DE3040734A1

DE3040734A1 - Katalysierte, nichttoxische polyurethan bildende zusammensetzungen und trennvorrichtung, die diese verwenden

Info

Publication number: DE3040734A1
Application number: DE19803040734
Authority: DE
Inventors: Barton Carr Hightstown N.J. Case; Thaddeus F. Old Bridge N.J. Kroplinski
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: NL Industries Inc
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1981-05-07
Also published as: FR2468621A1; ES495601A0; GB2061985A; BE886000A; IT8024743A0; IT1141058B; FR2468621B1; ES8107033A1; NL8005353A; CA1147491A; GB2061985B; US4256617A

Description

Katalysierte c, nichttoxischs Polyurethan bildende Zusammensetzungen und Trennvor-richtungen, die diese verwenden

Beschreibung

Trennvorrichtungen, die vorteilhaft sind in biologisch-medizinischen Anwendungen, wie der Uierendialyse, Hämodialyse, Hamoultrafiltration, Blutoxygenierung und dergl., sind gut bekannt. Solche Vorrichtungen bestehen im allgemeinen aus mindestens einer Trennmembran oder einem Trennelement, das in einem Gehäuse oder Behälter mit Einlaß- und Auslaßmitteln angeordnet ist.. Die Trennmembran kann die Form einer Hohlfaser, Films, Schirms und dergl. annehmen und wird gemäß ihrer Fähigkeit ausgewählt, die gewünschte biologisch-medizinische Funktion zu erfüllen.

Während verschiedene Herstellungsmethoden beschrieben sind, verwenden bestimmte solche Methoden das Einbetten oder Eingießen von Harzen, um die Trennmembranen in dem Gehäuse zu befestigen und das Mischen von Flüssigkeiten zu verhindern, welche, wenn notwendig, an Jeder Seite der Membran vorbeiströmen.

Die Wahl von geeigneten Einbettungsharzen ist durch die Tatsache beschränkt, daß sie nichttoxisch während der Arbeit der Trennvorrichtung sein müssen. Der Ausdruck nichttoxisch, wie er hier gebraucht wird, wird gewählt, um pin Einbettungsharz zu charakterisieren, das, wenn es in eine Trennvorrichtung eingebracht wird, nichttoxische Komponenten enthält, die in den Flüssigkeiten ziirüekb leiben, die durch die Trennvox*- riehüuas strömen, wie dies bei dsm nachfolgenden Hämolysetest bestimmt wird. Obwohl nichttoxische Einbettungsharse

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bekannt sind, besitzen diese bestimmte Nachteile, die am besten in Hinsicht auf Trennvorrichtungen erläutert werden können, die Hohlfasern verwenden.

Solche Vorrichtungen bestehen typischerweise aus einer Mehrzahl von permeablen Hohlfasern, deren Endteile in einem Dichtungsring oder -wulst eingebettet sind und sich hierdurch erstrecken, wobei der Zutritt der Flüssigkeit in das Innere der Fasern gewährleistet wird.

Die Trennelemente werden in typischer Weise in einem Gehäuse eingeschlossen, um eine Trennzelle zu "bilden, die eine oder mehrere Öffnungen besitzt, die den Durchgang einer Flüssigkeit, wie Blut, durch die Fasern und einer anderen Flüssigkeit um die Fasern herum erlauben, ohne daß sich die beiden Flüssigkeiten mischen. Das Trennelement kann zwei Dichtungswulste oder einen einzigen Dichtungswulst besitzen, in welch letzterem Fall die Fasern rückwärts verdoppelt sind, so daß alle Enden zusammen endigen. Der allgemeine Aufbau des Trennelements und der Trennzelle ist ähnlich einem Rohr-und-Mantel-Wärmeaustauscher.

Patentschriften bezüglich des Standes der Technik von Hohlfasertrennvorrichtungen schließen ein die US-rSen 2 972 349, 3 225 876, 3 228 877, 3 4-22 008, 3 423 4-91, 3 339 34-1, 3 503 515, 3 551 331 und ähnliche Offenbarungen, auf die hier Bezug genommen

Der Dichtungswulst wird typischerweise abgeleitet von einem Kunstharz, das zur Einkapselung der Fasern geeignet ist, um eine Dichtung vorzusehen, die verhindert, daß die flüssigkeit innerhalb der Hohlfasern sich mit der Flüssigkeit außerhalb de.v Fasern mischt.

Eine bevorzugte Klasse der Kunstharze, die zur Herstellung der Dichtungswulste geeignet ist, sind flexible, Polyurethan bildende Systeme, -,:lo sie in den US-PSeju 3 962 094 und 4 031 012 erläutert werden, auf welche Offenbarungen hier

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Bezug genommen wird. Ein zentrifugales Gießen, wie es durch die US-PS 3 492 698, euif die hier Bezug genommen wird, offenbart ist, ist eine repräsentative Methode, die zur Herstellung von Dichtungswulsten verwendet wird. Gemäß einer solchen Technik wird eine Haltevorrichtung, die ein in paralleler Konfiguration angeordnetes Faserbündel enthält, in eine zentrifugenähnliche Vorrichtung plaziert, die einen Einbettungsmaterialbehäiter mit Rohren, die ihn mi; den Endformen verbinden, einbringt. Ein geeignetes Harz ist in dem Einbettungsbehälter angeordnet, der bei einer geeigneten Temperatur gehalten wird. Die gesamte Zusammenstellung wird dcOin in Umdrehung gebracht, um das Harz abwärts zu den verbindenden Rohren durch die Zentrifugalkraft zu drücken. Das Harz fließt dabei um und zwischen die Fasern in den Endformen. Die Drehung wird fortgesetzt bis das Harz geliert. Wenn Polyurethane als Harz verwendet xirerden, kann die typische Verweilzeit in der Zentrifuge von etwa 1 bis 8 Stdn. bei Raumtemperatur betragen. Wenn die Drehung vollständig ist, wird das mit Harz imprägnierte Faserbündel entfernt und nachgehärtet. Die Endformen werden dann entfernt und die Faserenden durch Abschneiden des Harzwulstes rechtwinklig zu dem Faserbündel geöffnet.

Andere Dichtungswulst bildende Techniken beruhen auf dev Schwerkraft, um das Harz in eine die Enden der Hohlfasern enthaltende Form zu drücken. Das Harz läßt nan gelieren und es wird dann nachgehärtet.

Ungeachtet der speziellen, für die Herstellung des Dich.tur.gswulstes verwendeten Methode besitzen die hier verwendeten typischen Polyurethane ausgedehnte Gel- und Entformungs-, d.h. Nachhärtung s ζ e it en.

