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JP6558063B2 - Hollow fiber membrane module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、中空糸膜モジュールおよび中空糸膜モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a method for producing the hollow fiber membrane module.

近年、中空糸膜を内蔵した中空糸膜モジュールによる物質の分離が盛んに行われている。特に、腎不全治療などの血液浄化療法においては、血液中の尿毒素や老廃物を除去する目的で、血液透析器、血液濾過器、血液透析濾過器等の血液浄化器として広く使用されている。   In recent years, separation of substances by a hollow fiber membrane module incorporating a hollow fiber membrane has been actively performed. In particular, in blood purification therapy such as renal failure treatment, it is widely used as a blood purification device such as hemodialyzer, hemofilter, hemodialysis filter, etc. for the purpose of removing uremic toxins and waste products in the blood. .

中空糸膜モジュールには、容器に液体が充填され、中空糸膜が液体で完全に満たされたウェットタイプ、容器に液体は充填されていないが、中空糸膜のみが湿潤しているセミドライタイプ、中空糸膜がほとんど水分を含まないドライタイプがある。なかでも、ドライタイプは、水を含まないため重量が軽く、寒冷地でも凍結による性能劣化の懸念が低いという利点がある。   The hollow fiber membrane module has a wet type in which the container is filled with liquid and the hollow fiber membrane is completely filled with liquid, a semi-dry type in which the container is not filled with liquid but only the hollow fiber membrane is wet, hollow There is a dry type in which the yarn membrane hardly contains moisture. Among them, the dry type is advantageous in that it does not contain water and is light in weight, and has a low risk of performance deterioration due to freezing even in cold regions.

血液浄化用途に使用される中空糸膜としては、孔径が大きな高性能タイプの中空糸膜が主流となっている。β−ミクログロブリンなどの中・高分子量の病因タンパク質を多く除去できるものには、疎水性高分子からなる膜素材が主に利用されている。 As hollow fiber membranes used for blood purification applications, high-performance hollow fiber membranes having a large pore diameter are mainly used. A membrane material made of a hydrophobic polymer is mainly used for removing a large amount of medium and high molecular weight pathogenic proteins such as β 2 -microglobulin.

しかし、疎水性高分子を用いた場合、膜表面の疎水性が強いため、血液と接触した際に、血液の活性化が起こり、血液凝固が進行する恐れがある。そのため、親水性高分子を添加することによって膜表面の親水性を向上させることが広く行われている。   However, when a hydrophobic polymer is used, since the membrane surface is highly hydrophobic, blood activation may occur and blood coagulation may progress when contacted with blood. Therefore, it is widely performed to improve the hydrophilicity of the film surface by adding a hydrophilic polymer.

親水性高分子を添加する方法としては、中空糸膜の製膜原液に親水性高分子を添加する方法や、形成された中空糸膜を親水性高分子を含む溶液に浸漬して中空糸膜表面に親水性高分子を付与する方法が一般的である。   As a method of adding a hydrophilic polymer, a method of adding a hydrophilic polymer to a hollow fiber membrane forming raw solution, or a hollow fiber membrane obtained by immersing the formed hollow fiber membrane in a solution containing the hydrophilic polymer A method of imparting a hydrophilic polymer to the surface is common.

また上記のように血液浄化用途に中空糸膜モジュールを使用する場合には、医療機器であるため滅菌することが不可欠である。滅菌方法としては、エチレンオキサイドガス滅菌、高圧蒸気滅菌などの手法がある。包装状態のままでも高い滅菌効果が得られる簡便な滅菌方法として、放射線による滅菌方法が近年広く利用されている。しかしながら、放射線の照射によって中空糸膜やポッティング剤などから分解物が生じ、臨床使用時に分解物が溶出することによって、副作用を招く懸念がある。   Moreover, when using a hollow fiber membrane module for blood purification as mentioned above, since it is a medical device, it is indispensable to sterilize. As sterilization methods, there are techniques such as ethylene oxide gas sterilization and high-pressure steam sterilization. As a simple sterilization method capable of obtaining a high sterilization effect even in a packaged state, a sterilization method using radiation has been widely used in recent years. However, there is a concern that a degradation product is generated from the hollow fiber membrane or the potting agent by irradiation of the radiation, and the degradation product is eluted during clinical use, thereby causing side effects.

中空糸膜モジュールに水を充填した状態で放射線を照射することで、親水性高分子の溶出を抑制する方法が広く知られている。水中で放射線を照射することで、親水性高分子が膜を構成する疎水性高分子と架橋をすることにより、溶出物の低減を達成している。しかし、この方法では、中空糸膜モジュールに水を充填しなければならず、モジュールの重量が重くなり、取り扱い性が悪いなどの問題があった。そのため、水を充填せずに放射線滅菌を行う方法が提案されている。   A method for suppressing elution of hydrophilic polymer by irradiating a hollow fiber membrane module with water in a state filled with water is widely known. By irradiating with radiation in water, the hydrophilic polymer is cross-linked with the hydrophobic polymer constituting the membrane, thereby reducing the eluate. However, in this method, the hollow fiber membrane module has to be filled with water, resulting in problems such as a heavy module and poor handling. Therefore, a method of performing radiation sterilization without filling water has been proposed.

中空糸膜モジュールの取り扱い性を高くすることや、保管時の凍結のリスクを低減できることから、充填水を含まないドライ型の中空糸膜モジュールは非常に有用である。しかし、充填水を含まない状態で放射線による滅菌を行う場合、放射線照射時の中空糸周辺雰囲気の状態によっては、中空糸膜の劣化による性能の低下や、中空糸膜を構成する成分が溶出してくる恐れがある。   Since the handling property of the hollow fiber membrane module can be increased and the risk of freezing during storage can be reduced, the dry-type hollow fiber membrane module containing no filling water is very useful. However, when performing sterilization by radiation in the absence of filling water, depending on the state of the atmosphere around the hollow fiber at the time of irradiation, the performance of the hollow fiber membrane deteriorates and the components constituting the hollow fiber membrane are eluted. There is a risk of coming.

特許文献1では、酸素濃度を0.1%以上、3.6%以下、中空糸膜の含水率を4〜300%未満とした状態で放射線を照射することで溶出物の低減を達成している。   In Patent Document 1, reduction of eluate is achieved by irradiating radiation in a state where the oxygen concentration is 0.1% or more and 3.6% or less and the moisture content of the hollow fiber membrane is 4 to less than 300%. Yes.

特許文献2では、含水率3%以下、かつ中空糸膜周辺雰囲気の相対湿度を40%以下の状態で放射線を照射することで溶出物の低減を達成している。   In patent document 2, the reduction | decrease of an elution is achieved by irradiating a radiation in the state whose moisture content is 3% or less and the relative humidity of hollow fiber membrane surrounding atmosphere is 40% or less.

特許文献3では、酸素濃度を0.001%以上、0.1%以下、中空糸膜の自重に対する含水率を0.2〜7重量%以下とした状態で、かつ、25℃における相対湿度が40%Rhより大きい包装袋内雰囲気下で放射線を照射する方法が開示されている。   In Patent Document 3, the oxygen concentration is 0.001% or more and 0.1% or less, the moisture content relative to the weight of the hollow fiber membrane is 0.2 to 7% by weight or less, and the relative humidity at 25 ° C. is A method of irradiating radiation in a packaging bag atmosphere greater than 40% Rh is disclosed.

特開2003−245526号公報JP 2003-245526 A 特開2000−288085号公報JP 2000-288085 A 特許第4846587号公報Japanese Patent No. 4846587

特許文献1に記載の方法では、酸素濃度が極端に低い状態では、生体適合性が低下するとされている。また、本発明者らによる検討では、含水率をさらに低くすると、溶出物が増加する傾向があることがわかっており、より高いレベルでの溶出物の低減が求められている。   According to the method described in Patent Document 1, the biocompatibility is reduced when the oxygen concentration is extremely low. In addition, as a result of studies by the present inventors, it has been found that when the water content is further lowered, the eluate tends to increase, and a reduction in the eluate at a higher level is required.

特許文献2に記載の方法では、放射線照射時の酸素濃度に関する記載がなく、特許文献1の方法と同様に、酸素ラジカルの発生による中空糸膜素材の劣化や溶出物の増加の恐れがある。   In the method described in Patent Document 2, there is no description regarding the oxygen concentration at the time of radiation irradiation, and there is a fear that the hollow fiber membrane material is deteriorated due to the generation of oxygen radicals and the amount of eluate is increased as in the method of Patent Document 1.

特許文献3に記載の方法では、相対湿度が40%Rhより大きい状態にするため、水分を放出する脱酸素剤などの使用を必要としている。そのため、酸素透過度の低く、かつ、水蒸気透過性の低い包装容器の使用が必要となるという制限があった。また、低酸素濃度とした場合の生体適合性の低下の問題の解決について何ら言及していないものであった。   The method described in Patent Document 3 requires the use of an oxygen scavenger or the like that releases moisture in order to make the relative humidity greater than 40% Rh. For this reason, there is a limitation that it is necessary to use a packaging container having a low oxygen permeability and a low water vapor permeability. In addition, there was no mention of a solution to the problem of a decrease in biocompatibility when the oxygen concentration was low.

また、本発明に係る検討において、放射線照射時の含水率が低い場合に、単に中空糸膜に放射線を照射する時の酸素濃度を低減するのみでは、上記溶出の問題を解決し得ないことがわかった。   Further, in the examination according to the present invention, when the water content at the time of radiation irradiation is low, the above elution problem cannot be solved simply by reducing the oxygen concentration when the hollow fiber membrane is irradiated with radiation. all right.

本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、放射線滅菌後においても溶出物が少なく、血液適合性に優れた中空糸膜モジュールを提供することである。   An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module which improves the drawbacks of the prior art and has less eluate even after radiation sterilization and is excellent in blood compatibility.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を進めた結果、放射線滅菌後においても溶出物が少なく、血液適合性の高い中空糸膜モジュールは、下記の構成によって達成されることを見出した。
(1) 疎水性高分子からなる基材に疎水性ユニットを有しない親水性高分子が配合されている以下の(A)および(B)の条件を満たす中空糸膜を内蔵し、
前記中空糸膜の質量に対する含水率が0%〜25質量%となる条件下で、該中空糸膜に放射線を照射して得られる、中空糸膜モジュール。
(A) X線電子分光法で測定したとき、中空糸膜の機能層表面におけるエステル基由来の炭素ピークの面積百分率が1〜10(原子数%)以下であること
(B) 37℃の超純水を200mL/minで4時間循環したとき、中空糸膜から溶出する溶出物量が1.0mg/m以下であること
(2)疎水性高分子からなる基材に疎水性ユニットを有しない親水性高分子を配合した製膜原液から中空糸膜を製造する工程と
エステル基を含有する高分子を0.002質量%以上0.05質量%以下含む洗浄液で前記中空糸膜を洗浄する工程と、
前記中空糸膜をモジュールに内蔵させ、前記中空糸膜の周辺の雰囲気の酸素濃度が0〜1%となり、かつ、前記中空糸膜の質量に対する含水率が0〜25質量%となる条件下で、該中空糸膜に放射線を照射する、中空糸膜モジュールの製造方法。
As a result of diligent investigations to solve the above problems, the present inventors have found that a hollow fiber membrane module with little eluate after radiation sterilization and high blood compatibility can be achieved by the following configuration. It was.
(1) A hollow fiber membrane satisfying the following conditions (A) and (B) in which a hydrophilic polymer having no hydrophobic unit is blended with a base material made of a hydrophobic polymer is incorporated,
A hollow fiber membrane module obtained by irradiating the hollow fiber membrane with radiation under a condition that the moisture content with respect to the mass of the hollow fiber membrane is 0% to 25% by mass.
(A) When measured by X-ray electron spectroscopy, the area percentage of the carbon peak derived from the ester group on the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane is 1 to 10 (number of atoms) or less (B) exceeding 37 ° C When pure water is circulated at 200 mL / min for 4 hours, the amount of eluate eluted from the hollow fiber membrane is 1.0 mg / m 2 or less. (2) The substrate made of a hydrophobic polymer does not have a hydrophobic unit. A step of producing a hollow fiber membrane from a membrane-forming stock solution containing a hydrophilic polymer, and a step of washing the hollow fiber membrane with a washing liquid containing 0.002% by mass or more and 0.05% by mass or less of a polymer containing an ester group When,
The hollow fiber membrane is built in the module, and the oxygen concentration in the atmosphere around the hollow fiber membrane is 0 to 1%, and the moisture content with respect to the mass of the hollow fiber membrane is 0 to 25% by mass. A method for producing a hollow fiber membrane module, wherein the hollow fiber membrane is irradiated with radiation.

本発明において、中空糸膜の機能層表面にエステル基含有高分子を付与することにより、放射線滅菌後においても溶出物が少なく、血液適合性に優れた中空糸膜モジュールを提供することができる。   In the present invention, by providing an ester group-containing polymer to the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane, it is possible to provide a hollow fiber membrane module that has less eluate and is excellent in blood compatibility even after radiation sterilization.

なお、本発明でいうところの機能層表面とは、中空糸膜の外側表面および内側表面のうち、被処理物質と接触する側の表面のことである。人工腎臓用中空糸膜を例に挙げると、被処理液である血液が流れる中空糸内側の表面が機能層表面となる。   In addition, the functional layer surface as used in the field of this invention is the surface of the outer surface and inner surface of a hollow fiber membrane in the side which contacts a to-be-processed substance. Taking the hollow fiber membrane for artificial kidneys as an example, the surface inside the hollow fiber through which blood as the liquid to be treated flows is the functional layer surface.

本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the hollow fiber membrane module which concerns on this invention.

本発明の中空糸膜モジュールは、混合溶液から回収したい目的物質と廃棄物質とを分離することが可能である。図1は、本発明の中空糸膜モジュールの一態様を示す模式図である。中空糸膜モジュールは、ケース11と中空糸膜13を備え、該ケース11に該中空糸膜13が内蔵されていることが好ましい。具体的には、必要な長さに切断された中空糸膜13の束が、筒状のケース11に収められていることが好ましい。中空糸膜の両端部は、ポッティング材17などによって、筒状のケース11の両端部に固定化されていることが好ましい。このとき、中空糸膜の両端が開口していることが好ましい。   The hollow fiber membrane module of the present invention can separate the target substance and the waste substance that are desired to be recovered from the mixed solution. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the hollow fiber membrane module of the present invention. The hollow fiber membrane module preferably includes a case 11 and a hollow fiber membrane 13, and the case 11 preferably includes the hollow fiber membrane 13. Specifically, a bundle of hollow fiber membranes 13 cut to a required length is preferably stored in a cylindrical case 11. It is preferable that both ends of the hollow fiber membrane are fixed to both ends of the cylindrical case 11 by a potting material 17 or the like. At this time, it is preferable that both ends of the hollow fiber membrane are open.

また、中空糸膜モジュールは、ケース11の両端にヘッダー14Aおよび14Bを備えることが好ましい。ヘッダー14Aは被処理液注入口15Aを備えることが好ましい。また、ヘッダー14Bは被処理液排出口15Bを備えることが好ましい。さらに、中空糸膜モジュールは、図1のように、ケースの側面部であって、ケースの両端部の近傍に、ノズル16Aと16Bを備えることが好ましい。   The hollow fiber membrane module preferably includes headers 14A and 14B at both ends of the case 11. The header 14A preferably includes a liquid inlet 15A to be processed. The header 14B preferably includes a liquid discharge port 15B to be processed. Further, the hollow fiber membrane module is preferably provided with nozzles 16A and 16B on the side surface portion of the case and in the vicinity of both end portions of the case as shown in FIG.

