DE2625681A1

DE2625681A1 - Trennmembran

Info

Publication number: DE2625681A1
Application number: DE19762625681
Authority: DE
Inventors: Shiro Nagata; Koichi Takakura; Kunitake Yamada; Shuzo Yamashita
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1975-06-10
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1977-03-17
Also published as: FR2314215A1; DE2625681C3; DE2625681B2; CA1073822A; FR2314215B1; GB1503270A

Description

MÜLLER-BORE · GROENIXG · DEUFEL · SCHÖX · HERTEL

PAT E HTASWÄLT E

DR. VVOLFGANQ M 0 LLHR-E O R £ (PATENTANWALT VON 1027-1076)

HANS W. QROENINQ, DIP! ΙΝΘ.

DR. PAUL DEUFeL₁DIPL₁-CHGM. DR. ALFRED SCHÖN, D1PL.-CH£M. WERNER HERTEL.DIPU-PHYS.

S/K 19-65 Kuraray Co-, Ltd., Kurashiki-City, Japan

Trennmembran

Die Erfindung betrifft Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membranen, die sich als selektive Trennmembranen eignen und insbesondere als Membranen zur Dialyse von Blut in künstlichen Nieren eingesetzt werden.

Bisher wurden Cuprammoniumzellulose-Membranen in breitem Umfange zur Dialyse von Blut eingesetzt. Infolge ihrer unzureichenden Permeabilitätseigenschaften besteht jedoch ein Bedarf an neuen Dialysemembranen, Eine Membran für künstliche Nieren sollte folgenden Kriterien genügen. Eine derartige Membran sollte eine gesteuerte Permeabilität gegenüber Wasser, eine sehr hohe Permeabilität gegenüber Substanzen mit sogenanntem Zwischenmolekulargewicht, d.h. in der Gegend von 300 bis 6000, eine vergleichsweise niedrige Abhängigkeit vom Molekulargewicht und ein hohes Abstossungsvermögen für Proteine und andere biologisch wesentliche

70981 1 /0935

SIEBESTSIR. 4 · 8000 MÜXCUEN" 80 · I Γ - TEL. (089) 47107D · TELEX 3-22850

Substanzen aufweisen.

Es wurde nunmehr gefunden, dass Äthylen/Vinylakohol-Copolymere ausgezeichnete biologische Verträglichkeiten, zufriedenstellende antihämolytische sowie antithrombogene Eigenschaften und darüber hinaus andere erwünschenswerte Eigenschaften, wie Dauerhaftigkeit, chemische Stabilität, Heissiegelfähigkeit etc. aufweisen, so dass sich derartige Materialien als geeignete Membranmaterialien für die Dialyse von Blut eignen.

Hirofuji et al (JA-OS 113859/1974) ist es bereits gelungen, einen permeablen Film aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren herzustellen. Da diese Autoren jedoch das Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere in einer Lösungsmittelmischung aus Wasser und Alkohol (beispielsweise Wasser/Methanol, Wasser/Isopropylalkohol) auflösten und die Lösung in nassem Zustande vergossen, war der erhaltene Film weissgetrübt und besass keine gleichmässige Struktur. Vielmehr wies er eine dicke Haut oder Oberflächenschicht sowie eine Vielzahl von Poren auf, die in der inneren Schicht eine Grosse von bis zu 7 μ besitzen. Es wurde ferner festgestellt, dass ein derartiger Film zwar gegenüber Wasser eine hohe Permeabilität aufweist, er jedoch nicht gegenüber Substanzen mit Zwischenmolekulargewichten oder mittleren Molekulargewichten (beispielsweise Vitamin B₁₂) in ausreichendem Maße permeabel ist. Derartige Eigenschaften machen natürlich einen derartigen Film nicht für eine Verwendung als Membran für Blutdialysezwecke geeignet. Auch dann, wenn er für andere Trennfunktionen verwendet wird, ist sein Einsatzbereich erheblich eingeschränkt. Dies ist der Grund, weshalb bis heute Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere nur in begrenztem Umfange für derartige Zwecke eingesetzt worden sind.

Im Hinblick auf das Fehlen einer Homogenität von Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membranen sowie auf das Vorliegen von grossen Poren in diesen Membranen stellte sich daher die Aufgabe, eine Membran aus

70981 1/0935

einem derartigen Material herzustellen, das für Blutdialysezwecke geeignet ist, da ein derartiges Material biologisch verträglich ist. Bei Anwendung der bisher bekannten Herstellungsverfahren ist es jedoch unmöglich, eine Membran mit einer entsprechend gesteuerten Permeabilität gegenüber Wasser, einer hohen Permeabilität gegenüber Substanzen mit mittlerem Molekulargewicht und einem hohen Abstossungsvermögen gegenüber Proteinen und anderen wesentlichen Blutbestandteilen herzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran, die sich als selektive Trennmembran eignet, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Membran. Durch die Erfindung soll eine Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran geschaffen werden, die sich als Membran für die Dialyse von Blut eignet. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Membran bereitgestellt. Die erfindungsgemässe Äthylen/Vinylalkohol-Copolvmer-Membran ist frei von Poren mit einer Grosse von mehr als 2 μ, die in herkömmlichen Membranen vorliegen, und weist vielmehr kleinere und im wesentlichen gleichmassige Mikroporen auf.

Die erfindungsgemässe Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran besteht, falls sie in trockenem Zustand mit einem Elektronenmikroskop untersucht wird, aus Teilchen, deren durchschnittlicher Durchmesser im wesentlichen zwischen 100 und 10 000 S liegt, wobei diese Teilchen miteinander verbunden sind. Dabei sind im wesentlichen keine Poren vorhanden, deren Durchmesser 2 μ übersteigt.

Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 elektronenmikroskopische Aufnahmen, die den Querschnitt der erfindungsgemässen Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membranen wiedergeben.

709811/0935

Fig. 6 bis 7 elektronenmikroskopische Aufnahmen, die den Querschnitt bekannter Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membranen zeigen.

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zum Messen der Permeabilität von Membranproben gegenüber Wasser und

Fig. 9 einen Querschnitt, der eine Vorrichtung zum Messen der Permeabilität gegenüber Vitamin B-₉ oder Harnsäure von Membranproben wiedergibt.

