JP3872173B2

JP3872173B2 - ポリヒドロキシエーテル樹脂およびその合成方法およびポリヒドロキシエーテル膜およびその製造方法

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Publication number: JP3872173B2
Application number: JP17283497A
Authority: JP
Inventors: 徹也福岡; 秀樹建畠; 明望月
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: JPH111554A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリヒドロキシエーテル樹脂およびその合成方法およびポリヒドロキシエーテル膜およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の医療技術の進歩により重度の心臓疾患の治療方法として、冠動脈のバイパス手術をはじめ心臓移植などが可能となっているが、このような高度な開心術には極めて長い手術時間を要する。また術後においては、人工心肺装置から離脱するまで体外循環は長期におよぶ。
【０００３】
現在開心術に用いる市販の人工肺には、シリコン均質膜または多孔質膜が用いられている。シリコン均質膜は、ガス分子が膜に溶解、拡散することでガス交換が行われるためガス透過量が極めて小さく、特に炭酸ガス透過性能が不十分である。また、シリコン均質膜よりガス透過能が高い、ポリトリメチルシリルプロピン均質膜や、ガス分離膜に用いられているフッ素化ポリイミドを用いた非多孔質膜も、人工肺膜としてはガス透過量が不十分である。一方、多孔質人工肺膜では、数１００Å〜２０００Å程度の細孔を通してガス交換が行われるためガス透過量は大きい。
【０００４】
しかし、長期の体外循環の間に、人工肺膜の細孔内への血漿蛋白の吸着が起こり、細孔壁の親水化が起こる。そのため、血漿リークが生じ、ガス交換能が低下したり人工肺膜の交換が必要となり、患者に対する負担が増大し治癒が遅れ、人工心肺装置からの離脱が困難となる。
【０００５】
前述のような血漿リークが生じる原因には、膜素材の血漿に対する接触角に深い関係がある。以下に示すように細孔を毛細管に見立てると、血漿に対する接触角が９０゜以上であれば、細孔壁との間に働く表面張力Ｆは、血漿の侵入を抑制する方向に作用する。
【０００６】
【数１】

【０００７】
そしてこれまで、血漿リークを抑制するため種々の膜材料が試みられてきた。
【０００８】
例えば、疎水性の高い材料としてポリプロピレン（ＰＰ，特開昭54-160098号）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ，特開昭60-53153号）およびポリ（４−メチルペンテン−１）（ＰＭＰ，特開平1-10427号）等の疎水性材料を用いた多孔質人工肺膜が検討されたが、これらの素材を用いても、細孔径が数１００Å以上の多孔質膜では細孔より小さい血漿蛋白が細孔内へ侵入してしまうため、長期間の体外循環においては血漿リークの回避が不可能であった。
【０００９】
細孔径が数１００Å以下の非対称非多孔質膜（以下非対称膜）からなる、分画分子量が１万〜５万程度の限外濾過膜は、血漿蛋白であるアルブミンやγ−グロブリンを透過しないため、血漿リークを抑制することが可能であると考えられる。前記のＰＰ、ＰＴＦＥ、ＰＭＰ、さらにシリコーン樹脂は、いずれも一般の有機溶媒に溶解しないため、限外濾過膜と同じ構造を有する非対称膜を得ることは困難である。
【００１０】
有機溶媒に溶解しかつ疎水性の高い材料としてポリスルホンが挙げられる。ポリスルホンをN-メチル-2-ピロリドン(ＮＭＰ)やN,N-ジメチルアセトアミド(ＤＭＡｃ)などの極性溶媒に溶解し、適当な添加剤を加えて調製した溶液を、湿式製膜法あるいは乾湿式製膜法により膜表面に緻密層を持ち、内部が多孔質構造である非対称膜が得られる。この膜は限外ろ過膜あるいは血液透析膜、血漿濃縮膜などの医療用途で、既に実用化されている。
【００１１】
このポリスルホン非対称膜を用いた人工肺として、高いガス透過性能を有するポリスルホン非対称膜（特開昭61-119272号など）も提案された。しかしポリスルホン膜は水に対する接触角が９０゜以下であるため水の侵入を抑制することができない。そのため限外濾過によって血漿から高分子量の成分が除去された水が細孔を閉塞し、人工肺のガス交換能が低下するおそれがあった。
【００１２】
このように、血漿リークの問題を解決するため、膜素材には疎水性が高く、接触角が血漿より大きい材料が、そして細孔内に血漿蛋白が侵入出来ないレベルの孔径を有する非対称膜が求められていた。また、人工心肺装置に限らず、血液透析装置や輸血または採血装置においても、治療効果を保つために血液凝固の防止や補体の活性化を抑制した血液回路が必須となっている。
【００１３】
一方、ジフェノールとエピハロヒドリンから得られるポリヒドロキシエーテル樹脂（フェノキシ樹脂）は古くから数多くの研究され、熱可塑性樹脂として実用化されてからすでに３０年以上が経過している。
【００１４】
例えばビスフェノールＡとエピクロロヒドリンからフェノキシ樹脂を合成する方法として、CarpenterがUSP2,602,075で提示した方法を始め、Wynstraが提案したエタノール中での合成（USP3,305,528）およびＤＭＳＯ中での合成(USP3,277,051)、Roicki(例えばMaklomol. Chem. 179,1661(1978)、または181, 985(1980))の文献などが挙げられる。
【００１５】
また機械物性等を改良するためにジフェノールとしてメチレンビスフェノール、エチリデンビスフェノール、ジヒドロキシフェニルスルホンなどのフェノキシ樹脂の合成方法も報告されている。
【００１６】
ジフェノールのうち、フッ素を含む2,2-(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフロロイソプロピリデン（以下ビスフェノールＡＦ）は、ジグリシジルエーテル(Polymer letters, 3, 1021(1965))の報告がある。このビスフェノールＡＦのジグリシジルエーテルからなるエポキシ硬化体は、２つのトリフロロメチル基によってガラス転移温度(Ｔｇ)の向上と表面張力の低下が報告されている（公開特許昭61-44969）。
【００１７】
しかし重合度が２０以下の低分子量のポリヒドロキシエーテル樹脂(例えばEP0212319A2)については報告されているが、高分子量のポリヒドロキシエーテル樹脂は報告されていない。これは電子吸引性の高いトリフロロメチル基によってフェノール水酸基の酸性度が大きくなり、その結果エピクロロヒドリンへの求核反応性が低下し、高分子量のポリマーが得られないためである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、還元粘度が０．６(dl/g)以上で、機械的物性に優れ、表面張力が低く、また、水に対する接触角よりも血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ水に対する接触角が９０゜以上であるという特異性を有するポリヒドロキシエーテル樹脂およびその合成方法を提供することを目的とする。
【００１９】
また本発明は、血漿リークを抑制し、しかも十分なガス透過性能を有するポリヒドロキシエーテル膜およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の手段によって解決される。
【００２１】
（１）式（１）で表される不溶不融のゲルを含まないポリヒドロキシエーテル樹脂であって、
式（１）
【化１３】

