JP2003504190A - Polyvinylidene difluoride films and methods for making such films - Google Patents

Polyvinylidene difluoride films and methods for making such films

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JP2003504190A JP2001510571A JP2001510571A JP2003504190A JP 2003504190 A JP2003504190 A JP 2003504190A JP 2001510571 A JP2001510571 A JP 2001510571A JP 2001510571 A JP2001510571 A JP 2001510571A JP 2003504190 A JP2003504190 A JP 2003504190A
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porous
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ダニエル アール. ボッグス,
ロビン ジー. ポーリー,
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Abstract

(57)【要約】 ポリビニリデンジフルオリドを含む細孔性膜(10)、およびこのような膜を作製するための方法が、開示される。膜(10)は、架橋しておらず、そして製造中に強アルカリ溶液に接触されず、そして湿潤および乾燥を繰り返した後でさえも、水溶液によって湿潤性である。この膜は、支持体(18)、および親水性被覆で処理された表面(11)を有する。別個に、このような膜はまた、生物学的流体を2種以上の成分に分離するための装置(60)において有用である。 SUMMARY A porous membrane (10) comprising polyvinylidene difluoride and a method for making such a membrane are disclosed. The membrane (10) is not cross-linked and is not contacted with a strong alkaline solution during manufacture and is wettable by aqueous solutions even after repeated wetting and drying. This membrane has a support (18) and a surface (11) treated with a hydrophilic coating. Separately, such membranes are also useful in an apparatus (60) for separating a biological fluid into two or more components.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本発明は、細孔性ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)膜、および、この
膜を作製するための方法に一般に関する。より具体的に、本発明は、親水性であ
り、そして湿潤と乾燥を繰り返した後でさえ、その親水特性を保持するPVDF
膜(およびこの膜を作製するための方法)に関係する。
The present invention relates generally to porous polyvinylidene difluoride (PVDF) membranes and methods for making the membranes. More specifically, the present invention is a PVDF that is hydrophilic and retains its hydrophilic properties even after repeated wetting and drying.
It concerns membranes (and methods for making them).

【0002】 (背景) PVDF膜の液体濾過のための使用は、周知である。しかし、PVDFは、本
質的に疎水性である(水に対する親和性を欠く)。従って、PVDF膜を、水性
流体を濾過するために使用するために、第一に、この膜は親水性にされなくては
ならない(すなわち、水によって容易に湿潤する)。この膜に親水性を付与する
ために、PVDFは湿潤剤または界面活性剤で、典型的に処理される。
BACKGROUND The use of PVDF membranes for liquid filtration is well known. However, PVDF is hydrophobic in nature (lacks an affinity for water). Therefore, in order to use a PVDF membrane for filtering aqueous fluids, first of all, the membrane must be rendered hydrophilic (ie easily wetted by water). PVDF is typically treated with wetting agents or surfactants to impart hydrophilicity to the membrane.

【0003】 処理されたPVDF膜の1つの欠点は、膜使用時の、試薬または界面活性剤の
、膜から濾液への抽出または浸出の可能性である。このことは、排他的ではない
が、特に、PVDF膜が、ヒトへの投与が意図される生物学的流体(例えば、血
液)の処理に使用される場合に考慮され得る。界面活性剤または湿潤剤の抽出は
また、親水性の欠如を生じ、そして水溶液を濾過するためのフィルタとしての膜
の有効性または有用性を減少する。親水性の欠如はまた、膜の再利用を妨げ得る
。再利用は、膜が使い捨て式の流体処理デバイス(そして、一回の使用が意図さ
れるのみである)の一部である場合(例えば、医療または医療処置に使用される
フィルタにおいて)、それほど考慮され得ず、再利用可能な膜が、他の設定にお
いて所望され得る。
One drawback of treated PVDF membranes is the potential for extraction or leaching of reagents or surfactants from the membranes into the filtrate during membrane use. This is particularly, but not exclusively, possible when PVDF membranes are used for the treatment of biological fluids (eg blood) intended for human administration. Extraction of surfactants or wetting agents also results in a lack of hydrophilicity and reduces the effectiveness or utility of the membrane as a filter for filtering aqueous solutions. Lack of hydrophilicity can also prevent reuse of the membrane. Reuse is less of a consideration when the membrane is part of a disposable fluid treatment device (and which is only intended for single use) (eg, in a filter used in a medical or medical procedure). Not, and reusable membranes may be desired in other settings.

【0004】 PVDF膜を処理するための方法が発展され、界面活性剤または湿潤剤が、膜
の表面に残り、そして/または実質的に、使用時に抽出されないことを保証する
。例えば、米国特許第4,618,533号は、複合PVDF膜を開示する。こ
のPVDF膜は、フリーラジカル重合性モノマー、重合開始剤および架橋剤を含
む試薬浴に膜を置くことによって、部分的に作製され得る。重合反応が実施され
、その結果、上に永久的親水性被覆がグラフトされ、そして/または堆積された
多孔性膜が生じる。
Methods for treating PVDF membranes have been developed to ensure that surfactants or wetting agents remain on the surface of the membrane and / or are substantially not extracted during use. For example, US Pat. No. 4,618,533 discloses composite PVDF membranes. The PVDF membrane can be made in part by placing the membrane in a reagent bath containing free radically polymerizable monomers, a polymerization initiator and a crosslinker. A polymerization reaction is carried out, which results in a porous membrane onto which a permanent hydrophilic coating has been grafted and / or deposited.

【0005】 米国特許第5,032,331号は、疎水性PVDF膜の孔に、PVDF膜の
孔を親水性にする溶液を含浸させるプロセスを開示する。この含浸プロセス後、
このPVDF膜は、酸化剤を含む強塩基溶液中で、化学処理に供される。この特
許に従って、そのように処理された膜は、「半永久的親水性を示し、そして繰り
返し、乾燥され得、そして使用され得る。」 上記から理解されるように、親水性で、再湿潤性PVDF膜を作製する現存の
方法は、典型的に、さらなる化学的および/または架橋工程を含む。従って、こ
のような工程を必要とせず、幾度も湿潤可能であり、そして、高いレベルの抽出
可能物(extractable)を生じない多孔性の親水性PVDF膜(およ
びこの膜を作製するための方法)を提供することが、所望される。
US Pat. No. 5,032,331 discloses a process of impregnating the pores of a hydrophobic PVDF membrane with a solution that renders the pores of the PVDF membrane hydrophilic. After this impregnation process,
This PVDF membrane is subjected to chemical treatment in a strong base solution containing an oxidizing agent. According to this patent, the membrane so treated "shows semi-permanent hydrophilicity and can be repeatedly dried and used." As can be seen from the above, hydrophilic, rewettable PVDF Existing methods of making membranes typically include additional chemical and / or crosslinking steps. Therefore, a porous hydrophilic PVDF membrane (and method for making this membrane) that does not require such a step, can be wetted multiple times, and does not produce high levels of extractables. It is desirable to provide

【0006】 (要旨) 本発明は、再湿潤性で多孔性の、親水性PVDF膜およびこのような膜を作製
するための方法を、一般に具体化する。本発明の第一に記載された局面に従って
、以下を含む細孔性膜が、提供される:(1)ポリビニリデンジフルオリド(P
VDF)の多孔性層および(2)PVDF層上のポリビニルアルコール被覆(こ
れは、細孔性膜を親水性にするほど十分である)。この膜は、乾燥後、水性液体
によって再湿潤性であり、そして架橋されていないか、または強塩基溶液と接触
されない。この膜は、湿潤および乾燥を繰り返した後でさえ、まだ、実質的に再
湿潤性のままである。
SUMMARY The present invention generally embodies rewettable, porous, hydrophilic PVDF membranes and methods for making such membranes. According to a first described aspect of the present invention there is provided a porous membrane comprising: (1) polyvinylidene difluoride (P
VDF) porous layer and (2) polyvinyl alcohol coating on the PVDF layer, which is sufficient to render the porous membrane hydrophilic. The membrane, after drying, is rewettable by the aqueous liquid and is not cross-linked or contacted with a strong base solution. The membrane remains substantially rewettable, even after repeated wetting and drying.

