JPS59206011A - 乾燥半透膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は選択透過性を有する乾燥半透膜の製造方法に関
する。

詳しくは湿式流延法によって製造された選択透過性を有
する湿潤状態の半透膜（以下湿潤膜）をその性能を保持
したま１加ニー保存・輸送等に便利な乾燥状態の半透膜
（以下乾燥膜）に改質する方法に関するものである。

近年半透膜を用いた物質の分離・精製・濃縮技術、例え
ば限外濾過、逆浸透、精密濾過、透析、電気透析などは
省エネルギー型の技術として海水の淡水化、医・薬＠電
子工業などで必要不可欠とされる超純水の製造、有価物
の回収、各種溶液の濃縮、血液濾過・透析などに広く利
用されてきている。

このように広範囲な目的に対応した用途に適用できるよ
うに各種の新規な半透膜材料の開発や既存材料による半
透膜の改質などの開発研究も盛んに行なわれており、本
発明もその改質方法の一つとして重要な価値を有するも
のである。

上記のような各種用途に使用される半透膜の製造方法と
しては半透膜材料となる高分子物質を溶剤および多孔質
構造を形成させるための膨潤剤に溶解させた製膜液を薄
膜または中空繊維、捷たは円筒状に流延して一定の短時
間空気中で溶剤を蒸発させた後一定時間水中に浸漬して
ｒル化させ、続いて温水中で熱処理して膜グレードの設
定を行なうというのが一般的に知られている。

このようにして製造された半透膜は通常５０〜８０％の
水分を含有した含水ｒル状態であり、この水分が半透膜
の分離特性および透水特性を維持する上で重要な役割を
果たしている。

このような湿潤状態の半透膜中の水分が失なわれると半
透膜はその半透膜としての機能を損うだけでなく、さら
に水分の散逸が進行し乾燥すると半透膜の多孔質組織が
均質状に変化し、半透膜の寸法の収縮が起こってくる。

しかもこの変化は不可逆のものであり、雰囲気の条件に
もよるが比較的短時間で起こることが湿潤膜の致命的な
欠点となっている。

したがって半透膜を常に水中または充分な湿度を有する
空気中で保存したり加工の際には何らかの手段により乾
燥を防ぎながら行なわねばならないＯ また、半透膜を加工・成型したモジュールを貯藏したり
輸送したりする際の包装についても湿潤状態を保持する
ために細かい配慮が必要であるのけ言うまでもない。

上記のような不都合を緩和するための手段として半透膜
を乾燥した状態で取り扱うことが提案されていて、既に
人工透析用のモジュールなどは滅菌操作および無菌状態
を維持する必要性からも市場で取引きされているものは
殆んどが乾燥膜を用いたものである。

湿潤膜を各種の溶液に浸漬することによや乾燥膜を製造
する方法としては例えば特開昭４７−１１６６２、特公
昭４８−６０３３、特公昭５〇−３５０３３、特開昭５
６−７６０２などが公知であるが、特開昭４７−１１．
６６２には酢酸セルロース製半透膜を分子中に炭素原子
１〜３個を有する多価アルコールと同じく分子中に炭素
原子１〜３個を有する有機カルボン酸との混合水溶液中
に浸漬し、膜中に含才れる水を該混合液で置換後乾燥す
る方法が、特公昭４Ｂ−６０３３にはセルロース性膜に
第一段階として水混和性の有機溶剤を作用させた後第２
段階と１．て非極性有機溶剤に接　３− 触させた後乾燥する方法が、特公昭５０−３５０３３に
はセルロース誘導体膜をポリエチレングリコール系非イ
オン界面活性剤水溶液中に浸漬し、て６０℃以上の温度
で熱処理して乾燥する方法が、また％開昭５６−７６０
２にはアセチルセルロース膜等を水可溶性の有機溶剤に
接触させた後液化炭酸ガスに浸漬した後乾燥する方法な
どが示されている０ しかし、なからとわらの方法はいづれも処理後の膜強度
が大巾に低下してモジュールに加工することが難しくな
ったり、浸漬液として用いる溶質がいつまでも半透膜内
に残存して用途が制約されたり、また特殊な装置を必要
とするなどの欠点を有している。

