JP2006257397A - Aromatic polyamide porous film - Google Patents

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雅則 末岡
Kenta Nishihara
健太 西原
Akimitsu Tsukuda
佃  明光
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aromatic polyamide porous film which can be satisfactorily used as a film for the blood treatment and in which not only the adsorption of a protein is uniformly suppressed through the whole film, but also the elution of a hydrophilic polymer can be suppressed. <P>SOLUTION: This aromatic polyamide porous film comprises an aromatic polyamide polymer and one or more polymers having a hydrophilic segment, wherein the amount of the polymer having a hydrophilic segment is 2 to 50% by weight relative to the amount of the aromatic polyamide polymer and the polymer forming the porous film takes a three-dimensional network structure. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、タンパク質吸着の抑制された芳香族ポリアミド多孔性フィルムに関するものであり、抗体、酵素等の分離、濃縮や血液浄化膜、血漿分離膜、透析膜、濾過膜、濾過透析膜等の血液処理用膜として好適に使用できる。また、水蒸気選択透過膜としても好適に使用できる。   The present invention relates to an aromatic polyamide porous film in which protein adsorption is suppressed, and blood such as antibody, enzyme separation, concentration, blood purification membrane, plasma separation membrane, dialysis membrane, filtration membrane, filtration dialysis membrane, etc. It can be suitably used as a treatment film. Moreover, it can be suitably used as a water vapor selective permeable membrane.

抗体、酵素等の分離、濃縮や血液透析、血液フィルター等の血液浄化用として、従来ポリスルホン系ポリマーの平膜や中空糸膜が使用されている。このような場合、ポリスルホン自体は疎水性であり、血液中の血小板や血球等、タンパク質が吸着しやすいという欠点を有している。このため、血液適合性を付与するためにポリビニルピロリドン等の親水性セグメントを有するポリマー(以下、親水性ポリマーと表記する)をブレンドまたはブロック共重合して用いられている。このような例が、例えば、特許文献1〜4に記載されている。   Conventionally, flat membranes and hollow fiber membranes of polysulfone-based polymers have been used for blood purification such as separation and concentration of antibodies and enzymes, hemodialysis and blood filters. In such a case, polysulfone itself is hydrophobic and has a defect that proteins such as platelets and blood cells in blood are easily adsorbed. For this reason, in order to impart blood compatibility, a polymer having a hydrophilic segment such as polyvinylpyrrolidone (hereinafter referred to as a hydrophilic polymer) is used by blending or block copolymerizing. Such examples are described in Patent Documents 1 to 4, for example.

しかし、疎水性であるポリスルホン系ポリマーと親水性ポリマーは、元来相溶性が良くないため、親水性ポリマーのポリスルホン系ポリマー中での分散状態が不均一になり、局部的に疎水性の高い部分が生じ、その部分がタンパク質の吸着を起こしやすくなることがあった。   However, since the polysulfone polymer and the hydrophilic polymer that are hydrophobic are originally not compatible, the dispersion state of the hydrophilic polymer in the polysulfone polymer becomes non-uniform, resulting in a locally highly hydrophobic portion. May occur, and the portion may easily cause protein adsorption.

また、相溶性が悪いことにより、長期間使用した場合や高温で使用した場合、親水性ポリマーが濾液中に溶出することがあった。これを防ぐためにガンマ線により親水性ポリマーを架橋化させる方法が特許文献5及び6に開示されている。しかし、この方法では、製造工程が増えてコストアップにつながる。   Further, due to the poor compatibility, the hydrophilic polymer may be eluted in the filtrate when used for a long period of time or at a high temperature. In order to prevent this, Patent Documents 5 and 6 disclose a method of crosslinking a hydrophilic polymer with gamma rays. However, this method increases the number of manufacturing steps and leads to an increase in cost.

更に、分離、濃縮と同時に殺菌、滅菌を行う場合、ポリスルホン系ポリマーでは、耐熱性が不足する場合がある。   Furthermore, when sterilization and sterilization are performed simultaneously with separation and concentration, the heat resistance of the polysulfone polymer may be insufficient.

上記の問題に対して、親水性のアミド基を持つことから親水性ポリマーとの相溶性が良く、かつ耐熱性の高い芳香族ポリアミドポリマーからなる多孔性フィルムが有用と考えられる。この例として、芳香族ポリアミドと他のポリマーをアロイ化した多孔性フィルムが、特許文献7に開示されている。しかし、特許文献7では、吸湿率、湿度膨張係数の小さく、湿度変化に対する寸法安定性の優れた微孔性フィルムを提供することを目的とするものであり、疎水性のポリカーボネートやポリエーテルスルホンをアロイポリマーとして使用している。よって、ポリスルホン系ポリマーと同様に、タンパク質の吸着を起こしやすい問題があった。
特開昭61−9380号公報 特開昭61−238834号公報 特開昭62−201603号公報 特開平2−2862号公報 特開2000−237557号公報 特開2003−260340号公報 特許第2956129号公報
In view of the above problems, a porous film made of an aromatic polyamide polymer having a hydrophilic amide group and having good compatibility with a hydrophilic polymer and high heat resistance is considered useful. As an example, Patent Document 7 discloses a porous film in which an aromatic polyamide and another polymer are alloyed. However, Patent Document 7 aims to provide a microporous film having a small moisture absorption coefficient, a low coefficient of humidity expansion, and excellent dimensional stability against changes in humidity. Used as alloy polymer. Therefore, like the polysulfone polymer, there is a problem that protein is likely to be adsorbed.
Japanese Patent Laid-Open No. 61-9380 Japanese Patent Laid-Open No. 61-238834 JP-A-62-201603 JP-A-2-2862 JP 2000-237557 A JP 2003-260340 A Japanese Patent No. 2956129

本発明は、親水性ポリマーとの相溶性が良く、かつ、耐熱性の高い芳香族ポリアミドポリマーと親水性ポリマーからなる多孔性フィルムであり、タンパク質吸着の抑制された、抗体、酵素等の分離、濃縮や血液浄化膜、血漿分離膜、透析膜、濾過膜、濾過透析膜等の血液処理用膜として好適に使用できる芳香族ポリアミド多孔性フィルムを提供することを目的とする。また、親水性が高いことから水蒸気選択透過膜としても好適に使用できる芳香族ポリアミド多孔性フィルムを提供することを目的とする。   The present invention is a porous film composed of an aromatic polyamide polymer and a hydrophilic polymer, which has good compatibility with a hydrophilic polymer and has high heat resistance, and is capable of separating antibodies, enzymes, etc. with suppressed protein adsorption, It is an object of the present invention to provide an aromatic polyamide porous film that can be suitably used as a blood treatment membrane such as a concentration, blood purification membrane, plasma separation membrane, dialysis membrane, filtration membrane, and filtration dialysis membrane. Another object of the present invention is to provide an aromatic polyamide porous film that can be suitably used as a water vapor selective permeable membrane because of its high hydrophilicity.

上記目的は、芳香族ポリアミドポリマーと、親水性セグメントを有するポリマーとを含み、親水性セグメントを有するポリマーの含有量が芳香族ポリアミドポリマーに対して2〜50重量%であり、かつ、3次元網目構造を有している芳香族ポリアミド多孔性フィルムによって達成される。   The above object includes an aromatic polyamide polymer and a polymer having a hydrophilic segment, the content of the polymer having a hydrophilic segment is 2 to 50% by weight based on the aromatic polyamide polymer, and a three-dimensional network. This is achieved by an aromatic polyamide porous film having a structure.