Die gleichen Polyurethanharze, die bei der Herstellung von Hohlfasertrennvorrichtungen verwendet vievden, v/erden zur Ausübung der gleichen Funktionen in anderen Trennvorrichtungen verwendet, worin eine Trennmembran in einer von den Hohl— fasern verschiedenen Konfiguration vorgesehen ist. So sind, obgleich die Konfiguration der Trennmembx^anen sich in im

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Handel befindlichen Trennvorrichtungen unterscheiden, die Probleme der verlängerten Härtungszeiten für eile die gleichen.

Katalysatoren sind bekannt, die spezifisch die Hydroxyl-Isocyanat-Reaktionsgeschwindigkeit steigern, wie z.B. aliphatische und cycloaliphatische tertiäre Amine, und lösliche Metallverbindungen, insbesondere Organozinnverbindungen«

Die Auswahl eines geeigneten Katalysators zur Verwendung in einem Polyurethansystem, das als Einbettungsharz für eine biologisch-medizinische Vorrichtung vorgesehen ist, wird durch die Anforderung erschwert, daß das Harzsystem nichttoxisch sein muß. So sind die aliphatischen und cycloaliphatischen tertiären Amine wegen ihrer Toxizität ungeeignet. Obgleich Zinnoctoat als Katalysator verwendet wurde und nichttoxisch ist, ist es hydrolytisch unstabil und muß zu dem Polyol an Ort und Stelle und nicht während der Verpackung zugegeben werden. Ferriacetylacetonat kann auch als Katalysator verwendet werden, aber es ist toxisch bei Mengen von etwa 0,1 Gew.~% und höher·und verleiht dem Polyurethan eine dunkelrote Farbe.

Es ist auch bekannt, daß die Hydroxyl-Isocyanat-Reaktionsgeschwindigkeit des Polyurethan bildenden Systems leicht durch starke Säuren gesteigert wird, wie dies durch J. Saunders und K. Frisch, Polyurethanes, Chemistry and Technology, Seiten 211 bis 215 (1962) angegeben wird.

Säuren jedoch sind im allgemeinen sehr toxisch, wenn sie in den Blutstrom eingeführt werden, und ihre verbleibende Gegenwart in zur Hersteilung von biologisch-medizinischen Vorrichtungen verwendeten Einbettungsharzen wurde bisher wegen des Risikos vermieden, daß sio in den durch die Vorrichtung strömenden Flüssigkeiten absorbiert werden.

Es wurde daher die Suche nach einer Polyurethanzusammensetzung und Trennvorrichtupiren fortgesetzt, die diese verwenden, die nichttoxisch ist und die in kostensparenderer Weise herge-

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stellt werden kann, als dies vorher möglich war,

In einer Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung in einer ein Zweikomponentenpοlyurethan bildenden Zusammensetzung, die beim Härten nichttoxisch ist und die als Einbettungsmittel in einer Trennvorrichtung verwendet wird, die zur Verwendung in einer biologisch-medizinischen Anwendung fähig ist. Die erste Komponente der Polyurethan bildenden Zusammensetzung umfaßt mindestens ein liCO-te-rminiertes Präpolymeres und die zweite Komponente umfaßt mindestens ein Polyol. Die Verbesserung umfaßt den Einschluß einer wirksamen katalytisehen Menge Ricinolsäure in die zweite Komponente.

In anderer Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung in einem Verfahren zur Herstellung einer Trennvorrichtung, die zur Verwendung bei einer biologisch-medizinischen Anwendung fähig ist, wobei ein Teil mindestens einer Trennmeiabran in einem Gehäuse unter Verwendung einer nichttoxischen, flexiblen, gehärtet en Polyurethanzusammensetzung durch !Reaktion einer ersten, mindestens ein EOO-terminiertes Präpolymeres enthaltenden Komponente mit einer zweiten, mindestens ein Polyol enthaltenden Komponente befestigt ist., Die Verbesserung umfaßt die Reaktion des UCO-terminierten Präpolymeren mit dem Polyol in Gegenwart einer wirksamen katalytischer. Menge an Ricinolsäure.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine verbesserte Trennvorrichtung, die geeignet ist zur Verwendung in einer biologisch-medizinischen Anwendung, wobei mindestens eine Trennmembran in einem Gehäuse in einer ausreichenden Weise befestigt ist, um die ausgewählte biologischmedizinische Punktion durchzuführen unter Verwendung einer nichttoxischen gehärteten Polyurethanzasammensetzung, die durch Reaktion einer ersten, ein KCO-terminiertes Präpolymeres enthaltenden Komponente mit einer zweiten, mindestens ein Polyol enthaltenden Komponente gebildet ist. Die Verbesserung umfaßt die Verwendung als nichttoxische Polyurethanzu-

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sammensetzung des Produktes der Reaktion aus mindestens einem der NCO-terminierteri Präpolymeren der ersten Komponente mit mindestens einem der Polyole der zweiten Komponente in Gegenwart einer wirksamen katalytischen Menge an Ricinolsäure.

Die Trenneixirichtungen nach der vorliegenden Erfindung umfassen eine katalysierte Polyurethanzusammensetzung, die nichttoxisch ist und wirtschaftlicher "bei der Verwendung in Trenneinrichtungen ist als die Polyurethane nach dem Stande der Technik.

Im einzelnen wird die Polyurethanzusammensetzung aus einem Zweikomponentensystem gebildet, das einen Ricinolsäurekatalysator verwendet.

Zweikomponentenpolyurethan bildende Systeme sind im Stand der Technik gut bekannt und umfassen typischerweii?3 als eine erste Komponente ein NCO-teriainiertes Präpolymeres und als zweite Komponente einen polyfunktionellen Alkohol, d.h. ein Polyol. Die Hydroxylgruppen des Polyols reagieren mit den NGO-Gruppen des NCO-terminierten Präpolymeren unter Bildung eines Polyurethans .

Der Ricinolsäurekatalysator, der zusätzlich zu einer Carboxylgruppe eine Hydroxylgruppe besitzt, verleiht einzigartige Eigenschaften, wenn er in einer Polyurethaneinbettungszusammensetzung für Trennvorrichtungszubereitungen verwendet wird. Nicht nur wird die Ricinolsäure eine katalytisch^ Aktivität infolge ihrer Carboxylgruppen verleihen, sie besitzt auch eine reaktionsfähigeren Wasserstoff enthaltende Hydroxylgruppe, die sehr schnell und vollständig mit dem NCO-terminierten Präpolymeren reagiert. Bevor jedoch die Carboxylgruppe reagiert, verleiht sie eine ausreichende katalytisch^ Wirkung, um die Härtungsgeschwindigkeit des Polyurethans in einem Ausmaß zu steigern, das die Gel- und Entformungszeit wesentlich vermindert wird. .Ersichtlichervreise macht dies die Polyurethanzusammendetzung nichttoxisch, wogegen Carbon- urd Dicarbonsäuren nicht genügend reaktionsfähig mit dem Isocyanat sind und sie

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Zusammensetzungen ergeben, die toxisch bleiben. Infolgedessen

kann die Ricinolsäure in den Flüssigkeiten, die durch, die

Trennvorrichtung strömen, nicht ersetzt werden, während dies die unreagierte Carbonsäure kann.