Die erfindungsgemäss einsetzbaren Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren können Block- oder Pfropfcopolymere mit willkürlicher Verteilung sein. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass dann, wenn der Äthylengehalt eines derartigen Copolymeren weniger als 10 Mol-% beträgt, die erhaltene Membran nur unzureichende mechanische Eigenschaften in feuchtem Zustand besitzt, wobei ein erheblicher Lösungsverlust auftritt. Sollte der Äthylengehalt über 90 Mol-% liegen, dann besitzt die Membran nur unzureichende biologische Verträglichkeiten und schlechte Permeabilxtätseigenschaften. Daher ist es vorzuziehen, dass das Copolymere einen Äthylengehalt zwischen 10 und 90 Mol-% und, zur Erzielung besserer Ergebnisse, zwischen 15 und 60 Mol-% aufweist. Ein derartiges Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeres zeichnet sich dadurch aus, dass es im Gegensatz zu Polyvinylalkohol kaum merkliche Mengen seiner Bestandteile durch Auflösen verliert und für eine Verwendung als Membran zur Dialyse von Blut geeignet ist. Was den Verseifungsgrad betrifft, so sollte zur Gewährleistung von ausreichenden mechanischen Eigenschaften in feuchtem Zustand das Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere einen Verseifungsgrad von nicht weniger als 8 0 Mol-%, vorzugsweise nicht weniger als 95 Mol-%, besitzen. Normalerweise wird ein im wesentlichen vollständig verseiftes Copolymeres, d.h. ein Copolymeres mit einem Verseifungsgrad von mehr als 99 Mol-%, verwendet. Das Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere kann copolymerisierbare Comonomere, wie Methacrylsäure, Vinylchlorid, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Vinylpyrrolidon etc.,

7Ö981 1/0935

- 5 in einem Bereich von nicht mehr als 15 Mol-% enthalten.

In den Rahmen der Erfindung fallen auch Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere, die nach Methoden erhältlich sind, welche derartig ablaufen, dass entweder vor oder nach dem Vergiessen oder einer anderweitigen Verformung zu einem geformten Gegenstand ein Äthylen/ Vinylalkohol-Copolymeres durch Behandlung mit beispielsweise einem anorganischen Vernetzungsmittel, wie einer Borverbindung, oder einem organischen Vernetzungsmittel, wie einem Diisocyanat oder Dialdehyd, vernetzt wird, wobei man auch so vorgehen kann, dass die funktioneilen Hydroxylgruppen der Vinylalkoholeinheiten innerhalb von Grenzen acetalisiert werden, die 30 Mol-% nicht übersteigen, wobei zur Acetalisierung ein Aldehyd, wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Butyraldehyd, Benzaldehyd oder dergleichen verwendet wird. Das erfindungsgemäss einsetzbare Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere besitzt vorzugsweise eine Viskosität von 1,0 bis 50 Centipoise, bestimmt durch ein B-Typ-Viskosimetsr unter Verwendung einer Dimethylsulfoxydlösung mit einer Konzentration von 3 Gewicht s-% bei 30⁰C. Weist das Copolymere eine geringere Viskosität auf, d.h. einen niedrigeren Polymerisationsgrad, dann liefert es keine Membran, welche die erforderlichen mechanischen Eigenschaften besitzt. Sollte die Viskosität höher sein als die vorstehend angegebene obere Grenze, dann lässt sich das Copolymere nicht ohne weiteres vergiessen oder anderweitig verformen.

Als Lösungsmittel zum Auflösen der erfindungsgemässen Äthylen/ Vinylalkohol-Copolymeren kommen bekannte einwertige Alkohole in Frage, wie Methanol, Äthanol etc., ferner mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Glyzerin etc., Phenol, m-Kresol, Methy!pyrrolidon, Ameisensäure etc. sowie Mischungen davon mit Wasser. Um eine erfindungsgemässe Blutdialyse-Membran mit einem zufriedenstellenden Ausgleich zwischen Wasserpermeabilität und Permeabilität gegenüber gelösten Stoffen herzustellen, ist es vorzuziehen, Dimethylsulfoxyd, DimethyIacetamid oder eine Mischung

709811/0935

davon als Lösungsmittel zu verwenden. Dimethylsulfoxyd ist besonders zweckmässig, da darin Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere sehr gut löslich sind. Zum Auflösen des Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren in einem der vorstehend erwähnten Lösungsmittel f insbesondere Dimethylsulfoxyd, kann das Lösungsmittel auch andere Lösungsmittel enthalten, wie Wasser, Methanol, Isopropylalkohol, Dimethylformamid etc., andere Flüssigkeiten, die gut mit dem jeweiligen Lösungsmittel mischbar sind, und/oder anorganische Salze, vorausgesetzt, dass sie Ausfällungspunkte (Temperatur, bei welcher das Xthylen/Vinylalkohol-Copolymere, das vollständig in dem Lösungsmittel aufgelöst ist, sich abzuscheiden beginnt, wenn die Lösung allmählich abgekühlt wird) unterhalb 60⁰C besitzen.

Zum Auflösen des Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren in dem vorstehend erwähnten Lösungsmittel sollte die Konzentration des Copolymeren zwischen 5 und 50 Gewichts-% und vorzugsweise zwischen 10 und 35 Gewichts-% liegen. Die Temperatur der Polymerlösung sollte innerhalb eines Bereiches von 0 bis 120⁰C und vorzugsweise von 5 bis 60⁰C liegen. Das Polymere könnte bei Temperaturen von mehr als 120⁰C zersetzt werden, während es bei Temperaturen unterhalb 0⁰C so viskos werden könnte, dass es nicht mehr ohne weiteres zu einem Gegenstand verformt werden könnte.

Das für das Koagulierungsbad einzusetzende Koagulierungsmittel ist ein wässriges Medium. Das wässrige Medium kann aus Wasser allein oder aus einer Mischung aus Wasser mit nicht mehr als Gewichts-% eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel bestehen, wobei es sich normalerweise um das gleiche Lösungsmittel handelt, das zur Herstellung der Copolymerlösung oder der Giesslösung verwendet worden ist. Es kommt auch ein System in Frage, das aus einem derartigen Medium plus einem anorganischen Salz, wie Natriumsulfat, welches darin gelöst ist, besteht.