前記ポリヒドロキシエーテル樹脂は、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、
式（２）
【化１４】

残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであり、
式（３）
【化１５】

かつ、前記ポリヒドロキシエーテル樹脂０．５ｇにN,N-ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上であることを特徴とするポリヒドロキシエーテル樹脂
【００２２】
（２）前記ポリヒドロキシエーテル樹脂の前記残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであることを特徴とする（１）記載のポリヒドロキシエーテル樹脂
式（４）
【化１６】

【００２３】
（３）水に対する接触角よりも血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ水に対する接触角が９０゜以上であることを特徴とする（１）および（２）記載のポリヒドロキシエーテル樹脂
【００２４】
（４）非プロトン性極性溶媒に、式（５）で表される群のうちのいずれかの構造を有するビスフェノール類を少なくとも１種類以上と、エピハロヒドリンとを加え反応させることを特徴とするポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方法
式（５）
【化１７】

【００２５】
（５）前記非プロトン性極性溶媒に、前記式（５）で表される群のうちのいずれかの構造を有するビスフェノール類を少なくとも１種類以上と、前記ビスフェノール類に対するモル比が０．９５〜１．０５のエピハロヒドリンと、前記ビスフェノール類に対して等モル以上の水酸化ナトリウム水溶液とを加え、室温以上かつ前記非プロトン性極性溶媒の沸点以下の反応温度で均一に攪拌することを特徴とする（４）記載のポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方法
【００２６】
（６）前記非プロトン性極性溶媒がジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、スルホランのうちのいずれかまたはこれらの混合溶媒であることを特徴とする（４）および（５）記載のポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方法
【００２７】
（７）式（１）で表されるポリヒドロキシエーテル膜であって、
式（１）
【化１８】

前記ポリヒドロキシエーテル膜は、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、
式（２）
【化１９】

残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであり、
式（３）
【化２０】

かつ、前記ポリヒドロキシエーテル膜０．５ｇにN,N-ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上であることを特徴とするポリヒドロキシエーテル膜
【００２８】
（８）前記ポリヒドロキシエーテル膜の前記残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであることを特徴とする（１）記載のポリヒドロキシエーテル膜
式（４）
【化２１】

【００２９】
（９）
式（１）で表される不溶不融のゲルを含まないポリヒドロキシエーテル樹脂と、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、ＴＨＦ、アセトン、スルホランのうちのいずれかまたはこれらの混合溶媒と、第３成分としての水、塩、低分子量化合物もしくは高分子量化合物を加えて溶解し調製した溶液を用いて、乾湿式または湿式製膜法により製造することを特徴とするポリヒドロキシエーテル膜の製造方法
式（１）
【化２２】