通常、被処理液は、被処理液注入口15Aから導入され、中空糸膜の内側を通って、被処理液排出口15Bから排出される。一方、処理液は、通常、ノズル16A(処理液注入口)から導入され、中空糸膜の外側を通って、ノズル16B(処理液排出口)から排出される。つまり、通常、被処理液の流れ方向と、処理液の流れ方向は対向する。   Normally, the liquid to be processed is introduced from the liquid inlet 15A to be processed, passes through the inside of the hollow fiber membrane, and is discharged from the liquid outlet 15B. On the other hand, the processing liquid is usually introduced from the nozzle 16A (processing liquid inlet), passes through the outside of the hollow fiber membrane, and is discharged from the nozzle 16B (processing liquid outlet). That is, normally, the flow direction of the liquid to be treated is opposite to the flow direction of the treatment liquid.

本発明の中空糸膜モジュールが、人工腎臓用途(血液浄化用途)に供される場合は、通常、被処理液となる血液は、被処理液注入口15Aから導入され、中空糸膜の内側を通ることによって、人工的に透析され、被処理液排出口15Bから、回収目的物質である、浄化後の血液が排出される。つまり、被処理液注入口15Aから、中空糸膜の内側を通じて、被処理液排出口15Bまでの流路が、被処理液の流路(血液側流路)となる。以下、この流路を単に「血液側流路」と称することがある。   When the hollow fiber membrane module of the present invention is used for artificial kidney applications (blood purification applications), the blood to be treated is usually introduced from the treatment liquid inlet 15A, and the inside of the hollow fiber membrane is introduced inside the hollow fiber membrane. By passing, the blood is artificially dialyzed, and the purified blood, which is the collection target substance, is discharged from the liquid outlet 15B. That is, the flow path from the liquid inlet 15A to the liquid outlet 15B through the inside of the hollow fiber membrane is the liquid flow path (blood side flow path). Hereinafter, this channel may be simply referred to as “blood side channel”.

一方、処理液となる透析液は、ノズル16A(処理液注入口)から導入され、中空糸膜の外側を通ることによって、被処理液(血液)を浄化(透析)せしめ、ノズル16B(処理液排出口)から、血液中の有毒成分(廃棄物質)を含んだ透析液が排出される。つまり、ノズル16Aから、中空糸膜の外側を通じて、ノズル16Bまでの流路が、処理液の流路(透析液流路)となる。以下、この流路を単に「透析液流路」と称することがある。   On the other hand, the dialysis fluid as the treatment liquid is introduced from the nozzle 16A (treatment liquid inlet) and passes through the outside of the hollow fiber membrane to purify (dialyze) the liquid to be treated (blood), and the nozzle 16B (treatment liquid). From the discharge port, dialysate containing toxic components (waste substances) in the blood is discharged. That is, the flow path from the nozzle 16 </ b> A to the nozzle 16 </ b> B through the outside of the hollow fiber membrane becomes a flow path (dialysis liquid flow path) for the treatment liquid. Hereinafter, this channel may be simply referred to as “dialysate channel”.

モジュールに内蔵されている中空糸膜は、疎水性高分子を基材として、これに疎水性ユニットを有しない親水性高分子が配合されたものである。ここで、「基材」とは、中空糸膜を構成する成分のうち、もっとも含有量が高いものを言う。   The hollow fiber membrane incorporated in the module is obtained by blending a hydrophilic polymer having no hydrophobic unit with a hydrophobic polymer as a base material. Here, the “base material” refers to a component having the highest content among the components constituting the hollow fiber membrane.

本発明において、疎水性高分子とは、20℃の水100gに対する溶解度が0.001g未満である高分子を指す。また、親水性高分子とは20℃の水100gに対する溶解度が1g以上である高分子を指す。また、以下の記載において、疎水性ユニットとは、高分子を構成する単量体単位のうち、該単量体単位のみからなる重合体を作成した際に、得られる重合体の20℃の水100gに対する溶解度が1g未満、好ましくは0.1g以下であるものを指す。親水性ユニットとは、高分子を構成する単量体単位のうち、該単量体単位のみからなる重合体を作成した際に、得られる重合体の20℃の水100gに対する溶解度が1g以上あるものを指す。   In the present invention, the hydrophobic polymer refers to a polymer having a solubility in 100 g of water at 20 ° C. of less than 0.001 g. The hydrophilic polymer refers to a polymer having a solubility of 1 g or more in 100 g of water at 20 ° C. Further, in the following description, the hydrophobic unit refers to a 20 ° C. water of the polymer obtained when a polymer composed only of the monomer unit among the monomer units constituting the polymer is prepared. The solubility with respect to 100 g is less than 1 g, preferably 0.1 g or less. The hydrophilic unit is a monomer unit constituting a polymer, and when a polymer composed only of the monomer unit is prepared, the resulting polymer has a solubility of 1 g or more in 100 g of water at 20 ° C. Refers to things.

具体的な疎水性高分子としては、ポリスルホン系高分子、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリルなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。中でも、ポリスルホン系高分子は中空糸膜を形成することが容易であるため、好適に使用される。さらに、ポリスルホン系高分子は、後述のエステル基含有高分子のコーティングをしやすい点でも好ましい。ここでいう、ポリスルホン系高分子とは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基を有する高分子であり、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリルエーテルスルホンなどが挙げられる。例えば、次式(1)または(2)の化学式で示されるポリスルホン系高分子が好適に用いられるが、本発明ではこれらに限定されるものではない。式中のnは、例えば50〜80が好ましい。   Specific examples of the hydrophobic polymer include, but are not limited to, a polysulfone polymer, polystyrene, polyurethane, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, and the like. Among these, a polysulfone polymer is preferably used because it is easy to form a hollow fiber membrane. Furthermore, the polysulfone-based polymer is preferable because it can be easily coated with an ester group-containing polymer described later. Here, the polysulfone polymer is a polymer having an aromatic ring, a sulfonyl group and an ether group in the main chain, and examples thereof include polysulfone, polyethersulfone, and polyallylethersulfone. For example, a polysulfone polymer represented by the following chemical formula (1) or (2) is preferably used, but the present invention is not limited thereto. N in the formula is preferably 50 to 80, for example.

Figure 0006558063
Figure 0006558063

ポリスルホンの具体例としては、ユーデル(登録商標)ポリスルホンP−1700、P−3500(ソルベイ社製)、ウルトラソン(登録商標)S3010、S6010(BASF社製)、ビクトレックス(登録商標)(住友化学)、レーデル(登録商標)A(ソルベイ社製)、ウルトラソン(登録商標)E(BASF社製)等のポリスルホンが挙げられる。また、ポリスルホンとしては、上記式(1)および/または(2)で表される繰り返し単位のみからなる高分子が好適ではあるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーとの共重合体や、変性体であっても良い。特に限定するものではないが、他の共重合モノマーは10質量%以下であることが好ましい。   Specific examples of polysulfone include Udel (registered trademark) Polysulfone P-1700, P-3500 (manufactured by Solvay), Ultrason (registered trademark) S3010, S6010 (manufactured by BASF), Victrex (registered trademark) (Sumitomo Chemical) ), Radel (registered trademark) A (manufactured by Solvay), and Ultrason (registered trademark) E (manufactured by BASF). Further, as the polysulfone, a polymer composed only of the repeating unit represented by the above formula (1) and / or (2) is preferable, but it is possible to co-polymerize with other monomers as long as the effects of the present invention are not hindered. It may be a combined or modified product. Although it does not specifically limit, it is preferable that another copolymerization monomer is 10 mass% or less.

中空糸膜を製膜する際には、造孔剤としておよび製膜原液の粘度調整のために、親水性高分子を配合することが必要である。かかる親水性高分子は、疎水性ユニットを有しないものである。具体例として、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボシキメチルセルロース、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。好ましくは、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールおよびポリビニルアルコールから選ばれた少なくとも一つの親水性高分子である。中でも、疎水性高分子としてポリスルホン系高分子を使用する場合には、相溶性や安全性の観点からポリビニルピロリドンが好適に使用される。   When forming a hollow fiber membrane, it is necessary to blend a hydrophilic polymer as a pore-forming agent and for adjusting the viscosity of the membrane-forming stock solution. Such a hydrophilic polymer does not have a hydrophobic unit. Specific examples include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, carboxymethyl cellulose, and polypropylene glycol. Preferably, at least one hydrophilic polymer selected from polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol and polyvinyl alcohol. Among these, when a polysulfone polymer is used as the hydrophobic polymer, polyvinylpyrrolidone is preferably used from the viewpoint of compatibility and safety.

しかし、このように配合された親水性高分子が、放射線照射後の溶出物の原因となる場合が多い。その原因としては、疎水性高分子と親水性高分子の相互作用が弱いため、親水性高分子が溶出してくるものと考えられる。特に、中空糸膜の含水率が少ないドライ型のモジュールの場合では、疎水性高分子と親水性高分子間での放射線による架橋反応も起こりにくくなるため、より溶出しやすいと考えられる。親水性高分子を含有しているかどうかついては、後述のX線電子分光法を用いて測定することができる。例えば、疎水性高分子がポリスルホンであり、親水性基含有高分子がポリビニルピロリドンである場合、窒素量(c(原子数%))と硫黄量の測定値(d(原子数%))から、次の式によりポリビニルピロリドンの含有率(重量%)を算出することができる。ここで、111はビニルピロリドン基の分子量であり、442はポリスルホンを構成する繰り返し単位の分子量である。
ポリビニルピロリドン含有率(f)=100×(c×111)/(c×111+d×442)。
However, the hydrophilic polymer blended in this way often causes an eluate after irradiation. The cause is considered to be that the hydrophilic polymer elutes because the interaction between the hydrophobic polymer and the hydrophilic polymer is weak. In particular, in the case of a dry type module having a low moisture content of the hollow fiber membrane, it is considered that the crosslinking reaction by radiation between the hydrophobic polymer and the hydrophilic polymer is less likely to occur, so that the elution is easier. Whether or not it contains a hydrophilic polymer can be measured using X-ray electron spectroscopy described later. For example, when the hydrophobic polymer is polysulfone and the hydrophilic group-containing polymer is polyvinylpyrrolidone, from the amount of nitrogen (c (number of atoms%)) and the measured amount of sulfur (d (number of atoms%)), The content (% by weight) of polyvinylpyrrolidone can be calculated by the following formula. Here, 111 is the molecular weight of the vinylpyrrolidone group, and 442 is the molecular weight of the repeating unit constituting the polysulfone.
Polyvinylpyrrolidone content (f) = 100 × (c × 111) / (c × 111 + d × 442).

他にも、水と混和しない疎水性高分子の良溶媒に中空糸膜を溶解した後、水を加えることで中空糸膜中の親水性高分子を抽出することが可能である。このように水により抽出された高分子のNMRやIRを測定することで、親水性基含有高分子が含有しているかを確認することができる。例えば、疎水性高分子がポリスルホンであり、親水性基含有高分子がポリビニルピロリドンである場合、水と混和しない疎水性高分子の良溶媒としては、ジクロロメタンが挙げられる。   In addition, it is possible to extract the hydrophilic polymer in the hollow fiber membrane by dissolving the hollow fiber membrane in a good solvent of a hydrophobic polymer immiscible with water and then adding water. Thus, it can be confirmed whether the hydrophilic group containing polymer contains by measuring NMR and IR of the polymer extracted with water. For example, when the hydrophobic polymer is polysulfone and the hydrophilic group-containing polymer is polyvinylpyrrolidone, a good solvent for the hydrophobic polymer that is immiscible with water is dichloromethane.

本発明は、中空糸膜の機能層表面にエステル基が存在することを特徴とする。中空糸膜の機能層表面にエステル基が存在することにより、タンパク質や血小板の付着が抑制される。詳細な機構については不明であるが、エステル基の親水性が適度であり、機能層表面の水の状態とタンパク質周囲の水の状態がほぼ同じになることにより、タンパク質の非特異的な吸着を抑制することができると考えられる。   The present invention is characterized in that an ester group is present on the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane. Due to the presence of ester groups on the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane, protein and platelet adhesion is suppressed. Although the detailed mechanism is unknown, the hydrophilicity of the ester group is moderate, and the state of water on the surface of the functional layer and the state of water around the protein are almost the same, thereby preventing nonspecific adsorption of proteins. It is thought that it can be suppressed.

以上のことから、エステル基が中空糸膜の機能層表面に存在していることが重要である。中空糸膜表面のエステル基の量は、X線電子分光法(XPS)を用いて中空糸膜表面のエステル基由来の炭素量を測定することによって求めることができる。タンパク質や血小板の付着を抑制する効果を発揮するために、X線電子分光法(XPS)で測定したとき、当該機能層表面における炭素由来の全ピーク面積を100(原子数%)としたときに、エステル基由来の炭素ピーク面積百分率が、1(原子数%)以上、好ましくは1.2(原子数%)以上、さらには1.5(原子数%)以上が好ましい。一方でエステル基の量が多すぎると、膜の性能低下が見られることがあるので、エステル基由来の炭素ピーク面積百分率は、10(原子数%)以下であり、5(原子数%)以下が好ましい。   From the above, it is important that the ester group exists on the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane. The amount of ester groups on the surface of the hollow fiber membrane can be determined by measuring the amount of carbon derived from the ester groups on the surface of the hollow fiber membrane using X-ray electron spectroscopy (XPS). In order to exert the effect of suppressing the adhesion of proteins and platelets, when measured by X-ray electron spectroscopy (XPS), when the total peak area derived from carbon on the surface of the functional layer is 100 (atomic%) The percentage of the carbon peak area derived from the ester group is preferably 1 (number of atoms%) or more, preferably 1.2 (number of atoms%) or more, and more preferably 1.5 (number of atoms%) or more. On the other hand, if the amount of the ester group is too large, the performance of the film may be deteriorated. Therefore, the percentage of the carbon peak area derived from the ester group is 10 (atomic%) or less, and 5 (atomic%) or less. Is preferred.

中空糸膜表面のエステル基由来の炭素量を、X線電子分光法(XPS)によって求めるに際して、測定角としては90°で測った値を用いる。測定角90°で測定した場合、表面からの深さが約10nmまでの領域が検出される。また、中空糸膜の異なる3箇所について測定を行い、該3箇所の値の平均値を用いる。エステル基(COO)由来の炭素のピークは、C1sのCHやC−C由来のメインピークから+4.0〜4.2eVに現れるピークをピーク分割することによって求めることができる。炭素由来の全ピーク面積に対するエステル基由来のピーク面積の割合を算出することで、エステル基由来の炭素量(原子数%)が求まる。より具体的には、C1sのピークは、主にCHx,C−C,C=C,C−S由来の成分、主にC−O,C−N由来の成分、π−π*サテライト由来の成分、C=O由来の成分、COO由来の成分の5つの成分から構成される。以上の5つの成分にピーク分割を行う。COO由来の成分は、CHxやC−Cのメインピーク(285eV付近)から+4.0〜4.2eVに現れるピークである。この各成分のピーク面積比は、小数点第2桁目を四捨五入し、算出する。ピーク分割の結果、ピーク面積百分率が0.4%以下であれば、検出限界以下とした。   When the amount of carbon derived from ester groups on the surface of the hollow fiber membrane is determined by X-ray electron spectroscopy (XPS), a value measured at 90 ° is used as the measurement angle. When measured at a measurement angle of 90 °, a region having a depth of up to about 10 nm from the surface is detected. Moreover, it measures about three different places of a hollow fiber membrane, and uses the average value of these three places. The peak of the carbon derived from the ester group (COO) can be obtained by dividing the peak appearing at +4.0 to 4.2 eV from the main peak derived from CH of C1s or C—C. By calculating the ratio of the peak area derived from the ester group to the total peak area derived from carbon, the carbon amount (number of atoms%) derived from the ester group can be obtained. More specifically, the C1s peak is mainly derived from CHx, C—C, C═C, C—S, mainly derived from C—O, C—N, and π-π * satellite. It is composed of five components: a component, a component derived from C = O, and a component derived from COO. Peak splitting is performed on the above five components. The COO-derived component is a peak that appears at +4.0 to 4.2 eV from the main peak of CHx and C—C (near 285 eV). The peak area ratio of each component is calculated by rounding off the second digit of the decimal point. As a result of peak division, if the peak area percentage was 0.4% or less, it was set below the detection limit.

