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この項目の情報は公開日時点(1995年1月6日)のものです。
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構成

疎水性繊維集合体において、該繊維にグルコシルオキシエチルメタクリレートを40〜80重量%含有する非イオン性共重合体膜を形成し、次いで加湿処理を行うことを特徴とする親水性フイルター材料の製造方法。

効果

本発明のようなグルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を形成した疎水性繊維の繊維集合体は、乾燥した雰囲気中においても良好な親水性を示し、湿潤状態でも膨潤しないため取扱いが好ましく、親水性フイルター用として好適な材料となる。

概要

背景

疎水性繊維からなる繊維集合体水系溶液あるいは水系懸濁液の濾過に広く利用されており、工業分野では工業用排水の浄化水中微生物・細菌の除去等に、また医療分野では血液成分の分離除去体液中の悪性有形成分の除去・各種輸液中の異物の除去・各種微粒子除去フイルター等に用いられている。

概要

疎水性繊維の集合体において、該繊維にグルコシルオキシエチルメタクリレートを40〜80重量%含有する非イオン性共重合体膜を形成し、次いで加湿処理を行うことを特徴とする親水性フイルター材料の製造方法。

本発明のようなグルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を形成した疎水性繊維の繊維集合体は、乾燥した雰囲気中においても良好な親水性を示し、湿潤状態でも膨潤しないため取扱いが好ましく、親水性フイルター用として好適な材料となる。

目的

本発明は以上の問題を解決するためになされたもので、水系液体や血液の濾過に使用する親水性フイルター材料の製造方法を提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

疎水性繊維集合体において、該繊維にグルコシルオキシエチルメタクリレートを40〜80重量%含有する非イオン性共重合体膜を形成し、次いで加湿処理を行うことを特徴とする親水性フイルター材料の製造方法。

技術分野

0001

本発明は親水性フイルター材料の製造方法に関する。

背景技術

0002

疎水性繊維からなる繊維集合体水系溶液あるいは水系懸濁液の濾過に広く利用されており、工業分野では工業用排水の浄化水中微生物・細菌の除去等に、また医療分野では血液成分の分離除去体液中の悪性有形成分の除去・各種輸液中の異物の除去・各種微粒子除去フイルター等に用いられている。

発明が解決しようとする課題

0003

しかし、疎水性繊維からなるフイルターは、水系液体疎水性の繊維表面を濡らさないため、水系液体が繊維集合体の空間内へ通過しにくいことがあり、単に疎水性繊維からなるフイルターのままでは水系液体の濾過はできないという欠点がある。

0004

そのため疎水性繊維材料を予め親水性処理することが提案されている。親水化の方法としては、水と混合可能な表面張力の低い有機溶剤プライミングした後、水と置換する方法、界面活性剤で疎水性繊維材料を処理する方法等がある。

0005

前者の方法では一度繊維材料を乾燥させてしまうとその親水化の効力は失われてしまい再びプライミング操作が必要となる。また、後者の方法では界面活性剤が濾過時に処理液中に溶出し処理液を汚染したり、親水化の効力が経時的に減少していくという欠点がある。

0006

本発明は以上の問題を解決するためになされたもので、水系液体や血液の濾過に使用する親水性フイルター材料の製造方法を提供するものである。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、疎水性繊維の集合体において、該繊維にグルコシルオキシエチルメタクリレートを40〜80重量%含有する非イオン性共重合体膜を形成し、次いで加湿処理を行うことを特徴とする親水性フイルター材料の製造方法を要旨とする。

0008

本発明において、疎水性繊維の集合体とあるが、繊維集合体は多孔質体・不織布・織布・メツシユ等をいい、疎水性繊維としてはポリエチレンポリプロピレンポリエステルポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。

0009

本発明に用いられるグルコシルオキシエチルメタクリレートは糖ユニツトを側鎖にもつビニル化合物をいう。糖ユニツトは単糖又はオリゴ糖の残基が挙げられ、糖のグルコシド炭素原子に結合した水酸基水素原子がはずれた還元性を示す基である。

