JPS63246175A - 人工臓器用シ−ル材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工臓器用シール材に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、人工臓器用シール材としてヘキサメチレンジイソ
シアネート系ＮＣＯプレポリマーとアミン系ポリオール
とひまし油とからのポリウレタンがある（たとえば特開
昭６０−５８１５６号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしこのものはオートクレーブ減菌工程において、シ
ール材が容器より剥離する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはオートクレーブ減菌工程において。

容器より剥離しないシール材について鋭意検討した結果
、本発明に到達しγ二。すなわち本発明はポリイソシア
ネートとポリオ−ｙとのポリワレタンからなる人工臓器
用シール材において、ポリオールとしてポリイソシアネ
ートとアミン系ポリオ−／Ｉ／（ト）および他のポリオ
−〜β）とからのＯＨ末端ウレタンプレポリマーを使用
することを特徴とする人工臓器用シール材である。

本発明においてアミン系ポリオールとしてはジまたはト
リプルカノールアミンが使用できる。具体例トｔ、ては
ジェタノールアミン、トリエタノ−ｙアミンおよびＮ−
メチルジェタノールアミンがあげられる。これらのうち
好ましいものはＮ−メチルジェタノールアミンである。

その他のポリオールとしては低分子ポリオールおよび高
分子ポリオール（ポリエーテルポリオール、ひまし部系
ポリオーμ、ポリエヌテμポリオールなど〕があげられ
る。低分子ポリ′オー〜としては２価のものたとえばエ
チレングリコール、ジエチレングリコール、フロピレン
ゲリコール。

１．４−ブタンジオ−／Ｌ’、１．６−ヘキサンジオー
ル。

ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノールＡなど）
、８価以上のもの（Ａ〜８価のもの）たとエバクリセリ
ン、トリメチロ−μプロパン（ＴＭＰ）。

ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール。ツルピト
ーμ、シュークローズ、などがあげられる。

低分子ポリオールの当量は通常８０〜２００、好ましく
は８０〜Ｚｏｏである。

ポリエーテルポリオ−μとしては上記低分子ポリオ−μ
のアルキレンオキサイド（炭素Ｅ（２〜４のアルキレン
オキシドＴことえはエチレンオキシド。

プロピレンオキシド、ブチレンオキシド）付加物および
アルキレンオキシドの開環重合物があげられ、具体的に
はポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ−〃
およびポリテトラメチレングリコ−μが含まれる。ポリ
エーテルポリオ−μの当量は通常２００〜１５００、好
ましくは２００〜５００である。

ひまし油系ポリオールとしてはひまし油およびひまし油
脂肪酸と低分子ポリオールとのポリエーテμポリオ−／
Ｌ／（ひまし油脂肪酸のジグリセライド、モノグリセラ
イド、ひまし油脂肪酸とトリメチロールプロパンとのモ
ノ、ジまにはトリエステルなど〕があげられる。ひまし
油系ポリオールの当量は通常２００〜１０００、好まし
くは２００〜６００である。

ポリエーテルポリオールとしては、ポリカルボン酸（詣
肪族飽和または不飽和ポリカルボン酸Ｔコトエハアジビ
ン酸、アゼライン酸、ドデカン酸。

マレイン酸、フマル酸、イタコン酸および二量化すノー
ル酸；芳香族ポリカμボン酸たとえばフタル酸およびイ
ソフタル酸ンとポリオ−Ａ／（上記低分子ポリオールお
よび／またはポリエーテルポリ、ｒ　−／Ｌ’　）との
線状または分岐状ポリエステルポリオール；ポリラクト
ンポリオ−Ｉｖりとえば開始剤〔クリコー／Ｌ／（エチ
レングリコールなト）・トリオ−Ｍなど〕をベースとし
てこれに（置換〕カプロラクトン（ε−カプロラクトン
、α−メチル−ε−カプロラクトン、Ｃ−メチル−ε−
カプロラクトンなど）を触媒（有機金属化合物、金属キ
レート化合物、　ｉ１１防酸金属アＳ／／Ｉ／化物など
）の存在下に付加重合させたポリオ−／Ｉ／７：とえば
ポリカプロラクトンポリオール；末端にカルボキシμ基
および／またはＯＨ基を有するポリエステルにアルキレ
ンオキシド（例えばエチレンオキシド、プロピレンオキ
シド等〕を付加反応させて得たポリエーテルエステルポ
リオールがあげられる。ポリエステルポリオールの当量
は通常２００〜１５００　、好ましくは２００〜１００
０である。

