支持體之支持層所構成之非對稱膜爲佳，再者在作爲由中空纖維膜所構成之醫療用分離膜之情況下，以內層爲緻密層、外層爲支持層爲佳。還有，爲了防止污染物質等之侵入，亦可爲最外層爲緻密，即，緻密層（內層）-支持層（中間層）-緻密層（外層）之膜構造。構成非對稱性之支持層之構造方面，舉例有由作爲內層之緻密層朝向外側增大孔徑之網目狀傾斜構造、經過膜厚方向全部範圍孔徑大致均一之網目狀均一構造、具有指狀之粗大孔之指狀空隙構造等，於該等之中，在醫療用分離膜之情況下係以網目狀傾斜構造爲佳。本發明中，在多孔質膜爲非對稱膜之情況下，緻密層之厚度係以0.05〜lO/ziB左右爲佳，而以0.1~2ym左右爲較佳。又，緻密層之平均孔徑係以在l~2000nm之範圍爲佳，而以在5〜5 00nra之範圍爲較佳。還有，其中所謂之緻密層之平均孔徑係垂直於製膜方向（製膜原液之押出方向或流延方向）截面之電子顯微鏡攝影（6000倍最大倍率）中，相對於膜表面拉引垂直之直線，針對在緻密層中之該直線上全部之孔洞，測定該直線通過孔洞部分之長度，平均該一 1 8 _ 1308160 所測定長度之値。又，緻密層之表面可爲實質上不凹或爲凹凸均可，緻密層之構造係以影響分畫性之處’ 得到高透過性，在表面具有因複數個突起導致之凹凸態下而形成者爲佳。特別地，在使用作爲醫療用分離情況下，該緻密層表面之平均粗糙度係以在1 ~ 1 〇nra之內爲佳，而以在3~10nm之範圍內爲更佳。還有，其中之平均粗糙度係使用原子間力顯微鏡裝置（例如’數器公司製 Dimention 3100)，以充液模式、以〇.5Hz 周波數測定表面（觀察範圔爲5/zm角度）之形狀’藉屬於裝置之數據處理軟體解析所得之測定數據而求得，藉由切換於 Off-line Mode 之 Modify/Flatten 指令數據大小起伏平滑化之後，藉由Analysis/Section指由測定數據得到截面形狀，在此時所計算之平面方向長上之粗糙度（Ra)作爲平均粗糙度。又，在本發明多孔質膜爲非對稱膜（由緻密層與層所構成之膜）之情況下，支持層之平均孔徑係以在〇 . 之範圍內爲佳，而以在0.3〜之範圍內爲較佳有，其中所謂之平均孔徑係垂直於製膜方向（製膜原押出方向或流延方向）截面之電子顯微鏡攝影（6000 大倍率）中，相對於膜表面拉引垂直之直線，針對在層中之該直線上全部之孔洞，測定該直線通過孔洞部長度，平均該所測定長度之値。又，支持層之表面係保持高擴散透過性，以具有以使支持層構造之一部分之0.01~100/ζπι平均孔徑之孔洞爲佳，以具有〇·1~1〇Α 凸、爲了之狀膜之範圍所述位儀測定由附。即，使令，度5 支持 2~50 。還液之倍最支持分之爲了開孔 :m平 1308160 均孔徑之孔洞爲較佳。還有，其中所述之支持層表面孔洞之平均孔徑係在表面之電子顯微鏡攝影（6 000倍最大倍率 )中，測定並平均孔洞最長直徑與最短直徑之値。本發明多孔質膜係具有高分畫性、具有高透過性、特別有用作爲醫療用分離膜，特別極有用作爲血液透析膜。本發明之膜係在與血液接觸之情況下，不發生如溶血或血栓實用上之問題，具有作爲醫療用之充分之血液適合性。在使用本發明多孔質膜作爲血液透析膜之情況下，並存得到蛋白質之高阻止率與尿素之高透過性，而以並存得到蛋白質之高阻止率與/S2-微球蛋白（/S2-MG)之高透過性。具體而言，蛋白質阻止率係以可達成90%以上爲佳，而以可達成97%以上爲較佳，以可達成99%以上爲更佳。又，尿素之淸除速率可達成 125mL/min以上，而以可達成 175 mL/min以上爲較佳，以可達成185 mL/min以上爲更佳。 /5 2-MG之淸除速率係以可達成35mL/min以上爲佳，而以可達成45mL/min以上爲較佳。還有，其中所示之性能（高蛋白質之阻止率、高尿素透過性、高沒2-MG透過性），不論何者係以於後述實例中之（iv)尿素之淸除速率、万2-MG 之淸除速率及蛋白質之阻止率之測定法所計算之値。