0010

グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体はグルコシルオキシエチルメタクリレート・ヒドロキシエチルメタクリレートメタクリル酸メチルスチレン等から合成されている。

0011

本発明においてグルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を疎水性繊維のフイラメント表面に形成する方法はコーテイング加熱処理放射線グラフト重合紫外線グラフト重合等で行う。

0012

本発明においてグルコシルオキシエチルメタクリレートの含量が40重量%未満ではフイルターとしての親水性が低くなることから好ましくない。この含量が80重量%を超える場合は共重合体を合成しにくくなることから好ましくない。

0013

本発明において、グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜とは疎水性繊維のフイラメント表面を実質的に被覆し、被覆層を構成させたものである。その被覆する厚さは10Å以上であればよく、厚みの上限を限定する必要はないが、被覆膜の量を繊維集合体の単位体積当たりの重量で表すと0.001〜20グラム立方センチの範囲が好ましい。

0014

本発明において加湿処理とは水の存在下で熱をかけるもので、水蒸気処理熱水処理高圧蒸気処理放射線照射プラズマ重合等の手段を用いる。加湿処理の温度は60〜130℃の範囲が好ましく、また、処理時間は10〜120分の範囲が好ましい。

0015

グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜は親水性繊維、疎水性繊維を問わず繊維のフイラメント表面に容易に形成できる。しかしながら、親水性の繊維状物質化学構造的に糖ユニツトと結合しやすい性質をもつが、水に対して膨潤しやすく膜形成後に機械的強度が低下するという欠点があり好ましくない。そのため本発明では疎水性繊維を用いる。

0016

疎水性繊維も熱処理により糖ユニツトと結合するが、膜形成後に雰囲気を乾燥させると十分な親水性を示さなくなる。例えば、疎水性繊維の繊維集合体に水を接触した際、水の自重で繊維空間内を水か透過することができない。その場合、外部から圧力を加えて繊維空間内のエアーを追い出して水を置換させる。水に置換された状況下でも疎水性繊維は水に対して膨潤することはなく、繊維集合体の空間内に水の層を連続的に形成する。すなわち繊維集合体の空間内に水が充満した状態で接触するだけで水分子と結合することはない。グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体は糖ユニツトを介して水分子と親和性のある膜を形成するが、乾燥させると基材の繊維集合体側に糖ユニツトが移動するために初期透水性の低下が生じる。

0017

この問題を解決するため本発明は、グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を有する疎水性繊維に加湿処理を行い、繊維に糖ユニツトの顕在する被覆膜を形成し初期透水性の改善を行ったものである。本発明のような糖ユニツトの顕在する被覆膜は雰囲気を乾燥させても良好な親水性を示す。

0018

なお、初期透水性の改善の判定は繊維表面に数滴の水滴を接触させ、5秒以内に全水滴が自重で消失することの確認をもって行う。

0019

本発明のグルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を形成した疎水性繊維の繊維集合体をフイルター材料として使用するにあたり、繊維は乾燥させた状態でも湿潤した状態でも使用できる。

0020

かくて本発明の親水性フイルター材料は水系液体一般の濾過、微生物や微粒子の除去、血液の分離除去、体液中の悪性成分の除去、医療用輸液中の異物除去等に用いられる。

発明の効果

0021

本発明のようなグルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を形成した疎水性繊維の繊維集合体は、乾燥した雰囲気中においても良好な親水性を示し、湿潤状態でも膨潤しないため取扱いが好ましく、親水性フイルター用として好適な材料となる。

0022

以下、本発明を実施例で示すに当たり血小板製剤の製造工程中に用いられる白血球除去フイルターについて説明する。

0023

大量輸血後化学療法後血小板減少症となる患者発生頻度は高く、血小板輸血を行い治療する。血小板輸血を頻回に行うとHLA抗原に対する同種免疫抗体が産生され血小板輸血不応状態となる。このような患者にはHLA適合血小板輸血を行い治療するが、血小板数の増加が認められないことがある。血小板減少症は免疫機序に関係することから白血球除去血小板輸血が要望されている。

