JP2011212233A - Hollow fiber membrane module and method for manufacturing the same - Google Patents

Hollow fiber membrane module and method for manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow fiber membrane module having excellent biocompatibility.SOLUTION: The hollow fiber membrane module includes a hollow fiber membrane in a casing. The hollow fiber membrane includes a hydrophobic polymer and polyvinyl pyrrolidone, and the enzyme activity of a lactate dehydrogenase in an extract of components sticking to the hollow fiber membrane is less than 0.6 IU/mL/cm.

Description

本発明は、中空糸膜モジュール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a method for producing the same.

近年、分離操作において選択透過性を有する中空糸膜を用いた技術の進展はめざましく、各種の用途で実用化されている。このような中空糸膜の素材には、例えば、ポリスルホン系、セルロース系、ポリイミド系、ポリビニルアルコール系、ポリアクリロニトリル系の樹脂等が使用されているが、特にポリスルホン系樹脂は、耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化剤等の物理的および化学的性質に優れ、また、製膜も容易であるといわれている。   In recent years, the progress of technology using a hollow fiber membrane having selective permeability in a separation operation has been remarkable and has been put into practical use for various applications. For example, polysulfone-based, cellulose-based, polyimide-based, polyvinyl alcohol-based, and polyacrylonitrile-based resins are used as the material for such hollow fiber membranes. In particular, polysulfone-based resins have heat resistance and acid resistance. It is said to be excellent in physical and chemical properties such as alkali resistance and oxidation resistance, and easy to form a film.

しかし、例えば、ポリスルホン系樹脂のような疎水性高分子からなる中空糸膜では膜を乾燥させると透過性能が著しく減少して、再度使用するためには湿潤化処理をしなければならない。また、タンパク質等の吸着がおこりやすく膜の汚染や目詰まりをおこしやすい。   However, for example, in a hollow fiber membrane made of a hydrophobic polymer such as a polysulfone-based resin, the permeation performance is remarkably reduced when the membrane is dried, and it must be wetted before it can be used again. In addition, protein and the like are easily adsorbed and the membrane is easily contaminated and clogged.

これらの問題を解決する方法として、中空糸膜中に親水性高分子を残存させて親水性効果を付与する方法が提案されている。   As a method for solving these problems, a method of imparting a hydrophilic effect by leaving a hydrophilic polymer in the hollow fiber membrane has been proposed.

例えば、特許文献1や特許文献2には、中空糸膜中に親水性のポリビニルピロリドンを含有させた親水化ポリスルホン膜が記載されている。   For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe a hydrophilized polysulfone membrane in which hydrophilic polyvinyl pyrrolidone is contained in a hollow fiber membrane.

一方、特許文献3及び特許文献4には、残留モノマーを減少させるポリビニルピロリドンの製造方法が開示されている。また、特許文献5、特許文献6及び特許文献7には副生物の生成を抑えるポリビニルピロリドンの製造方法が開示されている。   On the other hand, Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a method for producing polyvinylpyrrolidone in which residual monomers are reduced. Patent Document 5, Patent Document 6 and Patent Document 7 disclose a method for producing polyvinylpyrrolidone which suppresses the formation of by-products.

特開昭58−104940号公報JP 58-104940 A 特開昭61−93801号公報JP 61-93801 A 特公昭58−50604号公報Japanese Patent Publication No. 58-50604 特開2002−155108号公報JP 2002-155108 A 特開昭62−62804号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-62804 特公平8−19174号公報Japanese Patent Publication No. 8-19174 特開2001−354723号公報JP 2001-354723 A

しかしながら、ポリビニルピロリドンを用いた中空糸膜モジュールは、中空糸膜モジュールに血液中の血球が付着する原因によるロイコペニア等の疾病が数百万本に1本の頻度で発生することがある。   However, in the hollow fiber membrane module using polyvinylpyrrolidone, a disease such as leucopenia due to the adhesion of blood cells in blood to the hollow fiber membrane module may occur at a frequency of 1 per million.

そこで、本発明の目的は、白血球や血小板などの血球の付着を減少させることが可能になるなど優れた生体適合性を有する中空糸膜モジュール及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module having excellent biocompatibility, such as the adhesion of blood cells such as white blood cells and platelets, and a method for producing the same.

本発明者らは、ポリビニルピロリドンを含む中空糸膜を備えるモジュールへの血球の付着はポリビニルピロリドン自体に原因があり、ポリビニルピロリドンの酸化劣化が血球付着の原因であるとの新規知見を見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have found a novel finding that adhesion of blood cells to a module having a hollow fiber membrane containing polyvinyl pyrrolidone is caused by polyvinyl pyrrolidone itself, and that oxidative degradation of polyvinyl pyrrolidone is responsible for blood cell adhesion. The invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[24]に関するものである。
[1] ケーシング内に中空糸膜を備える中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜は、疎水性ポリマーとポリビニルピロリドンを含む中空糸膜であり、
抗凝固剤を添加したヒト血液を通液させたときに、前記中空糸膜に付着する成分の抽出液における乳酸脱水素酵素の酵素活性が、0.6IU/mL/cm未満である、中空糸膜モジュール。
[2] 前記ポリビニルピロリドンは、以下の式で定義されるK値が75以上であり、重量平均分子量を数平均分子量で除した値が2.95以下である、[1]記載の中空糸膜モジュール。

Figure 2011212233

[式中、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。]
[3] 前記中空糸膜は、クリンプ形状を有する[1]又は[2]に記載の中空糸膜モジュール
[4] 前記中空糸膜の膜厚は、25μm以上40μm以下である[1]〜[3]の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
[5]前記中空糸膜は、膜厚が30μm以下の場合には、破断強度が7.5MPa以上、破断伸度が70%以上であり、膜厚が30μmを超え35μm以下の場合には、破断強度が7MPa以上、破断伸度が65%以上であり、膜厚が35μmを超える場合には、破断強度が6MPa以上、破断伸度が60%以上である、[1]〜[4]の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
[6] 前記中空糸膜は、孔径が外表面から内表面に向かって連続的に減少した中空糸膜であり、且つスポンジ構造を有する、[1]〜[5]の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
[7] 血液浄化用である、[1]〜[6]の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
[8] アルブミンの透過率が0.35%以下である、[1]〜[7]の何れか記載の中空糸膜モジュール。
[9] 前記中空糸膜中のポリビニルピロリドンの架橋度が80%以上100%未満である、[1]〜[8]の何れかに記載の中空糸膜モジュール。
[10] 前記中空糸膜中のポリビニルピロリドンは、架橋度調整剤を中空糸膜内に注入し、前記中空糸膜に放射線照射することにより、架橋度を80%以上100%未満にされたものである、[9]の中空糸膜モジュール。 That is, the present invention relates to the following [1] to [24].
[1] A hollow fiber membrane module including a hollow fiber membrane in a casing,
The hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane containing a hydrophobic polymer and polyvinylpyrrolidone,
Hollow, in which the enzyme activity of lactate dehydrogenase in the extract of the component adhering to the hollow fiber membrane is less than 0.6 IU / mL / cm 2 when human blood added with an anticoagulant is passed through Yarn membrane module.
[2] The hollow fiber membrane according to [1], wherein the polyvinylpyrrolidone has a K value defined by the following formula of 75 or more and a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight is 2.95 or less. module.
Figure 2011212233

[Wherein, C is the polyvinylpyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer. ]
[3] The hollow fiber membrane has a crimp shape. [1] The hollow fiber membrane module according to [2] [4] The film thickness of the hollow fiber membrane is 25 μm or more and 40 μm or less. 3] The hollow fiber membrane module according to any one of [3].
[5] The hollow fiber membrane has a breaking strength of 7.5 MPa or more and a breaking elongation of 70% or more when the film thickness is 30 μm or less, and when the film thickness exceeds 30 μm and 35 μm or less, When the breaking strength is 7 MPa or more, the breaking elongation is 65% or more, and the film thickness exceeds 35 μm, the breaking strength is 6 MPa or more and the breaking elongation is 60% or more. The hollow fiber membrane module in any one.
[6] The hollow fiber membrane according to any one of [1] to [5], wherein the hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane having a pore diameter continuously decreased from the outer surface toward the inner surface and has a sponge structure. Yarn membrane module.
[7] The hollow fiber membrane module according to any one of [1] to [6], which is for blood purification.
[8] The hollow fiber membrane module according to any one of [1] to [7], wherein the albumin permeability is 0.35% or less.
[9] The hollow fiber membrane module according to any one of [1] to [8], wherein the degree of crosslinking of polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane is 80% or more and less than 100%.
[10] Polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane has a degree of crosslinking of 80% or more and less than 100% by injecting a crosslinking degree adjusting agent into the hollow fiber membrane and irradiating the hollow fiber membrane with radiation. The hollow fiber membrane module according to [9].

[11] ケーシング内に、疎水性ポリマーとポリビニルピロリドンを含む中空糸膜を備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、
製造が、実質的に前記ポリビニルピロリドンが酸化しない状態で行われる、製造方法。
[12] 前記中空糸膜の製膜原液作成から中空糸膜モジュールの梱包までの全工程を、無酸素状態で行う、[11]記載の製造方法。
[13] 前記無酸素状態が、不活性ガスにより達成されたもの(不活性ガス雰囲気下の状態、又は不活性ガスで置換した状態)である、[12]に記載の製造方法。
[14] 前記不活性ガスが窒素である、[13]記載の製造方法。
[15] 前記ポリビニルピロリドンは、40℃の窒素雰囲気下で40日間保存後の、以下の式で定義されるK値の低下量が1未満である、[11]〜[14]の何れかに記載の製造方法。

Figure 2011212233

[式中、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。]
[16] 前記ポリビニルピロリドンは、酸化防止剤を含有するポリビニルピロリドンである、[11]〜[15]の何れか記載の製造方法。
[17] 前記酸化防止剤は、サリチル酸ナトリウムである、[16]記載の製造方法。
[18] 前記ポリビニルピロリドンは、第2級アミン又はその塩を含有するポリビニルピロリドンである、[11]〜[17]の何れかに記載の製造方法。
[19] 前記第2級アミンは、ジエタノールアミンである、[18]記載の製造方法。
[20] 前記ポリビニルピロリドンは、以下の式で定義されるK値が75以上であり、重量平均分子量を数平均分子量で除した値が2.95以下である、[11]〜[19]の何れかに記載の製造方法。
Figure 2011212233


[式中、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。]
[21] 前記ポリビニルピロリドンは、γ−ブチロラクトンとモノエタノールアミンから得たN−(2−ヒドロキシエチル)ピロリドンを気相脱水反応させて製造したN−ビニル−2−ピロリドンを重合したポリビニルピロリドンである、[11]〜[20]の何れかに記載の製造方法。
[22] 前記N−ビニル−2−ピロリドンは、N−ビニル−2−ピロリドンの純度が99.98%以上、有機不純物量が80ppm以下である、[21]記載の製造方法。
[23] 前記中空糸膜は、前記ポリビニルピロリドンを含む溶液を孔径3μm以下の焼結フィルターで超音波振動を加えながら濾過し、これに前記疎水性ポリマーを添加した原液から製造される、[11]〜[22]の何れかに記載の製造方法。 [11] A method for producing a hollow fiber membrane module comprising a hollow fiber membrane containing a hydrophobic polymer and polyvinylpyrrolidone in a casing,
A production method wherein the production is carried out in a state where the polyvinylpyrrolidone is not substantially oxidized.
[12] The production method according to [11], wherein all steps from the preparation of the hollow fiber membrane forming solution to the packaging of the hollow fiber membrane module are performed in an oxygen-free state.
[13] The production method according to [12], wherein the oxygen-free state is achieved by an inert gas (a state in an inert gas atmosphere or a state where the oxygen-free state is replaced with an inert gas).
[14] The production method according to [13], wherein the inert gas is nitrogen.
[15] The polyvinyl pyrrolidone according to any one of [11] to [14], wherein the amount of decrease in K value defined by the following formula after storage for 40 days in a nitrogen atmosphere at 40 ° C. is less than 1. The manufacturing method as described.
Figure 2011212233

[Wherein, C is the polyvinylpyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer. ]
[16] The method according to any one of [11] to [15], wherein the polyvinyl pyrrolidone is polyvinyl pyrrolidone containing an antioxidant.
[17] The production method according to [16], wherein the antioxidant is sodium salicylate.
[18] The production method according to any one of [11] to [17], wherein the polyvinylpyrrolidone is a polyvinylpyrrolidone containing a secondary amine or a salt thereof.
[19] The production method according to [18], wherein the secondary amine is diethanolamine.
[20] The polyvinyl pyrrolidone has a K value defined by the following formula of 75 or more, and a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight is 2.95 or less; [11] to [19] The manufacturing method in any one.
Figure 2011212233


[Wherein, C is the polyvinylpyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer. ]
[21] The polyvinylpyrrolidone is a polyvinylpyrrolidone obtained by polymerizing N-vinyl-2-pyrrolidone produced by subjecting N- (2-hydroxyethyl) pyrrolidone obtained from γ-butyrolactone and monoethanolamine to a gas phase dehydration reaction. , [11] to [20].
[22] The method according to [21], wherein the N-vinyl-2-pyrrolidone has a purity of N-vinyl-2-pyrrolidone of 99.98% or more and an organic impurity amount of 80 ppm or less.
[23] The hollow fiber membrane is manufactured from a stock solution in which the solution containing the polyvinyl pyrrolidone is filtered through a sintered filter having a pore size of 3 μm or less while applying ultrasonic vibration, and the hydrophobic polymer is added thereto. ] The manufacturing method in any one of [22].

本発明によれば、白血球や血小板などの血球の付着を減少させることが可能になるなど優れた生体適合性を有する中空糸膜モジュール及びその製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hollow fiber membrane module which has the outstanding biocompatibility, such as it becomes possible to reduce the adhesion of blood cells, such as leukocytes and platelets, and its manufacturing method are provided.

ポリビニルピロリドン溶液を動的光散乱法にて測定した粒径分布の図である。It is a figure of the particle size distribution which measured the polyvinylpyrrolidone solution with the dynamic light scattering method. 中空糸膜のクリンプ形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the crimp shape of a hollow fiber membrane.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下は本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施できる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, the following is the illustration for demonstrating this invention, and is not the meaning which limits this invention to the following content. The present invention can be appropriately modified within the scope of the gist.

先ず、中空糸膜モジュールに使用する中空糸膜について説明する。   First, the hollow fiber membrane used for the hollow fiber membrane module will be described.

実施形態に係る中空糸膜は、ポリビニルピロリドン(以下、単に「PVP」ともいう。)とポリビニルピロリドンと疎水性ポリマーを主成分とする。ここで、「ポリビニルピロリドンと疎水性ポリマーを主成分とする」とは、ポリビニルピロリドンと疎水性ポリマーの合計が中空糸膜を構成する材料の80質量%以上を占めることをいい、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。   The hollow fiber membrane according to the embodiment includes polyvinyl pyrrolidone (hereinafter, also simply referred to as “PVP”), polyvinyl pyrrolidone, and a hydrophobic polymer as main components. Here, “based on polyvinyl pyrrolidone and a hydrophobic polymer” means that the total of polyvinyl pyrrolidone and the hydrophobic polymer occupies 80% by mass or more of the material constituting the hollow fiber membrane, preferably 90% by mass. % Or more, more preferably 95% by mass or more, and still more preferably 100% by mass.

疎水性ポリマーとしては、例えば、ポリスルホン系ポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド等が挙げられ、これらの中でも芳香族ポリスルホン系ポリマーが好ましい。本発明で用いられる芳香族ポリスルホン系ポリマーとしては、下記の一般式(1)、又は一般式(2)で示される繰り返し単位を有するものが挙げられる。なお、式中のArは、パラ位での2置換のフェニル基を示す。そして、疎水性ポリマーの重合度や分子量は特に限定されない。
−O−Ar−C(CH−Ar−O−Ar−SO−Ar− (1)
−O−Ar−SO−Ar− (2)
Examples of the hydrophobic polymer include polysulfone polymers, polyamides, polyimides, polyphenylene ethers, polyphenylene sulfides, and among them, aromatic polysulfone polymers are preferable. Examples of the aromatic polysulfone-based polymer used in the present invention include those having a repeating unit represented by the following general formula (1) or general formula (2). In the formula, Ar represents a disubstituted phenyl group at the para position. The polymerization degree and molecular weight of the hydrophobic polymer are not particularly limited.
—O—Ar—C (CH 3 ) 2 —Ar—O—Ar—SO 2 —Ar— (1)
—O—Ar—SO 2 —Ar— (2)

中空糸膜に用いられるポリビニルピロリドンについては、中空糸膜から抽出した可溶性ポリビニルピロリドンを動的光散乱法にて測定される粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径(以下、単に「粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径」ともいう)が300nm(ナノメーター)以下であることが好ましく、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは60nm以下である。本発明者の研究によれば、可溶性ポリビニルピロリドンの粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径を上記数値範囲とすることにより、ピンホールや膜破れ等の欠陥部が少なく、かつ膜厚が薄い中空糸膜とすることが可能となる。なお、上記粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径が300nmを超えるポリビニルピロリドンを使用すると、ポリビニルピロリドン濃度が局所的に高い部位が膜中に多く存在することから、ピンホール又は膜破れ等が生じやすくなる。   For polyvinylpyrrolidone used for hollow fiber membranes, the mode diameter of the peak on the largest particle size side (hereinafter referred to simply as “particle size”) in the particle size distribution of soluble polyvinylpyrrolidone extracted from the hollow fiber membrane measured by dynamic light scattering method. The mode diameter of the peak on the largest particle size side in the distribution ”is preferably 300 nm (nanometer) or less, more preferably 200 nm or less, still more preferably 60 nm or less. According to the study of the present inventor, by setting the mode diameter of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution of the soluble polyvinylpyrrolidone within the above numerical range, there are few defects such as pinholes and film breakage, and the film thickness Can be a thin hollow fiber membrane. In addition, when polyvinylpyrrolidone having a peak mode diameter on the largest particle size side exceeding 300 nm in the above particle size distribution is used, there are many sites in the film where the polyvinylpyrrolidone concentration is locally high. Etc. are likely to occur.