Die Erfordernisse für ein gehärtetes Polyurethan, wenn es als ein Einbettungsharz in einer Trennvorrichtung, z.B. bei der Herstellung der Dichtungswülste in Hohliasertrennvorrichtungen, verwendet wird, sind gut bekannt. Z.B. muß es das geeignete Gleichgewicht zwischen Vernetzungsdichte, Flexibilität und Bindungseigenschaften besitzen, so daß der gewünschte Dichtungseffekt erreicht wird, z.B. das Innere der Teile der Hohlfasern, die darin eingebettet sind ist fähig, hermetisch von der äußeren Umgebung abgeschlossen zu werden. Die Polyurethane tragen vorzugsweise zur Vermeidung einer Gasentwicklung während der Verfestigung, einer minimalen oder gar keiner Änderung im Volumen während der Härtung, einer minimalen Entwicklung von Wärme während der Härtung und einer niedrigen Mischviskosität bei.

Zusätzlich muß das Polyurethan auch inert gegenüber den verwendeten Flüssigkeiten in der Trennvorrichtung und nichttoxisch sein. Dies wird erreicht, wenn die Bestandteile in der; beiden Komponenten vollständig gehäx'tet sind, so daß restliche Reaktionsteilnehmer nicht in den Flüssigkeiten zurückbleiben, die durch die Trennvorrichtung strömen werden.

Das NGO-terminierte Präpolymere der flexiblen Polyurethane wird aus dem Reaktionsprodukt eines polyfunktionellen Alkohols und eines polyfunktionellen Isocyanate gebildet. Die geeignete Auswahl an Reaktionsteilnehmern, um ein Polyurethan zur Verwendung in einer biologisch-medizinischen Vorrichtung zu erhalten, ist gut innerhalb des Standes der Technik bekannt, wie dies durch die US-PS 3 962 G94- beschrieben wird, die bereits als Bezug angegeben wurde, wenn eine Steuerung nach den vorausgehend angegebenen Erfordernissen für das Polyurethan erfolgt.

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So schließen repräsentative Beispiele der PoIr₇isocyanate, die bei der Herstellung des NCO-terminierten Präpolymeren verwendet werden können, aromatische Isocyanate, wie sie durch die Di- und Tr!isocyanate der Benzol- und Naphthalinreihen und Mischungen davon wiedergegeben werden, ein. Beispiele an aromatischen Isocyanaten, die verwendet werden können, schließen Diphenylmethan-4,4¹-diisocyanat, Tolylendiisocyanat-(2,4/2,6) > Toluol-2,4—diisocyanat, Toluol-2,6-diisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, Xenylen-4,4' -diisocyanat, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Diphenylen-4 ,4' -diisocyanat, Diphenylenäther-4,4'-diisocyanat und 4,4',4"-Triphenylmethantrii3ocyanat ein. Polymere Isocyanate wie Polymethylen-Polyphenylen-Polyisocyanate können verwendet werden, wenn die Abwesenheit von Farbe nicht ein Erfordernis ist. Andere aromatische Diisocyanate, die vorteilhaft sind, schließen niedere alkylsubstituierte Derivate und Alkoxyderivate ein.

Aliphatische Diisocyanate, wie 3-Isocyanatomethyl-3₅5,5-ti"imethylcyclonexylisocyanat (IPDI), 4,4'-Dicyclohexy line thandiisocyanat und Trimethylhexamethylendiisocyanat, können auch verwendet werden. Andere aromatische und aliphatische Isocyanate sowie ihre Mischungen können auch bei der Präpolymerherstellung verwendet werden.

Eepräsentative Polyole, die zur Reaktion mit den Isocyanaten zur Bildung des NCO-terminierten Präpolymeren verwendet werden, schließen ein Ricinusöl, Polyäther-Dolyole (d.h. hydroxyterminierte) unter Einschluß der Addukte von Propylenoxyd und mindestens einem Polyol, wobei die letzteren, z.B. durch Propylenglykol, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Glycerin und Pentaerythrit; und Polytetramethylenätherglykole wiedergegeben werden.

Handelsübliche Qualitäten von Hicinusöl sind im allgemeinen hier für die Verwendung in der Präpolymerbildung geeignet. Ricinusöl ist ein natürlich vorkommendes Triglycerid von Ricinolsäure und enthält so mindestens drei Hydroxygruppen. Obwohl die Zusammensetzung von Ricinusöl nicht genau definiert

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werden kann, wird im allgemeinen angenommen, daß seine Estergruppen üblicherweise aus 80 bis 92 % Ricinolsäure, 3 "bis 7 °/° Linolsäure, O bis 9 % Ölsäure und 0 bis 1 % Palmitinsäure bestellen.

Polyolester, abgeleitet von der Reaktion von zweiwertigen niederen aliphatischen Polyolen mit aliphatischen Dicarbonsäuren, Anhydriden oder Hydroxycarbonsäuren, sind auch zur Herstellung des Präpolymeren geeignet. Repräsentative Beispiele von aliphatischen zweiwertigen Alkoholen, die zur Herstellung von Polyolestern geeignet sind, schließen ein Äthylenglykol, Propylenglykol, Hexylenglykol, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol und Hexamethylenglykol. Die Hydroxycarbonsäuren, die zur Herstellung von Polyolestern geeignet sind, können gesättigt oder ungesättigt sein. Beispiele dieser Klasse von Hydroxysäuren schließen ein Ricinolsäure, 12-Hydroxystearinsäure, Hydroxypalmitinsäure, Hydroxypentadecansäure, Hydroxymyristinsäure, Hydroxydoccsansäure, Hydroxycerotinsäure usw. Beispiele für aliphatisch^ Carbonsäuren schließen ein Adipinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Malonsäure, SWarsäure und dergl.

Die bevorzugten Polyolester sind von Eicinolsäure abgeleitet, wie Äthylenglykolmonoricinoleat.

Das Isocyanat und Polyol werden typischerweise bei einem NCO/ OH-Äquivalentgewichtsverhältnis von etwa 2:1 bis etwa 12:1 und vorzugsweice von etwa 4-: 1 bis etwa 7 = 1 zur Umsetzung gebracht .

Polyole, die in der zweiten Komponente des Polyurethan bildenden Systems geeignet sind, schließen ein die difunktionellen Polyole und insbesondere die Polyäther und Polyester, wie sie in Verbindung mit der Bildung des NCO-terminierten Präpolymeren beschrieben sind. Zusätzlich werden Vernetzungsmittel mit einer Hydroxylfuxiktionalität von größer als 2 verwendet.