本発明によれば、フィルム全体に均一にタンパク吸着が抑制され、かつ親水性ポリマーの溶出も抑制可能な、血液処理用膜として好適に使用できる芳香族ポリアミド多孔性フィルムが得られる。更に、耐熱性の高いことから殺菌等も同時に行うことが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aromatic polyamide porous film which can be used suitably as a film | membrane for blood processing which can suppress protein adsorption | suction uniformly to the whole film and can also suppress the elution of a hydrophilic polymer is obtained. Furthermore, since it has high heat resistance, sterilization and the like can be performed at the same time.

ここで、芳香族ポリアミドとしては、例えば、次の式(2)及び/又は式(3)で表される繰り返し単位を有するものが好ましい。
式(2):
Here, as an aromatic polyamide, what has a repeating unit represented, for example by following formula (2) and / or Formula (3) is preferable.
Formula (2):

Figure 2006257397
Figure 2006257397

式(3): Formula (3):

Figure 2006257397
Figure 2006257397

ここで、Ar、Ar、Arの基としては、例えば、 Here, as the group of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , for example,

Figure 2006257397
Figure 2006257397

等が挙げられ、X、Yの基は、−O−、−CH−、−CO−、−CO−、−S−、−SO−、−C(CH−等から選ばれるが、これらに限定されるものではない。 Etc. can be mentioned, X, group Y is, -O -, - CH 2 - , - CO -, - CO 2 -, - S -, - SO 2 -, - C (CH 3) 2 - selected from such However, it is not limited to these.

更に、これら芳香環上の水素原子の一部が、フッ素や臭素、塩素等のハロゲン基(特に塩素)、ニトロ基、メチルやエチル、プロピル等のアルキル基(特にメチル基)、メトキシやエトキシ、プロポキシ等のアルコキシ基等の置換基で置換されているものが、吸湿率を低下させ、湿度変化による寸法変化が小さくなるため好ましい。また、重合体を構成するアミド結合中の水素が他の置換基によって置換されていてもよい。   Furthermore, some of the hydrogen atoms on these aromatic rings are halogen groups such as fluorine, bromine and chlorine (especially chlorine), nitro groups, alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl (especially methyl groups), methoxy and ethoxy, Those substituted with a substituent such as an alkoxy group such as propoxy are preferred because they lower the moisture absorption rate and reduce the dimensional change due to changes in humidity. In addition, hydrogen in the amide bond constituting the polymer may be substituted with another substituent.

本発明に用いられる芳香族ポリアミドは、上記の芳香環がパラ配向性を有しているものが、全芳香環の80モル%以上、より好ましくは90モル%以上を占めていることが好ましい。ここでいうパラ配向性とは、芳香環上主鎖を構成する2価の結合手が互いに同軸または平行にある状態をいう。このパラ配向性が80モル%未満の場合、フィルムの剛性および耐熱性が不十分となる場合がある。更に、芳香族ポリアミドが式(3)で表される繰り返し単位を60モル%以上含有する場合、延伸性及びフィルム物性が特に優れることから好ましい。
式(4):
In the aromatic polyamide used in the present invention, the above aromatic ring having para-orientation preferably accounts for 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the total aromatic ring. Para-orientation here means a state in which the divalent bonds constituting the main chain on the aromatic ring are coaxial or parallel to each other. When this para orientation is less than 80 mol%, the rigidity and heat resistance of the film may be insufficient. Further, when the aromatic polyamide contains 60 mol% or more of the repeating unit represented by the formula (3), it is preferable because the stretchability and the film physical properties are particularly excellent.
Formula (4):

Figure 2006257397
Figure 2006257397

本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、芳香族ポリアミドポリマーと、親水性セグメントを有するポリマー(以下、親水性ポリマーと表記する)を含み、親水性ポリマーの含有量が芳香族ポリアミドポリマーに対して2〜50重量%である。親水性ポリマーの含有量が2重量%未満の場合、フィルム表面へのタンパク質吸着を抑制することができないことがあり、50重量%を超える場合、膜の剛性(ヤング率)が低下して自己支持性が不足したり、耐熱性が低下したりすることがある。タンパク質吸着の抑制とフィルムの剛性・耐熱性をよりバランス良く両立できることから、親水性ポリマーの含有量は5〜40重量%であることがより好ましく、10〜30重量%であることが更に好ましい。親水性ポリマーはフィルム全体に分散して存在しても、フィルムの表面のみに存在しても構わない。親水性ポリマーが表面のみに存在すると、タンパク吸着を抑制する効果を保持しつつ、フィルム中の芳香族ポリアミドの含有量を増やすことができることから、耐熱性などの物性がより向上し好ましい。   The aromatic polyamide porous film of the present invention includes an aromatic polyamide polymer and a polymer having a hydrophilic segment (hereinafter referred to as a hydrophilic polymer), and the content of the hydrophilic polymer is relative to the aromatic polyamide polymer. 2 to 50% by weight. If the content of the hydrophilic polymer is less than 2% by weight, protein adsorption to the film surface may not be suppressed. If the content exceeds 50% by weight, the rigidity (Young's modulus) of the film decreases and self-supporting May be insufficient, or heat resistance may be reduced. Since the suppression of protein adsorption and the rigidity and heat resistance of the film can be achieved in a balanced manner, the content of the hydrophilic polymer is more preferably 5 to 40% by weight, and further preferably 10 to 30% by weight. The hydrophilic polymer may be dispersed throughout the film or may be present only on the surface of the film. The presence of the hydrophilic polymer only on the surface is preferable because the content of the aromatic polyamide in the film can be increased while maintaining the effect of suppressing protein adsorption, and the physical properties such as heat resistance are further improved.

親水性ポリマーの含有量は、親水性ポリマーがフィルム全体に分散して存在する場合、塩化メチレンを用いて親水性ポリマーのみを溶解させた後、溶媒を蒸発させて親水性ポリマーの重量を計量し求めることができる。また、親水性ポリマーが表面のみに存在する場合は、後述するグラフト反応前後の重量変化から親水性ポリマーの含有量を求めることができる。   When the hydrophilic polymer is dispersed throughout the film, the hydrophilic polymer content is determined by dissolving only the hydrophilic polymer using methylene chloride, then evaporating the solvent and weighing the hydrophilic polymer. Can be sought. Further, when the hydrophilic polymer is present only on the surface, the content of the hydrophilic polymer can be determined from the weight change before and after the graft reaction described later.

また、本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、3次元網目構造をとると、フィルムの剛性や耐熱性を保ちつつ、空孔率を上げることができ、不必要な成分を捕獲する空間を広くとることができることから好ましい。本発明でいう3次元網目構造とは、多孔性フィルムを構成するポリマーからなる繊維が、三つ又以上に分岐する交点を持って接合している網目構造が3次元に広がっている構造をいう(図1参照)。他方、3次元網目構造に属さない孔構造としてストレートホールを有する構造(図2参照)、ストレートホールが湾曲あるいは分岐した貫通孔を有する構造(図3参照)及び球状あるいは円盤状の空孔がごく細い経路でつながっている構造(図4参照)が挙げられるが、これらは不必要な成分を捕獲する空間が狭く分画能が低下することがあり好ましくない。   Moreover, when the aromatic polyamide porous film of the present invention has a three-dimensional network structure, the porosity can be increased while maintaining the rigidity and heat resistance of the film, and a space for capturing unnecessary components can be widened. Since it can be taken, it is preferable. The three-dimensional network structure referred to in the present invention refers to a structure in which a network structure in which fibers made of a polymer constituting a porous film are joined together with an intersection that branches into three or more branches in three dimensions (see FIG. 1). On the other hand, a structure having a straight hole (see FIG. 2) as a hole structure not belonging to the three-dimensional network structure (see FIG. 2), a structure having a through hole in which the straight hole is curved or branched (see FIG. 3), and a spherical or discoidal hole A structure connected by a narrow path (see FIG. 4) can be mentioned, but these are not preferable because the space for capturing unnecessary components is narrow and the fractionation ability is lowered.

