JPS6193801A - 非対称微孔性中空繊維の製造方法 - 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】 発明の背景 本発明は、疎水性である第１重合体および親水性である
第２重合体からなる、特に血液処理用非対称微孔性繊維
に関する。さらに、本発明は、重合体状成分が極性非プ
；トン性溶媒にｉ解され、しかもこのように製造された
浴液を紡糸口金から押出して、中空繊維構造を形成し、
この内腔に沈殿剤を導入し、次いで得られた中空繊維を
浴に入れて、洗い流しできる成分を中空繊維から除く、
このような繊維の製造方“□法に関する。

先行技術の説明 米国特許第３，６１５，０２４号明細薔には、もっばら
疎水性重合体からのみ製造された非対称中全繊維が記載
されている。この結果、このような中空繊維は、もはや
水湿潤性でなく、このためにこの中空繊維は完全に乾燥
されないかまたは、グリセリンのような親水性液体をも
って満たされいなければならない。あるいは、繊維が乾
燥するたびに限外ろ過速度がさらに減少する。なぜなら
ば、この中空繊維の微細孔は、ますます空気で満たされ
、しかももはや水をもって湿潤できないからである。こ
の結果は、各乾燥後に分離境界が移動し、しか°も実際
に一定ではないことになる。

さらに、前記米国特許明細書に記載され、しかも疎水性
重合体製の繊維は十分に安定でなく、シかも比較的低い
降伏点を有するので、この特許によって製造された繊維
は加工が困難である。もう１つの点は、このよ５な繊維
が乾燥後に収縮し、しかも微細孔構造を有しないが、内
部に広範囲の液胞を有する粗大孔指構造は、これまでの
説明に既に示されたようにむしろ安定性を減じることで
ある。

このために、この米国特許明細書に包含された繊維は、
血液透析には適当でない。なぜならば押出した後にこれ
らの特別の構造およびこの疎水性によって、繊維は加工
が困難であり、しかも血液透析的に特殊の処理が必要に
なる。

米国特許第５，６９１，０６８号８Ａ細書には、透析に
使用できるが、基本的には単に最初の前記米国特許第５
，６１５，０２４号ＦＩＡ細書に記載された膜のそれ以
上の展開にすぎない膜が説明されている０最後に挙げた
特許明細書によって製造された繊維は、乾燥工程を受け
て、製造ニーかう生じる、内部の残留水をほぼ完全に除
く。この結果は、本発明者らが経験したように、小孔が
空気で満たされるようになり、しかもこのために、フィ
ルターを水と共に使用する場合、何ら役立たないことに
なる。

限界ろ過される水に利用できるのは大孔のみであり、そ
の結果全体として限界ろ過の速度は減少し、しかも膜の
溶質分離性は変化する。また、このような膜の機械的性
質およびその加工が問題である限り、前記の説は轟ては
まる。

他の米国特許第４，０５１，３００最明Ｍｉ書には、（
逆浸透などのよ５な）工業用に使用できる合成中空繊維
が記載されている。この繊維は、親水性重合体細孔形成
物質を若干添加して疎水性重合体から製造される。その
使用目的を考えて、とのよ５な繊維は、製造方式および
繊維構造によって、破裂圧２０００　ｐｓｉ　（４２，
２ｋＷ／ａｎ”　）を有する。

このために、この繊維は、逆浸透に５まく使用できるが
、使用条件が全く異なっている血液透析には適当でない
。血液透析の場合、重要な判定基準は、本質的に製造さ
れた膜が高いふるい分は係数さらに高拡散率を有するこ
とである。しかしながら、これらのパラメーターは、米
国特許第４，０５１，３００号明細書の膜の場合十分で
なく、事実この膜は血液透析には使用できない。

ドイツ公開特許第２，９１７，３５７号ＢＡ細書には、
ポリスルホンまたは他の材料製であり得る半透膜に関す
る。この繊維は、内側スキンのみでなく、外側スキンを
も有するので、流体透過性は著しく減少する。疎水性構
造の故に、このような膜はさらに、本明細書に前記した
欠点がある。

最後に１　ドイツ公開特許第３，１４９，９７６最明ｍ
菩は、例えばあるポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）含量
を有するポリスルホンのよ５な合成重合体の巨視孔疎水
性膜に関する。この点について、注濯溶液の少なくとも
１５重量５であるｐｖｐ水準は、我水能少なくとも最終
属の１１重量％を有し得た。

この大量の抽出物残量の故に、この繊維は、さらにその
構造およびその高い吸水能から分かるよ５に、工業用の
みに適し、医療用には適していなかった。

既に説明したように、技術の現状の中空繊維は通常、例
えば逆浸透または限外ろ過のような水からの工業用除去
あるいは気体の分離に利用される。

発明の説明 しかしながら、本発明によって、特別の要件が満たされ
る、血液透析用に使用できる中空繊維が生成される。

中空繊維の形のこのような膜の性質は、この膜に用いる
方法の梨および重合体によって決まる。

しかし、出発物の十分に適切な選択およびある橿の屋の
繊維、すなわち所定の膜の性質を有する愼維を確実に製
造する方法を適切に行うことは極めて困難である。これ
らの望ましい性質としては、（〜　限外ろ過される溶媒
に関して高い流体透過性。

限外ろ過される流体、さらに詳しくは水はこの点で出来
るだけ有効に膜を透過できる、すなわち低圧において所
定の表面積および所定の時間に高速で透過できる。これ
に関連して、透過速度は、細孔の数および大きさおよび
その細孔の長さおよび液体によるぬれが起こる程度によ
って決まる。この点について、均一な大きさの細孔の最
大数および最小の厚さの膜が得られることが分かる。