709811/0935

Um die gesuchte Membran mit ausgezeichneten und gesteuerten Permeabilitätseigenschaften gemäss vorliegender Erfindung zu erhalten, ist es von besonderer Bedeutung, geeignete Koagulierungsbedingungen auszuwählen. Erfolgt die Koagulierung unter den mildesten praktikablen Bedingungen, dann ist die erhaltene Membran in feuchtem Zustand transparent und im wesentlichen frei von grossen Poren, deren Durchmesser 2 μ übersteigt, und weist vielmehr Mikroporen auf, die im wesentlichen gleichmässig über ihre Längs- und Querschnittsflächen verteilt sind. Unter dem Begriff "milde Bedingungen" ist zu verstehen, dass die Lösung in einer Zeitspanne von nicht weniger als 3 Sekunden, vorzugsweise 5 Sekungen oder darüber, bestimmt nach der nachfolgend näher erläuterten Methode, koaguliert. Die Koagulierungszeit der Lösung richtet sich nach dem Giessen einer Lösung eines Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren auf eine Glasplatte zur Gewinnung eines Films mit einer Dicke von 100 μ (gemessen in reinem Wasser), wobei die Zeit gemessen wird, die erforderlich ist, dass die Lösung vollständig koaguliert (nach dieser Zeit ist der Film derartig, dass er dann, wenn er von der Glasplatte abgestreift wird, keinen Rückstand aus nicht-koagulierter Polymerlösung auf der Glasplatte zurücklässt) . Zur Überführung der Copolymerlösung in einen geformten Gegenstand sollten daher das Lösungsmittel, die Konzentration und die Temperatur der Polymerlösung sowie die Zusammensetzung und die Temperatur des Koagulierungsbades entsprechend dem Äthylengehalt und dem Verseifungsgrad des eingesetzten Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren ausgewählt werden, damit den Erfordernissen bezüglich der Koagulierungszeit, wie sie vorstehend dargelegt worden sind, entsprochen wird. Da die Koagulierungszeit mit der Filmdicke schwankt, werden Vorversuche unter Bedingungen durchgeführt, die zu einem Film mit einer Dicke von 100 μ führen, um eine Koagulierungszeit zu finden, welche den vorstehend beschriebenen Zeitanforderungen genügt. Diese Bedingungen werden für die Herstellung von Trennmembranen mit verschiedenen Dicken angewendet, Die tatsächliche Herstellung einer Membran erfordert

709811/0935

nicht in notwendiger Weise eine Glasplatte oder einen anderen Träger, in einem derartigen Falle lassen sich jedoch auch die Koagulierungsbedingungen anwenden, welche durch die vorstehend beschriebene Methode ermittelt werden. Die auf diese Weise ausgewählte Koagulierungszeit ist in charakteristischer Weise viel länger als die Zeit, wie sie bisher bei der Durchführung des bekannten Nassgiessverfahrens (Lösungsmittel = Wasser/Alkohol) eingehalten wurde. Im Falle eines Wasser/Alkohol-Systems liegt die Koagulierungszeit, bestimmt nach der vorstehend angegebenen Methode, etwa zwischen 1 und 2 Sekunden. Eine langsamere Koagulierung kann nicht durchgeführt werden, und zwar auch nicht durch Abänderung verschiedener anderer Bedingungen. Sogar dann, wenn Dimethylsulfoxyd als Lösungsmittel verwendet wird, erfolgt eine schnelle Koagulierung, sofern nicht die oben angegebenen Bedingungen erfüllt werden, so dass es nicht möglich ist, eine für die Praxis geeignete Membran mit einem zufriedenstellenden Ausgleich zwischen Permeabilität gegenüber Wasser und Permeabilität gegenüber gelösten Stoffen herzustellen. Der Faktor, der insbesondere zur Einstellung einer derartig milden Koagulierung berücksichtigt werden muss, ist die Koagulierungstemperatur. Wird ein Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Äthylengehalt von 15 bis 60 Mol-% und einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 95 Mol-% (vorzugsweise 99 Mol-% oder darüber) in einem Lösungsmittel auf der Basis von Dimethylsulfoxyd in einer Polymerkonzentration von 10 bis 35 Gewichts-% aufgelöst und die erhaltene Lösung in ein Koagulierungsbad extrudiert oder anderweitig mit einem derartigen Bad aus Wasser.als Hauptkomponente kontaktiert, dann wird die bevorzugte Koagulierungstemperatur durch die folgenden Beziehungen wiedergegeben. Unter der Annahme, dass die Konzentration des Copolymeren C ist und die,Koagulierungstemperatur mit T⁰C angegeben wird, ergibt sich folgendes:

70981 1/0935

Wann 10=C<25, O^T^C-10 (1)

Wenn 35 = C = 25, C-25 = T S _C - 8 (2)

Unter Bedingungen, die der vorstehend angegebenen Koagulierungszeif förderlich sind, wird die vorstehend angegebene Koagulierungstemperatur ausgewählt.

Je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck wird die Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran in Form einer flachen Folie, eines Rohres oder einer Hohlfaser mit oder ohne Hilfe eines Trägers verformt. Die Koagulierung kann durch eine Vielzahl von Bädern erfolgen, bei einer derartigen Verfahrensweise muss jedoch wenigstens das erste Bad der Koagulierungsbadreihe den vorstehend angegebenen Erfordernissen entsprechen.

Die Struktur der Membran, die erfindungsgemäss erzeugt worden ist, wurde mit einem Abtastelektronenmikroskop ermittelt. Zu diesem Zweck wurde die trockene Membran mit flüssigem Stickstoff eingefroren und in der Weise zerbrochen, dass ein Bruchquerschnitt erkennbar wird. Diese Querschnittsfläche wird mit Gold in einer Dicke von 100 S überzogen und unter einem Elektronenmikroskop untersucht. Unter Einhaltung einer Beschleunigungsspannung von 20 KV wird das sekundäre Elektronenbild beobachtet und photographiert.

Die der vorstehend beschriebenen elektronenmxkroskopxschen Untersuchung unterzogene Membran wird durch Auflösen eines vollständig verseiften jithylen/Vinylalkohol-Copolymeren mit einem Äthylengehalt von 33 Mol-% in Dimethylsulfoxyd bis zu einer Konzentration von 20 % und Koagulieren der Lösung in Wasser mit 5⁰C bis zu einer Dicke von 50 μ hergestellt. Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen der Membran gehen aus den Fig. 1 bis 5 hervor. Die Aufnahmen der Fig. 1 und 2 wurden mit einer 2400-fachen bzw. 8 000-fachen Vergrösserung aufgenommen, wobei das Elektronenmikroskop JSM-2, das von der Nihon Denshi Kabushiki Kaisha hergestellt wird, verwendet wurde. Die Fig. 3 und 5 stellen elektronenmikroskopische Aufnahmen der gleichen

$09811/0935

Membran bei 12 000-facher, 12000-facher bzw. 24 000-facher Vergrösserung dar, wobei das Elektronenmikroskop HFS-2, hergestellt von der Hitachi Seisakusho K.K., verwendet wurde. Aus Fig. 1 geht hervor, dass bei einer 2400-fachen Vergrösserung die erfindungsgemässe Membran im wesentlichen über ihren Querschnitt hinweg homogen ist, woraus ersichtlich ist, dass bei Vergrösserungen in dieser Grössenordnung keine poröse Struktur feststellbar ist.