エステル基を機能層表面に導入する方法としては、エステル基を含有する化合物を使用すると比較的簡便に行うことができる。エステル基を含有する化合物は、高分子であることが好ましい。膜への導入効率の観点から、エステル基を含有する部分が疎水性ユニットであることが好ましい。このような高分子の具体例としては、特に限定はしないが、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル;メチルアクリレート、メトキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル;メチルメタクリレート、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などのメタクリル酸エステルなどが挙げられる。さらには、エステル基含有高分子が、疎水性ユニットと親水性ユニットの共重合体からなり、疎水性ユニットにエステル基を含有することが好ましい。特に、膜への導入効率および血液適合性の観点から、酢酸ビニルとビニルピロリドンからなる共重合体を用いることが好ましいが、これに限定されるものではない。疎水性ユニットと親水性ユニットの共重合体において、疎水性ユニットの比率が小さいと膜を構成する疎水性高分子との相互作用が弱まり、導入効率が上がりにくい。一方で、疎水性ユニットの比率が大きいと中空糸膜内表面の親水性が低下し、血液適合性が低下する。そのため、疎水性ユニットの比率は20モル%以上が好ましく、30%以上がより好ましい。また、疎水性ユニットの比率は、80モル%以下が好ましく、70モル%以下がさらに好ましい。   As a method for introducing an ester group to the surface of the functional layer, a compound containing an ester group can be used relatively easily. The compound containing an ester group is preferably a polymer. From the viewpoint of the efficiency of introduction into the membrane, the part containing an ester group is preferably a hydrophobic unit. Specific examples of such a polymer include, but are not limited to, carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate; acrylic acid esters such as methyl acrylate and methoxyethyl acrylate; methacrylic acid such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and hydroxyethyl methacrylate. Examples include acid esters. Furthermore, it is preferable that the ester group-containing polymer is composed of a copolymer of a hydrophobic unit and a hydrophilic unit, and the hydrophobic unit contains an ester group. In particular, from the viewpoint of introduction efficiency into the membrane and blood compatibility, it is preferable to use a copolymer composed of vinyl acetate and vinylpyrrolidone, but it is not limited to this. In the copolymer of hydrophobic units and hydrophilic units, if the ratio of the hydrophobic units is small, the interaction with the hydrophobic polymer constituting the membrane is weakened, and the introduction efficiency is difficult to increase. On the other hand, if the ratio of the hydrophobic unit is large, the hydrophilicity of the inner surface of the hollow fiber membrane is lowered and blood compatibility is lowered. Therefore, the proportion of hydrophobic units is preferably 20 mol% or more, and more preferably 30% or more. The proportion of hydrophobic units is preferably 80 mol% or less, and more preferably 70 mol% or less.

エステル基含有高分子を、機能層表面に導入する方法としては、以下の様な方法が挙げられる。製膜原液にエステル基含有高分子を添加する方法、中空糸膜を製膜する際の二重環口金から吐出する内側に流す芯液にエステル基含有高分子を添加する方法、中空糸製膜後にエステル基含有高分子を添加した溶液を用いて中空糸膜表面をコーティングする方法などが挙げられる。中でも、製膜後にエステル基含有高分子を添加した溶液を用いて、中空糸膜表面をコーティングする方法が好適に用いられる。後述するが、製膜後にエステル基含有高分子を中空糸膜表面にコーティングすることによって、放射線照射後における溶出物を低減することができる。   Examples of the method for introducing the ester group-containing polymer onto the surface of the functional layer include the following methods. A method of adding an ester group-containing polymer to a film-forming stock solution, a method of adding an ester group-containing polymer to a core solution that is flowed inward from a double ring cap when forming a hollow fiber membrane, and a hollow fiber membrane Examples include a method of coating the surface of the hollow fiber membrane with a solution to which an ester group-containing polymer is added later. Among these, a method of coating the hollow fiber membrane surface with a solution to which an ester group-containing polymer is added after film formation is preferably used. As will be described later, by coating the surface of the hollow fiber membrane with an ester group-containing polymer after film formation, it is possible to reduce eluate after irradiation.

次に、製膜後にエステル基含有高分子を中空糸膜表面にコーティングする方法のうち、最も好ましい態様を説明する。本態様では、上記エステル基含有高分子を含む洗浄液を用いて中空糸膜の洗浄を行う。製膜原液に配合された親水性高分子は、製膜後には、膜を構成する疎水性高分子とうまく絡み合っている状態のものと、膜表面に吸着しているだけの状態のものがあると考えられる。使用時に溶出しやすいのは、後者、すなわち膜表面に吸着しているだけの状態の親水性高分子であると考えられる。そのため、この状態の親水性高分子を洗浄により除去することにより、溶出物を低減することができると考えられる。その方法としては、熱水や有機溶剤などで洗浄する方法がある。しかし、熱水や有機溶剤などで洗浄した場合、膜表面に存在する親水性高分子量が低下することにより、膜の血液適合性などが低下する恐れがある。そこで、本態様では、洗浄液中に、上記エステル基含有高分子を添加することで、溶出物の原因となる上記親水性高分子の洗浄を行い、かつ、膜の表面を血液適合性の高い上記高分子によりコーティングすることができ、結果として溶出物の低減と生体適合性を高めることを同時に達成できることを見出した。   Next, among the methods for coating the surface of the hollow fiber membrane with the ester group-containing polymer after film formation, the most preferred embodiment will be described. In this embodiment, the hollow fiber membrane is washed using a washing liquid containing the ester group-containing polymer. The hydrophilic polymer blended in the film-forming stock solution may be in a state of being intertwined well with the hydrophobic polymer that constitutes the film or in a state of being only adsorbed on the surface of the film after the film formation. it is conceivable that. It is considered that the latter, that is, a hydrophilic polymer that is only adsorbed on the membrane surface, is likely to elute during use. Therefore, it is considered that the eluate can be reduced by removing the hydrophilic polymer in this state by washing. As the method, there is a method of washing with hot water or an organic solvent. However, when washed with hot water or an organic solvent, the hydrophilic compatibility of the membrane may be lowered due to a decrease in the hydrophilic polymer amount present on the membrane surface. Therefore, in this aspect, by adding the ester group-containing polymer to the cleaning liquid, the hydrophilic polymer that causes the eluate is washed, and the surface of the membrane has high blood compatibility. It has been found that it can be coated with a polymer, and as a result, it is possible to simultaneously achieve a reduction in eluate and an increase in biocompatibility.

エステル基含有高分子は、膜を構成する疎水性高分子との親和性が高いので、洗浄液中にエステル基含有高分子を添加することで、膜との親和性が低い親水性高分子との置換が起こることによって、洗浄効率がより高まる。また、洗浄によって親水性高分子が洗い流された部分に、添加したエステル基含有高分子がコーティングされるため、膜の血液適合性をより高めることが同時に可能となる。   Since the ester group-containing polymer has a high affinity with the hydrophobic polymer that constitutes the membrane, the addition of the ester group-containing polymer to the cleaning liquid can reduce the affinity with the hydrophilic polymer that has a low affinity with the membrane. By performing the replacement, the cleaning efficiency is further increased. Further, since the added ester group-containing polymer is coated on the portion where the hydrophilic polymer is washed away by washing, it is possible to further improve the blood compatibility of the membrane.

中空糸膜の素材は疎水性高分子であるため、主な相互作用は疎水性相互作用である。そのため、疎水性ユニットを有するエステル基含有高分子を使用することで疎水性高分子への親和性が向上し、洗浄と膜表面のコーティングの効率が向上する。   Since the material of the hollow fiber membrane is a hydrophobic polymer, the main interaction is a hydrophobic interaction. Therefore, by using an ester group-containing polymer having a hydrophobic unit, the affinity for the hydrophobic polymer is improved, and the efficiency of cleaning and coating of the film surface is improved.

洗浄液中に添加するエステル基含有高分子としては、特に限定はしないが、上述したように疎水性高分子との相互作用の観点、および血液適合性の観点から疎水性ユニットと親水性ユニットの共重合体からなる高分子が好適である。疎水性が強すぎる場合、コーティング後の膜表面の血液適合性が低下する恐れがある。一方で疎水性が弱すぎる場合、十分な洗浄効果が得られない恐れがある。また、洗浄液としては、水や有機溶媒等が挙げられるが、膜素材とエステル基含有高分子の疎水性相互作用の観点から水が好適に用いられる。そのため、エステル基含有高分子としては水溶性の親水性高分子が好適に用いられる。親水性高分子の側鎖にエステル基を含有する高分子や、エステル基を含有する疎水性ユニットと親水性ユニットの共重合体からなる高分子が有用である。例えば、膜素材の疎水性高分子がポリスルホン系樹脂、親水性高分子がポリビニルピロリドンである場合、洗浄液に添加するエステル基含有高分子は、酢酸ビニルとビニルピロリドンの共重合体からなる高分子が好適に用いられる。   The ester group-containing polymer to be added to the washing solution is not particularly limited. However, as described above, the hydrophobic unit and the hydrophilic unit may be combined from the viewpoint of interaction with the hydrophobic polymer and from the viewpoint of blood compatibility. Polymers made of polymers are preferred. If the hydrophobicity is too strong, the blood compatibility of the coated membrane surface may be reduced. On the other hand, if the hydrophobicity is too weak, a sufficient cleaning effect may not be obtained. Examples of the cleaning liquid include water and organic solvents, and water is preferably used from the viewpoint of the hydrophobic interaction between the membrane material and the ester group-containing polymer. Therefore, a water-soluble hydrophilic polymer is preferably used as the ester group-containing polymer. A polymer containing an ester group in the side chain of the hydrophilic polymer or a polymer comprising a copolymer of a hydrophobic unit and a hydrophilic unit containing an ester group is useful. For example, when the membrane material hydrophobic polymer is a polysulfone resin and the hydrophilic polymer is polyvinyl pyrrolidone, the ester group-containing polymer added to the cleaning liquid is a polymer made of a copolymer of vinyl acetate and vinyl pyrrolidone. Preferably used.

また、洗浄液として水を用いる場合、エステル基含有高分子と膜素材の疎水性相互作用を向上させる方法として、エステル基含有高分子の親水性ユニットと水との水素結合性水和をイオンによって不安定化することが有用である。例えば、エステル基含有高分子の親水性ユニットがビニルピロリドンである場合は、カチオンによって水和が安定化されるが、アニオンによって水和は不安定化される。すなわち水溶液をアニオン性にすることによって、エステル基含有高分子と水との相互作用が低下し、相対的にエステル基含有高分子と膜素材との疎水性相互作用が強くなる。それによって、エステル基含有高分子による洗浄効果と膜表面への導入効率が向上する。ここで、カチオンとしてはリチウムイオンなど、アニオンとしてはフッ素イオンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   In addition, when water is used as the cleaning liquid, as a method for improving the hydrophobic interaction between the ester group-containing polymer and the membrane material, the hydrogen bonding hydration between the hydrophilic unit of the ester group-containing polymer and water is inhibited by ions. It is useful to stabilize. For example, when the hydrophilic unit of the ester group-containing polymer is vinylpyrrolidone, hydration is stabilized by a cation, but hydration is destabilized by an anion. That is, by making the aqueous solution anionic, the interaction between the ester group-containing polymer and water decreases, and the hydrophobic interaction between the ester group-containing polymer and the membrane material becomes relatively stronger. Thereby, the cleaning effect by the ester group-containing polymer and the introduction efficiency to the film surface are improved. Here, examples of the cation include lithium ions, and examples of the anion include fluorine ions, but are not limited thereto.

また、酢酸ビニルなどのエステル基は放射線を照射した際にラジカルを発生しやすいことが知られている。そのため、エステル基含有高分子は、含水率が低く、水によるラジカルの発生が少ない条件でも中空糸膜の素材との架橋反応を起こしやすいというメリットがあると考えられる。   In addition, it is known that ester groups such as vinyl acetate tend to generate radicals when irradiated with radiation. For this reason, it is considered that the ester group-containing polymer has a merit that it easily causes a crosslinking reaction with the material of the hollow fiber membrane even under conditions where the water content is low and the generation of radicals by water is small.

洗浄液に添加するエステル基含有高分子の量は、少なすぎる場合、洗浄効果が十分に得られないことや、血液適合性を十分に付与することができないため、20ppm以上が好ましく、より好ましくは50ppm以上、さらには75ppm以上が好ましい。一方で、添加するエステル基含有高分子の量が多すぎると、添加したエステル基含有高分子自体が中空糸膜から溶出する恐れがあるため、500ppm以下が好ましく、より好ましくは300ppm以下、さらには200ppm以下が好ましい。   When the amount of the ester group-containing polymer added to the cleaning liquid is too small, the cleaning effect cannot be sufficiently obtained, and blood compatibility cannot be sufficiently imparted, so 20 ppm or more is preferable, and more preferably 50 ppm. More preferably, it is 75 ppm or more. On the other hand, if the amount of the ester group-containing polymer to be added is too large, the added ester group-containing polymer itself may be eluted from the hollow fiber membrane, so 500 ppm or less is preferable, more preferably 300 ppm or less, 200 ppm or less is preferable.

洗浄液の流し方は、中空糸膜の機能層表面にのみ洗浄液を接触させる方法と、中空糸膜の機能層表面から膜厚方向に向かって洗浄液を流す方法が挙げられる。洗浄効率の向上および、機能層表面へのエステル基含有高分子の導入の観点から機能層表面から膜厚方向に洗浄液を流す方法が好適に用いられる。洗浄時間は10秒以上が好ましく、洗浄液の流量は200〜1000mL/minが好適な範囲である。   Examples of the method of flowing the cleaning liquid include a method in which the cleaning liquid is brought into contact only with the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane, and a method of flowing the cleaning liquid in the film thickness direction from the functional layer surface of the hollow fiber membrane. From the viewpoint of improving the cleaning efficiency and introducing the ester group-containing polymer onto the surface of the functional layer, a method of flowing a cleaning liquid from the surface of the functional layer in the film thickness direction is preferably used. The cleaning time is preferably 10 seconds or more, and the flow rate of the cleaning liquid is preferably 200 to 1000 mL / min.

洗浄液の温度は、温度が高すぎると中空糸膜の性能の低下を招く恐れがあることから、100℃以下が好ましく、より好ましくは90℃以下である。洗浄液の温度を高くすることは、加温のための設備が必要であることから、生産効率の上からは好ましくない。一方、洗浄液の温度が高い場合、水和が不安定となるため、エステル基含有高分子の疎水性が相対的に強まり、洗浄効率が高まる。そのため、洗浄液の温度は25℃以上が好ましく、より好ましくは50℃以上、さらには70℃以上が好ましい。特に曇点を有するエステル基含有高分子を使用する場合は、曇点以上の温度で洗浄することが好適である。   The temperature of the cleaning liquid is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, because if the temperature is too high, the performance of the hollow fiber membrane may be lowered. Increasing the temperature of the cleaning liquid is not preferable from the viewpoint of production efficiency because it requires equipment for heating. On the other hand, since the hydration becomes unstable when the temperature of the cleaning liquid is high, the hydrophobicity of the ester group-containing polymer is relatively increased, and the cleaning efficiency is increased. Therefore, the temperature of the cleaning liquid is preferably 25 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, and further preferably 70 ° C. or higher. In particular, when an ester group-containing polymer having a cloud point is used, it is preferable to wash at a temperature equal to or higher than the cloud point.