但し、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、
式（２）
【化２３】

残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいずれか
式（３）
【化２４】

【００３０】
（１０）
前記塩、低分子量化合物もしくは高分子量化合物が、NaCl、LiCl、CaCl₂、MgCl₂、Mg(ClO₄)₂、LiClO₄、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、尿素、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドのうちのいずれかまたはこれらの混合物であり、これらの第３成分が製膜溶液中の５wt％〜５０wt％であることを特徴とする（９）記載のポリヒドロキシエーテル膜の製造方法
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳しく説明する。
【００３２】
本発明における還元粘度は、ポリヒドロキシエーテル樹脂０．５ｇにN,N-ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液を、２５℃の恒温装置（クールニクスサーキュレーターCTR-22WSおよびCTE-22WS、ヤマト科学（株）社製）を付した水槽中に入れ、ウベローデ粘度計（柴田科学器械工業（株）社製、１〜5cSt測定用）を用いて測定し、次式よりηとして求めた。
【００３３】
【数２】

【００３４】
まず、本発明のポリヒドロキシエーテル樹脂について説明する。
【００３５】
本発明のポリヒドロキシエーテル樹脂の還元粘度は０．６(dl/g)以上であることが好ましく、還元粘度が０．６以上のポリマーは強度も大きく強靱である。還元粘度が０．６に満たないポリマーは、硬くて脆く形状を維持することが困難である。
【００３６】
また式（２）の構造を導入することによって、従来のビスフェノールＡからなるポリヒドロキシエーテル樹脂に比べ、Ｔｇを向上させることと、表面張力を低くすることが可能である。低い表面張力を有しつつ、機械的物性、熱的性質、有機溶媒に対する溶解性等の改良、あるいは経済的理由により式（２）をＲ基として有する2,2-ビス（4-ヒドロキシフェニル）ヘキサフロロプロパン(以下ビスフェノールＡＦ)以外に、式（３）の群のビスフェノール類のうちいずれかを用いても良い。好ましくは工業的に安定して供給される式（４）の群の廉価なビスフェノールＡあるいは2,2-ビス（4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル）プロパン、テトラブロモビスフェノールＡ、4,4-ビフェノール、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)スルホンのうちいずれかを用いるのが良い。
【００３７】
またこれらのポリヒドロキシエーテル樹脂は血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角が水よりも大きいという特異性を有する。ここで接触角が大きいということは、材料の表面張力が低いことを示している。さらに表面張力を低くし、水に対する接触角も９０゜以上にするには式（２）の成分を少なくとも２０mol%以上導入する必要がある。
【００３８】
還元粘度の高いポリヒドロキシエーテル樹脂を合成するために用いる溶媒は、出発物質および生成するポリマーを溶解ししかも極性が高くフェノール性水酸基の求核反応を促進することが望ましい。そのような溶媒として、非プロトン性極性溶媒である、ジメチルスルホキシド(ＤＭＳＯ)、ＤＭＡｃ、N,N-ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)、N-メチル-2-ピロリドン(ＮＭＰ)、スルホラン、ジオキサン、ＴＨＦあるいはそれらのうち２つ以上から選ばれる混合溶媒が挙げられる。そのうちＤＭＳＯ、ＤＭＡｃは安価で沸点が高く水溶性で反応溶液が均一に攪拌でき、しかも塩基によって分解されない溶媒として好ましい。さらに好ましくはＤＭＳＯとＤＭＡｃの混合溶媒であり、ＤＭＡｃ単独で用いるよりも求核反応を促進し高粘度のポリヒドロキシエーテル樹脂が得られる。またこの混合溶媒はＤＭＳＯ単独で用いるよりも反応溶液の粘度が低いために均一に攪拌することが容易である。
【００３９】
ここで均一に撹拌するということは、容器内で反応のバラツキ、溶液の滞留、ポリマーの付着による固化、一部過熱によるゲル化などがない状態を指す。
【００４０】
重合反応は、所定量のビスフェノール類とエピハロヒドリンおよびＮａＯＨ水溶液を加え加熱攪拌することが挙げられる。エピハロヒドリンの中でも廉価なエピクロロヒドリン(ＥＰＣ)が好ましい。
【００４１】
この時還元粘度が０．６以上であるポリマーを得るためには、ビスフェノール類とエピクロロヒドリンのモル比は、０．９５〜１．０５が好ましく、より好ましくは０．９８〜１．０２さらに好ましくは１．００である。
【００４２】
水酸化ナトリウムの量はビスフェノール類に対して、等モル以上であれば重合は進行するが、より好ましくは水酸化ナトリウムとビスフェノール類の比が１．０２〜１．１０が好ましく、より好ましくは１．０４〜１．０８である。ＮａＯＨとビスフェノールＡＦのモル比がこれ以下では高い還元粘度を有するポリヒドロキシエーテル樹脂が得られず、またそれ以上では副反応がおこり架橋が生じたり逆に還元粘度が低下する。
【００４３】
また、反応温度は、常圧下で溶媒の沸点以下、室温以上であれば任意に設定することが可能であるが、実用上溶液が均一に攪拌可能で、かつ副反応や着色を抑制し短時間で重合を完結するためには、好ましくは５０℃〜１５０℃より好ましくは７０℃から１３０℃である。これ以下の温度では反応の進行が遅く重合が進行すると還元粘度が高くなり攪拌が困難となる。また温度が１５０℃以上では副反応が起こりやすく反応の進行の障害となったり、ポリマーが着色したりする。