Solche Vernetzungsmittel werden durch Polyole wiedergegeben,

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die Ricinusöl in der polymerisierten und unpolymerisierten Form, Glycerin, Trimethylolpropan, 1,2,G-Hexantriol und Pentaerythrit einschließen; Polyätherpolyole schließen ein die Addukte von Propylenoxyd und irgendeinem der vorausgehenden vernetzenden Polyole. Polyester schließen ein die Addukte der Carbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren oder Anhydridderivate, wie sie in Verbindung mit dem Präpolymeren beschrieben sind, und irgendeines der vernetzenden, vorausgehend beschriebenen Polyole.

Die bevorzugten NCO-terminierten Präpolymeren sind abgeleitet von dem Reaktionsprodukt einer Mischung von Polyoxypropylenglykol und Eicinusöl mit (1) Diphenylmethan—4-,V-diisocyanat (MDI) oder (2) einer Mischung von MDI mit 3-Isocyanatomethyl-3,5 ? 5-trimethylcyclohexylisocyanat.

Die bevorzugten verwendeten Polyole in der Polyolkomponente in Verbindung mit den bevorzugten NOO-terminierten Präpolymeren schließen ein (1) Mischungen von Trimethylolpropandiricinolept und Äthylenglykolmonoricinoleat; und (2) Mischungen von Äthylenglykolmonoricinoleat und polymerisiertem Ricinusöl.

Polymerisiertes Ricinusöl ist das Produkt, welches sich aus der kontrollierten Oxydation von Ricinusöl ergibt, die durchgefilort wird durch innige Mischung oder Durchblasen von Luft oder Sauerstoff in Ricinusöl bei Temperaturen zwischen etwa 80 und 1$O°C mit oder ohne der Verwendung eines Katalysators. Die Reaktion zwischen dem Sauerstoff und dem Ricimisöl ist eine Kombination aus Oxydation und Polymerisation. Diese Reaktion wird durch Übergangsmetalle unter Einschluß von Eisen, Kupfer und Mangan begünstigt. Solche polymerisierten Ricinxisöle sind im Stand der Technik gut bekannt und werden diskutiert durch F. Naughton, F. Duneczky, C. Swenson, Ί. Kroplinski und.M. Gooperman in Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical 1-echnology, Band 5 (3. Auflage 1979).

Die Verwendung von polymerisiertem Ricinusöl begünstigt die Flexibilität und chemische Widerstandsfähigkeit der Polyure-

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thane und erlaubt auch, eine leichtere Kontrolle der Vernetzungsdichte derselben.

Der Ricinolsäurekatalysator ist physikalisch in der Polyolkomponente in einer wirksamen Menge gemischt, um die Gel- und die Entformungszeit, wie in den Beispielen angegeben, zu vermindern. So ist es, obwohl jede wirksame katalytische Menge verwendet werden kann, bevorzugt, daß ei.ne solche Menge etwa 0,1 bis etwa 30 Gew.-%, und vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-/ü, bezogen auf das Gewicht des Polyols, beträgt. Der Säurekatalysator ist stabil und im wesentliehen nicht mit dem Polyol bei Raumtemperatur reagierend. Dies ist ein wesentlicher Vorteil insofern als er zu dem Polyol unmittelbar nach oder während (vorausgesetzt, daß er unter Bedingungen, z.B. niederen Temperaturen, zugegeben wird, so daß er nicht während der Polyolbildung reagieren wird) seiner Herstellung und nicht an Ort und Stelle, wo das Polyurethan bei der Herstellung der Trennvorrichtung verwendet wird, zugegeben werden kann.

Die Menge an Polyol, die zu dem Präpolymeren zugegeben wird, sollte ausreichend sein, um mit den freien Isocyanatgruppen, die daran nach seiner Herstellung verbleiben, zu reagieren, aber vorzugsweise wird eine nicht zu niedrige Menge oder eine zu große Menge im Überschuß verwendet. Eine zu niedrige Menge an Polyol kann ein gehärtetes System ergeben,das zu hart ist, xiährend überschüssige Mengen eine unerwünschte Weichmacherwirkung ergeben können» Die besondere Menge an Polyol, die zur geeigneten Reaktion mit dem Präpolymeren erforderlich ist, kanu leicht durch einen Fachmann auf diesem Gebiet nach bekannten Berechnungen bestimmt werden.

Demgemäß wird das NCO-terminierte Präpolymere mit dem Polyol bei Gewichtsverhältnissen von etwa 10:90 bis etwa ^0:10, vorzugsweise von etwa 20:80 bis etwa 70'-5O₁ gemischt, und insbesondere von etwa 30:70 bis etwa 55:4-5, bzw., um ein jüiCO/OIi-Aquivalentgewichtsverhältnis von etwa 0,9 bis 1,4 und vorzugsweise von eiwa 1,0 bis 1,1 zu erzielen.

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Hohlfasern, die anpassungsfähig an das katalysierte Polyurethane inbettungsmaterial sind, können aus irgendeinem einer großen Vielzahl von Polymeren hergestellt werden, die aus dem Stand der Technik als geeignet für biologisch-medizinische Anwendungen "bekannt sind. Solche Fasern schließen solche ein, die aus Verbindungen hergestellt werden,die -OH, -NHp und =NH-Gruppen enthalten.

Repräsentative Beispiele solcher Verbindungen schließen ein Cellulose, Celluloseacetat, Celluloseäther, Polyamide, Polyacrylamide, Polysulfone, Polyester, Polycarbonate, Polyurethane, Polysaccharide und Proteine im allgemeinen, wie Casein, Collagen und dergl. Bevorzugte Fasern schließen Cellulose und Celluloseacetat ein.

Wie vorausgehend beschrieben, kann der Dichtungswulst für Hohlfasertrennvorrichtungen auf eine Anzahl von im Stand der Technik gut bekannten Wegen gebildet werden. Die bevorzugte Methode ist ein zentrifugales Gießen, wie es in der TJS-PS 3 4-92 698 beschrieben ist.

Im allgemeinen werden Hohlfaser^, in einem im wesentlichen parallelen Bündel von etwa 1000 bis 20000 oder mehr Fasern nach einer Anzahl von Methoden hergestellt. Eine solche Methode ist es, eine Faser kontinuierlich Ende an Ende auf einem stabförmigen Dorn mit Festhalteklammern an dem anderen Ende zu wickeln. Die im wesentlichen parallelen Fasern werden dann in eine Haltevorrichtung mit Endfomen, wie in der vorausgehend erwähnten US-PS 3 4-92 598, die das zentrifugale Gießen betrifft, eingeführt.

Die Polyurethan bildenden Zusammensetzungen werden typischerweise in zwei Stufen gehärtet. In der ersten Stufe, die hier als Vorhärtung bezeichnet wird, werden sie Temperaturen von etwa 25 bis etwa 75 C und vorzugsweise von etwa 25 bis etwa 50 C, unterworfen. Die Polyurethanzusammensetzung wird als vorgehärtet angesehen, wenn sie bis zu dem Vunkt geliert ist, bei dem sie nicht fließen wird, wie es durch den in den Bei-

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spielen beschriebenen Geltest bestimmt wird. Die Weise, in der das Harz vorgehärtet wird, kann variieren und wird von dem besonderen Apparat abhängen, der zur Herstellung der Hohlfasertrennvorrichtung verwendet wird.