0024

輸血後の副作用を予防するために白血球除去フイルターの使用は推進され、これは簡便な操作で高い白血球除去率を得られるとして広く使用されている。

0025

血小板輸血用白血球除去フイルターは、グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する共重合体で表面処理した疎水性の極細繊維からなる不織布をハウジング充填したもので、血小板製剤を瀘過させることにより血小板製剤中の白血球を高率に除去して血小板回収することを可能にしている。疎水性材料にはポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく用いられ、繊維のフイラメント径が1〜10μmの範囲で製造された不織布が好ましく用いられる。

0026

上記の白血球除去フイルターの疎水性繊維を親水化する方法は、例えば、グルコシルオキシエチルメタクリレートを含有する非イオン性共重合体膜を形成したフイルターを高圧蒸気処理することによって達成できる。また、フイルターと水を共存した状態で放射線照射することもできるし、また、水の存在下でプラズマ重合を行ってもよい。

0027

上記フイルターを使用する方法は、例えば、血小板製剤を血液回路を用いてフイルターに導入し、フイルター処理後の血小板を分離バツグに採取し、これを患者に輸血する方法をとることができる。また、十数単位の血小板製剤をプールして別のバツグに収容して、ベツドサイドでフイルターに通過させて患者に輸血することもできる。必要があれば、フイルターを使用前に洗浄したり、使用後の回収操作を行ってもよい。

0028

上記の親水性フイルター材料を用いることにより、例えば、生理食塩液によるプライミング操作は不要となり、疎水性フイルター材料の欠点であるエアー抜け不良が改善される。また、フイルター材料を通過する際に捕捉される血小板量が少なくなる。

0029

以下の実験評価項目となる白血球除去率・血小板回収率次式により算定した。
白血球除去率={1−(瀘過後白血球数)/(瀘過前白血球数)}×100
血小板回収率=(瀘過後血小板数)/(瀘過前血小板数)×100
また、全血200cc由来濃厚血小板20cc/袋相当を1単位と表した。

0030

(実施例1)グルコシルオキシエチルメタクリレート320g、メタクリル酸メチル80g、イソプロピルアルコール500g、水500gを混合し、アゾイソブチルニトリルAIBN)30gを添加して窒素ガス気流中で攪拌しながら、70℃で4時間重合反応を行い共重合体を得た。

0031

共重合体の組成は側鎖の糖を加水分解後フエノール硫酸法で糖を定量した結果グルコシルオキシエチルメタクリレートの含量は80重量%であった。

0032

これを溶媒(イソプロピルアルコールと水が重量比で50:50の液)で希釈し0.2%の架橋剤を添加した。ここで架橋剤とは、メタクリル酸を0.5%の濃度で含むイソプロピルアルコール溶液であって、繊維と共重合体の結合を補強するものである。繊維径3.1μmのポリエステル不織布を1時間浸した後、100℃で20分加熱処理した。次いで、不織布に115℃、30分の高圧蒸気処理を行い、ホルダーセツトし40℃で1分間の送風乾燥をした。不織布に5滴の水滴を接触させ全水滴の消失するまでの時間を測定した結果、1秒であった。

0033

こうして得た不織布3.3gを容量10ccのハウジングに充填し、濃厚血小板10単位を10ml/分の速度で瀘過した。瀘過前後の白血球数及び血小板数を測定した結果、白血球除去率99.9%、血小板回収率95%であった。

0034

また、上記の不織布7.8gを容量15ccのハウジングに充填し、濃厚血小板20単位を40ml/分の速度で瀘過した。濾過前後の白血球数及び血小板数を測定した結果、白血球除去率99.5%、血小板回収率92%であった。瀘過量が増えても問題のないことが分かる。