これらのポリオールのうち好ましいものは低分子ポリオ
−／ｌ／（とくに１，４−ブタンジオール、トリメチロ
ールプロパンおよびグリセリン）・ポリエーテルポリオ
ール（とくにポリエチレングリコ−／Ｌ／）およびひま
し油系ポリオール（とくにひまし油）である。

ポリオール成分中、アミン系ポリオールの量は（イ）と
（Ｂ）の合計重量に基づいて通常ｌＯ〜９０％、好まし
くは２０〜８０％である。アミン系ポリオ−２Ｖが１０
％未満ではポリイソシアネートとの硬化が遅くなる。９
０％を越える場合には樹脂の硬変が萬くなり過ぎ作業性
が低下する。

ポリイソシアネートとしては晰防族ポリイソシアネート
たとえばエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー１−　
（）ＩＤＩ）　、ドデカノチレンジイソシアネート、　
１．６．１１−ワンデカントリイソシアネ−ｌ−，２，
２，４−トリメチルヘキサンジイソシアネート、リジン
ジイソシアネート、２．６−ジイツシアネートメチＶカ
プロエート、ビス（２−イソシアネートエチルラフマレ
ート、ビス（２−イソシアネートエチル〕カーボネート
、２−イ・ソシアネートエチＡ／　−２，６−ジイツシ
アネートヘキサノエート；歯環式ポリイソシアネートｒ
ことえはイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）　、
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ
　）　、シクロヘキシレンジイソシアネートヮ＜　４−
１’ｗ’シクロヘキシレンジイソシアネート（水ｇＴＤ
Ｉ　）　、ビス（２−イソシフネートエチＭ〕−４−シ
クロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート；芳香族ポ
リイソシアネート１ことえばトリレンジイソシアネート
（ＴＤＩ）。

ジフエニμメタンジイソシアネートＣＭＤＩ）　、ナフ
チレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
、ジエチルベンゼンジイソシアネート；これらのポリイ
ソシアネート変性物（カーポジイミド基、ウレトジオン
基、ウレトイミン基、ウレア基、ビューレット基および
／まＴこはイソシアヌレート基変性物など〕およびこれ
らの２種以上の混合物があげられる。

これらのうち好ましいものは脂肪族ポリイソシアネート
および歯環式ポリイソシアネートであり、とくに好まし
いものはＨＤＩおよびＩＰＤＩである。

ＯＨ末端ウレタンプレポリマーにおいてＮＧＯ１０Ｈ比
は通常０．１〜０．９．好ましくは０．１２〜０．６　
である。

０、１未満では接着性が低下し、０．９を越えるとゲル
化し易い。

ＯＨ末端ウレタンプレポリマーの製法としてはポリイソ
シアネート中へ活性水素基を有するポリオ−４／成分を
投入し、まずＮＣＯ末端プレポリマーを合成する。この
場合のＮＧＯ１０Ｈ比は通常１．１〜５．０好ましくは
１．５〜８．０である。反応温度は通常５０〜１１０℃
である。反応時間は通常８〜５時間である。

反応終点はＮＣ０％値が変化しなくなった時である。

ＮＣ０％値が一定になつ１こ後アミン系ポリオ−〜を投
入しＯＨ末端ウレタンプレポリマーを得る。この場合の
ＮＧＯ／　ＯＨ比は通常０．１〜ｏ、５．好ましくは０
．１５〜０．８　である。反応温度は通常４０〜９０℃
である。反応時間は１〜８時間である。反応終点は赤外
分光計を用いＮＧＯ基に起因する吸収が消失した時点に
より検出する。