【0007】 本発明の1つの局面において、このような膜は、40℃ほどに熱い、そしてこ
とによると約100℃ほどに熱い水性液体に、曝されるか、または接触された後
でさえ、親水性を維持する。
In one aspect of the invention, such a membrane is exposed even after being exposed to or contacted with an aqueous liquid as hot as 40 ° C., and possibly as hot as about 100 ° C. Maintains hydrophilicity.

【0008】 1つの実施態様において、ポリビニルアルコール被覆溶液は、水およびアルコ
ール(例えば、イソプロピルアルコール)の溶液に溶解された、約1〜2重量%
のポリビニルアルコールを含む。この溶液は、20〜80重量%の水および20
〜80重量%のイソプロピルアルコールを含み得る。さらに、このポリビニルア
ルコールは、約80〜100%の間のけん化度を有するポリビニルアセテートか
ら誘導される。
In one embodiment, the polyvinyl alcohol coating solution is about 1-2 wt% dissolved in a solution of water and alcohol (eg, isopropyl alcohol).
Including polyvinyl alcohol. This solution contains 20-80% by weight of water and 20
-80% by weight of isopropyl alcohol may be included. Further, the polyvinyl alcohol is derived from polyvinyl acetate having a degree of saponification of between about 80-100%.

【0009】 他の局面において、本発明は、細孔性の、非架橋の、再湿潤性の、親水性PV
DF膜を作製するための方法に関する。この方法は、多孔性の、乾燥した疎水性
PVDF膜を提供する工程およびこの膜を、被覆溶液に接触させる工程を包含す
る。この被覆溶液は、水およびアルコールの溶液に溶解されたポリビニルアルコ
ールから作製される。
In another aspect, the invention features a porous, non-crosslinked, rewettable, hydrophilic PV.
A method for making a DF membrane. The method involves providing a porous, dry, hydrophobic PVDF membrane and contacting the membrane with a coating solution. This coating solution is made from polyvinyl alcohol dissolved in a solution of water and alcohol.

【0010】 1つの実施態様において、被覆溶液は、水およびアルコール(例えば、イソプ
ロピルアルコール)の溶液にポリビニルアルコールを溶解することによって提供
される。この溶液は、20〜80重量%の水および20〜80重量%のイソプロ
ピルアルコールを含み得る。膜は、PVDF膜を、ポリビニルアルコール被覆溶
液の浴に浸すことによって被覆され得る。
In one embodiment, the coating solution is provided by dissolving polyvinyl alcohol in a solution of water and alcohol (eg, isopropyl alcohol). This solution may contain 20-80 wt% water and 20-80 wt% isopropyl alcohol. The membrane can be coated by dipping the PVDF membrane in a bath of polyvinyl alcohol coating solution.

【0011】 他の局面において、本発明は、生物学的流体を、2種以上の成分に分離するた
めの装置に関する。この装置は、流体チャンバを規定する内部壁、チャンバと連
絡する流体入口および少なくとも1つの流体出口を含むハウジングを備える。こ
の装置はまた、チャンバ内のロータ、および内部壁またはロータのいずれか1つ
に配置された細孔性膜を備える。この膜は、ポリビニリデンジフルオリドの多孔
性層、およびこのポリビニリデンジフルオリド層を親水性にするほどに十分な、
その上のビニルアルコール被覆から作製される。
[0011] In another aspect, the invention features an apparatus for separating a biological fluid into two or more components. The device comprises a housing including an interior wall defining a fluid chamber, a fluid inlet in communication with the chamber and at least one fluid outlet. The device also comprises a rotor within the chamber and a porous membrane disposed on either one of the inner walls or the rotor. The membrane is a porous layer of polyvinylidene difluoride and sufficient to render the polyvinylidene difluoride layer hydrophilic.
Made from a vinyl alcohol coating on it.

【0012】 (詳細な説明) 本発明の膜は、平坦なシート状の、多孔性膜であり得る。本発明を具体化する
膜10の1つの実施態様は、一般に、図1に示される。膜10は、ポリビニリデ
ンジフルオリド(PVDF)を含むポリマー材料の1つ以上の層を、一般に含む
。この層は、全てPVDFから作製され得るか、またはPVDFならびに他の適
切なポリマーおよび共重合体のブレンドから作製され得る。従って、本明細書中
で使用されるように、用語「PVDF膜」または「PVDF層」は、全てPVD
Fから、そして/あるいはPVDFと他のポリマーおよび/または共重合体との
ブレンドから作製される膜もしくは層を包含する。PVDF膜の表面11は、典
型的に、親水性被覆で処理される。1つの特定の、および好ましい実施態様にお
いて、PVDF膜は、ポリビニルアルコールのような湿潤剤で被覆される。
DETAILED DESCRIPTION The membrane of the present invention may be a flat sheet-like, porous membrane. One embodiment of a membrane 10 embodying the invention is generally shown in FIG. Membrane 10 generally comprises one or more layers of polymeric material including polyvinylidene difluoride (PVDF). This layer can be made entirely of PVDF, or it can be made of a blend of PVDF and other suitable polymers and copolymers. Accordingly, as used herein, the terms "PVDF membrane" or "PVDF layer" are all PVD.
Includes membranes or layers made from F and / or blends of PVDF with other polymers and / or copolymers. The surface 11 of the PVDF membrane is typically treated with a hydrophilic coating. In one particular and preferred embodiment, the PVDF membrane is coated with a wetting agent such as polyvinyl alcohol.

【0013】 あるいは、そしてより好ましくは、図1Aに示されるように、膜10は、内部
支持体18と共に使用され得、この内部支持体は、ポリエステルメッシュなどの
繊維状の、多孔性ポリマー材料から典型的に作製され、その上に、PVDFの1
つ以上の層が塗布され、PVDF膜を形成する。
Alternatively, and more preferably, as shown in FIG. 1A, the membrane 10 can be used with an inner support 18, which is made of a fibrous, porous polymeric material such as polyester mesh. Typically made and on top of it one of PVDF
One or more layers are applied to form a PVDF film.

【0014】 1つの例において、膜(内部支持体を有する)は、約4〜7ミル、または約0
.004〜0.007インチの厚さを有し得る。典型的に、この膜は、実質的に
等方性であるが、しかし、異方性でもあり得る(すなわち、ここでは、細孔径が
、膜の一方の表面と他方の表面で異なる)。本発明に従って作製された膜は、「
細孔性」膜であり得、この膜は、約100ミクロン未満、典型的に、約0.01
〜10ミクロンの間の見かけの細孔径を有する。さらに、本発明に従って作製さ
れた膜は、「限外濾過」膜であり得、この膜は、約0.01ミクロン未満の見か
けの細孔径を有し、そして/または例えば、溶解タンパク質の濾過に対して適切
である。1つの例において、細孔性膜は、約0.2〜1.2ミクロンの見かけの
細孔径を有し得る。より典型的に、この膜の見かけの細孔径は、約0.8ミクロ
ン以上であり得る。
In one example, the membrane (with internal support) is about 4-7 mils, or about 0.
. It may have a thickness of 004 to 0.007 inches. Typically, the membrane is substantially isotropic, but can also be anisotropic (ie, where the pore size is different on one surface of the membrane and the other). Membranes made in accordance with the present invention have
Can be a "porous" membrane, which is less than about 100 microns, typically about 0.01
It has an apparent pore size between -10 microns. Further, the membranes made in accordance with the present invention may be "ultrafiltration" membranes, which have an apparent pore size of less than about 0.01 microns, and / or for filtration of dissolved proteins, for example. Is appropriate for In one example, the porous membrane can have an apparent pore size of about 0.2-1.2 microns. More typically, the apparent pore size of the membrane can be about 0.8 microns or greater.