Z.B. wird die Haltevorrichtung, die das Faserbündel enthält, in typischer Weise in eine zentrifugenähnliche Vorrichtung gestellt, die ein Einbettungsmaterialreservoir mit Rohren aufweist, die es mit den Endformen verbindet. Die Mischung der den Säurekatalysator enthaltenden Polyolkomponente und das NCO-terminierte Präpolymere können gemischt und in das Exebettungsreservoir gestellt werden, worin sie bei den vorausgehend beschriebenen Vorhärtungstemperaturen gehalten wird, und die gesamte Zusammenstellung wird dann in Umdrehung gebracht, um eine Kraft von 2 bis 200 g nahezu parallel zur dem Faserbündel auszuüben. Das Harz wird dann abwärts zu den verbindenden Rohren durch die g-Kraft gedrückt und fließt um und zwischen die Fasern in den Endformen. Die Endformen können gegebenenfalls auch auf die vorausgehend beschriebenen Vorhärtungstemperaturen erhitzt werden. Das Verfahren wird fortgesetzt, bis das Reservoir frei von Harz ist. Alternativ kann das Einbettungsmaterial in die Kaltevorrichtung bei Raumtemperatur eingeführt werden imd in die Endformen gedrückt werdsn, die auf die vorausgehend beschriebenen Vorhärtungstemperaturen erhitzt werden.

Die Rotation, wird fortgesetzt bis das Polyurethan geliert ist, d.h. zu einem nicht fließbaren Zustand erstarrt ist.

In Abwesenheit des Ricinolsäurekatalysators würden die Zentrifugenzeiten bei Raumtemperaturvorhärtungen (z.E, 25°C) gewöhnlich im Bereich von etwa einer bis etwa acht Stdn. liegen. Die Verwendung des Katalysators erlaubt eine Verminderung der ZentrifugenzexOen (d.h. Gel- oder Vorhärtungszeiten) auf etwa 10 bis etwa 50 Hin., vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 25 Min. (z.B. 20 KinO/Dei den vor ausgeh end beschriebenen Vorhärtungstemperaturen. Höhere Vornärtungstenrpsratureri bis zu etwa ?5~C erlauben zunehmend kürzere Zentrifugenzeiten. Ein Vorhärfcen

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bei Raumtemperatur ist bevorzugt, da dies eine wesentliche Ersparnis im Energie- und Kostenverbrauch durch die Verminderung der Zeit ergibt, während der die Zentrifuge mit jeder Partie an Hohlfasern in Betrieb ist, im Vergleich mit derjenigen, die in Abwesenheit eines katalytisehen Materials erforderlich ist.

Nachdem das Polyurethan vorgehärtet (d.h. geliert) ist, wird das Faserbündel entfernt und die Einheit in einen Ofen für die zweite Härtungsstufe, die hier als Nachhärtung bezeichnet wird, Gingebracht. Die Nachhärtungsteiaperaturen können von etwa 25°C bis etwa 75°C und vorzugsweise von etw? 4-5 bis etwa 65°C (z.B. 5O°C) variieren. Die Nachhärtungszeiten, die hier auch als Entformungszeiten bezeichnet werden, können von etwa 1 bis etwa 6 Stdn. und vorzugsweise von etwa 1,5 bis etwa 3 Stdn. (z.B. 2 Stdn.) bei den vorausgehend beschriebenen Nachhärtungstemperaturen variieren. Die Nachhärtungszeiten werden durch die Anwesenheit des Katalysators vermindert, aber in ^in^ geringeren Ausmaß als die beobachtete Verminderung in den Zentrifugen- oder Gelzeiten. Jedoch hat die Nachhärtung nichts mit der Zentrifuge zu tun und ist daher nicht eine die Geschwindigkeit begrenzende Stufe in dem Gesamtverfahren zur Herstellung der Trennvorrichtung.

Alternativ kann die Vorhärtung und Nachhärtung in einer- einzigen Stufe erzielt werden, indem man das Harz bei Raumtemperatur innerhalb einer Zeitdauer von etwa 5 his 14 Tagen (z.B. 7 Tagen) verbleiben läßt.

Die Endformen werden dann entnommen und die eingebetteten Fasern geöffnet durch einen Schnitt durch den Dichtungswulst rechtwinklig zu dem Faserbündel. Es ergibt sich ein Bündel, in dem das eingebettete Ende oder Enden eine strukturelle Ganzheit und runde, offene Pasern aufweist.

Obwohl die vorliegende Beschreibung in erster Linie auf Hohlfasertreinvorricht^igen gerichtet ist, die ein mit Ricinolsäure katalysiertes Foiyurethanhara verwenden, bezieht sich die

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Erfindung auch auf die Verwendung der vorausgehend erwähnten katalysierten Polyurei.hanzusaminensetzung in Verbindung mit den vorausgehend beschriebenen Härtungstemperaturen und -zeiten in ,jeder Trennvorrichtung, die für biologisch-medizinische Anwendungen verwendet werden soll und wobei das Einbetten einer Trennmembran in ein nichttoxisches Einbettungsharz erforderlich ist. Der Ausdruck Trennmembran, wie er hier verwendet wird, charakterisiert die Konfigurationen, in die eine Substanz gebracht werden kann, um die Funktion der Auswahl, Filtrierung oder Trennung, eines Materials aus einem Medium, das es enthält, zu erfüllen, und schließe solche Konfigurationen zusätzlich zu Hohlfasern, wie Filme, Siebe, Schäume, Schwämme und dergl., ein.

Solche Trennvorrichtungen schließen diejenigen ein, die als Bluttransfusionsfilter verwendet werden können, wie als Tiefenfilter, Schirmfilter und Kombinationen von Tiefen- und Schirmfiltern. Beim Typ des Tiefenfilters ist Blut, das durch die Zwischenräume des Filters fließt, einer großen Fremdoberfläche ausgesetzt und Mikroaggregate in dem Blut, ζ.Β,Plättchen, weiße Zellen und mattiertes Fibrin, werden durch Adhesion an das Filtriertmedium entfernt. Filter vom Schirnrcyp bewirken die Filtrierung durch Sieben, d.h. durch einen mechanisch hindernden Durchgang von Teilchen, dje größer als die iSchirmporengröße sind. Die Filter vom Kombinationstyp kombinieren die Filtrierungsweisen sowohl des Tiefen- als auch des Schirmfilters. Repräsentative Trennmembranen, die bei solcher. Bluttransfusionsvorrichtungen verwendet werden können, schließen diejenigen ein, die aus Dacron-Wolle, Polyesternetzwerk, Polyurethanschwamin und -schaum, Nylon-Wolle und dergl. hergestellt sind. Jeder dieser Trennmembranen kann in einem Filtergehäuse unter Verwendung der katalysierten, vorausgehend beschriebenen Polyurethanharze befestigt werden.