0035

(比較例1)実施例1と同じ条件で共重合体を合成し繊維径3.1μmのポリエステル不織布を処理した。次いで、不織布に50℃で60分の熱水処理を行い、ホルダーにセツトして40℃で3分送風乾燥した。不織布に5滴の水滴を接触させ全水滴の消失するまでの時間を測定した結果、7秒であった。

0036

こうして得た不織布2.5gを容量10ccのハウジングに充填し、濃厚血小板10単位を10ml/分の速度で瀘過した。瀘過前後の白血球数及び血小板を測定した結果、白血球除去率99.1%、血小板回収率70%であった。上記結果から加湿処理の条件の不十分な場合、効果が乏しいことが分かった。

0037

(実施例2)グルコシルオキシエチルメタクリレート240g、メタクリル酸メチル160g、イソプロピルアルコール650g、水350gを混合し、AIBNの30gを添加して窒素ガス気流中で攪拌しながら、70℃で4時間重合反応を行い共重合体を得た。

0038

共重合体の組成は側鎖の糖を加水分解後フエノール硫酸法で糖を定量した結果グルコシルオキシエチルメタクリレートの含量は60重量%であった。これを溶媒(イソプロピルアルコールと水が重量比で65:35の液)で希釈し、繊維径3.5μmのポリエステル不織布を1時間浸した後、100℃で20分加熱処理した。次いで、不織布に105℃、30分の高圧蒸気処理を行い、ホルダーにセツトし20℃で1分送風乾燥した。不織布に5滴の水滴を接触させ全水滴が消失するまでの時間を測定した結果、1秒であった。

0039

こうして得た湿潤状態の不織布9.3gを容量10ccのハウジングに充填し、濃厚血小板10単位を10ml/分の速度で瀘過した。瀘過前後の白血球数及び血小板数を測定した結果、白血球除去率99.8%、血小板回収率90%であった。

0040

(比較例2)実施例2と同じ条件で共重合体を合成し繊維径3.5μmのポリエステル繊維不織布を処理した。次いで、不織布に50℃で60分の熱水処理を行い、ホルダーにセツトして60℃で1分送風乾燥した。不織布に5滴の水滴を接触させ全水滴の消失するまでの時間を測定した結果、7秒であった。

0041

こうして得た不織布8.5gを容量10ccのハウジングに充填し、濃厚血小板20単位を10ml/分の速度で瀘過した。瀘過前後の白血球数及び血小板数を測定した結果、白血球除去率99.1%、血小板回収率62%であった。上記結果から加湿処理の条件の不十分な場合、効果が乏しいことが分かった。

0042

(比較例3)グルコシルオキシエチルメタクリレート130g、ヒドロキシエチルメタクリレート70g、メタクリル酸メチル200g、イソプロピルアルコール650g、水350gを混合し、AIBNの30gを添加して窒素ガス気流中で攪拌しながら、70℃で4時間重合反応を行い共重合体を得た。

0043

共重合体の組成は側鎖の糖を加水分解後フエノール硫酸法で糖を定量した結果グルコシルオキシエチルメタクリレートの含量は35重量%であった。

0044

これを溶媒(イソプロピルアルコールとジオキサンと水が重量比で40:40:20の液)で希釈し、繊維径3.5μmのポリエステル不織布を1時間浸した後、100℃で20分加熱処理した。次いで、不織布に105℃、30分の高圧蒸気処理を行い、ホルダーにセツトし20℃で1分送風乾燥した。不織布に5滴の水滴を接触させ全水滴が消失するまでの時間を測定した結果、1秒であった。

0045

こうして得た湿潤状態の不織布8.1gを容量10ccのハウジングに充填し、濃厚血小板10単位を10ml/分の速度で瀘過した。

0046

瀘過前後の白血球数及び血小板数を測定した結果、白血球除去率72%、血小板回収率43%であった。グルコシルオキシエチルメタクリレートの含量が少ないと効果が見られなかった。

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