０Ｈ末端ウレタンプレポリマーとポリイソシアネートと
からのポリウレタンにおいて、ポリイソシアネートとし
ては先に説明したものと同様のものが挙げられ、好まし
いものも同様である。

ＯＨ末端ウレタンプレポリマーとポリイソシアネートと
からのポリウレタンにおけるＮＧＯ１０Ｈ比は通常０．
９〜１．５、好ましくは１８０〜１．２である。０．９
未満および１．５を越える場合は容器との接着性が低下
する。

ＯＨ末端ウレタンプレポリマーとポリイソシアネートと
からのポリウレタンの製法としては各々の成分全計量後
、スタティックミキサー又はメカニカルミキサーで混合
することにより室温で反応する。

ゲル化時間は８〜６０分であり、完全硬化には１２〜４
８時間を要する。硬化が変化しなくなった時点を完全硬
化（反応終点）とする。

なお、養生温度を高＜（Ａ０〜５０℃）することにより
完全硬化までの時間を短縮することができる。

本発明のシール材の対象となる人工臓器とじては中空糸
型、膜型およびコイＭ型の人工腎臓０人工肺および血漿
分離用モジュール等がある。シール材の量は人工臓器の
形状により異るが中空糸型の場合には、中空糸５００本
程度のモジュールでは約２０〜５０ｇ、１万本程度のも
のではＺｏｏ〜２００　ｇでポリイソシアネートとポリ
オ−μを個別に減圧脱胞（０，１ｍｍＨｇｘ２時間〕す
る。この２液を計量後室温下で混合し遠心成型法により
中空糸をポリカーボネート製容器に埋封する。遠心成型
法の例は特公昭５７−５８９６８号公報に記載されてい
る。

樹脂は注入から８０分後にはゲル化し、モジュールを成
型機より取出すことができる。４０℃で２日間養生を行
い硬化を完了させる。その後オートクレーブを使用して
１２１　℃で１時間の蒸気加熱により滅菌処理を行い製
品化する。滅菌処理は蒸気以外の方法１例えばエチレン
オキサイドガス又はγ線照射等によっても実施すること
ができる。蒸気加熱による滅菌処理は滅菌剤を使用しな
いｒこめ人体に対する安全性が高い。にだし、高温に耐
える材質が必要であり１本発明のシール材はこの点で特
に有利である。

〔実施例〕

以下実施例により本発明をさらに説明するが本発明はこ
れに限定されるものではない。

ＯＨ末端ウレタンプレポリマーおよびポリイソシアネー
トの詳細は下記の通りである。（実施例中の部は重量部
を示す。〕 （１１０Ｈ末端ワレタンプレポリマー （ＯＨ−１）　　ひまし油２９８部とＨＤＩ　１７７部
を反応した後Ｎ−メチμジェタノールアミン５２７部を
仕込み１反応後ＯＨＶ　４００　、粘度３８００ｃｐｓ
　／　２５℃のＯＨＨＩ３ｊＡ　７し９　ｙプレポリマ
ーを得た。

（０Ｈ−２）　　ポリプロピノングリコ−／Ｘ／（分子
量’３５０　）　４４１部とＨＤＩ　１５６部を反応し
た後Ｎ−メ千μジエタノーμアミン４４２ｉｅ仕込み、
反応のｅ　ＯＨＶ　ａｅｏ　、粘度３０００ｃｐｓ／２
５℃のＯＨ末端ウレタンプレポリマーを得Ｔこ。

（０Ｈ−８）　　ひまし油２８２部とＩＰＤＩ　２２１
部を反応しに後Ｎ−メチルジェタノールアミン４９７部
を仕込み、反応の後ＯＨＶ　８９５・粘度４９００ｃｐ
ｓ／２５℃のＯＨ末端ウレタンプレポリマーを得た。

