JPH111554A - ポリヒドロキシエーテル樹脂およびその合成方法およびポリヒドロキシエーテル膜およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、還元粘度が０．６(dl/g)以上で、
機械的物性に優れ、表面張力が低く、また、水に対する
接触角よりも血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触
角の方が大きく、かつ水に対する接触角が９０゜以上で
あるという特異性を有するポリヒドロキシエーテル樹脂
とその合成方法を提供することを目的とする。また本発
明は、血漿リークを抑制し、しかも十分なガス透過性能
を有する開心術に用いるポリヒドロキシエーテル膜を提
供することを目的とする。 【解決手段】 ポリヒドロキシエーテル樹脂およびポリ
ヒドロキシエーテル膜であって、該ポリヒドロキシエー
テル樹脂０．５ｇにＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを加
えて溶解し１００ｍｌとした溶液の２５℃における還元
粘度が０．６(dl/g)以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリヒドロキシエ
ーテル樹脂およびその合成方法およびポリヒドロキシエ
ーテル膜およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の医療技術の進歩により重度の心臓
疾患の治療方法として、冠動脈のバイパス手術をはじめ
心臓移植などが可能となっているが、このような高度な
開心術には極めて長い手術時間を要する。また術後にお
いては、人工心肺装置から離脱するまで体外循環は長期
におよぶ。

【０００３】現在開心術に用いる市販の人工肺には、シ
リコン均質膜または多孔質膜が用いられている。シリコ
ン均質膜は、ガス分子が膜に溶解、拡散することでガス
交換が行われるためガス透過量が極めて小さく、特に炭
酸ガス透過性能が不十分である。また、シリコン均質膜
よりガス透過能が高い、ポリトリメチルシリルプロピン
均質膜や、ガス分離膜に用いられているフッ素化ポリイ
ミドを用いた非多孔質膜も、人工肺膜としてはガス透過
量が不十分である。一方、多孔質人工肺膜では、数１０
０Å〜２０００Å程度の細孔を通してガス交換が行われ
るためガス透過量は大きい。

【０００４】しかし、長期の体外循環の間に、人工肺膜
の細孔内への血漿蛋白の吸着が起こり、細孔壁の親水化
が起こる。そのため、血漿リークが生じ、ガス交換能が
低下したり人工肺膜の交換が必要となり、患者に対する
負担が増大し治癒が遅れ、人工心肺装置からの離脱が困
難となる。

【０００５】前述のような血漿リークが生じる原因に
は、膜素材の血漿に対する接触角に深い関係がある。以
下に示すように細孔を毛細管に見立てると、血漿に対す
る接触角が９０゜以上であれば、細孔壁との間に働く表
面張力Ｆは、血漿の侵入を抑制する方向に作用する。

【０００６】

【数１】

【０００７】そしてこれまで、血漿リークを抑制するた
め種々の膜材料が試みられてきた。

【０００８】例えば、疎水性の高い材料としてポリプロ
ピレン（ＰＰ，特開昭54-160098号）、ポリテトラフロ
ロエチレン（ＰＴＦＥ，特開昭60-53153号）およびポリ
（４−メチルペンテン−１）（ＰＭＰ，特開平1-10427
号）等の疎水性材料を用いた多孔質人工肺膜が検討され
たが、これらの素材を用いても、細孔径が数１００Å以
上の多孔質膜では細孔より小さい血漿蛋白が細孔内へ侵
入してしまうため、長期間の体外循環においては血漿リ
ークの回避が不可能であった。

【０００９】細孔径が数１００Å以下の非対称非多孔質
膜（以下非対称膜）からなる、分画分子量が１万〜５万
程度の限外濾過膜は、血漿蛋白であるアルブミンやγ−
グロブリンを透過しないため、血漿リークを抑制するこ
とが可能であると考えられる。前記のＰＰ、ＰＴＦＥ、
ＰＭＰ、さらにシリコーン樹脂は、いずれも一般の有機
溶媒に溶解しないため、限外濾過膜と同じ構造を有する
非対称膜を得ることは困難である。

【００１０】有機溶媒に溶解しかつ疎水性の高い材料と
してポリスルホンが挙げられる。ポリスルホンをN-メチ
ル-2-ピロリドン(ＮＭＰ)やN,N-ジメチルアセトアミド
(ＤＭＡｃ)などの極性溶媒に溶解し、適当な添加剤を加
えて調製した溶液を、湿式製膜法あるいは乾湿式製膜法
により膜表面に緻密層を持ち、内部が多孔質構造である
非対称膜が得られる。この膜は限外ろ過膜あるいは血液
透析膜、血漿濃縮膜などの医療用途で、既に実用化され
ている。

【００１１】このポリスルホン非対称膜を用いた人工肺
として、高いガス透過性能を有するポリスルホン非対称
膜（特開昭61-119272号など）も提案された。しかしポ
リスルホン膜は水に対する接触角が９０゜以下であるた
め水の侵入を抑制することができない。そのため限外濾
過によって血漿から高分子量の成分が除去された水が細
孔を閉塞し、人工肺のガス交換能が低下するおそれがあ
った。

【００１２】このように、血漿リークの問題を解決する
ため、膜素材には疎水性が高く、接触角が血漿より大き
い材料が、そして細孔内に血漿蛋白が侵入出来ないレベ
ルの孔径を有する非対称膜が求められていた。また、人
工心肺装置に限らず、血液透析装置や輸血または採血装
置においても、治療効果を保つために血液凝固の防止や
補体の活性化を抑制した血液回路が必須となっている。