（ｂ）　　これ以上の点は、膜が鋭い分１１［性、すな
わちその細孔径分布はある大きさ、すなわちある分子量
の分子に関して分離限界を与えるために出来るだけ均一
でなければならないことである血液透析において、膜は
ヒトの腎臓のものと類似の性質を有する、すなわち分子
量４５，０００およびそれ以上を有する分子を抑制する
ことが一層望ましい。

（９）　　さらに、十分な程度の機械的強さを有し、生
じる圧力に耐えしかも優れた安定性を有しなければなら
ない。

概して、機械的強さは、流体透過性に逆比例する、換言
すれば、流体透過性が大きければ大きい程、膜の機械的
強さは悪くなる。この目的を達成するために、最初に記
載した非対称膜は、分離層またはバリヤ一層”に加えて
支持膜を組みこんでもよく、このような支持膜は、一方
では限られた機械的強さの分離膜を支持し、しかも他方
その実質的に一層大きい細孔径を有するために一般に流
体特性に対して何ら影響なおよぼさない。しかしながら
、このような非対称毛管膜は非常に大きい細孔を有する
ことが多いのでバリヤ一層の厚さの何らかの減少に厳し
い制限がある、すなわち分離性さらに特に流体透過性は
これまで物足りなかった。

（ｄＪ　　血液透析に利用される膜に関してかなり重要
なこれ以上の性質は、透析について、；ネクター、ハク
ジング材料、注梨組成物および透析膜上の表面のよ５な
表面に対する応答に類似の身体免疫系のとのよ５な応答
もないことを意味するよ５に用いられる用語である「生
体適合性係数」である。

この応答は、白血球数の初期の低下（白血球減少症ンお
よびｒＲ素分圧（ｐｏｘ　）の初期の低下に次いでこれ
らの値の徐々の回復および補体系の活性化を示す。

このような反応は、透析膜としての再生セルロースの使
用に関して、記載された。この反応の強さは活性表面の
大きさによって決まる。

従って、本発明の１目的は、最初に記載した種類の中空
繊維をこれ以上進歩させる、すなわちこの中空繊維が同
時に押出物の非常に低水準を示しながら優れた湿潤性を
有することである。

本発明のこれ以上の目的の１部としては、このよ５な中
空繊維は、同時に非常に良好な流体透過性および優れた
機械的強さを有することである。

本発明のなおこれ以上目的は、優れた生体適合性を有す
るような中空繊維を生成することである。

これらの目的および以下本発明の詳細な説明から明らか
であるこれ以上の目的によって、疎水性第１重合体およ
び親水性第２重合体からなり、血液の処理用非対称微孔
性中空繊維は、この中止線維が第１重合体９０重量％〜
９９瀘盆％および第２重合体ＩＤ２ｔｉ−％〜１重量％
を含み、吸水能３重電％〜１０重蓋％を有し、しかも第
１菫合体１２重量％〜２０！ｔ％および第２虚合体２重
蛍〜１０重量％、残りが溶媒の、溶液粘度５００ｃｐｓ
〜３，０００　ｃｐｓを有する押出された溶液を内側か
ら外側に沈殿させる方法によって製造できる。

このよ５な沈殿後、第２重合体の１部を溶出し、しかも
溶媒の着千部分を洗い流す。

本発明によ゛る中空繊維は、中空繊維が非常に高水準の
流体透過性を有する限り、当粟界において前進する１歩
と考えることができる。事実、不発明に従って製造され
た繊維の流体透過性は再生セルー−スの同じような中空
繊維膜の透過性よりも係数少なくとも１０だげ高いよう
に増大される。

本発明の方法において製造された中空憶維膜は、さらに
優れた生物適合性を有する。この中空慎離農は、実質的
に白血球減少症を生じない。さらに、非常に満足な生体
＞１合性によって、ヘパリンの投与量を減少できる。

最後に酸素欠乏症が起こらない、すなわち酸素分圧の不
足＠西への減少はない。従って、本発明において製造さ
れた中空域離農は、二液透析用に現゛在市販されている
中空繊維よりもはるかに生体適合性であり、しかも流体
挙動を改善した。

本発明の方法は、極性非プロトン性溶媒に易ｍ性であり
、しかも膜全形成してこの溶媒から沈殿できる合成重合
体の使用に基づくことができる。

このような沈殿が起こる場合、合成重合体は１面上にス
キン様微孔性バリヤ一層を有し対面上にはこのバリヤ一
層の機械的性質を向上させるために用いられる支持膜を
有し、それによって流体透過性に何ら影響ｔおよぼさな
い非対称異方性膜の製造に至る。

膜形成第１重合体として使用できる重合体としては、式
ＩおよびＩ の反復単位によって構成されろポリエーテルスルホン、
さらＫとりわけ重合体芳香族ポリスルホンのようなポリ
スルホンがある。

式Ｉから、ポリスルホンは鎖にアルキル基、さらにとり
わけメチル基を含有するが、一方式Ｉのポリエーテルス
ルホンはエーテル結合オヨヒスにホン結合によって一緒
に結合したアリール基のみ′１を有する。

ポリアリールスルホンの定義の範囲に入るこのようなポ
リスルホンま九はポリエーテルスルホンは既知であり、
しかもユニオン・カーバイド・コーポレーションによっ
て商品名ニーデル（ａａｅｘ）の下に市販されている。

