JPH021495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、通常、通気性を有し、水に濡れたと
き、気体および液体の通過を阻止する血液検査等
に用いるのが好適な通気量制御焼結フイルターに
関する。 先行技術 従来、気体を通すフイルターとしては、疎水性
フイルターと親水性フイルターがある。疎水性フ
イルターは水と接触した場合、通常の圧力下では
水を通さず、かつ気体は通過させるものである。
したがつて水濡れと同時に気体の通過を阻止する
用途には向かないものであり、また圧力が高い場
合は水の透過をも許す危険がある。 他方親水性フイルターは水と接触した場合、気
体を通さなくなるが、水は通過するので水の通過
を阻止する用途には向かない。 また、水と接触する前は自由に気体の通過を許
し、かつ水と接触した場合は水および気体のいず
れも通過させないフイルターもある。 そのフイルターの構造は、支持体（代表的な構
成材料としてポリエチレンがある）に水膨潤物質
（代表例としてでんぷんグラフト化物がある）を
焼結成形したものである。 このようなフイルターの場合、水が焼結フイル
ターに接触すると、固体である水膨潤物質の一部
が水に遊離する。このフイルターを水質、血液検
査等の試料液採取に用いた場合、この遊離した水
膨潤物質が分析機の試験液の通路を閉塞したり、
分析反応に関与したりして分析結果に悪影響を及
ぼすことがあるという問題点がある。 発明の目的 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、通気量制御焼結フイルターに血液のような水
含有液体が接触した際、フイルター中の水膨潤物
質が血液のような水含有液体中に混入することを
防止することができる通気量制御焼結フイルター
を提供することにある。 発明の開示 このような目的は、以下の本発明によつて達成
される。 すなわち、本発明は、水膨潤物質と支持体とを
焼結した気体通路を有するフイルター部材に、前
記水膨潤物質の吸水を妨げず、かつ水膨潤物質の
粒子が焼結フイルタから離脱することを防ぐ皮膜
を形成する皮膜形成剤を含浸せしめてなることを
特徴とする通気量制御焼結フイルターが提供され
る。 また支持体の構成材料はポリエチレンとするの
がよい。 水膨潤物質はでんぷんグラフト化物とするのが
よい。 皮膜形成剤は架橋型シリコーンを含有するもの
がよい。 発明の具体的構成 以下、本発明の構成を詳細に説明する。 本発明の通気量制御焼結フイルターの支持体の
構成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアクリルニトリル、ポリスチレン、AS
樹脂、ABS樹脂、ポリメチルメタアクリレート、
ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド、ポリア
セタール、塩素化ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリビニルアルコールなどを挙げることがで
きるが、特に成形加工性に優れるポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアクリルニトリルを用いる
ことが好ましい。 また焼結フイルターは無数の通路を有し、空気
が透過するものであればよい。そして気孔率は、
水膨潤物質を乾燥状態で含有した状態で15〜60
％、好ましくは20〜40％であるのがよい。気孔率
が15％未満では、通気性が悪くなり、60％をこえ
ると、気体および水含有液体の通過を遮断するた
めのシールが不充分となるからである。 また気孔サイズは、平均空孔径が１〜20μｍ、
好ましくは５〜10μｍ程度とするのがよい。 平均空孔径が、1μｍ未満であると通気性が悪
く、20μｍをこえると前述のシールが不充分とな
るからである。 このような焼結フイルターには、水膨潤物質の
粉粒体が焼結によりその接触界面が支持体などに
溶着された状態で含有されている。 しかし水膨潤物質の粉粒体の焼結体は完全に焼
結により一体化されているものではないために上
述した粉粒体の遊離の問題が生じてくる。 水膨潤物質としては、高吸水性樹脂として知ら
れている種々のものを用いることができ、好適な
材料としては、でんぷん−アクリルニトリル、で
んぷん−アクリル酸、でんぷん−アクリルアミ
ド、でんぷん−ナトリウムアクリレート等の加水
分解物を含むアクリレート系のでんぷんグラフト
化物、例えば部分けん化したポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸塩系やアクリル酸−ビニルア
ルコール等のアクリル系重合体、更にはポリエチ
レンオキサイド、セルロース系重合体、分子内架
橋を行つたアミロペクチン、天然のアルギン酸な
どを挙げることができる。 水膨潤物質の含有量は、10〜60重量％、より好