【００１３】一方、ジフェノールとエピハロヒドリンか
ら得られるポリヒドロキシエーテル樹脂（フェノキシ樹
脂）は古くから数多くの研究され、熱可塑性樹脂として
実用化されてからすでに３０年以上が経過している。

【００１４】例えばビスフェノールＡとエピクロロヒド
リンからフェノキシ樹脂を合成する方法として、Carpen
terがUSP2,602,075で提示した方法を始め、Wynstraが提
案したエタノール中での合成（USP3,305,528）およびＤ
ＭＳＯ中での合成(USP3,277,051)、Roicki(例えばMaklo
mol. Chem. 179,1661(1978)、または181, 985(1980))の
文献などが挙げられる。

【００１５】また機械物性等を改良するためにジフェノ
ールとしてメチレンビスフェノール、エチリデンビスフ
ェノール、ジヒドロキシフェニルスルホンなどのフェノ
キシ樹脂の合成方法も報告されている。

【００１６】ジフェノールのうち、フッ素を含む2,2-(4
-ヒドロキシフェニル)ヘキサフロロイソプロピリデン
（以下ビスフェノールＡＦ）は、ジグリシジルエーテル
(Polymer letters, 3, 1021(1965))の報告がある。この
ビスフェノールＡＦのジグリシジルエーテルからなるエ
ポキシ硬化体は、２つのトリフロロメチル基によってガ
ラス転移温度(Ｔｇ)の向上と表面張力の低下が報告され
ている（公開特許昭61-44969）。

【００１７】しかし重合度が２０以下の低分子量のポリ
ヒドロキシエーテル樹脂(例えばEP0212319A2)について
は報告されているが、高分子量のポリヒドロキシエーテ
ル樹脂は報告されていない。これは電子吸引性の高いト
リフロロメチル基によってフェノール水酸基の酸性度が
大きくなり、その結果エピクロロヒドリンへの求核反応
性が低下し、高分子量のポリマーが得られないためであ
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、還
元粘度が０．６(dl/g)以上で、機械的物性に優れ、表面
張力が低く、また、水に対する接触角よりも血漿あるい
はタンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ水
に対する接触角が９０゜以上であるという特異性を有す
るポリヒドロキシエーテル樹脂およびその合成方法を提
供することを目的とする。

【００１９】また本発明は、血漿リークを抑制し、しか
も十分なガス透過性能を有するポリヒドロキシエーテル
膜およびその製造方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の手段によ
って解決される。

【００２１】（１） 式（１）で表される不溶不融のゲ
ルを含まないポリヒドロキシエーテル樹脂であって、式
（１）

【化１３】 前記ポリヒドロキシエーテル樹脂は、式（２）で表され
るＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２）

【化１４】 残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいず
れかであり、式（３）

【化１５】 かつ、前記ポリヒドロキシエーテル樹脂０．５ｇにN,N-
ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶
液の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上である
ことを特徴とするポリヒドロキシエーテル樹脂

【００２２】（２） 前記ポリヒドロキシエーテル樹脂
の前記残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のう
ちのいずれかであることを特徴とする（１）記載のポリ
ヒドロキシエーテル樹脂 式（４）

【化１６】

【００２３】（３） 水に対する接触角よりも血漿ある
いはタンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ
水に対する接触角が９０゜以上であることを特徴とする
（１）および（２）記載のポリヒドロキシエーテル樹脂

【００２４】（４） 非プロトン性極性溶媒に、式
（５）で表される群のうちのいずれかの構造を有するビ
スフェノール類を少なくとも１種類以上と、エピハロヒ
ドリンとを加え反応させることを特徴とするポリヒドロ
キシエーテル樹脂の合成方法 式（５）

【化１７】

【００２５】（５） 前記非プロトン性極性溶媒に、前
記式（５）で表される群のうちのいずれかの構造を有す
るビスフェノール類を少なくとも１種類以上と、前記ビ
スフェノール類に対するモル比が０．９５〜１．０５の
エピハロヒドリンと、前記ビスフェノール類に対して等
モル以上の水酸化ナトリウム水溶液とを加え、室温以上
かつ前記非プロトン性極性溶媒の沸点以下の反応温度で
均一に攪拌することを特徴とする（４）記載のポリヒド
ロキシエーテル樹脂の合成方法

【００２６】（６） 前記非プロトン性極性溶媒がジメ
チルスルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、N-メチルピロリドン、N,N-
ジメチルホルムアミド、スルホランのうちのいずれかま
たはこれらの混合溶媒であることを特徴とする（４）お
よび（５）記載のポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方
法

【００２７】（７） 式（１）で表されるポリヒドロキ
シエーテル膜であって、式（１）

【化１８】 前記ポリヒドロキシエーテル膜は、式（２）で表される
Ｒ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２）

【化１９】 残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいず
れかであり、式（３）

【化２０】 かつ、前記ポリヒドロキシエーテル膜０．５ｇにN,N-ジ
メチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液
の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上であるこ
とを特徴とするポリヒドロキシエーテル膜

【００２８】（８） 前記ポリヒドロキシエーテル膜の
前記残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうち
のいずれかであることを特徴とする（１）記載のポリヒ
ドロキシエーテル膜 式（４）

【化２１】

【００２９】（９）式（１）で表される不溶不融のゲル
を含まないポリヒドロキシエーテル樹脂と、ジメチルス
ルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-
ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、ＴＨＦ、アセ
トン、スルホランのうちのいずれかまたはこれらの混合
溶媒と、第３成分としての水、塩、低分子量化合物もし
くは高分子量化合物を加えて溶解し調製した溶液を用い
て、乾湿式または湿式製膜法により製造することを特徴
とするポリヒドロキシエーテル膜の製造方法 式（１）