Wird die erfindungsgemässe Membran mit höheren Vergrösserungen untersucht, so stellt man gemäss Fig. 2 fest, dass die Membran aus kleinen Teilchen besteht, die miteinander verbunden sind, woraus hervorgeht, dass kleine Leerstellen zwischen den Teilchen die ausgezeichnete Permeabilität der Membran bedingen. Diese Struktur geht deutlicher aus den Fig. 3 bis 5 hervor. Die Fig. 3 zeigt die Struktur in der Nähe der Oberfläche der Membran, die Fig. 4 die innere Zone der gleichen Membran und die Fig. 5 stellt eine elektronenmikroskopische Aufnahme der Membran bei einer grösseren Vergrösserung der gleichen inneren Zone dar.

Diese elektronenmikroskopischen Aufnahmen zeigen, dass die erfindungsgemässe Membran folgende Struktur besitzt: Die Teilchen, aus denen sie sich zusammensetzt, weisen einen durchschnittlichen Durchmesser auf , der im wesentlichen zwischen 100 und 10 000 ä und normalerweise zwischen 5QO und 50OQ S liegt. Sie sind miteinander unter Bildung einer selbsttragenden membranartigen Struktur verbunden. Unter dem Begriff "durchschnittlicher Teilchendurchmesser" ist der Durchschnitt der Teilchengrössen zu verstehen, wie er durch eine elektronenmikroskopische Betrachtung der Membran ermittelt wird.

Wie aus diesen elektronenmikroskopischen Aufnahmen hervorgeht, berühren sich zwei benachbarte Teilchen in vielen Fällen nicht an einem Punkt, sondern haben eine gemeinsame Kontaktebene und sind damit miteinander unter Bildung einer Membran verbunden, während sie ihre unabhängige Identität als Einzelteilchen beibehalten. Ist

70981 1/0935

die Form eines Teilchens durch Verbinden mit einem benachbarten Teilchen verzerrt worden, dann wird der Teilchendurchmesser unter der Annahme einer intakten Form des Teilchen berechnet, die dann vorhanden wäre, wenn es nicht mit dem benachbarten Teilchen verbunden wäre, sondern vielmehr selbständig wäre. Die erfindungsgemässe Membran, die auf den elektronenmikroskopischen Photographien abgebildet ist, weist einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von ungefähr 2000 ^-Einheiten auf.

Wie bereits erwähnt, besitzen die Teilchen, welche die erfindungsgemässe Membran bilden, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen 100 und 10 000 8. Die einzelnen Teilchen weisen ebenfalls einen Durchmesser auf, der im wesentlichen zwischen 100 und 10 000 A* liegt. Man kann davon ausgehen, dass diese Teilchen im wesentlichen gleichmässig in Richtung der Dicke der Membran verteilt sind, wobei jedoch eine Neigung dahingehend besteht, dass die Oberflächenschicht der Membran aus vergleichsweise grossen Teilchen besteht, während die innere Schicht oder Kernschicht der Membran sich aus relativ kleinen Teilchen zusammensetzt. Wenn auch einige der einzelnen Teilchen zu klein sind, um durch die elektronenmikroskopischen Aufnahmen erkenntlich zu werden, so sind dennoch derartige Teilchen nicht zahlreich und werden bei der Berechnung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers unberücksichtigt gelassen.

Da diese Teilchen unter Bildung einer Membran miteinander verbunden sind, wird eine Vielzahl von kleinen Räumen zwischen den Teilchen gebildet. Diese Räume schwanken in ihrer Grosse und Form, die Veränderungen sind jedoch wesentlich kleiner als diejenigen der bisher bekannten Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membranen. Wahrscheinlich ist es auf diesen Grund zurückzuführen, dass die erfindungsgemässe Membran Permeabilitätseigenschaften besitzt, die von denjenigen der bekannten Membran verschieden sind.

709811/0935

Ferner ist die erfindungsgemässe Membran im wesentlichen hautlos, d.h., dass sie keine dichte und dicke Oberflächenschicht aufweist. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, liegt gewöhnlich eine sehr dünne Haut (nur auf einer Seite in einer Dicke von ungefähr 1 %, bezogen auf die Gesamtdicke der Membran) vor, die Membran kann jedoch im wesentlichen als hautlos bezeichnet werden, da das Vorliegen einer Hautschicht dieser Grössenordnung nicht die Permeabilität der Membran in einem merklichen Ausmaße .beeinflusst.

Die Struktur der inneren Schicht des bekannten Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren geht aus den Fig. 6 und 7 hervor. Die Fig. 6 und 7 sind elektronenmikroskopische Aufnahmen bei 24 00-facher bzw. 8000-facher Vergrösserung unter Verwendung eines Elektronenmikroskops JSM-2 der Nihon Denshi Kabushiki Kaisha. Diese bekannte Membran wird durch Auflösen eines Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren, das dem vorstehend beschriebenen ähnlich ist, in einer Lösungsmittelmischung (7:3) aus Methanol und Wasser und Verformen der erhaltenen Lösung zu einem membranartigen Gegenstand hergestellt. Die Konzentration der Lösung, die Zusammensetzung und die Temperatur des angewendeten Koagulierungsbades sind die gleichen wie im Falle der Herstellung der erfindungsgemässen Membran einschliesslich der Verwendung von Dimethylsulfoxyd als Lösungsmittel. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, weist die bekannte Membran bereits bei einer 2400-fachen Vergrösserung eine poröse Struktur auf und besitzt viele grössere Poren (Durchmesser mehr als 2 μ) . Diese Struktur geht, deutlicher bei einer 8000-fachen Vergrösserung hervor. Ein Vergleich der erfindungsgemässen Membran mit der bekannten Membran zeigt daher sofort einen erheblichen Unterschied der Mikrostruktur. Während die bekannte Membran eine grosse Anzahl von Poren mit einem Durchmesser von mehr als 2 μ aufweist, fehlen bei der erfindungsgemässen Membran derartige Poren, welche die vorstehend angegebene Porengrössengrenze übersteigen.

70981 1/0935

Die bekannte Äthylen/Vinylalkahol-Copolymer-Membran wird nach einem Fornuingsverfahren hergestellt, bei dessen Durchführung eine Lösungsmittelmischung aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie Methanoi, Isopropylalkohol oder dergleichen, verwendet wird, infolge der unzureichenden Löslichkeit des Copolymeren in einer derartigen Lösungsmittelmischung ist die Koagulierungszeit in notwendiger Weise unabhängig davon kurz, welche Bedingungen eingehalten werden. Es ist daher unmöglich, eine langsame Koagulierung durchzuführen, wie sie gemäss vorliegender Erfindung ausgeführt werden kann. Daher enthält die bekannte Membran viele grosse Poren mit einem Durchmesser von mehr als 2 μ. Obwohl dies nicht aus den elektronenmikroskopischen Aufnahmen hervorgeht, befindet sich eine dicke Haut auf der Oberfläche (eine dichte Hautschicht mit einer Dicke von ungefähr 3 % oder mehr, bezogen auf die Gesamtdicke der Membran). Daher ist die bekannte Membran inhomogen und zeigt eine weisse Trübung und besitzt nicht die gewünschten Permeabilitätseigenschaften.