また、粒度分布において最も大粒径側のモード径が上記範囲にあるポリビニルピロリドンを用いると、不純物の除去性能が高くなる。とりわけ、透析等の血液浄化用として中空糸膜を用いる場合のビタミンB12の除去性能に優れている。その理由は以下のように推測される(ただし、これに限定されない。)。 Further, when polyvinyl pyrrolidone having a mode diameter on the largest particle size side in the above range in the particle size distribution is used, the impurity removal performance is enhanced. Especially, an excellent removal performance of vitamin B 12 in the case of using the hollow fiber membranes for the blood purification dialysis. The reason is presumed as follows (but not limited to this).

すなわち、従来の中空糸膜に使用されている通常のポリビニルピロリドンにはその製造過程で生じる複数の分子が絡み合った凝集成分が含まれ、これが、塊状で中空糸膜中に存在している。この塊状のポリビニルピロリドンは、膜の濾過抵抗を上げ、膜の透過性能を低下させると考えられる。ポリビニルピロリドンとして、凝集成分の少ないもの、具体的には、その動的光散乱法により測定される粒径分布において最も大粒径側にあるピークのモード径が300nm以下のものを使用すると、ポリビニルピロリドンが塊状で存在することが少なく、中空糸膜の骨格(例えば、ポリスルホン系ポリマー等の疎水性ポリマーで構成される骨格)の周りを均一に覆うようになるため、膜の濾過抵抗が下がり、膜の透過性能が向上すると推測される。   That is, the usual polyvinyl pyrrolidone used in the conventional hollow fiber membrane contains an agglomerated component in which a plurality of molecules generated in the production process are intertwined, and this is present in a lump in the hollow fiber membrane. This massive polyvinylpyrrolidone is considered to increase the filtration resistance of the membrane and lower the permeation performance of the membrane. When polyvinyl pyrrolidone having a small aggregation component, specifically, one having a mode diameter of a peak on the largest particle size side in the particle size distribution measured by the dynamic light scattering method of 300 nm or less is used. Pyrrolidone is rarely present in the form of a lump and uniformly covers the periphery of the hollow fiber membrane skeleton (for example, a skeleton composed of a hydrophobic polymer such as a polysulfone-based polymer), thereby reducing the filtration resistance of the membrane. It is estimated that the permeation performance of the membrane is improved.

一般に、ポリビニルピロリドン溶液中に存在するポリビニルピロリドンの粒度分布を動的光散乱装置にて測定すると、粒径値が1〜5,000nmの範囲では2つのピークが観察される(図1参照)。ここで、粒度分布において大粒径側から順に、二次ピーク(B)、一次ピーク(A)とする。即ち、図1において、粒度分布において最も大粒径側のピークが二次ピーク(A)である。   In general, when the particle size distribution of polyvinyl pyrrolidone present in a polyvinyl pyrrolidone solution is measured with a dynamic light scattering device, two peaks are observed in the range of particle size values of 1 to 5,000 nm (see FIG. 1). Here, in the particle size distribution, the secondary peak (B) and the primary peak (A) are set in order from the large particle size side. That is, in FIG. 1, the peak on the largest particle size side in the particle size distribution is the secondary peak (A).

一次ピークは、協同拡散モードであり、通常の高分子濃厚溶液で観察されるピークである(例えば、「ドジャン 高分子の物理学」、久保亮五監修、高野宏、中西秀共訳、吉岡書店出版、1997、p208−p210参照。)。協同拡散モードのピークはポリビニルピロリドン溶液をフィルター濾過しても濾過の前後で出現するピーク位置は変化しない。   The primary peak is a co-diffusion mode and is a peak observed in ordinary concentrated polymer solutions (for example, “Physics of Dojang Polymer”, supervised by Ryogo Kubo, Hiroshi Takano, Shu Nakanishi, Yoshioka Shoten) Publishing, 1997, p208-p210.) The peak of the cooperative diffusion mode does not change even when the polyvinylpyrrolidone solution is filtered.

これに対して、二次ピークはポリビニルピロリドン溶液で見られる特有のピークである。本発明者の研究によれば、二次ピーク(図1において、粒度分布において最も大粒径側のピークに相当する。)の粒径分布の最大値が小さいほどピンホール又は膜破れ等を少なくすることが可能となり、ピンホールや膜破れ等を発生させないためには、二次ピークのモード径を300nm以下とすればよく、二次ピークが存在しないポリビニルピロリドンを使用することが好ましい。   On the other hand, the secondary peak is a unique peak seen in the polyvinylpyrrolidone solution. According to the study of the present inventor, the smaller the maximum value of the particle size distribution of the secondary peak (corresponding to the largest particle size peak in the particle size distribution in FIG. 1), the smaller the number of pinholes or film breakage. In order to prevent pinholes and film breakage, the mode diameter of the secondary peak may be set to 300 nm or less, and it is preferable to use polyvinyl pyrrolidone having no secondary peak.

なお、図1では、ポリビニルピロリドンの動的光散乱法により測定される粒径分布においてピークの数が2つである場合(典型的な例)を例にとって説明したが、本発明において、中空糸膜中のポリビニルピロリドンは、動的光散乱法により測定される粒径分布においてピークの数が2つであるものには限定されず、例えば、3つ以上のピークが存在していてもよく、この場合、最も大粒径側にあるピークのモード径が300nm以下であればよい。   In FIG. 1, the case where the number of peaks in the particle size distribution measured by the dynamic light scattering method of polyvinyl pyrrolidone is two has been described as an example (typical example). Polyvinyl pyrrolidone in the film is not limited to the number of peaks in the particle size distribution measured by the dynamic light scattering method is two, for example, there may be three or more peaks, In this case, the mode diameter of the peak on the largest particle diameter side may be 300 nm or less.

ポリビニルピロリドンの動的光散乱法により測定される粒径分布において最も大粒径側にあるピークのモード径は、ポリビニルピロリドンが5.0質量%の濃度になるように調整したジメチルアセトアミドの溶液(ポリビニルピロリドン溶液)を動的光散乱装置(大塚電子(株)社製 FPAR−1000又は同等機)を用いて、25℃の温度で測定することにより求められる。解析条件は、NNLS(非負拘束最少自乗法)を用い、ヒストグラム範囲の設定は自動設定で行なう。但し、粒径値が1〜5,000nmの範囲で得られたピークのみを解析する。また、ポリビニルピロリドン溶液の粘度、屈折率の値としては、25℃のジメチルアセトアミドの物性値を用いる。   The mode diameter of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution measured by the dynamic light scattering method of polyvinyl pyrrolidone is a dimethylacetamide solution adjusted so that the concentration of polyvinyl pyrrolidone is 5.0% by mass ( The polyvinyl pyrrolidone solution) is determined by measuring at a temperature of 25 ° C. using a dynamic light scattering apparatus (FPAR-1000 or equivalent machine manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The analysis condition is NNLS (non-negative constraint least square method), and the histogram range is set automatically. However, only the peak obtained when the particle size value is in the range of 1 to 5,000 nm is analyzed. Further, as the values of the viscosity and refractive index of the polyvinylpyrrolidone solution, the physical property values of dimethylacetamide at 25 ° C. are used.

なお、上述の方法でジメチルアセトアミドに溶解させるポリビニルピロリドンとしては、中空糸膜からエタノールを用いて抽出したエタノール可溶性ポリビニルピロリドンを用いることができる。すなわち、エタノールを用いて中空糸膜からエタノール可溶性ポリビニルピロリドンを抽出し、このエタノール可溶性ポリビニルピロリドン溶液(エタノール溶液)について、例えばエバポレーターを用いて脱エタノールした後に、上記の手法に従ってジメチルアセトアミド溶液とする。   In addition, as the polyvinyl pyrrolidone dissolved in dimethylacetamide by the above-mentioned method, ethanol-soluble polyvinyl pyrrolidone extracted from a hollow fiber membrane using ethanol can be used. That is, ethanol-soluble polyvinyl pyrrolidone is extracted from the hollow fiber membrane using ethanol, and the ethanol-soluble polyvinyl pyrrolidone solution (ethanol solution) is deethanolated using, for example, an evaporator, and then made into a dimethylacetamide solution according to the above method.

なお、エタノールを用いて中空糸膜からエタノール可溶性ポリビニルピロリドンを抽出する方法は、以下のようにして行うことができる。   In addition, the method of extracting ethanol soluble polyvinylpyrrolidone from a hollow fiber membrane using ethanol can be performed as follows.

中空糸膜モジュール(血液浄化器等)を純水で洗浄し、中空糸膜モジュール中の水分量が中空糸膜に対して0.3質量%以下になるまで乾燥させる。なお、純水での洗浄は、血液浄化器から架橋度調整剤等が抽出されなくなるまで行う。具体的には、中空糸膜モジュールの開口端から純水を注入して中空糸膜モジュールの内部を純水で充填し、3分間振とうした後、純水を排出する、という操作を10回繰り返す。次に、50℃のエタノール中に中空糸膜モジュールに浸漬して中空糸膜の外表面側から内表面側に該エタノールを3時間濾過循環させる。エタノールの循環には、循環回路にコンタミネーションの無いチューブとジョイント並びにエアポンプを使用する。濾過循環量は30mL/分とする。この時、中空糸膜モジュール全体がエタノールに浸漬していることを確認する。3時間後、中空糸膜を循環したエタノールを5μmのフィルター(富士フィルター(株)社製、FD−5、有効濾過面積40cm)で濾過した後、エバポレーターを用いてエタノールのみを蒸発させてエタノール可溶性ポリビニルピロリドンを得る。エバポレーターでの加熱は50℃以下で行う。動的光散乱装置にて測定できる量の可溶性ポリビニルピロリドンが得られるまで、同じ種類(製造ロット)の中空糸膜を有する異なる中空糸膜モジュールを用いて上記の操作を繰り返す。 The hollow fiber membrane module (blood purifier or the like) is washed with pure water and dried until the water content in the hollow fiber membrane module is 0.3% by mass or less with respect to the hollow fiber membrane. The cleaning with pure water is performed until the crosslinking degree adjusting agent or the like is not extracted from the blood purifier. Specifically, the operation of injecting pure water from the open end of the hollow fiber membrane module, filling the hollow fiber membrane module with pure water, shaking for 3 minutes, and then discharging the pure water 10 times. repeat. Next, it is immersed in 50 ° C. ethanol in a hollow fiber membrane module, and the ethanol is filtered and circulated from the outer surface side to the inner surface side of the hollow fiber membrane for 3 hours. For the circulation of ethanol, tubes and joints and air pumps with no contamination in the circulation circuit are used. The filtration circulation rate is 30 mL / min. At this time, it is confirmed that the entire hollow fiber membrane module is immersed in ethanol. After 3 hours, ethanol circulated through the hollow fiber membrane was filtered with a 5 μm filter (Fuji Filter Co., Ltd., FD-5, effective filtration area 40 cm 2 ), and then only ethanol was evaporated by using an evaporator. Soluble polyvinylpyrrolidone is obtained. Heating with an evaporator is performed at 50 ° C. or lower. The above procedure is repeated using different hollow fiber membrane modules having the same type (production lot) of hollow fiber membranes until an amount of soluble polyvinylpyrrolidone that can be measured with a dynamic light scattering device is obtained.

中空糸膜中のポリビニルピロリドンの架橋度は、好ましくは80%以上100%未満であり、より好ましくは80%以上99%以下であり、さらに好ましくは85%以上95%以下である。   The degree of crosslinking of polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane is preferably 80% or more and less than 100%, more preferably 80% or more and 99% or less, and further preferably 85% or more and 95% or less.

中空糸膜中のPVPの架橋度が80%未満であると、中空糸膜の内表面に存在して実質的に親水化に寄与しているポリビニルピロリドンが膜から溶出する可能性がある。一方、架橋度を100%にしてしまうと、溶出量を低減できる一方で、本発明に係る中空糸膜を透析用とした際に透析時にロイコペニア症状が観察されることがある。   If the degree of crosslinking of PVP in the hollow fiber membrane is less than 80%, polyvinyl pyrrolidone present on the inner surface of the hollow fiber membrane and substantially contributing to hydrophilicity may be eluted from the membrane. On the other hand, if the degree of crosslinking is 100%, the amount of elution can be reduced. On the other hand, when the hollow fiber membrane according to the present invention is used for dialysis, leucopenia symptoms may be observed during dialysis.

中空糸膜中のポリビニルピロリドンの架橋度は、下記の式(3)で定義される。
PVPの架橋度(%)=水に不溶であるPVP量(質量)/膜中の全PVP量(質量)×100・・・(3)
The degree of crosslinking of polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane is defined by the following formula (3).
Degree of crosslinking of PVP (%) = PVP amount (mass) insoluble in water / Total PVP amount (mass) in membrane × 100 (3)

ここで、水に不溶であるPVP量とは、全ポリビニルピロリドンの量(膜中の全PVP量)から水に可溶であるPVP量を差し引いたものである。   Here, the amount of PVP insoluble in water is obtained by subtracting the amount of PVP soluble in water from the amount of total polyvinylpyrrolidone (total amount of PVP in the membrane).

なお、単位質量の中空糸膜中の全PVP量は、乾燥した中空糸膜0.2〜0.5mgを横型反応炉(800〜950℃)で気化又は酸化させ生産した一酸化窒素の濃度を化学発光法で測定し(装置は三菱化学製、TN−10を用いることができる。)、得られた濃度から単位質量の中空糸膜中に含まれるPVP量に換算して求めることができる。定量に際しては、予め、含窒素ポリマーの標準物で作成した検量線を用意し、これを用いて濃度を決定する。   The total amount of PVP in the hollow fiber membrane of unit mass is the concentration of nitric oxide produced by vaporizing or oxidizing 0.2 to 0.5 mg of the dried hollow fiber membrane in a horizontal reactor (800 to 950 ° C.). It can be determined by measuring with a chemiluminescence method (apparatus can be manufactured by Mitsubishi Chemical, TN-10), and converted from the obtained concentration to the amount of PVP contained in the hollow fiber membrane of unit mass. For quantification, a calibration curve prepared with a nitrogen-containing polymer standard is prepared in advance, and the concentration is determined using this calibration curve.

水に可溶であるPVP量は、以下の方法により求めることができる。   The amount of PVP soluble in water can be determined by the following method.

すなわち、単位質量の中空糸膜を水分量が0.3質量%以下になるように乾燥し、これをN−メチル−2−ピロリドンに、2.5質量%の濃度になるように溶解し、溶液を作成する。その溶液に、その体積の1.7倍の量の水を添加して10分間攪拌することにより、中空糸膜中の疎水性ポリマー(ポリスルホン系ポリマー等)を十分に析出させる。水に可溶であるPVPは、析出した疎水性ポリマー微粒子とともに溶液中に含まれる。次いで、溶液中の疎水性ポリマー微粒子をHPLC(高速液体クロマトグラフィー)用の非水系フィルター(東ソー製、孔径:2.5μm)で濾過して除去し、ろ液中に含まれるポリビニルピロリドンをHPLCにて定量する(装置:Waters、GPC−244、カラム:TSKgelGMPWXL2本、溶媒:0.1M塩化アンモニウム(0.1Nアンモニア)、pH9.5の塩化アンモニウム水溶液、流速:1.0mL/分、温度:23℃)。以上のようにして定量したろ液中に含まれるポリビニルピロリドンの量が、中空糸膜の単位質量当たりに含まれる水に可溶であるPVP量である。尚、PVPの架橋度を算出する際の水に可溶であるPVP量としては、上記の測定を10回測行い、最大値と最小値を除いた8点の値の平均値を用いる。   That is, the unit mass of the hollow fiber membrane was dried so that the water content was 0.3% by mass or less, and this was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone to a concentration of 2.5% by mass, Make a solution. By adding 1.7 times the volume of water to the solution and stirring for 10 minutes, the hydrophobic polymer (polysulfone polymer, etc.) in the hollow fiber membrane is sufficiently precipitated. PVP which is soluble in water is contained in the solution together with the precipitated hydrophobic polymer fine particles. Next, the hydrophobic polymer fine particles in the solution are removed by filtration with a non-aqueous filter (manufactured by Tosoh, pore size: 2.5 μm) for HPLC (high performance liquid chromatography), and the polyvinylpyrrolidone contained in the filtrate is converted to HPLC. (Equipment: Waters, GPC-244, column: TSKgel GMPWXL, solvent: 0.1M ammonium chloride (0.1N ammonia), pH 9.5 aqueous ammonium chloride solution, flow rate: 1.0 mL / min, temperature: 23) ° C). The amount of polyvinylpyrrolidone contained in the filtrate quantified as described above is the amount of PVP soluble in water contained per unit mass of the hollow fiber membrane. In addition, as the amount of PVP soluble in water when calculating the degree of crosslinking of PVP, the above measurement is performed 10 times, and an average value of 8 points excluding the maximum value and the minimum value is used.

本発明で用いられるPVPは、以下の式で求められるK値が75以上であることが好ましい。PVPは製膜時(相分離時)並びに後処理である洗浄時に、その大半が膜の外に流れ出てしまう傾向にあるが、K値が75以上であるとPVPの膜への残存量が多いので好ましい。本発明では、次式で定義されるK値が75以上100以下のPVPでることが好ましい。K値が100を超えると溶剤に溶解し難い傾向にある。

Figure 2011212233

ここで、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。 It is preferable that K value calculated | required by the following formula | equation with PVP used by this invention is 75 or more. PVP tends to flow out of the membrane at the time of film formation (phase separation) and at the time of post-treatment washing, but if the K value is 75 or more, the amount of PVP remaining in the membrane is large. Therefore, it is preferable. In this invention, it is preferable that it is PVP whose K value defined by following Formula is 75-100. When the K value exceeds 100, it tends to be difficult to dissolve in a solvent.
Figure 2011212233

Here, C is the polyvinyl pyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer.