【化２２】 但し、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol
％であり、式（２）

【化２３】 残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいず
れか式（３）

【化２４】

【００３０】（１０）前記塩、低分子量化合物もしくは
高分子量化合物が、NaCl、LiCl、CaCl₂、MgCl₂、Mg(ClO
₄)₂、LiClO₄、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、グリセリン、尿素、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドのうちの
いずれかまたはこれらの混合物であり、これらの第３成
分が製膜溶液中の５wt％〜５０wt％であることを特徴と
する（９）記載のポリヒドロキシエーテル膜の製造方法

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳しく説明する。

【００３２】本発明における還元粘度は、ポリヒドロキ
シエーテル樹脂０．５ｇにN,N-ジメチルアセトアミドを
加えて溶解し１００mlとした溶液を、２５℃の恒温装置
（クールニクスサーキュレーターCTR-22WSおよびCTE-22
WS、ヤマト科学（株）社製）を付した水槽中に入れ、ウ
ベローデ粘度計（柴田科学器械工業（株）社製、１〜5c
St測定用）を用いて測定し、次式よりηとして求めた。

【００３３】

【数２】

【００３４】まず、本発明のポリヒドロキシエーテル樹
脂について説明する。

【００３５】本発明のポリヒドロキシエーテル樹脂の還
元粘度は０．６(dl/g)以上であることが好ましく、還元
粘度が０．６以上のポリマーは強度も大きく強靱であ
る。還元粘度が０．６に満たないポリマーは、硬くて脆
く形状を維持することが困難である。

【００３６】また式（２）の構造を導入することによっ
て、従来のビスフェノールＡからなるポリヒドロキシエ
ーテル樹脂に比べ、Ｔｇを向上させることと、表面張力
を低くすることが可能である。低い表面張力を有しつ
つ、機械的物性、熱的性質、有機溶媒に対する溶解性等
の改良、あるいは経済的理由により式（２）をＲ基とし
て有する2,2-ビス（4-ヒドロキシフェニル）ヘキサフロ
ロプロパン(以下ビスフェノールＡＦ)以外に、式（３）
の群のビスフェノール類のうちいずれかを用いても良
い。好ましくは工業的に安定して供給される式（４）の
群の廉価なビスフェノールＡあるいは2,2-ビス（4-ヒド
ロキシ-3,5-ジメチルフェニル）プロパン、テトラブロ
モビスフェノールＡ、4,4-ビフェノール、1,1-ビス(4-
ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキ
シフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチ
ルフェニル)スルホンのうちいずれかを用いるのが良
い。

【００３７】またこれらのポリヒドロキシエーテル樹脂
は血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角が水より
も大きいという特異性を有する。ここで接触角が大きい
ということは、材料の表面張力が低いことを示してい
る。さらに表面張力を低くし、水に対する接触角も９０
゜以上にするには式（２）の成分を少なくとも２０mol%
以上導入する必要がある。

【００３８】還元粘度の高いポリヒドロキシエーテル樹
脂を合成するために用いる溶媒は、出発物質および生成
するポリマーを溶解ししかも極性が高くフェノール性水
酸基の求核反応を促進することが望ましい。そのような
溶媒として、非プロトン性極性溶媒である、ジメチルス
ルホキシド(ＤＭＳＯ)、ＤＭＡｃ、N,N-ジメチルホルム
アミド(ＤＭＦ)、N-メチル-2-ピロリドン(ＮＭＰ)、ス
ルホラン、ジオキサン、ＴＨＦあるいはそれらのうち２
つ以上から選ばれる混合溶媒が挙げられる。そのうちＤ
ＭＳＯ、ＤＭＡｃは安価で沸点が高く水溶性で反応溶液
が均一に攪拌でき、しかも塩基によって分解されない溶
媒として好ましい。さらに好ましくはＤＭＳＯとＤＭＡ
ｃの混合溶媒であり、ＤＭＡｃ単独で用いるよりも求核
反応を促進し高粘度のポリヒドロキシエーテル樹脂が得
られる。またこの混合溶媒はＤＭＳＯ単独で用いるより
も反応溶液の粘度が低いために均一に攪拌することが容
易である。

【００３９】ここで均一に撹拌するということは、容器
内で反応のバラツキ、溶液の滞留、ポリマーの付着によ
る固化、一部過熱によるゲル化などがない状態を指す。

【００４０】重合反応は、所定量のビスフェノール類と
エピハロヒドリンおよびＮａＯＨ水溶液を加え加熱攪拌
することが挙げられる。エピハロヒドリンの中でも廉価
なエピクロロヒドリン(ＥＰＣ)が好ましい。

【００４１】この時還元粘度が０．６以上であるポリマ
ーを得るためには、ビスフェノール類とエピクロロヒド
リンのモル比は、０．９５〜１．０５が好ましく、より
好ましくは０．９８〜１．０２さらに好ましくは１．０
０である。

【００４２】水酸化ナトリウムの量はビスフェノール類
に対して、等モル以上であれば重合は進行するが、より
好ましくは水酸化ナトリウムとビスフェノール類の比が
１．０２〜１．１０が好ましく、より好ましくは１．０
４〜１．０８である。ＮａＯＨとビスフェノールＡＦの
モル比がこれ以下では高い還元粘度を有するポリヒドロ
キシエーテル樹脂が得られず、またそれ以上では副反応
がおこり架橋が生じたり逆に還元粘度が低下する。