また、中空糸膜の機能層表面には均一にエステル基含有高分子がコーティングされていることが血液適合性の観点から望ましい。機能層表面におけるエステル基含有高分子の分布は、全反射赤外分光法(ATR)で測定することができる。ATRの測定方法としては、測定範囲を3μm×3μm、積算回数は30回以上として赤外吸収スペクトルを25点測定する。この25点測定を、1本の中空糸膜について異なる3箇所で、モジュール1本当たり3本の中空糸膜について測定する。得られた赤外吸収スペクトルにおいて、1711〜1759cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分をポリビニルピロリドン由来のピーク面積を(ACCO)とする。同様に1549〜1620cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正の部分で囲まれた部分をポリスルホン由来ベンゼン環C=C由来のピーク面積を(ACC)として、両者の比(ACCO)/(ACC)を算出する。この(ACCO)/(ACC)が、平均値0.01以上が好ましく、より好ましくは0.03以上であり、さらに好ましくは0.05以上である。一方で、エステル基の割合が多すぎると表面の疎水性が強くなり、血液適合性が低下する恐れがあることから、平均値は0.3以下が好ましく、より好ましくは0.2以下、さらには0.15以下が好ましい。 In addition, it is desirable from the viewpoint of blood compatibility that the functional layer surface of the hollow fiber membrane is uniformly coated with an ester group-containing polymer. The distribution of the ester group-containing polymer on the surface of the functional layer can be measured by total reflection infrared spectroscopy (ATR). As an ATR measurement method, the measurement range is 3 μm × 3 μm, the number of integration is 30 times or more, and 25 infrared absorption spectra are measured. This 25-point measurement is performed on three hollow fiber membranes per module at three different locations for one hollow fiber membrane. In the obtained infrared absorption spectrum, a reference line is drawn at 1711 to 1759 cm −1 , and a part surrounded by the reference line and the positive part of the spectrum is defined as a polyvinylpyrrolidone-derived peak area (A CCO ). Similarly, a reference line is drawn at 1549 to 1620 cm −1 , and a portion surrounded by the reference line and the positive portion of the spectrum is defined as a peak area derived from the polysulfone-derived benzene ring C═C (A CC ), and a ratio between the two ( Calculate A CCO ) / (A CC ). This (A CCO ) / (A CC ) is preferably an average value of 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, and still more preferably 0.05 or more. On the other hand, if the ratio of the ester group is too large, the hydrophobicity of the surface becomes strong and the blood compatibility may be lowered. Therefore, the average value is preferably 0.3 or less, more preferably 0.2 or less, Is preferably 0.15 or less.

中空糸膜モジュールに充填された中空糸膜の含水率は、多すぎると保管時の菌の増殖の懸念や、中空糸膜が凍結した場合、性能の低下が起こることがある。一方、含水率が少ないドライタイプであれば、中空糸膜モジュールの軽量化が可能であり、運送のコスト、安全性が向上する。また、中空糸膜が実質的に乾いている中空糸膜モジュールでは、使用時の泡抜け性が向上する。以上のことから、本中空糸膜の含水率は25質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以下、さらには4質量%以下が好ましい。   If the water content of the hollow fiber membrane filled in the hollow fiber membrane module is too large, there is a concern about the growth of bacteria during storage, and when the hollow fiber membrane is frozen, the performance may be lowered. On the other hand, if the dry type has a low water content, the hollow fiber membrane module can be reduced in weight, and the transportation cost and safety can be improved. Moreover, in the hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membrane is substantially dry, the bubble removal property during use is improved. From the above, the moisture content of the present hollow fiber membrane is preferably 25% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 4% by mass or less.

ここで、本発明における含水率とは、中空糸膜モジュールの質量(a)、中空糸膜を絶乾状態まで乾燥した後の中空糸膜モジュールの質量(b)、絶乾状態における中空糸膜の質量(c)を測定し、含水率(質量%)=100×(a−b)/cで算出される。   Here, the moisture content in the present invention is the mass (a) of the hollow fiber membrane module, the mass (b) of the hollow fiber membrane module after the hollow fiber membrane is dried to the absolutely dry state, and the hollow fiber membrane in the absolutely dry state. The mass (c) is measured, and the moisture content (% by mass) = 100 × (ab) / c is calculated.

また、中空糸膜束の状態で測定する場合は、乾燥する前の中空糸束の質量(d)、絶乾状態の中空糸膜束の質量(e)を測定し、含水率(質量%)=100×(d−e)/eで算出される。いずれの場合も測定値は小数点第2位を四捨五入した値を用いる。   Moreover, when measuring in the state of a hollow fiber membrane bundle, the mass (d) of the hollow fiber bundle before drying and the mass (e) of the hollow fiber membrane bundle in an absolutely dry state are measured, and the moisture content (mass%). = 100 × (d−e) / e In either case, the measured value is rounded off to the first decimal place.

中空糸膜を乾燥させる方法としては、中空糸膜モジュール内に圧空や窒素などの気体を流入させて乾燥させる方法、マイクロ波を照射して乾燥させる方法や、減圧乾燥などの方法が挙げられる。   Examples of the method for drying the hollow fiber membrane include a method in which a gas such as compressed air or nitrogen is allowed to flow into the hollow fiber membrane module, a method in which the hollow fiber membrane is dried by irradiation with microwaves, and a method in which drying is performed under reduced pressure.

次に、中空糸膜の製造方法について説明する。中空糸膜は、分離性能に寄与する機能層と膜の機械的強度に寄与する支持層からなる非対称構造の膜が、透水性および分離性能の面から好ましい。   Next, the manufacturing method of a hollow fiber membrane is demonstrated. The hollow fiber membrane is preferably a membrane having an asymmetric structure composed of a functional layer contributing to separation performance and a support layer contributing to mechanical strength of the membrane from the viewpoint of water permeability and separation performance.

このような中空糸膜は、二重管口金のスリット部から疎水性高分子およびその良溶媒、貧溶媒および疎水性ユニットを含有しない親水性高分子を含む製膜原液を、円管部から芯液を吐出し、乾式部を通過させた後に凝固浴で凝固させることによって製造することが好ましい。   Such a hollow fiber membrane is formed by feeding a membrane-forming stock solution containing a hydrophobic polymer and its good solvent, a poor solvent and a hydrophilic polymer containing no hydrophobic unit from the slit portion of the double tube cap from the circular tube portion. It is preferable to produce by discharging the liquid and allowing it to pass through a dry part and then solidify in a coagulation bath.

ここで、良溶媒とは、製膜原液において疎水性高分子を溶解する溶媒のことである。特に限定はしないが、ポリスルホン系高分子を用いる場合は、その溶解性から、N,N−ジメチルアセトアミドが好適に用いられる。一方、貧溶媒とは、製膜温度において、疎水性高分子を溶解しない溶媒のことである。特に限定はしないが、水が好適に用いられる。   Here, the good solvent is a solvent that dissolves the hydrophobic polymer in the film-forming stock solution. Although there is no particular limitation, when a polysulfone polymer is used, N, N-dimethylacetamide is preferably used because of its solubility. On the other hand, the poor solvent is a solvent that does not dissolve the hydrophobic polymer at the film forming temperature. Although it does not specifically limit, water is used suitably.

製膜原液中の疎水性高分子の濃度を高くすることで、中空糸膜の機械的強度を高めることができる。一方で、疎水性高分子の濃度が高すぎると、溶解性の低下や製膜原液の粘度増加による吐出不良などが生じる。また、製膜原液中の疎水性高分子の濃度によって、得られる中空糸膜の透水性および分画分子量を調整することができる。疎水性高分子の濃度を高くすると、中空糸膜内表面の密度が上がるため、透水性および分画分子量は低下する。以上のことから、製膜原液中の疎水性高分子の濃度は14質量%以上が好ましく、一方で24質量%以下が好ましい。   By increasing the concentration of the hydrophobic polymer in the membrane forming stock solution, the mechanical strength of the hollow fiber membrane can be increased. On the other hand, if the concentration of the hydrophobic polymer is too high, a poor solubility or a discharge failure due to an increase in the viscosity of the film-forming stock solution may occur. Moreover, the water permeability and fractional molecular weight of the resulting hollow fiber membrane can be adjusted by the concentration of the hydrophobic polymer in the membrane-forming stock solution. When the concentration of the hydrophobic polymer is increased, the density of the inner surface of the hollow fiber membrane is increased, so that the water permeability and the molecular weight cut off are decreased. In view of the above, the concentration of the hydrophobic polymer in the film-forming stock solution is preferably 14% by mass or more, and more preferably 24% by mass or less.

製膜原液中に配合された疎水性ユニットを有しない親水性高分子は、造孔剤として働き、得られる中空糸膜の透水性の向上や親水性の向上が期待できる。また、親水性高分子の配合により製膜原液の粘度の調整を行うことが可能であり、中空糸膜の強度低下の要因となるマクロボイドの生成を抑制することが可能である。ただし、製膜原液中の親水性高分子の配合量が多すぎると、製膜原液の粘度増加による溶解性の低下や吐出不良が起こる場合がある。また、中空糸膜中に多量の親水性高分子が残存することで、透過抵抗の増大による透水性の低下などが起こる恐れがある。上記親水性高分子の製膜原液への最適な添加量は、その種類や目的の性能によって異なるが、1質量%以上が好ましく、一方で15質量%以下が好ましい。かかる製膜原液に添加される親水性高分子としては、特に限定はしないが、疎水性高分子としてポリスルホン系樹脂を用いる場合、相溶性が高いことからポリビニルピロリドンが好適に用いられる。また、親水性高分子は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   The hydrophilic polymer having no hydrophobic unit blended in the membrane-forming stock solution functions as a pore-forming agent, and can be expected to improve the water permeability and hydrophilicity of the resulting hollow fiber membrane. Moreover, it is possible to adjust the viscosity of the membrane-forming stock solution by blending a hydrophilic polymer, and it is possible to suppress the formation of macrovoids that cause a decrease in the strength of the hollow fiber membrane. However, if the blending amount of the hydrophilic polymer in the film-forming stock solution is too large, a decrease in solubility or a discharge failure may occur due to an increase in the viscosity of the film-forming stock solution. Moreover, when a large amount of hydrophilic polymer remains in the hollow fiber membrane, there is a risk that water permeability may be lowered due to an increase in permeation resistance. The optimum amount of the hydrophilic polymer added to the stock solution is preferably 1% by mass or more, and more preferably 15% by mass or less, depending on the type and target performance. The hydrophilic polymer added to the film-forming stock solution is not particularly limited, but when a polysulfone resin is used as the hydrophobic polymer, polyvinyl pyrrolidone is preferably used because of high compatibility. Moreover, a hydrophilic polymer may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.

さらに、中空糸膜の透水性を向上させるためには、比較的低分子量の親水性高分子を用いることで造孔作用が強まるため好適である。一方で、低分子量の親水性高分子を用いた場合、中空糸膜からの溶出が起こりやすくなる。   Furthermore, in order to improve the water permeability of the hollow fiber membrane, it is preferable to use a hydrophilic polymer having a relatively low molecular weight because the pore forming action is enhanced. On the other hand, when a low molecular weight hydrophilic polymer is used, elution from the hollow fiber membrane is likely to occur.

製膜原液を得るために高分子を溶解する際は、高温で溶解することが溶解性向上のために好ましいが、熱による高分子の変性や溶媒の蒸発による組成変化の懸念がある。そのため、溶解温度は、30℃以上、120℃以下が好ましい。ただし、疎水性高分子および添加剤の種類によってこれらの最適範囲は異なることがある。   When the polymer is dissolved in order to obtain a film-forming stock solution, it is preferable to dissolve at a high temperature in order to improve the solubility, but there is a concern that the polymer may be modified by heat or the composition may be changed by evaporation of the solvent. Therefore, the melting temperature is preferably 30 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. However, these optimum ranges may differ depending on the type of hydrophobic polymer and additive.

中空糸製膜時に用いる芯液は良溶媒と貧溶媒の混合液が好ましく、その比率によって中空糸膜の透水性および分画分子量を調整することができる。貧溶媒としては、特に限定しないが、水が好適に用いられる。良溶媒としては、特に限定しないが、N,N−ジメチルアセトアミドが好適に用いられる。   The core solution used for hollow fiber membrane formation is preferably a mixed solution of a good solvent and a poor solvent, and the water permeability and fractional molecular weight of the hollow fiber membrane can be adjusted by the ratio. Although it does not specifically limit as a poor solvent, Water is used suitably. Although it does not specifically limit as a good solvent, N, N- dimethylacetamide is used suitably.

製膜原液と芯液が接触することで、貧溶媒の作用によって製膜原液の相分離が誘起され、凝固が進行する。芯液における貧溶媒比率を高くし過ぎると、膜の透水性および分画分子量が低下する。一方で、貧溶媒比率が低すぎると、液体のまま滴下されることになるため、中空糸膜を得ることができない。芯液における適正な両者の比率は、良溶媒と貧溶媒の種類によって異なるが、貧溶媒が芯液中10質量%以上であることが好ましく、一方で80質量%以下であることが好ましい。   When the membrane-forming stock solution and the core solution are in contact with each other, phase separation of the membrane-forming stock solution is induced by the action of the poor solvent, and solidification proceeds. When the ratio of the poor solvent in the core liquid is too high, the water permeability and the molecular weight cut off of the membrane are lowered. On the other hand, when the ratio of the poor solvent is too low, the hollow fiber membrane cannot be obtained because it is dropped as a liquid. The appropriate ratio between the two in the core liquid varies depending on the types of the good solvent and the poor solvent, but the poor solvent is preferably 10% by mass or more in the core liquid, and more preferably 80% by mass or less.

また、芯液における良溶媒の濃度が低いと、内表面の凝固が促進され、中空糸膜の性能が低下する恐れがある。一方、芯液における良溶媒の濃度が高いと、内表面の凝固が抑制され、紡糸性が低下しかねない。そのため、芯液中の良溶媒の濃度は40質量%以上が好ましく、さらに好ましくは50質量%以上であり、一方、良溶媒の濃度は90質量%以下が好ましく、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは70%以下である。   Moreover, when the density | concentration of the good solvent in a core liquid is low, coagulation | solidification of an inner surface is accelerated | stimulated and there exists a possibility that the performance of a hollow fiber membrane may fall. On the other hand, when the concentration of the good solvent in the core liquid is high, solidification of the inner surface is suppressed, and spinnability may be reduced. Therefore, the concentration of the good solvent in the core liquid is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, while the concentration of the good solvent is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. More preferably, it is 70% or less.

吐出時の二重管口金の温度は、製膜原液の粘度および相分離挙動ならびに芯液の製膜原液への拡散速度に影響を与え得る。一般的に、二重管口金の温度が高い程、得られる中空糸膜の透水性と分画分子量は大きくなる。ただし、二重管口金の温度が高過ぎると製膜原液の粘度の低下や凝固性の低下によって、吐出が不安定となるため紡糸性が低下する。一方で、二重管口金の温度が低いと、結露によって二重管口金に水分が付着することがある。そのため、二重管口金の温度は20℃以上が好ましく、一方で90℃以下が好ましい。   The temperature of the double tube cap at the time of discharge can affect the viscosity and phase separation behavior of the film-forming stock solution and the diffusion rate of the core liquid into the film-forming stock solution. Generally, the higher the temperature of the double tube cap, the greater the water permeability and the molecular weight cut off of the resulting hollow fiber membrane. However, if the temperature of the double tube cap is too high, the spinnability is lowered because the discharge becomes unstable due to a decrease in the viscosity of the film-forming stock solution and a decrease in the coagulation property. On the other hand, if the temperature of the double tube cap is low, moisture may adhere to the double tube cap due to condensation. Therefore, the temperature of the double tube cap is preferably 20 ° C. or higher, while 90 ° C. or lower is preferable.