【００４４】
次に、本発明のポリヒドロキシエーテル膜について説明する。
【００４５】
限外濾過膜型の非対称膜を得るためには、ポリマーを有機溶媒に溶解し該ポリマー溶液を賦形化したのち非溶媒からなる凝固液に浸せきする、いわゆる湿式または乾湿式製膜が必須である。式（１）で表されるポリヒドロキシエーテル樹脂を、ＤＭＳＯ、ＤＭＡｃなどの極性有機溶媒に溶解し、湿式または乾湿式製膜法により非対称膜が得られる。ここで述べる非対称膜とは、膜面に垂直な方向にわたって緻密な層と多孔性の層に分かれている膜を指し、限外ろ過膜や逆浸透膜などはこのタイプのものが多い。一方対称膜は膜面に垂直な方向にわたって構造的異方性が認められない膜であり、シリコーン樹脂からなる均質膜やポリオレフィンからなる多孔性膜などを指す。
【００４６】
本発明の接触角の測定方法は以下の通りである。乾燥した湿式平膜をスライドガラスに貼り付け、接触角測定装置（エルマ社製）の水平な試料台に載せて、その凝固溶媒と接触した側の膜表面にシリンジで液約３μｌを静かに滴下し３０秒以内に液滴の両端の値を読みとる。この操作を５回行い測定した平均値を接触角とした。
【００４７】
この材料からなる限外ろ過膜タイプの非対称膜は、血漿あるいは血漿から蛋白を除いた水が細孔内部への侵入を抑制することが可能である。また機械的物性、熱的性質、有機溶媒に対する溶解性等の改良、あるいは経済的理由、ビスフェノールＡＦ以外の式（３）で表される構造を有する各種ビスフェノール類のうち１種類以上と共重合するのもよい。好ましくは、工業的に安定して供給される廉価なビスフェノールＡあるいは2,2-ビス（4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル）プロパン、テトラブロモビスフェノールＡ、4,4-ビフェノール、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)スルホンのうち少なくとも1つ以上から選ばれる。
【００４８】
この時ビスフェノールＡＦは、２０mol%以上含有することが必須であり、２０mol%含まれれば水に対する接触角が９０°以上でしかも血漿に対する接触角が水よりも大きく血漿リークを抑制することが可能である。
【００４９】
本発明の材料から非対称膜を製造する方法としては、蒸発法、浸漬法など湿式製膜法であればいずれの方法も用いることができる。製膜に用いるポリマー溶液は、ポリヒドロキシエーテル樹脂と溶媒および第３成分である添加剤を撹拌し均一に溶解したところで濾過と脱泡操作を行う。この時溶媒として、ポリマーを溶解しかつ工業的に供給される、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、ＴＨＦ、アセトン、スルホランまたはそれらのうち１つ以上の混合溶媒が好ましい。
【００５０】
また、第３成分として用いられる化合物として任意量の水、塩、低分子量有機化合物もしくは高分子量化合物から選ばれ、好ましくはNaCl、LiCl、CaCl₂、MgCl₂、Mg(ClO₄)₂、LiClO₄、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、尿素、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドまたはそれらのうち1つ以上の混合物、より好ましくは洗浄が容易で廉価で毒性の低く水溶性であるプロピレングリコールが挙げられる。
【００５１】
また、添加剤の量は任意であるが、紡糸性やガス透過性能あるいは経済性などから５wt%〜５０wt%が好ましい。これ以下だと膜構造の制御が困難であり、またこれ以上だとポリマーが析出し製膜が困難である。
【００５２】
次に、本発明における製膜方法を簡単に説明する。
【００５３】
湿式平膜は、図１に示すようにガラス板上に製膜溶液を垂らし、ガラス棒でキャストし直ちに凝固溶媒に浸せきして凝固させる。凝固が完了したら十分洗浄して乾燥させて膜を得た。
【００５４】
中空糸膜は、図２に示す装置を用いて二重管ノズルからポリマー溶液と内部液を同時に押し出して凝固溶媒中で凝固させて巻き取り装置で巻き上げ、洗浄乾燥後中空糸膜を得た。
【００５５】
また膜の構造は緻密層を有する非対称膜であることが好ましく、ポリオレフィン多孔質膜よりも細孔を小さくでき、血漿リークの耐久性と十分なガス透過性能を得ることが可能と考えられる。膜の構造を確認するために凍結乾燥法により試料を作製し、白金蒸着後走査型電子顕微鏡JSM840(日本電子（株）製で膜の断面と表面を観察した。
【００５６】
また人工肺膜として十分なガス透過性能は、実用上６０ml/min・m²・mmHg以上であれば良い。ここで述べるガス透過性能は以下の方法で測定した。湿式平膜は乾燥した膜を円形の打ち抜き刃で切り取り図３に示すような限外濾過膜の透過性能測定装置(ADVANTEC社製、UHP-43)に取り付け、気体を流してそのときの圧力と透過量からガス透過性能を求めた。また中空糸膜は、図４に示す装置に取り付け、同様にして気体の流量とそのときのからガス透過性能を求めた。
【００５７】
【実施例】
以下実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００５８】
（ポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方法）
【００５９】
（１）モーター、テフロン製攪拌翼を付した１００ml三つ口フラスコに、ビスフェノール類５０mmol、エピクロロヒドリン５０mmolおよび所定量の溶媒を加え、窒素気流下で攪拌し均一に溶解した。次に計算量のＮａＯＨ溶液をシリンジで正確に滴下し、そのまま７０℃のオイルバスに移し２０時間攪拌を続けた。
【００６０】
（２）加熱を止めて、所定量の溶媒と１ＮＨＣｌ水溶液を加え残余のＮａＯＨを中和した。そのまま室温まで冷却すると、透明で粘度の低い上澄みと不透明で粘度の高い下層に分離した。デカンテーションして上澄みを除去し、さらに溶媒を加えて水浴中で加熱し溶解させた。