Da sie unter Einsatz des vorstehend erwähnten besonderen Lösungs~ mittels unter den angegebenen Bedingungen gebildet wird, ist die erfindungsgemässe Membran im wesentlichen frei von Poren mit einem Durchmesser von mehr als 2 μ. Es ist eine Membran mit einer im wesentlichen homogenen Mikrostruktur, die transparent in feuchtem Zustand ist und die charakteristischen Eigenschaften besitzt, die man von einer Trennmembran wünscht, insbesondere einer Membran zur Dialyse von Blut, Die erfindungsgemässe Membran weist eine

—1 fi Permeabilität gegenüber Wasser von 10 bis 200 χ 10 cm², eine Permeabilität gegenüber Vitamin B_{1 ?} von nicht weniger als 0,8 χ

—7
10 cm² pro Sekunde und zusätzlich eine mechanische Festigkeit auf, die für eine Membran für die Dialyse von Blut erforderlich ist. Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemässen Membran besteht darin, dass ein guter Ausgleich zwischen der Permeabilität gegenüber Wasser und der Permeabilität gegenüber Vitamin B₁₂ gegeben ist.

709811/0935

Dia in der vorstehenden Weise gebildete Membran wird mit Wasser ir.it niedriger Temperatur, die 5 0⁰C nicht übersteigt, erforderlichenfalls gespült. Die Membran kann in feuchtem Zustand ohne Trocknen aufbewahrt werden. Erforderlichenfalls kann sie vor der Verwendung sterilisiert werden= Die Notwendigkeit der Lagerung der Membran in Wasser vor und nach der Verwendung ist für einen Transport und einen Einbau der Membranen in eine Vorrichtung nachteilig, so dass man einen trockenen Film benötigt, der die Eigenschaften besitzt, die bei der Bildung vorliegen. Zu diesem Zweck wird die unmittelbar gebildete feuchte Membran in zweckmässiger Weise in ein mit Wasser mischbares organisches Nichtlösungsmittel eingetaucht, um das auf der Oberfläche und/oder im Inneren der Membran vorliegende wässrige Lösungsmittel zu verdrängen, worauf die Membran bei Atmosphärendruck oder vermindertem Druck sowie bei einer Temperatur unterhalb des Glasübergangspunktes des Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren, vorzugsweise in der Nähe von Zimmertemperatur, getrocknet wird. Unter Einhaltung der vorstehend beschriebenen Methode kann man eine trockene permeable Membran erhalten, welche die gewünschten Permeabilitätseigenschaften aufweist. Als organische Lösungsmittel, die für diesen Zweck bevorzugt werden, seien niedere aliphatische Alkohole oder Ketone mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Äthanol, Amylalkohol, Azeton, Methyläthylketon, Diäthylketon oder dergleichen erwähnt. Azeton ist besonders zweckmässig. Das Trocknen nach der Behandlung erfolgt bei einer Temperatur unterhalb des Glasübergangspunktes des Copolymeren.

Eine trockene Membran, welche die Permeabilitätseigenschaften beibehält, die unmittelbar nach der Bildung vorliegen, kann auch in der Weise erhalten werden, dass man das Wasser nicht durch ein organisches Lösungsmittel ersetzt, sondern die frisch gebildete Membran in feuchtem Zustand mit einem mehrwertigen aliphatischen Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einem Addukt aus 1 bis 20 Mol Äthylenoxyd an einen derartigen mehrwertigen Al-

70981 1/0935

kohol in wässriger, alkoholischer oder einer anderen Lösung sowie einer Temperatur von nicht mehr als 50⁰C behandelt, worauf die Membran bei einer Temperatur von nicht mehr als 50⁰C getrocknet wird. In derartigen Fällen enthält die erhaltene Membran ungefähr 20 bis 120 % des mehrwertigen Alkohols oder des Addukts aus mehrwertigem Alkohol und Äthylenoxyd, bezogen auf das Äthylen/ VinylalkoholrCopolymere, wobei diese Bestandteile jedoch anschliessend leicht durch Spülen vor einer Dialyse nach dem Einbauen in eine Vorrichtung entfernt werden können. Als mehrwertiger Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen seien Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Glyzerin oder dergleichen erwähnt, wobei Glyzerin besonders bevorzugt wird. Es ist auch möglich, einen derartigen mehrwertigen aliphatischen Alkohol in das Nasskoagulierungsbad einzumengen, so dass die Membran diesen Alkohol bei ihrer Bildung aufnimmt.

Die erfindungsgemässe Trennmembran wird normalerweise in Form einer flachen Folie oder eines Rohres mit einer Dicke von 10 bis 100 μ verwendet. Sie kann auch in Form einer Hohlfaser gebildet und verwendet werden, deren äusserer Durchmesser ungefähr 50 bis 1500 μ beträgt, wobei die Wanddicke zwischen ungefähr und 300 μ schwankt.

Die erfindungsgemässe Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran weist Eigenschaften auf, die, wie bereits erwähnt worden ist, besonders günstig für eine Verwendung als Membran für eine künstliche Niere zur Dialyse von Blut sind. Sie eignen sich ferner als Filtrations- und Trennmedium für Bakterien, Protein, Viren sowie kolloidale Substanzen und kann auch für andere dialytische Zwecke oder Ultrafiltrationszwecke eingesetzt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

709811/0935

Beispiel 1

Ein Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Äthylengehalt von 33 Mol-% und einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 99 Mol-% wird in Dimethylsulfoxyd zur Herstellung einer Lösung mit einer-Konzentration von 24 % bei einer Temperatur von 40⁰C aufgelöst. Die Lösung wird zu einer Membran in einem Koagulierungsbad aus Wasser verformt. Die Membran besitzt eine Dicke von 50 μ.

Die auf diese Weise frisch gebildete Membran wird in feuchtem Zustand auf ihre Permeabilität gegenüber Harnsäure, Vitamin B₁^ und Wasser getestet. Die Ergebnisse gehen .aus der Tabelle I hervor. Die Eigenschaften einer Cuprophan-Membran, die derzeit für künstliche Nieren auf dem Markt ist, gehen ebenfalls aus der Tabelle I hervor. Aus diesen Werten ist zu ersehen, dass die erfindungsgemässe Membran der herkömmlichen Membran für die Zwecke einer Blutdialyse erheblich überlegen ist.