【００４３】また、反応温度は、常圧下で溶媒の沸点以
下、室温以上であれば任意に設定することが可能である
が、実用上溶液が均一に攪拌可能で、かつ副反応や着色
を抑制し短時間で重合を完結するためには、好ましくは
５０℃〜１５０℃より好ましくは７０℃から１３０℃で
ある。これ以下の温度では反応の進行が遅く重合が進行
すると還元粘度が高くなり攪拌が困難となる。また温度
が１５０℃以上では副反応が起こりやすく反応の進行の
障害となったり、ポリマーが着色したりする。

【００４４】次に、本発明のポリヒドロキシエーテル膜
について説明する。

【００４５】限外濾過膜型の非対称膜を得るためには、
ポリマーを有機溶媒に溶解し該ポリマー溶液を賦形化し
たのち非溶媒からなる凝固液に浸せきする、いわゆる湿
式または乾湿式製膜が必須である。式（１）で表される
ポリヒドロキシエーテル樹脂を、ＤＭＳＯ、ＤＭＡｃな
どの極性有機溶媒に溶解し、湿式または乾湿式製膜法に
より非対称膜が得られる。ここで述べる非対称膜とは、
膜面に垂直な方向にわたって緻密な層と多孔性の層に分
かれている膜を指し、限外ろ過膜や逆浸透膜などはこの
タイプのものが多い。一方対称膜は膜面に垂直な方向に
わたって構造的異方性が認められない膜であり、シリコ
ーン樹脂からなる均質膜やポリオレフィンからなる多孔
性膜などを指す。

【００４６】本発明の接触角の測定方法は以下の通りで
ある。乾燥した湿式平膜をスライドガラスに貼り付け、
接触角測定装置（エルマ社製）の水平な試料台に載せ
て、その凝固溶媒と接触した側の膜表面にシリンジで液
約３μｌを静かに滴下し３０秒以内に液滴の両端の値を
読みとる。この操作を５回行い測定した平均値を接触角
とした。

【００４７】この材料からなる限外ろ過膜タイプの非対
称膜は、血漿あるいは血漿から蛋白を除いた水が細孔内
部への侵入を抑制することが可能である。また機械的物
性、熱的性質、有機溶媒に対する溶解性等の改良、ある
いは経済的理由、ビスフェノールＡＦ以外の式（３）で
表される構造を有する各種ビスフェノール類のうち１種
類以上と共重合するのもよい 。好ましくは、工業的に
安定して供給される廉価なビスフェノールＡあるいは2,
2-ビス（4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル）プロパ
ン、テトラブロモビスフェノールＡ、4,4-ビフェノー
ル、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、
ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロ
キシ-3,5-ジメチルフェニル)スルホンのうち少なくとも
1つ以上から選ばれる。

【００４８】この時ビスフェノールＡＦは、２０mol%以
上含有することが必須であり、２０mol%含まれれば水に
対する接触角が９０°以上でしかも血漿に対する接触角
が水よりも大きく血漿リークを抑制することが可能であ
る。

【００４９】本発明の材料から非対称膜を製造する方法
としては、蒸発法、浸漬法など湿式製膜法であればいず
れの方法も用いることができる。製膜に用いるポリマー
溶液は、ポリヒドロキシエーテル樹脂と溶媒および第３
成分である添加剤を撹拌し均一に溶解したところで濾過
と脱泡操作を行う。この時溶媒として、ポリマーを溶解
しかつ工業的に供給される、ジメチルスルホキシド、N,
N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N,N
-ジメチルホルムアミド、ＴＨＦ、アセトン、スルホラ
ンまたはそれらのうち１つ以上の混合溶媒が好ましい。

【００５０】また、第３成分として用いられる化合物と
して任意量の水、塩、低分子量有機化合物もしくは高分
子量化合物から選ばれ、好ましくはNaCl、LiCl、CaC
l₂、MgCl₂、Mg(ClO₄)₂、LiClO₄、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、グリセリン、尿素、
ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリル
アミドまたはそれらのうち1つ以上の混合物、より好ま
しくは洗浄が容易で廉価で毒性の低く水溶性であるプロ
ピレングリコールが挙げられる。

【００５１】また、添加剤の量は任意であるが、紡糸性
やガス透過性能あるいは経済性などから５wt%〜５０wt%
が好ましい。これ以下だと膜構造の制御が困難であり、
またこれ以上だとポリマーが析出し製膜が困難である。

【００５２】次に、本発明における製膜方法を簡単に説
明する。

【００５３】湿式平膜は、図１に示すようにガラス板上
に製膜溶液を垂らし、ガラス棒でキャストし直ちに凝固
溶媒に浸せきして凝固させる。凝固が完了したら十分洗
浄して乾燥させて膜を得た。

【００５４】中空糸膜は、図２に示す装置を用いて二重
管ノズルからポリマー溶液と内部液を同時に押し出して
凝固溶媒中で凝固させて巻き取り装置で巻き上げ、洗浄
乾燥後中空糸膜を得た。

【００５５】また膜の構造は緻密層を有する非対称膜で
あることが好ましく、ポリオレフィン多孔質膜よりも細
孔を小さくでき、血漿リークの耐久性と十分なガス透過
性能を得ることが可能と考えられる。膜の構造を確認す
るために凍結乾燥法により試料を作製し、白金蒸着後走
査型電子顕微鏡JSM840(日本電子（株）製で膜の断面と
表面を観察した。

【００５６】また人工肺膜として十分なガス透過性能
は、実用上６０ml/min・m²・mmHg以上であれば良い。こ
こで述べるガス透過性能は以下の方法で測定した。湿式
平膜は乾燥した膜を円形の打ち抜き刃で切り取り図３に
示すような限外濾過膜の透過性能測定装置(ADVANTEC社
製、UHP-43)に取り付け、気体を流してそのときの圧力
と透過量からガス透過性能を求めた。また中空糸膜は、
図４に示す装置に取り付け、同様にして気体の流量とそ
のときのからガス透過性能を求めた。