これらポリスルホンまたはポリエーテルスルホンは別個
にあるいはブレンドとして使用できる。

さらに、カルボン酸の線状ポリエステルからなり、例え
ばゼネラル・エレクトリック・カンパニーによってレキ
サン（Ｌｅｘｈｎ）の名称の下に市販されているポリカ
ーボネート會使用できる。

さらに、利用できろ材料は、ポリアミド、丁なわち例え
ばノメツクス（Ｎｏｗ・工）の商品名の下にデュポン・
インコーホレーテッドによって市販されているポリへキ
サメチレンアジパミドである。

本発明において使用が問題となる他の重合体としては、
例えばｐｖｃ、変性アクリル酸の重合体、ハロゲン化重
合体、ポリエーテル、ポリウレタンおよびこれらの共重
合体がある。

しかしながら、ポリアリールスルホンさらに詳しくはポ
リスルホンの使用が好ましい。

親水性第２Ｎ合体は、例えは反復する本少的に親水性重
合体率位を含有する長＠重合体であり得る。

このような親水性第２１！合体は、例えば血漿増補液の
ような多数の医療用途に用いられるポリビニルピロリド
ン（ＰｖＰ　）であり得る。ＰＶＦは、一般弐■ （式中、ｎは整数９０〜４４００であるンの反畿単位か
らなる。

ＰＶＰは、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンの１合によって
製造され、重合度は、重合方法の選択によって決まる。

例えば、平均分子量１０，０００〜４５０．０００１ｒ
有するＰＶＩ’製品を製造でき、ま九本発明の目的にも
使用できる。このようなＰＶＰは、商品符号に−１５〜
に−９０の下にジー・エイ・二フーコーポレーション（
ＧＡ？　　０ｏｒｐｏｒａｔｉ口ｎ）によっておよび商
品名コリトン（［０１１１０！ｌ　）の下にバイエル（
Ｂａｙｅｒ　ＡＧ　）によって市販されている。

使用できる他の親水性第２に合体は、ポリエチレングリ
コールおよびポリグリコールモノエステルおよび例えば
ゾルロニツク（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ　）　Ｆ（５５、？８
８％Ｆ１０８およびＰ１２７の商品名の下にビー９エイ
・ニス−エフ（ＢＡｌｉｌｌＦ　　ＡＧ）　　によって
市販されている重合体のようなポリエチレングリコール
とメリプロｔレンゲリコールの共重合体の形であり得る
。

使用し得ろこれ以上の材料は、例えばポリγキシエチレ
ンンルＣタンモノオレエート、モノラウレートまたはモ
ノパルミテートのようなポリソルベートである。このよ
うなポリソルベートは、例えば商品名ツイーン（’ｒｗ
ｅｅｎ　）の下に市販され、その好ましい形は、例えば
ツイーン２０．４０などの親水性ツイーン製品である。

最後ニ、デンプンおよびその誘導体の他にカルボキシメ
チルセルロース、酢酸セルロースなどの水ｍ性セルロー
ス誘導体七使用できる。

好ましい材料はＰＹＰである。

極性非プロトン性溶媒は、一般に第１重合体が高部性で
ある、丁なわち合成重合体少なくとも約２０３！量５の
濃度の溶液を生成できるような溶解度を有する溶媒であ
る。このａｉ類に属する非プロトン性溶媒は、例えばジ
メチルホルムアミド（ＤＭ？　）、ジメチルスルホキシ
ド（ＤＭＭｏ２、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、Ｎ
−メチルｔロリドンおよびこれらの混合物である。この
ような非プロトン性圏媒は、任意の量の水と混合でき、
従つで沈殿後に繊維から洗い流すことができる。純粋の
極性非プロトン性溶柴の他に、さらにこれらの混合物ま
たはこれらと水の混合物を使用でき、繊維形成性重合体
少な（とも約２０３に量％の溶解度上＠を守るように留
意する。沈殿の条件については、水を少量加えることに
よって若干の利点が得られる。

第１重合体は、室温において注型溶液約１２１量％〜２
０重量シ、さらにとりわけ１４重量シ〜１８重量シ、さ
らに限定して約１６１ｆｔシの割合で非プロトン性溶媒
に醇解され、これについて疎水性重合体に関してここで
説明する粘度についての若干の制限が認められる。経験
から、繊維形成性重合体の場合、溶媒中の含量は約１２
ｉ量５未満であり、形成された中空ｇ！雄は、もはや十
分に強くないので、すなわちこの中！繊維がさらに加工
されるか！！たは使用される場合に著しい困難が経験さ
れる。他方、溶液中の繊維形成性電合体の水準が２０３
１ν％より大きい場合、開維は余りにｋｑｓであり、−
のこ）−かち鼾徊坦祷兄予かい躊枕特性に近づく。

細孔の形成を改善するかま九はこの形成を少しでも可能
するために、前記成分に繊維形成性重合体を有するこの
ような溶液は主として疎水性な錐形成性重合体が沈殿ま
たは凝固する場合、所望の細孔を生成する疎水性第２重
合体の若干の水準を有する。前記のように、第２７に合
体は、注型溶液Ｆ）Ｆ１２Ｘｔ％〜１０１ｋｉ−％、サ
ラニとりわけ２．５１量％〜８重量多のｋで使用するの
が最も良く、このような水準は溶液の組成についてのｆ
ｌＪ記粘度限界に適合する。沈殿された中空ｇ、雄が一
層容易にぬれるよ５に、この水溶性重合体の若干量が沈
殿された中空ａ維に保持されるのが好ましい。従って、
仕上中上繊維は、重合体状膜の約１０重量％ｆでさらに
とりわけ５重食％〜８重量％までに等しい第２重合体の
量會含有し祷る。