製膜原液は、二重管口金から吐出された後、乾式部を通過して、凝固浴に浸漬され、凝固される。乾式部では、製膜原液の外表面が空気と接触することで、空気中の水分を取り込み、これが貧溶媒となるため、製膜原液の相分離が進行する。そのため、乾式部の露点を制御することで、得られる中空糸膜外表面の開孔率を調整することができる。乾式部の露点が低いと相分離が充分に進行しないことがあり、外表面の開孔率が低下し、中空糸膜の摩擦が大きくなって紡糸性が悪化し得る。一方で、乾式部の露点が高過ぎると、外表面が凝固するため開孔率が低下することがある。乾式部の露点は60℃以下が好ましく、一方で10℃以上が好ましい。   After the film-forming stock solution is discharged from the double tube cap, it passes through the dry part, is immersed in a coagulation bath, and is coagulated. In the dry section, the outer surface of the membrane-forming stock solution comes into contact with air, so that moisture in the air is taken in and becomes a poor solvent, so that phase separation of the membrane-forming stock solution proceeds. Therefore, by controlling the dew point of the dry part, it is possible to adjust the open area ratio of the outer surface of the obtained hollow fiber membrane. When the dew point of the dry part is low, phase separation may not proceed sufficiently, the outer surface open area ratio decreases, the friction of the hollow fiber membrane increases, and the spinnability may deteriorate. On the other hand, if the dew point of the dry part is too high, the outer surface may solidify and the aperture ratio may decrease. The dew point of the dry part is preferably 60 ° C. or lower, while 10 ° C. or higher is preferable.

乾式長が短すぎると製膜原液の相分離が十分に進行する前に凝固してしまい、透水性能や分画性能が低下する。乾式長は50mm以上が好ましく、さらに好ましくは100mm以上である。一方、乾式長が長すぎると糸揺れなどによって紡糸安定性が低下しかねないため、600mm以下が好ましい。   If the dry length is too short, the film-forming stock solution is solidified before the phase separation sufficiently proceeds, and the water permeation performance and fractionation performance deteriorate. The dry length is preferably 50 mm or more, and more preferably 100 mm or more. On the other hand, if the dry length is too long, the spinning stability may decrease due to yarn swinging or the like, so 600 mm or less is preferable.

凝固浴は貧溶媒を主成分としており、必要に応じて良溶媒が添加される。貧溶媒としては水が好適に用いられる。製膜原液が凝固浴に入ることで、凝固浴中の多量の貧溶媒によって製膜原液は凝固し、膜構造が固定化される。凝固浴の温度を高くする程、凝固が抑制されるため、透水性と分画分子量は大きくなる。   The coagulation bath contains a poor solvent as a main component, and a good solvent is added as necessary. Water is preferably used as the poor solvent. When the film-forming stock solution enters the coagulation bath, the film-forming stock solution is solidified by a large amount of poor solvent in the coagulation bath, and the film structure is fixed. As the temperature of the coagulation bath is increased, coagulation is suppressed, so that the water permeability and the molecular weight cut off are increased.

凝固浴で凝固させることによって得られた中空糸膜は、溶媒や原液に由来する余剰の親水性高分子を含んでいるため、水洗が必要である。   The hollow fiber membrane obtained by coagulation in a coagulation bath contains excess hydrophilic polymer derived from a solvent or stock solution, and therefore needs to be washed with water.

製膜時の水洗が不充分だと、中空糸膜モジュールを使用する前の洗浄が煩雑になり、また溶出物の処理液への流入が問題になり得る。水洗温度を上げることで水洗効率が上がることから、水洗の温度は、50℃以上が好ましい。   If washing with water at the time of film formation is insufficient, the washing before using the hollow fiber membrane module becomes complicated, and inflow of the eluate into the processing solution may become a problem. Since the washing efficiency increases by raising the washing temperature, the washing temperature is preferably 50 ° C. or higher.

中空糸膜の膜厚は、薄くなるほど境膜物質移動係数を低減できるために中空糸膜の物質除去性能は向上する。一方で、膜厚が薄すぎると糸切れや乾燥つぶれが発生しやすく、製造上問題となる可能性がある。中空糸膜のつぶれ易さは、中空糸膜の膜厚と内径に相関がある。そのため、中空糸膜の膜厚は20μm以上が好ましく、さらには25μm以上が好ましい。一方、50μm以下、さらには45μm以下が好ましい。中空糸膜の内径は80μm以上が好ましく、より好ましくは100μm以上、さらに好ましくは120μm以上であり、一方、250μm以下が好ましく、より好ましくは200μm以下、さらに好ましくは160μmである。   As the film thickness of the hollow fiber membrane becomes thinner, the material removal performance of the hollow fiber membrane is improved because the membrane mass transfer coefficient can be reduced. On the other hand, if the film thickness is too thin, yarn breakage and dry crushing are likely to occur, which may cause problems in production. The ease of collapsing the hollow fiber membrane correlates with the film thickness and the inner diameter of the hollow fiber membrane. Therefore, the thickness of the hollow fiber membrane is preferably 20 μm or more, and more preferably 25 μm or more. On the other hand, it is preferably 50 μm or less, more preferably 45 μm or less. The inner diameter of the hollow fiber membrane is preferably 80 μm or more, more preferably 100 μm or more, further preferably 120 μm or more, while 250 μm or less is preferable, more preferably 200 μm or less, and still more preferably 160 μm.

上記中空糸膜内径とは、ランダムに選別した16本の中空糸膜の膜厚をマイクロウォッチャーの1000倍レンズ(VH−Z100;株式会社KEYENCE)でそれぞれ測定して平均値aを求め、以下の式より算出した値をいう。なお、中空糸膜外径とは、ランダムに選別した16本の中空糸膜の外径をレーザー変位計(例えば、LS5040T;株式会社KEYENCE)でそれぞれ測定して求めた平均値をいう。
中空糸膜内径(μm)=中空糸膜外径−2×膜厚
このようにして得られた中空糸膜をケースに内蔵して中空糸膜モジュールを得る。中空糸膜をケースに内蔵する方法としては、特に限定されないが、一例を示すと次の通りである。まず、中空糸膜を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、筒状のケースに入れる。その後、両端に仮のキャップをし、中空糸膜両端部にポッティング剤を入れる。このとき遠心機でモジュールを回転させながらポッティング剤を入れる方法は、ポッティング剤が均一に充填できるため好ましい方法である。ポッティング剤が固化した後、中空糸膜の両端が開口するように両端部を切断する。ケースの両端にヘッダーを取り付け、ヘッダーおよびケースのノズル部分に栓をすることで中空糸膜モジュールを得る。
The hollow fiber membrane inner diameter is obtained by measuring the film thickness of 16 randomly selected hollow fiber membranes with a 1000 × lens (VH-Z100; KEYENCE, Inc.) of a microwatcher to obtain an average value a, The value calculated from the equation. The hollow fiber membrane outer diameter means an average value obtained by measuring the outer diameters of 16 randomly selected hollow fiber membranes with a laser displacement meter (for example, LS5040T; KEYENCE Inc.).
Hollow fiber membrane inner diameter (μm) = hollow fiber membrane outer diameter−2 × film thickness A hollow fiber membrane module is obtained by incorporating the hollow fiber membrane thus obtained in a case. The method of incorporating the hollow fiber membrane in the case is not particularly limited, but an example is as follows. First, the hollow fiber membrane is cut into a required length, bundled in the required number, and then put into a cylindrical case. Then, a temporary cap is put on both ends, and a potting agent is put on both ends of the hollow fiber membrane. At this time, the method of putting the potting agent while rotating the module with a centrifuge is a preferable method because the potting agent can be filled uniformly. After the potting agent is solidified, both ends are cut so that both ends of the hollow fiber membrane are open. A hollow fiber membrane module is obtained by attaching headers to both ends of the case and plugging the header and the nozzle part of the case.

中空糸膜の透水性としては、100ml/hr/mmHg/m以上が好ましく、より好ましくは200ml/hr/mmHg/m以上、さらに好ましくは300ml/hr/mmHg/m以上である。また、人工腎臓用途の場合、透水性が高すぎると残血などの現象が見られることがあるので、2000ml/hr/mmHg/m以下が好ましく、さらに好ましくは1500ml/hr/mmHg/m以下である。 The water permeability of the hollow fiber membrane is preferably 100 ml / hr / mmHg / m 2 or more, more preferably 200 ml / hr / mmHg / m 2 or more, and further preferably 300 ml / hr / mmHg / m 2 or more. In the case of artificial kidney use, if water permeability is too high, a phenomenon such as residual blood may be observed. Therefore, it is preferably 2000 ml / hr / mmHg / m 2 or less, more preferably 1500 ml / hr / mmHg / m 2. It is as follows.

人工腎臓などの血液浄化用途の中空糸膜モジュールは滅菌することが必要であり、残留毒性の少なさや簡便さの点から、放射線滅菌法が多用されている。本発明においては、ドライタイプの中空糸膜モジュールを得ることを目的としているため、モジュールに内蔵された中空糸膜の質量に対する含水率を25質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは4質量%以下とした状態で放射線照射を行う。使用する放射線としては、α線、β線、γ線、X線、紫外線、電子線などが用いられる。中でも残留毒性の少なさや簡便さの点から、γ線や電子線が好適に用いられる。また、中空糸内表面に取り込まれたエステル基含有高分子は放射線の照射によって膜素材と架橋を起こすことで固定化でき、溶出物の低減にも繋がるため、放射線を照射することが好ましい。放射線の照射線量が低いと滅菌効果が低くなる、一方、照射線量が高いとエステル基含有高分子や膜素材などの分解が起き、血液適合性が低下する。そのため、照射線量は15kGy以上が好ましく、100kGy以下が好ましい。   Hollow fiber membrane modules for blood purification applications such as artificial kidneys need to be sterilized, and radiation sterilization methods are frequently used from the viewpoint of low residual toxicity and simplicity. In the present invention, since it aims at obtaining a dry type hollow fiber membrane module, the moisture content with respect to the mass of the hollow fiber membrane built in the module is 25 mass% or less, preferably 10 mass% or less, more preferably Irradiation is performed in a state of 4% by mass or less. As radiation to be used, α rays, β rays, γ rays, X rays, ultraviolet rays, electron beams, and the like are used. Among them, γ rays and electron beams are preferably used from the viewpoint of little residual toxicity and simplicity. In addition, the ester group-containing polymer incorporated in the inner surface of the hollow fiber can be fixed by causing cross-linking with the membrane material by irradiation with radiation, and also leads to reduction of the eluate. Therefore, irradiation with radiation is preferable. If the radiation dose is low, the sterilization effect is low. On the other hand, if the radiation dose is high, degradation of the ester group-containing polymer or membrane material occurs and blood compatibility is lowered. Therefore, the irradiation dose is preferably 15 kGy or more, and preferably 100 kGy or less.

放射線を照射する際に、中空糸膜周辺の酸素濃度が高い場合、放射線の照射によって酸素ラジカルが生じやすく、中空糸膜の含水率が低い状態では、膜の劣化や溶出物の増加を招く恐れがある。放射線は、中空糸膜周辺の雰囲気の酸素濃度が1%以下の条件で照射されることが好ましく、より好ましくは0.5%以下、さらには0.2%以下、特に好ましくは0.1%以下である。酸素濃度の測定方法は実施例にて後述する。   When irradiating with radiation, if the oxygen concentration around the hollow fiber membrane is high, oxygen radicals are likely to be generated by radiation irradiation, and if the water content of the hollow fiber membrane is low, the membrane may deteriorate or increase the amount of eluate. There is. Radiation is preferably irradiated under the condition that the oxygen concentration in the atmosphere around the hollow fiber membrane is 1% or less, more preferably 0.5% or less, further 0.2% or less, and particularly preferably 0.1%. It is as follows. A method for measuring the oxygen concentration will be described later in Examples.

特許文献1では、生体適合性の観点から、γ線照射時にある程度の酸素濃度があることが好ましいとしているが、本発明では、機能層表面にエステル基を有するため、γ線照射時の酸素濃度が低い状態でも高い生体適合性を維持することが可能となることを見出した。   In Patent Document 1, from the viewpoint of biocompatibility, it is preferable to have a certain amount of oxygen concentration at the time of γ-ray irradiation. However, in the present invention, since the functional layer surface has an ester group, the oxygen concentration at the time of γ-ray irradiation. It was found that high biocompatibility can be maintained even in a low state.

中空糸膜モジュール内の酸素濃度を低下させる方法としては、中空糸膜モジュール内に不活性ガスを流入させる方法や、脱酸素剤を用いる方法が挙げられる。しかし、脱酸素剤を用いる方法では、脱酸素剤のコストがかかり、かつ、中空糸膜の包装容器として酸素透過性の低いものを使用しなければならない。そのため、不活性ガスを充填する方法が好適である。不活性ガスを流入した後、中空糸膜モジュールのすべての注入口を密栓する、もしくは不活性ガスを流入した酸素透過性の低い包装容器に中空糸膜モジュールを入れて密封することで、中空糸膜周辺の雰囲気を不活性ガスとして、低酸素濃度状態にすることができる。   Examples of a method for reducing the oxygen concentration in the hollow fiber membrane module include a method of flowing an inert gas into the hollow fiber membrane module and a method using an oxygen scavenger. However, in the method using an oxygen scavenger, the cost of the oxygen scavenger is high, and a hollow fiber membrane packaging container having a low oxygen permeability must be used. Therefore, a method of filling with an inert gas is preferable. After inflowing the inert gas, all the inlets of the hollow fiber membrane module are tightly plugged, or the hollow fiber membrane module is sealed in a packaging container with low oxygen permeability into the inert gas. The atmosphere around the film can be brought into a low oxygen concentration state using an inert gas.

また、中空糸膜周辺および包装容器内の湿度が高すぎる場合、結露や、低温下での凍結の原因となり、性能の低下などに繋がる恐れがある。そのため、中空糸膜周辺および包装容器内の25℃における相対湿度は、80%Rh未満が好ましく、より好ましくは60%Rh、さらには40Rh%未満であることが好ましい。ここでいう相対湿度とは室温における水蒸気分圧(p)と室温における飽和水蒸気圧(P)を用いて、相対湿度(%Rh)=100×p/Pの式で表される。   In addition, when the humidity around the hollow fiber membrane and in the packaging container is too high, it may cause condensation or freezing at low temperatures, which may lead to performance degradation. Therefore, the relative humidity at 25 ° C. around the hollow fiber membrane and in the packaging container is preferably less than 80% Rh, more preferably 60% Rh, and further preferably less than 40 Rh%. Here, the relative humidity is expressed by the formula of relative humidity (% Rh) = 100 × p / P using the partial pressure of water vapor (p) at room temperature and the saturated water vapor pressure (P) at room temperature.

本発明では、中空糸膜機能層表面にエステル基を有するため、相対湿度が低い条件下においても放射線照射時に膜素材との架橋反応が起こりやすいと考えられ、結果として溶出物量の溶出が抑制されると考えられる。   In the present invention, since it has an ester group on the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane, it is considered that a cross-linking reaction with the membrane material is likely to occur at the time of irradiation even under a low relative humidity condition, and as a result, the elution of the amount of the eluate is suppressed. It is thought.

