JPS62294401A - プラズマ重合技術を使用する孔径制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、膜基体の孔径を約１０Åより小さくないサイ
ズに減少させるためにプラズマポリマーで被覆された微
孔性疎水性膜に関する。膜基体」−に付着して所望の孔
径減少を行わせる３種のタイプのプラズマ重合体被覆が
ある。

更に本発明により、所望の孔径減少を起こさせるプラズ
マ重合体被覆を微孔性疎水性膜基体上に付着させること
によりこれらの孔径が減少した微孔性複合膜を調製する
方法が提供される。それぞれがプラズマ重合体被覆の３
種のタイプに関連する３種のタイプのプラズマ重合体付
着物がある。

更に本発明は、これらの孔径が減少した微孔性複合膜を
使用して、その溶液から約１０人を越えるサイズの粒子
を分離し、濃縮し又は精製する方法に関し、かつそのよ
うな分離を行わせるための中空繊維の形状にある減少し
だ孔径の本複合膜を利用する分離用モジュールに関する
。前記粒子が植物、哺乳類又は微生物の細胞である場合
には、開示されるモジュールはこのような細胞又は細胞
成分の培養、濃縮又は精製に使用することができる。

〔発明の背景〕

最近における分離用膜の製造は、微細孔径の下限が約１
０人であること、化学試薬や圧力や熱による劣化に対す
る抵抗性があること、疎水性及び親水性に関する特定の
表面特性のような正確な仕（Ｉ８） 様を有する微孔性分離膜の調製を要求する。個々の分離
目的のためにこのような特別の材料を捜し出すことは、
しばしば高価でかつ複雑な製造操作を必要とした。

ベースとなる基体として疎水性の微孔性膜を使用する本
発明によると、プラズマ重合付着技術によりこのような
要求を正確に満足させる新規な限外濾過膜を製造するこ
とができる。一般に、本発明の新規な限外濾過膜を調製
するだめのベースとなる基体として使用されるタイプの
疎水性の微孔性膜は、最小約２００人から最大約６００
０人までの範囲の大きな孔を有している。現在使用され
ているこれらの膜は従来の限外濾過膜と比較して、その
より簡単な重合構造に起因して化学試薬、熱及び圧力に
対する高い抵抗性を有しているが、その受は入れること
のできない大きな孔径に起因する分子量のカットオフの
ため、限外濾過の目的には好適ではない。

プラズマポリマーの付着を制御することにより、これら
の疎水性の微孔性膜の孔径を当初のサイズから任意の特
別に要求される小さいサイズ、下限である約１０人の範
囲まで減少さ−Ｕることができる。ブラズ′７ボリマー
付着層は極度に薄いため（１２００Å以下の範囲）、前
記膜基体は液体とガスの透過性を実質的に減少させずに
溶液からの微細粒子の分離能を増強させて、その孔特性
を保持する。

複合膜の製造に適用されたときに従来のプラズマ重合被
覆技術は、使用する反応器系のタイプ（つまりベル・ジ
ャー反応器、Ａ、Ｆ、タンデム系、Ｒ，Ｆ、コイルで誘
導結合された管状反応器）にかかわらず、全てがある種
の固有の不利益を被っていた。一般にこれらの不利益は
、このような従来のプラズマ重合が、プラズマのエネル
ギ密度従ってポリマー付着の不均一性を容易に制御でき
ない状態での基体」−へのポリマーの付着を含んでいた
という事実に起因する。これらの不利益は一般に次のよ
うに纒めることができる。

１、主として反応器中の基体の位置に依存する、プラズ
マポリマー付着速度とプラズマポリマー被覆組成の不均
一性。

２、低いエネルギ密度のレベルに起因する低い付着速度
が非常に遅い膜生産速度につながる。ポリマー付着が“
後グロー”域で起こるベル・ジャー又はＲ，Ｆ、のコイ
ルで誘導結合された管状タイプ、又はポリマー付着がグ
ロー域で起こるＡ。

Ｆ、タイプのいずれを問わず、低いエネルギ密度レベル
に、従来のプラズマ反応器で遭遇する。従来の反応器中
の低い付着速度は、更に内部電極上のプラズマ被覆の形
成に帰することができる。

３、　プラズマグローからの競合的シェーディングに起
因し更にポリマー付着速度が主として反応器中の基体の
正確な位置に依存するという事実に起因して複数の膜基
体に平滑にかつ効果的に被覆することができない。

４、膜基体の外周、例えば繊維の輪郭の周囲における被
覆の不均一性。

５、複数の望ましくない化学種の形成の問題及び使用済
の化学種を効果的に除去できないこと。

６、特に商業的生産のスケールアップにおけるこれらの
プラズマ付着反応パラメータの全てを制御することの困
難性。

本発明者は、予想外にも、系統運用により特別に制御さ
れたｌ’？、　　Ｆ、容量結合管状反応器の使用が、高
度の信φｎ性があり高生産速度で稼動でき高度に望まし
い均一な生成物を生産できるプラズマポリマー付着技術
をもたらすことを見出した。本発明の方法によると、プ
ラズマポリマーは反応器の電極間の令■域のエネルギの
強いグロー域を通って移動する微孔性膜基体上に付着さ
れる。温度、圧力、張力及び化学的アタックのような操
作上のストレスに対する鋭敏性に起因して、微孔性膜基
体にプラズマ被覆することが極度に困難であることが業
界において周知である。しかし本発明者は、該微孔性膜
基体が高速度かつ効率的に、そして均一で望ましい結果
が生ずるようにプラズマ被覆することができることを開
示する。