本発明によって、線維形成性重合体および詠２重合体を
含有する溶液は２０℃、丁なわち室温において粘度約５
００　ｃｐｓ　〜３＋ＯＣ１Ｏｃｐｓ　ｓ　さらに特別
にｔ、５００　ｃｐｓ　〜２＊５　Ｄ　Ｏａｐｅ　（セ
：ｙチ／ｙズ）を有する。これらの粘度値はハーク（九
ａｋｅ　）測定器のような通常の回転式粘度測定器をも
って測定されろ。粘度、丁なわちさらに特別に、溶液の
内部摩擦は、本発明の方法の運転において認められる一
層１１！なパラメーターの１つである。一方、沈殿が起
こるまで、粘度は押出された中空線維形状の構造を保存
するかまたは保持し、他方沈殿、丁なわち沈殿液が押出
され九粘ちよ５１’ｉｔに￥１・連後に中玉Ｒ維の凝固
會妨げない。この点についてＤＭＥＩＯ、ＤＭＡ　ｊ九
はこれらの混合物の溶媒としての使用が最良である。こ
の点で、前記の粘度範Ｓｔ−守ることによって、優れた
流体および機械的性質を有する中空繊維膜ｔ−確案に製
造できることをＩｉ！鋏した。

ろ過によって未済解粒子を完全に除いた、仕上げ９４浬
溶液は、次〜・で下記の押出または湿式紡糸口金に供給
される。

通常、米国特許第３．６９　ＬＤ　６８号明細書に開示
されたものと一般に類似した湿式紡糸口金を用いろ。紡
糸口金ま九はノズルは、中空Ｎ！Ｌ維の外径と等しい直
径を有する環状ダク）ｋＶする。紡糸口金コアーはこの
ダクトに同軸に突出し、しかもこのダクトｔＸ通ずる。

この点で、コアーの外径は、一般に中空繊維の内径、丁
なわち、七の内腔直径に等しい。下記の沈殿液は、中空
コア七通してポンプ輸送されるのでこの沈殿液は中空コ
アの先端から出て、押出された液体からなる中空繊維形
状と接触する。系のこれ以上の詳細は、中空繊維の製造
に関する限り、前記米国特許第３，６９１．０６８号明
細書から分かる。

沈殿液は、一方ではｕＩＬ維形酸形成第１重合体殿を開
始するが、他方では第２１［合体ｔ″溶解る、非溶媒、
さらにとりわけ水の若干量と共に前記非プロトン性溶媒
の１つの形である。有効な効果は、非プロトン性溶媒ま
たは混合物がＮＬａ形成重合体を含有する浴液に用いら
れる溶媒と同じ場合に生じる。有機、非プロトン性溶媒
ｔたはＷｌｆ！Ｘと非溶媒の混合物からなる沈殿液の構
成について、非溶媒の水準が増大すると沈殿液の沈殿性
は非常に著しくなるので、膜に形成される細孔の大きさ
はま丁ま丁小さくなり、このことによって所定の沈殿液
の選択によって分離膜の細孔特性の制御方法が提供され
ることｔ考慮しなければならない。他方、沈殿液はなお
、沈Ｗｌｔ所望の程度に行える六めに、少なくとも約２
５１ｎ１１−％に等しい非溶媒のある水準七有しなけれ
ばならない。これについて、留意丁べぎ一般的事項は、
沈殿液が、重合体を含有する溶液の溶媒と混合するので
、中！＃ａ縫の内面からの距離が大きければ大きい程、
非プロトン性溶媒の水分は一〜低くなることである。ｌ
Ｆ！維自体は洗浄液が繊維に到達する以前に十分に沈殿
しなければならないので、前記限界は、沈殿液の最小水
分に当てはまる。

非溶媒の含量が、例えば約２５ｉ量５の水準のように低
い場合は、例えば赤血球のような血液の比較的大割合を
保持するのみの血漿フィルターとしての用途に適する粗
大孔ＩＩ″Ｍする膜が生成する。

注型溶液は、非溶媒少なくとも３５重−ｉ％を含むのが
好ましい。■、合体溶液に供給される沈殿液の量も、本
発明による方法の笑施に１挟なパラメーターであること
は、もう１つの１！！な事項である。

この比は湿式紡糸口金の寸法、丁なわち仕上げ中空繊維
の寸法に一層著しく依存する。これについて、沈殿時に
繊維の寸法は変らずに、沈殿前で押出後の中空ダ維形状
の寸法とは異なることは有用な効果である。このために
、沈殿液と重合体溶液の使用容量比は１：０．５〜１：
１．２５の範囲であり得る。このよ５な容量比は、沈殿
液と重合体溶液の等しい出口速度（好ましい）と仮定し
て、中空繊維の面積比、丁なわち一方では重合体状物質
によって形成され九陳面積および他方では繊維内腔の面
積に等しい。