本發明之多孔質膜比較於習知之該種多孔質膜，由於主要材料之聚醯胺之吸水性低，具有良好之耐熱水性。因此，特別在使用作爲醫療用分離膜之情況下，在AC滅菌條件下展現以下之優異特徵。 (1 )因熱水處理導致之尺寸變化小。 _ 2 0 - 1308160 (2 )即使熱水處理亦不引起膜間之膠著。 (3 )不因熱水處理導致膜性能變化。【實例】以下，雖舉出實例來具體地說明本發明，本發明係不因實例而受到任何限制者。還有，平衡吸水率、纖維長變化率、內徑變化率、膜厚變化率及膜性能係藉由以下方法來評估。 (i )平衡吸水率將尖梢狀樹脂射出成形成爲73.0mm長X 12.5mm寬X 2 . Omm厚之短柵狀。於128°C熱水中將其加熱2小時後，於 25 °C水中使其靜置2天。測定熱水處理前後之重量。平衡吸水率[% ]= (W-D) /Wx 100 W :熱水處理後之重量 D:熱水處理前之重量 (i i )纖維長變化率將已含水之中空纖維切下20 cm長，於12 1°C熱水中靜置20分鐘（AC滅菌）後再次測定纖維長。纖維長變化率[%]= (L-20) /20x 100 L:於熱水中靜置後之中空纖維長（cm) (i i i )內徑變化率、膜厚變化率以剃刀切斷於121°C熱水中徑置20分鐘（AC滅菌）前後之中空纖維膜’以光學顯微鏡觀察截面形狀，並測定內徑、膜厚。內徑變化率[% ] = ( Li，a-Li，b) /Li , bx 100 -21- 1308160 膜厚變化率[%]= (Lt，a-Lt，b) /Lt，bxlOO Li，a:熱水靜置（AC滅菌）前之中空纖維內徑 Lt，a:相同中空纖維厚度

Li，b :熱水靜置（AC滅菌）後之中空纖維內徑 Lt，b:相同中空纖維厚度 (iv)尿素之淸除速率（UREA CL) 、A 2-MG之淸除速率（ /32-MG CL)及蛋白質之阻止率（Rej): 依照透析器性能評估基準（佐藤威他：各種血液淨化法之機能與適應-血液淨化器之性能評估與機能分類、透析會誌29(8):第1231〜1245頁、1996年發行），以牛血系（過濾流量QF，= 10mL/min/m2)測定。膜面積爲1 .6m2。【實例1】測定由以對苯二甲酸作爲二羧酸成分、以NMDA與M0DA 作爲二胺成分、以苯甲酸作爲末端密封劑（莫耳比，·對苯二甲酸：苯甲酸：NMDA: MODA=1.97: 0.06: 1: 1)、以亞磷酸作爲觸媒（相對於原料爲0 . 1重量％ )所得、固有黏度U]爲1.37dl/g、玻璃轉移溫度爲125〇C之聚醯胺（PA9MT )之平衡吸水率。其次’調製含有15重量％聚醯胺、3重公司、K-90) 、2重量％水、：15重量％LiCl 、75重量％ NMP之製膜原液。於60°C從紡線口模、使用水作爲中空形成劑將該溶液吐出於空氣中，並導入於水中來進行固化、水洗、乾燥。從所得之中空纖維束拔出中空纖維1並切下20 cm長度。從剩餘之中空纖維束拔出中空纖維2並以公認之方法組 -22- 1308160 件化，得到組件1、組件2。再從剩餘之中空纖維束拔出中空纖維3，進行內徑、膜厚及緻密層內表面之平均粗糙度之測定，以及，膜構造之觀察。以掃描型電子顯微鏡（日立科學系統公司製、S- 3 5 00N )來觀察膜構造時，內層係緻密層，外層係亦作用爲上述緻密層之支持體、具有從上述緻密層朝向外側來增大孔徑之網目狀傾斜構造之支持體，於支持體之外表面係形成平均孔徑爲1 . 0 # m之孔洞。又緻密層內表面之平均粗糙度爲5.lnm。膜構造之詳細（支持層之構造、支持層外表面之平均孔徑、緻密層內表面之平均粗糙度）及中空纖維之尺寸（外徑、內徑、膜厚）示於表3。靜置中空纖維1與組件2於121 °C之水中20分鐘（AC 滅菌）。使用熱水處理（AC滅菌）後之中空纖維1來測定纖維長·、內徑、膜厚。使用熱水處理（AC滅菌）前之組件1、處理後之組件 2來測定膜性能（尿素之淸除速率、）S2-MG之淸除速率及蛋白質之阻止率）。