〔発明の概要〕

本発明は、減少した孔径と、疎水性及び親水性の特定の
表面特性を有する微孔性複合膜、及び特定の選択された
モノマーのプラズマ重合体被覆を疎水性の微孔性膜基体
上に付着させることを含む前記複合膜の新規な製造方法
を捉供する。

本発明の減少した孔径の微孔性膜の基礎となる疎水性の
微孔性膜基体は、ポリオレフィン性及びフッ素化された
ポリオレフィン性であることができ、そしてフィルム状
、中空繊維状等の形態であることができる。

前記プラズマ重合体被覆は、次の異なった３種類のクラ
スの減少した孔径の微孔性膜を提供する。

（ｉ）重合体が低分子量の脂肪族炭化水素モノマーから
誘導されたものである疎水性のプラズマ重合体被覆を疎
水性の微孔性膜基体上へ付着さゼる。

（ｉｉ）重合体が低分子量の脂肪族アミンモノマーから
誘導されたものである親水性のプラズマ重合体被覆を疎
水性の微孔性膜基体」ニへ付着させる。

（ｉｉｉ　）重合体が、非重合性プラズマガスと混合さ
れた低分子量の脂肪族炭化水素モノマーから誘導された
ものである親水性のプラズマ重合体被覆を疎水性の微孔
性膜基体上へ付着させる。

前記基体が中空繊維である場合には、プラズマ重合は更
に後述する可聴周波数を動力源とするベル・ジャー反応
器中で行うことができる。該基体が平滑なフィルム又は
中空繊維である場合には、更に後述するようにプラズマ
重合は可聴周波数を動力源とするベル・ジャー反応器中
又は無線周波数を動力源とする管状反応器中のいずれか
で行うことができる。

更に本発明によると、中空繊維の形態の減少した孔径の
新規な本複合膜を、好適には第１図及び第２図に示すタ
イプである分離用モジュール中に組み入れることにより
、溶液からの約１０Åより大きいサイズの粒子の分離を
達成することができる。第１図及び第２図に示されたモ
ジュールは、それらの溶液中の植物や哺乳類や微生物の
細胞又は細胞生成物を培養し濃縮し又は精製するための
環境として機能することもできる。

以下余白 〔発明の詳細な説明〕 現在溶液から約１０人程度に小さい粒子を分離するため
の限外濾過膜が必要とされている。例えばバイオテクノ
ロジーの分野では、このような膜は栄養媒体中での生細
胞のインビトロの培養のため、そしてその溶液からの生
細胞、微生物、蛋白質等の濃縮、精製及び分離のために
必要とされている。

本発明者により開発されたプラズマ重合被覆の使用によ
る微孔性膜の孔径の減少は、望ましい表面特性つまり疎
水性又は親水性、望ましい孔径分布及び熱、化学試薬及
び圧力に対する耐性を有するこのような分野での使用の
ための”あつらえの”限外濾過膜の調製のために極度に
有用である。

本発明者により開示されるように、これらの異なったク
ラスの減少した孔径の微孔性複合膜を次の条件に従って
調製することができる。

（ｉ）複合体が低分子量の脂肪族炭化水素モノマーから
誘導され、減少した孔径と疎水性の表面特性を有する微
孔性複合膜を与えるものである疎水性プラズマ重合体被
覆を疎水性の微孔性膜基体上へ付着させる。

（１１）重合体が低分子量の脂肪族アミンモノマーから
誘導され、減少した孔径と釘ｌ水性の表面特性を有する
微孔性複合膜を与えるものである親水性プラズマ重合体
被覆を疎水性の微孔性膜基体」ニへ付着させる。

（ｉｉｉ　）重合体が非重合性のプラズマガスと混合さ
れた低分子量の脂肪族炭化炭素モノマーから誘導され、
減少した孔径と親水性の表面特性を有する微孔性複合膜
を与えるものである親水性プラズマ重合体ＰＩ１．１ｉ
！を疎水性の微孔性膜基体上へ付着させる。

本発明に従って基体膜として機能する疎水性の微孔性膜
は全て周知で商業的に容易に入手できる。

好適な基体膜はフィルム、中空繊維等の形態で使用でき
る。中空繊維はその使用を通して特定の体積に対してよ
り大きな透過のための面積が得られるため、現在のとこ
ろ好ましい形態である。従って分離用膜として中空繊維
を用いると、本発明によるモジフーールのような分離用
装置はよりコンパクトになる。これらの基体膜は、ポリ
エチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン類、
及びフッ素化されたエチレンプロピレンのようなフッ素
化されたポリオレフィン類から製造されるごとができる
。本発明で好適に使用される基体膜は、最小で２００人
から最大で６０００人までの範囲の孔径を有している。