さらに、PVPの重量平均分子量(Mw)を数平均分子量(Mn)で除した値(Mw/Mn)は、2.00以上2.95以下であることが好ましい。このような分子量分布がシャープであるPVPを用いることにより、得られる膜の孔径分布をシャープにすることが可能である。本分子量分布のPVPを用いることによりアルブミンの透過率を0.15%以下にすることが可能である。なお、Mw/Mnが2.00未満のPVPは得ることが困難である。   Furthermore, the value (Mw / Mn) obtained by dividing the weight average molecular weight (Mw) of PVP by the number average molecular weight (Mn) is preferably 2.00 or more and 2.95 or less. By using PVP having such a sharp molecular weight distribution, it is possible to sharpen the pore size distribution of the obtained membrane. By using PVP having this molecular weight distribution, it is possible to reduce the albumin permeability to 0.15% or less. In addition, it is difficult to obtain PVP with Mw / Mn less than 2.00.

PVPのMw及びMnは、例えば、PVPを1.0mg/mLの濃度でDMFに溶かした試料液を作製し、以下の条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行うことにより求められる(以下に述べるようにPMMA換算である)。同測定の結果からMw/Mnが求められる。
装置:HLC−8220GPC(東ソー株式会社)
カラム:Shodex KF−606M、KF−601
オーブン:40℃
移動相:0.6mL/min DMF
検出器:示差屈折率検出器
Mw and Mn of PVP are obtained, for example, by preparing a sample solution in which PVP is dissolved in DMF at a concentration of 1.0 mg / mL and performing gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions ( It is converted to PMMA as described below). Mw / Mn is determined from the result of the measurement.
Equipment: HLC-8220GPC (Tosoh Corporation)
Column: Shodex KF-606M, KF-601
Oven: 40 ° C
Mobile phase: 0.6 mL / min DMF
Detector: Differential refractive index detector

ここで、Mw及びMnが既知であるGPC標準物質であるポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)を用いて検量線(3次式)を作成し、その検量線に基づいてポリビニルピロリドンの流出時間からPMMA換算のMw及びMnが求められる。   Here, a calibration curve (tertiary equation) was created using polymethyl methacrylate resin (PMMA), which is a GPC standard substance with known Mw and Mn, and PMMA was calculated from the flow time of polyvinylpyrrolidone based on the calibration curve. Converted Mw and Mn are obtained.

PVPとしては、酸化防止剤が含まれているPVPを用いることが好ましい。K値が75以上のPVPは空気中の酸素により常に酸化分解が起こる。したがって、K値は経時的に低下する傾向にある。酸化防止剤を有することにより同一ロットのPVPを長期に用いることができるので、性能が安定した製品(膜)を長期間供給できるメリットがある。   As PVP, it is preferable to use PVP containing an antioxidant. PVP having a K value of 75 or more always undergoes oxidative decomposition due to oxygen in the air. Therefore, the K value tends to decrease with time. By having an antioxidant, the same lot of PVP can be used for a long period of time, so there is an advantage that a product (film) with stable performance can be supplied for a long period of time.

酸化防止剤としては、例えば、サリチル酸ナトリウム、メチルベンゾトリアゾールカリウム塩、2−メルカプトベンズイミダゾール、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸プロピルエステル、ヒドロキノン、カテコールなどのフェノール系酸化防止剤;2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’−(2,3−ジメチルテトラメチレン)ジピロカテコールなどのビスフェノール系酸化防止剤;1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)酪酸]グリコールエステル、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェロール類などの高分子型フェノール系酸化防止剤;ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンズイミダゾール、テトラキスメチレン−3−(ラウリルチオ)プロピオネートメタン、ステアリルチオプロピルアミドなどの硫黄系酸化防止剤;トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノおよび/またはジノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4−ビフェニレンホスファイトなどのリン系酸化防止剤;エリソルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、クエン酸イソプロピルなどのアルコール系酸化防止剤;メチル化ジフェニルアミン、エチル化ジフェニルアミン、ブチル化ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、ラウリル化ジフェニルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミンなどのアミン系酸化防止剤;4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1−オクチロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンおよびその縮合物、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]デカン−2,4−ジオンなどのヒンダードアミン系酸化防止剤;などが挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの酸化防止剤のうち、フェノール系酸化防止剤が好適であり、サリチル酸ナトリウムが特に好適である。   Examples of the antioxidant include sodium salicylate, methylbenzotriazole potassium salt, 2-mercaptobenzimidazole, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2 , 6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate , 3,4,5-trihydroxybenzoic acid propyl ester, hydroquinone, catechol, and other phenolic antioxidants; 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis ( 4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis (3-methyl- -T-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [β- (3-t-butyl-4-) Hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] ethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 4,4 ′-(2,3-dimethyltetramethylene) dipyrocatechol, etc. Bisphenol antioxidants; 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5 -Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis [methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3 3′-bis (4′-hydroxy-3′-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, 1,3,5-tris (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxybenzyl)- Polymeric phenolic antioxidants such as s-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, tocopherols; dilauryl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3 ′ -Sulfur-based antioxidants such as thiodipropionate, distearyl-3,3'-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole, tetrakismethylene-3- (laurylthio) propionate methane, stearylthiopropylamide; Triphenyl phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 4,4'-butylene -Bis (3-methyl-6-tert-butylphenylditridecyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (octadecyl) phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tris (mono and / or dinonylphenyl) ) Phosphite, diisodecylpentaerythritol diphosphite, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)- 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene, tris (2,4-di-t- Butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetra Irbis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, di Phosphorous antioxidants such as (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4-biphenylene phosphite; erythorbic acid, sodium erythorbate Alcohol-based antioxidants such as isopropyl citrate; methylated diphenylamine, ethylated diphenylamine, butylated diphenylamine, octylated diphenylamine, laurylated diphenylamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediam Amine-based antioxidants such as 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (1-octyloxy- 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate, dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -succinate 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and its condensate, 8-acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro [4,5 Hindered amine antioxidants such as decane-2,4-dione; and the like. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more. Of these antioxidants, phenolic antioxidants are preferred, and sodium salicylate is particularly preferred.

酸化防止剤の使用量は、PVPに対して、好ましくは0.0001質量%以上、10質量%以下、より好ましくは0.001質量%以上、5質量%以下である。酸化防止剤の量が0.0001質量%未満であると、PVPのK値を安定化させることが困難になることがある。逆に、酸化防止剤の使用量が10質量%を超えると、性状や外観などのPVP本来の特性が損なわれることがある。   The amount of the antioxidant used is preferably 0.0001% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or more and 5% by mass or less with respect to PVP. When the amount of the antioxidant is less than 0.0001% by mass, it may be difficult to stabilize the K value of PVP. On the contrary, when the usage-amount of antioxidant exceeds 10 mass%, the original characteristics of PVP, such as a property and an external appearance, may be impaired.

PVPはまた、第2級アミンまたはその塩を含有するPVPであることが好ましい。第2級アミンまたはその塩を含有するPVPは溶剤への溶解性が早いので、膜を効率良く製造することが可能である。第2級アミンとしては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、N−メチルエチルアミン、N−メチルプロピルアミン、N−メチルイソプロピルアミン、N−メチルブチルアミン、N−メチルイソブチルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルプロピルアミン、N−エチルイソプロピルアミン、N−エチルブチルアミン、N−エチルイソブチルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、N−メチルビニルアミン、N−メチルアリルアミンなどの脂肪族第2級アミン;N−メチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N−メチルトリメチレンジアミン、N−エチルトリメチレンジアミン、N,N’−ジメチルトリメチレンジアミン、N,N’−ジエチルトリメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミンなどの脂肪族ジアミンおよびトリアミン;N−メチルベンジルアミン、N−エチルベンジルアミン、N−メチルフェニチルアミン、N−エチルフェネチルアミンなどの芳香族アミン;N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−イソプロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−イソブチルエタノールアミンなどのモノアルカノールアミン;ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブタノールアミンなどのジアルカノールアミン;ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、モルホリン、チオモルホリンなどの環状アミン;などが挙げられる。これらの第2級アミンは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの第2級アミンのうち、ジアルカノールアミンおよびジアルキルアミンが好ましく、ジアルカノールアミンがより好ましく、ジエタノールアミンが特に好ましい。   The PVP is also preferably a PVP containing a secondary amine or a salt thereof. Since PVP containing a secondary amine or a salt thereof has high solubility in a solvent, it is possible to produce a membrane efficiently. Examples of the secondary amine include dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, N-methylethylamine, N-methylpropylamine, N-methylisopropylamine, N-methylbutylamine, N-methylisobutylamine, N Aliphatic secondary compounds such as -methylcyclohexylamine, N-ethylpropylamine, N-ethylisopropylamine, N-ethylbutylamine, N-ethylisobutylamine, N-ethylcyclohexylamine, N-methylvinylamine, N-methylallylamine N-methylethylenediamine, N-ethylethylenediamine, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-diethylethylenediamine, N-methyltrimethylenediamine, N-ethyltrimethylenediamine N, N′-dimethyltrimethylenediamine, N, N′-diethyltrimethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine and other aliphatic diamines and triamines; N-methylbenzylamine, N-ethylbenzylamine, N-methylpheny Aromatic amines such as tilamine and N-ethylphenethylamine; N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-propylethanolamine, N-isopropylethanolamine, N-butylethanolamine, N-isobutylethanolamine and the like Monoalkanolamines; dialkanolamines such as diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, dibutanolamine; pyrrolidine, piperidine, piperazine, N-methylpipera Emissions, N- ethylpiperazine, morpholine, cyclic amines, such as thiomorpholine; and the like. These secondary amines may be used alone or in combination of two or more. Of these secondary amines, dialkanolamines and dialkylamines are preferred, dialkanolamines are more preferred, and diethanolamines are particularly preferred.

第2級アミンの使用量は、単量体の使用量に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではないが、例えば、単量体水溶液のpHが好ましくは7以上、10以下、より好ましくは7以上、9以下になるようにすればよい。具体的には、第2級アミンの使用量は、単量体の使用量に対して、好ましくは10ppm以上、10,000ppm以下、より好ましくは50ppm以上、5,000ppm以下である。   The amount of secondary amine used may be appropriately adjusted according to the amount of monomer used, and is not particularly limited. For example, the pH of the aqueous monomer solution is preferably 7 or more, 10 or less, More preferably, it may be 7 or more and 9 or less. Specifically, the use amount of the secondary amine is preferably 10 ppm or more and 10,000 ppm or less, more preferably 50 ppm or more and 5,000 ppm or less with respect to the use amount of the monomer.

PVPは、γ−ブチロラクトンとモノエタノールアミンから合成してN−(2−ヒドロキシエル)ピロリドンを気相脱水反応させて製造したN−ビニル−2−ピロリドンを重合したPVPであることが好ましい。本方法により製造されたPVPは、副生成物等の不純物が少ないことが特徴であることから、好ましい。本方法を用いて得られたN−ビニル−2−ピロリドンの純度は、99.98%以上100%未満、有機不純物量は1ppm以上80ppm以下である。不純物の少ない原材料(N−ビニル−2−ピロリドン)から重合されたPVPであることから、分子量分布がシャープである。さらに、得られる膜の孔径分布をシャープにすることが可能である。本分子量分布のPVPを用いることによりアルブミンの透過率を0.15%以下にすることが可能である。   PVP is preferably PVP obtained by polymerizing N-vinyl-2-pyrrolidone synthesized from γ-butyrolactone and monoethanolamine and produced by vapor-phase dehydration reaction of N- (2-hydroxyl) pyrrolidone. PVP produced by this method is preferable because it is characterized by few impurities such as by-products. The purity of N-vinyl-2-pyrrolidone obtained using this method is 99.98% or more and less than 100%, and the amount of organic impurities is 1 ppm or more and 80 ppm or less. Since it is PVP polymerized from a raw material (N-vinyl-2-pyrrolidone) with few impurities, the molecular weight distribution is sharp. Furthermore, it is possible to sharpen the pore size distribution of the obtained membrane. By using PVP having this molecular weight distribution, it is possible to reduce the albumin permeability to 0.15% or less.

なお、N−ビニル−2−ピロリドンの純度並びに有機不純物量は、ガスクロマトグラフィー(カラム:SPELCO製;DB−1,キャリアガス:He,流量:17.2mL/min、温度:60−250℃)を用いて測定できる。   The purity of N-vinyl-2-pyrrolidone and the amount of organic impurities were measured by gas chromatography (column: manufactured by SPELCO; DB-1, carrier gas: He, flow rate: 17.2 mL / min, temperature: 60-250 ° C). Can be measured.

中空糸膜の形態は特に限定する必要はなく、いわゆるストレート糸であっても良いが、血液透析に用いる際の拡散効率の観点から、クリンプが付与されている方が好ましい。図2は、中空糸膜のクリンプ形状を説明するための図である。図2に示すように、クリンプ形状とは、中空糸膜の外表面形状であって、外表面形状が断面方向から見たときに所定の波長(1)と振幅(2)で表されるものをいう。波長は2mm以上20mmが好ましく、より好ましくは4mm以上8mm以下である。一方、振幅は0.1mm以上5mm以下が好ましく、より好ましくは0.2mm以上1mm以下である。波長が短い程、血液浄化器等の中空糸膜モジュールへの充填率が高くなるので良いが、2mm未満の波長にするのが難しい傾向にある。波長が20mmを超えるとクリンプの効果が出にくい傾向にある。振幅が0.1mm未満でもクリンプの効果が出にくい傾向にあり、5mmを超えると接着時の血液浄化器化が難しい傾向にある。   The form of the hollow fiber membrane is not particularly limited and may be a so-called straight thread, but is preferably provided with a crimp from the viewpoint of diffusion efficiency when used for hemodialysis. FIG. 2 is a view for explaining the crimp shape of the hollow fiber membrane. As shown in FIG. 2, the crimp shape is the outer surface shape of the hollow fiber membrane, and the outer surface shape is represented by a predetermined wavelength (1) and amplitude (2) when viewed from the cross-sectional direction. Say. The wavelength is preferably 2 mm or more and 20 mm, more preferably 4 mm or more and 8 mm or less. On the other hand, the amplitude is preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less, more preferably 0.2 mm or more and 1 mm or less. The shorter the wavelength, the higher the filling rate into the hollow fiber membrane module such as a blood purifier, but it is difficult to make the wavelength less than 2 mm. If the wavelength exceeds 20 mm, the effect of crimping tends to be difficult. Even if the amplitude is less than 0.1 mm, the effect of crimping tends to be difficult, and if it exceeds 5 mm, it tends to be difficult to make a blood purifier when bonding.

中空糸膜の膜厚は25μm以上40μm以下が好ましい。より好ましくは、25.5μm以上35μm以下である。本発明者の研究によれば、膜厚が薄い中空糸膜の不純物除去性能が高くなる傾向にあることが判明した。尤も、膜厚が25μm未満では接着時に中空糸膜の糸潰れが多発し、糸潰れにより性能不良を起こしやすいため、結果として透析用血液浄化器等の中空糸膜モジュールの不純物除去性能が低下する傾向にある。膜厚が40μmを超えると透析用血液浄化器等の中空糸膜モジュールの不純物除去性能を高性能化でき難い傾向にある。なお、本発明でいう膜厚とは、中空糸膜100本の平均値である。   The film thickness of the hollow fiber membrane is preferably 25 μm or more and 40 μm or less. More preferably, they are 25.5 micrometers or more and 35 micrometers or less. According to the inventor's research, it has been found that the hollow fiber membrane having a thin film thickness tends to have high impurity removal performance. However, if the film thickness is less than 25 μm, the hollow fiber membrane is frequently crushed at the time of bonding, and the performance of the hollow fiber membrane module such as a dialysis blood purifier is deteriorated as a result. There is a tendency. When the film thickness exceeds 40 μm, the impurity removal performance of a hollow fiber membrane module such as a blood purifier for dialysis tends to be difficult to improve. In addition, the film thickness as used in the field of this invention is an average value of 100 hollow fiber membranes.

中空糸膜の膜厚は好ましい態様では25μm以上40μm以下と薄いので、糸の長手方向の破断強度が6MPa以上であり、かつ破断伸度が60%以上であることが好ましい。膜厚が薄い程、膜の絶対強度が低くなるので、接着時に中空糸膜が接着剤の圧力で潰れる可能性がある。従って、膜厚が薄くなるにつれて破断強度を高くすることが好ましい。具体的には、中空糸膜の膜厚が35μm以下であれば破断伸度は7MPa以上が好ましく、膜厚が30μm以下であれば破断伸度は7.5MPa以上が好ましい。また、中空糸膜の膜厚が薄いと接着剤界面で膜が切れる可能性がある。従って、中空糸膜の膜厚が35μm以下であれば破断伸度は65%以上が好ましく、膜厚が30μm以下であれば破断伸度は70%以上が好ましい。   Since the thickness of the hollow fiber membrane is as thin as 25 μm or more and 40 μm or less in a preferred embodiment, it is preferable that the breaking strength in the longitudinal direction of the yarn is 6 MPa or more and the elongation at break is 60% or more. The thinner the film thickness, the lower the absolute strength of the film. Therefore, the hollow fiber film may be crushed by the pressure of the adhesive during bonding. Therefore, it is preferable to increase the breaking strength as the film thickness decreases. Specifically, if the film thickness of the hollow fiber membrane is 35 μm or less, the breaking elongation is preferably 7 MPa or more, and if the film thickness is 30 μm or less, the breaking elongation is preferably 7.5 MPa or more. Further, if the hollow fiber membrane is thin, the membrane may be cut at the adhesive interface. Therefore, if the film thickness of the hollow fiber membrane is 35 μm or less, the breaking elongation is preferably 65% or more, and if the film thickness is 30 μm or less, the breaking elongation is preferably 70% or more.