此時，未發生如實用上問題之溶血或血栓。記錄熱水處理（AC滅菌）前後之膜性能、因熱水處理導致之尺寸（纖維長•內徑•膜厚）之變化率於表4。還有，未引起熱水處理（AC滅菌）所導致之中空纖維膜間之膠著。【實例2~9】與實例1相同地，測定由示於表1之莫耳比之二殘酸成分（對苯二甲酸）、二胺成分（NMDA ' MODA )及末端密 -23- 1308160 封劑（苯甲酸）所得之聚醯胺之平衡吸水率。其次使用該聚醯胺，以所定之重量％配合以示於表2之各成分來調製製膜原液，由該製膜原液製作中空纖維束。其次，與實例1 同樣地，針對由該中空纖維束所得之中空纖維及組件，將膜構造之詳細（支持層之構造、支持層外表面之平均孔徑、緻密層內表面之平均粗糙度）及中空纖維之尺寸（外徑、內徑 '膜厚）示於表3、將熱水處理（AC滅菌）前後之膜性能（尿素之淸除速率、/92-MG之淸除速率及蛋白質之阻止率）、因熱水處理（AC滅菌）導致之尺寸（纖維長· 內徑•膜厚）之變化率、及溶血或血栓發生之有無示於表4 。還有，未引起熱水處理（AC滅菌）所導致之中空纖維膜間之膠著。【比較例1】

測定「拖羅佳密得 T- 5000」（三甲基六亞甲基對苯二甲醯胺（PA6-3-T) 、DegussaAG公司、148°C玻璃轉移溫度）之平衡吸水率。其次，調製含有15重量％該聚醯胺、 3重量％卩¥?(：6人3?公司、〖-90)、2重量％水及80重量％ DMSO之製膜原液。使用該溶液並已與實例1同樣之方法得到中空纖維束。其次，與實例1同樣地，針對由該中空纖維束所得之中空纖維及組件，將膜構造之詳細（支持層之構造、支持層外表面之平均孔徑、緻密層內表面之平均粗糙度）及中空纖維之尺寸（外徑、內徑、膜厚）示於表3、將熱水處理（AC滅菌）前後之膜性能（尿素之淸除速率、 |S2-MG之淸除速率及蛋白質之阻止率）、因熱水處理（AC -24- 1308160 滅菌）導致之尺寸（纖維長•內徑•膜厚）之變化率、血或血栓發生之有無示於表4。還有，產生熱水處理滅菌）所導致之中空纖維膜間之膠著。【比較例2】測定「Novamid X-21」（以由六亞甲基二胺單位成之二胺單體、與由對苯二甲酸單位及異苯二甲酸單構成之二羧酸單位所構成之聚醯胺（PA6IT)、三菱工膠公司、1 2 4 °C玻璃轉移溫度）之平衡吸水率。其次，含有13重量％該聚醯胺、2重量％ PVP ( BASF公司、K-及85重量％ DMS0之製膜原液。使用該溶液並以與實例樣之方法得到中空纖維束。其次，與實例1同樣地，由該中空纖維束所得之中空纖維及組件，將膜構造之 (支持層之構造、支持層外表面之平均孔徑、緻密層面之平均粗糙度）及中空纖維之尺寸（外徑、內徑、 )示於表3、將熱水處理（AC滅菌）前後之膜性能（之淸除速率、沒2-MG之淸除速率及蛋白質之阻止率）熱水處理（AC滅菌）導致之尺寸（纖維長•內徑•膜之變化率、及溶血或血栓發生之有無示於表4。還有，熱水處理（AC滅菌）所導致之中空纖維膜間之膠著。

及溶 (AC 所構位所程塑調製 90 ) 1同針對詳細內表膜厚尿素、因厚）產生 -25- 1308160 表二羧酸\ 成分〜--- 二胺成分末端密封劑觸媒 ~~~ $磷酸 (莫耳比）固有黏度 [V ] (dl/g) 玻璃轉移雛 (°C) 所得之聚醯胺之種類平均吸水率 (¾ ) 對苯二甲酸 (莫耳比) nmda (莫耳比) p MODA (莫耳比) [NMDA/(NMDA +MODA) ]x 100 (% ) 苯甲酸 (莫耳比）實施例1 1.97 ---- 1 1 ~~一·. __ 1 50 50 0.06_ 0.06 0.1 〜-----_ 1.37 125 PA9MT1) 3.2 實施例2 1.97 ----- 1 0.1 1 1 0< DA OJi/fT 0 0 實施例3 1.97 1 1 50 0.06 〇.1 丄.