これらの孔は製造方法によって種々の形状を有し、一般
には楕円か円形である。孔が円形でない場合には、最小
の孔の短径は最小で約２０００人であり最大の孔の長径
しま最大で約６０００人である。これらの要件に−・致
する好適な膜基体は、三菱レーヨン株式会社によりＫＩ
ＩＰ＋９０Ｍ、２７０Ｂ及び３６０Ａ、及びＲ１１Ｆ２
７０Ｗ、２７０Ｔ、２７０Ｈ１４１０Ｃ１３９０Ｃ及び
３９０Ａという商品名で、又セラニーズ・コーポレーシ
ョンによりセルガード（ＣＩ！Ｉ、ＧＡＲｒｌ）　　２
４００、２４０２、２５００、２５０２、４４００、４
４１ｃ、４５０ｃ、４５１０、Ｋ−４４２、Ｋ−４４３
、Ｘ　−１０及び×　２０という商品名で重囲され、容
易に入手することができる。使用できる他の受は入れる
ことのできるポリオレフィン性及びフッ素化されたポリ
オレフィン性フィル１、及び中空繊維が、全てが参考文
献として特にここに組み入れられる１９７１年１月２６
）１に特許された米国特許第３，５５８，７６４号、１
９７２年７ＪＪ２５ｒｌに特許された米国特許第３．６
７９，５３８号、１９７４年４７−１２０に特許された
米国特許第３．８０１，４０４　号、１９７４年４月２
日に特許された米国特許第３，８０１．６９２号、１９
７４年ｌＯ月１ト１に特許された米国特許第３，８３９
，２４０号、１９７４年１０月１日に特許された米国特
許第３，８３９，５１６号、１９７４年１０月２２０に
特許された米国特許第３，８４３．７６］号、１９７５
年１１月１８日に特許された米国特許第３，９２０，７
８５号、１９７７年１１月１５１１に特許された米国特
許第４，０５８，５８２号、１９７９年２１１６日に特
許された米国特許第４．１３８．５４９叶、１９８１年
３月１０［１に特許された米国特許第４，２５５，３７
６号、１９８１年３月２４「１に特許された米国特許第
４，２５７，９９７号、１９８１年９月１１日に特許さ
れた米国特許第４，２９０，９８７号及び１９８３年９
月２０目に特許された米国特許第４．４０５，６８８号
中に更に説明されている。

上記した方法（ｉ）及び（ｉｉｉ　）により減少した孔
径の膜を調製する際に使用される低分子量の脂肪族炭化
水素子ツマー前駆体は、例えばメタン及びエタンのよう
な炭素数が約４までのアルカン類、及びエチレン、プロ
ピレン、１−ブテン及び２−ブテンのような炭素数が約
４までのアルケン類であることができる。上記した方法
（ＩＩ）により減少した孔径の膜を調製する際に使用さ
れる低分子量の脂肪族アミンモノマーは、例えばトリエ
チルアミン及びアリルアミンであることができる。

前記方法（山）によりモノマーと混合される非重合性プ
ラズマガスは、窒素、酸素、水又は空気であることがで
きる。非重合性プラズマガスと低背７−量の脂肪族炭化
水素子ツマー前駆体の混合物はプラズマポリマー被覆の
表面時ｆ１を疎水性から親水性へ変化さゼる。現在のと
ころ窒素が使用される好ましいガスである。

本プラズマ重合は、グロー域中のモノマー前駆体を活性
化して該モノマー前駆体を、ラジカル、電子及びイオン
（つまりプラズマ）が豊富な商工ネルギの解離した形態
になるようにエネルギを与え、前記グロー域を通って移
動する前記基体の表面Ｉ−へそのプラズマポリマーを付
着させることを含む。実際には２種類の異なったタイプ
のプラズマ反応器を使用することができる。プラズマ被
覆中空繊維では６■聴周波数反応器が使用され、ここで
はＡ、Ｆ、発生器からの放電が直接結合されたベル・ジ
ャー反応器の内部電極へ適用される。プラズマ被覆フィ
ルム又は中空繊維では無線周波数反応器が使用され、こ
こではＲ，Ｔ？、発生器からの放電が容量結合された管
状プラズマ反応器の外部電極へ適用される。前記方法（
１）又は（ｉｉ　）による千ツマー前駆体単独、又は前
記方法（ｉｉｉ　）による非重合ｆ’ｌガスと混合され
たモノマー前駆体は、反応器中へ導入されエネルギを与
えられてプラズマになる。系のパラメータを注意深く制
御することにより、千ツマー状のプラズマは電極間のエ
ネルギの強いグロー域中に保持される。該モノマーはつ
ぎつぎに重合して、プラズマ反応器のグロー域の６ｉ域
を通って移動する微孔性膜基体の表面上にプラズマポリ
マー被覆を形成する。

プラズマグロー域の領域を通る基体の動きは勿論引張速
度と基体の引張応力の両者により調節されている。プラ
ズマグロー域はプラズマ反応器中の最高のエネルギ密度
の領域であるため、引張速度と引張応力を共に調節して
、所望の孔径減少を生じさせるために適切なプラズマポ
リマーを付着させるために十分な時間グロー域中に滞在
させるとともに、該グロー域の強度からの基体の損傷を
防止するようにしなければならない。同時に、引張速度
と引張応力を共に調節して、基体が反応器のいずれかの
壁に接触することを防止し、又複数の基体を同時に被覆
する場合には基体が他の基体に接触することを防止しな
ければならない。

以前の研究者は基体の制御できない劣化を経験していた
ため、彼等はＲ，Ｆ、誘導結合されたプラズマグロー域
の領域中での重合基体の被覆を回避し、グロー域に隣接
するがその外側の部分での被覆に頼っていた。Ａ、Ｆ、
プラズマ反応器中のプラズマ被覆では、グロー域のエネ
ルギーが太きな面積に亘って分布することにより減少す
るため、電極をかなりの距離離して位置させ、これによ
り付着速度が小さくなっていた。更に以前の系ではプラ
ズマポリマーが電極上に連続して堆積するため、内部電
極の効率が時間に従って減少している。