【0015】 PVDFは、Elf Atochem(Philadelphia,Penn
sylvania)などの多くの異なる供給源から入手可能である。好ましい実
施態様に従って、膜を形成する前に、PVDFは、典型的に、適切な溶媒に溶解
される。PVDFのための適切な溶媒は、ジメチルアセトアミド(DMAC)で
ある。1つの実施態様において、約18〜22重量%のPVDFが、DMACに
溶解され、PVDF溶液を提供する。好ましくは、このPVDF溶液は、膜を形
成する前に、28〜35℃の間で、より好ましくは約31℃で、約18時間維持
(「硬化」)される。もちろん、ここで、他のポリマー材料が使用され得、異な
る溶媒、異なる硬化時間および温度が、使用され得る。
PVDF is based on Elf Atochem (Philadelphia, Penn
available from many different sources such as Sylvania). According to a preferred embodiment, PVDF is typically dissolved in a suitable solvent prior to forming the membrane. A suitable solvent for PVDF is dimethylacetamide (DMAC). In one embodiment, about 18-22% by weight PVDF is dissolved in DMAC to provide a PVDF solution. Preferably, the PVDF solution is maintained ("cured") between 28-35 [deg.] C, more preferably about 31 [deg.] C for about 18 hours before forming the membrane. Of course, other polymeric materials may be used here, and different solvents, different cure times and temperatures may be used.

【0016】 上記のタイプの膜は、溶液流延または押出し形成によって作製され得る。図2
は、本発明の膜を作製するための1つの方法および関係する装置を図示する。図
2に示される方法は、溶液流延法として周知であり、ここで、膜は、適切な材料
から作製されるウェブまたはベルトなどの移動する支持表面上で、連続的に形成
される。しかし、そのより広い局面において、本発明は、膜の作製において使用
される特定の方法、あるいは支持表面の存在または非存在に限定されないことが
理解される。例えば、図1に示されるような支持体を有さないPVDF膜は、P
VDFをドラムに適用し、その後、ドラムの表面から膜を剥がすことによって作
製され得る。あるいは、米国特許第4,203,848号(これは、本明細書中
で参考として援用される)に記載されるように、PVDF膜は、PVDF溶液を
上記のタイプの支持体上にキャストし、膜を形成し、ついで、膜を支持体から分
離することによって、作製され得る。
Membranes of the type described above can be made by solution casting or extrusion forming. Figure 2
Illustrates one method and associated apparatus for making the membranes of the present invention. The method shown in FIG. 2 is known as the solution casting method, where the membrane is continuously formed on a moving support surface such as a web or belt made of a suitable material. However, in its broader aspect, it is understood that the invention is not limited to the particular method used in making the membrane, or the presence or absence of a supporting surface. For example, a PVDF membrane without a support as shown in FIG.
It can be made by applying VDF to a drum and then peeling the film from the surface of the drum. Alternatively, PVDF membranes are prepared by casting a PVDF solution onto a support of the type described above, as described in US Pat. No. 4,203,848, which is incorporated herein by reference. Can be made by forming a membrane and then separating the membrane from the support.

【0017】 図2に示されるように、ウェブまたは支持体18は、供給ロール22から、硬
化PVDF溶液25(上記)で満たされたV型溝またはチャンバ24内へ供給さ
れる。支持体18が、チャンバ24を通過するにつれて、このPVDF溶液は、
支持体ウェブ18の外部表面に塗布される。(必要に応じて、支持体の片面のみ
が、PVDF溶液で被覆され得ることが理解される。)支持体は、その上にPV
DF溶液が塗布されており、チャンバ24の底面の開口部を通ってチャンバを出
る。図2に示されるように、装置は、一連のローラ36を備え、一般的に示され
るように、この上を、支持体が縫うように進む。ローラ36の回転は、ディスペ
ンサー22から一連の浴および乾燥デバイスを通るように、支持体18を移動さ
せる。このことは、以下に詳細に記載される。支持体18の移動速度は、支持体
(その上に塗布された膜を有する)の、浴および乾燥デバイス内での、必要とさ
れるか、または所望の滞留時間に依存し得る。1つの実施態様において、移動速
度は、約1〜5フィート/分の間、より典型的に、約3フィート/分であり得る
As shown in FIG. 2, the web or support 18 is fed from a feed roll 22 into a V-shaped groove or chamber 24 filled with a cured PVDF solution 25 (described above). As the support 18 passes through the chamber 24, the PVDF solution becomes
It is applied to the outer surface of the carrier web 18. (It is understood that, if desired, only one side of the support can be coated with the PVDF solution.) The support has PV
The DF solution has been applied and exits the chamber through an opening in the bottom of chamber 24. As shown in FIG. 2, the device includes a series of rollers 36 over which the support weaves, as generally shown. Rotation of roller 36 moves support 18 from dispenser 22 through a series of bath and drying devices. This is described in detail below. The rate of movement of the support 18 may depend on the required or desired residence time of the support (with the membrane coated thereon) in the bath and drying device. In one embodiment, the speed of movement may be between about 1-5 feet / minute, more typically about 3 feet / minute.

【0018】 次いで、被覆された支持体18は、第一の凝集浴26を通過する。典型的に、
この第一の凝集浴26は、PVDF溶液のポリマー(例えば、PVDF)部分に
対しては非溶媒であるが、しかし、PVDF溶液の溶媒部分(例えば、DMAC
)と自由に混和する液体または溶液を保持する。凝集浴26中の液体との接触は
、ポリマー固体(PVDF)を凝集させ、そして、溶媒部分(すなわち、DMA
C)をPVDFの塗布層から抽出し、従って、支持体上に多孔性のPVDF膜を
形成する。膜形成のこの「溶媒/非溶媒」法は、当業者に周知であり、この方法
は、例えば、米国特許第3,642,668号に記載され、本明細書中で参考と
して援用される。
The coated support 18 then passes through a first flocculation bath 26. Typically,
This first flocculation bath 26 is a non-solvent for the polymer (eg, PVDF) portion of the PVDF solution, but is not a solvent portion of the PVDF solution (eg, DMAC).
Retain a liquid or solution that is freely miscible with Contact with the liquid in the flocculation bath 26 causes the polymer solids (PVDF) to flocculate and the solvent portion (ie DMA
C) is extracted from the applied layer of PVDF, thus forming a porous PVDF membrane on the support. This “solvent / non-solvent” method of film formation is well known to those of skill in the art and is described, for example, in US Pat. No. 3,642,668, which is incorporated herein by reference.