Die Permeabilitätsverhalten dieser Membranen gegenüber Wasser, Harnsäure und Vitamin B₁₂ werden nach folgenden Methoden bestimmt:

1) Die Permeabilität gegenüber Wasser einer jeden Membran wird mit der Vorrichtung bestimmt, die durch die Fig. 8 wiedergegeben wird, und τ,ν&τ bei 37°C und bei einem Druck von 100 bis 300 mm Hg. Der Permeabilitätskoeffizient k wird gemäss der Gleichung (3) berechnet.

k = VL^/tA Δ Ρ (cm²) (3)

V: Volumen des durchgegangenen Wassers (cm³) L: Dicke der Membran (cm) ^: Viskosität des Wassers (g/cm.Sek.) t: Permeationszeit (Sek.) A: Membranfläche (cm²) ΔΡ: Messdruck (g/cm³ . Sek.² )

70981 1/0935

2) Die Permeabilitäten gegenüber gelösten Stoffen, wie Vitamin B₁₂ ^und- Harnsäure, werden unter Verwendung der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung bei 37⁰C bestimmt. Die Permeabilitätskonstanten D werden anhand der Gleichung (4) berechnet. Die Konzentrationen werden durch UV-Spektrometr±e ermittelt.

^V2/V, - ^C2/C

'(cm² /Sek.) (4)

L: Dicke der Membran (cm)
A: Membranfläche (cm²)
C. : Konzentration des gelösten Stoffes in der Kammer 1 nach

t Sekunden
C₂: Konzentration des gelösten Stoffes in der Kammer 2 nach t Sekunden

V₁: Volumen der Kammer 1
V₂: Volumen der Kammer 2

(Bei t = o, 1: Seite mit dem gelösten Stoff, 2: Seite mit reinem Wasser)

Tabelle I

Permeab ü itäten

Harnsäure Vitamin B₁₂ Wasser (cm² /Sek. χ 10⁷) (cm² /Sek. χ 10⁸) (cm² χ 10¹⁶)

Äthylen/Vinyl-

alkohol-Copo- 11,6 3 5,1 110

lymer-Membran

Cuprophan-

Membran ' ' '

Dann wird die Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran einem Eluiertest unterzogen. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle II zusammen mit den entsprechenden Werten, die unter Vervendung

709811/0935

der Cuprophan-Membran. erhalten worden sind, hervor. Der vorstehend beschriebene Eluiertest wird in der folgenden Weise durchgeführt: Die Probeiaembran wird in 1,5 qcm-Stücke zerschnitten. 2 g der Probestücke werden zusammen mit 100 ml destilliertem Wasser auf 70⁰C während vorherbestimmter Zeitspannen erhitzt. 10 ml des Extrakts werden dann genommen, worauf sich die Zugabe von 20 ml einer 0,01 η wässrigen Lösung von Kaliumpermanganat und 1 ml einer 3η wässrigen Lösung von Schwefelsäure anschliesst. Der Extrakt wird während einer Zeitspanne von 3 Minuten gekocht, worauf man ihn abkühlen lässt. Dann wird 1 ml einer wässrigen Lösung von Kaliumjodid (10 Gewichts-%) zugesetzt, worauf Jod freigesetzt wird, so dass die Lösung von violett in rötlich-gelb umschlägt. Dieses freigesetzte Jod wird mit Na'triumthiosulfat titriert, worauf der Unterschied zu der Blindprobe als Menge des verbrauchten Kaliumpermanganat genommen wird- 1 ml einer wässrigen Lösung von Stärke (1 %) wird als Indikator zugesetzt. Natürlich wird ein frischer Extrakt zur Durchführung eines jeden der Eluierversuche eingesetzt.

Tabelle II

KMnO.-Verbrauch, ml

Probe ^x

1. Eluierung, 2. Eluxerung, 3. Eluierung,

1 Stunde 2 Stunden 2 Stunden

Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer*-Membran

Cuprophan-Membran

Aus der Tabelle II ist zu ersehen, dass im Vergleich zu der häufig als Dialysemembran für künstliche Nieren eingesetzten Cuprophan-Membran die erfindungsgemässe Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran nur geringe Mengen an extrahierten Substanzen abgibt.

709811/0935

1,	12	0	,32	o,	11
15,	80	0	,87	o,	31

Eine in vitrc-Blutverträglichkeit der Äthylen/Vinylalkohol-Copolyiuer-Membran wird in der folgenden Weise ermittelt: Zunächst wird ein Antihämolysetest wie folgt durchgeführt: Die Probemembran wird zu einem Quadrat von 2 χ 2 cm zerschnitten, das dann auf den Boden eines Glasreagensglases mit einem Durchmesser von 18 mm gelegt wird. In das Testreagensglas werden 3 ml einer 10 %igen Suspension von roten Blutzellen gegeben, worauf das Rohr bei 37⁰C während einer Zeitspanne von 49 Stunden stehengelassen wird. Anschliessend wird die Suspension zentrifugiert, worauf 0,2 ml der überstehenden Flüssigkeit entnommen und auf 10 ml verdünnt werden. Dann wird die Extinktion bei 413 ran zur Bestimmung der Hämoglobinmenge (relative Menge) gemessen, die durch Hämolyse erzeugt wird. Das Ergebnis beträgt 0,66 für die erfindungsgemässe Membran im Gegensatz zu einem Wert von 0,76 für die Vergleichs-Cuprophan-Membran.

Der Antikoagulierungstest wird nach einer Methode durchgeführt, die der kinetischen Methode von Imai-Nose ähnlich ist. Das ACD-Blut eines Hundes wird auf ein feuchtes Probestück in einer Schale aufgebracht, worauf eine wässrige CaCl^-Lösung der Suspension zugegeben wird, um die Koagulierungsreaktion bei 37⁰C zu initiieren. Nach 5 Minuten und 3 0 Sekunden beträgt das geronnene Blut 40 Gewichts-% (mit dem Gewicht des Glases als 100 genommen), und zwar im Gegensatz zu dem entsprechenden Wert von 42 % für das Vergleichszwecken dienende Cuprophan. Daraus geht hervor, dass die Blutverträglichkeit der erfindungsgemässen Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran derjenigen der herkömmlichen Membran relativ überlegen ist.