ましくは10〜40重量％であることがよい。 含有量が10重量％未満では前述のシールが不充
分となり、60重量％をこえると成形が困難になる
からである。 また、焼結フイルターに含有される水膨潤物質
の膨潤度としては常温ないし体温程度にて、水と
接触して10分以内に自重の100〜1000倍に膨潤す
るものであることが好ましい。 膨潤度が100倍未満であると、前述のシールが
不充分となり、1000倍をこえるとフイルターに割
れが発生するからである。 本発明では上記水膨潤物質を含有する焼結フイ
ルターに、皮膜形成剤を含浸させて水膨潤物質の
粒子を被覆する皮膜を形成したり、支持体に固定
する。 この皮膜を形成することによつて、血液が焼結
フイルターに接触した際水膨潤物質の粒子が焼結
フイルターから離脱し、これが血液中に混入する
ことを防止することができる。 なお、皮膜形成剤が焼結フイルターの内部全域
にわたつて浸透し、水膨潤物質の粒子の全てを被
覆するような均質な皮膜が形成されることが好ま
しい。 このような皮膜形成剤としては皮膜が水膨潤物
質の吸水を妨げないものであれば何でもよく、代
表的に水蒸気架橋型シリコーン等を挙げることが
できる。 また皮膜形成剤（特に架橋型シリコーンを用い
る場合）の溶媒としては、揮発性が高く、残留し
ないものがよく、例えばフレオン、イソプロピル
アルコール（IPA）が好ましい。 次に本発明の通気量制御焼結フイルターの好適
な製造方法について説明する。 焼結フイルターの支持体構成材料である前述の
熱可塑性樹脂に、水膨潤物質を均一に分散混合
し、これを成形型に入れて加熱加圧等を施し、所
望の形状のフイルター部材を形成する。 次いで皮膜形成剤として、架橋型シリコーンを
フレオン、イソプロピルアルコールまたはその混
合液に溶解した溶液を前記フイルター部材に含浸
させ、架橋させた後、熱風によりまたは自然に乾
燥させる。 発明の具体的作用 このような通気量制御焼結フイルターは、空気
の排除および遮断機構付血液採取器（特開昭57−
122847号および特開昭57−190567号）等にも用い
ることができるが、真空採血管とホルダーとを用
いる採血方式に適用した場合を代表例として、そ
の作用を説明する。 第１図〜第３図は、真空採血管１およびホルダ
ー４を用いて採血を行つたときの経時的変化を示
す真空採血管１の縦断面図である。 なお、第１図〜第３図は真空採血器の好適な構
成例を理解を容易にするため模式的に表わしたも
のであり、例えばハブ６の形状や構造等は同図に
示すものに限定されることはない。 第１図に示すように、管状体２側の穿刺針８
を、ゴム等の弾性材料による栓体５の途中まで刺
し針穴を密閉する。この状態で、穿刺針９を患者
等の血管に穿刺ると、血圧により血液が針９の内
部を経てハブ内部空間７へ流入する。このときハ
ブ６は透明材料で構成されているため血液１１の
流入を目視して穿刺針９の血管への穿刺を確認す
ることができる。 血液レベルが上昇するにつれて穿刺針９および
ハブ内部空間７内の空気は、通気量制御焼結フイ
ルター１０の無数の連続気孔を経て外部へ排気さ
れる。 第２図に示すように、ハブ内部空間７上部まで
血液１１のレベルが上昇し、空気が徐々に排除さ
れるとやがて血液１１は通気量制御焼結フイルタ
ー１０に接触するようになる。すると、水膨潤物
質が血液中のの水分を吸収して膨潤し、フイルタ
ー内の連続気孔は自動的に遮断され、これにより
血液１１と外気は完全に遮断される。このとき通
気量制御焼結フイルター１０に含有されている水
膨潤物質の粒子は、前述の含浸シリコーンのよう
な皮膜により覆われているので、水膨潤物質の粒
子が遊離し、血液１１中に混入することはない。 このような状態で管状体２を押入し、栓体５の
途中の穿刺針８を貫通させると、第３図に示すよ
うに、管状体２の内部空間３とハブ内部空間７が
連通し、減圧状態の内部空間３に血液１１が導入
される。血液１１内には水膨潤物質が混入してい
ないため、順調に遊離物のない採血を行うことが
できる。さらに焼結フイルター１０の膨潤後のシ
ール性（空気遮断特性）を十分に保持しているた
め、空気が焼結フイルター１０を通過し血液中に
混入することはないので採血管内に外気を吸引す
ることはない。 発明の効果 本発明の通気量制御焼結フイルターによれば、
フイルター部材中の水膨潤物質の粒子を被覆する
皮膜を形成したことにより、真空採血管に装着し
て用いた場合には、血液が焼結フイルターに接触
した際、水膨潤物質の粒子が焼結フイルターから
遊離し血液中に混入することを防止することがで
きる。また分析機の試料通路をつまらせて分析不
能となることを回避し、血液を汚染し分析反応に
悪影響を及ぼすこともない。 また架橋型シリコーンを含有する皮膜形成剤を
用いれば、焼結フイルターの内部全域にわたつて
均質な皮膜を形成することができ、水膨潤物質の