【0019】 次いで、その表面にPVDF膜を有する支持体18は、凝集浴26から1つ以
上の抽出浴28に送られる。典型的に、この抽出浴(単数または複数)は、膜か
らポリマーを溶解させるために使用された任意の残留溶媒(例えば、DMAC)
を抽出する液体を含む。好ましい実施態様において、この液体は、水であり得る
。使用される溶媒のタイプおよび強度に依存して、この膜は、1つ以上の抽出浴
28中での、一連の洗浄工程を受け得、それぞれの浴は、さらに、膜から溶媒を
洗浄し、そして除去する。例示のみの目的で、3つの抽出浴28が、図2に示さ
れる。
The support 18 having a PVDF membrane on its surface is then sent from the coagulation bath 26 to one or more extraction baths 28. Typically, the extraction bath (s) will contain any residual solvent (eg, DMAC) used to dissolve the polymer from the membrane.
It contains a liquid to extract. In a preferred embodiment, this liquid can be water. Depending on the type and strength of solvent used, the membrane may undergo a series of washing steps in one or more extraction baths 28, each bath further washing the solvent from the membrane, Then remove it. For purposes of illustration only, three extraction baths 28 are shown in FIG.

【0020】 一旦、溶媒が、実質的に膜から抽出されると、膜は乾燥される。種々の乾燥技
術が使用され得る。例えば、最後の抽出浴後、膜は、図2に示される乾燥オーブ
ン40に導入され得る。あるいは、そしてたぶんより好ましくは、膜は、1つ以
上の加熱ドラムを有する膜シートと接触することによって乾燥され得、このドラ
ムは、当業者に十分理解される様式で、膜を乾燥する。
Once the solvent is substantially extracted from the membrane, the membrane is dried. Various drying techniques can be used. For example, after the final extraction bath, the membrane can be introduced into the drying oven 40 shown in FIG. Alternatively, and perhaps more preferably, the membrane can be dried by contacting the membrane sheet with one or more heated drums, which drums dry the membrane in a manner well understood by those skilled in the art.

【0021】 1つの実施態様において、乾燥オーブン40が使用されると、約65℃以下の
乾燥温度は、膜を完全に乾燥するのに十分であり得る。あるいは、一連の加熱ド
ラムが使用される場合、第一のドラムの温度は、一連の最後のドラムの温度より
も高くあり得、実質的に全ての水が、湿潤した膜から蒸発され得る。より低い温
度(例えば、50〜60℃であるが、これに限定されない)に設定されている最
後のドラムは、膜が、完全に乾いていることを保証する。使用される乾燥装置に
関係なく、過剰の水がまた、図2に一般的に示されるように、乾燥の前に、ワイ
パ41の間を、膜が通過することによって、膜から除去され得る。
In one embodiment, if a drying oven 40 is used, a drying temperature of about 65 ° C. or less may be sufficient to completely dry the membrane. Alternatively, if a series of heated drums is used, the temperature of the first drum may be higher than the temperature of the last drum in the series and substantially all of the water may be evaporated from the wet film. The final drum set at a lower temperature (eg, but not limited to 50-60 ° C) ensures that the membrane is completely dry. Regardless of the drying device used, excess water can also be removed from the membrane by passing the membrane between wipers 41 prior to drying, as generally shown in FIG.

【0022】 膜が乾燥された後、それを親水性にするために、膜表面を湿潤剤で被覆するこ
とによって、さらに処理されるべきである。図2にさらに示されるように、乾燥
後、この膜は、親水性被覆溶液を含む別の浴44に導入され得る。被覆の方法は
、膜を被覆溶液に浸すことに限定されないが、膜への、湿潤剤の噴霧または他の
形態での塗布をまた含む。
After the membrane has dried, it should be further treated by coating the surface of the membrane with a wetting agent to render it hydrophilic. After drying, as further shown in FIG. 2, the membrane can be introduced into another bath 44 containing the hydrophilic coating solution. The method of coating is not limited to dipping the film in the coating solution, but also includes spraying or otherwise applying a wetting agent to the film.

【0023】 好ましい実施態様において、湿潤剤は、水およびイソプロピルアルコールの溶
液に溶解されたポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコールは、けん化
されたポリビニルアセテートから誘導される。(けん化は、エステルを加水分解
するプロセスを指す)。ポリビニルアルコールは、けん化度に基づいて、種々の
等級が利用可能である。本発明のPVDF膜において、少なくとも約40%のけ
ん化度を有するポリビニルアルコールが使用され得る。しかし、高いけん化度、
例えば、80%よりも高いけん化度を有するポリビニルアルコールが、好ましい
In a preferred embodiment, the wetting agent is polyvinyl alcohol dissolved in a solution of water and isopropyl alcohol. Polyvinyl alcohol is derived from saponified polyvinyl acetate. (Saponification refers to the process of hydrolyzing an ester). Polyvinyl alcohol is available in various grades based on the degree of saponification. Polyvinyl alcohol having a degree of saponification of at least about 40% may be used in the PVDF membrane of the present invention. However, the high degree of saponification,
For example, polyvinyl alcohol having a saponification degree higher than 80% is preferable.

【0024】 浸漬コーティングにおいて、ポリビニルアルコール被覆溶液が、以下のように
調製され得る。高くけん化されたポリビニルアルコールが、熱水(例えば、約9
0℃の温度を有する水)に、典型的に溶解される。次いで、溶解されたポリビニ
ルアルコールを、別のアルコールとさらに混合し、被覆溶液を提供する。1つの
実施態様において、この被覆溶液は、約20〜80%の水および20〜80%の
他のアルコール、より好ましくは、40〜60%の水および40〜60%の他の
アルコールを含む。被覆溶液のための1つの特に有用なアルコールは、イソプロ
ピルアルコールである。他の単純なアルコール(例えば、メタノール)がまた、
適切であり得る。さらに好ましい実施態様において、被覆溶液は、約50%の水
および50%のイソプロピルアルコールを含み得る。ポリビニルアルコールが、
溶液に溶解され、約0.1重量%〜10重量%のポリビニルアルコールを有する
被覆溶液を提供する。好ましくは、被覆溶液におけるポリビニルアルコールの濃
度は、約1〜10重量%、より好ましくは、約1〜2重量%である。
In dip coating, a polyvinyl alcohol coating solution can be prepared as follows. Highly saponified polyvinyl alcohol is converted into hot water (for example, about 9
Water) having a temperature of 0 ° C.). The dissolved polyvinyl alcohol is then further mixed with another alcohol to provide the coating solution. In one embodiment, the coating solution comprises about 20-80% water and 20-80% other alcohol, more preferably 40-60% water and 40-60% other alcohol. One particularly useful alcohol for the coating solution is isopropyl alcohol. Other simple alcohols (eg methanol) are also
May be appropriate. In a more preferred embodiment, the coating solution may include about 50% water and 50% isopropyl alcohol. Polyvinyl alcohol
A coating solution is provided that has about 0.1% to 10% by weight polyvinyl alcohol dissolved in the solution. Preferably, the concentration of polyvinyl alcohol in the coating solution is about 1-10% by weight, more preferably about 1-2% by weight.

【0025】 別に実施態様において、より低くけん化されたポリビニルアルコールが使用さ
れ得る(例えば、少なくとも約40%で、約80%未満のけん化度を有するポリ
ビニルアルコール)。この実施態様において、ポリビニルアルコールは、最初に
イソプロピルアルコールのようなアルコールに溶解され得る。水が、上記の水/
アルコール比に達するまで、添加され得る。あるいは、より低くけん化されたポ
リビニルアルコールは、アルコールおよび水の混合物に溶解され得る。
In another embodiment, lower saponified polyvinyl alcohol may be used (eg, polyvinyl alcohol having a degree of saponification of at least about 40% and less than about 80%). In this embodiment, the polyvinyl alcohol may first be dissolved in an alcohol such as isopropyl alcohol. Water is the above water /
It can be added until the alcohol ratio is reached. Alternatively, the lower saponified polyvinyl alcohol can be dissolved in a mixture of alcohol and water.