中空糸膜は、その外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造を有することが好ましい。例えば、透析用途では血液を中空糸膜の中空部(膜内表面側)に流すことが主流である。膜内表面に血液中のタンパク質等が中空糸膜の孔を塞ぎ難いように、膜内表面に高濃度のポリビニルピロリドンを保持させると同時に、透析による濾過における物質移動をスムースにするために、中空糸膜の構造を膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなる構造であることが好ましい。さらに、中空糸膜の構造がスポンジ構造であることが好ましい。ここで、「スポンジ構造」とは膜断面に孔径(二軸平均径、すなわち、短径と長径の平均値をいう。)が5μm以上のボイドを有さない構造をいう。なお、「短径」、「長径」とは、それぞれボイドに外接する面積が最小となる外接長方形の短辺、長辺をいう。   The hollow fiber membrane preferably has a sponge structure in which the pore diameter continuously decreases from the outer surface toward the inner surface. For example, in dialysis applications, the mainstream is to flow blood through the hollow portion (inner membrane surface side) of the hollow fiber membrane. In order to make it difficult for protein in the blood to block the pores of the hollow fiber membrane on the inner surface of the membrane, a high concentration of polyvinyl pyrrolidone is retained on the inner surface of the membrane, and at the same time, in order to smooth the mass transfer during filtration by dialysis The structure of the thread membrane is preferably a structure in which the pore diameter continuously decreases from the outer surface to the inner surface of the membrane. Furthermore, the structure of the hollow fiber membrane is preferably a sponge structure. Here, the “sponge structure” refers to a structure having no voids having a pore diameter (biaxial average diameter, that is, an average value of a short diameter and a long diameter) of 5 μm or more in the membrane cross section. Note that “minor axis” and “major axis” refer to the short side and long side of a circumscribed rectangle that minimizes the area circumscribing the void, respectively.

中空糸膜が、外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造である場合、膜厚部の大部分に網目状に存在する「フィブリル」という骨格部分を有する。中空糸膜に存在する全フィブリルの平均太さは100nm以上200nm以下であることが好ましい。全フィブリルの平均太さが100nm未満では、破断強度と破断伸度が低下する傾向にある。   When the hollow fiber membrane has a sponge structure in which the pore diameter continuously decreases from the outer surface toward the inner surface, it has a skeleton portion called “fibril” that exists in a mesh shape in the majority of the film thickness portion. The average thickness of all fibrils present in the hollow fiber membrane is preferably 100 nm or more and 200 nm or less. When the average thickness of all the fibrils is less than 100 nm, the breaking strength and breaking elongation tend to decrease.

全フィブリルの平均太さが200nmを超えると、中空糸膜を透析用とする場合、アルブミンの透過率が0.35%を超えてしまう場合がある。透析用等とする場合、人体に有用であるアルブミン(分子量:67,000)をほとんど透過させない分画性を有する膜が求められており、牛血漿アルブミンの透過率が0.35%以下を実現できる。アルブミンの透過率が0.35%を超えることは体内に有効なアルブミンを大きく損失することを意味することから透析用の膜としては好ましくない。   When the average thickness of all the fibrils exceeds 200 nm, the albumin permeability may exceed 0.35% when the hollow fiber membrane is used for dialysis. When used for dialysis, etc., a membrane having a fractionation property that hardly permeates albumin (molecular weight: 67,000) useful for the human body is required, and the permeability of bovine plasma albumin is 0.35% or less. it can. When the albumin permeability exceeds 0.35%, it means that effective albumin is largely lost in the body, which is not preferable as a membrane for dialysis.

アルブミンの生体内貯蔵量は成人男子で約300g(4.6g/kg)で、全体の約40%は血管内に、残りの60%は血管外に分布し、相互に交換しながら平衡状態を保っている。アルブミンの分解は筋肉、皮膚、肝、腎などで行われ、1日のアルブミンの分解率は生体内貯蔵量のほぼ4%(0.18g/kg/日)である。また生体内でのアルブミンの半減期は約17日である。一方、アルブミンの生成は主に肝臓(0.20g/kg/日)で行われている。したがって、生体内でのアルブミンの収支は±0に近い状態である。一般に透析患者は週に3回の人工透析により血液浄化を受けている。したがって、アルブミン透過率が0.35%の膜で人工透析を受けると約0.02g/kg/週のアルブミン損失となる。故に、アルブミン透過率が0.35%を超えると生体内でのアルブミンの平衡状態が崩れ他の疾病を引き起こす原因ともなる。   The amount of albumin stored in vivo is about 300 g (4.6 g / kg) for adult males. About 40% of the total is distributed in the blood vessels and the remaining 60% is distributed outside the blood vessels. I keep it. Albumin is decomposed in muscle, skin, liver, kidney and the like, and the daily decomposition rate of albumin is approximately 4% (0.18 g / kg / day) of the amount stored in vivo. The half-life of albumin in vivo is about 17 days. On the other hand, albumin is produced mainly in the liver (0.20 g / kg / day). Therefore, the balance of albumin in the living body is in a state close to ± 0. In general, dialysis patients undergo blood purification by artificial dialysis three times a week. Therefore, when artificial dialysis is performed on a membrane having an albumin permeability of 0.35%, an albumin loss of about 0.02 g / kg / week results. Therefore, if the albumin permeability exceeds 0.35%, the equilibrium state of albumin in the living body is lost, which may cause other diseases.

さらに本発明では、膜厚方向の外側にあるフィブリルの平均太さYと膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さXの比(Y/X)が大きいと不純物除去性能が向上することも分かった。具体的にはY/Xが1.2以上2.0以下であることが好ましい。膜厚方向の外側にあるフィブリルの平均太さと膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さの比は1.2未満では、膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなる傾斜度が小さいためにアルブミンの透過率が0.35%を超える傾向にある。   Furthermore, in the present invention, when the ratio (Y / X) of the average thickness Y of the fibrils on the outer side in the film thickness direction and the average thickness X of the fibrils on the inner side in the film thickness direction is large, the impurity removal performance may be improved. I understood. Specifically, it is preferable that Y / X is 1.2 or more and 2.0 or less. When the ratio of the average thickness of the fibrils on the outer side in the film thickness direction to the average thickness of the fibrils on the inner side in the film thickness direction is less than 1.2, the pore diameter continuously decreases from the outer surface to the inner surface of the film. Since the slope is small, the albumin permeability tends to exceed 0.35%.

膜厚方向の外側にあるフィブリルの平均太さと膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さの比が大きい程、濾過速度(例えば、透析でいう不純物除去性能)を向上させるのみではなく、アルブミンの透過率も低く抑えることが可能であるので好ましい。尤も、2.0を超える膜は後述する(紡速とエアギャップ)並びに(紡口吐出断面積と膜面積)との関係である(Ga/Vs´×Am/As)において製造しにくい条件にある。   The larger the ratio of the average thickness of the fibrils on the outer side in the film thickness direction to the average thickness of the fibrils on the inner side in the film thickness direction, the more the filtration rate (for example, impurity removal performance in dialysis) is improved. This is preferable because the transmittance can be kept low. However, it is difficult to manufacture a film exceeding 2.0 in terms of (Ga / Vs ′ × Am / As), which has a relationship with (spinning speed and air gap) and (spinner discharge cross-sectional area and film area) described later. is there.

フィブリル(網目状の骨格)の太さは、以下の方法により測定する。対象となる中空糸膜を水で膨潤させた後、−30℃で凍結させた状態で長手方向に垂直に割断することにより、横断面割断試料を得る。走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて得られた試料の断面を撮影する。撮影は、加速電圧10kV、撮影倍率10,000倍で行う。この条件により、膜厚方向の断面の部の幅15μm相当の構造を観察できる。   The thickness of the fibril (network-like skeleton) is measured by the following method. After the target hollow fiber membrane is swollen with water, it is fractured perpendicularly to the longitudinal direction in a state of being frozen at −30 ° C. to obtain a transverse section fracture sample. A cross section of the sample obtained using a scanning electron microscope (SEM) is photographed. Photographing is performed at an acceleration voltage of 10 kV and a photographing magnification of 10,000 times. Under this condition, it is possible to observe a structure corresponding to a width of 15 μm at the cross section in the film thickness direction.

膜厚が30μm以下の中空糸膜では、膜厚部の最内側(膜内表面側)を視野の端に合わせてSEM写真を撮影し、これを用いて膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さを測定する。   For hollow fiber membranes with a film thickness of 30 μm or less, SEM photographs were taken with the innermost side (inner membrane surface side) of the film thickness part aligned with the edge of the field of view, and this was used to average the fibrils inside the film thickness direction Measure thickness.

全フィブリルの平均太さは、膜厚が30μm以下の中空糸膜の場合には、上記の2枚の写真を用いて測定する。一方、膜厚が30μmを超える中空糸膜では、上記2枚の写真ではカバーされない(撮影できていない)部分があるので、膜厚方向において膜内表面と膜外表面からの距離が等しい点である中心点を決めた後、視野の中央をその中心点に合わせてSEM写真を撮影することによって上記2枚の写真で撮影ができない部分を撮影し、これを用いて膜厚方向の中心部にあるフィブリルの平均太さを測定する。   The average thickness of all fibrils is measured using the above two photographs in the case of a hollow fiber membrane having a thickness of 30 μm or less. On the other hand, in the hollow fiber membrane having a film thickness exceeding 30 μm, there is a portion that is not covered (not photographed) by the above two photographs, so that the distance from the inner surface to the outer surface is equal in the film thickness direction. After a certain center point is determined, the SEM photograph is taken with the center of the field of view aligned with the center point, and a portion that cannot be taken with the above two photographs is taken, and this is used to center the film thickness direction. Measure the average thickness of a fibril.

但し、膜厚方向の中心部にあるフィブリルの太さを求めるときは、膜内表面と膜外表面側の写真に含まれない部分を用いる。   However, when determining the thickness of the fibril at the center in the film thickness direction, the portion not included in the photograph on the inner and outer surfaces of the film is used.

本発明で定義するフィブリル(網目状の骨格)の太さとは、上記写真で観察される各フィブリルの中央部付近の最も細くなっている部分の太さ、すなわちフィブリル同士の接合部と接合部の間で最も幅が狭い部分の太さを、フィブリルの長手方向に対して垂直の角度で読み取ったものである。   The thickness of the fibril (network-like skeleton) defined in the present invention is the thickness of the thinnest part near the center of each fibril observed in the above photograph, that is, the joint between the fibrils and the joint. The thickness of the narrowest part is read at an angle perpendicular to the longitudinal direction of the fibril.

フィブリルの太さを測定する部位は、幅15μm相当を撮影した各部位の断面SEM写真において、膜厚方向の中央部幅5μm相当の領域帯とし、その領域帯にあるフィブリルを任意に100本選択して太さを測定する。これを各部位の断面SEM写真それぞれについて実施する。それぞれの100本の値の平均値を、各部位(膜厚方向の外側、内側及び中心部(膜厚が30μmを超えるときのみ))のフィブリルの平均太さとする。また各平均値を相加平均した値を全フィブリルの平均太さとする。   The part for measuring the thickness of the fibril is the area band corresponding to the width of the central part in the film thickness direction in the cross-sectional SEM photograph of each part taken corresponding to the width of 15 μm, and 100 fibrils in the area band are arbitrarily selected. And measure the thickness. This is performed for each cross-sectional SEM photograph of each part. The average value of the 100 values is the average thickness of fibrils at each site (outside, inside and center in the film thickness direction (only when the film thickness exceeds 30 μm)). Moreover, the value which carried out the arithmetic mean of each average value is made into the average thickness of all the fibrils.

中空糸膜は、原料としてのポリビニルピロリドンを含む溶液を濾過する工程と、前記濾過した溶液に疎水性ポリマーを添加して吐出することによって、ポリビニルピロリドンと疎水性ポリマーを含む中空糸膜を得る工程と、ポリビニルピロリドンを実質的に含まない溶液により前記中空糸膜の膜内表面をコーティングする工程と、前記中空糸膜に含まれるポリビニルピロリドンを架橋する工程と、を少なくとも実施する製造方法で得ることができる。この製造方法により、中空糸膜から抽出した可溶性ポリビニルピロリドンを動的光散乱法にて測定される粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径が300nm以下である中空糸膜を製造できる。   The hollow fiber membrane includes a step of filtering a solution containing polyvinylpyrrolidone as a raw material, and a step of obtaining a hollow fiber membrane containing polyvinylpyrrolidone and a hydrophobic polymer by adding a hydrophobic polymer to the filtered solution and discharging the solution. And a step of coating the inner surface of the hollow fiber membrane with a solution substantially free of polyvinyl pyrrolidone and a step of crosslinking the polyvinyl pyrrolidone contained in the hollow fiber membrane by at least a production method Can do. By this production method, it is possible to produce a hollow fiber membrane in which soluble polyvinylpyrrolidone extracted from the hollow fiber membrane has a peak mode diameter of 300 nm or less on the largest particle size side in a particle size distribution measured by a dynamic light scattering method.

中空糸膜の製造工程で用いられるポリビニルピロリドン及び疎水性ポリマー等の固形物の原材料は、減圧、窒素、二酸化炭素等の不活性ガス置換、減圧等を数回繰り返して、無酸素状態にすることが好ましい。また、ポリビニルピロリドンは製造から使用時までを不活性ガス雰囲気下又は減圧状態で、決して酸素が入らないように管理することが好ましく、製造並びに製造工程に使用する溶剤、水等の溶液全てを脱酸素状態にすることが好ましい。脱気又は不活性ガスによりバブリングすることで脱酸素状態にすることが可能である。中でも、窒素、二酸化炭素等の不活性ガス置換は製造コストを安価にできるので好ましい。ガス分離膜や吸着剤等を利用して酸素を除去しながら窒素、二酸化炭素を循環すればより安価に利用することができるので好ましい。   The raw materials for solid materials such as polyvinylpyrrolidone and hydrophobic polymers used in the manufacturing process of the hollow fiber membrane should be made oxygen-free by repeating decompression, substitution of inert gas such as nitrogen and carbon dioxide, and decompression several times. Is preferred. Polyvinylpyrrolidone is preferably managed from the production to the use in an inert gas atmosphere or under reduced pressure so that oxygen never enters, and all solutions such as solvent and water used in the production and production process are removed. An oxygen state is preferred. A deoxygenated state can be obtained by deaeration or bubbling with an inert gas. Among these, substitution of an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide is preferable because the manufacturing cost can be reduced. It is preferable to circulate nitrogen and carbon dioxide while removing oxygen using a gas separation membrane, an adsorbent, or the like because it can be used at a lower cost.

本発明において、中空糸膜中のポリビニルピロリドンの動的散乱法により測定される粒径分布において最も大粒径側にあるピークのモード径を300nm以下にする方法としては、中空糸膜を製造する際に原料として用いるポリビニルピロリドン溶解液を、予めフィルターを用いて濾過しておくことが挙げられる。その際、ポリビニルピロリドン溶解液に超音波振動を加えながら濾過することも可能である。より具体的には、ポリスルホン系ポリマー、ポリビニルピロリドン及び溶剤を混合・溶解して得られた製膜原液を所定の形状に形成する製膜方法において、予めポリビニルピロリドンと溶剤を溶解したポリビニルピロリドン溶解液に超音波振動を加えながら孔径3μm以下のフィルターで濾過した後、該溶解液にその他の材料(例えば、ポリスルホン系ポリマー(又は溶剤とポリスルホン系ポリマー)等の疎水性ポリマー)を添加して溶解した製膜原液を用いることにより製造することができる。   In the present invention, a hollow fiber membrane is produced as a method for setting the mode diameter of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution measured by the dynamic scattering method of polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane to 300 nm or less. The polyvinyl pyrrolidone solution used as a raw material at this time may be filtered in advance using a filter. In that case, it is also possible to filter the polyvinyl pyrrolidone solution while applying ultrasonic vibration. More specifically, in a film forming method for forming a film forming stock solution obtained by mixing and dissolving a polysulfone-based polymer, polyvinyl pyrrolidone and a solvent into a predetermined shape, a polyvinyl pyrrolidone solution in which polyvinyl pyrrolidone and a solvent are dissolved in advance. After filtering with a filter having a pore size of 3 μm or less while applying ultrasonic vibration, other materials (for example, a hydrophobic polymer such as polysulfone polymer (or solvent and polysulfone polymer)) were dissolved in the solution. It can manufacture by using a film-forming stock solution.

予めポリビニルピロリドンと溶剤を溶解した溶解液(以下、単に「ポリビニルピロリドン溶解液」ともいう。)に超音波振動を加えながら孔径3μm以下のフィルターを用いて所定の濃度、温度、及び濾過流量の範囲で濾過することにより、図1に示した二次ピーク成分等を除去することができる。   Predetermined concentration, temperature, and filtration flow range using a filter having a pore size of 3 μm or less while applying ultrasonic vibration to a solution in which polyvinylpyrrolidone and a solvent are dissolved in advance (hereinafter also simply referred to as “polyvinylpyrrolidone solution”). The secondary peak component and the like shown in FIG. 1 can be removed by filtering with.

ポリビニルピロリドン溶解液中のポリビニルピロリドン濃度は、用いるポリビニルピロリドンの分子量により異なるが、重量平均分子量1,200,000のポリビニルピロリドンであれば0.1〜15質量%であることが好ましい。0.1質量%未満では実用的でなく、15質量%を超えるとフィルター濾過後のポリビニルピロリドンの粒径が300nmを超えるため好ましくない。   The polyvinyl pyrrolidone concentration in the polyvinyl pyrrolidone solution varies depending on the molecular weight of the polyvinyl pyrrolidone used, but it is preferably 0.1 to 15% by mass for polyvinyl pyrrolidone having a weight average molecular weight of 1,200,000. If it is less than 0.1% by mass, it is not practical, and if it exceeds 15% by mass, the particle size of polyvinylpyrrolidone after filter filtration exceeds 300 nm, which is not preferable.

ポリビニルピロリドン溶解液の温度は、用いる溶剤及びフィルターの材質により異なるが、35〜120℃が好ましい。35℃未満では、フィルター濾過後のポリビニルピロリドンの粒径が300nmを超え、120℃以上で長時間保温すると脱酸素状態であってもポリビニルピロリドンが架橋または変性する恐れがある。   The temperature of the polyvinylpyrrolidone solution varies depending on the solvent used and the material of the filter, but is preferably 35 to 120 ° C. When the temperature is lower than 35 ° C., the particle size of the polyvinyl pyrrolidone after filtration exceeds 300 nm, and when the temperature is kept at 120 ° C. or higher for a long time, the polyvinyl pyrrolidone may be crosslinked or modified even in a deoxygenated state.