本発明の親水性ポリマーは式(5)で表される繰り返し単位(本発明で言う親水性セグメントを表す)を有することがタンパク質吸着の抑制効果が高いことから好ましい。
式(5):
It is preferable that the hydrophilic polymer of the present invention has a repeating unit represented by the formula (5) (representing a hydrophilic segment as referred to in the present invention) since the protein adsorption suppressing effect is high.
Formula (5):

Figure 2006257397
Figure 2006257397

特に、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸およびポリビニル硫酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性ポリマーが好ましい。   In particular, at least one hydrophilic polymer selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyallylamine, polyacrylic acid and polyvinyl sulfate is preferable.

また、本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、平膜であることが好ましい。中空糸膜であるとかさ高くなるため、装置が大型化する傾向がある。特に、孔径の異なる膜を重ねて多段階に濾過を行う場合、よりかさ高くなることから、平膜であることが好ましい。   In addition, the aromatic polyamide porous film of the present invention is preferably a flat film. Since the hollow fiber membrane is bulky, the device tends to be large. In particular, when membranes having different pore diameters are stacked and filtered in multiple stages, a flat membrane is preferable because it becomes bulky.

本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、平均孔径が1〜500nmであることが好ましい。平均孔径は分離すべき物質によって適宜調整されるが、1nm未満では濾液を通過させるために高圧をかける必要があり、フィルムが破れることがある。また、500nmを超えるとフィルムの強度が著しく低下することがある。濾液の透過性とフィルムの強度がよりバランス良く両立できることから、平均孔径は3〜300nmであることがより好ましく、5〜100nmであることが更に好ましい。   The aromatic polyamide porous film of the present invention preferably has an average pore diameter of 1 to 500 nm. The average pore diameter is appropriately adjusted depending on the substance to be separated, but if it is less than 1 nm, it is necessary to apply a high pressure to pass the filtrate, and the film may be broken. If it exceeds 500 nm, the strength of the film may be significantly reduced. Since the permeability of the filtrate and the strength of the film can be balanced, the average pore diameter is more preferably 3 to 300 nm, and further preferably 5 to 100 nm.

本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、少なくとも一方向の150℃における熱変形量が2%以下であることが好ましい。2%を超える場合、高温で使用するとフィルムの収縮や膨張によって、孔径が変化し、濾過精度が正確で無くなることがある。下限は0%である。耐熱性がより高くなることから、150℃における熱収縮率が1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることが更に好ましい。   The aromatic polyamide porous film of the present invention preferably has an amount of thermal deformation at 150 ° C. in at least one direction of 2% or less. If it exceeds 2%, the pore size may change due to shrinkage or expansion of the film when used at high temperatures, and the filtration accuracy may not be accurate. The lower limit is 0%. Since heat resistance becomes higher, the thermal shrinkage at 150 ° C. is more preferably 1.5% or less, and further preferably 1.0% or less.

本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、吸湿率が5〜15%であることが好ましい。吸湿率が5%未満では、タンパク質吸着の抑制が不十分になったり、濾液が通りにくくなることがあり、吸湿率が15%を超えると膨潤して、孔径が変化して濾過精度が正確で無くなることがある。   The aromatic polyamide porous film of the present invention preferably has a moisture absorption rate of 5 to 15%. If the moisture absorption rate is less than 5%, the protein adsorption may be insufficiently suppressed or the filtrate may be difficult to pass. If the moisture absorption rate exceeds 15%, it swells, the pore size changes, and the filtration accuracy is accurate. It may disappear.

本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは少なくとも一方向のヤング率が3GPa以上で、かつ、伸度が5%以上であることが好ましい。ヤング率及び伸度が高いことにより、加工時の高張力、張力変動に対抗することができ、生産性が良好となる。これらの特性を満たすためには、前述したように、本発明に用いる芳香族ポリアミドの芳香環がパラ配向性を有しているものを、好ましくは全芳香環の80モル%以上、より好ましくは90モル%以上を占めるようにすることが有効である(生産性が良好となる)。少なくとも一方向のヤング率が4.5GPa以上で、かつ、伸度が10%以上であることがより好ましい。芳香族ポリアミドの一般的な特性からヤング率の上限は15GPa、伸度の上限は60%程度である。   The aromatic polyamide porous film of the present invention preferably has a Young's modulus in at least one direction of 3 GPa or more and an elongation of 5% or more. Since the Young's modulus and elongation are high, it is possible to resist high tension and tension fluctuation during processing, and the productivity is improved. In order to satisfy these characteristics, as described above, the aromatic polyamide used in the present invention has a para-orientation, preferably 80 mol% or more of the total aromatic ring, more preferably It is effective to occupy 90 mol% or more (productivity is improved). More preferably, the Young's modulus in at least one direction is 4.5 GPa or more and the elongation is 10% or more. From the general characteristics of aromatic polyamides, the upper limit of Young's modulus is 15 GPa, and the upper limit of elongation is about 60%.

本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、厚みが2〜100μmであるであることが好ましい。厚みが100μmを超える場合、濾過に時間がかかり、かつロスが多くなることがあり、厚みが2μm未満の場合、フィルムの強度が低下することがある。   The aromatic polyamide porous film of the present invention preferably has a thickness of 2 to 100 μm. When the thickness exceeds 100 μm, it takes time for filtration and loss may increase, and when the thickness is less than 2 μm, the strength of the film may decrease.

次に本発明の芳香族ポリアミド多孔性フィルムの製造方法について、以下説明するが、これに限定されるものではない。   Next, although the manufacturing method of the aromatic polyamide porous film of this invention is demonstrated below, it is not limited to this.

まず芳香族ポリアミドであるが、例えば酸クロライドとジアミンから得る場合には、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性有機極性溶媒中、溶液重合で合成する方法や、水系媒体を使用する界面重合等で合成する方法をとることができる。単量体として酸クロライドとジアミンを使用するとポリマー溶液中で塩化水素が副生するが、これを中和する場合には水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウムなどの無機の中和剤、またエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等の有機の中和剤が使用するとよい。また、イソシアネートとカルボン酸との反応から芳香族ポリアミドを得る場合には、非プロトン性有機極性溶媒中、触媒の存在下で合成することができる。   First, an aromatic polyamide, for example, when it is obtained from acid chloride and diamine, a method of synthesis by solution polymerization in an aprotic organic polar solvent such as N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, or an aqueous medium is used. A method of synthesis by interfacial polymerization or the like to be used can be employed. When acid chloride and diamine are used as monomers, hydrogen chloride is by-produced in the polymer solution. To neutralize this, inorganic neutralizers such as calcium hydroxide, calcium carbonate, lithium carbonate, and ethylene An organic neutralizing agent such as oxide, propylene oxide, ammonia, triethylamine, triethanolamine, diethanolamine may be used. Moreover, when obtaining aromatic polyamide from reaction of isocyanate and carboxylic acid, it can synthesize | combine in presence of a catalyst in an aprotic organic polar solvent.