【0026】 ここで、図2に示される膜を作製する方法に戻って、次いで、乾燥膜が、ポリ
ビニルアルコールを含む被覆溶液に浸漬される。図2に一般に示されるように、
被覆溶液浴44に入る場所で、膜は、ローラと接触しないことが好ましい。すな
わち、被覆溶液浴44中の液体45のレベルは、この膜がローラ36と接触しな
い場所で浴44に入るようなレベルであることが、好ましい。このことは、被覆
溶液による空気のより良い除去を可能にし、これによって膜の改善された、およ
び/またはより均一な湿潤が生じる。
Now returning to the method of making the membrane shown in FIG. 2, the dry membrane is then immersed in a coating solution containing polyvinyl alcohol. As generally shown in FIG.
Where it enters the coating solution bath 44, the membrane preferably does not contact the rollers. That is, the level of liquid 45 in coating solution bath 44 is preferably such that the film enters bath 44 where the film does not contact roller 36. This allows for better removal of air by the coating solution, which results in improved and / or more uniform wetting of the membrane.

【0027】 その後、この膜は、オーブン48などの別の乾燥装置内でさらに乾燥され得、
このオーブン48は、湿潤前のPVDF膜に関して上で述べたように、この膜を
乾燥させる。乾燥後、この膜は(その所望の幅に)切断され得、そして巻取りロ
ール50に蓄積され得る。この膜は、必要に応じて、より短い長さまたは幅に、
さらに切断され得る。
The membrane can then be further dried in another drying device such as an oven 48,
The oven 48 dries the membrane as described above for the PVDF membrane before wetting. After drying, the film can be cut (to its desired width) and accumulated on take-up roll 50. This membrane is available in shorter lengths or widths,
It can be further cut.

【0028】 本発明に従って作製される膜は、多数の異なる用途を有し得る。例えば、本発
明の膜は、成分または粒子が、それが懸濁される液体から分離されなければなら
ない場合にいつでも、使用され得る。1つの特定の実施態様においては、本発明
に従って作製された膜は、血液などの生物学的流体をその成分に分離するための
、使い捨て可能な処理セットにおいて使用され得る。例えば、全血をこの膜に通
して、この全血を、一方で血漿に、そして他方で濃縮血球(赤血球および白血球
など)に、分離し得る。本発明の膜と共に使用され得る、分離デバイスまたは分
離器の例を、以下にさらに詳細に記載する。しかし、この分離デバイスは、この
膜の可能な使用のほんの1例であり、そして以下の記載のいずれも、このような
デバイスと共に使用する本発明を限定するとは解釈されるべきではない。実際に
、本発明に従って作製される膜は、実験室または産業の環境において使用され得
、ここでこの膜は、1回使用には限定されず、むしろ繰り返し使用され得る。
Membranes made in accordance with the present invention can have many different applications. For example, the membranes of the present invention can be used whenever a component or particle has to be separated from the liquid in which it is suspended. In one particular embodiment, membranes made in accordance with the present invention can be used in a disposable processing set for separating biological fluids such as blood into its components. For example, whole blood can be passed through the membrane to separate it into plasma on the one hand and concentrated blood cells (such as red blood cells and white blood cells) on the other hand. Examples of separation devices or separators that can be used with the membranes of the invention are described in further detail below. However, this separation device is only one example of a possible use for this membrane, and none of the following description should be construed as limiting the invention for use with such devices. Indeed, the membranes made according to the invention may be used in a laboratory or industrial environment, where the membrane is not limited to single use but rather may be used repeatedly.

【0029】 本発明に従って作製されるPVDF膜を含む、分離器60を、図3に示す。分
離器60は、典型的に、全血を血漿および濃縮血球に分離するためのデバイス(
例えば、Baxter Healthcare Corporationにより
市販されるAutopheresis−C(登録商標)血漿瀉血デバイス)と共
同して使用される、使い捨て可能な流体処理器の一部である。この血漿瀉血デバ
イス(分離器60を含む)の構造および操作は、米国特許第5,194,145
号(本明細書中に参考として援用され、そして詳細な記載は本明細書では繰り返
さない)に詳細に記載される。
A separator 60 including a PVDF membrane made in accordance with the present invention is shown in FIG. Separator 60 is typically a device for separating whole blood into plasma and concentrated blood cells (
For example, part of a disposable fluid processor used in conjunction with the Autopheresis-C® plasmapheresis device marketed by Baxter Healthcare Corporation. The construction and operation of this plasmapheresis device (including separator 60) is described in US Pat. No. 5,194,145.
No., which is hereby incorporated by reference and the detailed description is not repeated here.

【0030】 しかし、簡単に言えば、図3に示すように、分離器60は、ほぼ円柱状の内面
70を規定する、ハウジング66を備える。このハウジングは、流体入口72、
第一出口74および第二出口76を有する。ほぼ円柱状の外面を有する、ロータ
78が、ハウジング内に回転可能に設置され、このときロータの外面が、ハウジ
ングの内面と間隔を空けて、これらの間に小さな間隙82を規定する。本発明の
膜10が、このロータに設置され、ここでこの膜が、ロータ78とハウジング6
6との間に位置する間隙82に面する。この膜は、ロータの表面の間隔を空けた
一連の支持リブ86の頂部に載置される。これらの隆起した支持リブは、この膜
を支持し、そして膜10を通過する濾液を収集するためのチャネルを形成する。
Briefly, however, as shown in FIG. 3, the separator 60 comprises a housing 66 that defines a generally cylindrical inner surface 70. The housing includes a fluid inlet 72,
It has a first outlet 74 and a second outlet 76. A rotor 78, having a generally cylindrical outer surface, is rotatably mounted within the housing, the outer surface of the rotor being spaced from the inner surface of the housing to define a small gap 82 therebetween. The membrane 10 of the present invention is installed on this rotor, where it is the rotor 78 and the housing 6.
Facing the gap 82 located between the two. This membrane rests on top of a series of spaced support ribs 86 on the surface of the rotor. These raised support ribs support the membrane and form channels for collecting the filtrate passing through the membrane 10.

【0031】 この膜は、図3においてはロータの表面に示されるが、代替的に、この膜は、
ハウジングのほぼ円柱形の内面に設置され得る。この場合には、ハウジングの表
面が同様に隆起リブを有して濾過膜を支持し得、そしてこの膜を通過する濾液を
収集する。
The membrane is shown on the surface of the rotor in FIG. 3, but alternatively the membrane is
It can be mounted on the substantially cylindrical inner surface of the housing. In this case, the surface of the housing may also have raised ribs to support the filtration membrane and collect the filtrate that passes through the membrane.