Beispiel 2

Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere mit einem Äthylengehalt von 33 Mol-% bzw. 45 Mol-%, die jeweils einen Verseifungsgrad von nicht weniger als 99 % aufweisen, werden jeweils in Methanol/

70981 1/0935

Wasser/ n-Propanol/Wasser oder Dimethylsulfoxyd aufgelöst, worauf jede Lösung zu Membranen unter verschiedenen Bedingungen verformt wird. Diese Membranen, werden auf ihre Permeabilitätseigenschaften getestet. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle III hervor:

70981 1/0935

Tabelle III

Nr. Äthylen- Lösungsmittel, Konzengehalt, Volumenver- tration Mol-% hältnis der Lösung, %

Koagulierungstem- peratur, ⁰C

	3-1	33	n-Propanol/ Wasser (50/50)	20	3
O	3-2	33	" (60/40)	20	3
co	3-3	45	Il	25	3
00	3-4	45	Il	25	3
O	3-5	33	Methanol/ Wasser (7Q/30)	23	3
co co	3-6	33	Dimethylsulf oxyd	23	3
OI	3-7	45	Il	23	3
	3-8	33	Il	2Q	20
	3-9	33	Il	23	5
	3-10	33	Il	20	5

Koagulierungs- zeit, wie sie erfin- (cm² χ 10 dungsgemäss spezifiziert ist, Sek.

Permeabilitäten Wasser VitaminB

16

12

) (cm² /Sek. χ 10⁷)

2,5

2,5 2,5 2 2

5 4 2.

7 8

394

451 102

160 150 286 140 150

Aussehen der

feuchten

Membran

0,6	weisse Trübung, undurchsichtig
0,8	Il
0,7	Il
0,4	Il I
0	Il W —1
3,5	transparent
2,0	Il
3,0	undurchsichtig
3,2	transparent
3,3	M

Bemerkung: 3-1 bis 3-8: Temperatur der Polymerlösung 6O⁰C, 3-9 bis 3-10: 4O⁰C? Koagulierungsbad: Wasser; Dicke der Membranen: 50 μ.

cn cn

00

Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, dass dann, wenn Membranen unter solchen Bedingungen gebildet werden, dass die Koagulierung innerhalb von Zeitspannen beendet ist, die weniger als die Grenze von 3 Sekunden betragen, wie sie erfindungsgemäss definiert wird, die erhaltenen Membranen nicht die Permeabilitätsanforderungen für Membranen zur Dialyse von Blut erfüllen. Wird demgegenüber unter Bedingungen verformt, die einer Zeit von nicht weniger als 3 Sekunden entsprechen, dann weisen die Membranen eine hohe Permeabilität gegenüber Wasser und Vitamin B₁₂ auf.

Aus der Tabelle ITI ist ferner zu sehen, dass die Verwendung einer Lösungsmxttelmischung aus Alkohol und Wasser nicht die Verbesserung einer Membran mit einem guten Ausgleich zwischen Permeabilität gegenüber Wasser und Permeabilität gegenüber Vitamin B₁_ bedingt.

Beispiel 3

Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere (Verseifungsgrad: B9 Mol% oder darüber) mit einem Äthylengehalt von 33 Mol—% bzw. einem Äthylengehalt von 45 Mol-% werden jeweils in Dimethylsulfoxyd aufgelöst, worauf die erhaltenen Lösungen jeweils durch Düsen in ein Koagulierungsbad (Wasser) zur Herstellung von Membranen extrudiert werden. Die Beziehung der Koagulierungsbedingungen zu den Per— meabilitätseigenscliaften gehen aus der Tabelle IV hervor.

709811/0935

Tabelle IV

KJDagulierur.gsbedingungen

Nr. * Kbnzentra- Tenpera- Köagulie-

tion der tor der rungstertt-

lösung, Lösung, peraror,

Gew.-% ⁰C °C

33-1	20
_2	20
-3	20
-4	20
45-1	17
_2	17
-3	23
-4	20

20 20 20 60 30 40 80 30

6,5 20

10 13 12,5

Permeabilitäten

Harnsäure _ (craVSek,x10 )	Vitamin B^ (cm²/Sek. χ	Wasser (aifx1Qi6)
11,5	35	93
10,5	35	146
20,0	53	1460
14,0	47	140
9,2	34	97
11,6	42	300
9,5	38	179
12,3	45-	327

*"33" und "45" bedeuten die Äthylengehalte der eingesetzten Äthylen/ Vinylalkohol-Copolymeren.

Aus der Tabelle IV geht hervor, dass dann, wenn die Koagulierungstemperaturen hoch sind, wie im Falle von 33-3, 45-2 und 45-4,
die Permeabilitäten der Membranen gegenüber Wasser zu hoch sind.

Beispiel 4

Die Membran Nr. 33-2 gemäss Beispiel 3 wird einer Nachbehandlung zur Untersuchung einer möglichen Verschlechterung der Membraneigenschaften unterzogen. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle V hervor.

709811/0935

Tabelle 'V

Permeabilitäten

Probe Bedingungen der Nachbehandlung _TT .. „...._

_M ^ Harnsaure _ Vitamin B „ _ Wasser

(cmVSek.xiO⁷) (crf/Sek.xTO⁰)

33-2 Gerade gebildete Membran in 10,5 35 146

feuchten Zustand

33-2-a Azetonverdrängung und an-

schliessendes Trocknen bei 9,5 35 146

Zimrcertanperatur

33-2-b Eintauchen in 20 %iges wässriges

Glyzerin und anschliessendes 10,0 35 144

Trocknen bei Ziitmertemperatur

Aus der Tabelle V geht hervor, dass entweder eine Azetonverdrängung und ein anschliessendes Trocknen bei Zimmertemperatur oder eine
Glyzerinbehandlung und ein anschliessendes Trocknen bei Zimmertemperatur keine Verschlechterung der Permeabilität bedingen, so dass trockene Membranen erhalten werden, die ihre ausgezeichneten Permeabilitätseigenschaften beibehalten. Dieses Ergebnis streicht weiter die Eignung der Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran gemäss vorliegender Erfindung für Blutdialysezwecke heraus.

709811/0935

Claims

- 25 Patentansprüche

1. Trennmembran aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren, da-

durch gekennzeichnet, dass die Teilchen, welche die Membran bilden, einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 100 und 10 elektronenmikroskopisch bestimmt anhand einer trockenen Membran, besitzen und miteinander unter Bildung einer Membran verbunden sind, die im wesentlichen frei von Poren mit einem Durchmesser von mehr als 2 μ ist.