押出され、沈殿されていない形状の内径また内腔径は、
一般に物質が押出される環状紡糸口金の寸法に相当する
ような量の沈殿液に＃糸口金の直ぐ上流の押出され丸形
状に供給することが最もよい・ 中空ｆｋ維の外径が約０．１闘〜０．３門に等しいが、
膜厚が約１０ミフロン〜１００ミクロシ、さらにとりわ
け１５ミクロン〜５０ミクロン、−ル函定して４０ミク
ロンに遅する場合に有効である。前記から分かるように
、沈殿法は、一般にドイツ公告特許第２．２５６，２２
６号明細書に開示された沈殿と同じであり、さらに詳し
くはこれを参照できる。従って非対称毛管膜は、湿式紡
糸口金から出た後の重合体溶液に外側方向に作用する沈
殿液によって形成される。本発明により、沈殿は、一般
に中？！稙維に含有され九有機液体を溶出し、最後にｇ
！、＃ＩＩ構造を固定する水洗浴の表面に中空繊維が違
する以前に終了する。

沈殿が起こる場合、第１段階は、繊維状構造の内面が凝
固されるので、３．０００ダルトン〜４０．０００ダル
トンより大きい分子のバリヤーの形の緻密な微孔性層が
形成される。

このバリヤーからの距離が増大すると紡糸組成物内に含
有された溶媒による沈殿液の希釈が増大するので、沈殿
性は外側方向にそれ程強くなくなる。この結果、外側方
向に、内部膜の支持層として働く粗大孔のスポンジ状構
造が形成される。

沈殿が起こる場合、第２重合体のほとんどは紡糸組成物
から溶出するが、一方少割合は凝固繊維に保持され、し
かもこわから抽出できない。第２重合体の溶出によって
、細孔の形成は容易になる。

第２Ｎ合体の大部分が紡糸組成物から溶出する力ζ一方
前記のように残部は前記のように凝固された欲維内に保
持される場合は有用な影響が住じろ。

通常、第２Ｎ合体の６０重量％〜９５ｉ量５を溶出して
、使用する第２重合体の４０重量％〜５′Ｘ１ｆｉｉ′
％を紡糸組成物内に残部ことを目的としている。最初に
使用し次第２′１に合体３Ｄ貧量％未洞が紡糸組成物に
残り仕上げ重合体が第１重合体９０重量％〜９９重量ｋ
、％、さらにとりわけ９５重−Ｊｉ％〜９８３に量％を
含有し、残部が第２重合体であることが一層特に好まし
い。

前記のように、Ｐｖアは沈殿操作の間に紡糸組成物から
溶出し、しかも沈殿液に酊解伏態に存在し、ま九沈殿状
態におよぼ丁影響のないものはない。

なせならば第２１Ｌ合体の溶解性は沈殿液の綜合物性に
影響ｔおよぼ丁。従って、第２重合体は、なお沈殿液の
溶媒成分と共に沈殿反応の制御に役立つＯ これに関して留意丁べき事項は、方法が何ら紡糸ドラフ
トなしに最も良く行われることである。

これについてドラフトは、繊維状構造の環状紡糸口金か
らの出口速度は、沈殿されたｌ！維が引取られる速度と
異なる（およｄ通常大きいンことｔ意味する。これは、
構造の伸長の原因である。なぜならばこの構造が環状紡
糸口金から出て、形成され次相孔がドラフト方向に伸長
され、この九めに永久変形されるように沈殿反応を起こ
丁からである。この点について、ドラフト七もって紡糸
され次繊維の場合、限外ろ過速度は、このような紡糸口
金ドラフトなしに生成され７’ｃｆＪ！＃の場合よりも
はるかに遅いことが分かった。この点で、本発明は、紡
糸組成物の紡糸口金から出る速度および生成されｆｃｌ
！維の引取速度が一般に同じであるように行われるのが
好ましい。次いでｔＲｍ内に形成され次相孔の変形がな
いかまたはり維内腔の収縮あるいは繊維壁の薄化に有利
な影辱がある。

ｌ敦なこれ以上のパラメーターは、水洗浴と紡糸口金の
間の距離である。なぜならばこのような距離は下方運動
の所定速度、丁なわち押出しの所定速度において沈殿時
間を制御する。しかしながら沈殿高さは限られている。

なぜならば繊維の１２量は、ある限界ｉ赤し、この限界
を越えると、まだ沈殿されていない繊維構造はその自１
の下に破壊される。この距離は、繊維の粘度１．ｓｉｔ
および沈殿速度によって決まる。紡糸口金と沈殿浴の間
の距離が約１肩より大きくないのが最も良い。

沈殿後、凝固繊維は、通常水全含有する浴中で水洗され
、この浴中で中空繊維は溶解している有機成分？洗い流
し、しかも絨雄の砿孔性病造を固定する次めに約３０分
まで、さらにとりわけ約１０分〜２０分保たれる。

この後、ｆｉ！雄は、熱乾燥帯域１に通される。

次いで、繊維は、七の交換性を向上させるために嵩高加
工されるのが好ましい。

この後、このように生成されｆｃ傾維の従来の処理、丁
なわち〆ビンへの巻亀り、Ｐｌｒ望の長さへの繊維の切
断および切断繊維束からの透析器の製造がある。

七の内面上で、本発明によって製造された繊維は細孔径
０．１ミクロン〜２ミクロンを有する微孔性バリヤ一層
ｔＶする。このバリヤ一層に次いでその外側に先行技術
のラメラ状構造と著しく異なったフオーム状支持構造が
ある。