【００６１】
（３）この溶液を熱いうちにガラス繊維ろ紙 (ADVANTEC GB 100R、100μm)を付したステンレス製加圧ろ過器(ADVANTEC社製KST-47)にいれ窒素で２kgf/cm²に加圧ろ過し、ＮａＣｌを除去した。ろ液はそのまま水中に滴下すると直ちに白色のポリマーが析出した。
【００６２】
（４）１Ｌビーカーに析出したポリマーとＲＯ水１Ｌを加え、８０℃水浴中で１時間攪拌した。水を入れ替えて３回繰り返し、吸引ろ過しポリマーを回収した。一晩風乾してから８０℃で一晩真空乾燥し、白色のポリマーを得た。
【００６３】
（５）このポリマーについて、還元粘度の測定、ＤＳＣ法によるガラス転移温度(Ｔｇ) 、成型物の引張破断強度、および接触角の測定を行った。また還元粘度の小さいポリマーは、１ＨＮＭＲスペクトルから重合度（ｎ）が求めることが可能である。この場合の重合度（ｎ）は、ポリマー１分子中の主鎖のフェニル基と末端のフェニル基ピークの積分強度比から算出した。
【００６４】
（６）なお、還元粘度が０．７(dl/g)以上のポリマーは末端ピークが小さすぎて定量できなかった。
【００６５】
（実施例１）
三つ口フラスコに、ビスフェノールＡＦ１６．８１ｇ(５０mmol)、ＤＭＳＯ１７．３５ｇ、ＤＭＡｃ１７．３５ｇ、エピクロロヒドリン４．６３ｇを加えて溶解した。ＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０６のＮａＯＨ溶液を滴下すると溶液は透明な黄色からピンク色に変化した。以下ＨＣｌによる中和、ろ過によるＮａＣｌの除去、再沈操作および洗浄と乾燥を行い白色繊維状のポリマーを得た。その還元粘度は０．６(dl/g)であり、ＤＳＣ法により測定したガラス転移温度（Ｔｇ）は、１２４℃であった。このポリマーの成型物の引張破断強度は４５０kg/cm²であった。このポリマーの１ＨＮＭＲから求めた重合度は４０であった。湿式法で膜を作製し乾燥後測定した水の接触角は１００°牛血漿に対する接触角は１０５°であった。
【００６６】
（実施例２）
ＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０７となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして白色繊維状のポリマーを得た。その還元粘度は０．７(dl/g)であった。
【００６７】
（実施例３）
溶媒がＤＭＳＯ３４．７ｇである以外は実施例１と同様にして白色繊維状のポリマーを得た。その還元粘度は０．９(dl/g)であった。
【００６８】
（実施例４）
ビスフェノールＡＦ１０．０９ｇ(３０mmol)、ビスフェノールＡ４．５７ｇ(２０mmol)、ＮａＯＨ／（ＡＦ＋Ａ）＝１．０４である以外は実施例１と同様にして重合した得られたポリマーの還元粘度は０．７(dl/g)、ポリマーの成型物の引張破断強度は６００kg/cm²であった。また水の接触角は９６°、牛血漿に対する接触角は１００°であった。
【００６９】
（実施例５）
ビスフェノールＡＦ３．３６ｇ(１０mmol)、ビスフェノールＡ９．１３ｇ(４０mmol)、ＮａＯＨ／（ＡＦ＋Ａ）＝１．０４である以外は実施例１と同様にして重合した得られたポリマーの還元粘度は０．９(dl/g)、ポリマーの成型物の引張破断強度は６００kg/cm²であった。またこのポリマーから湿式法で膜を作製し乾燥後測定した水の接触角は９１°、牛血漿に対する接触角は９６°であった。
【００７０】
（比較例１）
USP3,277,051記載の方法に従い、溶媒がＤＭＳＯ１７．３５ｇＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０４、となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして白色繊維状のポリマーを得た。その還元粘度は０．５(dl/g)であった。
【００７１】
（比較例２）
ＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０４となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして白色粉末状のポリマ−を得た。その還元粘度は０．３(dl/g)であった。このポリマーをＴＨＦに溶解し乾式法により作成したが、脆くて膜は得られなかった。このポリマーの重合度は３０であった。
【００７２】
（比較例３）
反応時間が３時間である以外は実施例１と同様にして白色粉末状のポリマ−を得た。その還元粘度は０．２(dl/g)であった。このポリマーは脆くて膜は得られなかった。このポリマーの重合度は２０であった。
【００７３】
（比較例４）
ビスフェノールＡ１１．４ｇ(５０mmol)を用いて、ＮａＯＨ／ビスフェノールＡ＝１．０４となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして白色のフェノキシ樹脂を得た。その還元粘度は１．１(dl/g)であり、Ｔｇが１００℃であった。このポリマーから作製した膜に対する水の接触角は８０°、血漿に対する接触角は９０°であった。
【００７４】
（比較例５）
USP3,277,051記載の実施例に従い、ビスフェノールＡを用いて、ＮａＯＨ／ビスフェノールＡ＝１．０４となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして白色繊維状のフェノキシ樹脂を得た。その還元粘度は１．２(dl/g)であった。
【００７５】
（比較例６）
USP3,277,051記載の実施例に従い、ビスフェノールＡＦを用いて、溶媒量がＤＭＳＯ１７．３５ｇ、ＮａＯＨ／ビスフェノールＡＦ＝１．０６となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして重合したところ、ゲル化した。
【００７６】
実施例１〜５および比較例１〜６の結果を
【表１】