ポリビニルピロリドン溶解液の濾過流量は、0.01〜3mL(ミリリットル)/(分(単位時間)・cm(フィルター単位有効濾過面積あたり))であることが好ましい。0.01mL/(分・cm)未満では濾過流量が遅いため実用的でなく、3mL/(分・cm)を超えるとフィルター濾過後のポリビニルピロリドンの粒径が300nmを超えるため好ましくない。 The filtration flow rate of the polyvinylpyrrolidone solution is preferably 0.01 to 3 mL (milliliter) / (minute (unit time) · cm 2 (per filter unit effective filtration area)). If it is less than 0.01 mL / (min · cm 2 ), the filtration flow rate is slow, which is not practical. If it exceeds 3 mL / (min · cm 2 ), the particle size of polyvinylpyrrolidone after filtration exceeds 300 nm, which is not preferable.

本発明で用いることができるフィルターは、その最小孔径(以下、単に「孔径」という)が0.01〜3μm、好ましくは0.1〜2μmである。フィルターの孔径が3μmより大きくなると、動的光散乱法により測定される粒径分布において最も題粒径側にあるピークのモード径を300nm以下とすることが難しく、孔径が0.01μm未満では濾過速度が低くて実用的でない。   The filter that can be used in the present invention has a minimum pore diameter (hereinafter, simply referred to as “pore diameter”) of 0.01 to 3 μm, preferably 0.1 to 2 μm. When the pore size of the filter is larger than 3 μm, it is difficult to make the mode diameter of the peak closest to the subject particle size in the particle size distribution measured by the dynamic light scattering method to 300 nm or less, and when the pore size is less than 0.01 μm, filtration is performed. The speed is low and impractical.

フィルター濾過時にポリビニルピロリドン溶解液に加える超音波振動はフィルター濾過後のポリビニルピロリドンの粒径を300nm以下にするのに必要である。超音波振動の周波数は20kHz以上1000kHz以下であることが好ましく、より好ましくは40kHz以上100kHz以下である。20kHz未満では効果が低い傾向にあるので好ましくない。1000kHzを超えると繰返し長時間超音波振動を与えたときにフィルター並びにフィルターハウジングが破損する怖れがあるので好ましくない。   The ultrasonic vibration applied to the polyvinyl pyrrolidone solution at the time of filter filtration is necessary to reduce the particle size of the polyvinyl pyrrolidone after filter filtration to 300 nm or less. The frequency of the ultrasonic vibration is preferably 20 kHz or more and 1000 kHz or less, more preferably 40 kHz or more and 100 kHz or less. Less than 20 kHz is not preferable because the effect tends to be low. If the frequency exceeds 1000 kHz, the filter and the filter housing may be damaged when ultrasonic vibration is repeatedly applied for a long time.

製膜原液は、温調可能な容器に超音波振動を加えながらフィルター濾過後のポリビニルピロリドン溶解液と疎水性ポリマー(例えば、ポリスルホン系ポリマー(又はポリスルホン系ポリマーと溶剤))を入れ、攪拌機またはヘンシルミキサー等の混合機を用いて溶解することにより製造される。これは脱酸素状態雰囲気下で行うことが好ましい。   The stock solution for membrane formation is placed in a temperature-controllable container with ultrasonic vibration and filtered polyvinylpyrrolidone solution after filtration and a hydrophobic polymer (for example, polysulfone polymer (or polysulfone polymer and solvent)). It is manufactured by dissolving using a mixer such as a sill mixer. This is preferably performed in a deoxygenated atmosphere.

ポリスルホン系ポリマー等の疎水性ポリマーにも不純物等が混入している可能性があることから、上記の方法で製膜原液を調製後、不純物又は未溶解物等を取り除くために再度孔径40μm以下程度のフィルターで濾過することが好ましい。   Since there is a possibility that impurities are also mixed in a hydrophobic polymer such as a polysulfone-based polymer, after preparing the film forming stock solution by the above method, the pore diameter is about 40 μm or less again to remove impurities or undissolved materials. It is preferable to filter with this filter.

本発明で用いることのできるポリスルホン系ポリマーとしては、下記の式(4)、または式(5)で示される繰り返し単位を有するものが挙げられる。なお、式中のArはパラ位での2置換のフェニル基を示し、重合度や分子量については特に限定しない。
−O−Ar−C(CH32−Ar−O−Ar−SO2−Ar− (4)
−O−Ar−SO2−Ar− (5)
Examples of the polysulfone-based polymer that can be used in the present invention include those having a repeating unit represented by the following formula (4) or formula (5). Ar in the formula represents a disubstituted phenyl group at the para position, and the degree of polymerization and molecular weight are not particularly limited.
—O—Ar—C (CH 3 ) 2 —Ar—O—Ar—SO 2 —Ar— (4)
—O—Ar—SO 2 —Ar— (5)

ポリビニルピロリドン溶解液や製膜原液の溶剤としては、ポリスルホン系ポリマーとポリビニルピロリドンの両方を溶解するものであれば良く、例えば、ポリスルホン系ポリマーがポリスルホン系ポリマーであれば、溶剤はN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセトアミド等が用いられる。なお、溶剤は全て脱酸素したものを用いることが好ましい。   The solvent for the polyvinyl pyrrolidone solution or the film forming stock solution may be any solvent that dissolves both the polysulfone polymer and the polyvinyl pyrrolidone. For example, if the polysulfone polymer is a polysulfone polymer, the solvent is N-methyl-2. -Pyrrolidone, dimethylacetamide, etc. are used. In addition, it is preferable to use what deoxygenated all the solvents.

本発明で用いられるポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、1,000〜2,000,000の範囲であることが好ましく、10,000〜1,300,000の範囲であることがより好ましい。本発明は、特に重量平均分子量800,000以上の高分子量のポリビニルピロリドンを用いた中空糸膜とする場合に有効であり、重量平均分子量800,000以上の高分子量のポリビニルピロリドンを用いてもピンホールや膜破れ等の欠陥部がない中空糸膜を得ることができる。   The weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone used in the present invention is preferably in the range of 1,000 to 2,000,000, and more preferably in the range of 10,000 to 1,300,000. The present invention is particularly effective when a hollow fiber membrane using a high molecular weight polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of 800,000 or more is used. Even if a high molecular weight polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of 800,000 or more is used, the pin is used. A hollow fiber membrane free from defects such as holes and membrane breakage can be obtained.

製膜原液中の疎水性ポリマー(ポリスルホン系ポリマー等)の濃度は、該原液からの製膜が可能で、かつ得られた膜が膜としての性能を有するような濃度の範囲であれば特に制限されず、1〜50質量%、好ましくは10〜35質量%、より好ましくは10〜30質量%である。高い透水性能又は大きな分画分子量を達成するためには、ポリマー濃度は低い方が良く、10〜25質量%が好ましい。また、製膜原液には、原液粘度、溶解状態を制御する目的で、水、塩類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、グリコール類等の非溶剤を複数添加することも可能であり、その種類、添加量は組み合わせにより随時決定すればよい。   The concentration of the hydrophobic polymer (polysulfone polymer, etc.) in the membrane forming stock solution is particularly limited as long as the membrane can be formed from the stock solution and the obtained membrane has the performance as a membrane. It is 1-50 mass%, Preferably it is 10-35 mass%, More preferably, it is 10-30 mass%. In order to achieve high water permeability or a large molecular weight cut off, the polymer concentration should be low, and preferably 10 to 25% by mass. In addition, a plurality of non-solvents such as water, salts, alcohols, ethers, ketones, glycols, etc. can be added to the film-forming stock solution for the purpose of controlling the viscosity and dissolution state of the stock solution. The addition amount may be determined as needed depending on the combination.

製膜原液中のポリビニルピロリドンの量は、1〜30質量%、好ましくは1〜20質量%であるが、用いるポリビニルピロリドンの分子量により最適濃度が決定される。   The amount of polyvinylpyrrolidone in the film-forming stock solution is 1 to 30% by mass, preferably 1 to 20% by mass, and the optimum concentration is determined by the molecular weight of the polyvinylpyrrolidone used.

中空糸膜は、例えば、上記の製膜原液を、内部液とともに2重環状ノズルから凝固浴中に同時に吐出させ、凝固させることにより製造することができる。   The hollow fiber membrane can be produced, for example, by simultaneously discharging the above-mentioned membrane-forming stock solution together with the internal solution from a double annular nozzle into a coagulation bath and coagulating it.

中空糸膜の製造に用いられる内部液は、中空糸膜の中空部を形成させるために用いるものである。外表面に緻密層を形成させる場合は、内部液としてジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等からなる郡より選ばれる溶剤の高濃度水溶液を用いることができる。内表面に緻密層を形成させる場合は、内部液には後述する凝固浴に記載したものを採用することができる。また、内部液の粘性を制御する目的でテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のグリコール類及びグリセリン等の非溶剤を加えることも可能である。   The internal liquid used for the production of the hollow fiber membrane is used for forming the hollow part of the hollow fiber membrane. When a dense layer is formed on the outer surface, a high-concentration aqueous solution of a solvent selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be used as the internal liquid. When a dense layer is formed on the inner surface, the internal liquid described in the coagulation bath described later can be used. Further, for the purpose of controlling the viscosity of the internal liquid, it is also possible to add glycols such as tetraethylene glycol and polyethylene glycol and non-solvents such as glycerin.

中空糸膜は、公知のチューブインオリフィス型の2重環状ノズルを用いて製膜することができる。より具体的には、前述の製膜原液と内部液とをこの2重環状ノズルから同時に吐出させ、エアギャップを通過させた後、凝固浴で凝固させることにより中空糸膜を得ることができる。   The hollow fiber membrane can be formed using a known tube-in-orifice type double annular nozzle. More specifically, a hollow fiber membrane can be obtained by simultaneously discharging the above-described membrane-forming stock solution and internal solution from the double annular nozzle, passing through the air gap, and then solidifying in a coagulation bath.

ここで、「エアギャップ」とは、ノズルと凝固浴との間の距離(隙間)を意味する。膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造を有する膜を得るためには、紡速(m/分)に対するエアギャップ(m)の比率が極めて重要である。何故ならば膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造は、内部液中の非溶剤が製膜原液と接触することによって該製膜原液の内表面部位から外表面部位側へと経時的に相分離が誘発され、さらに該製膜原液が凝固浴に入るまでに膜内表面部位から外表面部位までの相分離が完了しなければ、得られないからである。   Here, the “air gap” means a distance (gap) between the nozzle and the coagulation bath. In order to obtain a membrane having a sponge structure in which the pore diameter continuously decreases from the outer surface to the inner surface, the ratio of the air gap (m) to the spinning speed (m / min) is extremely important. This is because the sponge structure in which the pore diameter continuously decreases from the outer surface of the membrane toward the inner surface, the non-solvent in the inner solution comes into contact with the film-forming stock solution, and the outer surface from the inner surface portion of the film-forming stock solution. This is because phase separation is induced over time toward the site side, and further, phase separation from the inner surface portion of the membrane to the outer surface portion is not completed before the membrane-forming stock solution enters the coagulation bath.

紡速(Vs)に対するエアギャップ(Ga)の比率(Ga/Vs)は、中空糸膜の膜厚が34μm以上である場合には、0.01〜0.1m/(m/分)であることが好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.05m/(m/分)である。紡速に対するエアギャップの比率が0.01m/(m/分)未満では、膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造の膜を得ることが難しく、0.1m/(m/分)を超える比率では、膜へのテンションが高いことからエアギャップ部で膜切れを多発し製造しにくい傾向にあり好ましくない。   The ratio (Ga / Vs) of the air gap (Ga) to the spinning speed (Vs) is 0.01 to 0.1 m / (m / min) when the thickness of the hollow fiber membrane is 34 μm or more. It is preferably 0.01 to 0.05 m / (m / min). When the ratio of the air gap to the spinning speed is less than 0.01 m / (m / min), it is difficult to obtain a sponge-structured membrane in which the pore diameter continuously decreases from the outer surface to the inner surface. If the ratio exceeds / (m / min), the tension on the film is high, and therefore there is a tendency that film breakage frequently occurs in the air gap part, which is not preferable.

一方、中空糸膜の膜厚が34μm未満である場合には、製膜原液中の良溶剤量が少ないのでGa/Vsが低くても膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造を得ることが可能である。膜厚が34μm未満ではGa/Vsが0.001〜0.01m/(m/分)であることが好ましい。   On the other hand, when the film thickness of the hollow fiber membrane is less than 34 μm, the pore size continuously increases from the outer surface to the inner surface of the membrane even when Ga / Vs is low because the amount of good solvent in the membrane forming stock solution is small. A small sponge structure can be obtained. When the film thickness is less than 34 μm, Ga / Vs is preferably 0.001 to 0.01 m / (m / min).

ここで、紡速(Vs、単位:m/分)とはノズルから内部液とともに吐出した製膜原液がエアギャップを通過して凝固浴にて凝固した膜が巻き取られる中空糸膜の一連の製造工程における膜の移動速度をいい、延伸操作がある場合には延伸操作をする前までの中空糸膜の移動速度を意味する。また、エアギャップを円筒状の筒などで囲み、一定の温度と湿度を有する不活性ガスを一定の流量でこのエアギャップに流すと、より安定した状態で中空糸膜を製造することができる。なお、延伸を加える場合は、延伸操作を行う前までの中空糸膜の移動速度を意味する。   Here, the spinning speed (Vs, unit: m / min) is a series of hollow fiber membranes in which the membrane-forming stock solution discharged from the nozzle together with the internal solution passes through the air gap and the membrane coagulated in the coagulation bath is wound up. It refers to the moving speed of the membrane in the production process, and when there is a stretching operation, it means the moving speed of the hollow fiber membrane before the stretching operation. Further, when the air gap is surrounded by a cylindrical tube or the like, and an inert gas having a constant temperature and humidity is allowed to flow through the air gap at a constant flow rate, the hollow fiber membrane can be manufactured in a more stable state. In addition, when extending | stretching, it means the moving speed of the hollow fiber membrane before extending | stretching operation.

さらに、製膜原液が吐出する紡口の断面積(As)と得られた膜の断面積(Am)の関係がフィブリルの太さに影響することが分かった。Am/Asは単位時間当たりの製膜原液の吐出量に対する膜形成ポリマーの残存率を意味する。従って、Am/Asが大きい程フィブリルの太い膜が得られる。Ga/Vs´(ここで、Vs´(m/秒)は前述の紡速Vs(分速)を、秒速に換算した値である。)とAm/Asの積(単位:m/(m/秒))が0.15以上0.75以下であれば、膜の外表面から内表面に向かって孔径が連続的に小さくなるスポンジ構造であって、膜厚方向の外側にあるフィブリルの平均太さと膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さの比が1.2以上2.0以下であるの膜構造にすることが可能である。Ga/Vs´とAm/Asの積が0.15未満では膜厚方向の外側にあるフィブリルの平均太さと膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さの比は1.2未満となりGa/Vs´とAm/Asの積が0.75を超えると膜厚方向の外側にあるフィブリルの平均太さと膜厚方向の内側にあるフィブリルの平均太さの比は2.0未満を超える傾向にある。   Furthermore, it has been found that the relationship between the cross-sectional area (As) of the spinning nozzle discharged from the film-forming stock solution and the cross-sectional area (Am) of the obtained film affects the fibril thickness. Am / As means the remaining rate of the film-forming polymer with respect to the discharge amount of the film-forming stock solution per unit time. Therefore, the larger Am / As, the thicker the fibril. Ga / Vs ′ (where Vs ′ (m / second) is a value obtained by converting the above-described spinning speed Vs (minute speed) into a second speed) and Am / As (unit: m / (m / Second)) is 0.15 or more and 0.75 or less, the sponge structure has a pore diameter continuously decreasing from the outer surface to the inner surface of the membrane, and the average thickness of the fibrils on the outer side in the film thickness direction. And the ratio of the average thickness of fibrils on the inner side in the film thickness direction can be a film structure of 1.2 or more and 2.0 or less. When the product of Ga / Vs ′ and Am / As is less than 0.15, the ratio of the average thickness of the fibrils on the outer side in the film thickness direction to the average thickness of the fibrils on the inner side in the film thickness direction is less than 1.2. When the product of Vs ′ and Am / As exceeds 0.75, the ratio of the average thickness of the fibrils outside the film thickness direction to the average thickness of the fibrils inside the film thickness direction tends to exceed less than 2.0. is there.

さらに、Ga/Vs´とAm/Asの積の関係と他の製膜条件を調整することにより全フィブリルの平均太さを100nm以上200nm以下に調整することが可能である。   Furthermore, the average thickness of all fibrils can be adjusted to 100 nm or more and 200 nm or less by adjusting the relationship between the product of Ga / Vs ′ and Am / As and other film forming conditions.

凝固浴としては、例えば、水;メタノール、エタノール等のアルコール類;エーテル類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類など重合体を溶解しない、製膜原液に対して相分離を誘発させる液体(非溶剤)が用いられるが、水を用いることが好ましい。また、凝固浴に前記重合体の良溶剤を添加することにより凝固速度をコントロールすることも可能である。   Examples of the coagulation bath include water; alcohols such as methanol and ethanol; ethers; and aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane. The inducing liquid (non-solvent) is used, but it is preferable to use water. It is also possible to control the coagulation rate by adding a good solvent for the polymer to the coagulation bath.

凝固浴の温度は、−30〜100℃、好ましくは0〜98℃、さらに好ましくは10〜95℃である。凝固浴の温度が100℃を超えたり、又は、−30℃未満であると、凝固浴中の膜の表面の状態が安定しにくい。   The temperature of the coagulation bath is -30 to 100 ° C, preferably 0 to 98 ° C, more preferably 10 to 95 ° C. If the temperature of the coagulation bath exceeds 100 ° C. or is less than −30 ° C., the state of the film surface in the coagulation bath is difficult to stabilize.