他の面において、このように製造された繊維の寸法は前
記に示した値と一致している。

本発明により製造された半透膜は、透水度約３　Ｑ１ｎ
ｔ／ｈ、−ｃｉ”　ｘｕＨｇ　〜６　Ｑ　Ｑｄ／ｈ−ｍ
！×ｍＨｇ。

さらにとりわけ約２００１４／ｈ−ｒｒｃ”　ＸＩＩＩ
ＨＥＧ　　〜４００ｄ／ｈ−ｍ”ＸｕＨｇ’ｃ有する。

さらに、本発明によって製造された中空線維は、吸水能
６３！量％〜１０！量シ、さらにとりわけ６重量％〜８
重量％を有する。吸水能は、下記のように確められた。

水蒸気飽和空気を室温（２５℃）において本発明におい
て製造された中空域ｔａｋ備え乾燥状態の透析器を連子
。この点で、空気を加圧下に水浴に導入し、水蒸気で飽
和後、透析器に連子。定常状態に違すると直ちに、空気
は吸水能の測定ができる。

本発明による検線について、ドイツ工業規格り工Ｎ　５
８．３５２に従って活性表面１．２５８”についてクリ
アランスデータを測定した。各々の場合ｔ’ｃｍ流量５
　Ｑ　Ｑ　ｖｔｌ／　ｍｉｎの場合、尿素についてのク
リアランスは２００ｄ／　ｗｉｎ　〜２９０ｄ／　ｗｉ
ｎ。

代表的には２７Ｃ１＋ｊ／ｍｉｎ、クレアチニンおよび
ホスフェートについては２０Ｑａｊ／ｗｉｎ〜２５０ｍ
１　／　ｍｉｎ　、代表的には約２３０　ＷＬｔ／　ｍ
ｉｎ　Ｎ　’ｅ！”　ｌ　メンＢ１１　においては１１
０　ｕ／　ｍａｎ　〜１５　Ｑ　ｘｉ／ｒｍｎ、代表的
には１４０ｄ１ｍｉｎであり、イヌリンについては５０
１７／！Ｑｉｎ〜１　’ｌ　Ｑｉｕ／ｗｉｎ、代表的に
は９　Ｑ　ｙｌ　／　ｗｉｎである。

さらに、本発明の膜は、優れた分離境界を有する。測定
したふるい分は係数はビタミンＢ１−について１．０１
イヌリンについて約０．９９、ミオグロビンについて０
．５および０．６およびヒトアルブミンについて０．Ｏ
Ｄ　５未満である。このことから、本発明によ０製造さ
れｆｃ線維は、その分離性（ふるい分は係数）について
天然腎臓とほぼ正確に一致していることが分かる。

本発明のこれ以上の有用な効果、実施例および詳細は図
面を用いて、その可能な形態の下記の説明から得られる
。

囚の種々の概略の一覧 第１因は中空ｍ雄の壁断面１部の拡大図である。

第２囚は、本発明のＷ、雄における血流量の関数として
のクリアランスを示すグラフである。

第３図は、血流量の関数としての種々の分子量の分子に
対する除去グラフである。

第４−は、トランスメンプラン圧力の関数としてのろ液
流量の変化を示す脹外ろ過についてのグラフである。

ｋ５図は、ヘマトフリント値の関数としてのろ液流量の
変化を示すグラフである。

第６図は、蛋白質含量の関数としてのろ液流ｉｌｌ’）
変化を示すグラフである。

第７図は、尿素、クレアチニンおよびホスフェートにつ
いてのクリアランスデータのグラフである。

第８図は、種々の分子量の分子についてのふるい分は係
数のグラフである。

発明の実施例の詳細な説明 例は、本発明を説明する。反対の供述がない場合、百分
率は重量による。

例　　１ ポリｘ、ｖホｙ１５ｍｊＬ％、Ｉ’ＶＰ　、（分子量４
０．００’０）９！ｉ−％、ＤＭＡ　３０１に量％、Ｄ
ＭＳＯ４５１１Ｌ量％オよひ水１］１１−ｉ％’ｉｔ有
する湿式紡糸重合体溶液を１１４４Ｍ１．た。この溶液
から、未溶解物を除いた。

このように調製されｍ溶ｉｔ−、同時に４０℃の水４０
重量シおよび１：１のＤＭＡ　／　ＤＭＳＯ６０ｋｍ％
の混合物の形の沈殿液が供給されている湿式紡糸口金に
ポンプ輸送した。

塊状紡糸口金は、一般に中空繊維の寸法と一致するよ５
にオリフィス外径的０−３ｉ＋ｍおよび内径約υ、２龍
を有した。

製造され次中匣Ｄｔ、雄は、連続多孔性スボンゾ樽造に
次いで約０．１ミクロンの微孔性バリヤ一層を有する内
面を有した。

第１図において、製造され皮膜の拡大断面モチし、第ｉ
ａｂは倍率１０，０００のバリヤ一層の内面を示し、Ｗ
１１ｂ図は倍率４，５００の外面を示す。

この膜は、さらに水によって容易にぬれろようにＰＶＰ
　ｔ−含有し九〇 例　２ 例１において製造され皮膜は、透過率の試験を行つ次。

水透過率は、非常に高り、シかもこの膜については、約
２１０ｄ／　ｈ＊ｓＫ　×ｇＨｇ　　の値であった。

血液についてはしかしながら、限外ろ過係数は一層低い
。なぜならば、丁べての合成膜のように、（先行技術に
おけるよりも一層少ないがン流体特性會低下するいわゆ
る２次膜が形成される。この２次膜は、通常蛋白質およ
びり一蛋白質からなり、七の全血中濃度はろ過できる量
に影響ｔおよぼし、しかも毛管中の流れｔ妨げる。

限外ろ過係数は、インターナショナル・アーティフィシ
ャル・オーガンズ（ｘｎｔ、ムｒｔｉｆ、　Ｏｒｇａｎ
、）１９Ｂ２、第２３頁〜２６頁に示す方法を用いて測
定され穴。結果を第４図に示す。