中空糸膜モジュールから溶出する高分子量体の量が多いと、透析などの血液浄化用途に用いる際、血液中へ溶出物が混入し、副作用や合併症の原因となる恐れがある。そのため、溶出する高分子量体の量は、1.0mg/m以下が好ましく、より好ましくは0.75mg/m、さらには0.5mg/m以下が好ましく、最も好ましくは0mg/mである。しかし、0.1mg/m未満を達成できない場合もある。 If the amount of the high molecular weight substance eluted from the hollow fiber membrane module is large, when used for blood purification such as dialysis, the eluate may be mixed into the blood and cause side effects and complications. Therefore, the amount of the high molecular weight substance to be eluted is preferably 1.0 mg / m 2 or less, more preferably 0.75 mg / m 2 , further preferably 0.5 mg / m 2 or less, most preferably 0 mg / m 2. It is. However, in some cases, less than 0.1 mg / m 2 cannot be achieved.

本発明において、中空糸膜モジュール内部を4時間循環した水中に含まれる溶出物の量を中空糸膜モジュールの溶出物量とする。ここで、4時間循環した水とは、中空糸膜モジュールの中空糸膜内表面側の流路に37℃に加温した超純水を100mL/minで7分間通液し、ついで同様に中空糸膜外表面側の流路に500mL/minで5分間通液し、再度、中空糸膜内表面流路に100mL/minで3分通液し洗浄を行ったあと、中空糸膜内表面側に37℃に加温した4Lの超純水を200mL/minで4時間循環させながら通液し、4時間循環後の水を採取したもののことである。この4時間循環した水を100倍に濃縮した液体を測定サンプルとして、ゲルろ過クロマトグラフィーなどを用いて、水中に溶出した溶出物を測定することができる。本発明における溶出物量(mg/m)は下記によって算出される。
測定方法の詳細は実施例にて後述するとおりである。このようにして求めた4時間循環後の水4L中の親水性高分子量(mg)を、測定した中空糸膜モジュールに充填された中空糸膜の内表面面積の合計値(m)で割った値を、本発明における溶出物量(mg/m)とした。計算値は小数点第3位を四捨五入した値を用いる。
溶出物量(mg/m)=4L中の親水性高分子量(mg)/中空糸膜の内表面面積の合計値(m
中空糸膜の内表面面積の合計値は下記式で求められる。
中空糸膜の内表面面積の合計値(m)=π×中空糸膜内径(m)×有効長(m)×糸本数(本)
ここで、有効長とは、中空糸膜モジュールに充填された中空糸膜においてポッティング材が付着していない部分を言う。
In the present invention, the amount of eluate contained in the water circulated through the hollow fiber membrane module for 4 hours is defined as the amount of eluate in the hollow fiber membrane module. Here, the water circulated for 4 hours means that ultrapure water heated to 37 ° C. was passed through the flow path on the inner surface side of the hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane module for 7 minutes at 100 mL / min, and then hollowed in the same manner. After passing through the flow path on the outer surface side of the yarn membrane at 500 mL / min for 5 minutes, again passing through the flow channel at the inner surface of the hollow fiber membrane for 3 minutes at 100 mL / min, and washing, the inner surface side of the hollow fiber membrane 4 L of ultrapure water heated to 37 ° C. was circulated at 200 mL / min for 4 hours while collecting water after circulation for 4 hours. The eluate eluted in water can be measured using gel filtration chromatography or the like using a liquid obtained by concentrating the water circulated for 4 hours 100 times as a measurement sample. The amount of eluate (mg / m 2 ) in the present invention is calculated as follows.
Details of the measuring method are as described later in the examples. The hydrophilic high molecular weight (mg) in 4 L of water after 4 hours of circulation obtained in this way was divided by the total value (m 2 ) of the inner surface area of the hollow fiber membrane packed in the measured hollow fiber membrane module. The value was defined as the amount of eluate (mg / m 2 ) in the present invention. The calculated value is rounded off to the second decimal place.
Elution amount (mg / m 2 ) = Hydrophilic high molecular weight in 4 L (mg) / Total value of inner surface area of hollow fiber membrane (m 2 )
The total value of the inner surface area of the hollow fiber membrane is obtained by the following formula.
Total value of the inner surface area of the hollow fiber membrane (m 2 ) = π × hollow fiber membrane inner diameter (m) × effective length (m) × number of yarns (number)
Here, the effective length refers to a portion where the potting material is not attached to the hollow fiber membrane filled in the hollow fiber membrane module.

また、中空糸膜からの有機物の溶出物量の別の指標として、中空糸膜モジュールの初期洗浄液の過マンガン酸カリウムの消費量を用いることができる。ここでいう初期洗浄液とは中空糸膜の内側に流量100mL/minで超純水を流したときに、中空糸膜モジュールが水で満たされて、流出した最初の25mLの洗浄液からサンプリングされた水のことをいう。この初期洗浄液中に含まれる溶出物の測定は、初期洗浄液10mLに2.0×10−3mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液を20mL、10体積%の硫酸を1mLおよび沸騰石を加え3分間煮沸する。その後、混合物を室温まで冷却する。そこに10質量%ヨウ化カリウム水溶液1mLを加え、室温でよく攪拌した後10分間放置し、1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定を行う。溶液の色が淡黄色となった時点で1質量%デンプン水溶液を0.5mL加え、室温でよく撹拌する。その後、溶液の色が透明になるまでさらにチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定を行う。中空糸膜モジュールを通していない超純水の滴定に要した1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液量と初期洗浄液の滴定に要した1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液量の差を溶出物量の指標とした。上記の4時間循環液の測定による溶出物量の指標が、中空糸膜モジュールの使用時における溶出物の量を表しているのに対して、初期洗浄液の測定による溶出物量の指標は、中空糸膜モジュールの初期状態の溶出物の量を表している。 Further, as another indicator of the amount of organic matter eluted from the hollow fiber membrane, the consumption of potassium permanganate in the initial cleaning liquid of the hollow fiber membrane module can be used. The initial cleaning liquid here refers to water sampled from the first 25 mL of cleaning liquid that has flowed out when the hollow fiber membrane module is filled with water when ultrapure water is allowed to flow inside the hollow fiber membrane at a flow rate of 100 mL / min. I mean. The eluate contained in the initial cleaning solution was measured by adding 20 mL of a 2.0 × 10 −3 mol / L potassium permanganate aqueous solution to 1 mL of the initial cleaning solution and adding 1 mL of 10 vol% sulfuric acid and boiling stone for 3 minutes. Boil. The mixture is then cooled to room temperature. 1 mL of 10 mass% potassium iodide aqueous solution is added there, and after stirring well at room temperature, it is left to stand for 10 minutes and titrates with 1.0 * 10 <-2 > mol / L sodium thiosulfate aqueous solution. When the color of the solution becomes light yellow, add 0.5 mL of 1% by weight starch aqueous solution and stir well at room temperature. Thereafter, titration is further performed with an aqueous sodium thiosulfate solution until the color of the solution becomes transparent. 1.0 × 10 -2 mol / L sodium thiosulfate required for the hollow fiber membrane 1.0 × 10 -2 mol / L aqueous solution of sodium thiosulfate quantity used in ultra pure water titration non through modules and titration of the initial washing liquid The difference in the amount of the aqueous solution was used as an index of the amount of the eluate. The index of the amount of eluate obtained by measuring the circulating fluid for 4 hours represents the amount of the eluate when the hollow fiber membrane module is used. It represents the amount of eluate in the initial state of the module.

例えば、中空糸膜モジュールが人工腎臓として血液透析で使用される場合、過マンガン酸カリウムの消費量は少ないことが好ましい。透析型人工腎臓承認基準における回路の溶出物試験は、初期洗浄液10mlを用いて2.0x10−3mol/L過マンガン酸カリウム水溶液で滴定を実施することとなっており、滴定時の過マンガン酸カリウム水溶液の消費量が1ml以下となることが同基準により定められている。同基準は回路の溶出物試験であり、透析器の承認基準より厳しい基準であるため、中空糸膜モジュールが同基準をクリアすることは本発明において必要ではないが、初期洗浄液の過マンガン酸カリウムの消費量は膜面積1m当たり3mL以下、より好ましくは2mL以下、さらには1mL以下であることが好ましい。 For example, when the hollow fiber membrane module is used as an artificial kidney in hemodialysis, it is preferable that the amount of potassium permanganate consumed is small. The eluate test of the circuit in the dialysis-type artificial kidney approval standard is to perform titration with 2.0 × 10 −3 mol / L potassium permanganate aqueous solution using 10 ml of the initial washing solution, and permanganic acid at the time of titration The same standard stipulates that the consumption of aqueous potassium solution is 1 ml or less. Since this standard is a circuit eluate test and is a stricter standard than the dialyzer approval standard, it is not necessary in the present invention for the hollow fiber membrane module to meet the standard, but the initial washing liquid potassium permanganate Is 3 mL or less per 1 m 2 of membrane area, more preferably 2 mL or less, and further preferably 1 mL or less.

(1)X線電子分光法(XPS)測定
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の機能層表面(内側表面)の異なる箇所を3点測定した。測定サンプルは、超純水でリンスした後、室温、0.5Torrにて10時間乾燥させた後、測定に供した。測定装置、条件としては、以下の通り。
(1) X-ray electron spectroscopy (XPS) measurement The hollow fiber membrane was cut into a semi-cylindrical shape with a single blade, and three points on the functional layer surface (inner surface) of the hollow fiber membrane were measured. The measurement sample was rinsed with ultrapure water, dried at room temperature and 0.5 Torr for 10 hours, and then subjected to measurement. Measurement equipment and conditions are as follows.

測定装置: ESCALAB220iXL
励起X線: monochromatic Al Kα1,2 線(1486.6eV)
X線径: 0.15mm
光電子脱出角度: 90 °(試料表面に対する検出器の傾き)
C1sのピークは、主にCHx,C−C,C=C,C−S由来の成分、主にC−O,C−N由来の成分、π−π*サテライト由来の成分、C=O由来の成分、COO由来の成分の5つの成分から構成される。以上の5つ成分にピーク分割を行う。COO由来の成分は、CHxやC−Cのメインピーク(285eV付近)から+4.0〜4.2eVに現れるピークである。この各成分のピーク面積比を、小数点第2位を四捨五入し、算出した。なお、ピーク分割の結果、ピーク面積百分率が0.4%以下であれば、検出限界以下とした。
Measuring device: ESCALAB220iXL
Excitation X-ray: monochromatic Al Kα1,2 line (1486.6 eV)
X-ray diameter: 0.15mm
Photoelectron escape angle: 90 ° (inclination of detector with respect to sample surface)
The C1s peak is mainly derived from CHx, C—C, C═C, C—S, mainly derived from C—O, C—N, π-π * satellite-derived component, C = O derived And five components derived from COO. The peak is divided into the above five components. The COO-derived component is a peak that appears at +4.0 to 4.2 eV from the main peak of CHx and C—C (near 285 eV). The peak area ratio of each component was calculated by rounding off the first decimal place. In addition, if the peak area percentage was 0.4% or less as a result of the peak division, it was set to the detection limit or less.

(2)含水率の測定
洗浄前の中空糸膜モジュールを50℃に設定した減圧乾燥機に入れ、0.5Torrで12時間乾燥させた後、測定した質量を絶乾後中空糸膜モジュール質量(b)とした。また、洗浄工程として、25℃の洗浄液を中空糸膜モジュールの中空糸膜内表面側入口15Aから出口15Bへ500mL/minで1分間通液し、さらに中空糸膜内表面側入口15Aから中空糸膜外表面側ノズル16Aへ膜厚方向に500mL/minで1分間通水した。次に100kPaの圧縮空気で中空糸膜外表面側ノズル16Aから内表面側入口15Aへ充填した液を押し出し、その後中空糸膜内表面側の充填液を15Bから15Aの方向にブローし、中空糸膜のみが湿潤した状態にした後、圧空またはマイクロ波を用いて中空糸膜モジュールを乾燥させた。この状態の中空糸膜モジュールの質量を測定し、絶乾前中空糸膜モジュール質量(a)とした。さらに同様に作成した、別のモジュールを解体して中空糸膜を取り出し、50℃、0.5Torrで12時間減圧乾燥させた後、測定した質量を絶乾時の中空糸膜の質量(c)とした。中空糸膜の含水率は下記の式より算出し、測定値は小数点第2位を四捨五入した値を用いる。
含水率(質量%)=100×(a−b)/c
ここで、a:絶乾前中空糸膜モジュール質量(g)、b:絶乾後中空糸膜モジュール質量(g)、c:絶乾時の中空糸膜質量。
(2) Measurement of moisture content The hollow fiber membrane module before washing was placed in a vacuum dryer set at 50 ° C. and dried at 0.5 Torr for 12 hours. b). Further, as a washing step, a washing liquid at 25 ° C. is passed through the hollow fiber membrane inner surface side inlet 15A from the hollow fiber membrane inner surface side inlet 15A to the outlet 15B for 1 minute at 500 mL / min, and further from the hollow fiber membrane inner surface side inlet 15A to the hollow fiber. Water was passed through the outer membrane surface side nozzle 16A in the film thickness direction at 500 mL / min for 1 minute. Next, the liquid filled into the inner surface side inlet 15A is pushed out from the hollow fiber membrane outer surface side nozzle 16A with compressed air of 100 kPa, and then the filling liquid on the inner surface side of the hollow fiber membrane is blown in the direction from 15B to 15A, After only the membrane was wetted, the hollow fiber membrane module was dried using compressed air or microwave. The mass of the hollow fiber membrane module in this state was measured to obtain the mass (a) of the hollow fiber membrane module before absolute drying. Further, another module prepared in the same manner was disassembled and the hollow fiber membrane was taken out and dried under reduced pressure at 50 ° C. and 0.5 Torr for 12 hours. The measured mass was the mass of the hollow fiber membrane when completely dried (c) It was. The moisture content of the hollow fiber membrane is calculated from the following formula, and the measured value is a value obtained by rounding off the second decimal place.
Moisture content (mass%) = 100 × (ab) / c
Here, a: hollow fiber membrane module mass (g) before absolute drying, b: hollow fiber membrane module mass (g) after absolute drying, c: hollow fiber membrane mass when absolutely dry.

(3)酸素濃度測定
中空糸膜モジュール内に、窒素または所定の酸素濃度に調整した気体を中空糸膜内側と中空糸膜外側から同時に流入し、中空糸膜モジュール内の気体を十分に置換した後、酸素透過性の低い素材で作られたゴム製キャップで中空糸膜モジュールを密閉した。その後、飯島電子工業株式会社製IS−300を用いて、中空糸膜モジュール内の酸素濃度を測定した。中空糸膜モジュールを密栓しない場合は、酸素透過性の低い包装袋を用い、包装袋内を窒素または所定の酸素濃度に調整した気体で置換した後、前記のようにして気体を置換した中空糸膜モジュールを入れ、包装袋を密閉した。その後、包装袋内の酸素濃度を同様に測定した。値は小数点第3位を四捨五入した値を用いた。
(3) Oxygen concentration measurement Nitrogen or a gas adjusted to a predetermined oxygen concentration was simultaneously flowed into the hollow fiber membrane module from the inside of the hollow fiber membrane and the outside of the hollow fiber membrane to sufficiently replace the gas in the hollow fiber membrane module. Thereafter, the hollow fiber membrane module was sealed with a rubber cap made of a material having low oxygen permeability. Thereafter, the oxygen concentration in the hollow fiber membrane module was measured using IS-300 manufactured by Iijima Electronics Co., Ltd. If the hollow fiber membrane module is not tightly sealed, use a packaging bag with low oxygen permeability, replace the inside of the packaging bag with nitrogen or a gas adjusted to a predetermined oxygen concentration, and then replace the gas as described above. The membrane module was placed and the packaging bag was sealed. Thereafter, the oxygen concentration in the packaging bag was measured in the same manner. The value was rounded off to the second decimal place.