ここで概説した特定の変数を精密に制御することにより
、本発明者は、予想外にも、その孔径を特定の所望サイ
ズに減少させることのできる、正確に制御でき完全に再
現することのできる微孔性膜基体の被覆を得ることに成
功した。

本発明により、フィルム又は中空繊維の形態の減少した
孔径の微孔性の限外濾過用膜を連続的に生産するために
好適なＲ，Ｆ、プラズマ反応器系が第３図に概略的に示
されている。該Ｒ，Ｆ、プラズマ反応器は、該反応器３
６のいずれかの端部に位置するｌ対の静電結合された外
部電極３１を有する管状タイプの反応器３６であり、外
部の無線周波数発生器に連結されている。最高エネルギ
密度は、Ｒ，Ｆ、発生器からの電流とモノマー流速の両
者を制御することにより、前記電極３１間つまりプラズ
マグロー域に保持される。モノマー流速が速すぎると、
グロー域は電極の外側の領域に移動する。遅すぎるモノ
マー流速を使用すると、プラズマが着火しないか又は全
電極間領域を充たさない。２個のチャンバー３５ａ及び
３５ｂは、連続的な真空密閉関係で反応器３６と連結さ
れた真空チャンバーであり、３８は真空ポンプへの出口
である。該反応器３６はプラズマ処理条件に耐えること
のできる十分な耐性を有する任意の材料で形成されるこ
とができる。現在のところ、石英、ＰＹＲＥＸ　（登録
商標）及びＶＹＣＯＲ（登録商標）が満足できるものと
考えられている。操作に際しては、中空繊維３２が巻出
スプール３３から巻取スプール３４まで反応器３６内を
通って連続的に移動する。

必要に応じて非重合性ガスと前もって混合されていても
よい所望のモノマーを供給口３７から系へ供給する。プ
ラズマポリマーの付着が、前記電極３１間のプラズマグ
ロー域の範囲を通る基体膜上で起こる。

Ａ、Ｆ、プラズマ反応器中の中空繊維膜の連続的生産の
ための好適な系が第４図に概略的に例示されている。該
Ａ、Ｆ、プラズマ反応器は、互いに平行に位置し高電圧
ケーブルを通して外部の可聴周波数電力増幅器に直接接
続された１対の平板状電極４２を有するベル・ジャー反
応器４１である。電極４２間の部分つまりプラズマグロ
ー域に最高エネルギ密度が維持されるように、発生器か
らの電流とモノマー流速の両者を制御する。該ベル・ジ
ャー４１は真空チャンバーで、４７は真空ポンプへの出
口である。操作に際しては、中空繊維又は平らなフィル
ム４３が巻出スプール４４から巻取スプール４５まで電
極４２間の部分であるプラズマグロー域を通って連続的
に移動する。電極間の基体の移動方向はいずれの方向で
もよく、従ってスプール４４と４５の操作は必要ならば
逆にしてもよいと理解されるべきである。必要に応じて
非ポリマー生成ガスと混合されていてもよいモノマーを
供給１１４６から系へ供給する。本発明による中空繊維
の調製では、第３図を参照して上記で説明したＲ、Ｆ、
反応器系が、連続生産の効率の点からして、現在におけ
る好ましい系である。

プラズマグロー域に滞在する時間を最小として基体を可
能な限り冷却しくつまり室温に近くする）、温度に鋭敏
な基体の損傷を防止することが重要である。プラズマポ
リマー被覆を所望の厚さにするために、前記基体を数回
前記グロー域を通すようにしてもよい。基体の移動の方
向を逆にして基体の連続的な全長がグロー域を数回通過
して所望のプラズマポリマー被覆を達成することを許容
するような系を与えることができる。モノマー供給の流
れの方向は、前記グロー域を通る基体の動きの方向と同
じでも逆であってもよい。

本発明によるプラズマ発生系のグロー域で発生するエネ
ルギ密度は従来のプラズマ反応器で得られるものよりは
るかに大きい。これは、膜基体の損傷を回避するために
プラズマグロー域への露出の長さを最小とすることを要
求する。例えばポリオレフィン性基体は、各通過に対し
て通常約ｃ、７ｃｍ／秒を越える速度でプラズマグロー
域を通過させなければならない。基体を複数回グロー域
を通遇させることにより、所望のより厚い被覆が調製さ
れる。プラズマグロー域中に滞在する時間は、勿論特定
の基体に従って変化する。より大きな温度耐性を有する
基体では、所望のプラズマポリマー被覆を達成するため
により長い時間露出することが可能である。

本発明方法は１、フィルムのような平滑な表面上へ、中
空繊維のような円周形又は螺旋状の表面上へ、又は平滑
でない膜基体上へ、そして例えばフィルム又は中空繊維
のようなプラズマグロー域を通って同時に移動する複数
の基体」−へ必要なプラズマポリマー被覆を容易に付着
させることを許容する。これは来県では、プラズマグロ
ー域を管状反応器の断面に沿って均一な密度に維持でき
るからである。グロー域（例えばＡ、　Ｆ、タンデム系
）中で基体上へプラズマ付着を許容する反応器であって
も従来の付着反応器では、グロー域は高いエネルギ密度
に維持することができない。更に内部に位置する電極が
従来のＡ、Ｆ、又はＲ，Ｆ。