に示す。
【表１】
【００７７】
（実施例６）
還元粘度が０．７(dl/g)である式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇを５０ｍｌサンプル瓶にテフロン攪拌子とともにいれ、プロピレングリコール１２ｇ、ＤＭＳＯ９ｇおよびＤＭＡｃ９ｇを加えて攪拌して溶解後脱泡し製膜溶液を得た。溶液温度を３０℃に保ち、ガラス板上にキャストしそのまま３０℃の水中で凝固させて十分水洗し、乾燥して湿式平膜を得た。一部は濡れたまま凍結乾燥しＳＥＭ観察を行った。膜は非対称膜であり、緻密層が形成されておりわずかにマクロボイドが存在した（図５）。膜が非溶媒と接触した側の表面は平滑であった（図６）。
酸素透過性能を測定したところ、１３８０ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が１００゜、牛血漿が１１０゜であった。
【００７８】
【化１３】
【００７９】
（実施例７）
還元粘度が０．７(dl/g)である式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロピレングリコール１４ｇ、ＤＭＳＯ８ｇおよびＤＭＡｃ８ｇである以外は実施例１と同様にして湿式平膜を作製した。膜は非対称膜であり、マクロボイドは認められなかった（図７）が、表面は極めて小さい孔が見られた（図８）。この膜の酸素透過性能は１６８０ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が１００゜、牛血漿が１１０゜であった。
【００８０】
（実施例８）
還元粘度が０．８(dl/g)である式（６）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロピレングリコール１０ｇ、ＤＭＳＯ１０ｇおよびＤＭＡｃ１０ｇである以外は実施例１と同様にして湿式平膜を作製した。
膜は非対称膜であり（図９）、膜表面は平滑であった（図１０）。この膜の酸素透過性能は１５００ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が９５゜、牛血漿が１００゜であった。
【００８１】
【化１４】
【００８２】
（実施例９）
還元粘度が０．９(dl/g)である式（７）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロピレングリコール１０ｇ、ＤＭＳＯ１０ｇおよびＤＭＡｃ１０ｇを用いて調製した以外は実施例１と同様にして湿式平膜を作製した。膜は非対称膜であり（図１１）、膜表面は平滑であった（図１２）。この膜の酸素透過性能は１００ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が９１゜、牛血漿が９７゜であった。
【００８３】
【化１５】
【００８４】
（実施例１０）
還元粘度が０．９(dl/g)である式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇを５００ｍｌセパラブルフラスコに入れ、プロピレングリコール１２０ｇ、ＤＭＳＯ９０ｇおよびＤＭＡｃ９０ｇを加えて攪拌する。溶解後脱泡し製膜溶液を得た。溶液温度を４０℃にして二重紡糸口金から押し出した。この時内部凝固液として水も同時に供給した。口金から出た溶液を直ちに１０℃の水中（凝固槽）に入れて紡糸液を凝固させ、引き続きこの中空糸膜繊維を十分に水洗したあと、５０℃で２４時間乾燥した。この中空糸膜繊維は内径２００μｍ、膜厚５０μｍであった。膜は非対称膜であり、スキン層は内面と外面にあり、平滑であった。（図１３，図１４，図１５）。この膜の酸素透過性能は３００ml/min・m²・mmHgであった。
【００８５】
（実施例１１）
還元粘度が０．９(dl/g)である式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇ、プロピレングリコール１４０ｇ、ＤＭＳＯ８０ｇおよびＤＭＡｃ８０ｇの溶液を調製し、溶液温度５０℃、凝固槽温度３０℃である以外は実施例３と同様にして中空糸膜繊維を得た。この膜は内径２００μｍ、膜厚５０μｍであった。膜は非対称膜で、スキン層は内面と外面にあり両面ともに平滑であった（図１６，図１７，図１８）。この膜の酸素透過性能は１６００ml/min・m²・mmHgであった。
【００８６】
（実施例１２）
還元粘度が０．９(dl/g)で式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇ、プロピレングリコール１６０ｇ、ＤＭＳＯ７０ｇおよびＤＭＡｃ７０ｇの溶液を調製し、溶液温度５０℃、凝固槽温度３０℃である以外は実施例３と同様にして中空糸膜繊維を得た。この膜は内径２００μｍ、膜厚５０μｍであった。膜は非対称膜でスキン層は内面と外面にあり、外表面側には走査型電子顕微鏡で１０，０００倍では小さな孔が認められた（図１９，図２０，図２１）。この膜の酸素透過性能は２０００ml/min・m²・mmHgであった。
【００８７】
（実施例１３）
還元粘度が０．８(dl/g)で式（６）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇ、プロピレングリコール１６０ｇ、ＤＭＳＯ７０ｇおよびＤＭＡｃ７０ｇの溶液を調製し、溶液温度５０℃、凝固槽温度３０℃である以外は実施例３と同様にして中空糸膜繊維を得た。この膜は内径２００μｍ、膜厚５０μｍであった。膜は非対称膜であり、スキン層は内面と外面にあり、外表面側は平滑であった（図２２，図２３，図２４）。この膜の酸素透過性能は３００ml/min・m²・mmHgであった。
【００８８】
（比較例７）
還元粘度が０．３(dl/g)で式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇを５０ｍｌサンプル瓶にマグネテイクスターラーチップとともにいれ、プロピレングリコール１２ｇ、ＤＭＳＯ９ｇおよびＤＭＡｃ９ｇを加えて攪拌する。溶解後脱泡し、溶液温度を３０℃に保ち、ガラス板上にキャストしそのまま３０℃の水中に浸せきしたが凝固せず膜は得られなかった。