本発明の多孔質フィルムを得るためにはポリマーの固有粘度ηinh(ポリマー0.5gを98重量%硫酸中で100mlの溶液として30℃で測定した値)は、0.5(dl/g)以上であることが多孔性フィルムとした時に伸度が高くなり、ハンドリング性が良くなるので好ましい。 In order to obtain the porous film of the present invention, the intrinsic viscosity η inh of the polymer (value measured at 30 ° C. as a solution of 0.5 g of polymer in 98 wt% sulfuric acid in 100 ml) is 0.5 (dl / g) The above is preferable because the elongation becomes high when the porous film is formed and the handling property is improved.

親水性ポリマーをフィルム中に分散させて存在させる場合の製膜原液への親水性ポリマーの添加方法は、中和後の芳香族ポリアミドポリマー溶液に、ペレット状あるいは溶媒に溶解した状態で添加する。また、芳香族ポリアミドポリマーを単離後、芳香族ポリアミドポリマーとともに非プロトン性有機極性溶媒に溶解してもよい。   The hydrophilic polymer is added to the film-forming stock solution when the hydrophilic polymer is dispersed in the film and added to the neutralized aromatic polyamide polymer solution in the form of pellets or dissolved in a solvent. Further, after the aromatic polyamide polymer is isolated, it may be dissolved in an aprotic organic polar solvent together with the aromatic polyamide polymer.

製膜原液中のポリマー濃度は2〜30重量%程度が好ましい。薄く、安定した多孔性フィルムを効率良く得られることから、より好ましくは8〜25重量%、更に好ましくは12〜20重量%である。   The polymer concentration in the film-forming stock solution is preferably about 2 to 30% by weight. From the viewpoint of efficiently obtaining a thin and stable porous film, the content is more preferably 8 to 25% by weight, and further preferably 12 to 20% by weight.

上記のようにして調製された製膜原液は、いわゆる溶液製膜法により多孔性フィルム化が行われる。溶液製膜法には乾湿式法、湿式法、析出法などがあり、いずれの方法で製膜しても差し支えないが、多孔性フィルムの内部構造が均一のものが得られることから析出法がより好ましい。   The film-forming stock solution prepared as described above is formed into a porous film by a so-called solution film-forming method. The solution casting methods include dry and wet methods, wet methods, and deposition methods, and any method can be used to form a film, but since the porous film has a uniform internal structure, the precipitation method is preferred. More preferred.

析出法で多孔性フィルムを製造する場合、溶液をガラス板や、フィルム、ドラム、エンドレスベルト等の支持体上に流延することによって膜形状とした後、冷却する方法や、水を吸収させる方法をとることにより、ポリマーの溶解度を低下させて析出させる。この時、析出速度を制御しやすいことから、冷却する方法がより好ましい。
冷却する方法では、支持体及び雰囲気温度を−30〜0℃とする。−30℃未満の場合、析出が急激に起こり、孔が空かないことがあり、0℃を超える場合は、ポリマーの溶解性の低下が十分でなく析出が起こらないことがある。支持体温度と雰囲気温度の差は15℃以内とすることが、膜表裏の物性差が小さくなることから好ましい。
When producing a porous film by the precipitation method, the solution is cast on a support such as a glass plate, film, drum, endless belt, etc., and then cooled, or water is absorbed. By taking the above, the solubility of the polymer is lowered and precipitated. At this time, a cooling method is more preferable because the deposition rate can be easily controlled.
In the cooling method, the support and the ambient temperature are set to -30 to 0 ° C. When the temperature is lower than −30 ° C., precipitation may occur abruptly, and pores may not be formed. When the temperature exceeds 0 ° C., the polymer solubility may not be sufficiently lowered and precipitation may not occur. The difference between the support temperature and the ambient temperature is preferably 15 ° C. or less because the difference in physical properties between the front and back of the membrane is reduced.

冷却時間は、1〜20分であることが好ましい。1分未満では孔の形成が十分でなく、イオン透過性が悪化することがあり、20分を超えると孔が大きくなりすぎて、フィルムが脆くなり実用に耐えられなくなることがある。   The cooling time is preferably 1 to 20 minutes. If it is less than 1 minute, the formation of pores is not sufficient, and the ion permeability may be deteriorated. If it exceeds 20 minutes, the pores become too large, and the film becomes brittle and cannot be practically used.

また、水を吸収させる方法では、霧状の水を付着させる方法、水中に導入する方法、調湿空気中に導入する方法、いずれの方法でも差し支えないが、水の吸収速度、量を細かく制御可能であることから、調湿空気中へ導入する方法が好適に用いられる。膜形状としたポリマー溶液を調湿空気中へ導入する場合、相対湿度で50〜100%に調湿された空気中にて、ポリマーを析出させることが好ましい。この時の温度は0〜80℃であると好適である。   In addition, as a method of absorbing water, any method of adhering mist-like water, a method of introducing into water, or a method of introducing into humidified air may be used, but the water absorption rate and amount are finely controlled. Since it is possible, the method of introducing into humidity-conditioned air is preferably used. When the polymer solution having a film shape is introduced into the conditioned air, the polymer is preferably precipitated in the air conditioned at 50 to 100% relative humidity. The temperature at this time is preferably 0 to 80 ° C.

調湿時間は、1〜20分であることが好ましい。1分未満では孔の形成が十分でなく、イオン透過性が悪化することがあり、20分を超えると孔が大きくなりすぎて、フィルムが脆くなり実用に耐えられなくなることがある。   The humidity conditioning time is preferably 1 to 20 minutes. If it is less than 1 minute, the formation of pores is not sufficient, and the ion permeability may be deteriorated. If it exceeds 20 minutes, the pores become too large, and the film becomes brittle and cannot be practically used.

ポリマー析出を終えた溶液は、次に湿式浴に導入され、脱溶媒が行われる。この時、支持体から剥離し湿式浴へ導入しても良いし、支持体と共に湿式浴へ導入した後、剥離を行っても構わない。浴組成は、芳香族ポリアミドに対する溶解度が低ければ特に限定されないが、水、あるいは有機溶媒/水の混合系を用いるのが、経済性、取扱いの容易さから好ましい。また、湿式浴中には無機塩が含まれていてもよい。   The solution that has finished polymer precipitation is then introduced into a wet bath and desolventization is performed. At this time, it may be peeled off from the support and introduced into the wet bath, or may be peeled off after being introduced into the wet bath together with the support. The bath composition is not particularly limited as long as the solubility in the aromatic polyamide is low, but it is preferable to use water or a mixed system of an organic solvent / water from the viewpoint of economy and ease of handling. Further, the wet bath may contain an inorganic salt.

脱溶媒を終えた多孔性フィルムは、熱処理が行われる。この時の温度は、高温時の寸法安定性が向上するため、より高温にて行われることが好ましいが、用いた親水性ポリマーの熱分解温度以下で行う必要があり、200〜350℃であることが好ましい。この際に、延伸が行われても構わない。延伸倍率は、ヤング率と伸度が本発明の範囲内となることから、面倍率で1.0から4.0倍であることが好ましく、伸度がより向上することから、熱処理時にフィルムが収縮しない程度に、1.0〜1.1倍とすることがより好ましい。   The porous film that has been desolvated is subjected to heat treatment. The temperature at this time is preferably higher because the dimensional stability at high temperature is improved, but it is necessary that the temperature be lower than the thermal decomposition temperature of the hydrophilic polymer used, and is 200 to 350 ° C. It is preferable. At this time, stretching may be performed. The draw ratio is preferably 1.0 to 4.0 in terms of surface magnification because the Young's modulus and elongation are within the scope of the present invention, and the elongation is further improved. More preferably, it is 1.0 to 1.1 times so that it does not shrink.