のいずれの反応器系であっても結局、時間の経過に従っ
てプラズマポリマーで被覆されグロー域のエネルギ強度
が更に減少する。付着が“後グロー”域で起こるプラズ
マ反応器（例えばベル・ジャー及びＲ，Ｆ、コイルで静
電結合された管状反応器）では、プラズマの密度に従っ
て付着ポリマーの速度がプラズマグローからの距離に従
って減少し、ガスの流れのパターンが制御できなくなる
。更に従来のプラズマ反応器では、基体は例えば電極上
又は反応器の壁面上の特定箇所に位置しなければならな
い。このような従来の系では、付着されたプラズマポリ
マーの組成と均一性がプラズマグローに対する基体の位
置によって変化することが知られている。従って複数の
基体が同時にプラズマポリマー被覆される場合には、該
プラズマポリマー被覆の組成と均一性はグロー域に対す
る個々の基体の位置に依存して変化することになる。更
に特定の基体上へ特定のプラズマポリマー被覆を繰り返
し形成するためには、該基体は反応器中の正確に同一な
位置に注意深く位置させなければならない。本系では、
グロー域全体を平均した密度にしグロー域を高いエネル
ギレベルに維持する能力のために、各操作中又は操作間
の製品の品質と均一性が確保される。

プラズマグロー域を通って移動する基体上の引張応力は
可能な限り低く維持して、複数の基体間の適切な距離を
維持することを可能しかつ基体が反応器の壁面に接触す
ることを防止しながら、基体膜の当初の形状と引張強度
を維持しなければならない。来県のプラズマグロー域強
度に起因して、プラズマポリマー付着の速度は従来のプ
ラズマ反応器系で可能な速度よりも温かに大きい。プラ
ズマポリマー付着は電極間で制御され、そして“後グロ
ー”付着は最小に維持される。これは第５図及び第６図
に示されるグラフ中に明白に例示されている。第５図に
は、プロピレンモノマーの流速が９．７９ｓｅｃｍであ
るグラフが例示され、２０Ｗの放電電力が電極間の部分
であるグロー域で標準化された付着速度３２人／秒にお
ける付着速度の平滑な水平域を達成している。第６図に
は、流速が６．７０ｓｅｃｍである窒素が混合された流
速が９．７９ｓｅｃｍであるプロピレンモノマーのグラ
フが例示され、２０Ｗの放電電力がグロー域で標準化さ
れた付着速度３２人／秒における付着速度の平滑な水平
域を達成している。これらの付着速度はプラズマグロー
域に位置するガラス管上で測定された。このガラス管の
ような静止した基体は高エネルギーのグロー域中で熱せ
られ、これにより、より冷えた連続的に移動する基体と
同じようにプラズマポリマー付着を受は付けなくなる。

本発明により移動している微孔性基体を使用すると、約
２．５倍大きい付着速度が達成される。

Ｒ，Ｆ、反応器中の電極間の適切な距離は管のサイズに
依存する。第３図で説明した系では、電極は約１０〜１
５（：ＩＩＩ離れ、管は１．３ｍの直径を有している。

より大きな直径の管では、プラズマグロー域におけるエ
ネルギ密度はより小さい管の反応器における密度に可能
な限り近付けるよう維持しなければならない。エネルギ
密度とともに、千ツマー密度を制御することが極度に重
要である。モノマー密度は管のサイズが変化しても通常
同一に維持されるが、エネルギ密度とモノマー密度の両
者の最適条件のいくらかの変化が系のサイズ及びデザイ
ンの変化により生ずる。

プラズマグロー域中の極度に大きなエネルギー密度のた
め、プラズマグロー域を通って移動する基体の温度を可
能な限り低く維持して（室温に近付ける）均一なプラズ
マポリマー付着速度を確保し基体の湾曲や損傷を防止し
なければならない。

通常の操作条件下では、反応器の壁面へのプラズマポリ
マーの付着が観察される。これは通常起こることでプロ
セスの条件に有害な影響を及ぼさず、通常の日常的なメ
ンテナンスで除去される。該基体を可能な限り／ｉＵ温
に維持することにより、プラズマポリマーは反応器の壁
面よりも膜基体」二に優先的に付着する。望むならばグ
ロー域に滞在する時間を増加させプラズマポリマーの膜
基体上へ付着が更に促進させるとい・う期待の下に、該
基体を室温より低く追加冷却するようにしてもよい。

Ｒ，Ｆ、系の管の幾何学形状の変化による反応パラメー
タの変化を決定する有用なガイドは、複合したプラズマ
のパラメータ、Ｗ／ＦＭであり、ここでＷは放電ワット
数、Ｆは必要に応じて非重合性プラズマガスが混合され
たモノマーの流速、そしてＭは必要に応じて非重合性ガ
スが混合されたモノマーの分子量である。管の幾何学形
状と系のサイズが変化すると、Ｗ／ＦＭは与えられたプ
ラズマポリマー付着速度に対して変化するが、最適のＷ
／ＦＭは与えられたモノマー系に対してさほど変化しな
い。従って与えられたモノマー系に関して、管の幾何学
形状の変化による前記複合したプラズマのパラメータの
変化は、 Ｗ＋　／　Ｆ　ｔ　Ｍ　＋　　Ｗ２　／　Ｆ　ｚ　Ｍ２
として表される。ここでＷ　＋　／　Ｆ　＋　Ｍ　ｌ　
はここで説明した第１の管状のＲ，Ｆ、反応器のための
複合したプラズマのパラメータで、Ｗ２　／　Ｆ　ｚ　
Ｍ２はここで説明した異なったサイズの管状のＲ，Ｆ。