【0032】 図3に示す分離器60においては、生物学的懸濁液または血液などの流体は、
入口72を通して導入され、そしてロータ78の外面とハウジング66の内面と
の間の間隙82を通って流れる。この間隙の通過の間に、ロータの高速回転によ
ってテイラー渦の形態で乱流が生じ、これによってこの膜が一掃され、凝固した
細胞または細片がなくなる。血漿瀉血デバイスの、フロー制御ポンプにより生じ
る相当の膜通過圧に補助されて、血液からの血漿は、膜10を通過し、そして間
隔を空けた隆起リブ間に規定されるチャネル内に、収集される。この血漿は、こ
のチャネルを流れて収集マニホルドに入り、そして第一出口74を通過する。こ
の流体または懸濁液の残りの部分(例えば、濃縮血球)は、第二出口76を通っ
てハウジングから回収される。
In the separator 60 shown in FIG. 3, a fluid such as biological suspension or blood is
It is introduced through inlet 72 and flows through a gap 82 between the outer surface of rotor 78 and the inner surface of housing 66. During the passage through this gap, the high speed rotation of the rotor causes turbulence in the form of Taylor vortices, which clears the membrane and eliminates coagulated cells or debris. Assisted by the appreciable transmembrane pressure generated by the flow control pump of the plasmapheresis device, plasma from the blood passes through the membrane 10 and is collected in the channel defined between the spaced apart raised ribs. It The plasma flows through the channel into the collection manifold and passes through the first outlet 74. The remaining portion of the fluid or suspension (eg, concentrated blood cells) is collected from the housing through the second outlet 76.

【0033】 本発明に従って作製される膜、すなわち、PVDF膜をポリビニルアルコール
で被覆することによって親水性にされたPVDF膜は、これらの膜が生物学的流
体(血液など)と生物学的に適合性である点で、実質的に上に記載したように、
血液の処理において有用である。本発明の膜は、特に、上に記載の種類のロータ
への音波溶接に、非常に適している。現在理解されるように、PVDFは、音波
溶接の間に、このようなロータの作製に代表的に使用されるアクリル材料と、ア
ロイを形成し得る。このことにより、膜のロータに対する改善された接着を提供
し、その結果、この分離器の品質および信頼性が改善され、そしてスクラップ率
が減少する。
Membranes made according to the present invention, ie PVDF membranes rendered hydrophilic by coating the PVDF membranes with polyvinyl alcohol, are those membranes that are biocompatible with biological fluids (such as blood). In terms of sex, substantially as described above,
Useful in treating blood. The membranes of the invention are particularly well suited for sonic welding to rotors of the type described above. As is now understood, PVDF can form alloys during sonic welding with the acrylic materials typically used to make such rotors. This provides improved adhesion of the membrane to the rotor resulting in improved quality and reliability of the separator and reduced scrap rate.

【0034】 本発明の膜は、γ線放射または電子線放射などの放射線滅菌によって、滅菌可
能である。本発明に従って作製されるPVDF膜のさらなる利点は、特に全血か
ら血漿を分離するために使用される際に、補体および血小板の活性が比較的最小
となることである。
The membranes of the present invention can be sterilized by radiation sterilization such as gamma or electron beam radiation. A further advantage of PVDF membranes made in accordance with the present invention is that complement and platelet activity is relatively minimal, especially when used to separate plasma from whole blood.

【0035】 補体は、血漿中に見られる天然に存在する可溶性タンパク質であり、免疫防御
を提供する。これらが身体中を循環し、抗原への曝露の際に、および/または組
織損傷に応答して、活性化される。しかし、いくつかの例においては、補体は、
活性化抗原の非存在下で(例えば、血液の処理の際に使用される機器との接触な
どによって)活性化され得る。これらの補体はヒトにおける免疫応答に必須であ
るので、血液処理の間の補体の活性化は、最小に維持されることが望ましい。
Complement is a naturally occurring soluble protein found in plasma that provides immune protection. They circulate throughout the body and are activated upon exposure to antigen and / or in response to tissue damage. However, in some cases, complement is
It can be activated in the absence of activated antigen (eg, by contact with equipment used in processing blood). Since these complements are essential for the immune response in humans, it is desirable that complement activation during blood processing be maintained to a minimum.

【0036】 血小板は、これらが血餅の形成を補助し、過剰の出血を防止する点で、損傷し
た身体組織の修復において必須である。しかし、血小板もまた、血液の処理の際
に使用される機器(血液成分を分離するために使用される膜を含む)との接触に
よって活性化され得る。従って、血小板の活性化もまた、最小に維持されること
が、望ましい。
Platelets are essential in the repair of damaged body tissue in that they help clot formation and prevent excessive bleeding. However, platelets can also be activated by contact with equipment used in the processing of blood, including the membranes used to separate blood components. Therefore, it is desirable that platelet activation also be kept to a minimum.

【0037】 実質的に上に記載した種類の血液分離器(Autopheresis C(登
録商標)と共に使用されるPlasmacell−C(登録商標)分離チャンバ
、どちらもBaxter Healthcare Corporation、D
eerfield、ILから入手可能)を使用して、全血をドナーから収集し、
2種の異なる抗凝固剤(クエン酸ナトリウムおよびACD−A)に入れた。この
血液を、血漿および濃縮血球に分離した。このドナーの血液のサンプルを、分離
手順の前後に採取した。収集された血漿および濃縮血球(CCC)のサンプルも
また、採取した。これらのサンプルを、補体の活性化および血小板の活性化につ
いて、アッセイした。
A blood separator of substantially the type described above (Plasmacell-C® separation chamber used with Autopheresis C®, both Baxter Healthcare Corporation, D
eerfield, available from IL), whole blood was collected from the donor,
Placed in two different anticoagulants (sodium citrate and ACD-A). This blood was separated into plasma and concentrated blood cells. Samples of blood from this donor were taken before and after the separation procedure. Collected plasma and concentrated blood cell (CCC) samples were also collected. These samples were assayed for complement activation and platelet activation.

【0038】 これらのアッセイの結果を、以下の表1および2に示す。[0038]   The results of these assays are shown in Tables 1 and 2 below.

【0039】[0039]

【表1】 表1に示すように、上述のような血液の処理の結果として、いくらかの補体は
活性化されたものの、補体活性化のレベルは一般的に、他の膜および/または材
料において以前に観察されたレベルより低かった。
[Table 1] As shown in Table 1, although some complement was activated as a result of the treatment of blood as described above, the level of complement activation was generally earlier in other membranes and / or materials. It was lower than the level observed.

【0040】 血小板活性化アッセイの結果を、以下の表2に示す。血小板表面のCD62の
存在、ならびに血漿中のβ−トロンボグロブリンおよび血小板第4因子の存在は
、血小板活性化の証拠である。
The results of the platelet activation assay are shown in Table 2 below. The presence of CD62 on the surface of platelets, and the presence of β-thromboglobulin and platelet factor 4 in plasma is evidence of platelet activation.

【0041】[0041]

【表2】 表2に示すように、本発明の膜を使用して血液処理すると、いくらかの血小板
は活性化されたものの、血漿成分中での血小板活性化のレベルは、手順前および
手順後のレベルに匹敵し、このことは、さらなる血小板活性化が、この装置およ
び/または手順によって引き起こされなかったことを示す。
[Table 2] As shown in Table 2, blood treatment using the membranes of the present invention resulted in levels of platelet activation in plasma components comparable to pre- and post-procedure levels, although some platelets were activated. However, this indicates that no further platelet activation was triggered by this device and / or procedure.