Eine andere breite Gruppe von Trennvorrichtungen, die Trennmerabranen vorwendet, die mit den vorausgehend beschriebenen katalysierten Polyurethane/i eingebettet oder eingeschlossen werden können, sind solche, die permeable oder selektiv perme-

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able Filme verwenden. Die Identität der Zusammensetzung solcher Filme wird in Übereinstimmung mit den gut bekannten Erfordernissen für ihre Fähigkeit, eine gewünschte Funktion, wie die Blutoxygenierung, Nierendialyse und dergl.,durchzuführen, ausgewählt. Solche typischen Vorrichtungen umfassen eine Mehrzahl von in einem Abstandsverhältnis gegeneinander angebrachten Membranen, z.B. in einer im wesentlichen parallelen, gefalteten, konzentrischen oder spiralförmigen Oberfläche-zuOberfläche-Anordnung, um so sowohl eine erste Gruppe von Flußvolumen (z.B. um den Blutfluß zu ermöglichen) als auch eine zweite Gruppe von Flußvolumen (z.B. um den Fluß einer zu behandelnden Flüssigkeit zu ermöglichen) zu definieren. Die Glieder der zweiten Gruppe von Flußvolumen sind in einem alternierenden Verhältnis mit den Gliedern der ersten Gruppe angeordnet. Jedes Flußvolumen enthält MembranabStandsmittel (z.B. einen gewobenen Schirm), um die Membranen zu tragen, die die beiden Gruppen an Flußvolumen festsetzen.

Mittel sind vorgesehen zur gleichzeitigen Abgrenzung der Peripherie jedes dieser Flußvolumen und zur Verbindung benachbarter Membranzusa^menstellungen und der Abstandsmittel, die dazwischen vorhanden sind, um gasdichte, periphere Wände ?.u bilden. Bei der vorliegenden Erfindung umfassen solch⁰ Mittel das katalysierte, vorausgehend beschriebene Polyurethan. Die Techniken zur Verwendung des Einbettungsharzes in solche Vorrichtungen sind im Stand der Technik gut bekannt.

Mittel sind auch vorgesehen zum separaten Zugang und Austritt aus der ersten und zweiten Gruppe an Flußvolumen. Die Zutrittsund iustrittsmittel, die typischerweise die Form von diskontinuierlichen Kanälen annehmen, bringen mindestens zwei benachbarte Flußvolumen derselben Gruppe in Flußkommuniication. Die gesamte Zusammenstellung ist angebracht in oder umgrenzt ein Gehäuse mit einem Beschickungseinlaß und einem Beschickungsauslaß in Flußverbindung mit den Eintritts- bzw. Austrittslaifcteln jeder Gruppe an Flußvolumen.

Repräsentative Patentschriften, die solche Trennvorrichtungen

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beschreiben, schließen die US-PS 3 879 ^?·93, 3 90? 687 und 3 925 037 ein, auf deren Offenbarungen nier Bezug genommen wird.

Die Erfindung wird zusätzlich in Kombination mit dem folgenden Beispiel erläutert. Alle Teile und Proζentangaben in den Ansprüchen und der sonstigen Beschreibung beziehen sich auf das Gewicht, außer es ist etwas anderes angegeben.

Beispiel

Die folgenden ITCO-terminierten Präpolymeren wurden in folgender Weise hergestellt.

Präpolymeres A

Eine Mischung von 204 g Polyoxypropylenglykol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 400, 205 g Eicinusöl und 795 g Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI) wurden in den Keaktor cmter Stickstoff und unter Rühren zugeführt. Die Temperatur wurde langsam auf 75°C gesteigert und bei 70 bis SO⁰C innerhalb 2 Stdn. notfalls unter Kühlen gehalten. Das entstehende Präpolymere hatte einen UCO-Gehalt von etwa Ί6,2 % und eine Viskosität von etwa 6000 cps. wie am Brookfield-Viskosimeter bestimmt wurde.

Präpolymeres B

In Übereinstimmung mit der Verfahrensweise zur Herstellung des Präpolymeren A wurde ein zweites Präpolymeres aus folgenden Bestandteilen hergestellt. 204 g Polyoxypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400, 205 g Ricinusöl, 614 g Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und 181 g 3-Isocyana-tomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat. Das entstehende Präpolymere hatte einen IfGO-Gehalt von 17,4 % und eine Viskosität von etwa 4000 cps.

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Präpolymeres C

In Übereinstimmung mit der vorausgehend angegebenen Verfahrensweise zur Herstellung des Präpolymeren A wurde ein drittes Präpolymere3 auf folgender Grundlage hergestellt: 204 g PoIyoxypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400, 98 g Eicinusöl und 844 g MDI. Das entstehende Präpolymere besaß einen NCO-Gehalt von 19 >6 % und- eine Viskosität von etwa 4500 cps.

Herstellung der Polyolkomponente

Eine Anzahl von verschiedenen PoIyölmischungen wurde zur Reaktion mit einem der Präpolymeren A bis C hergestellt. Die geeigneten Polyole und die Anteile derselben, die für jeden der Versuche 1 bis 13 zusammengemischt wurden, sind in Tabelle I angegeben. Die Polyole, die für jede Mischung gewählt wurden, sind aus den Eostandteilen 1 bis 3 zu entnehmen. Die Gewichtsanteile jedes Polyols für jeden Versuch geben an, welches Polyol für jede Mischung verwendet wurde. Die Leerstellen in einem speziellen Versuch geben die Abwesenheit des Bestandteils an. Die geeigneten Polyole für jeden Versuch wurden bei 60 C 1 Std. lang unter einem Vakuum von mindestens 10 mip Hg gemischt. Die Temperatur jeder Polyolmischung ließ man auf Raumtemperatur, z.B. 25°C, abkühlen.

Die Versuche 1 bis 4 dienen als Kontrolle und deshalb wurde keine Säure zu der Polyolkomponente zugegeben, bevor diese mit dem Präpolymeren gemischt wurde.

Bei den Versuchen 5 bis 13 wurden die Polyolmischungen weiterhin nach dem Kühlen mit der geeigneten Menge einer speziellen Säure gemischt, die aus den Bestandteilen 4 bis 6 gewählt wurde, wie in Tabelle I gezeigt ist.

Die Mischung des Präpolymeren und der PolyoIkomponenten für jeden Versuch wurde mitteis Mischen von Har."i innerhalb 1 Min. durchgeführt und dann wurde jede Probe eine zusätzliche Min.

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- 24 lang bei einem Druck v~on 10 mm Hg entgast.