反応器のための複合したプラズマのパラメータである。

従来のプラズマ重合反応器に対する零Ｒ，Ｆ。

静電結合されたプラズマ重合反応器の利点は次のものを
含む。

１、個々の及び複数の基体の両者を厚さ及びプラズマポ
リマーの化学的組成の全てにおいて均一性を有するよう
に被覆することが可能であること。

２、基体が、エネルギの強いプラズマグロー域中に最小
時間滞在するのみで、高エネルギ密度と高付着速度を共
に達成することができること。

３、得られるプラズマポリマー被覆の均一な性質で証明
されるように、従来のプラズマ反応器で可能であるより
も狭い化学種の集団をプラズマグロー域に発生さ−Ｕ・
ることができること。

４、廃出生成物（つまり未反応モノマー及び損傷する可
能性のあるエツチングガス）を管状反応器のグロー域か
ら連続的に除去しこれによりそれらの滞在の効果を最小
にすることができること。

これはモノマー流速が基体の速度より速いという事実に
起因し、廃出生成物を取り除くことを可能にする。更に
基体が反応器の“後グロー”域中へ移動する際にプラズ
マポリマーが殆ど独占的にプラズマグロー域中において
付着するため、それはこれらの産出生成物からの可能な
損傷を防止する付着されたプラズマポリマ一層により既
に保護されている。連続した長さの基体をグロー域を繰
り返し通過させることを許容する逆方向の動きを有する
系により、モノマーガスの流速が“後グロー”域の産出
生成物が未被覆の基体の部分を損傷することを防止する
。

５、追加的な利点は、商業的生産スケールで受は入れる
ことのできる速度の連続プロセスで複合膜を製造するこ
とができること、及び従来のプラズマ反応器条件では好
ましい膜基体とは考えられなかったポリオレフィン類の
ような鋭敏な基体をプラズマ被覆することができること
、である。

第１図は、本発明の減少した孔径の微孔性の限外濾過用
中空繊維を使用する両端が開口するタイプの分離用モジ
ュールの概略図を示す。好ましくは複数の中空繊維１１
が各モジュールユニットで使用されている。該中空繊維
は、ガラス又は他の許容されるる不活性材料で形成され
たモジュールユニットに挿入されている。該中空繊維の
端部はモジュールユニットの各端部キャップ１２中に保
持されて、モジュールユニットの入口１４ａへｉれ込む
液媒体が該中空繊維１１を通過しそして周囲を流れるよ
うにしである。透過物は出口１３を通して集められ、濃
縮された粒子は出口１４ｂから引き出される。

第２図は、本発明の減少した孔径の微孔性中空繊維を使
用する一端が開口するタイプの分離用モジュールの概略
図を示す。好ましくは複数の中空繊維２１が各モジュー
ルユニットで使用されている。該中空繊維は、ガラス又
は他の許容される不活性材料で形成されたモジュール殻
中に挿入されている。該中空繊維の端部はモジュールユ
ニットの端部キャップ２２中に保持されて、モジュール
ユニットの入口２４ａへ流れ込む液媒体が該中空繊維２
１を通過しそして周囲を流れるようにしである。透過物
は出口２３を通して集められ、濃縮された粒子は出口２
４ｂから引き出される。新規な減少した孔径の微孔性中
空繊維を組み入れた本発明による他の好適な分離用モジ
ュールが、全てがりナゼソクによるものである１９７４
年６月２８日に特許された米国特許第３，８２１，０８
７号、１９７５年５月１３日に特許された米国特許第３
，８８３，３９３号及び１９８０年１月２２日に特許さ
れた米国特許第４，１８４，９２２号中により完全に説
明されている。

当業者には明らかであるように、本発明の減少した孔径
の微孔性膜を限外濾過操作で使用する方法は単に選択及
び便宜的問題である。それはここに例示された特定の装
置に限定される必要はなく、必要とされる限外濾過分離
を行う任意の方法に使用することができる。

水性又は好適な溶媒系中の粒子が植物、微生物又は哺乳
類の細胞である場合には、第１図及び第２図に例示され
たモジュールはこのような培養可能な細胞のインビトロ
の増殖のための雰囲気を与え、更にこのような細胞や細
胞生成物を精製し又は濃縮するための分離系を与える。

第１図及び第２図に例示されたモジュールがインビトロ
の増Ｍ雰囲気のために使用される場合には、水性又は好
適な溶媒の栄養媒体中に懸濁された細胞はまず、それを
通して酸素を含む栄養媒体が連続的に流れる中空繊維の
外表面上に定着される。栄養物質は潅流媒体から中空繊
維の壁面を通って細胞内へ入り、一方細胞生成物は中空
繊維の壁面を通って潅流へ入る。これらの生成物は好適
な手段で回収することができる。本発明によると、栄養
媒体貯溜タンクを伴う少なくとも１個のこのような培養
ユニット、ガス交換器、ｐｎメータ及び制御された流速
の潅流を与えるポンプを含む系が構成される。

有利な濃度勾配は栄養分が中空繊維の壁面から細胞内へ
拡散することを許容し、一方そこからの生成物は潅流中
へ拡散する。これらのモジュールの特徴は細胞の増殖に
加えて、培養物はそれ自身乱されずに、中空繊維上で増
殖する細胞の生成物の培養物からの回収を含む。これら
の生成物の例は、過去においては生体細胞や排泄物から
標準的技術により得られていたホルモン、蛋白質及び他
の生物学的物質を含む。第１図及び第２図に例示された
本モジュールが細胞の精製又は濃縮に使用される場合に
は、操作のモードは他のタイプの分離操作に関して上述
したものとなる。これらのモノマ、−ルはそれらを含む
液体からパイロジエン及びビールスを濾過するために使
用することもできる。