【0042】 本発明の膜を、一回使用の使い捨て可能な、血液および血液成分のための処理
セットの観点でその一部として上に記載したが、本発明の膜はまた、膜が再使用
可能であることが所望される他の環境においても、使用され得る。例えば、本発
明に従って作製された膜は、繰返し使用した後でさえも、親水性のままであるこ
とが、観察された。換言すれば、本発明の膜は、このような使用の後、および乾
燥後に「再湿潤」され得る。本明細書中で使用する場合には、「再湿潤」または
「再湿潤性」とは、先に湿潤されて乾燥された膜が、接触する水性液体を、約1
分未満で実質的に(すなわち、乾燥スポットの存在が全くなしに)吸収する能力
を表す。
Although the membranes of the present invention have been described above as part thereof in terms of a single-use, disposable, treatment set for blood and blood components, the membranes of the present invention are also reusable. It can also be used in other environments where it is desired to be possible. For example, it was observed that membranes made in accordance with the present invention remained hydrophilic even after repeated use. In other words, the membranes of the present invention can be "rewet" after such use and after drying. As used herein, "rewet" or "rewettable" refers to about 1% of the aqueous liquid with which the previously moistened and dried membrane comes into contact.
It represents the ability to absorb substantially (ie, in the absence of any dry spots) in less than a minute.

【0043】 さらに、本発明の膜は、たとえこの膜が「架橋していない」としても、親水性
のままである。小量の架橋がこの膜の製造の間に生じ得ることが可能であるもの
の、このような最小かつ付随的な架橋は、「架橋していない」という用語が本明
細書中で使用される場合の意味の範囲内であることが、理解される。
Furthermore, the membranes of the present invention remain hydrophilic, even if the membranes are “non-crosslinked”. Although it is possible that a small amount of cross-linking may occur during the manufacture of the membrane, such minimal and incidental cross-linking is when the term "non-cross-linked" is used herein. It is understood to be within the meaning of.

【0044】 本発明に従って作製される膜を、水性液体で湿潤させ、乾燥し、そして再湿潤
させて、このような膜の再湿潤性を実証した。これらの試験およびその結果を、
以下に記載する。
Membranes made in accordance with the present invention were wetted with an aqueous liquid, dried and rewet to demonstrate the rewetability of such membranes. These tests and their results
It is described below.

【0045】 (実施例1) 上述の様式で1%PVOHで処理したPVDF膜を、Gelman濾過漏斗に
入れ、そして約600mlの室温の水を、この膜に通した。次いで、この膜を7
0℃で約5分間乾燥し、次いで0.9%生理食塩水と接触させた。この膜がすぐ
に再湿潤することが観察された。次いで、この同じ膜を再度漏斗に入れ、そして
約800mlの40℃の水を、この膜を通して濾過した。この膜を乾燥し、そし
て乾燥後、0.9%生理食塩水に接触させた。この膜がすぐに再湿潤することが
観察された。
Example 1 A PVDF membrane treated with 1% PVOH in the manner described above was placed in a Gelman filter funnel and about 600 ml of room temperature water was passed through the membrane. Then, this membrane is
It was dried at 0 ° C. for about 5 minutes and then contacted with 0.9% saline. It was observed that the membrane rewet immediately. The same membrane was then placed in the funnel again and about 800 ml of 40 ° C. water was filtered through the membrane. The membrane was dried and after drying contacted with 0.9% saline. It was observed that the membrane rewet immediately.

【0046】 (実施例2) 実質的に上述のように作製した膜のサンプルを、約800mlの水で満たした
ビーカーに入れた。これらのビーカーをホットプレート上に置き、そして加熱し
て水を沸騰させた。マグネティックスターラーバーを、4つの膜サンプルと共に
この水の中に入れた。1.5時間の沸騰の後に、これらの膜を乾燥させた。乾燥
後、室温の水をこの膜に通した。次いで、これらの膜を、50℃で約1時間、再
度乾燥させ、次いで再度室温の水と接触させた。煮沸し、乾燥させた膜が、約5
秒以内で再湿潤することが観察された。
Example 2 A sample of a membrane made substantially as described above was placed in a beaker filled with about 800 ml of water. These beakers were placed on a hot plate and heated to bring the water to a boil. A magnetic stir bar was placed in this water with four membrane samples. After boiling for 1.5 hours, the membranes were dried. After drying, room temperature water was passed through the membrane. The membranes were then dried again at 50 ° C. for about 1 hour and then again contacted with room temperature water. Boiled and dried film is about 5
It was observed to rewet within seconds.

【0047】 従って、このような膜を熱水中で煮沸し、そして乾燥させた後でさえも、これ
らの膜はその親水性特性を維持し、そして膜として再使用可能であった。このこ
とは、上述の同じプロセスによって調製されたが他の既知の湿潤剤(例えば、ポ
リエチレングリコール(PEG))で処理された、PVDF膜とは対照的である
。5%PEG被覆溶液(水およびイソプロピルアルコールに溶解)で親水性にし
たPVDF膜は、最初には湿潤したが、乾燥後には再湿潤しなかった。
Thus, even after such membranes were boiled in hot water and dried, these membranes retained their hydrophilic properties and were reusable as membranes. This is in contrast to PVDF membranes prepared by the same process described above but treated with other known wetting agents such as polyethylene glycol (PEG). PVDF membranes made hydrophilic with 5% PEG coating solution (dissolved in water and isopropyl alcohol) wet initially but not rewet after drying.

【0048】 本発明を、好ましい実施態様に関して記載した。しかし、膜およびこれらの膜
を作製する方法の様々な改変が、上記添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範
囲から逸脱することなく可能であることが、理解される。
The invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, it is understood that various modifications of the membranes and the methods of making these membranes are possible without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、本発明を具体化する、内部支持体を有さない膜の断面図である。[Figure 1]   FIG. 1 is a cross-sectional view of a membrane without an internal support embodying the present invention.

【図1A】 図1Aは、本発明を具体化する、内部支持体を有する別の膜の断面図である。FIG. 1A   FIG. 1A is a cross-sectional view of another membrane embodying the invention and having an internal support.

【図2】 図2は、本発明に従って、PVDF膜を作製する方法を示す図である。[Fig. 2]   FIG. 2 is a diagram showing a method for producing a PVDF membrane according to the present invention.

【図3】 図3は、本発明を具体化する、PVDF膜を組み込んだ分離デバイスの斜視図
であり、このデバイスの一部分が、デバイス内部を示すために切り取られている
FIG. 3 is a perspective view of a separation device incorporating a PVDF membrane, embodying the present invention, with a portion of the device cut away to show the interior of the device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボッグス, ダニエル アール. アメリカ合衆国 イリノイ 60044, レ イク ブラフ, エヌ. ウァーキガン ロード ナンバー118 30039 (72)発明者 ポーリー, ロビン ジー. アメリカ合衆国 イリノイ 60046, レ イク ビラ, ダブリュー. グランド アベニュー 24866 (72)発明者 モイ, ボニー アメリカ合衆国 イリノイ 60030, グ レイズレイク, カントリー ドライブ 1908, アパートメント 204 Fターム(参考) 4C077 AA12 BB02 EE01 HH03 JJ03 KK11 LL02 4D006 GA06 HA21 KC21 MA03 MA09 MA10 MA22 MA25 MB09 MB19 MC29X MC33X NA10 NA46 NA64 PB09 PB42 PB43 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Boggs, Daniel Earl.             United States Illinois 60044, Les             Iku Bluff, N. Walkan             Road number 118 30039 (72) Inventor Pauly, Robin G.             United States Illinois 60046, Les             Ikubira, W. ground             Avenue 24866 (72) Inventor Moi, Bonnie             United States Illinois 60030, Gu             Rays Lake, Country Drive             1908, apartment 204 F-term (reference) 4C077 AA12 BB02 EE01 HH03 JJ03                       KK11 LL02                 4D006 GA06 HA21 KC21 MA03 MA09                       MA10 MA22 MA25 MB09 MB19                       MC29X MC33X NA10 NA46                       NA64 PB09 PB42 PB43