<3 / 1.37 1 Z J 125 JTAyiVn PA9MT J · L· 3.2 實施例4 1.97 1.7 0.3 85 0.06 0.1 1.22 126 PA9MT 3.1 實施例5 1.97 1.3 0.7 65 0.06 0.1 1.24 126 PA9MT 3.1 實施例6 1.97 — ... 0.6 1.4 30 0.06 〇.1 1 00 124 PA9MT 3.4 實施例7 1.97 2 0 100 0.06 0.1 1.21 127 PA9T2) 3.0 實施例8 1.97 1 1 50 0.06 0.1 0.80 123. PA9MT 3.3 實施例9 1.97 1 1 50 0.06 0.1 1.37 125 PA9MT 3.2 比較例1 - - - - - - 148 PA6-3- T3) 12.1 比較例2 - - - - - _ 124 ΡΑ6ΙΤ4) 10.9 1 )由以1，9 -壬二胺單位及2 -甲基-1，8 -辛二胺單位所構成之二胺單位，與由對苯二甲酸所構成之二羧酸單位縮構成之聚醯胺 2) 由以1,9 -壬二胺單位所構成之二胺單位，與由對苯二甲酸所構成之二羧酸單位縮構成之聚醯胺 3) 三甲基六亞甲基對苯二醯胺（拖羅佳密得T- 5000 ' DegussaAG 公司製） 4) 以由六亞甲基二胺單位所構成之二胺單體、與由對苯二 1308160 甲酸單位及異苯二甲酸單位所構成之二羧酸單位所構成之聚醯胺（Nov amid X-21、三菱工程塑膠公司製）表2 聚醯胺 (重量％) PVP1) (重量％) 水 (重量％ ) 添加劑 (LiCl) (重量％) 溶劑 (重量％) 實施例1 15 3 2 5 NMP 75 實施例2 15 3 2 5 NMP 75 實施例3 10 2 5 5 NMP 78 實施例4 15 3 0 5 NMP 77 實施例5 15 3 0 5 NMP 77 實施例6 15 3 2 5 NMP 75 實施例7 10 0 0 5 NMP 85 實施例8 16 3 2 5 NMP 74 實施例9 10 0 0 5 DMAc 85 比較例1 15 3 2 0 DMS0 80 比較例2 13 2 0 0 DMS0 85 1)K-90 、 BASF 公司製 1308160 表3 膜構造之詳細中空纖維之尺寸支持層構造支持層外表緻密層內表面外徑內徑膜厚面平均孔徑平均粗糙度 (_ ( (//m) (# m) (nm) 實例1 網目狀傾斜構造 1 5.1 250 200 25 實例2 網目狀傾斜構造 0.6 5.4 220 180 20 實例3 指隙狀構造 0.2 5.0 261 198 32 實例4 網目狀傾斜構造 0.8 4.8 300 200 50 實例5 網目狀傾斜構造 0.9 4.9 298 202 48 實例6 網目狀傾斜構造 1.7 5.0 261 189 36 實例7 指隙狀構造 0.13 2.6 309 219 45 實例8 網目狀傾斜構造 1.3 5.5 342 240 51 實例9 指隙狀構造 0.11 2.3 368 250 59 比較例1 網目狀均一構造 0.08 0.9 288 200 44 比較例2 指隙狀構造未達0.01υ 0.2 251 183 34 1 )不能藉由電子顯微鏡攝影（6000倍最大倍率）測定