これらのモジュールで使用される減少しだ孔径の中空繊
維に起因して、それらは植物、微生物及び哺乳類の細胞
及び微生物及び細胞生成物の全てを培養し、精製し又は
濃縮するために好適である。

細胞を培養し、精製し又は濃縮するために好適なこのモ
ジュール及び他のモジュールのより以上の検討が、１９
７４年６月２８日に特許された米国特許第３．８２１，
０８７号、１９７５年５月１３日に特許された米国特許
第３，８８３，３９３号及び１９８０年６月２２日に特
許された米国特許第４，１８４．９２２号中により完全
に記載されている。更にこれらのモジュールは、細胞と
酵素が中空繊維の表面に固定された生体触媒反応器とし
ても機能できる。養分、化学試薬及びアミノ酸又は蛋白
質がモジュールへ流れ込み前記中空繊維の中及び周囲を
流れ前記固定された細胞及び酵素に接触する。前記細胞
及び酵素との反応は新しい化学試薬、より複雑なアミノ
酸及び他の生体治療用細胞律成物を生ずる。

（調製） 内径が２４０マイクロメートル、壁厚が２４．５マイク
ロメートルそして多孔度が２０％及び４０％であるポリ
プロピレン微孔性中空繊維を基体として使用した。

次の条件に従ってプラズマ重合被覆を行った。

（ａ）モノマー：プロピレン　９．８　ｓｃｃｍ放電電
カニ　４０Ｗ、Ａ、Ｆ、発生器（５，０Ｋｌｌｚ） 系の圧カニ２２０　ミリｔｏｒｒ 引張速度：変化させた。

（ｂ）モノマー：プロピレン　５．７　ｓｅｃｍ放電電
カニ１０〜１５Ｗ、Ｒ，Ｆ、発生器（１３，５６ＭＩＩ
ｚ） 系の圧カニ入口圧力　１９０　ミリｔｏｒｒ出口圧力　
１００　ミリｔｏｒｒ 引張速度：２．０ｃｍ／秒〜６．５　ｃｍ　／秒（ｃ）
モノマー：プロピレン　５．７　ｓｅｃｍ及び窒素　　
ｃ、５７〜１．　Ｏｓｃｃｍ放電型カニ１０〜１５Ｗ、
、Ｒ，Ｆ、発生器（１３，５６ＭＨｚ） 系の圧カニ入口圧力　２２０　ミリｔｏｒｒ出口圧力　
１２０　ミリｔｏｒｒ 引張速度：２．Ｑｃ＋ｎ／秒〜６．５　ｃｍ　／秒引張
速度は前記繊維のプラズマグロー中の滞在時間を決定し
、直径１３ｍｍである管状反応器中で電極は典型的には
１５ｃｍ離れていた。プラズマ重合体被覆は、前記繊維
をプラズマグロー域を３回通過させることにより付着さ
せた。従って有効な全滞在距離は４５ｃｍであった。

（実施例■） 表Ｉに示すように、前記した調製の項目（ａ）の条件に
従って微孔性中空繊維をプラズマ重合により被覆した。

４０ｃ、８００及び１２００人である３種の被覆厚がこ
の調製により得られた。引っ張りに関するデータを表Ｈ
に示す。プラズマ被覆層の強固な構造に起因して伸びに
関する因子は減少した。

プラズマ重合体被覆層のこの強固な構造は膜の多孔構造
に強度を与え、機械的圧力又は化学的因子による孔の変
形を防止し、長期間の安定化を与える。破壊強さは最大
２０％の減少に維持された。

１２００人被覆された中空繊維は、９０％の卵白（分子
１１４５．ｏｏｏ、ニューヨーク州ロチェスターのイー
ストマン・コダソク社）をリン酸カリウム緩衝溶液（ｐ
ｌ＋６．８６）中に透過速度（Ｐ　ｓ）　８　Ｘ　１．
０−’Ｃｍ　−’　／　Ｃｍ　−”分で維持した。蛋白
質濃度は液体クロマトグラフィー（検出器：紫外線２１
４ｎｍ　、カラム：東洋曹達工業株式会社のＴＳＫ　Ｇ
　２０００ＳＷ）で決定した。

表−士 Ａ、Ｆ、反応器中で被覆された中空繊維４００人　　５
３．２ｃｍ／分　　　２．２分８００人　　４３．０ｃ
ｍ／分　　　４．２分１２００人　　４３．０ｃｍ／分
　　　６．２分表−」− コントロール　　　１９４　　　　２２３４００人　　
　　　　　６２　　　　　　１８５８００人　　　　　
　　８７　　　　　　１８２（実施例２） 表■に示すように、前記した調製の項目（ｂ）及び（Ｃ
）の条件に従って減少した孔径の中空繊維膜をプラズマ
重合被覆により調製した。プラズマグロー域中の滞在時
間を制御することにより所望の被覆厚が得られた。４０
０から１０００人までのプラズマ重合体被覆厚を有する
膜を調製した。全表面積が１０００ｃＪであるそれぞれ
が約８００本の中空繊維を含む上記中空繊維膜を使用し
て８個の分離用モジュールを製造した。モジュール３９
５に使用した中空繊維は前記条件（ｂ）に従って調製し
、他は」二記条件（Ｃ）に従って調製した。