そこで本発明者らは以上のような問題のない乾燥膜の製
法を開発すべく鉄量検討した結果、以下に述べるような
発明を完成しに０ 本発明は工業的に用いる限外濾過膜、逆浸透膜、精密濾
過膜などから医療用に用いる膜に至る１で一般的に水系
の液体を処理する目的に使用される　４− 膜を乾燥状態に（７て取り扱うことができるように改質
する方法に関するものであり、前述したような一般的な
製造方法によって作られた溝潤膜を乳酸塩水溶液さらに
詳［１，くけ乳酸ナトリウム水溶液に浸漬することによ
り、半透膜の分離機能、透水機能を損なうことなく且つ
寸法の変形を起こすことなく乾燥することができること
にある。

この方法によればウレタン系の接着剤による反応生成物
も検出されず、しかもこの乳酸ナトリウムは注射液成分
の一つとして用いられていることもあり、生体に対する
安全性については全く問題がないため本発明により得ら
れる乾燥膜は一般産業用はもちろん特に医療製薬分野で
使用される場合に効果が大きい。

以下に実施例を含めて本発明の詳細な説明する。

本発明において、湿潤膜を乾燥膜にする際の浸漬処理に
用いる乳酸ナトリウム水溶液中の乳酸ナトリウム濃度は
、！！！ｊＫ限定されるものではないが５〜７０重量％
が適当であり、できれば、１０重量％〜５０重量％が好
ましい。

乳酸す）　ＩＪウム濃度が、５重量％以下の場合には、
処理後の乾燥膜の強度が弱く又、膜性能の低下も見られ
るようになり、実用に供し得ないものとなる。逆に、７
０重量％を越える場合には、乳酸ナトリウム水溶液の粘
度が上昇し、取扱いかめん七うになる上に、浸漬後の乾
燥工程にお・はる膜からの水分除去に時間が　かかると
いう問題が生じてくる。又、乾燥膜中の乳酸ナトリウム
含有量が高い場合には、空気中の水分を吸湿し易く、そ
の後の加工工程で接着のし難さなどのトラブル発生の原
因となる。

本発明により選択透過性を有する乾燥膜を製造するため
には、製膜液を流延（７、これを水中に浸漬して凝固さ
せることにより内部に多量の水分を含んだ湿潤膜を得、
これを所定の濃度の乳酸ナトリウム水溶液中に浸漬し７
た後、加温、送風等により膜中の水分を除去するように
して実施する。

本発明において使用される膜材質とり、では、特に限定
されるものではなく、いづれの素材でも使用可能であり
、又、半透膜の適用用途についても、限定されるもので
はなく、血液透析用、血漿分離用精密濾過用、限外濾過
用逆浸透用等が考乏られる。さらに、膜形状と１２では
、平膜、管状膜、中空糸膜等どのような形であっても使
用可能である。

以下実施例により本発明を説明する。

なお、ここでいう限外濾過速度（以下ＵＦＲと略記する
）とは、０．５ｋｇ／−・Ｇ加圧下において、膜面積１
ｒｒ？当りの１分間での透水量をｍｌで表わしたもので
あり、又、溶質排除率とは下記の式により、定義される
ものである。