(4)溶出物試験
中空糸膜モジュールの中空糸膜内表面側の流路に37℃に加温した超純水を100mL/minで7分間通液し、ついで同様に中空糸膜外表面側の流路に500mL/minで5分間通液し、再度、中空糸膜内表面流路に100mL/minで3分通液を行い、洗浄を実施した。その後、中空糸膜内表面側に37℃に加温した4Lの超純水を200mL/minで4時間循環させながら通液した。4時間循環後の水を採取し、サンプル溶液を得た。得られたサンプル溶液は希薄であるため、凍結乾燥を行い、100倍に濃縮した後、ゲルろ過クロマトグラフィー測定に供した。ゲルろ過クロマトグラフィーは下記の条件で測定を実施した。まず、ポリビニルピロリドン(ISP社製 K90)を濃度を変更して溶解した数種類の水溶液を標準試料として、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いて測定した。標準試料のポリビニルピロリドンのピーク面積と調製した濃度の関係の検量線を作成した。次に、前記サンプル溶液を測定して得られた全てのピーク面積を合計値と前記検量線から、サンプル溶液中の溶出物の濃度を算出した。
(4) Eluate test Ultrapure water heated to 37 ° C was passed through the flow path on the inner surface side of the hollow fiber membrane module for 7 minutes at 100 mL / min, and then the outer surface side of the hollow fiber membrane was similarly used. Then, the solution was passed through the flow channel at 500 mL / min for 5 minutes, and again through the hollow fiber membrane inner surface flow channel at 100 mL / min for 3 minutes to perform washing. Thereafter, 4 L of ultrapure water heated to 37 ° C. was passed through the inner surface of the hollow fiber membrane while circulating at 200 mL / min for 4 hours. The water after circulation for 4 hours was collected to obtain a sample solution. Since the obtained sample solution was dilute, it was freeze-dried, concentrated 100 times, and then subjected to gel filtration chromatography measurement. Gel filtration chromatography was measured under the following conditions. First, several kinds of aqueous solutions in which polyvinylpyrrolidone (K90 manufactured by ISP Co., Ltd.) was dissolved by changing the concentration were used as standard samples and measured using gel filtration chromatography. A calibration curve of the relationship between the peak area of the standard sample polyvinylpyrrolidone and the prepared concentration was prepared. Next, the concentration of the eluate in the sample solution was calculated from the total value of all peak areas obtained by measuring the sample solution and the calibration curve.

続いて、4時間循環後の4Lの超純水中に含有する親水性高分子量を下記式にて算出した。このとき、純水1Lを1kgと近似して計算を行った。計算値は小数点第3位を四捨五入した値を用いた。
4L中の親水性高分子量(mg)=測定サンプル中の親水性高分子濃度(ppm)×4(kg)/100
中空糸膜内表面側面積(m)=π×中空糸膜内径(m)×有効長(m)×糸本数(本)
本発明における有効長とは、中空糸膜モジュールに充填された中空糸膜においてポッティング材が付着していない部分を言う。
溶出物量(mg/m)=4L中の親水性高分子量(mg)/中空糸膜内表面側面積(m
カラム:TSKgel GMPWXL(東ソー社製)
溶媒:0.1mol/L 硝酸リチウム、水/メタノール:50vol/50vol
流速:0.5mL/min
カラム温度:40℃
検出器:示差屈折計 RI−8010(東ソー社製)。
Subsequently, the hydrophilic high molecular weight contained in 4 L of ultrapure water after circulation for 4 hours was calculated by the following formula. At this time, calculation was performed by approximating 1 L of pure water to 1 kg. The calculated value was rounded off to the second decimal place.
Hydrophilic high molecular weight (mg) in 4 L = Hydrophilic high polymer concentration in measurement sample (ppm) × 4 (kg) / 100
Hollow fiber membrane inner surface side area (m 2 ) = π × hollow fiber membrane inner diameter (m) × effective length (m) × number of yarns (pieces)
The effective length in the present invention refers to a portion where the potting material is not attached to the hollow fiber membrane filled in the hollow fiber membrane module.
Elution amount (mg / m 2 ) = Hydrophilic high molecular weight in 4 L (mg) / Inside surface area of hollow fiber membrane (m 2 )
Column: TSKgel GMPWXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Solvent: 0.1 mol / L lithium nitrate, water / methanol: 50 vol / 50 vol
Flow rate: 0.5 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detector: differential refractometer RI-8010 (manufactured by Tosoh Corporation).

(5)顕微ATR法
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、超純水でリンスした後、室温、0.5Torrにて10時間乾燥させ、表面測定用の試料とした。この乾燥中空糸膜の各表面をJASCO社製IRT−3000を用いて顕微ATR法により測定した。測定は視野(アパーチャ)を100μm×100μmとし、測定範囲は3μm×3μmで積算回数を30回、縦横各5点の計25点測定した。得られたスペクトルの波長1549〜1620cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正の部分で囲まれた部分をポリスルホン由来ベンゼン環C=C由来のピーク面積を(ACC)とした。同様に1711〜1759cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分をエステル基由来のピーク面積を(ACOO)とした。
(5) Microscopic ATR method A hollow fiber membrane was cut into a semi-cylindrical shape with a single blade, rinsed with ultrapure water, and then dried at room temperature and 0.5 Torr for 10 hours to obtain a sample for surface measurement. Each surface of the dry hollow fiber membrane was measured by a microscopic ATR method using an IRT-3000 manufactured by JASCO. The measurement was performed with a field of view (aperture) of 100 μm × 100 μm, a measurement range of 3 μm × 3 μm, 30 times of integration, and a total of 25 points of 5 points each in length and width. A reference line was drawn at a wavelength of 1549 to 1620 cm −1 of the obtained spectrum, and a part surrounded by the reference line and the positive part of the spectrum was defined as a peak area derived from the polysulfone-derived benzene ring C═C (A CC ). . Similarly, a reference line was drawn at 1711 to 1759 cm −1 , and the peak area derived from the ester group was defined as (A COO ) in the part surrounded by the reference line and the positive part of the spectrum.

上記操作を同一中空糸の異なる3箇所を測定し、(ACOO)/(ACC)の平均を算出し、小数点第3位を四捨五入した値を用いた。 The above operation was performed at three different locations of the same hollow fiber, the average of (A COO ) / (A CC ) was calculated, and the value rounded to the third decimal place was used.

(6)ヒト血小板付着試験方法
18mmφのポリスチレン製の円形板に両面テープを貼り付け、そこに中空糸膜を固定した。貼り付けた中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を露出させた。中空糸膜内表面に汚れ、キズ、折り目等が存在すると、その部分に血小板が付着するため正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったFalcon(登録商標)チューブ(18mmφ、No.2051)に前記円形板を、中空糸膜を貼り付けた面が、円筒の内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。ヒトの静脈血を採血後、直ちにヘパリンを濃度50U/mLになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を採血後30分以内に前記円筒管内に1.0mL加え、37℃にて1時間振とうさせた。その後、中空糸膜を10mLの生理食塩水で洗浄し、2.5%グルタルアルデヒド生理食塩水を加え、静置し、中空糸膜に付着した血液成分を中空糸膜に固定化させた。1時間以上経過後、20mLの蒸留水にて洗浄した。洗浄した中空糸膜を常温、0.5Torrにて10時間減圧乾燥した。この中空糸膜を走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた。その後、スパッタリングにより、Pt−Pdの薄膜を中空糸表面に形成させて、測定試料とした。この中空糸膜内表面をフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡(日立社製S−800)を用いて、倍率1500倍で観察し、1視野中(4.3×10μm)の付着した血小板数を数えた。中空糸長手方向における中央付近で、異なる10視野での付着した血小板数の平均値を血小板付着数(個/4.3×10μm)とした。1視野で50個/4.3×10μmを超えた場合は、50個としてカウントした。中空糸の長手方向における端の部分は、血液溜まりができやすいため、血小板付着数の計測対象からはずした。
(6) Human platelet adhesion test method A double-sided tape was affixed to an 18 mmφ polystyrene circular plate, and a hollow fiber membrane was fixed thereto. The attached hollow fiber membrane was cut into a semicylindrical shape with a single blade to expose the inner surface of the hollow fiber membrane. If dirt, scratches, folds, or the like are present on the inner surface of the hollow fiber membrane, platelets will adhere to that portion, so that it may not be possible to make a correct evaluation. The circular plate was attached to a Falcon (registered trademark) tube (18 mmφ, No. 2051) cut into a cylindrical shape so that the surface on which the hollow fiber membrane was attached was inside the cylinder, and the gap was filled with parafilm. . The cylindrical tube was washed with physiological saline and then filled with physiological saline. Immediately after collecting human venous blood, heparin was added to a concentration of 50 U / mL. After discarding the physiological saline in the cylindrical tube, 1.0 mL of the blood was added to the cylindrical tube within 30 minutes after blood collection, and shaken at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, the hollow fiber membrane was washed with 10 mL of physiological saline, 2.5% glutaraldehyde physiological saline was added and allowed to stand, and blood components adhering to the hollow fiber membrane were immobilized on the hollow fiber membrane. After 1 hour or more, it was washed with 20 mL of distilled water. The washed hollow fiber membrane was dried under reduced pressure at room temperature and 0.5 Torr for 10 hours. This hollow fiber membrane was attached to a sample stage of a scanning electron microscope with a double-sided tape. Thereafter, a thin film of Pt—Pd was formed on the hollow fiber surface by sputtering to obtain a measurement sample. The inner surface of the hollow fiber membrane was observed with a field emission type scanning electron microscope (S-800 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 1500 times, and platelets adhered in one field of view (4.3 × 10 3 μm 2 ). I counted the number. In the vicinity of the center in the longitudinal direction of the hollow fiber, the average value of the number of adhered platelets in 10 different visual fields was defined as the number of adhered platelets (pieces / 4.3 × 10 3 μm 2 ). When the number exceeded 50 / 4.3 × 10 3 μm 2 in one visual field, it was counted as 50. The end portion of the hollow fiber in the longitudinal direction was easily excluded from the measurement of the number of platelet adhesion because blood pools were easily formed.

(7)過マンガン酸カリウム水溶液による溶出物量の測定
測定中空糸膜モジュールの中空糸内側に初期洗浄液として超純水を流量100mL/minで流し、中空糸膜モジュールが水で満たされて流出した最初の25mLの水をサンプリングした。このサンプルから10mLを取り出し、2.0×10−3mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液を20mL、10体積%の硫酸を1mLおよび沸騰石を加え3分間煮沸した。その後、室温まで冷却し、10質量%ヨウ化カリウム水溶液1mLを加え、室温でよく攪拌した後10分間放置し、1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定した。溶液の色が淡黄色となった時点で1質量%デンプン水溶液を0.5mL加え、室温でよく撹拌した。その後、溶液の色が透明になるまで続けてチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定を行った。中空糸膜モジュールを通していない超純水についても、測定サンプルと同様の滴定を行った。中空糸膜モジュールを通していない超純水の滴定に要した1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液量と初期洗浄液の滴定に要した1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液量の差を溶出物量の指標とした。2回の測定の平均値を算出し、小数点第3位を四捨五入した値を用いた。
(7) Measurement of the amount of eluate with an aqueous potassium permanganate solution Ultrapure water was flowed as an initial washing liquid at a flow rate of 100 mL / min inside the hollow fiber of the measurement hollow fiber membrane module, and the hollow fiber membrane module was filled with water and flowed first. Of 25 mL of water was sampled. 10 mL was taken out from this sample, 20 mL of a 2.0 × 10 −3 mol / L potassium permanganate aqueous solution was added, 1 mL of 10 vol% sulfuric acid and boiling stone were added and boiled for 3 minutes. Then, it cooled to room temperature, added 1 mL of 10 mass% potassium iodide aqueous solution, stirred well at room temperature, left to stand for 10 minutes, and titrated with 1.0 * 10 <-2 > mol / L sodium thiosulfate aqueous solution. When the color of the solution became pale yellow, 0.5 mL of 1% by mass starch aqueous solution was added, and stirred well at room temperature. Thereafter, titration was continued with an aqueous sodium thiosulfate solution until the color of the solution became transparent. For ultrapure water that did not pass through the hollow fiber membrane module, the same titration as in the measurement sample was performed. 1.0 × 10 -2 mol / L sodium thiosulfate required for the hollow fiber membrane 1.0 × 10 -2 mol / L aqueous solution of sodium thiosulfate quantity used in ultra pure water titration non through modules and titration of the initial washing liquid The difference in the amount of the aqueous solution was used as an index of the amount of the eluate. The average value of two measurements was calculated, and the value rounded to the third decimal place was used.

(8)相対湿度の測定
密栓した中空糸膜モジュール内に温湿度計(ヴェイサラ社製、指示計HM141、プローブHMP42)を挿入し、測定を実施した。
(8) Measurement of relative humidity A thermo-hygrometer (manufactured by Vaisala Co., Ltd., indicator HM141, probe HMP42) was inserted into a sealed hollow fiber membrane module, and measurement was performed.

[実施例1]
ポリスルホン(ソルベイ社製“ユーデル(登録商標)”P−3500)16質量%、ポリビニルピロリドン(インターナショナルスペシャルプロダクツ社製;以下ISP社と略す K30)4質量%およびポリビニルピロリドン(ISP社製 K90)を2質量%、N,N−ジメチルアセトアミド77質量%、水1質量%を加熱溶解し、製膜原液とした。N,N−ジメチルアセトアミド63質量%、水37質量%の溶液を芯液とした。
[Example 1]
16% by mass of polysulfone ("Udel (registered trademark)" P-3500 manufactured by Solvay), 4% by mass of polyvinylpyrrolidone (manufactured by International Special Products; hereinafter referred to as ISP K30) and 2% of polyvinylpyrrolidone (K90 manufactured by ISP) Mass%, 77% by mass of N, N-dimethylacetamide, and 1% by mass of water were dissolved by heating to obtain a film-forming stock solution. A solution containing 63% by mass of N, N-dimethylacetamide and 37% by mass of water was used as a core solution.

製膜原液および芯液をそれぞれ温度50℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径0.35mm、内径0.25mmのオリフィス型二重管口金の外側の管より吐出し、芯液を内側の管より吐出した。吐出された製膜原液を、乾式長350mm、温度30℃、露点28℃のドライゾーン雰囲気を通過させた後、水100%、温度40℃の凝固浴に導いて凝固し、さらに60〜75℃で90秒の水洗工程、130℃で2分の乾燥工程、160℃のクリンプ工程を経て中空糸膜を得た。得られた中空糸膜を巻き取り、中空糸膜束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。   The film-forming stock solution and the core solution are respectively sent to the spinneret part at a temperature of 50 ° C., and discharged from the outer pipe of the orifice type double pipe base having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm of the annular slit part. It discharged from the inner tube. The discharged film-forming stock solution is passed through a dry zone atmosphere having a dry length of 350 mm, a temperature of 30 ° C., and a dew point of 28 ° C., and then led to a coagulation bath of 100% water and a temperature of 40 ° C. A hollow fiber membrane was obtained through a 90-second washing step, a drying step at 130 ° C. for 2 minutes, and a crimping step at 160 ° C. The obtained hollow fiber membrane was wound up to obtain a hollow fiber membrane bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm.