【００８９】
（比較例８）
還元粘度が０．５(dl/g)で式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇを５０ｍｌサンプル瓶にマグネテイクスターラーチップとともにいれ、プロピレングリコール１２ｇ、ＤＭＳＯ９ｇおよびＤＭＡｃ９ｇを加えて攪拌する。溶解後脱泡し、溶液温度を３０℃に保ち、ガラス板上にキャストしそのまま30℃の水中に浸せきして膜を得たが、脆くて形状を維持することが困難であった。
【００９０】
（比較例９）
特公昭６３−２５７８４に従い、アモコ社製ポリスルホンＰ−３５００１１ｇ、プロピレングリコール７ｇ、N-メチルピロリドン３２ｇから溶液を調製し、実施例１と同様にして平膜を作製した。この膜は非対称膜（図２５，図２６）で酸素透過性能は５００ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が８８゜、牛血漿が９８゜であった。
【００９１】
（比較例１０）
還元粘度が０．９(dl/g)である式（８）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロピレングリコール１０ｇ、ＤＭＳＯ１０ｇおよびＤＭＡｃ１０ｇである以外は実施例１と同様にして湿式平膜を作製した。この膜は非対称膜で（図２７，図２８）、酸素透過性能は３０ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が８０゜、牛血漿が８９゜であった。
【００９２】
【化１６】
【００９３】
（比較例１１）
市販のポリオレフィン製人工肺膜は、酸素透過性能が１４００ml/min・m²・mmHgで、膜表面には孔が認められ、断面は同じ構造を有する多孔性の対称膜であった（図２９，図３０）。
【００９４】
【発明の効果】
本発明のポリヒドロキシエーテル樹脂およびポリヒドロキシエーテル膜は、還元粘度が０．６以上で重合度が大きく、しかも不溶不融の成分を含まないことを特徴とする。本発明の樹脂はこれまでに知られている重合度２０以下のポリヒドロキシエーテル樹脂に比べ機械的強度にも優れており、水に対する接触角よりも血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ水に対する接触角が９０゜以上であるという特異性を有する。さらに従来のビスフェノールＡからなるポリヒドロキシエーテル樹脂よりもガラス転移温度Ｔｇが高くその表面張力が小さい。
【００９５】
また、本発明のポリヒドロキシエーテル膜は、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフロロプロパン、あるいはそれ以外のビスフェノール類とハロゲン化エポキシ（エピクロロヒドリン等）との重縮合から得られた樹脂を、ＤＭＳＯやＤＭＡｃ等の有機溶媒に溶解し湿式法により得られる。
【００９６】
さらに、このポリヒドロキシエーテル膜は非対称膜であり、
１）細孔径が小さいためＰＰ多孔質膜よりも血漿の侵入を防ぐ力が大きい
２）血漿蛋白が細孔内部へ侵入することを抑制することが可能である
３）水に対する接触角が９０°以上であるため血漿ろ液である水の透過も抑制する
４）人工肺膜として十分なガス透過性能を有する
などの点において優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式平膜の作成方法を示す図である。
【図２】紡糸装置の概略を示す図である。
【図３】湿式平膜のガス透過性能の測定方法を示す図である。
【図４】中空糸膜のガス透過性能の測定方法を示す図である。
【図５】平膜断面のＳＥＭ写真である。
【図６】平膜表面のＳＥＭ写真である。
【図７】平膜断面のＳＥＭ写真である。
【図８】平膜表面のＳＥＭ写真である。
【図９】平膜断面のＳＥＭ写真である。
【図１０】平膜表面のＳＥＭ写真である。
【図１１】平膜断面のＳＥＭ写真である。
【図１２】平膜表面のＳＥＭ写真である。
【図１３】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。
【図１４】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図１５】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図１６】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。
【図１７】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図１８】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図１９】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。
【図２０】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図２１】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図２２】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。
【図２３】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図２４】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。
【図２５】平膜断面のＳＥＭ写真である。
【図２６】平膜表面のＳＥＭ写真である。
【図２７】平膜断面のＳＥＭ写真である。
【図２８】平膜表面のＳＥＭ写真である。
【図２９】ポリオレフィン中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。
【図３０】ポリオレフィン中空糸膜表面のＳＥＭ写真である。
【化２５】