実施例１ 特開昭５４−１３４６０８明細書に記載した製膜方法を
用いて製膜し、得られた酢酸セルロース製の湿潤限外濾
過膜を乳酸す）　ＩＪウム３ｏ重量％、水７０重量％か
らなる常温の水溶液に３０分間浸漬後、５０°Ｃの温風
乾燥器で１時間乾燥した。得られた膜を再度、水中に浸
漬し、湿潤膜に戻した後、２０００１１１り１ｍの卵白
アルブミンを含むリン酸　７− 塩Ｍ新液を用い、圧力０．５　ｋｇ／、ｃｎｌ・Ｇ下に
おけるＵ　Ｆ　Ｒ，および、卵白アルブミンの排除率を
測定したところ、Ｕ　Ｆ　Ｒ８１０ｔｎｉ／ｌｒ？・分
、卵白アルブミン排除率９９．９％であった。因みに、
乳酸す）　ＩＪウム水溶液による浸漬処理前の湿潤膜の
膜性能は、同条件下の測定におい７、Ｕ　Ｐ’　Ｒ８１
０ｍｌ／ｌｒｉ’−分、卵白アルブミン排除率９９．９
％であり、乳酸ナトリウム水溶液による浸漬・乾燥処理
を施した後も膜性能が維持されていることを確認した。

なお本実施例で使用した乾燥膜と比較のためグリセリン
３０重量％水溶液に浸漬して同じ条件で乾燥し７た乾燥
膜の引張強度を比較しまた結果、前者は後者の１．７倍
の強度を示した。

比較例１ 実施例１に示した湿潤膜を乳酸ナトＩＪウム水溶液に浸
漬せずに、そのｉｔ実施例１と同様に、乾燥し、膜性能
を測定したところ、Ｕ　Ｆ　Ｒ・は０となり、膜性能は
維持されなかった。

実施例２ 特開昭５６−１２１２８６号明細書記載の製膜　８− 法により得られたポリスルホン製溜潤限外濾消膜を使用
したυ外は実施例１と同様に行ない次のような結果を得
た。乾燥処理した半透膜け、Ｕ　Ｆ　Ｒ７８０ｍｅ／ｌ
ｌ・分、卵白アルブミン排除率９９．２％であり、未処
理膜けＵ　Ｐ　Ｒ８２０ｍｌ／ｒｒ？・分、卵白アルブ
ミン排除率９９．２％となり、性能が維持されているこ
とから、本発明は、ポリスルポン製半透膜にも適用でき
ることが確認された。

比較例２ 乳酸ナトリウム水溶液に浸漬せずにそのまま実施例２と
同様に乾燥１−て膜性能を測定したところＵＦＲは０で
あり、膜性能は維持されなかった。

実施例３ 特開昭４９−１２２４７９で示した製膜法により得られ
たポリアクリロニトリル−ポリビニルｔロリドン共重合
体製湿潤限外濾過膜を用いた以外は実施例１と同様に行
ない、次のような結果を得た。乾燥′処理膜は、Ｕ　Ｆ
　Ｒ９７０ｍｔ／ｎ？−分、卵白アルブミン排除率９９
．９％であり、未処理膜は、ＴＩ　Ｆｌｔ　Ｑ　１　ｎ
ｍｌ／ｍｌ／部分アルブミン排除率９９．８％となり、
性能が紐持さねでいることから、本発明は、上記のポリ
アクリロニトリル−ポリビニルピロリドン共重合体製半
透膜にも、適用できることが確認された。

比較例３ 乳酸ナトリウム水溶液に浸漬せずにそのｉｔ実施例３と
同様に乾燥し２て膜性能を測定したところＬｌ１４はＯ
であり、膜性能は維持されなかった。

特許出願人　ダイセル化学工業株式会社１１− ７４−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子溶液を流延し、水中に浸漬―含水ｒル化さ
   せて得られた非対称構造を有する湿潤半透膜を乾燥処理
   するにあたり、該半透膜を乳酸塩水溶液に浸漬した後乾
   燥することを特徴とする乾燥半透膜の製造方法。
2. （２）乳酸塩水溶液中の乳酸塩濃度が５〜７０１量％で
   あり、望ま（−くは１０〜５０重量％である特許請求の
   範囲第１項記載の乾燥半透膜の製造方法。
3. （３）乳酸塩が乳酸ナトリウムである特許請求の範囲第
   １項記載の乾燥半透膜の製造方法。