（２）ポリイソシアネート （Ｎ−１）　　ひまし油５２８部とＨＤｌ　４７２部と
からＮＣ０％１７．１％、粘度１８００ｃｐｓ／２５℃
のポリイソシアネートを得た。

（Ｎ−２）　　Ｈ２Ｏ５０部とＨＤＩ　９５０部とから
ＮＣ０％２８．２％、粘度２０００ｃｐｓ／２５℃のポ
リイソシアネートを得Ｔこ。

（Ｎ−８）　　ひまし油４５９部ＩＰＤＩ　５４１部と
からＮＣ０％２１．０％、粘度２５００ｃｐｓ／２５℃
のポリイソシアネートを得た。

（３）比較界 （Ｏ）Ｉ−４）　　ひまし油６１２部とＮ−メチルジェ
タノールアミン８８８部とを混合して０ＨＶ４６Ｂ。

粘度２００ｃｐｓ／２５℃のＯＨ配合品を得た。

（ＯＨ−５）　　ひまし油５００部とＮ−メ千μジエタ
ノーＶアミン１００部およびテトラキスヒドロキシプロ
ピルエチレンジアミン４００　ｍを混合してＯＨＶ　４
６８　、粘度２０００ｃｐｓ／２５℃のＯＨ配合品を得
た。

実施例１〜７および比較例１〜４ ０Ｈ末端ウレタンプレポリマーとポリイソシアネートを
表−１に示すように組合せてシール材を得１こ。このシ
ール材を用いて下記のように試験した。

化ｌロース中空糸をポリカーボネート容器に挿入し、遠
心成型法によりシール材で固定し１こ。４０℃で２日間
養生後、血液回路接続部品を取付けてモジューμを作成
し１こ。その後オートクレーブゝにより１２１℃で１時
間、蒸気加熱による滅菌処理を行つｆこ。

実施例１〜７ではシール材と容器の接着面で剥離は生じ
なかつ１こ。

比較例１〜４ではシール材が容器より剥離したため、シ
ール材の目的を果せなかつｒこ。（表−２に結果を示し
ｒこ。） 人工臓器用シール材は樹脂の溶出量（水又は有機溶剤に
よるもの）が少ない事が望まれている。

実施例４〜６は比較例８〜４より溶出性能においてもシ
ール材として優れていることを示している。

表−１シール材の組合せ 表−２シール材の性能 （注）接着性能；１２１℃ｘ１時間蒸気処理後のシール
材と容器との接着性能を示す。

「ＯＫ」　は剥離なし、「×」は剥離が生じたことを示
す。

浴出性能；シール材１０．０ｇをＣＨ（Ｊ３１００ｍｆ
ｔにてソックスレー抽出器により抽出 し１こ抽出量を示す。抽出量が少な いことが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明のシー／Ｉ／材は下記の効果を有する。

■オートクレーブ減菌工程において剥離しない。

シール材がポリカーボネート製容器との接着性に優れて
いる１こめオートクレーブを使用しに高圧蒸気による減
菌処理に耐え、剥離しない。

■有機溶剤に対する浴出量が少ない。

特開昭６０−５８１５６号公報記載の従来型と比較して
ＣＨＣ７！、抽出の場合１／８〜ｌ／１０に減少する。

このことは人体に使用し１こ場合、シール材から血液中
に溶出する成分が減少することになり、安全性が高くな
る。

■樹脂の透明性が優れている。

異物の混入、中空糸が折れ１こり曲つ１こりする成型不
良および容器の汚れによる接着不良が生じた場合でも透
明性が良い１こめ発見しやすい。

上記効果を奏することから本発明のシール材は人工臓器
用として有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリイソシアネートとポリオールとのポリウレタン
   からなる人工臓器用シール材において、ポリオールとし
   てポリイソシアネートとアミン系ポリオール（Ａ）およ
   び他のポリオール（２）とからのＯＨ末端ウレタンプレ
   ポリマーを使用することを特徴とする人工臓器用シール
   材。 ２、アミン系ポリオールの量が（Ａ）と（Ｂ）の合計重
   量に基づいて１０〜９０％である特許請求の範囲第１項
   記載のシール材。 ３、アミン系ポリオールがジアルカノールアミンおよび
   ／またはトリアルカノールアミンである特許請求の範囲
   第１項または第２項記載のシール材。