【００５７】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されな
い。

【００５８】（ポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方
法）

【００５９】（１）モーター、テフロン製攪拌翼を付し
た１００ml三つ口フラスコに、ビスフェノール類５０mm
ol、エピクロロヒドリン５０mmolおよび所定量の溶媒を
加え、窒素気流下で攪拌し均一に溶解した。次に計算量
のＮａＯＨ溶液をシリンジで正確に滴下し、そのまま７
０℃のオイルバスに移し２０時間攪拌を続けた。

【００６０】（２）加熱を止めて、所定量の溶媒と１Ｎ
ＨＣｌ水溶液を加え残余のＮａＯＨを中和した。その
まま室温まで冷却すると、透明で粘度の低い上澄みと不
透明で粘度の高い下層に分離した。デカンテーションし
て上澄みを除去し、さらに溶媒を加えて水浴中で加熱し
溶解させた。

【００６１】（３）この溶液を熱いうちにガラス繊維ろ
紙 (ADVANTEC GB 100R、100μm)を付したステンレス製
加圧ろ過器(ADVANTEC社製KST-47)にいれ窒素で２kgf/cm
²に加圧ろ過し、ＮａＣｌを除去した。ろ液はそのまま
水中に滴下すると直ちに白色のポリマーが析出した。

【００６２】（４）１Ｌビーカーに析出したポリマーと
ＲＯ水１Ｌを加え、８０℃水浴中で１時間攪拌した。水
を入れ替えて３回繰り返し、吸引ろ過しポリマーを回収
した。一晩風乾してから８０℃で一晩真空乾燥し、白色
のポリマーを得た。

【００６３】（５）このポリマーについて、還元粘度の
測定、ＤＳＣ法によるガラス転移温度(Ｔｇ) 、成型物
の引張破断強度、および接触角の測定を行った。また還
元粘度の小さいポリマーは、１Ｈ ＮＭＲスペクトルか
ら重合度（ｎ）が求めることが可能である。この場合の
重合度（ｎ）は、ポリマー１分子中の主鎖のフェニル基
と末端のフェニル基ピークの積分強度比から算出した。

【００６４】（６）なお、還元粘度が０．７(dl/g)以上
のポリマーは末端ピークが小さすぎて定量できなかっ
た。

【００６５】（実施例１）三つ口フラスコに、ビスフェ
ノールＡＦ１６．８１ｇ(５０mmol)、ＤＭＳＯ１７．３
５ｇ、ＤＭＡｃ１７．３５ｇ、エピクロロヒドリン４．
６３ｇを加えて溶解した。ＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０６の
ＮａＯＨ溶液を滴下すると溶液は透明な黄色からピンク
色に変化した。以下ＨＣｌによる中和、ろ過によるＮａ
Ｃｌの除去、再沈操作および洗浄と乾燥を行い白色繊維
状のポリマーを得た。その還元粘度は０．６(dl/g)であ
り、ＤＳＣ法により測定したガラス転移温度（Ｔｇ）
は、１２４℃であった。このポリマーの成型物の引張破
断強度は４５０kg/cm²であった。このポリマーの１Ｈ
ＮＭＲから求めた重合度は４０であった。湿式法で膜を
作製し乾燥後測定した水の接触角は１００°牛血漿に対
する接触角は１０５°であった。

【００６６】（実施例２）ＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０７と
なるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして
白色繊維状のポリマーを得た。その還元粘度は０．７(d
l/g)であった。

【００６７】（実施例３）溶媒がＤＭＳＯ３４．７ｇで
ある以外は実施例１と同様にして白色繊維状のポリマー
を得た。その還元粘度は０．９(dl/g)であった。

【００６８】（実施例４）ビスフェノールＡＦ１０．０
９ｇ(３０mmol)、ビスフェノールＡ４．５７ｇ(２０mmo
l)、ＮａＯＨ／（ＡＦ＋Ａ）＝１．０４である以外は実
施例１と同様にして重合した得られたポリマーの還元粘
度は０．７(dl/g)、ポリマーの成型物の引張破断強度は
６００kg/cm²であった。また水の接触角は９６°、牛血
漿に対する接触角は１００°であった。

【００６９】（実施例５）ビスフェノールＡＦ３．３６
ｇ(１０mmol)、ビスフェノールＡ９．１３ｇ(４０mmo
l)、ＮａＯＨ／（ＡＦ＋Ａ）＝１．０４である以外は実
施例１と同様にして重合した得られたポリマーの還元粘
度は０．９(dl/g)、ポリマーの成型物の引張破断強度は
６００kg/cm²であった。またこのポリマーから湿式法で
膜を作製し乾燥後測定した水の接触角は９１°、牛血漿
に対する接触角は９６°であった。

【００７０】（比較例１）USP3,277,051記載の方法に従
い、溶媒がＤＭＳＯ１７．３５ｇ ＮａＯＨ／ＡＦ＝
１．０４、となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１
と同様にして白色繊維状のポリマーを得た。その還元粘
度は０．５(dl/g)であった。

【００７１】（比較例２）ＮａＯＨ／ＡＦ＝１．０４と
なるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様にして
白色粉末状のポリマ−を得た。その還元粘度は ０．３
(dl/g)であった。このポリマーをＴＨＦに溶解し乾式法
により作成したが、脆くて膜は得られなかった。このポ
リマーの重合度は３０であった。

【００７２】（比較例３）反応時間が３時間である以外
は実施例１と同様にして白色粉末状のポリマ−を得た。
その還元粘度は０．２(dl/g)であった。このポリマーは
脆くて膜は得られなかった。このポリマーの重合度は２
０であった。