吸水性およびフイルターの通気性を低下させるこ
ともほとんどなく、しかも膨潤後のシール性（空
気遮断特性）も十分保持することができる。 発明の実施例 実施例 １ 以下の条件の下で、通気量制御焼結フイルター
を作成した。 支持体構成材料：ポリエチレン 水膨潤物質：デンプン−アクリル酸ナトリウム
グラフトポリマー 皮膜形成剤含有溶液：水蒸気架橋型シリコーン
３％ フレオン 16.2％ イソプロピルアルコール 80.8％ サイズ：直径４mm、厚み３mmの円柱状 製造方法：支持体構成材料と水膨潤物質をブレ
ンドし公知の手段で所定サイズに焼
結成形したものを皮膜形成剤含有溶
液に10分間浸漬後、溶媒を除去する
ため乾燥を行つた。 このフイルターの物性値は次の通りであつた。 気孔率 40％ 平均空孔径 5μ 水膨潤物質含有量 20重量％ 水膨潤物質膨潤度 常温で400倍 実施例 ２ 皮膜形成剤含有溶液を水蒸気架橋型シリコーン
１％、フレオン16.2％、イソプロピルアルコール
82.8％とした以外は実施例１と同様とした。 実施例 ３ 皮膜形成剤含有液を水蒸気架橋型シリコーン６
％、フレオン16.2％、イソプロピルアルコール
77.8％とした以外は実施例１と同様とした。 実施例 ４ 皮膜形成剤含有溶液を水蒸気架橋型シリコーン
10％、フレオン16.2％、イソプロピルアルコール
73.8％とした以外は実施例１と同様とした。 実施例 ５ 浸漬時間を30分とした以外は実施例１と同様と
した。 実施例 ６ 浸漬時間を30分とした以外は実施例２と同様と
した。 実施例 ７ 浸漬時間を30分とした以外は実施例３と同様と
した。 実施例 ８ 浸漬時間を30分とした以外は実施例４と同様と
した。 実施例 ９ 浸漬時間を60分とした以外は実施例４と同様と
した。 実施例 10 浸漬時間を60分とした以外は実施例２と同様と
した。 実施例 11 浸漬時間を60分とした以外は実施例３と同様と
した。 実施例 12 浸漬時間を60分とした以外は実施例４と同様と
した。 比較例 １ 皮膜を形成しない以外は実施例１と同様とし
た。 実施例１と比較例１について水膨潤物質の遊離
を調べるため以下のような実験を行つた。 各フイルター10本づつに牛血２mlを接触させ、
15分間放置した後、牛血を0.8μのフイルターにて
濾過し、フイルターの重量変化より、遊離した水
膨潤物質の量を測定した。結果を表１に示す。

【表】 以上の結果より実施例１は、比較例１に比較し
て、水膨潤物質の遊離量が著しく少ないことが確
認された。 次に、実施例１〜２および比較例１について通
気性およびシール性を調べるために以下の実験を
行つた。 (1) 直径４mm、厚み３mmのサイズのフイルターに
一定圧力をかけ一定量の空気が抜ける時間を測
定した。 結果を第２に示す。 (2) 直径４mm、厚み３mmのサイズのフイルターを
容器に取りつけ水および牛血を入れ、１Kg/cm²
の圧力をかけ、30sec保持して水または牛血の
漏れがないことを確認した。 結果を表３に示す。 また、水および牛血に接触したフイルターに
５Kg/cm²の圧力をかけ、空気の漏れがないこと
を確認した。 結果を表４に示す。

【表】

【表】 ○ 漏れなし

【表】 ○ 漏れなし
以上より、シリコーンコート処理による焼結フ
イルターの通気性およびシール性の低下はないこ
とが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明の通気量制御焼結フ
イルターを装着した真空採血管にて採血を行つた
ときの経時変化を示す真空採血管の縦断面図であ
る。 符号の説明 １……真空採血管、２……管状
体、３……内部空間、４……ホルダー、５……栓
体、６……ハブ、７……ハブ内部空間、８，９…
…穿刺針、１０……通気量制御焼結フイルター、
１１……血液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水膨潤物質と支持体とを焼結した気体通路を
   有するフイルター部材に前記水膨潤物質の吸水を
   妨げず、かつ水膨潤物質の粒子が焼結フイルタか
   ら離脱することを防ぐ皮膜を形成する皮膜形成剤
   を含浸せしめてなることを特徴とする通気量制御
   焼結フイルター。 ２ 前記支持体の構成材料はポリエチレンである
   特許請求の範囲第１項に記載の通気量制御焼結フ
   イルター。 ３ 前記水膨潤物質はでんぷんグラフト化物、ポ
   リビニルアルコール系重合体およびアクリル系重
   合体よりなる群から選択された少なくとも１種で
   ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   通気量制御焼結フイルター。 ４ 前記皮膜形成剤は架橋型シリコーンを含有す
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の通気量制御焼結フイルター。