親水性ポリマーをフィルム表面のみに存在させる場合は、フィルム製膜後に以下のような方法で親水性ポリマーをフィルム表面にグラフト反応させる。   When the hydrophilic polymer is present only on the film surface, the hydrophilic polymer is grafted onto the film surface by the following method after film formation.

まず、グラフト反応は、フィルムを親水性ポリマーの溶液に浸漬、もしくは接触させた後、γ線や電子線などの放射線を照射することによって行う。吸収線量は、5〜100kGyとすることが好ましい。5kGy未満では、ラジカルの発生が不十分で、グラフト反応が進行しないことがあり、100kGyを超えると親水性ポリマーの分解が進むことがあり好ましくない。   First, the graft reaction is performed by irradiating a film such as γ rays or electron beams after the film is immersed in or brought into contact with a hydrophilic polymer solution. The absorbed dose is preferably 5 to 100 kGy. If it is less than 5 kGy, the generation of radicals is insufficient and the graft reaction may not proceed, and if it exceeds 100 kGy, the decomposition of the hydrophilic polymer may proceed.

この時、溶液の温度が高いと、グラフト反応に場所による斑が生じやすいことから、0〜18℃、より好ましくは4〜10℃とすることが好ましい。   At this time, if the temperature of the solution is high, spots depending on the location are likely to occur in the graft reaction, so that the temperature is preferably 0 to 18 ° C, more preferably 4 to 10 ° C.

また、使用する溶媒は、親水性ポリマーを溶解し、かつ芳香族ポリアミドポリマーを溶解しない溶媒であり、水、メタノール、エタノール、アセトン等が用いられるが、コスト面及び安全面から、特に水が好ましく用いられる。   The solvent used is a solvent that dissolves the hydrophilic polymer and does not dissolve the aromatic polyamide polymer, and water, methanol, ethanol, acetone, etc. are used, but water is particularly preferable from the viewpoint of cost and safety. Used.

グラフト反応後は、100〜200℃の温度で溶媒を乾燥させ、多孔性フィルムを得る。   After the graft reaction, the solvent is dried at a temperature of 100 to 200 ° C. to obtain a porous film.

本発明芳香族ポリアミド多孔性フィルムは、タンパク質の吸着を抑制できることから、抗体、酵素等の分離、濃縮や血液浄化膜、血漿分離膜、透析膜、濾過膜、濾過透析膜等の血液処理用膜として好適に使用できる。また、親水性が高いことから水蒸気選択透過膜としても好適に使用できる。   Since the aromatic polyamide porous film of the present invention can suppress the adsorption of proteins, separation and concentration of antibodies and enzymes, blood purification membranes, plasma separation membranes, plasma separation membranes, dialysis membranes, filtration membranes, filtration dialysis membranes, and other blood treatment membranes Can be suitably used. Moreover, since it has high hydrophilicity, it can be suitably used as a water vapor selective permeable membrane.

[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
実施例における物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。
[Methods for measuring physical properties and methods for evaluating effects]
The physical property measurement method and the effect evaluation method in the examples were performed according to the following methods.

(1)平均孔径(nm)
ASTMのF316−86に準拠し、バブルポイント法により、Perm−Porometer(PMI社製)を用いて、雰囲気温度23℃、相対湿度65%において平均孔径を測定した。
(1) Average pore diameter (nm)
In accordance with ASTM F316-86, the average pore size was measured at 23 ° C. and 65% relative humidity using Perm-Porometer (manufactured by PMI) by the bubble point method.

(2)3次元網目構造
日立株式会社製超高分解能電界放射型走査電子顕微鏡(SEM)S−900Hを用いて、以下の条件で多孔性フィルム表面の中心部分、中心部分から上下左右に5cm離れた部分の5カ所観察し、確認した。
(2) Three-dimensional network structure Using a super high resolution field emission scanning electron microscope (SEM) S-900H manufactured by Hitachi, Ltd., the center part of the porous film surface is 5 cm away from the center part in the vertical and horizontal directions under the following conditions. Observed and confirmed 5 points in the area.

加速電圧:5kV
観察倍率:30,000倍
(3)熱変形量(%)
多孔性フィルムを、幅1cm、長さ22cmに切り取り、長さ方向の両端から1cmの部分に印をつけた。200℃の熱風オーブン中で30分間、実質的に張力を掛けない状態で熱処理を行い、以下の式で計算した。5回測定し、平均値を求めた。
Acceleration voltage: 5 kV
Observation magnification: 30,000 times (3) Thermal deformation (%)
The porous film was cut to a width of 1 cm and a length of 22 cm, and a 1 cm portion was marked from both ends in the length direction. Heat treatment was performed in a hot air oven at 200 ° C. for 30 minutes with substantially no tension applied, and the following formula was used for calculation. Measurement was performed 5 times, and an average value was obtained.

熱変形量(%)=(|熱処理前の試長−熱処理し冷却後の試長|/熱処理前の試長)×100
(4)吸湿率(%)
多孔性フィルムを100mm×100mmに切り取り、150℃のオ−ブン中で1時間加熱脱湿後、乾燥窒素雰囲気下で降温し、完全脱湿時の重量:W。を測定した。このフィルムを75%RH中で48時間放置後に取り出した吸湿後の重量:Wを測定し、下式により算出した。
Thermal deformation (%) = (| Test length before heat treatment−Test length after heat treatment and cooling | / Test length before heat treatment) × 100
(4) Moisture absorption rate (%)
The porous film was cut into 100 mm × 100 mm, heated and dehumidified in an oven at 150 ° C. for 1 hour, then cooled in a dry nitrogen atmosphere, and weight when completely dehumidified: W. Was measured. The film was allowed to stand for 48 hours in 75% RH, and was taken out. The weight after moisture absorption: W was measured and calculated according to the following formula.

吸湿率=((W−W。)/W。)×100
(5)厚み
関西アンリツ電子株式会社製電子マイクロメーター(検出器型番:K107C、触針半径1.5mm、触針荷重1.5g)を用いて、中央、それを基準として上下左右50mm間隔で5カ所測定し、平均値を求めた。
Moisture absorption rate = ((W−W.) / W.) × 100
(5) Thickness Using an electronic micrometer (detector model number: K107C, stylus radius 1.5 mm, stylus load 1.5 g) manufactured by Kansai Anritsu Electronics Co., Ltd. Measurements were taken at various locations to determine the average value.

(6)親水性ポリマーの含有量
親水性ポリマーがフィルム全体に分散して存在する場合、フィルムを裁断後、塩化メチレン中に2重量%になるように添加し、60℃で2時間攪拌した。溶液を濾過後、濾液の溶媒を蒸発させて残った親水性ポリマーの重量を計量し求めた。
(6) Content of hydrophilic polymer When the hydrophilic polymer was dispersed throughout the film, the film was cut, added to 2% by weight in methylene chloride, and stirred at 60 ° C for 2 hours. After filtering the solution, the solvent of the filtrate was evaporated and the weight of the remaining hydrophilic polymer was measured.

また、親水性ポリマーが表面のみに存在する場合は、グラフト反応前後の重量変化から親水性ポリマーの含有量を求めた。   When the hydrophilic polymer was present only on the surface, the content of the hydrophilic polymer was determined from the change in weight before and after the graft reaction.

(7)親水性ポリマーの流出量
多孔性フィルム10gを60℃の熱水1Lに浸し、24時間加熱した。熱水から取り出した多孔性フィルムを150℃のオーブン中で乾燥させ、重量の減少量を測定する。熱水処理前の多孔性フィルム中の親水性ポリマーに対する減少量を百分率で求め、以下の基準で評価を行った。△、○が実用範囲である。
(7) Outflow amount of hydrophilic polymer 10 g of the porous film was immersed in 1 L of hot water at 60 ° C. and heated for 24 hours. The porous film taken out from the hot water is dried in an oven at 150 ° C., and the weight loss is measured. The reduction amount with respect to the hydrophilic polymer in the porous film before the hydrothermal treatment was obtained as a percentage, and evaluation was performed according to the following criteria. Δ and ○ are practical ranges.