クリアランスデータは、ドイツ工業規格り工Ｎ５　Ｂ、
５５２　（ヒト血漿とイヌリン）に従って水溶液を用い
て冥訃室で確められた。これによって、クリアランスと
血流（ろ過量を含まない）の間の関係を＃！２図を示す
。

血流量３００紅／ｍｉｎにおい【、追加のろ液量６　Ｑ
　ｔｄ　／　ｍｉｎ　（ＨＤ？処理）がある場合に増ｗ
する下記の除去グラフをプロットできる。比較の九めに
、純ろ過グラフｔ’、ＱＢ＝３００！Ｊ／ｍｔｎ　およ
びＱ７−１００　ｄ／　ｍ１！ｌ　’ｋ　ＣＬＢ　−４
００ｙｕ／ｍｉｎおよび　Ｑ７　＝　１３０　ｓｃＪ　
／　ｗｉｎ　（第２１ｉｉｉＪ）と共にダａり卜し念。

ＨｌＦ（血液ろ過）′（＋−用いる除去が、本発明にお
いて製造され九ｍ１ｓｔ用いた１ｉＤ（血液透析）を用
いるよりも大きいことは、イヌリンの分子量よりも大き
い分子量の分子の場合のみである。

一定の血流量をもって可能のろ液流量ｋＳ第４図にＴＭ
Ｐ　（）ランスメンプラン圧力）の関数として示す。

この第４図から、ろ液流は最大水準に違するまでＴＭＰ
の増大と共に上昇し続けることが分かる。

血液粘度の増加は非常に著しいので、Ｔ）１１１’のこ
れ以上の増加によってろ液流量はこれ以上増大したいＯ 与えられ次数値（ヘマトクリット２８％および蛋白質６
％ンから出発してこれらの水準は一層低いＴＭＦ　（一
層高い血液の数値）あるいはそれぞれ一層高いＴＭ？’
　（一層低い血液値）においても達せられる。これが笑
際上ｘ要な程度は、ｌ！ｃ５図および第６−から分かる
。

この点で、第５図は、ろｉ流ｔ’ｔへマドクリットの関
数とし【示し、第６図はろＰＸ、流量を本発明の方法に
よって製造された中至徴維について蛋白鵞含量の関数と
して示す。

血流量３００ｄ／ｗｉｎおよびろ液流−１１５０ｄ／ｗ
ｉｎにおいて、図から分かるようにヘマトクリット値お
よび全蛋白質それぞれ２８％および６％（動脈）が５６
％および１２％（静脈）に増大する。

例　　３ 例１において製造された繊維は生体内で使用される揚合
優れた性質ｔｖする。

＠７図から、尿素、クレアチニンおよびホスフェートに
ついて、本発明において製造されｆｃ位維七もってどの
ようなりリアランスが可能であるかが分かる。

ろ液流量がＱ　ａ　／　ｍｉｎから５０７ＩＩ　／　ｗ
ｉｎに上昇すると、ＱＢ＝２００ｉｔ／社ｎにおけるク
リアランスの増加は 尿素　　　　　　　　　　　２％ クレアチニン　　　　　　　３％ ホスフェート　　　　　　　　４％ イヌリン　　　　　　　　　８％ β−ミクログロブリン　　４０％ であった。

追加ろ過による全クリアランスの増加は、除去される物
質が伝統的な「中間分子」よりも高分子ｉｔ：　’＜　
有する場合にＷめて役に立つ。

クリアランスの安定性を工、ま文種々の研究センターに
おいても試Ｍされ＊、。結果？下記第１衣に示す０ ロ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ロー　　　　
　　　　　　　　　　　　　　〜り前哨＜１賃　哨−マ
ロークー哨 −”　ｖ”−Ｆ”　％　　Ｆ”　ｗ”　’ｗ−ｗ−Ｆ”
　？−ｆＬ１１哨１寸　−一噂賃臂へく賃 −−−ｖ＋　ｗ−ｖ＋　　Ｆ＋　ｗ−ｖ＋　Ｆ’−ｙ　
ｖ＋　ｙ瞥 磯 唖 ＋ コｈへＰＯＣＯ コば）ＷＰＱＰＱ −へ、Ｎ　Ｎ　ＩＮ 口 ＋ 儒 弧 ＾　Ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　薯Ｉ　λ　　
　　　　　　　　　　　　　臂Ｈ八　　　　　　　　　
　　　　　　　唱ヘト　　　　　　　　− ベ２　　　　　　　　　− Ｊｉ！　　気 これから、クリアランスは、処理の時間にわ九って笑鴬
的に一定であり、差は通常の誤差の変動の範囲内にある
ことが分かる。