Proben jeder der Präpolymeres/Polyol-Mischungen der Versuche 1 bis 4 und der Präpolymeres/Polyol-Säuremischungen der Versuche 5 "bis 13 wurde dann einer Anzahl von Testen unterworfen, wie in libelle I angegeben.

Wenn die Toxizität durch den Hämolysetest getestet wurde, ließ man die Proben 7 Tage bei Saumtemperatur, d.h. 25°C, härten.

Proben der ungehärteten Polyurethan bildenden Zusammensetzungen jedes Versuchs wurden auf die Gelzeit bei 25°C unter Verwendung einer 50 g Probe und auf die Entformungszeit getestet.

Der Hämolysetest wurde in Übereinstimmung mit der folgenden Verfahrensweise durchgeführt.

5 g jeder Polyurethanprobe wurden wie vorausgehend beschrieben mit 10 ml einer wäßrigen Lösung von 0,9 % Natriumchlorid bedeclct und auf 70⁰C während 24 Stdn. erhitzt. Das Eluat wurde dekantiert und die Temperatur auf 37°C eingestellt. 0,2 ml
menschliches Citratblut wurden dann zu 10 ml des Extrakts zugegeben und die Mischung auf 37°C +. 1⁰C 1 Std. lang erhitzt. Am Ende dieser Periode wurden die Probetestlösungen 10 Min.
lang bei etwa 590 g zentrifugiert und die überstehende Flüssigkeit durch einen 0,22 Mikron-EiIter filtriert. Das Überstehende wurde daiLä einer Speietrophotometeranalyse unterworfen und die prozentuale Durchlässigkeit bei 545 νφ. für jede Probe bestimmt. Eine positive Kontrolle wurde für vollständige Hämo·- lyse durch Einbringen von 0,?. ml des Citratbluts in 10 ml
0,1 %-igem Natriumcarbonat und sofortiges Mischen hergestellt. Die erhaltene Ablesung aus der Natriumcarbonat-Blut-Mischung in dem Spektrophotometer zeigte 100 % Hämolyse an. Eine negative Kontrolle für 0 % Hämolyse wurde durch Mischen des Bluts und Salzlösung allein erhalten.

Die optische Dichte (OD) wurde dann für jede der Kontrollen uod ,jede Probe bestimmt und die ;.ö Hämolyse wurde gemäß folgender

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Gleichung bestimmt:

ο/ uv -ι _ OD der Testprobe - OD der negativen Kontrolle OD der positiven Kontrolle

Jede Probe wurde als den Hämolysetest nicht bestanden zu haben angesehen, wenn die Hämolyse gleich oder größer als 5 % "betrug.

Die Gelzeit (d.h. Trockenhaftgelzeit, dry stick gel time) wird in Übereinstimmung mit ASTM D 2471 bestimmt und wird von einem Zeitpunkt an sofort nach dem Mischen der beiden Komponenten ge messen.

Die Entformungszeit wird als Zeit von dem Punkt des Mischens der beiden Komponenten an bis zum Punkt gemessen, an welchem das Poljrurethan aus einem Polypropylenbecher entfernt werden kann und sich nicht deformieren wird, relativ frei vom Kleben ist und eine Shore A Härte von etwa 70 besitzt.

Wie aus ö.en Daten der Tabelle I zu ersehen ist, bestehen die aus den Versuchen 11 bis 1J erhaltenen Proben, die Ricinolsäure verwenden, alle den Hämolysetest, während die Proben, die aus den Versuchen 5 bis 10 erhalton wurden, diesen Hämolybstest nicht bestehen. Weiterhin sind die Gelseit und die Entformungszeiten dieser Versuche wesentlich vermindert im Vergleich mit den Kontrollen.

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	Nr.	1	•	2	3	4	Tabelle	1	7	8	9	10	11	12	l3 "
Bestandteil Nr. Versuch
				5 6

(1) TMP Diricinoleat 70,0 70,0 60,0 60,2 68,2 68,2 . 61,6

(s)

(2) ÄthyleriglyjSOl- ?l_fl 71_fl 30,0 30,0 29,0 28,8 28_;8 28,8 69j7 69,0 26,4 62_;6 62_;6

rnonorj cinoleat ■

'³I p§lymerisiertes ²⁸/⁹ ^2B/⁹ - - ²⁸>3 ²V ²V ²V

CO. (g)
(4) Ricinolsäure . -—. 12.0 12,0 12,0

(S) Azelainsäure . 3,0 3_;o 3,0 2,0

^ (6) Dihydrqxybenzoe . 3_;o

_» säure (g)

«ο '\ (7) Präpolymeres A _{m 9} ■ ₁₀6.6 — 111,4 115.1 na,3 cn

O₀ «β) Präpolymeres B gg_;6 94,9 98,8 98,6 —- 104.9

-j ₍₉₎ Präpolymeres C ___ _{96 0 96} _χ ₁₀₂ ,

% Häruolyse/bestan- 0,33/p 0.33/p 0,33/p 0,33/p n,6i/f 37.66/f is,29/f 45,8B/f 2i,03/f 95,47/£ o,36/p 0,36/p 0,90/p

den(p), nicht; bestanden (f) ^; ^{! y}

vj-elseit 50 g 90 9S 87 92 19 . 30 40 47 28 31 20 13 22

Probe,25^DC (Min.) ■ ...

EntformUngSZeit 480 480 480 480 170 80 28Ο 360 115 244 · 210 90 260

(Mn.) ■ ^₀

TMP = Trimethyloipropan η η -^

Polymerisiertes CO. = Eicinusöl, das auf 149^UG (300 F) innerhalb einer Zeitdauer erhitzt ο

wurde, die ausreichend ist, um die Farbe desselben dunkel zu machen ·<] und dann aufzuhellen, bei Kühlung auf 93,3⁰C (200⁰F) und hierbei 14 co Stdn. lang halten, wobei Luft durchgeperlt wurde. 4>-

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R„ Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen · Dr. F. Zumstein jun.