中空糸膜の内表面積が1.5mになるように、中空糸膜13をケース11に充填し、かつ中空糸の両端をポッティング材17によりケース端部に固定した。さらに、ポッティング材の端部の一部をカッティングすることで両端の中空糸膜を両面開口させ、ケース両側にヘッダー14A、14Bを取り付け、中空糸膜モジュールを得た。 The hollow fiber membrane 13 was filled in the case 11 so that the inner surface area of the hollow fiber membrane was 1.5 m 2 , and both ends of the hollow fiber were fixed to the case end by the potting material 17. Further, a part of the end portion of the potting material was cut to open both sides of the hollow fiber membrane, and headers 14A and 14B were attached to both sides of the case to obtain a hollow fiber membrane module.

次に洗浄工程として、部分ケン化ポリビニルアルコール(クラレ社製PVA417)0.01質量%の25℃の水溶液を中空糸膜モジュールの被処理液注入口(中空糸膜内表面側入口)15Aから被処理液排出口(中空糸膜内表面側出口)15Bへ500mL/minで1分間通液し、さらに被処理液注入口15Aからノズル(処理液注入口)16Aへ膜厚方向に500mL/minで1分間通水した。次に100kPaの圧縮空気でノズル16Aから被処理液注入口15Aへ充填した液を押し出し、その後中空糸膜内表面側の充填液を15Bから15Aの方向に圧縮空気でブローし、中空糸膜のみが湿潤した状態にした。さらに、中空糸膜内表面側と外表面側を同時に圧縮空気でブローし、中空糸膜を乾燥させた。ここで、洗浄前の中空糸膜モジュールの質量と乾燥後の質量から、前記のように中空糸膜モジュールの含水率を測定した。   Next, as a washing step, a partially saponified polyvinyl alcohol (PVA417 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) of 0.01% by mass of an aqueous solution at 25 ° C. is applied from a treatment liquid inlet (hollow fiber membrane inner surface side inlet) 15A of the hollow fiber membrane module. The treatment liquid discharge port (hollow fiber membrane inner surface side outlet) 15B is passed through at a rate of 500 mL / min for 1 minute, and further from the treatment liquid injection port 15A to the nozzle (treatment liquid injection port) 16A at 500 mL / min in the film thickness direction. Water was passed for 1 minute. Next, the liquid filled into the liquid inlet 15A from the nozzle 16A is pushed out with compressed air of 100 kPa, and then the filling liquid on the inner surface side of the hollow fiber membrane is blown with compressed air in the direction of 15B to 15A, and only the hollow fiber membrane is blown. Was in a wet state. Further, the inner surface side and the outer surface side of the hollow fiber membrane were simultaneously blown with compressed air to dry the hollow fiber membrane. Here, the moisture content of the hollow fiber membrane module was measured as described above from the mass of the hollow fiber membrane module before washing and the mass after drying.

中空糸膜モジュール内部を窒素で置換した後、酸素を透過しないゴム栓でキャップをし、照射線量25kGyのγ線を照射し、中空糸膜モジュール1を得た。得られた中空糸膜モジュールにおける溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。エステル基は中空糸内表面に均一に存在しており、血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。   After the inside of the hollow fiber membrane module was replaced with nitrogen, the hollow fiber membrane module 1 was obtained by capping with a rubber stopper that does not transmit oxygen and irradiating γ rays with an irradiation dose of 25 kGy. The amount of eluate in the obtained hollow fiber membrane module, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet count, and potassium permanganate consumption of the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. The ester group was uniformly present on the inner surface of the hollow fiber, and a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[実施例2]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(5/5)ランダム共重合体(BASF社製“Luviskol”(登録商標) VA55I)0.01質量%の25℃の水溶液とした以外は実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール2を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に、血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 2]
Example 1 except that a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (5/5) random copolymer (“Luviscol” (registered trademark) VA55I, manufactured by BASF) was used as a cleaning liquid used in the cleaning step, and an aqueous solution of 0.01% by mass at 25 ° C. A hollow fiber membrane module 2 was obtained by performing the same experiment as described above. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet adhesion number, consumption of potassium permanganate in the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[実施例3]
洗浄液の温度を50℃にした以外は、実施例2と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール2を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例2と同様に、血小板付着数が少なく、溶出物がさらに少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 3]
A hollow fiber membrane module 2 was obtained by performing the same experiment as in Example 2 except that the temperature of the cleaning liquid was 50 ° C. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet adhesion number, consumption of potassium permanganate in the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 2, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a further reduced amount of the eluate was obtained.

[実施例4]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(7/3)ランダム共重合体(BASF社製“Luviskol”(登録商標) VA73)0.01質量%の50℃の水溶液とした以外は実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール4を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に、血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 4]
Example 1 except that a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (7/3) random copolymer (“Luviskol” (registered trademark) VA73, manufactured by BASF) was used as a cleaning liquid used in the cleaning step, and a 0.01% by mass aqueous solution at 50 ° C. The same experiment was performed to obtain a hollow fiber membrane module 4. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet adhesion number, consumption of potassium permanganate in the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[実施例5]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64)0.01質量%の25℃の水溶液を使用した以外は実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール5を得た。得られた中空糸膜モジュールにおける溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。エステル基は中空糸内表面に均一に存在しており、血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 5]
Example except that vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) random copolymer (“KOLLIDON” (registered trademark) VA64 manufactured by BASF) 0.01% by mass aqueous solution at 25 ° C. was used as the cleaning liquid used in the cleaning process. The same experiment as 1 was performed to obtain a hollow fiber membrane module 5. The amount of eluate in the obtained hollow fiber membrane module, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet count, and potassium permanganate consumption of the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. The ester group was uniformly present on the inner surface of the hollow fiber, and a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[実施例6]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64)0.02質量%の25℃の水溶液を使用した以外は、実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール6を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に、血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 6]
Except for using 0.02% by mass of 25 ° C. aqueous solution of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) random copolymer (BASF “KOLLIDON” (registered trademark) VA64) as the cleaning liquid used in the cleaning process. The same experiment as in Example 1 was performed to obtain a hollow fiber membrane module 6. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet adhesion number, consumption of potassium permanganate in the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[実施例7]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64)0.01質量%の80℃の水溶液を使用し、中空糸膜モジュール内の酸素濃度を1%に調整してγ線を照射した以外は実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール7を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 7]
As the cleaning liquid used in the cleaning process, a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) random copolymer (BASF "KOLLIDON" (registered trademark) VA64) of 0.01% by mass aqueous solution at 80 ° C is used, and a hollow fiber membrane A hollow fiber membrane module 7 was obtained by performing the same experiment as in Example 1 except that the concentration of oxygen in the module was adjusted to 1% and γ rays were applied. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet adhesion number, consumption of potassium permanganate in the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[実施例8]
γ線照射時の中空糸膜の含水率を20質量%とした以外は、実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール8を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。また、洗浄時の泡抜け性にも問題は無かった。
[Example 8]
A hollow fiber membrane module 8 was obtained by performing the same experiment as in Example 1 except that the moisture content of the hollow fiber membrane during γ-ray irradiation was 20% by mass. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, microscopic ATR, platelet adhesion number, consumption of potassium permanganate in the initial washing solution were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained. In addition, there was no problem with the bubble removal property during washing.

[実施例9]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64)0.01質量%の60℃の水溶液を使用した以外は実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール9を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出において、中空糸膜からの量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数、初期洗浄液の過マンガン酸カリウム消費量を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
[Example 9]
Example except that vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) random copolymer (BASF “KOLLIDON” (registered trademark) VA64) 0.01 mass% aqueous solution at 60 ° C. was used as the cleaning liquid used in the cleaning process. The same experiment as 1 was performed to obtain a hollow fiber membrane module 9. In the obtained hollow fiber membrane module, in the elution from the hollow fiber membrane, the amount from the hollow fiber membrane, the XPS on the inner surface of the hollow fiber membrane, the microscopic ATR, the platelet adhesion number, the consumption amount of potassium permanganate in the initial washing liquid It was measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, a hollow fiber membrane module with a small number of platelets attached and a small amount of eluate was obtained.

[比較例1]
中空糸膜モジュール内の酸素濃度を2.5%に調整してγ線を照射した以外は、実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール10を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に血小板付着数は少なかったが、酸素濃度が高いため、溶出した高分子量体量が増加していた。
[Comparative Example 1]
A hollow fiber membrane module 10 was obtained by performing the same experiment as in Example 1 except that the oxygen concentration in the hollow fiber membrane module was adjusted to 2.5% and γ rays were irradiated. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, and XPS, microscopic ATR, and platelet adhesion number on the inner surface of the hollow fiber membrane were measured. The results are shown in Table 1. As in Example 1, the platelet adhesion number was small, but the amount of high molecular weight eluted was increased due to the high oxygen concentration.

[比較例2]
洗浄工程に用いる洗浄液として80℃の水を使用した以外は、実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール11を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数を測定した。結果を表1に示す。機能層表面にエステル基が存在しないため、血小板付着数が多く、また、溶出物の量も多かった。
[Comparative Example 2]
A hollow fiber membrane module 11 was obtained by performing the same experiment as in Example 1 except that 80 ° C. water was used as the cleaning liquid used in the cleaning process. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, and XPS, microscopic ATR, and platelet adhesion number on the inner surface of the hollow fiber membrane were measured. The results are shown in Table 1. Since there was no ester group on the surface of the functional layer, the number of platelets adhered was large and the amount of eluate was also large.

[比較例3]
洗浄工程に用いる洗浄液としてビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64)0.001質量%の25℃の水溶液を使用した以外は、実施例1と同様の実験を行い、中空糸膜モジュール12を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数を測定した。結果を表1に示す。実施例1と同様に、血小板付着数が少なかった。しかし、表面に存在するエステル基量が少ないことに関連してか、溶出物の量は多かった。
[Comparative Example 3]
Except using 0.001 mass% 25 degreeC aqueous solution of a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) random copolymer (BASF "KOLLIDON" (registered trademark) VA64) as a cleaning liquid used in the cleaning process. The same experiment as in Example 1 was performed to obtain a hollow fiber membrane module 12. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, and XPS, microscopic ATR, and platelet adhesion number on the inner surface of the hollow fiber membrane were measured. The results are shown in Table 1. Similar to Example 1, the platelet adhesion number was small. However, the amount of the eluate was large in connection with the small amount of ester groups present on the surface.

[参考例]
特開2011−78974の実施例3に記載の方法で、中空糸膜モジュール13を得た。得られた中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜からの溶出物量、および中空糸膜内表面におけるXPS、顕微ATR、血小板付着数を測定した。結果を表1に示す。表面のエステル基量は少ないが、γ線照射時の中空糸膜の含水率が高いため、溶出物量を抑制することができている。
[Reference example]
The hollow fiber membrane module 13 was obtained by the method described in Example 3 of JP2011-78974. In the obtained hollow fiber membrane module, the amount of eluate from the hollow fiber membrane, and XPS, microscopic ATR, and platelet adhesion number on the inner surface of the hollow fiber membrane were measured. The results are shown in Table 1. Although the amount of ester groups on the surface is small, since the water content of the hollow fiber membrane during γ-ray irradiation is high, the amount of eluate can be suppressed.

Figure 0006558063
Figure 0006558063

11 筒状のケース
13 中空糸膜
14A ヘッダー
14B ヘッダー
15A 被処理液注入口(中空糸膜内側入口)
15B 被処理液排出口(中空糸膜内側出口)
16A ノズル(処理液注入口)
16B ノズル(処理液排出口)
17 ポッティング材
11 Cylindrical Case 13 Hollow Fiber Membrane 14A Header 14B Header 15A Processed Liquid Inlet (Hollow Fiber Membrane Inner Entrance)
15B Processed liquid outlet (hollow fiber membrane outlet)
16A nozzle (treatment liquid inlet)
16B nozzle (treatment liquid outlet)
17 Potting material

Claims (7)

中空糸膜を内蔵した中空糸膜モジュールを製造する方法であって、
前記中空糸膜が、疎水性高分子からなる基材に疎水性ユニットを有しない親水性高分子が配合されたものであり、
前記疎水性高分子は、ポリスルホン系高分子であり、
以下の(A)および(B)の条件を満たし
(A) X線電子分光法で測定したとき、前記中空糸膜の機能層表面におけるエステル基由来の炭素ピークの面積百分率が1〜10(原子数%)以下であり、前記エステル基由来の炭素ピークは、機能層表面に導入されたエステル基含有高分子中のエステル基に由来するものであること、
(B) 37℃の超純水を200mL/minで4時間循環したとき、前記中空糸膜から溶出する溶出物量が1.0mg/m以下であること、
さらに、
前記エステル基含有高分子を0.002質量%以上0.05質量%以下含む洗浄液で前記中空糸膜を洗浄する工程と、
前記中空糸膜をモジュールに内蔵させ、前記中空糸膜の周辺の雰囲気の酸素濃度が0.02〜1%となり、かつ、前記中空糸膜の質量に対する含水率が0〜25質量%となる条件下で、前記中空糸膜に放射線を照射する工程と、
を有する、中空糸膜モジュールの製造方法。
A method for producing a hollow fiber membrane module incorporating a hollow fiber membrane,
The hollow fiber membrane is a mixture of a hydrophilic polymer not having a hydrophobic unit in a base material made of a hydrophobic polymer,
The hydrophobic polymer is a polysulfone polymer,
Satisfy the following conditions (A) and (B) ,
(A) when measured by X-ray photoelectron spectroscopy, the area percentage of carbon peak derived from an ester group in the functional layer surface of the hollow fiber membrane 10 (atomic%) or less, the carbon derived from the ester group The peak is derived from an ester group in the ester group-containing polymer introduced on the functional layer surface,
(B) When the 37 ° C. of ultrapure water was circulated for 4 hours at 200 mL / min, that eluted amount eluted from the hollow fiber membrane is 1.0 mg / m 2 or less,
further,
Washing the hollow fiber membrane with a washing liquid containing 0.002% by mass or more and 0.05% by mass or less of the ester group-containing polymer;
The condition that the hollow fiber membrane is built in the module, the oxygen concentration in the atmosphere around the hollow fiber membrane is 0.02 to 1%, and the water content with respect to the mass of the hollow fiber membrane is 0 to 25% by mass under a step of irradiating radiation to the hollow fiber membrane,
That having a method of manufacturing a hollow fiber membrane module.
前記雰囲気、不活性ガスである、請求項1に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 The method for producing a hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the atmosphere is an inert gas. 前記疎水性ユニットを有しない親水性高分子が、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールおよびポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも一つである、請求項1または2に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 The method for producing a hollow fiber membrane module according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilic polymer having no hydrophobic unit is at least one selected from polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, and polyvinyl alcohol. 前記エステル基含有高分子、疎水性ユニットと親水性ユニットとの共重合体である、請求項1〜のいずれか記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3 , wherein the ester group-containing polymer is a copolymer of a hydrophobic unit and a hydrophilic unit. 前記エステル基含有高分子、カルボン酸ビニルエステル、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを含む、請求項1〜のいずれか記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 The ester group-containing polymer, carboxylic acid vinyl esters, acrylic acid esters or methacrylic acid esters, the production method of the hollow fiber membrane module according to any of claims 1-4. 前記エステル基含有高分子、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体である、請求項1〜のいずれか記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 5 , wherein the ester group-containing polymer is a copolymer of vinyl acetate and vinyl pyrrolidone. 前記放射線、前記中空糸膜モジュールのすべての注入口を密栓した状態または前記中空糸膜モジュールを包装袋内に密封した状態で照射される、請求項1〜のいずれか記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 Said radiation, the irradiated hollow fiber membranes sealed state or the hollow fiber membrane module all inlet module while sealed in the packaging bag, the hollow fiber according to any one of claims 1 to 6 Membrane module manufacturing method.
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