最後に、第８図において、分子量の関数としてのふるい
分は係数の変化が分かる。このことから、本発明の方法
管用いて製造され次ｆ＃Ｉｔ維は天然腎臓とほとんど同
じ性＊ｔＶし、しかも先行技術の従来の膜よりも著しく
丁ぐれていることが明らかになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、中玉繊維の壁断面の１部の拡大図である。 第２図は、本発明の繊維における血流量の関数としての
クリアランスを示すグラフである。 ［３図は、血流量の関数としての種々の分子量の分子に
対する除去グラフである。 第４図は、トランスメンプラン圧力の関数とし℃のろ液
流量の変化を示す限外ろ過につい℃のグラフである。 第５漢は、ヘマトクリット値の関数としてのろ液流量の
変化を示すグラフである。 第６図は、蛋白質含量の関数としてのろ液流量の変化【
示すグ２７である。 第７図は、尿素、クレアチニンおよびホスフェートにつ
いてのクリアランスデータのグラフである。 第８図は、種々の分子量の分子についてのふるい分は係
数のグラフである。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）疎水性第１重合体９０重量％〜９９重量％に等し
   い量および第２親水性重合体１０重量％〜１重量％を含
   み、吸水能３％〜１０％を有し、しかも下記の工程、 （ａ）溶媒、前記第１重合体１２重量％〜２０重量％お
   よび前記第２重合体２重量％〜１０重量％からなり、粘
   度５００ｃｐｓ〜３，０００ｃｐｓを有する溶液を湿式
   紡糸し、次いで （ｂ）前記第２重合体および溶媒の１部を溶出および洗
   い去ること によつて製造されたことを特徴とする、特に血液処理用
   の非対称微孔性中空繊維。
2. （２）前記疎水性第１重合体が、ポリアリールスルホン
   、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、変
   性アクリル酸重合体、ポリエーテル、ポリウレタンおよ
   びこれらの共重合体からなる群から選ばれた重合体であ
   る、特許請求の範囲第１項に請求された中空繊維。
3. （３）前記疎水性第１重合体がポリスルホンおよびポリ
   エーテルスルホンからなる群から選ばれた、特許請求の
   範囲第２項に請求された中空繊維。
4. （４）前記第２の水溶性重合体が、ポリビニルピロリド
   ン、ポリエチレングリコール、ポリグリコールモノエス
   テル、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレング
   リコールの共重合体、セルロースの水溶性誘導体および
   ポリソルベートからなる群から選ばれた、特許請求の範
   囲第１項に請求された中空繊維。
5. （５）前記第２重合体が平均分子量１０，０００〜４５
   ０，０００を有する、特許請求の範囲第４項に請求され
   た中空繊維。
6. （６）前記第１重合体９５重量％〜９８重量％を含有し
   、残余が前記第２重合体である、特許請求の範囲第１項
   に請求された中空繊維。
7. （７）中空繊維の重量の３％〜１０％に等しい吸水能を
   有する、特許請求の範囲第１項に請求された中空繊維。
8. （８）前記吸水能が６重量％〜８重量％に等しい、特許
   請求の範囲第７項に請求された中空繊維。
9. （９）疎水性第１重合体１２重量％〜２０重量％および
   親水性第２重合体２重量％〜１０重量％を含有し、残余
   が溶媒であり、粘度５００ｃｐｓ〜３，０００ｃｐｓを
   有する、湿式紡糸用溶液を調製し、前記溶液を環状紡糸
   口金から押出して壁を有する連続中空構造を与え、沈殿
   液を、前記構造にその壁を通して外側方向に作用させて
   同時に前記押出された構造から前記第１重合体の１部を
   溶出および洗い流し、前記沈殿液は前記構造をさらに沈
   殿し、次いで前記溶媒および前記壁の細孔を形成した第
   ２重合体の溶出した部分を洗い流すことを特徴とする、
   非対称微孔性中空繊維の製造方法。
10. （１０）前記疎水性第１重合体が、ポリアリールスルホ
    ン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、
    変性アクリル酸重合体、ポリエーテル、ポリウレタンお
    よびこれらの共重合体からなる群から選ばれた、特許請
    求の範囲第９項に請求された方法。
11. （１１）前記疎水性第１重合体が、ポリスルホンおよび
    ポリエーテルスルホンからなる群から選ばれた、特許請
    求の範囲第１０項に請求された方法。
12. （１２）前記第２の水溶性重合体が、ポリビニルピロリ
    ドン、ポリエチレングリコール、ポリグリコールモノエ
    ステル、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリ
    コールの共重合体、セルロースの水溶性誘導体およびポ
    リソルベートからなる群から選ばれた特許請求の範囲第
    ９項に請求された方法。
13. （１３）前記第２重合体が分子量１０，０００〜４５０
    ，０００を有する、特許請求の範囲第１２項に請求され
    た方法。
14. （１４）前記溶媒が、ジメチルアセトアミド、ジメチル
    ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロ
    リドンおよびこれらの混合物からなる群から選ばれた、
    特許請求の範囲第９項に請求された方法。
15. （１５）前記液が、一方ではジメチルアセトアミド、ジ
    メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチ
    ルピロリドンおよびこれらの混合物からなる群から選ば
    れた溶媒と他方では非溶媒の混合物からなる、特許請求
    の範囲第９項に請求された方法。
16. （１６）前記沈殿液が、前記非溶媒少なくとも３５重量
    ％を含み、その残余が前記溶媒であり、前記溶媒が非プ
    ロトン性である、特許請求の範囲第１５項に請求された
    方法。
17. （１７）前記液と前記溶液が容量比１：０．５〜１：１
    ．２５で用いられる、特許請求の範囲第９項に請求され
    た方法。
18. （１８）前記押出された構造が水洗浴に達するまでにこ
    の構造を完全に凝固させるに十分な高さを通して前記構
    造を移動させる、特許請求の範囲第９項に請求された方
    法。
19. （１９）前記中空構造が、ドラフト０で紡糸工程におい
    て引取られる、特許請求の範囲第９項に請求された方法
    。
20. （２０）前記中空繊維の内径が、前記紡糸口金内のコア
    の外径と実質的に等しくなるような量の前記液を、前記
    紡糸口金の直ぐ下流で前記押出された構造に導入する工
    程を含む特許請求の範囲第９項に請求された方法。