Patentanwälte

80OO München 2 ■ BräuhausstraSe 4 · Telefon Sswne*. 22 5341 - Telegrammo Zufnpat ■ Telex 523979

20/Gf

Gase HL-1748

PatentansTDrüche

Eine Zwoikomponentenpolyurethan bildende Zusammensetzung, die, wenn sie gehärtet ist, nichttoxisch isi:, und verwendet wird als ein Einbettungsmittel in einer Trennvorrichtung, die geeignet ipt zur biologisch-medizinischen Anwendung, v/ob ei die erste Komponente mindestens ein MCG-terminiertes Präpolymeres und die zweite Komponente mindestens ein Poiyol umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, da£ sie eine wirksame katalytisch^ Hange an Ricinolsäure (Ricinusölsäure) in der zweiten Komponente vor dem Härten einschließt.
2. Polyurethan bildende Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (1) das NCO-terminierte Präpolymere das Reaktionsprodukt von (a) mindestens einem Polyol, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyolestern, Polyätherpolyolsn und Sicinusöl, und (b) mindestens einem polyfunktioneIlen Isocyanat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Diisocyanates, aromatischen Triisocyanaten und aliphatischen Diisocyanafcen,ist; (2) das Polyol der zweiten Komponente aus mindestens einem Glied der Gruppe, bestellend aus Polyätherpolyolen, P0I70I-estern ~±ηά üicinufiol, ausgewählt ist; (J) dar Ricinolsätu-ekataiycator in der zwsiten Komponente in einer Menge von

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etwa 0,1 bis etwa JO Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der zweiten Komponente, anvvosend ist; und (4-) das NCO-terminierte Präpolymere und das Polyol in einem Gewichtsverhältnis von etwa 10:90 bis etwa 90:10 in Reaktion gebracht wird.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das HCO-terininierte Präpolymere der 1. Komponente das 'Reaktionsprodukt einer Mischung von Polyoxypropylenglykol und Ricinusöl mit mindestens einem Isocyanat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (1) Diphenylmethan-^-jV-diisocyanat und (2) Mischungen von Diphenylmethan-^^'-diitioeyanat und 3-Isocyanatomethyl-3,5s5-"Timethylcyclohexylisocyanat, ist, und die zweite Polyo!komponente ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus (1) Mischungen von Trimethylolpropandiricinoleat und Äthylenglykolmonoricinoleat und (2) Mischungen von Äthylenglykolmonoricinoleat und polymerisiertem Ricinusöl, und wobei der Rieinolsäurekatalysator in der Polyolkomponente in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyols der zweiten Komponente, anwesend ist.
M-. Verfahren zur Herstellung einer für die Verwendung bei. einer biologisch-medizinischen Anwendung geeigneten Trennvorrichtung, wobei ein Teil mindestens einer Trennmombran in einem Gehäuse mittels einer nichttoxischen, gehärteten Polyurethanzusammensetzung gesichert ist, die durch Reaktion einer ersten,mindestens ein JTCO-terminiertes Präpolymeres umfassenden Komponente mit einer zureiten, mindestens ein Polyol umfassenden Komponente erhalten wurde, dadurch, gekennz e a chnet, daß das NCO-terminierte Präpolymere der ersten Komponente mit dem Polyol der zweiten Komponente in Gegenwart einer wirksamen katalytischen Menge von Ricinolsäure in Reaktion gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch M-, dadurch gekennzeichnet, daß (1) das EOO-tersiinierte Präpolymere das Reaktionsprodukt von (a) mindestens eines Polyols, ausgewählt aus eier Gruppe, bestehend aus Polyolestern. Polyätherpolyolen

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und Ricinusol, und (b) mindestens einem polyfunktioneilen Isocyanat, ausgewählt; aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Diisocyanates, aromatischen Tri^socynnaten und aliphatischen Diisocyanaten, ist; (2) die Polyolkomponente ausgewählt ist aus mindestens einem Glied aus der Gruppe, bestehend aus Polyätherpolyolen, Polyolestern und Ricinusöl, ist; (3) der Eicinolsäurekatalysator in der Polyolkomponente vor der Reaktion mit dem iiCO-terminierten Präpolymeren in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 30 Gew.-'/O, bezogen auf das Gewicht des Polyols, anwesend ist, und (4) die Reaktion bei einer Vorhärtungstemperatur von etwa 25 bis etwa 75°C durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5i aadurch gekennzeichnet, daß das NCO-terminierte Präpolymere der ersten Komponente das Keaktionsprodukt einer Mischung von Polyoxypropylenglykol und Ricinusö'l mit mindestens einem Isocyanat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (1) Diphenylmethan-^V-diisocyanat und (2) Mischungen von Diphenylmethan-4-,V-diisocyanat und 3-Isocyanatomethyl-3,5»5-trimethylcyclohexylisocyanat, ist,, und die zweite Polyolkomponente ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus (i) Mischungen von Trimethylolpropandiricinoleat und Äthylenglykojmonoricinoleat und (2) Mischungen von Äthylenglykolmonoricinoleat und polymerisiertem Ricinusö'l, und wobai der Ricinolsäurekatalysator in der Polyolkomponente in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyols der zweiten Komponente, vorhanden ist. »«nnio/n

\ 3.0 0 la/U

43« <M91 Ott}

Betrifft: Patentanmeldung P 30 ²K) 73^.2 NL Industries, Inc.

Patentansprüche 7-9
7.) Verwendung einer nicht-toxischen gehärteten Polyurethanzusammensetzung nach den vorhergehenden Ansprüchen zur Befestigung mindestens einer Trennmembran in einem Gehäuse in zur Durchführung der ausgewählten biologisch-medizinischen Funktion ausreichenden Weise in einer Trennvorrichtung für biologisch-medizinische Anwendungen.

8· Verwendung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmembran eine Zusammenstellung aus einer Mehrzahl von permeablen kontinuierlich hohlen Fasern umfaßt, deren offene Endteile in einem nichttoxischen Dichtungsring oder -wulst aus der katalytisch gehärteten Polyurethanzusammensetzung eingebettet sind, wobei die offenen Endteile der Fasern sich durch den Dichtungsring erstrecken, die entstehende eingebettete Zusammenstellung in einem Gehäuse zur Bildung einer Trennzelle eingekapselt ist, die Flüssigkeitskanäle enthält, die den Durchgang einer ersten Flüssigkeit durch den Freiraum der Hohlfasern und eine zweite Flüssigkeit um die Außenseite der Hohlfasern herum und in Kontakt mit derselben erlaubt, wobei der Dichtungsring als nichttoxisches Mittel zur Isolierung des Flusses der ersten und zweiten Flüssigkeit voneinander wirkt.

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υηά spiralförmig_: ^rgeordnsT ;_^"" ,. uii sov:c-:.-.l eine s:/8'-;e Gruppe von FlußTolumen als au^L eine r^site Grnppe τοπ Fluß'/olumen alternierend zwischen dieser ei-cten Gruppe fsstsulegen; (b) Abstandsmittel für die Membranzusamzaeiistellungen in o^e<ier der Jlußvolumen angeordnet sind; (c) die nichttoxische, katalysierte, gehärtete Polyurethanzusammensetaung zur gleichzeitigen Festlegung des Umfangs .jeder der ]?lußvolumen und zur Verbindung benachbarter Membransusammenstellungen und der dazwischen liegenden Abstandsmittel -\rer77endet ist, um gasdichte, periphere Wände zu schaffen; und (d) Mittel vorgesehen sind zum getrennten Zugang zu und Austritt aus der Mehrzahl der Flußvolumen in der ersten und zweiten Volumengruppe,

wobei diese Mittel mindestens zwei benachbarte Flußvolxmen derselben Gruppe in Flußverbindung halt en«,

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