○:0.01%未満
△:0.01%以上0.02%未満
X:0.02%以上
(8)血小板付着数
多孔性フィルムを18mmφのポリスチレン製の円筒管の底に設置し、生理食塩水で満たしておく。3.2%クエン酸三ナトリウム2水和物水溶液と家兎新鮮血を1:9(容積比)で混合した血液を血小板数20×10-6個/mlに調整した富血小板血漿(PRP)に調整し、準備した円筒管の生理食塩水を捨てた後PRPを1.0ml入れて37℃にて1時間振盪させる。その後、生理食塩水で3回洗浄し、3%グルタルアルデヒド水溶液で血液成分の固定を行い、蒸留水にて洗浄した後乾燥した。この多孔性フィルムの内表面を走査型電子顕微鏡にて観察し、1.12×103μm2の面積中の付着血小板数を数えた。付着血小板数から、以下の基準で評価を行った。△、○が実用範囲である。
○: Less than 0.01% Δ: 0.01% or more and less than 0.02% X: 0.02% or more (8) Platelet adhesion number A porous film is placed on the bottom of a 18 mmφ polystyrene cylindrical tube, Fill with saline. 3. Platelet rich plasma (PRP) prepared by adjusting blood mixed with 2% trisodium citrate dihydrate aqueous solution and fresh rabbit blood at 1: 9 (volume ratio) to a platelet count of 20 × 10 −6 / ml After discarding the prepared physiological saline in the cylindrical tube, 1.0 ml of PRP is added and shaken at 37 ° C. for 1 hour. Then, it was washed with physiological saline three times, blood components were fixed with 3% glutaraldehyde aqueous solution, washed with distilled water and dried. The inner surface of this porous film was observed with a scanning electron microscope, and the number of adhering platelets in an area of 1.12 × 10 3 μm 2 was counted. Based on the number of adhering platelets, the following criteria were used for evaluation. Δ and ○ are practical ranges.

○:10個未満
△:10個以上20個未満
X:20個以上
(9)分画能
分子量1,000〜100万までの分子量分布を有するデキストラン水溶液を多孔性フィルムに通して濾過をかけ、透過液を採取した。透過前後でのデキストラン濃度を測定し、透過率を下式より計算した。
○: Less than 10 Δ: 10 or more and less than 20 X: 20 or more (9) Fractionation ability A dextran aqueous solution having a molecular weight distribution of 1,000 to 1,000,000 is passed through a porous film and filtered. The permeate was collected. The dextran concentration before and after permeation was measured, and the transmittance was calculated from the following equation.

透過率(%)=(透過液濃度/非処理液濃度)×100
濃度測定はGPCを用いて、以下の条件で行い、屈折率計で検出した面積から求めた。
Transmittance (%) = (permeate concentration / non-treatment solution concentration) × 100
Concentration measurement was performed using GPC under the following conditions, and was determined from the area detected by a refractometer.

GPC:東ソー社製GMPWXL2連結
流速:0.5ml/min
溶媒:メタノール:水=1:1(容積比)
カラム温度:40℃
検出器:屈折率計
次に、多孔性フィルムを無張力下150℃で10分間熱処理後、同様に透過率を測定し、熱処理前後での透過率の差から、以下の基準で評価を行った。△、○が実用範囲である。
GPC: GMPWXL2 connection manufactured by Tosoh Corporation Flow rate: 0.5 ml / min
Solvent: methanol: water = 1: 1 (volume ratio)
Column temperature: 40 ° C
Detector: Refractometer Next, after the porous film was heat-treated at 150 ° C. for 10 minutes under no tension, the transmittance was measured in the same manner, and the evaluation was performed according to the following criteria from the difference in transmittance before and after the heat treatment. . Δ and ○ are practical ranges.

○:差が5%未満
△:差が5%以上10%未満
X:差が10%以上
(実施例1)
脱水したN−メチル−2−ピロリドンに80モル%に相当する2−クロルパラフェニレンジアミンと20モル%に相当する4、4’−ジアミノジフェニルエーテルとを溶解させ、これに98.5モル%に相当する2−クロルテレフタル酸クロリドを添加し、2時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が11重量%の芳香族ポリアミド溶液を得た。この溶液を水とともにミキサーに投入し、攪拌しながらポリマーを沈殿させて取り出した。
○: Difference is less than 5% Δ: Difference is 5% or more and less than 10% X: Difference is 10% or more (Example 1)
2-chloroparaphenylenediamine corresponding to 80 mol% and 4,4′-diaminodiphenyl ether corresponding to 20 mol% are dissolved in dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone, which corresponds to 98.5 mol%. 2-chloro terephthalic acid chloride was added, polymerized by stirring for 2 hours, and then neutralized with lithium carbonate to obtain an aromatic polyamide solution having a polymer concentration of 11% by weight. This solution was poured into a mixer together with water, and the polymer was precipitated while stirring.

この芳香族ポリアミドポリマーを10重量%、N−メチル−2−ピロリドンを88.8重量%、ポリビニルピロリドン(平均分子量2,000)を1.2重量%となるように量り取り、60℃で溶解させ、均一に完全相溶したポリマー溶液を得た。   This aromatic polyamide polymer was weighed to 10 wt%, N-methyl-2-pyrrolidone 88.8 wt%, and polyvinylpyrrolidone (average molecular weight 2,000) 1.2 wt%, and dissolved at 60 ° C. To obtain a homogeneous and completely compatible polymer solution.

このポリマー溶液を、口金に供給し、ステンレス製ベルト上に約150μmの膜状に流延した。口金及び口金までの配管を5℃に、ベルト及びベルト周りの雰囲気温度を−5℃に設定した。ベルト上で5分間冷却し、自己保持性のあるゲルフィルムを得た。このゲルフィルムをベルトから剥離し、0℃の水浴にて2分間、次に50℃の水槽にて1分間、溶媒や不純物の抽出を行った。その後、テンター中で幅方向に1.1倍に延伸しつつ、200℃にて2分間の熱処理を行った。   This polymer solution was supplied to a die and cast into a film of about 150 μm on a stainless steel belt. The base and the pipe to the base were set to 5 ° C, and the ambient temperature around the belt and the belt was set to -5 ° C. It was cooled on the belt for 5 minutes to obtain a self-retaining gel film. The gel film was peeled from the belt, and the solvent and impurities were extracted in a 0 ° C. water bath for 2 minutes and then in a 50 ° C. water bath for 1 minute. Thereafter, heat treatment was performed at 200 ° C. for 2 minutes while stretching in the tenter 1.1 times in the width direction.

主な製造条件と評価結果を表1に示した。評価は全て実用範囲以上であった。   The main production conditions and evaluation results are shown in Table 1. All evaluations were beyond the practical range.

(実施例2)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を85.2重量%、ポリビニルピロリドンの添加量を4.8重量%とする以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。評価は全て実用範囲以上であった。
(Example 2)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of N-methyl-2-pyrrolidone added was 85.2% by weight and the amount of polyvinylpyrrolidone added was 4.8% by weight. All evaluations were beyond the practical range.