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 細孔性膜であって、以下: ポリビニリデンジフルオリドの多孔性層;および 該ポリビニリデンジフルオリドを親水性にするに十分な、該ポリビニリデンジ
フルオリドの多孔性層上のポリビニルアルコール被覆; を備え、ここで、該膜が、乾燥後に水性液体によって再湿潤性であり、そして架
橋しておらず、さらに強アルカリ溶液に接触されていない、細孔性膜。
1. A porous membrane comprising: a porous layer of polyvinylidene difluoride; and on a porous layer of polyvinylidene difluoride sufficient to render the polyvinylidene difluoride hydrophilic. A polyvinyl alcohol coating, wherein the membrane is rewettable by an aqueous liquid after drying and is not crosslinked and has not been contacted with a strong alkaline solution.
【請求項2】 前記膜が、少なくとも約40℃の温度を有する水性液体と接
触した後に、再湿潤性である、請求項1に記載の膜。
2. The membrane of claim 1, wherein the membrane is rewettable after contact with an aqueous liquid having a temperature of at least about 40 ° C.
【請求項3】 前記膜が、約100℃の温度を有する水性液体と接触した後
に、再湿潤性である、請求項1に記載の膜。
3. The membrane of claim 1, wherein the membrane is rewettable after contact with an aqueous liquid having a temperature of about 100 ° C.
【請求項4】 前記水性液体が水である、請求項1に記載の膜。4. The membrane according to claim 1, wherein the aqueous liquid is water. 【請求項5】 前記ポリビニルアルコール被覆が、水とアルコールとの混合
物に溶解した、1〜2重量%のポリビニルアルコールの溶液から作製される、請
求項1に記載の膜。
5. The membrane of claim 1, wherein the polyvinyl alcohol coating is made from a solution of 1-2% by weight polyvinyl alcohol dissolved in a mixture of water and alcohol.
【請求項6】 前記ポリビニルアルコールが、少なくとも約40%のけん化
度を有するポリ酢酸ビニルから誘導される、請求項1に記載の膜。
6. The membrane of claim 1, wherein the polyvinyl alcohol is derived from polyvinyl acetate having a degree of saponification of at least about 40%.
【請求項7】 前記けん化度が約80〜100%である、請求項6に記載の
膜。
7. The membrane of claim 6, wherein the degree of saponification is about 80-100%.
【請求項8】 前記ポリビニルアルコールが溶解される前記アルコールが、
イソプロピルアルコールを含む、請求項5に記載の膜。
8. The alcohol in which the polyvinyl alcohol is dissolved is:
The membrane according to claim 5, comprising isopropyl alcohol.
【請求項9】 被覆用の前記溶液が、約20〜80重量%の水および約20
〜80重量%のイソプロピルアルコールを含有する、請求項8に記載の膜。
9. The coating solution comprises about 20-80% by weight water and about 20%.
9. The membrane of claim 8 containing .about.80 wt% isopropyl alcohol.
【請求項10】 前記膜の見かけの細孔径が、約0.8μm以上である、請
求項1に記載の膜。
10. The membrane of claim 1, wherein the apparent pore size of the membrane is about 0.8 μm or greater.
【請求項11】 前記ポリビニリデンジフルオリドの層が、多孔性材料の層
によって支持されている、請求項1に記載の膜。
11. The membrane of claim 1, wherein the layer of polyvinylidene difluoride is supported by a layer of porous material.
【請求項12】 前記多孔性材料がポリエステルメッシュを含む、請求項1
1に記載の膜。
12. The porous material comprises a polyester mesh.
The membrane according to 1.
【請求項13】 細孔性の、架橋していない、再湿潤性の、親水性ポリビニ
リデンジフルオリド(PVDF)膜を作製するための方法であって、以下: a) 多孔性の、乾燥した疎水性PVDF膜を提供する工程;ならびに b) 該膜を、水とアルコールとの溶液に溶解した0.1〜10重量%のポリ
ビニルアルコールの被覆溶液と接触させる工程、 を包含する、方法。
13. A method for making a porous, non-crosslinked, rewettable, hydrophilic polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane, comprising: a) porous, dried. Providing a hydrophobic PVDF membrane; and b) contacting the membrane with a coating solution of 0.1-10 wt% polyvinyl alcohol dissolved in a solution of water and alcohol.
【請求項14】 ポリビニルアルコールを水に溶解し、その後、該水に溶解
したポリビニルアルコールにアルコールを添加することによって、前記被覆溶液
を提供する工程を包含する、請求項13に記載の方法。
14. The method of claim 13 including the step of providing the coating solution by dissolving polyvinyl alcohol in water and then adding alcohol to the polyvinyl alcohol dissolved in the water.
【請求項15】 前記ポリビニルアルコールを、約20〜80%の水および
約20〜80%のイソプロピルアルコールを含有する溶液に溶解する工程を包含
する、請求項13に記載の方法。
15. The method of claim 13, comprising dissolving the polyvinyl alcohol in a solution containing about 20-80% water and about 20-80% isopropyl alcohol.
【請求項16】 前記被覆溶液が、約1重量%のポリビニルアルコールを含
有する、請求項13に記載の方法。
16. The method of claim 13, wherein the coating solution contains about 1% by weight polyvinyl alcohol.
【請求項17】 少なくとも80%のけん化度を有するポリビニルアルコー
ルを提供する工程、および該ポリビニルアルコールを水溶液に溶解する工程を包
含する、請求項13に記載の方法。
17. The method of claim 13 comprising providing polyvinyl alcohol having a degree of saponification of at least 80%, and dissolving the polyvinyl alcohol in an aqueous solution.
【請求項18】 前記水溶液の温度が約90℃である、請求項17に記載の
方法。
18. The method of claim 17, wherein the temperature of the aqueous solution is about 90 ° C.
【請求項19】 前記接触させる工程が、前記膜を前記被覆溶液の浴に通す
ことによって実施される、請求項13に記載の方法。
19. The method of claim 13, wherein the contacting step is performed by passing the membrane through a bath of the coating solution.
【請求項20】 請求項13に記載の方法に従って作製された、細孔性膜。20. A porous membrane made according to the method of claim 13. 【請求項21】 生物学的流体を2種以上の成分に分離するための装置であ
って、以下: ハウジングであって、流体チャンバを規定する内壁、ならびに流体入口および
少なくとも1つの流体出口を有し、該入口および出口が、該チャンバと連絡する
、ハウジング; 該チャンバ内に配置される、ロータ;ならびに 該内壁上または該ロータ上のいずれかに配置される、細孔性膜であって、該細
孔性膜は、ポリビニリデンジフルオリドの多孔性層、および該多孔性層の上のポ
リビニルアルコール被覆から構成され、該ポリビニルアルコール被覆は、該ポリ
ビニリデンフルオリド層を親水性にするに十分である、細孔性膜、 を備える、装置。
21. An apparatus for separating a biological fluid into two or more components comprising: a housing having an inner wall defining a fluid chamber, and a fluid inlet and at least one fluid outlet. A housing having the inlet and the outlet in communication with the chamber; a rotor disposed within the chamber; and a porous membrane disposed either on the inner wall or on the rotor, The porous membrane comprises a porous layer of polyvinylidene difluoride and a polyvinyl alcohol coating on the porous layer, the polyvinyl alcohol coating being sufficient to render the polyvinylidene fluoride layer hydrophilic. A device comprising a porous membrane.
【請求項22】 前記膜が前記ロータに音波溶接されている、請求項21に
記載の装置。
22. The apparatus of claim 21, wherein the membrane is sonic welded to the rotor.
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