中空糸膜に電子線及びガンマー線等の放射線を照射することにより、膜中のPVPを架橋することが可能である。放射線の照射は、中空糸膜を用いて中空糸膜モジュールを製造する前、又は製造の後のどちらでもよい。   By irradiating the hollow fiber membrane with radiation such as electron beam and gamma ray, it is possible to crosslink the PVP in the membrane. Irradiation may be performed either before or after manufacturing the hollow fiber membrane module using the hollow fiber membrane.

中空糸膜に架橋度調整剤を付着した状態で放射線照射することにより、中空糸膜中のポリビニルピロリドンの架橋度を適宜調整することが好ましい。   It is preferable to appropriately adjust the degree of crosslinking of the polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane by irradiating the hollow fiber membrane with a crosslinking degree adjusting agent.

中空糸膜に架橋度を付着した状態で放射線照射する方法としては、例えば、中空糸膜を、架橋度調整剤を含む溶液に浸漬させ、架橋度調整剤を含む溶液中で中空糸膜に放射線を照射する方法が挙げられる。   As a method of irradiating radiation with the degree of cross-linking attached to the hollow fiber membrane, for example, the hollow fiber membrane is immersed in a solution containing a cross-linking degree adjusting agent, and the hollow fiber membrane is irradiated with radiation in a solution containing the cross-linking degree adjusting agent. The method of irradiating is mentioned.

架橋度調整剤としては、放射線照射に対してポリビニルピロリドンの架橋反応を阻害するものであれば特に限定されるものではない。しかしながら、血液浄化用途に用いる際は、その安全性を考慮する必要があるため、生理的水溶液で洗浄しやすく、且つ毒性の低いものが好適に用いられる。なかでも水溶性ビタミン、グリセリン、マンニトール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テロラエチレングリコール等のグリコール類、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリグリコール類、エタノール等のアルコール類、ポリエチレンイミン、ポリフェノール、トレハロース、グルコースなどの糖類、ピロ亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機塩、二酸化炭素などが挙げられ、好適に使用される。これらの架橋度調整剤は単独で用いても良いし、2種類以上混合して用いてもよい。上記架橋度調整剤を溶解さえる溶媒としては、血液浄化用途に用いる際は、その安全性を考慮する必要があるため、例えば、水溶液であることが好ましい。   The cross-linking degree adjusting agent is not particularly limited as long as it inhibits the cross-linking reaction of polyvinyl pyrrolidone with respect to radiation irradiation. However, when it is used for blood purification, it is necessary to consider the safety thereof, and those that are easily washed with a physiological aqueous solution and have low toxicity are preferably used. Among them, water-soluble vitamins, glycerin, mannitol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, teraethylene glycol and other glycols, polyethylene glycol, propylene glycol and other polyglycols, ethanol and other alcohols, polyethyleneimine, Examples thereof include saccharides such as polyphenol, trehalose and glucose, inorganic salts such as sodium pyrosulfite, sodium thiosulfate and sodium hydrogen carbonate, carbon dioxide and the like, which are preferably used. These crosslinking degree adjusting agents may be used alone or in combination of two or more. The solvent for dissolving the crosslinking degree adjusting agent is preferably an aqueous solution, for example, since it is necessary to consider its safety when used for blood purification.

ポリビニルピロリドンに対して架橋処理を行う前に、上記架橋度調整剤を含む溶液で中空糸膜の膜内表面をコーティングすることで、ポリビニルピロリドンを必要以上に架橋されることを抑制できる。架橋度調整剤の溶液におけるポリビニルピロリドンの含有量が少ないことが好ましく、実質的にポリビニルピロリドンを含まないことがより好ましい。通常、ポリスルホン系ポリマー等の親水性樹脂からなる中空糸膜に対してポリビニルピロリドンを用いてコーティングすることが行われているが、意外にも、ポリビニルピロリドンを含まない溶液を用いてコーティングすることで、中空糸膜に含まれるポリビニルピロリドンの架橋度を効果的に制御することができる。   Before the polyvinyl pyrrolidone is subjected to a crosslinking treatment, it is possible to prevent the polyvinyl pyrrolidone from being crosslinked more than necessary by coating the inner surface of the hollow fiber membrane with a solution containing the crosslinking degree adjusting agent. The content of polyvinyl pyrrolidone in the solution of the crosslinking degree adjusting agent is preferably small, and more preferably substantially free of polyvinyl pyrrolidone. Normally, coating with a polyvinylpyrrolidone is performed on a hollow fiber membrane made of a hydrophilic resin such as a polysulfone-based polymer, but surprisingly, by coating with a solution that does not contain polyvinylpyrrolidone. The degree of crosslinking of polyvinylpyrrolidone contained in the hollow fiber membrane can be controlled effectively.

特に、本発明の中空糸膜を医療用として用いる場合、衛生上の観点から放射線照射等により滅菌処理を行うが、この放射線処理によって必要以上にゲル化が進んでしまうことを防止できる。   In particular, when the hollow fiber membrane of the present invention is used for medical purposes, sterilization is performed by radiation irradiation or the like from the viewpoint of hygiene, and it is possible to prevent gelation from proceeding more than necessary by this radiation treatment.

中空糸膜に付与させる架橋度調整剤の量や種類並びに中空糸膜の周りに存在させる架橋度調整剤の溶液中の濃度については、放射線照射線量並びに照射時間、目的とする架橋度により適宜調整することが可能である。   The amount and type of the cross-linking degree adjusting agent imparted to the hollow fiber membrane and the concentration of the cross-linking degree adjusting agent present around the hollow fiber membrane in the solution are appropriately adjusted according to the radiation exposure dose, irradiation time, and the desired degree of cross-linking. Is possible.

水溶液などの溶液中で中空糸膜中のポリビニルピロリドンを架橋させるには、架橋度調整剤を含む上記溶液中の酸素を除くことが目的の架橋度を再現良く制御するのに有効である。   In order to crosslink polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane in a solution such as an aqueous solution, it is effective to control the target degree of crosslinking with good reproducibility by removing oxygen in the solution containing a crosslinking degree adjusting agent.

ここで、「放射線照射」とは、電子線、ガンマー線等を用いた放射線照射をいい、その線量は5kGy以上50kGy以下であることが好ましく、15kGy以上30kGy以下であることがより好ましく、25kGy付近であることがさらに好ましい。   Here, “radiation irradiation” refers to radiation irradiation using electron beams, gamma rays, etc., and the dose is preferably 5 kGy or more and 50 kGy or less, more preferably 15 kGy or more and 30 kGy or less, and around 25 kGy. More preferably.

次に、中空糸膜モジュールについて説明する。   Next, the hollow fiber membrane module will be described.

本発明の実施形態に係る中空糸膜モジュールは、ケーシング内に中空糸膜を備える中空糸膜モジュールであり、通常、中空糸膜としては、複数のものからなる中空糸膜束を用いる。ここで   The hollow fiber membrane module which concerns on embodiment of this invention is a hollow fiber membrane module provided with a hollow fiber membrane in a casing, and the hollow fiber membrane bundle which consists of a plurality of things is normally used as a hollow fiber membrane. here

中空糸膜モジュールは、血液浄化用に用いることができる。血液浄化とは、ヒトや動物等の血液中の尿素、水分等の不要物の除去並びに血液、血漿からの病気原因物質の除去をいう。例えば、高脂血病患者であれば、血液から血漿のみを取り出して、該血漿から脂質を除去することも可能である。中空糸膜モジュールは、特に透析用途として用いることが好ましい。   The hollow fiber membrane module can be used for blood purification. Blood purification refers to removal of unnecessary substances such as urea and water in blood of humans and animals, and removal of disease-causing substances from blood and plasma. For example, in the case of a hyperlipidemic patient, it is possible to take out only plasma from blood and remove lipids from the plasma. The hollow fiber membrane module is particularly preferably used for dialysis.

中空糸膜モジュールを、血液浄化器として適用する場合には、中空糸膜モジュールは、血液の入口と出口および処理液の入口と出口を備えた容器に中空糸膜束を内蔵した構成を有しているものが好ましい。   When the hollow fiber membrane module is applied as a blood purifier, the hollow fiber membrane module has a configuration in which a hollow fiber membrane bundle is built in a container having a blood inlet and outlet and a treatment liquid inlet and outlet. Are preferred.

このような中空糸膜モジュールとしては、例えば、筒型ケーシング内に中空糸膜束を収容し、該中空糸膜束両端を封止部により固定すると共に前記封止部により前記ケーシング両端開口部を封止して、前記ケーシング内に中空糸膜内表面側の第一室と中空糸膜外表面側の第二室とを形成し、前記ケーシング両端部付近の外周面に前記第二室に通じる浄化処理液の供給ポート及び排出ポートを備え、前記筒型ケーシングの両端に前記第一室に通じる被処理液(血液等)の供給ポート及び排出ポートを備える閉塞蓋を取り付けた中空糸膜型モジュールが適用できる。   As such a hollow fiber membrane module, for example, a hollow fiber membrane bundle is accommodated in a cylindrical casing, both ends of the hollow fiber membrane bundle are fixed by a sealing portion, and the opening portions at both ends of the casing are formed by the sealing portion. A first chamber on the inner surface side of the hollow fiber membrane and a second chamber on the outer surface side of the hollow fiber membrane are formed in the casing and communicated with the second chamber on the outer peripheral surface in the vicinity of both ends of the casing. A hollow fiber membrane module having a supply port and a discharge port for a purification treatment liquid, and having a closure lid provided with a supply port and a discharge port for a liquid to be processed (blood, etc.) communicating with the first chamber at both ends of the cylindrical casing Is applicable.

中空糸膜モジュールは、抗凝固剤を添加したヒト血液を通液させたときに、前記中空糸膜に付着する成分の抽出液における乳酸脱水素酵素の酵素活性(以下、単に「酵素活性」と呼ぶ場合がある)が、0.6IU/mL/cm未満である。酵素活性は、0.3IU/mL/cm未満であることが好ましく、0.1IU/mL/cm以下であることがより好ましい。 The hollow fiber membrane module is an enzyme activity of lactate dehydrogenase (hereinafter simply referred to as “enzyme activity”) in the extract of components adhering to the hollow fiber membrane when human blood to which an anticoagulant is added is passed. Is sometimes less than 0.6 IU / mL / cm 2 . Enzyme activity is preferably less than 0.3IU / mL / cm 2, more preferably not more than 0.1IU / mL / cm 2.

上記酵素活性は、中空糸膜モジュールを血液浄化器として適用したときの血液適合性の指標となる数値であり、この血液適合性は、中空糸膜のミニモジュールに血液を流した時に、中空糸膜に付着する白血球や血小板などに含まれる乳酸脱水素酵素(LactateDehydrogenase:以下「LDH」とも記す。)の酵素活性で評価することができる。   The enzyme activity is a numerical value that serves as an index of blood compatibility when the hollow fiber membrane module is applied as a blood purifier. This blood compatibility is obtained when blood flows through the hollow fiber membrane mini-module. It can be evaluated by the enzymatic activity of lactate dehydrogenase (hereinafter also referred to as “LDH”) contained in leukocytes, platelets and the like attached to the membrane.

本発明における「酵素活性」は、以下の手法で測定する。すなわち、有効長7cm、112本の中空糸膜を容器に充填した血液濾過器のミニモジュールを作製して、抗凝固剤としてヘパリン(HeparinSodium Injection、吉富製薬株式会社)を1,000IU/Lで添加したヒト血液30mlを1.8ml/minの流速で、ミニモジュールに37℃で18時間通液する。その後、ミニモジュールを生理的食塩水でよく洗浄して、中空糸膜に緩く付着している赤血球などの血球を洗浄除去する。洗浄後、ミニモジュールにおける前記ポリスルホン系中空糸膜を取り出し、0.5重量%Triton溶液(TritonX−100、Polysciences,Inc.)1mlに浸漬し、室温で60分間750rpmにて振盪することにより、中空糸膜に強く付着している白血球や血小板を溶解させて抽出液を得る。   The “enzyme activity” in the present invention is measured by the following method. That is, a mini-module of a hemofilter with an effective length of 7 cm and 112 hollow fiber membranes filled in a container was prepared, and heparin (HeparinSodium Injection, Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.) was added as an anticoagulant at 1,000 IU / L. 30 ml of the prepared human blood is passed through the mini module at 37 ° C. for 18 hours at a flow rate of 1.8 ml / min. Thereafter, the mini-module is thoroughly washed with physiological saline to wash away blood cells such as erythrocytes that are loosely attached to the hollow fiber membrane. After washing, the polysulfone-based hollow fiber membrane in the mini-module is taken out, immersed in 1 ml of 0.5 wt% Triton solution (Triton X-100, Polysciences, Inc.), and shaken at 750 rpm for 60 minutes at room temperature. The extract is obtained by dissolving white blood cells and platelets that adhere strongly to the membrane.

この抽出液中に含まれる血球由来のLDHの酵素活性を、次のようにして測定する。   The enzyme activity of LDH derived from blood cells contained in this extract is measured as follows.

まず、0.6mMピルビン酸ナトリウム(和光純薬株式会社)/リン酸緩衝液(和光純薬株式会社):0.18mM還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(SIGMA)/リン酸緩衝液(和光純薬株式会社)=9:1で反応液を調製し、この反応液3mlに対して50μlの割合で上記抽出液を添加し、37℃で60分間加温する。その後、速やかに340nmで吸光度を測定し、未処理膜と比較しLDHの酵素活性値を算出する。単位膜面積当たりのLDHの酵素活性は、酵素活性を示す国際単位であるIUで表す。1IUは、37℃で1分間当たりに1マイクロモルの基質に作用する酵素量を意味する。   First, 0.6 mM sodium pyruvate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) / Phosphate buffer (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 0.18 mM reduced nicotinamide adenine dinucleotide (SIGMA) / phosphate buffer (Wako Pure Chemical) Prepare a reaction solution at 9: 1), add the above extract at a ratio of 50 μl to 3 ml of this reaction solution, and heat at 37 ° C. for 60 minutes. Thereafter, the absorbance is promptly measured at 340 nm, and the enzyme activity value of LDH is calculated by comparison with an untreated membrane. The enzyme activity of LDH per unit membrane area is expressed by IU which is an international unit showing enzyme activity. 1 IU means the amount of enzyme that acts on 1 micromole of substrate per minute at 37 ° C.

このようにして測定された単位膜面積当たりのLDHの酵素活性が低い程、中空糸膜に付着している血球は少なく、中空糸膜を充填した血液濾過器は生体適合性に優れている、と判断される。   The lower the LDH enzyme activity per unit membrane area measured in this way, the less blood cells are attached to the hollow fiber membrane, and the blood filter filled with the hollow fiber membrane is more biocompatible. It is judged.

中空糸膜モジュールの製造は、(1)中空糸膜製造用の製膜原液の作成工程、(2)製膜原液を凝固液中で凝固させる製膜工程、(3)架橋度の調整等を行なう後処理工程、(4)中空糸膜を複数束ねて中空糸膜束にする製束工程、(5)ケーシングに中空糸膜束を接着するモジュール化工程、(6)中空糸膜モジュールを梱包する梱包工程の工程を含み得る。更にこの後、(7)ユーザによる中空糸膜モジュールの使用が行なわれる。   The production of the hollow fiber membrane module includes (1) a process for producing a membrane-forming stock solution for producing a hollow fiber membrane, (2) a membrane-forming step for coagulating the membrane-forming stock solution in a coagulation solution, and (3) adjusting the degree of crosslinking. A post-processing step to be performed, (4) a bundling step for bundling a plurality of hollow fiber membranes into a hollow fiber membrane bundle, (5) a modularization step for bonding the hollow fiber membrane bundle to the casing, and (6) packing the hollow fiber membrane module The process of the packing process to include may be included. Thereafter, (7) the user uses the hollow fiber membrane module.

(1)工程から(6)工程(又は(7)の直前の工程)までは、脱酸素状態で行なわれることが好ましい。脱酸素状態にすることによりポリビニルピロリドンの酸化を究極に低減することが可能である。   It is preferable that the steps from (1) to (6) (or just before (7)) are performed in a deoxygenated state. It is possible to ultimately reduce the oxidation of polyvinylpyrrolidone by deoxidizing.

ポリビニルピロリドン及び疎水性ポリマー等の固形物の原材料は、減圧、不活性ガス置換、減圧等を数回繰り返して、無酸素状態にすることが好ましい。また、ポリビニルピロリドンは製造から使用時までを不活性ガス雰囲気下又は減圧状態で、決して酸素が入らないように管理することが好ましく、製造並びに製造工程に使用する溶剤、水等の溶液全てを脱酸素状態にすることが好ましい。脱気又は不活性ガスによりバブリングすることで脱酸素状態にすることが可能である。中でも、窒素、二酸化炭素等の不活性ガス置換は製造コストを安価にできるので好ましい。ガス分離膜や吸着剤等を利用して酸素を除去しながら窒素、二酸化炭素を循環すればより安価に利用することができるので好ましい。   The solid raw materials such as polyvinylpyrrolidone and the hydrophobic polymer are preferably brought into an oxygen-free state by repeating decompression, inert gas replacement, decompression and the like several times. Polyvinylpyrrolidone is preferably managed from the production to the use in an inert gas atmosphere or under reduced pressure so that oxygen never enters, and all solutions such as solvent and water used in the production and production process are removed. An oxygen state is preferred. A deoxygenated state can be obtained by deaeration or bubbling with an inert gas. Among these, substitution of an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide is preferable because the manufacturing cost can be reduced. It is preferable to circulate nitrogen and carbon dioxide while removing oxygen using a gas separation membrane, an adsorbent, or the like because it can be used at a lower cost.

また、製造工程等の膜が接触する雰囲気を不活性ガスにすることで、酸素との接触を行わないことが可能である。上記(3)工程から(6)工程までも不活性ガス雰囲気内で行なうのが好適である。さらに、モジュール内に酸素が決して入らないようにキャップ等で気密又は液密にする。稀にモジュール内に空気が混入する対策として脱酸素剤を用いることも可能である。   Further, by making the atmosphere in contact with the film in the manufacturing process or the like an inert gas, it is possible to avoid contact with oxygen. The steps (3) to (6) are preferably performed in an inert gas atmosphere. Furthermore, it is airtight or liquid-tight with a cap or the like so that oxygen never enters the module. It is also possible to use an oxygen scavenger as a countermeasure to rarely mix air into the module.