(実施例3)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を89.7重量%、ポリビニルピロリドンの添加量を0.3重量%とする以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。評価は全て実用範囲以上であった。
(Example 3)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of N-methyl-2-pyrrolidone was 89.7% by weight and the addition amount of polyvinylpyrrolidone was 0.3% by weight. All evaluations were beyond the practical range.

(実施例4)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を87.5重量%に、ポリビニルピロリドンの代わりにポリビニルアルコール(平均分子量4,500)を2.5重量%添加する以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。評価は全て実用範囲以上であった。
Example 4
The same method as in Example 1 except that the addition amount of N-methyl-2-pyrrolidone is 87.5 wt% and polyvinyl alcohol (average molecular weight 4,500) is added 2.5 wt% instead of polyvinyl pyrrolidone. A porous film was obtained. All evaluations were beyond the practical range.

(実施例5)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を88.8重量%に、ポリビニルピロリドンの代わりにポリエチレングリコール(平均分子量1,500)を1.2重量%添加する以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。評価は全て実用範囲以上であった。
(Example 5)
The same method as in Example 1 except that the addition amount of N-methyl-2-pyrrolidone is 88.8% by weight, and 1.2% by weight of polyethylene glycol (average molecular weight 1,500) is added instead of polyvinylpyrrolidone. A porous film was obtained. All evaluations were beyond the practical range.

(実施例6)
実施例1と同様にして得た沈澱ポリマーを用いて、芳香族ポリアミドポリマーを10重量%、N−メチル−2−ピロリドンを90重量%となるように量り取り、60℃で溶解させ、均一に完全相溶したポリマー溶液を得た。
(Example 6)
Using the precipitated polymer obtained in the same manner as in Example 1, 10% by weight of the aromatic polyamide polymer and 90% by weight of N-methyl-2-pyrrolidone were weighed and dissolved at 60 ° C. A completely compatible polymer solution was obtained.

このポリマー溶液を、口金に供給し、ステンレス製ベルト上に約150μmの膜状に流延した。口金及び口金までの配管を5℃に、ベルト及びベルト周りの雰囲気温度を−5℃に設定した。ベルト上で5分間冷却し、自己保持性のあるゲルフィルムを得た。このゲルフィルムをベルトから剥離し、0℃の水浴にて2分間、次に50℃の水槽にて1分間、溶媒や不純物の抽出を行った。その後、テンター中で幅方向に1.1倍に延伸しつつ、200℃にて2分間の熱処理を行った。   This polymer solution was supplied to a die and cast into a film of about 150 μm on a stainless steel belt. The base and the pipe to the base were set to 5 ° C, and the ambient temperature around the belt and the belt was set to -5 ° C. It was cooled on the belt for 5 minutes to obtain a self-retaining gel film. The gel film was peeled from the belt, and the solvent and impurities were extracted in a 0 ° C. water bath for 2 minutes and then in a 50 ° C. water bath for 1 minute. Thereafter, heat treatment was performed at 200 ° C. for 2 minutes while stretching in the tenter 1.1 times in the width direction.

次に、ポリビニルピロリドン(平均分子量2,000)を0.2重量%含有した5℃の水溶液中にフィルムを導入し、γ線を照射した。γ線照射線量は25kGyであった。この後、水浴で水洗し、120℃で3分間乾燥させた。   Next, the film was introduced into a 5 ° C. aqueous solution containing 0.2% by weight of polyvinyl pyrrolidone (average molecular weight 2,000), and irradiated with γ rays. The γ-ray irradiation dose was 25 kGy. Thereafter, it was washed with water in a water bath and dried at 120 ° C. for 3 minutes.

評価は全て実用範囲以上であった。   All evaluations were beyond the practical range.

(実施例7)
ポリビニルピロリドンの水溶液の温度を20℃とした以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。評価は全て実用範囲以上であった。
(Example 7)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone was 20 ° C. All evaluations were beyond the practical range.

(比較例1)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を90重量%、親水性ポリマーの添加量を0重量%とする以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。血小板付着数が悪化した。また、デキストラン水溶液が透過しないため分画能が測定できなかった。
(Comparative Example 1)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of N-methyl-2-pyrrolidone added was 90% by weight and the amount of hydrophilic polymer added was 0% by weight. Platelet adhesion number deteriorated. Moreover, since the dextran aqueous solution did not permeate, the fractionation ability could not be measured.

(比較例2)
芳香族ポリアミドポリマーの代わりにポリスルホンを10重量%添加し、N−メチル−2−ピロリドンの添加量を87.5重量%に、ポリビニルピロリドンの代わりにポリビニルアルコール(平均分子量4,500)を2.5重量%添加する以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。親水性ポリマーの流出量、分画能が悪化した。
(Comparative Example 2)
1. 10% by weight of polysulfone is added in place of the aromatic polyamide polymer, the amount of N-methyl-2-pyrrolidone added is 87.5% by weight, and polyvinyl alcohol (average molecular weight 4,500) is used in place of polyvinylpyrrolidone. A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5% by weight was added. The outflow amount and fractionation ability of the hydrophilic polymer deteriorated.

(比較例3)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を89.2重量%、ポリビニルピロリドンの添加量を0.8重量%とする以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。血小板付着数が悪化した。
(Comparative Example 3)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of N-methyl-2-pyrrolidone was 89.2% by weight and the addition amount of polyvinylpyrrolidone was 0.8% by weight. Platelet adhesion number deteriorated.

(比較例4)
N−メチル−2−ピロリドンの添加量を84.8重量%、ポリビニルピロリドンの添加量を5.2重量%とする以外は実施例1と同様な方法で多孔性フィルムを得た。分画能が悪化した。
(Comparative Example 4)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of N-methyl-2-pyrrolidone added was 84.8% by weight and the amount of polyvinylpyrrolidone added was 5.2% by weight. The fractionation ability deteriorated.

(比較例5)
実施例1と同様にして得た沈澱ポリマーを用いて、芳香族ポリアミドポリマーを10重量%、N−メチル−2−ピロリドンを90重量%として製膜溶液を作成した。この溶液をエンドレスベルト上に厚みが約100μmになるように流延し、180℃の熱風で2分間加熱して溶媒を蒸発させ、自己保持性を得たフィルムをベルトから連続的に剥離した。次に、50℃の水槽内へフィルムを導入して残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行った。この後、テンターでまず80℃で30秒予備乾燥を行った後、280℃で1.5分間熱処理しながら横方向に1.1倍の延伸を行い、厚さ9μmの芳香族ポリアミドフィルムを得た。
(Comparative Example 5)
Using the precipitated polymer obtained in the same manner as in Example 1, a film-forming solution was prepared with 10% by weight of aromatic polyamide polymer and 90% by weight of N-methyl-2-pyrrolidone. This solution was cast on an endless belt so as to have a thickness of about 100 μm, heated for 2 minutes with hot air at 180 ° C. to evaporate the solvent, and the film having self-holding property was continuously peeled from the belt. Next, the film was introduced into a 50 ° C. water tank, and the residual solvent and the inorganic salt produced by neutralization were extracted with water. Then, after preliminary drying at 80 ° C. for 30 seconds with a tenter, the film was stretched 1.1 times in the transverse direction while being heat-treated at 280 ° C. for 1.5 minutes to obtain an aromatic polyamide film having a thickness of 9 μm. It was.

このフィルムを、50〜60μmの粒径で鋭い角部を有する多数の合成ダイアモンド粒子が表面に電着された鉄製ロールとシリコーンゴム製ロール間を圧力下で通過させ、芳香族ポリアミド多孔性フィルムを得た。   This film is passed under pressure between an iron roll and a silicone rubber roll, on which a large number of synthetic diamond particles having a particle size of 50 to 60 μm and sharp corners are electrodeposited, and an aromatic polyamide porous film is obtained. Obtained.