【００７３】（比較例４）ビスフェノールＡ１１．４ｇ
(５０mmol)を用いて、ＮａＯＨ／ビスフェノールＡ＝
１．０４となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と
同様にして白色のフェノキシ樹脂を得た。その還元粘度
は１．１(dl/g)であり、Ｔｇが１００℃であった。この
ポリマーから作製した膜に対する水の接触角は８０°、
血漿に対する接触角は９０°であった。

【００７４】（比較例５）USP3,277,051記載の実施例に
従い、ビスフェノールＡを用いて、ＮａＯＨ／ビスフェ
ノールＡ＝１．０４となるＮａＯＨ溶液を加える以外は
実施例１と同様にして白色繊維状のフェノキシ樹脂を得
た。その還元粘度は１．２(dl/g)であった。

【００７５】（比較例６）USP3,277,051記載の実施例に
従い、ビスフェノールＡＦを用いて、溶媒量がＤＭＳＯ
１７．３５ｇ、ＮａＯＨ／ビスフェノールＡＦ＝１．０
６となるＮａＯＨ溶液を加える以外は実施例１と同様に
して重合したところ、ゲル化した。

【００７６】実施例１〜５および比較例１〜６の結果を

【表１】 に示す。

【表１】

【００７７】（実施例６）還元粘度が０．７(dl/g)であ
る式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇを５０
ｍｌサンプル瓶にテフロン攪拌子とともにいれ、プロピ
レングリコール１２ｇ、ＤＭＳＯ９ｇおよびＤＭＡｃ９
ｇを加えて攪拌して溶解後脱泡し製膜溶液を得た。溶液
温度を３０℃に保ち、ガラス板上にキャストしそのまま
３０℃の水中で凝固させて十分水洗し、乾燥して湿式平
膜を得た。一部は濡れたまま凍結乾燥しＳＥＭ観察を行
った。膜は非対称膜であり、緻密層が形成されておりわ
ずかにマクロボイドが存在した（図５）。膜が非溶媒と
接触した側の表面は平滑であった（図６）。酸素透過性
能を測定したところ、１３８０ml/min・m²・mmHgであっ
た。この膜に対する接触角は、水が１００゜、牛血漿が
１１０゜であった。

【００７８】

【化１３】

【００７９】（実施例７）還元粘度が０．７(dl/g)であ
る式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロ
ピレングリコール１４ｇ、ＤＭＳＯ８ｇおよびＤＭＡｃ
８ｇである以外は実施例１と同様にして湿式平膜を作製
した。膜は非対称膜であり、マクロボイドは認められな
かった（図７）が、表面は極めて小さい孔が見られた
（図８）。この膜の酸素透過性能は１６８０ml/min・m²・
mmHgであった。この膜に対する接触角は、水が１００
゜、牛血漿が１１０゜であった。

【００８０】（実施例８）還元粘度が０．８(dl/g)であ
る式（６）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロ
ピレングリコール１０ｇ、ＤＭＳＯ１０ｇおよびＤＭＡ
ｃ１０ｇである以外は実施例１と同様にして湿式平膜を
作製した。膜は非対称膜であり（図９）、膜表面は平滑
であった（図１０）。この膜の酸素透過性能は１５００
ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接触角は、水
が９５゜、牛血漿が１００゜であった。

【００８１】

【化１４】

【００８２】（実施例９）還元粘度が０．９(dl/g)であ
る式（７）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プロ
ピレングリコール１０ｇ、ＤＭＳＯ１０ｇおよびＤＭＡ
ｃ１０ｇを用いて調製した以外は実施例１と同様にして
湿式平膜を作製した。膜は非対称膜であり（図１１）、
膜表面は平滑であった（図１２）。この膜の酸素透過性
能は１００ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する接
触角は、水が９１゜、牛血漿が９７゜であった。

【００８３】

【化１５】

【００８４】（実施例１０）還元粘度が０．９(dl/g)で
ある式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇを
５００ｍｌセパラブルフラスコに入れ、プロピレングリ
コール１２０ｇ、ＤＭＳＯ９０ｇおよびＤＭＡｃ９０ｇ
を加えて攪拌する。溶解後脱泡し製膜溶液を得た。溶液
温度を４０℃にして二重紡糸口金から押し出した。この
時内部凝固液として水も同時に供給した。口金から出た
溶液を直ちに１０℃の水中（凝固槽）に入れて紡糸液を
凝固させ、引き続きこの中空糸膜繊維を十分に水洗した
あと、５０℃で２４時間乾燥した。この中空糸膜繊維は
内径２００μｍ、膜厚５０μｍであった。膜は非対称膜
であり、スキン層は内面と外面にあり、平滑であった。
（図１３，図１４，図１５）。この膜の酸素透過性能は
３００ml/min・m²・mmHgであった。

【００８５】（実施例１１）還元粘度が０．９(dl/g)で
ある式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇ、
プロピレングリコール１４０ｇ、ＤＭＳＯ８０ｇおよび
ＤＭＡｃ８０ｇの溶液を調製し、溶液温度５０℃、凝固
槽温度３０℃である以外は実施例３と同様にして中空糸
膜繊維を得た。この膜は内径２００μｍ、膜厚５０μｍ
であった。膜は非対称膜で、スキン層は内面と外面にあ
り両面ともに平滑であった（図１６，図１７，図１
８）。この膜の酸素透過性能は１６００ml/min・m²・mmHg
であった。