-28- 1308160 表4 膜性能 R 寸變化S 溶rfnrfn梓· 之發生 Rej (%) Urea CL βι -MG CL 纖維長內徑膜厚 (ml/min ) (m] /min) 變化率變化率變化率 AC滅 AC滅 AC滅 AC滅 AC滅 AC滅 (%) (¾) (%) 菌前菌後菌前菌後菌前菌後實施例1 99.82 99.81 185 186 58 60 -8.4 2.7 -6.1 無實施例2 98.31 98.31 189 187 69 70 -4.8 -1.4 1.7 無實施例3 98.67 98.78 181 181 72 70 -6.0 0.5 -4.1 實施例4 99.92 99.93 184 182 47 48 -1.4 1.0 -1.8 無實施例5 99.88 99.86 183 185 49 48 -3.2 •0.7 -2.5 無實施例6 98.20 98.41 184 180 64 59 -9.8 -8.0 -5.5 Arrr 热實施例7 99.91 99.90 175 175 35 36 -0.2 1.8 -1.1 無實施例8 99.10 99.03 176 175 38 35 -8.7 -4.0 -2.2 fnT 無實施例9 99.40 99.46 178 176 35 35 -9.0 2.0 •6.4 Art 比較例1 99.76 不能測定 173 不能測定 22 不能測定 -33.5 -45.7 -38.0 Μ yiw 比較例2 97.03 不能測定 168 不能測定 18 不能測定 -19.4 2.4 -0.4 Am 無實例1~9及比較例1〜2之中空纖維，無論何者，均具有內層爲緻密層、外層爲亦作用爲該製密層之支持體之支持層之膜構造。該等支持層係個別具有示於表3之構造。如由表4所知，於實例1〜9所製作之中空纖維係由於無論何者均使用平衡吸水率爲1 0%以下之聚醯胺於原料中，即使在AC滅菌後尺寸變化率極小（具有高尺寸安定性）、膜性能大致上無變化。再者，未引起因熱水處理（AC滅菌）所致之中空纖維膜間之膠著。另外，於比較例1及2 -29- 1308160 中所製作之中空纖維係由於使用平衡吸水率較1 〇%大之聚 -醯胺於原料中，AC滅菌後之尺寸安定性變得不足（尺寸變 . 化率大），膜性能顯著降低（實際上，由於多發生中空纖維崩潰或洩漏，而不能測定尿素之淸除速率、/32-MG淸除速率及蛋白質之阻止率）。再者，發生因熱水處理（AC滅菌）導致中空纖維膜間之膠著。產業上之利用可能件如藉由以上說明所知，根據本發明，使用聚醯胺於材料而可提供耐熱水性優異之多孔質膜。於本發明所得之多鲁孔質膜，即使在熱水處理中尺寸變化亦極小，爲可AC滅菌處理之醫療用分離膜。又，由於即使與血液接觸亦不發生溶血或血栓，在醫療用分離膜之中，亦爲特別有用作爲血液透析膜。本申請書係以於日本所申請之特願2002-204733爲基礎而該等內容完全包含於本說明書。

-30

Claims

瓣Ιί 變 t Μ. 内 A·? 第92118982號「多孔質膜」專利案 (2006年11月8日修正）拾、申請專利範圍：種多孔質膜，其係使用平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺作爲主要材料之多孔質膜，其特徵爲該多孔質膜係由表面之平均粗糙度爲l~10nm的緻密層與表面具有平均孔徑爲 0 · 0 1 ~ 1 0 0 # ra之孔洞的支持層所構成之非對稱膜，膜厚爲 3〜2000；am，該聚醯胺係由60〜100莫耳％之對苯二甲酸的二羧酸成分、與60〜100莫耳％之1，9-壬二胺及/或2 -甲基-1,8 -辛二胺之二胺成分所構成，並藉由末端密封劑密封該分子鏈末端基之10%以上，且玻璃轉移溫度爲60°C 以上，於濃硫酸中、30 °C下所測定之固有黏度爲 0.4〜3·Odl/g 。 .如申請專利範圍第1項之多孔質膜，其中材料中之平衡吸水率爲10%以下之聚醯胺之含有比例爲50~ 1〇〇重量％。 •如申請專利範圍第1項之多孔質膜，其中材料進—步包含聚乙烯基吡咯烷酮。 •如申請專利範圍第1項之多孔質膜，其中二胺成分中之 1 ,9-壬二胺與2-甲基-1，8-辛二胺之莫耳比爲100 : 〇~1〇 :90。 .如申請專利範圍第1項之多孔質膜，其中末端密封劑爲苯甲酸。 .如申請專利範圍第1項之多孔質膜，其中万2 _微球蛋白清除速率爲35mL/min以上。