2. Membran mit ausgezeichneten Blutdialyseeigenschaften aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen, aus denen diese Membran besteht, einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 10Q und 10 000 8, elektronenmikrcskopisch bestimmt anhand einer trockenen Membran, besitzen und miteinander unter Bildung einer Membran verbunden sind, die im wesentlichen frei von Poren mit einem Durchmesser von mehr als 2 μ ist, wobei die Membran eine Permeabilität gegenüber Wasser

—1 fi
von 10 bis 200 χ 10 cm² und eine Permeabilität gegenüber Vitamin B₁₂ von nicht weniger als 0,8 χ 10 cm² pro Sekunde aufweist.

3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geliennzeichnet, dass sie aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren mit einem Äthylengehalt von 10 bis 90 Mol-% und einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 80 Mol-% besteht.

4. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren mit einem Äthylengehalt von 15 bis 60 Mol-% und einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 95 Mol-% besteht.

5. Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Nassverformen eines Äthylen/Vinyl-

709811/0935

alkohol-Copolymeren hergestellt worden ist und eine Mikroporenstruktur aufweist, die sich im wesentlichen gleichmässig über die Längs- und Querflächen erstreckt.

6. Verfahren zur Herstellung einer Trennmembran durch Nassverformen eines Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass das Äthylen/Vinylalkohol-Copolymere in einem Lösungsmittel aufgelöst wird, das im wesentlichen aus Dimethylsulfoxyd, Dimethylacetamid oder Mischungen davon besteht, worauf man die erhaltene Lösung zu einem geformten Gegenstand in einem Koagulierungsbad unter milden Bedingungen, die einer Koagulierungszeit von nicht weniger als 3 Sekunden entsprechen, bestimmt nach der in der Beschreibung erläuterten Methode, koagulieren lässt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Lösungsmittel im wesentlichen aus Dimethylsulfoxyd besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Koagulierungsbad aus Wasser oder aus Mischungen mit Wasser mit bis zu 5Q Gewichts-% eines Lösungsmittels, das dem Lösungsmittel ähnlich ist, welches zur Herstellung der Polymerlösung eingesetzt worden ist, besteht.

9. Verfahren zur Herstellung einer Trennmembran, dadurch gekennzeichnet, dass ein Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Äthylengehalt von 15 bis 60 Mol-% und einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 95 Mol-% in einem Lösungsmittel, das im wesentlichen aus Dimethylsulfoxyd besteht, bis zu einer Polymerkonzentration (c)zwischen 10 und 35 Gewichts-% aufgelöst wird, worauf man die erhaltene Lösung zu einem geformten Gegenstand in einem Koagulierungsbad koagulieren lässt, das im wesentlichen aus Wasser besteht, wobei die Koagulierungsbadtemperatur (T⁰C) innerhalb des durch die folgenden Beziehungen

70981 1/0935

- 27 definierten Bereiches liegt:

Wenn 1Ö^C<25, 0^=T=C-K) (1)

Wenn 35 ^ C = 25, C - 25 "= T = C - 8 (2)

10. Verfahren zur Herstellung einer Trennmembran, dadurch gekennzeichnet, dass ein Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeres mit einem Äthylengehalt von 15 bis 60 Mol-% und einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 95 Mol-% in einem Lösungsmittel, das im wesentlichen aus Dimethylsulfoxyd besteht, zur Einstellung einer Polymerkonzentration (c) zwischen 10 und 35 Gewichts-% aufgelöst wird, worauf man die erhaltene Lösung zu!einem geformten Gegenstand in einem Koagulierungsbad koagulieren lässt, das im wesentlichen aus Wasser besteht, wobei die Koagulierungsbadtemperatur (T⁰C) in einem Bereich liegt, der durch die folgenden Beziehungen definiert wird:

Wenn 10"=C<25, O = T = C-IO (1)

Wenn 35 = C =* 25, C - 25 = T = C - 8 (2)

worauf man eine der folgenden drei Methoden anwendet: a) die erhaltene Membran wird in einem im wesentlichen feuchten Zustand ohne Trocknen gehalten, b) das Wasser im Inneren sowie auf der auf diese Weise gebildeten Membran wird durch ein organisches Lösungsmittel ersetzt, das mit Wasser mischbar ist, und in welchem das Copolymere nicht löslich ist, worauf sich ein Trocknen bei einer Temperatur unterhalb des Glasübergangspunktes des Copolymer en anschliesst, c) die Membran wird entweder während oder nach der Bildung mit einem mehrwertigen aliphatischen Alkohol behandelt, worauf sich ein Trocknen bei einer Temperatur von nicht mehr als 50⁰C anschliesst.

70981 1 /0935

>

11. Verfahren nach Anspruch 1O₇ dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte organische Lösungsmittel aus niederen aliphatischen Alkoholen und/oder Ketonen mit jeweils 1 bis 5 Kohlenstoffatomen besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet/ dass der eingesetzte mehrwertige aliphatische Alkohol aus mehrwertigen aliphatischen Alkoholen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und/oder aus einem Reaktionsprodukt aus 1 bis 20 Mol Äthylenoxyd und einem der genannten mehrwertigen aliphatischen Alkohole besteht.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte organische Lösungsmittel aus Azeton besteht.

14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eingesetzte mehrwertige aliphatische Alkohol aus Glyzerin besteht.

15. Verfahren zur Herstellung einer Trennmembran, dadurch gekennzeichnet, dass gleichmässig ein Äthylen/Vinylalkohol-Copolyraeres mit einer Viskosität von 1,0 bis 5 0 Centipoise, bestimmt anhand einer 3 Gewichts-%igen Lösung in Dimethylsulfoxyd bei 30⁰C, in Dimethylsulfoxyd oder wässrigem Dimethylsulfoxyd aufgelöst wird, die erhaltene Lösung zu einem geformten Gegenstand in Wasser oder einem wässrigen Medium unter milden Bedingungen koagulieren gelassen wird und eine der folgenden Alternativmethoden angewendet wird: a) der erhaltene Gegenstand wird in einem im wesentlichen feuchten Zustand ohne Trocknen gehalten oder b) das im Inneren und auf dem auf diese Weise gebildeten Gegenstand vorhandene Wasser wird durch ein organisches Lösungsmittel ersetzt, das mit Wasser mischbar ist, und in dem das Copolymere nicht löslich ist, worauf sich ein Trocknen bei einer Temperatur unterhalb des Glasübergangspunktes des Copolymeren anschliesst.

709811/0935

16. Verfahren zur Herstellung einer Äthylen/Vinylalkohol-Copolymer-Membran mit verbesserten Permeabilitätseigenschafte, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennmembran, die in nassem Zustand aus einen Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren gebildet worden ist, mit einem mehrwertigen Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bei einer Temperatur von nicht mehr als 50⁰C behandelt wird, worauf sich ein Trocknen bei einer Temperatur von nicht mehr als 50⁰C anschliesst.

709811/0935