【００８６】（実施例１２）還元粘度が０．９(dl/g)で
式（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇ、プロ
ピレングリコール１６０ｇ、ＤＭＳＯ７０ｇおよびＤＭ
Ａｃ７０ｇの溶液を調製し、溶液温度５０℃、凝固槽温
度３０℃である以外は実施例３と同様にして中空糸膜繊
維を得た。この膜は内径２００μｍ、膜厚５０μｍであ
った。膜は非対称膜でスキン層は内面と外面にあり、外
表面側には走査型電子顕微鏡で１０，０００倍では小さ
な孔が認められた（図１９，図２０，図２１）。この膜
の酸素透過性能は２０００ml/min・m²・mmHgであった。

【００８７】（実施例１３）還元粘度が０．８(dl/g)で
式（６）のポリヒドロキシエーテル樹脂１００ｇ、プロ
ピレングリコール１６０ｇ、ＤＭＳＯ７０ｇおよびＤＭ
Ａｃ７０ｇの溶液を調製し、溶液温度５０℃、凝固槽温
度３０℃である以外は実施例３と同様にして中空糸膜繊
維を得た。この膜は内径２００μｍ、膜厚５０μｍであ
った。膜は非対称膜であり、スキン層は内面と外面にあ
り、外表面側は平滑であった（図２２，図２３，図２
４）。この膜の酸素透過性能は３００ml/min・m²・mmHgで
あった。

【００８８】（比較例７）還元粘度が０．３(dl/g)で式
（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇを５０ｍｌ
サンプル瓶にマグネテイクスターラーチップとともにい
れ、プロピレングリコール１２ｇ、ＤＭＳＯ９ｇおよび
ＤＭＡｃ９ｇを加えて攪拌する。溶解後脱泡し、溶液温
度を３０℃に保ち、ガラス板上にキャストしそのまま３
０℃の水中に浸せきしたが凝固せず膜は得られなかっ
た。

【００８９】（比較例８）還元粘度が０．５(dl/g)で式
（５）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇを５０ｍｌ
サンプル瓶にマグネテイクスターラーチップとともにい
れ、プロピレングリコール１２ｇ、ＤＭＳＯ９ｇおよび
ＤＭＡｃ９ｇを加えて攪拌する。溶解後脱泡し、溶液温
度を３０℃に保ち、ガラス板上にキャストしそのまま30
℃の水中に浸せきして膜を得たが、脆くて形状を維持す
ることが困難であった。

【００９０】（比較例９）特公昭６３−２５７８４に従
い、アモコ社製ポリスルホンＰ−３５００ １１ｇ、プ
ロピレングリコール７ｇ、N-メチルピロリドン３２ｇか
ら溶液を調製し、実施例１と同様にして平膜を作製し
た。この膜は非対称膜（図２５，図２６）で酸素透過性
能は５００ml/min・m²・mmHgであった。この膜に対する
接触角は、水が８８゜、牛血漿が９８゜であった。

【００９１】（比較例１０）還元粘度が０．９(dl/g)で
ある式（８）のポリヒドロキシエーテル樹脂１０ｇ、プ
ロピレングリコール１０ｇ、ＤＭＳＯ１０ｇおよびＤＭ
Ａｃ１０ｇである以外は実施例１と同様にして湿式平膜
を作製した。この膜は非対称膜で（図２７，図２８）、
酸素透過性能は３０ml/min・m²・mmHgであった。この膜
に対する接触角は、水が８０゜、牛血漿が８９゜であっ
た。

【００９２】

【化１６】

【００９３】（比較例１１）市販のポリオレフィン製人
工肺膜は、酸素透過性能が１４００ml/min・m²・mmHgで、
膜表面には孔が認められ、断面は同じ構造を有する多孔
性の対称膜であった（図２９，図３０）。

【００９４】

【発明の効果】本発明のポリヒドロキシエーテル樹脂お
よびポリヒドロキシエーテル膜は、還元粘度が０．６以
上で重合度が大きく、しかも不溶不融の成分を含まない
ことを特徴とする。本発明の樹脂はこれまでに知られて
いる重合度２０以下のポリヒドロキシエーテル樹脂に比
べ機械的強度にも優れており、水に対する接触角よりも
血漿あるいはタンパク水溶液に対する接触角の方が大き
く、かつ水に対する接触角が９０゜以上であるという特
異性を有する。さらに従来のビスフェノールＡからなる
ポリヒドロキシエーテル樹脂よりもガラス転移温度Ｔｇ
が高くその表面張力が小さい。

【００９５】また、本発明のポリヒドロキシエーテル膜
は、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフロロプロ
パン、あるいはそれ以外のビスフェノール類とハロゲン
化エポキシ（エピクロロヒドリン等）との重縮合から得
られた樹脂を、ＤＭＳＯやＤＭＡｃ等の有機溶媒に溶解
し湿式法により得られる。

【００９６】さらに、このポリヒドロキシエーテル膜は
非対称膜であり、 １）細孔径が小さいためＰＰ多孔質膜よりも血漿の侵入
を防ぐ力が大きい ２）血漿蛋白が細孔内部へ侵入することを抑制すること
が可能である ３）水に対する接触角が９０°以上であるため血漿ろ液
である水の透過も抑制する ４）人工肺膜として十分なガス透過性能を有する などの点において優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】湿式平膜の作成方法を示す図である。

【図２】紡糸装置の概略を示す図である。

【図３】湿式平膜のガス透過性能の測定方法を示す図で
ある。

【図４】中空糸膜のガス透過性能の測定方法を示す図で
ある。

【図５】平膜断面のＳＥＭ写真である。

【図６】平膜表面のＳＥＭ写真である。

【図７】平膜断面のＳＥＭ写真である。

【図８】平膜表面のＳＥＭ写真である。

【図９】平膜断面のＳＥＭ写真である。

【図１０】平膜表面のＳＥＭ写真である。

【図１１】平膜断面のＳＥＭ写真である。

【図１２】平膜表面のＳＥＭ写真である。

【図１３】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。

【図１４】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図１５】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図１６】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。