この後、実施例6と同様の方法で、ポリビニルピロリドンをフィルム表面にグラフト化させた。   Thereafter, polyvinyl pyrrolidone was grafted on the film surface in the same manner as in Example 6.

SEMの観察から、ストレートホールが形成されていることが分かった。分画能が悪かった。   From the SEM observation, it was found that straight holes were formed. The fractionation ability was bad.

(比較例6)
実施例1と同様にして得た沈澱ポリマーを用いて、芳香族ポリアミドポリマーを10重量%、N−メチル−2−ピロリドンを90重量%として製膜溶液を作成した。この溶液に、界面活性剤(花王製「ホモゲノール」L−18)および平均粒子径1μmの酸化亜鉛微粒子(高純度化学製、比重5.47)をそれぞれポリマーに対して2重量%および80重量%、窒素気流下で60℃に加熱しながら均一に分散混合した。この溶液をエンドレスベルト上に厚みが約100μmになるように流延し、180℃の熱風で2分間加熱して溶媒を蒸発させ、自己保持性を得たフィルムをベルトから連続的に剥離した。次に、50℃の水槽内へフィルムを導入して残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行った。この後、テンターでまず80℃で30秒予備乾燥を行った後、280℃で1.5分間熱処理しながら横方向に1.1倍の延伸を行い、厚さ16μmの芳香族ポリアミドフィルムを得た。
(Comparative Example 6)
Using the precipitated polymer obtained in the same manner as in Example 1, a film-forming solution was prepared with 10% by weight of aromatic polyamide polymer and 90% by weight of N-methyl-2-pyrrolidone. In this solution, a surfactant (“Homogenol” L-18 manufactured by Kao) and zinc oxide fine particles having an average particle diameter of 1 μm (manufactured by High-Purity Chemical Co., Ltd., specific gravity 5.47) are respectively 2% by weight and 80% by weight with respect to the polymer. The mixture was uniformly dispersed and mixed while heating to 60 ° C. under a nitrogen stream. This solution was cast on an endless belt so as to have a thickness of about 100 μm, heated with hot air at 180 ° C. for 2 minutes to evaporate the solvent, and the self-holding film was continuously peeled from the belt. Next, the film was introduced into a 50 ° C. water tank, and the residual solvent and the inorganic salt produced by neutralization were extracted with water. Then, after preliminary drying at 80 ° C. for 30 seconds with a tenter, the film was stretched 1.1 times in the transverse direction while being heat-treated at 280 ° C. for 1.5 minutes to obtain an aromatic polyamide film having a thickness of 16 μm. It was.

このフィルムを5%硝酸水溶液に30分間浸漬して、白色膜中に分散した酸化亜鉛微粒子を溶解除去した。そして、40℃の水槽内で洗浄後、100℃で1分間乾燥処理を行い、芳香族ポリアミド多孔性フィルムを得た。   This film was immersed in a 5% nitric acid aqueous solution for 30 minutes to dissolve and remove the zinc oxide fine particles dispersed in the white film. And after washing | cleaning in a 40 degreeC water tank, the drying process was performed at 100 degreeC for 1 minute, and the aromatic polyamide porous film was obtained.

この後、実施例6と同様の方法で、ポリビニルピロリドンをフィルム表面にグラフト化させた。   Thereafter, polyvinyl pyrrolidone was grafted on the film surface in the same manner as in Example 6.

SEMの観察から、図4のような孔構造が形成されていることが分かった。分画能が悪かった。   From observation by SEM, it was found that a hole structure as shown in FIG. 4 was formed. The fractionation ability was bad.

Figure 2006257397
Figure 2006257397

本発明は、タンパク質吸着の抑制された芳香族ポリアミド多孔性フィルムに関するものであり、抗体、酵素等の分離、濃縮や血液浄化膜、血漿分離膜、透析膜、濾過膜、濾過透析膜等の血液処理用膜として好適に使用できる。また、親水性が高いことから水蒸気選択透過膜としても好適に使用できる。   The present invention relates to an aromatic polyamide porous film in which protein adsorption is suppressed, and blood such as antibody, enzyme separation, concentration, blood purification membrane, plasma separation membrane, dialysis membrane, filtration membrane, filtration dialysis membrane, etc. It can be suitably used as a treatment film. Moreover, since it has high hydrophilicity, it can be suitably used as a water vapor selective permeable membrane.

本発明の一実施態様に係る芳香族ポリアミド多孔性フィルムの3次元網目構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the three-dimensional network structure of the aromatic polyamide porous film which concerns on one embodiment of this invention. 3次元網目構造とは異なる構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure different from a three-dimensional network structure. 3次元網目構造とは異なる構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure different from a three-dimensional network structure. 3次元網目構造とは異なる構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure different from a three-dimensional network structure.

符号の説明Explanation of symbols

1 芳香族ポリアミドポリマーからなる固形分
2 空孔
3 芳香族ポリアミドポリマーからなる固形分
4 空孔
5 芳香族ポリアミドポリマーからなる固形分
6 空孔
7 芳香族ポリアミドポリマーからなる固形分
8 空孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid content consisting of aromatic polyamide polymer 2 Void 3 Solid content consisting of aromatic polyamide polymer 4 Void 5 Solid content consisting of aromatic polyamide polymer 6 Void 7 Solid content consisting of aromatic polyamide polymer 8 Void

Claims (9)

芳香族ポリアミドポリマーと、親水性セグメントを有するポリマーとを含み、親水性セグメントを有するポリマーの含有量が芳香族ポリアミドポリマーに対して2〜50重量%であり、かつ、3次元網目構造を有している芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 It contains an aromatic polyamide polymer and a polymer having a hydrophilic segment, the content of the polymer having a hydrophilic segment is 2 to 50% by weight based on the aromatic polyamide polymer, and has a three-dimensional network structure Aromatic polyamide porous film. 親水性セグメントを有するポリマーが式(1)で表される繰り返し単位を有する、請求項1に記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。
式(1):
Figure 2006257397
The aromatic polyamide porous film according to claim 1, wherein the polymer having a hydrophilic segment has a repeating unit represented by the formula (1).
Formula (1):
Figure 2006257397
親水性セグメントを有するポリマーが、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸およびポリビニル硫酸からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリマーである、請求項1または2に記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The polymer having a hydrophilic segment is at least one polymer selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyallylamine, polyacrylic acid, and polyvinyl sulfate. 2. The aromatic polyamide porous film according to 2. 平均孔径が1〜500nmである、請求項1〜3のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The aromatic polyamide porous film according to any one of claims 1 to 3, wherein the average pore diameter is 1 to 500 nm. 少なくとも一方向の150℃における熱変形量が2%以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The aromatic polyamide porous film according to any one of claims 1 to 4, wherein an amount of thermal deformation at 150 ° C in at least one direction is 2% or less. 吸湿率が5〜15%である、請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The aromatic polyamide porous film according to any one of claims 1 to 5, which has a moisture absorption rate of 5 to 15%. 厚みが2〜100μmである、請求項1〜6のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The aromatic polyamide porous film according to any one of claims 1 to 6, which has a thickness of 2 to 100 µm. 血液処理用膜として使用される、請求項1〜7のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The aromatic polyamide porous film according to any one of claims 1 to 7, which is used as a blood treatment membrane. 水蒸気選択透過膜として使用される、請求項1〜7のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔性フィルム。 The aromatic polyamide porous film according to any one of claims 1 to 7, which is used as a water vapor selective permeable membrane.
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