【化２６】

【化２７】

【化２８】

Claims

式（１）で表される不溶不融のゲルを含まないポリヒドロキシエーテル樹脂であって、式（１）

前記ポリヒドロキシエーテル樹脂は、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２）

残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであり、式（３）

かつ、前記ポリヒドロキシエーテル樹脂０．５ｇにN,N-ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上であることを特徴とするポリヒドロキシエーテル樹脂。
前記ポリヒドロキシエーテル樹脂の前記残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のポリヒドロキシエーテル樹脂。
式（４）
水に対する接触角よりも血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ水に対する接触角が９０゜以上であることを特徴とする請求項１または２記載のポリヒドロキシエーテル樹脂
式（１）で表されるポリヒドロキシエーテル膜であって、式（１）

前記ポリヒドロキシエーテル膜は、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２）

残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであり、式（３）

かつ、前記ポリヒドロキシエーテル膜０．５ｇにN,N-ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上であることを特徴とするポリヒドロキシエーテル膜。
前記ポリヒドロキシエーテル膜の前記残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうちのいずれかであることを特徴とする請求項4記載のポリヒドロキシエーテル膜。
式（４）
式（１）で表される不溶不融のゲルを含まないポリヒドロキシエーテル樹脂と、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、ＴＨＦ、アセトン、スルホランのうちのいずれかまたはこれらの混合溶媒と、第３成分としての水、塩、低分子量化合物もしくは高分子量化合物を加えて溶解し調製した溶液を用いて、乾湿式または湿式製膜法により製造することを特徴とするポリヒドロキシエーテル膜の製造方法。
式（１）

但し、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２）

残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいずれか式（３）
前記塩、低分子量化合物もしくは高分子量化合物が、NaCl、LiCl、CaCl₂、MgCl₂、Mg(ClO₄)₂、LiClO₄、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、尿素、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドのうちのいずれかまたはこれらの混合物であり、これらの第３成分が製膜溶液中の５wt％〜５０wt％であることを特徴とする請求項６記載のポリヒドロキシエーテル膜の製造方法。