中空糸膜モジュールは、上述したように脱酸素状態で製造することができ、これにより、測定されたLDHの酵素活性を0.3IU/mL/cm未満にすることが可能となる。 As described above, the hollow fiber membrane module can be manufactured in a deoxygenated state, and thus, the measured enzyme activity of LDH can be made less than 0.3 IU / mL / cm 2 .

なお、中空糸膜をモジュール化するときのケーシング(ハウジング)の素材は、ポリスチレン系ポリマー、ポリスルホン系ポリマー、ポリエチレン系ポリマー、ポリプロピレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、及びスチレン・ブタジエンブロックコポリマーの様な混合樹脂が用いられる。素材のコストの観点からポリエチレン系ポリマー、ポリプロピレン系ポリマーが好ましく用いられる。ポリウレタン系の接着剤と相性と容器の強度から特にポリプロピレン系ポリマーが好ましい。ポリプロピレン系ポリマーを容器の素材に用いる場合、ポリウレタン系の接着剤との接着性を向上させるために本発明では容器をコロナ放電処理することが好ましい。さらに接着性を向上させるには、容器のみならず糸束にもコロナ放電処理することがより好ましい。糸束へのコロナ放電は、接着部位のみにおこなう。   The material of the casing (housing) when the hollow fiber membrane is modularized is a mixed resin such as polystyrene polymer, polysulfone polymer, polyethylene polymer, polypropylene polymer, polycarbonate polymer, and styrene / butadiene block copolymer. Is used. From the viewpoint of raw material costs, polyethylene-based polymers and polypropylene-based polymers are preferably used. Polypropylene polymers are particularly preferred because of compatibility with polyurethane adhesives and strength of containers. When a polypropylene polymer is used as a container material, in the present invention, the container is preferably subjected to corona discharge treatment in order to improve adhesiveness with a polyurethane adhesive. In order to further improve the adhesion, it is more preferable to perform corona discharge treatment not only on the container but also on the yarn bundle. Corona discharge to the yarn bundle is performed only at the bonding site.

以下に実施例を示すが、本発明は以下の記載に限定されるものではない。   Examples are shown below, but the present invention is not limited to the following description.

実施例で行った各測定方法は、下記のとおりである。なお、測定サンプルとして使用した中空糸膜は、すべて十分に水を含浸させた状態のものを用いた。   Each measuring method performed in the examples is as follows. The hollow fiber membranes used as measurement samples were all in a state sufficiently impregnated with water.

中空糸膜の破断強度は、(株)島津製作所製のオートグラフAGS−5Dを使用し、サンプル長さ30mm、25℃、引っ張りスピード50mm/分で測定した。   The breaking strength of the hollow fiber membrane was measured using an autograph AGS-5D manufactured by Shimadzu Corporation at a sample length of 30 mm, 25 ° C., and a tensile speed of 50 mm / min.

破断強度は、中空糸膜1本当たりの破断時荷重を、引っ張る前の膜断面積当たりの算出(kgf/cm)で表し、破断伸度(伸び)は、元の長さに対する破断までに伸びた長さ(%)で表した。 The breaking strength represents the breaking load per hollow fiber membrane by calculation (kgf / cm 2 ) per membrane cross-sectional area before pulling, and the breaking elongation (elongation) is determined by the breaking of the original length. Expressed in stretched length (%).

[ピンホールの検査方法]
中空糸膜を血液浄化器化して検査を行った。血液浄化器を水中に浸漬し、中空糸膜の内側から窒素ガスを差圧1.5kgf/cm2で30秒間かけて中空糸膜のピンホール検査を行った。
[Pinhole inspection method]
The hollow fiber membrane was tested as a blood purifier. The blood purifier was immersed in water, and a pinhole inspection of the hollow fiber membrane was performed by applying nitrogen gas from the inside of the hollow fiber membrane at a differential pressure of 1.5 kgf / cm 2 for 30 seconds.

[アルブミンの測定方法]
アルブミン(以下単に「Alb.」ともいう)の透過率は、以下のような方法で測定した。まず、中空糸膜を100本束ねて有効長18cmのミニ血液浄化器を作製した。
生理食塩水を加えて総タンパク濃度を6.5g/dLに調整した牛血清を元液とし、これを線速0.4cm/秒でミニモジュールに通液し、膜間圧力差25mmHgの圧力をかけて濾液を採取した。元液と測定環境の温度は25℃とした。また、ミニモジュールを構成する中空糸膜は湿潤状態でも乾燥状態でも構わない。続いて、アルブミンの濃度をBCG法によって求め、次の式(4)で求められる値をアルブミンの透過率と定義する。
Alb.の透過率(%)=濾液のAlb.濃度/元液のAlb.濃度×100・・・(4)
ここで、透過率は60分間通液後の値を使用する。
[Method for measuring albumin]
The transmittance of albumin (hereinafter also simply referred to as “Alb.”) Was measured by the following method. First, 100 hollow fiber membranes were bundled to produce a mini blood purifier having an effective length of 18 cm.
Bovine serum adjusted to a total protein concentration of 6.5 g / dL by adding physiological saline is used as the original solution, and this solution is passed through the minimodule at a linear speed of 0.4 cm / sec, and the pressure difference between the membranes is 25 mmHg. Over time, the filtrate was collected. The temperature of the original solution and the measurement environment was 25 ° C. Moreover, the hollow fiber membrane which comprises a minimodule may be in a wet state or a dry state. Subsequently, the concentration of albumin is obtained by the BCG method, and the value obtained by the following equation (4) is defined as the transmittance of albumin.
Alb. Permeability (%) = Alb. Concentration / Alb. Concentration x 100 (4)
Here, the transmittance is the value after passing through for 60 minutes.

[生体適合性試験]
有効長7cm、112本の前記ポリスルホン系中空糸膜を容器に充填した血液濾過器のミニモジュールを用いて、以下の生体適合性試験を行った。
[Biocompatibility test]
The following biocompatibility test was performed using a mini-module of a blood filter in which an effective length of 7 cm and 112 polysulfone-based hollow fiber membranes were filled in a container.

予め生理的食塩水で洗浄し抗凝固剤としてヘパリン(HeparinSodium Injection、吉富製薬株式会社)を1,000IU/Lで添加したヒト血液30mlを、1.8ml/minの流速で上記作製したミニモジュールに37℃で18時間循環させた。その後、該ミニモジュールを生理的食塩水で洗浄し、該ミニモジュールにおけるポリスルホン系中空糸膜を取り出し0.5%Triton溶液(TritonX−100、Polysciences、Inc.)1mlに浸漬し、室温で60分間750rpmにて振盪することにより、該ミニモジュールにおけるポリスルホン系中空糸膜に強く付着している白血球や血小板を溶解させて抽出液を得た。この抽出液中に含まれるLDHの酵素活性を測定した。尚、測定は3回行い、平均値として記載した。   30 ml of human blood previously washed with physiological saline and added with heparin (HeparinSodium Injection, Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.) as an anticoagulant at 1,000 IU / L is transferred to the mini-module produced at a flow rate of 1.8 ml / min. Circulation was carried out at 37 ° C. for 18 hours. Thereafter, the mini-module is washed with physiological saline, and the polysulfone-based hollow fiber membrane in the mini-module is taken out and immersed in 1 ml of 0.5% Triton solution (Triton X-100, Polysciences, Inc.) for 60 minutes at room temperature. By shaking at 750 rpm, leukocytes and platelets strongly adhering to the polysulfone-based hollow fiber membrane in the minimodule were dissolved to obtain an extract. The enzyme activity of LDH contained in this extract was measured. In addition, the measurement was performed 3 times and described as an average value.

<実施例1>
1)N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンの製造
反応容器内にγ−ブチロラクトン、2−アミノエタノール及び水を仕込み、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンの製造を行った。2−アミノエタノール/γ−ブチロラクトンのモル比は1.0、γ−ブチロラクトン/水のモル比は1.1、反応温度は250℃及び反応時間は2時間、であった。得られた反応生成物は、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン73.0重量%、低沸点成分21.1重量%(2−アミノエタノール0.1重量%、γ−ブチロラクトン1.0重量%及び水20.0重量%)及び高沸点成分5.9重量%を含有するものであった。蒸留により、この反応生成物から精製N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンを回収した。このものの不純物測定によれば、γ−ブチロラクトン並びに2−アミノエタノール(低沸点成分)及び高沸点成分は検出されなかった。
<Example 1>
1) Production of N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone γ-butyrolactone, 2-aminoethanol and water were charged into a reaction vessel to produce N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone. . The molar ratio of 2-aminoethanol / γ-butyrolactone was 1.0, the molar ratio of γ-butyrolactone / water was 1.1, the reaction temperature was 250 ° C., and the reaction time was 2 hours. The reaction product obtained was 73.0% by weight of N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone, 21.1% by weight of low-boiling components (0.1% by weight of 2-aminoethanol, γ-butyrolactone. 0% by weight and 20.0% by weight of water) and 5.9% by weight of a high-boiling component. Purified N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone was recovered from this reaction product by distillation. According to the impurity measurement of this product, γ-butyrolactone, 2-aminoethanol (low boiling point component) and high boiling point component were not detected.

2)N−ビニル−2−ピロリドンの製造並びに精製
硝酸リチウム3.45gを水50gに溶解させ、90℃で加熱、攪拌しながら酸化珪素30gを加えて加熱濃縮後、空気中120℃で20時間乾燥した。得られた固体を9〜16メッシュに破砕し、空気中500℃で2時間焼成することによって、酸素を除く原子比でLi1Si10(Li:Si=1:10)なる組成の触媒を調製した。この触媒5mLを内径10mmのステンレス製反応管に充填し、該反応管を400℃の溶融塩浴に浸漬した。該反応管にN−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンの分圧が1.01×104Pa(76mmHg)になるように窒素で希釈した原料ガスを、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンの空間速度200h−1で供給して反応させ、得られた窒素を除く反応ガス(N−ビニル−2−ピロリドン)を冷却捕集した。得られたN−ビニル−2−ピロリドンを蒸留装置により蒸留することにより純度が99.99%、有機不純物が65ppmのN−ビニル−2−ピロリドンを得た。
2) Production and purification of N-vinyl-2-pyrrolidone 3.45 g of lithium nitrate was dissolved in 50 g of water, heated and stirred at 90 ° C., added with 30 g of silicon oxide, heated and concentrated, and then in air at 120 ° C. for 20 hours. Dried. The obtained solid was crushed to 9 to 16 mesh, and calcined at 500 ° C. for 2 hours in the air to prepare a catalyst having a composition of Li 1 Si 10 (Li: Si = 1: 10) at an atomic ratio excluding oxygen. 5 mL of this catalyst was filled in a stainless steel reaction tube having an inner diameter of 10 mm, and the reaction tube was immersed in a 400 ° C. molten salt bath. A raw material gas diluted with nitrogen so that the partial pressure of N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone was 1.01 × 10 4 Pa (76 mmHg) was added to the reaction tube with N- (2-hydroxyethyl) -2. -Pyrrolidone was supplied and reacted at a space velocity of 200 h-1, and the resulting reaction gas (N-vinyl-2-pyrrolidone) excluding nitrogen was collected by cooling. The obtained N-vinyl-2-pyrrolidone was distilled with a distillation apparatus to obtain N-vinyl-2-pyrrolidone having a purity of 99.99% and organic impurities of 65 ppm.

3)ポリビニルピロリドンの製造並びに精製
<重合工程>
攪拌機、温度計、還流管を備えた反応器に、イオン交換水640部およびN−ビニル−2−ピロリドン160部を仕込み、この単量体水溶液を攪拌しながら、窒素ガスを導入して溶存酸素を除去した後、攪拌しながら、反応器の内温が75℃になるように加熱した。この反応器に、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.44部をイソプロパノール4.5部に溶解した重合開始剤溶液を添加して重合を開始した。重合開始剤溶液を添加した後、重合反応による内温の上昇が認められた時点から、ジャケット温水温度を内温に合わせて昇温して反応を行った。
<酸処理工程>
重合開始剤溶液を添加してから約3時間反応を継続した後、マロン酸0.14部をイオン交換水1.8部に溶解した酸水溶液を添加して、反応液をpH3.5に調整し、90℃で90分間内温を維持した。
<アルカリ処理工程>
次いで、炭酸グアニジン0.4部をイオン交換水4.2部に溶解したアルカリ水溶液を添加して、反応液をpH6.7に調整し、90℃で30分間内温を維持して、20wt%のポリビニルピロリドンを含有するポリマー水溶液を得た。
<酸化防止剤添加工程>
得られたポリマー水溶液に、酸化防止剤としてサリチル酸ナトリウム0.8部を添加して、攪拌しながら溶解させた。
<濾過工程>
得られたポリマー水溶液(サリチル酸ナトリウム含有)をイオン交換水で濃度5wt%に希釈した。孔径8μmのポリカーボネート製フィルター(Advantec社製、直径47mm)を濾過器にセットし、イソプロパノール50gを濾過し、さらにイオン交換水50gを濾過して、フィルターを親水化した。次いで、この濾過器を用いて、濃度5wt%に希釈したポリマー水溶液を吸引濾過した。
<乾燥・粉砕工程>
濾過したポリマー水溶液をドラムドライヤーに投入し、ドラム表面温度140℃で20秒間(ドラム回転数1.5rpm)乾燥した後、ヴィクトリーミルVP−1(ホソカワミクロン(株)製)を用いて粉砕して、固形分が97.2wt%、平均粒子径が260μm、K値が90であるポリビニルピロリドン粉体組成物を得た。また、重量平均分子量は1,200,000であり、重量平均分子量を数平均分子量で除した値は2.90であった。
<評価>
得られたポリビニルピロリドン中の不溶物の含有量は40ppmであった。また、得られたポリビニルピロリドンを40℃の乾燥空気中で3ヶ月間保存した。K値は90であり、K値の低下は見られなかった。
3) Production and purification of polyvinylpyrrolidone <Polymerization process>
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux tube was charged with 640 parts of ion-exchanged water and 160 parts of N-vinyl-2-pyrrolidone, and nitrogen gas was introduced into the reactor while stirring the aqueous monomer solution to dissolve dissolved oxygen. Then, while stirring, the reactor was heated so that the internal temperature of the reactor became 75 ° C. Polymerization was initiated by adding a polymerization initiator solution in which 0.44 part of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) was dissolved in 4.5 parts of isopropanol to this reactor. After the polymerization initiator solution was added, the reaction was carried out by raising the jacket hot water temperature to the internal temperature from the time when the increase in the internal temperature due to the polymerization reaction was observed.
<Acid treatment process>
The reaction is continued for about 3 hours after adding the polymerization initiator solution, and then an acid aqueous solution in which 0.14 part of malonic acid is dissolved in 1.8 parts of ion-exchanged water is added to adjust the reaction solution to pH 3.5. The internal temperature was maintained at 90 ° C. for 90 minutes.
<Alkali treatment process>
Next, an alkaline aqueous solution in which 0.4 part of guanidine carbonate was dissolved in 4.2 parts of ion-exchanged water was added to adjust the reaction solution to pH 6.7, and the internal temperature was maintained at 90 ° C. for 30 minutes. An aqueous polymer solution containing polyvinylpyrrolidone was obtained.
<Antioxidant addition process>
To the resulting aqueous polymer solution, 0.8 part of sodium salicylate was added as an antioxidant and dissolved with stirring.
<Filtering process>
The resulting aqueous polymer solution (containing sodium salicylate) was diluted to a concentration of 5 wt% with ion-exchanged water. A filter made of polycarbonate having a pore diameter of 8 μm (manufactured by Advantec, diameter 47 mm) was set in a filter, 50 g of isopropanol was filtered, and 50 g of ion-exchanged water was further filtered to hydrophilize the filter. Subsequently, using this filter, the aqueous polymer solution diluted to a concentration of 5 wt% was suction filtered.
<Drying and grinding process>
The filtered aqueous polymer solution was put into a drum dryer, dried at a drum surface temperature of 140 ° C. for 20 seconds (drum rotation speed 1.5 rpm), and then pulverized using a Victory Mill VP-1 (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), A polyvinylpyrrolidone powder composition having a solid content of 97.2 wt%, an average particle diameter of 260 μm, and a K value of 90 was obtained. Moreover, the weight average molecular weight was 1,200,000, and the value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight was 2.90.
<Evaluation>
The content of insoluble matter in the obtained polyvinyl pyrrolidone was 40 ppm. The obtained polyvinyl pyrrolidone was stored in dry air at 40 ° C. for 3 months. The K value was 90, and no decrease in the K value was observed.

(ポリビニルピロリドン溶解液の作製及び該溶解液の濾過)
本工程は全て脱酸素状態で又は不活性ガス雰囲気下で行った。100℃以下の温度での不活性ガス雰囲気下での乾燥により含水率を0.3質量%以下とした上記のポリビニルピロリドン84gをジメチルアセトアミド1576gに溶解して均一な溶液(ポリビニルピロリドン溶解液)とした(ポリビニルピロリドン濃度5.06質量%)。なお、ジメチルアセトアミドは充分に脱気を行って酸素が含まれていないものを使用した。
(Preparation of polyvinylpyrrolidone solution and filtration of the solution)
All the steps were performed in a deoxygenated state or in an inert gas atmosphere. A uniform solution (polyvinylpyrrolidone solution) obtained by dissolving 84 g of the above polyvinylpyrrolidone having a water content of 0.3% by mass or less by drying in an inert gas atmosphere at a temperature of 100 ° C. or less in 1576 g of dimethylacetamide, (Polyvinylpyrrolidone concentration 5.06% by mass). Dimethylacetamide was sufficiently deaerated and contained no oxygen.