【図１７】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図１８】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図１９】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。

【図２０】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図２１】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図２２】中空糸膜断面のＳＥＭ写真である。

【図２３】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図２４】中空糸膜外表面のＳＥＭ写真である。

【図２５】平膜断面のＳＥＭ写真である。

【図２６】平膜表面のＳＥＭ写真である。

【図２７】平膜断面のＳＥＭ写真である。

【図２８】平膜表面のＳＥＭ写真である。

【図２９】ポリオレフィン中空糸膜断面のＳＥＭ写真で
ある。

【図３０】ポリオレフィン中空糸膜表面のＳＥＭ写真で
ある。

【化２５】

【化２６】

【化２７】

【化２８】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式（１）で表される不溶不融のゲルを含
   まないポリヒドロキシエーテル樹脂であって、式（１） 【化１】 前記ポリヒドロキシエーテル樹脂は、式（２）で表され
   るＲ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２） 【化２】 残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいず
   れかであり、式（３） 【化３】 かつ、前記ポリヒドロキシエーテル樹脂０．５ｇにN,N-
   ジメチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶
   液の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上である
   ことを特徴とするポリヒドロキシエーテル樹脂。
2. 【請求項２】 前記ポリヒドロキシエーテル樹脂の前記
   残りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうちのい
   ずれかであることを特徴とする請求項１記載のポリヒド
   ロキシエーテル樹脂。 式（４） 【化４】
3. 【請求項３】 水に対する接触角よりも血漿あるいはタ
   ンパク水溶液に対する接触角の方が大きく、かつ水に対
   する接触角が９０゜以上であることを特徴とする請求項
   １および２記載のポリヒドロキシエーテル樹脂
4. 【請求項４】 非プロトン性極性溶媒に、式（５）で表
   される群のうちのいずれかの構造を有するビスフェノー
   ル類を少なくとも１種類以上と、エピハロヒドリンとを
   加え反応させることを特徴とするポリヒドロキシエーテ
   ル樹脂の合成方法。 式（５） 【化５】
5. 【請求項５】 前記非プロトン性極性溶媒に、前記式
   （５）で表される群のうちのいずれかの構造を有するビ
   スフェノール類を少なくとも１種類以上と、前記ビスフ
   ェノール類に対するモル比が０．９５〜１．０５のエピ
   ハロヒドリンと、前記ビスフェノール類に対して等モル
   以上の水酸化ナトリウム水溶液とを加え、室温以上かつ
   前記非プロトン性極性溶媒の沸点以下の反応温度で均一
   に攪拌することを特徴とする請求項４記載のポリヒドロ
   キシエーテル樹脂の合成方法。
6. 【請求項６】 前記非プロトン性極性溶媒がジメチルス
   ルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒドロ
   フラン、ジオキサン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチ
   ルホルムアミド、スルホランのうちのいずれかまたはこ
   れらの混合溶媒であることを特徴とする請求項４および
   ５記載のポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方法。
7. 【請求項７】 式（１）で表されるポリヒドロキシエー
   テル膜であって、式（１） 【化６】 前記ポリヒドロキシエーテル膜は、式（２）で表される
   Ｒ基が１００mol％〜２０mol％であり、式（２） 【化７】 残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいず
   れかであり、式（３） 【化８】 かつ、前記ポリヒドロキシエーテル膜０．５ｇにN,N-ジ
   メチルアセトアミドを加えて溶解し１００mlとした溶液
   の２５℃における還元粘度が０．６(dl/g)以上であるこ
   とを特徴とするポリヒドロキシエーテル膜。
8. 【請求項８】 前記ポリヒドロキシエーテル膜の前記残
   りのＲ基が、式（４）で表されるＲ基の群のうちのいず
   れかであることを特徴とする請求項１記載のポリヒドロ
   キシエーテル膜。 式（４） 【化９】
9. 【請求項９】式（１）で表される不溶不融のゲルを含ま
   ないポリヒドロキシエーテル樹脂と、ジメチルスルホキ
   シド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリ
   ドン、N,N-ジメチルホルムアミド、ＴＨＦ、アセトン、
   スルホランのうちのいずれかまたはこれらの混合溶媒
   と、第３成分としての水、塩、低分子量化合物もしくは
   高分子量化合物を加えて溶解し調製した溶液を用いて、
   乾湿式または湿式製膜法により製造することを特徴とす
   るポリヒドロキシエーテル膜の製造方法。 式（１） 【化１０】 但し、式（２）で表されるＲ基が１００mol％〜２０mol
   ％であり、式（２） 【化１１】 残りのＲ基が式（３）で表されるＲ基の群のうちのいず
   れか式（３） 【化１２】
10. 【請求項１０】前記塩、低分子量化合物もしくは高分子
    量化合物が、NaCl、LiCl、CaCl₂、MgCl₂、Mg(ClO₄)₂、L
    iClO₄、メタノール、エタノール、プロパノール、エチ
    レングリコール、ジエチレングリコール、プロピレング
    リコール、グリセリン、尿素、ポリプロピレングリコー
    ル、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、
    ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドのうちのいずれか
    またはこれらの混合物であり、これらの第３成分が製膜
    溶液中の５wt％〜５０wt％であることを特徴とする請求
    項９記載のポリヒドロキシエーテル膜の製造方法。