この溶液を70℃に保温して孔径2μmのステンレス製の焼結フィルター(日本精線(株)社製、NS−02S2、有効濾過面積20cm)を用いて濾過流量2mL/(分・cm)にて濾過した。濾過中は焼結フィルターを超音波洗浄機中に浸漬して、ポリビニルピロリドン溶解液に常時59kHz(出力3kW)の超音波振動を付与した。フィルター濾過後のポリビニルピロリドン溶解液を5.0質量%の濃度になるように調整して、動的光散乱装置にて測定したときのポリビニルピロリドンの粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径は、130nmであった。動的光散乱装置によるポリビニルピロリドンの粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径は、10回測定した平均値を用いた。尚、平均値の算出時には、最大値と最小値を除いた8点の値を用いた。 The stainless steel sintered filter of the solution was kept at 70 ° C. The pore size 2 [mu] m (Nippon Seisen Co., Ltd., NS-02S2, effective filtration area 20 cm 2) filtration with a flow rate 2 mL / (min · cm 2 ). During filtration, the sintered filter was immersed in an ultrasonic cleaning machine, and ultrasonic vibration of 59 kHz (output 3 kW) was constantly applied to the polyvinylpyrrolidone solution. The mode of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution of polyvinyl pyrrolidone as measured with a dynamic light scattering device by adjusting the concentration of the polyvinyl pyrrolidone solution after filtration to 5.0% by mass The diameter was 130 nm. The average value measured 10 times was used as the mode diameter of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution of polyvinylpyrrolidone by a dynamic light scattering apparatus. In calculating the average value, eight values excluding the maximum value and the minimum value were used.

(製膜原液の作製及び製膜)
本工程は全て脱酸素状態で又は不活性ガス雰囲気下で行った。また、使用する溶剤、水等の液体類は全て脱酸素したものを使用した。上記のフィルター濾過後の溶液(ポリビニルピロリドン溶解液)830gに芳香族ポリスルホン(Amoco Engineering Polymers社製 P−1700)170gを添加して溶解することにより均一な溶液(製膜原液)を作製した。ポリスルホンの未溶解物等を除去するために、この製膜原液を孔径5μmのフィルター(富士フィルター(株)社製、FD−5、有効濾過面積40cm)を用いて濾過した。
(Preparation of film forming stock solution and film forming)
All the steps were performed in a deoxygenated state or in an inert gas atmosphere. Further, all the liquids such as solvent and water used were deoxygenated. A uniform solution (film forming stock solution) was prepared by adding 170 g of aromatic polysulfone (Amoco Engineering Polymers P-1700) to 830 g of the above filtered solution (polyvinylpyrrolidone solution) and dissolving it. In order to remove undissolved materials and the like of polysulfone, this membrane-forming stock solution was filtered using a filter having a pore size of 5 μm (manufactured by Fuji Filter Co., Ltd., FD-5, effective filtration area 40 cm 2 ).

この溶液(製膜原液)を脱泡後60℃に保ち、ジメチルアセトアミド55質量%と水45質量%との混合溶液からなる内部液とともに、紡口(2重環状ノズル 0.1mm−0.2mm−0.3mm)から吐出(内部液は内壁直径0.1mmの環状ノズルから吐出、製膜原液は外壁直径0.2mmと内壁直径0.3mmの間から吐出)させ、380mmのエアギャップを通過させて70℃の水からなる凝固浴に浸漬させた。この時、紡口から凝固浴までを円筒状の筒で囲み、筒の中のエアギャップの湿度を100%、温度を45℃に制御した。紡速は27m/分に固定した。得られた中空糸膜を巻取る前にクリンパー(中空糸膜へのクリンプ付与装置)で波長6mm、振幅0.6mmのクリンプを付与した。クリンパーでの乾燥温度を155℃、乾燥時間を120秒に設定した。   This solution (film forming stock solution) was kept at 60 ° C. after defoaming, and with an internal solution composed of a mixed solution of 55% by mass of dimethylacetamide and 45% by mass of water, a spinning nozzle (double annular nozzle 0.1 mm-0.2 mm -0.3 mm) (inner liquid is discharged from an annular nozzle with an inner wall diameter of 0.1 mm, and a film-forming solution is discharged from between an outer wall diameter of 0.2 mm and an inner wall diameter of 0.3 mm) and passes through an air gap of 380 mm. And immersed in a coagulation bath made of 70 ° C. water. At this time, the nozzle to the coagulation bath were surrounded by a cylindrical tube, and the humidity of the air gap in the tube was controlled to 100% and the temperature to 45 ° C. The spinning speed was fixed at 27 m / min. Before winding the obtained hollow fiber membrane, a crimper having a wavelength of 6 mm and an amplitude of 0.6 mm was applied by a crimper (a device for applying a crimp to the hollow fiber membrane). The drying temperature in the crimper was set to 155 ° C., and the drying time was set to 120 seconds.

(血液浄化器の製造)
本工程は全て脱酸素状態で又は不活性ガス雰囲気下で行った。また、使用する溶剤、水等の液体類は全て脱酸素したものを使用した。巻き取った9600本の中空糸膜からなる束を、中空糸膜の有効膜面積が1.5mとなるように設計したポリプロピレン製筒状容器に装填し、その両端部をウレタン樹脂で接着固定し、両端面を切断して中空糸膜の開口端を形成した。さらに、両端部にヘッダーキャップを取り付けた。
(Manufacture of blood purifiers)
All the steps were performed in a deoxygenated state or in an inert gas atmosphere. Further, all the liquids such as solvent and water used were deoxygenated. A bundle of 9600 wound hollow fiber membranes is loaded into a polypropylene cylindrical container designed so that the effective membrane area of the hollow fiber membrane is 1.5 m 2, and both ends thereof are bonded and fixed with urethane resin. Then, both end surfaces were cut to form an open end of the hollow fiber membrane. In addition, header caps were attached to both ends.

グリセリン(和光純薬社製、特級)15gとグルコース(和光純薬社製、特級)5gを0.1質量%のチオ硫酸ナトリウム(和光純薬社製、特級)水溶液80gに溶解した溶液を作成した(これを濃度20質量%の(グリセリン+グルコース)溶液と呼ぶ)。この溶液を0.1質量%のチオ硫酸ナトリウム水溶液で40倍に希釈した溶液((グリセリン+グルコース)濃度0.5質量%)を該血液浄化器内に注入して中空糸膜の内/外に該溶液が十分に浸かるようにした。該溶液は窒素で充分バブリングした。このとき、該溶液中には酸素が無いことを確認した。その後、該血液浄化器に電子線を20kGy照射した。   A solution prepared by dissolving 15 g of glycerin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade) and 5 g of glucose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade) in 80 g of an aqueous solution of 0.1% by weight sodium thiosulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade) is prepared. (This is called a (glycerin + glucose) solution having a concentration of 20% by mass). A solution obtained by diluting this solution 40-fold with a 0.1% by mass aqueous sodium thiosulfate solution ((glycerin + glucose) concentration 0.5% by mass) was injected into the blood purifier to enter / exit the hollow fiber membrane. So that the solution was fully immersed. The solution was thoroughly bubbled with nitrogen. At this time, it was confirmed that there was no oxygen in the solution. Thereafter, the blood purifier was irradiated with 20 kGy of an electron beam.

(動的光散乱法により測定される粒径分布において最も大粒径側にあるピークのモード径の測定)
放射線照射後の血液浄化器から抽出した可溶性ポリビニルピロリドンの動的光散乱装置にて測定した時の粒度分布において最も大粒径側のピークのモード径は、130nmであった。血液浄化器のピンホール検査を行ったが欠損糸は見つからなかった。この膜の性能を表1に示す。
(Measurement of the mode diameter of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution measured by the dynamic light scattering method)
The mode diameter of the peak on the largest particle size side in the particle size distribution measured with a dynamic light scattering device of soluble polyvinylpyrrolidone extracted from the blood purifier after irradiation was 130 nm. A pinhole test was performed on the blood purifier, but no missing yarn was found. The performance of this membrane is shown in Table 1.

本中空糸膜を1.5mの血液浄化器に作成して放射線照射後にビタミンB12のクリアランス値並びにリンのクリアランス値を測定した値は、それぞれ156mL/分、190mL/分であった。アルブミンの透過率は、0.25%であった。また、LDHの酵素活性は0.1IU/mL/cm2であった。
本発明は、白血球や血小板などの血球の付着が少ない等の優れた生体適合性を有する中空糸膜モジュールであることが明らかとなった。
Value of this hollow fiber membrane was measured clearance value and the clearance values of phosphorus vitamin B 12 after irradiation to create the blood purifier of 1.5 m 2, respectively 156 mL / min, was 190 mL / min. The albumin permeability was 0.25%. The enzyme activity of LDH was 0.1 IU / mL / cm 2 .
It has been clarified that the present invention is a hollow fiber membrane module having excellent biocompatibility such as less adhesion of blood cells such as leukocytes and platelets.

<比較例1>
100℃以下の温度での乾燥により含水率を0.3質量%以下としたポリビニルピロリドン(BASF社製、K値90、重量平均分子量1,200,000)を用いた以外は実施例1と同様な操作を行った。
<Comparative Example 1>
The same as in Example 1 except that polyvinylpyrrolidone (BASF, K value 90, weight average molecular weight 1,200,000) having a water content of 0.3% by mass or less by drying at a temperature of 100 ° C. or lower was used. The operation was performed.

<比較例2>
溶剤並びに製造工程を脱酸素状態にしない以外は、実施例1と同様な操作を行った。

Figure 2011212233
<Comparative example 2>
The same operation as in Example 1 was performed except that the solvent and the production process were not deoxygenated.
Figure 2011212233

Claims (23)

ケーシング内に中空糸膜を備える中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜は、疎水性ポリマーとポリビニルピロリドンを含む中空糸膜であり、
抗凝固剤を添加したヒト血液を通液させたときに、前記中空糸膜に付着する成分の抽出液における乳酸脱水素酵素の酵素活性が、0.6IU/mL/cm未満である、中空糸膜モジュール。
A hollow fiber membrane module comprising a hollow fiber membrane in a casing,
The hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane containing a hydrophobic polymer and polyvinylpyrrolidone,
Hollow, in which the enzyme activity of lactate dehydrogenase in the extract of the component adhering to the hollow fiber membrane is less than 0.6 IU / mL / cm 2 when human blood added with an anticoagulant is passed through Yarn membrane module.
前記ポリビニルピロリドンは、以下の式で定義されるK値が75以上であり、重量平均分子量を数平均分子量で除した値が2.95以下である、請求項1記載の中空糸膜モジュール。
Figure 2011212233

[式中、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。]
The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the polyvinyl pyrrolidone has a K value defined by the following formula of 75 or more and a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight is 2.95 or less.
Figure 2011212233

[Wherein, C is the polyvinylpyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer. ]
前記中空糸膜は、クリンプ形状を有する請求項1又は2に記載の中空糸膜モジュール   The hollow fiber membrane module according to claim 1 or 2, wherein the hollow fiber membrane has a crimp shape. 前記中空糸膜の膜厚は、25μm以上40μm以下である請求項1〜3の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3, wherein a film thickness of the hollow fiber membrane is 25 µm or more and 40 µm or less. 前記中空糸膜は、
膜厚が30μm以下の場合には、破断強度が7.5MPa以上、破断伸度が70%以上であり、
膜厚が30μmを超え35μm以下の場合には、破断強度が7MPa以上、破断伸度が65%以上であり、
膜厚が35μmを超える場合には、破断強度が6MPa以上、破断伸度が60%以上である、請求項1〜4の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。
The hollow fiber membrane is
When the film thickness is 30 μm or less, the breaking strength is 7.5 MPa or more, the breaking elongation is 70% or more,
When the film thickness exceeds 30 μm and is 35 μm or less, the breaking strength is 7 MPa or more, the breaking elongation is 65% or more,
The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 4, wherein when the film thickness exceeds 35 µm, the breaking strength is 6 MPa or more and the breaking elongation is 60% or more.
前記中空糸膜は、孔径が外表面から内表面に向かって連続的に減少した中空糸膜であり、且つスポンジ構造を有する、請求項1〜5の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 5, wherein the hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane having a pore diameter continuously decreased from an outer surface toward an inner surface and has a sponge structure. . 血液浄化用である、請求項1〜6の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 6, which is used for blood purification. アルブミンの透過率が0.35%以下である、請求項1〜7の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 7, wherein the albumin permeability is 0.35% or less. 前記中空糸膜中のポリビニルピロリドンの架橋度が80%以上100%未満である、請求項1〜8の何れか一項に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 8, wherein a degree of crosslinking of polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane is 80% or more and less than 100%. 前記中空糸膜中のポリビニルピロリドンは、
架橋度調整剤を中空糸膜内に注入し、前記中空糸膜に放射線照射することにより、架橋度を80%以上100%未満にされたものである、請求項9記載の中空糸膜モジュール。
Polyvinylpyrrolidone in the hollow fiber membrane is
The hollow fiber membrane module according to claim 9, wherein the crosslinking degree is adjusted to 80% or more and less than 100% by injecting a crosslinking degree adjusting agent into the hollow fiber membrane and irradiating the hollow fiber membrane with radiation.
ケーシング内に、疎水性ポリマーとポリビニルピロリドンを含む中空糸膜を備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、
製造が、実質的に前記ポリビニルピロリドンが酸化しない状態で行われる、製造方法。
A method for producing a hollow fiber membrane module comprising a hollow fiber membrane containing a hydrophobic polymer and polyvinylpyrrolidone in a casing,
A production method wherein the production is carried out in a state where the polyvinylpyrrolidone is not substantially oxidized.
前記中空糸膜の製膜原液作成から中空糸膜モジュールの梱包までの全工程を、無酸素状態で行う、請求項11記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 11 which performs all the processes from the membrane-forming stock solution preparation of the said hollow fiber membrane to the packaging of a hollow fiber membrane module in an oxygen-free state. 前記無酸素状態が、不活性ガスにより達成されたものである、請求項12に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 12, wherein the oxygen-free state is achieved by an inert gas. 前記不活性ガスが窒素である、請求項13記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 13 whose said inert gas is nitrogen. 前記ポリビニルピロリドンは、40℃の窒素雰囲気下で40日間保存後の、以下の式で定義されるK値の低下量が1未満である、請求項11〜14の何れか一項に記載の製造方法。
Figure 2011212233

[式中、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。]
The production according to any one of claims 11 to 14, wherein the polyvinyl pyrrolidone has a decrease in K value defined by the following formula of less than 1 after storage for 40 days in a nitrogen atmosphere at 40 ° C. Method.
Figure 2011212233

[Wherein, C is the polyvinylpyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer. ]
前記ポリビニルピロリドンは、酸化防止剤を含有するポリビニルピロリドンである、請求項11〜15の何れか一項に記載の製造方法。   The said polyvinyl pyrrolidone is a manufacturing method as described in any one of Claims 11-15 which is polyvinyl pyrrolidone containing antioxidant. 前記酸化防止剤は、サリチル酸ナトリウムである、請求項16記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 16, wherein the antioxidant is sodium salicylate. 前記ポリビニルピロリドンは、第2級アミン又はその塩を含有するポリビニルピロリドンである、請求項11〜17の何れか一項に記載の製造方法。   The said polyvinyl pyrrolidone is a manufacturing method as described in any one of Claims 11-17 which is a polyvinyl pyrrolidone containing a secondary amine or its salt. 前記第2級アミンは、ジエタノールアミンである、請求項18記載の製造方法。   The production method according to claim 18, wherein the secondary amine is diethanolamine. 前記ポリビニルピロリドンは、以下の式で定義されるK値が75以上であり、重量平均分子量を数平均分子量で除した値が2.95以下である、請求項11〜19の何れか一項に記載の製造方法。
Figure 2011212233

[式中、Cは前記ポリビニルピロリドンの水溶液におけるポリビニルピロリドン濃度(g/L)であり、Cは10(g/L)である。Zは、23℃にて毛細管粘度計にて測定された、濃度Cにおける前記ポリビニルピロリドンの水溶液の相対粘度である。]
The polyvinyl pyrrolidone has a K value defined by the following formula of 75 or more, and a value obtained by dividing a weight average molecular weight by a number average molecular weight is 2.95 or less. The manufacturing method as described.
Figure 2011212233

[Wherein, C is the polyvinylpyrrolidone concentration (g / L) in the aqueous solution of polyvinylpyrrolidone, and C is 10 (g / L). Z is the relative viscosity of the aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone at a concentration C measured at 23 ° C. with a capillary viscometer. ]
前記ポリビニルピロリドンは、γ−ブチロラクトンとモノエタノールアミンから得たN−(2−ヒドロキシエチル)ピロリドンを気相脱水反応させて製造したN−ビニル−2−ピロリドンを重合したポリビニルピロリドンである、請求項11〜20の何れか一項に記載の製造方法。   The polyvinyl pyrrolidone is a polyvinyl pyrrolidone obtained by polymerizing N-vinyl-2-pyrrolidone produced by subjecting N- (2-hydroxyethyl) pyrrolidone obtained from γ-butyrolactone and monoethanolamine to vapor phase dehydration reaction. The manufacturing method as described in any one of 11-20. 前記N−ビニル−2−ピロリドンは、N−ビニル−2−ピロリドンの純度が99.98%以上、有機不純物量が80ppm以下である、請求項21記載の製造方法。   The method according to claim 21, wherein the N-vinyl-2-pyrrolidone has a purity of N-vinyl-2-pyrrolidone of 99.98% or more and an organic impurity amount of 80 ppm or less. 前記中空糸膜は、前記ポリビニルピロリドンを含む溶液を孔径3μm以下の焼結フィルターで超音波振動を加えながら濾過し、これに前記疎水性ポリマーを添加した原液から製造される、請求項11〜22の何れか一項に記載の製造方法。

The said hollow fiber membrane is manufactured from the stock solution which filtered the solution containing the said polyvinylpyrrolidone, applying a ultrasonic vibration with a sintered filter with a hole diameter of 3 micrometers or less, and added the said hydrophobic polymer to this. The manufacturing method as described in any one of these.

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JP2017171829A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 株式会社日本触媒 Manufacturing method of vinylpyrrolidone-based polymer
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