これらのモジュールについて限外濾過性能を評価した。

透過速度を表ｒＶａに示し、分子量カットオフを表ｒＶ
ｂに示す。膜性能はプラズマ重合被覆条件、被覆厚及び
当初の微孔性基体の多孔度により変化した。

プラズマ重合被覆厚の効果が一連の４０ｃ、４０１．４
１３．４０２及び４０３中に明白に示されている。より
薄いプラズマ重合体被覆は、より大きい水通過速度（Ｐ
ｗ）及び溶液透過速度（Ｐｓ）を与え、一方より厚い被
覆はウシアルブミン（分子量６７．０００）及びミオグ
ロビン（分子量１７．８００）のような蛋白質溶質のよ
り高い保持を与える。

親水性表面を有する減少した孔径の膜を与える表面改質
の効果を、９〜１４％の窒素を含むプラズマガスを使用
して調べ、これにより調製された中空繊維をモジュール
４０２及び４００に組み入れた。

モジュール４０２及び４００はモジュール３９５　と比
較してより大きな水及び溶液透過速度を有し、一方高い
蛋白質保持率を維持していた。モジュール４２２及び４
１９は４０％の多孔度の微孔性基体を使用して調製した
。モジュール４２２及び４１９はモジュール３９５と比
較してより大きな水及び溶液透過速度を示した。これら
の結果は、孔径を減少することと膜表面を親水性に改質
することの両者がこのプラズマ重合処理により達成され
たことを示している。

モジュール　被覆厚　引張速度　　滞在時間番号 ４０ｃ、４２２　１０００人　２．４　ｃｍ　／秒　１
８．８秒４１９　　　　８００人　３．　ＯＣｍ　／秒
　１５，０秒４１ｃ、４１３　　６７０人　３．６ｃｍ
／秒　１２．５秒４０２．３９５　　５００人　４．８
０／秒　９．４秒議−ＩＶａ 透過速度 （ａ）多孔度＝２０％ ４００　１０００　　ｃ、５　　ｃ、２４０１　　６７
０　　４．４　　１．９４１３　　６７０　　６．４　
　１．１４０２　　５００　　２３．６　　１３．０４
０３　　４００　　１４３　　　７２．０（ｂ）多孔度
＝４０％ ４２２　１０００　　４．２　　１．３４］、９　　８
００　　４１．５　　８．５＊供給；純水 ＊＊供給ｉ　　ｃ、０２５Ｍのリン酸緩衝液中の１１０
０ｐｐのウシアルブミン＋１１００ｐｐのミオグロビン
以下余白 表−一勇仁ハ− 分子量のカットオフ ３９５　　　　　　１０ｃ、０　　　　　　　　９７．
０４００　　　　　　１０ｃ、０　　　　　　　１０ｃ
、０４０１　　　　　　９７．６　　　　　　　　９５
．７４１３　　　　　　９７．４　　　　　　　　９７
．０４０２　　　　　　　７３．３　　　　　　　　２
ｃ、１４０３　　　　　　１８．０　　　　　　　　２
．２４２２　　　　　　９Ｂ、　１　　　　　　　　９
６．８４１９　　　　　　９２．０　　　　　　　　８
２．０分子量：ウシアルブミン；　６７．０００ミオグ
ロビン：　１７，８００ （実施例３） それぞれ蛋白質（ウシアルブミン）保持率１０ｃ、ｃ、
９７．６及び９２．０％を示すモジュール４０ｃ、４０
１及び４１９を使用して、拡散の挙動を分析した。

使用した装置は第４図に示されているものであった。

中空繊維の内側に対する細管外空間の差圧Ｏｐｓ＋及び
Ｉｐｓｉを適用した。該細管外空間内の溶液は５％ウシ
アルブミンを含むｃ、９％ＮａＣｌ水溶液とした。中空
繊維内の溶液はＯ１９％ＮａＣ］水溶液とした。

実験は３７℃で行った。

差圧Ｑｐｓｉの条件で拡散の挙動を分析した。その結果
を表■に纏める。

モジュール４００は、拡散実験を始めて８時間後でも溶
質の透過は示さなかった。２８時間後には、モジュール
は９９．７％である高い蛋白質保持値を維持していた。

モジュール４０１は実験の開始時に、４．４．Ｘ１０３
ｇ／時の溶質透過率を示した。２１．５時間後には溶質
透過率は２．２　Ｘ　１０−３ｇ／時に減少した。この
モジュールは９５．６％である高い蛋白質保持値を維持
した。

モジュール４１９は実験の開始時に、５．９Ｘ］０−３
８／時の溶質透過率を示した。２１．５時間後には溶質
透過率は４．８　Ｘ　１０−３ｇ／時になった。このモ
ジュールは８７．３％である高い蛋白質保持値を維持し
た。

拡散の分析を差圧が１ｐｓｉである条件でも行った。そ
の結果を表■に纏める。

モジュール４００は２６時間後に、９９．３％の保持率
と１．１　Ｘ　１０−３ｇ／時の溶質透過率を示した。

モジュール４０１は８．１時間後に、９９．５％の保持
率と３．Ｏｘｌ０−３ｇ／時の溶質透過率を示した。

表−Ｍ 拡散分析（差圧はＱｐｓｉ） ４　　　　ｃ、０　　　　　　ｃ、０　　　　１０ｃ、
０Ｂ　　　　　ｃ、０　　　　　　ｃ、０　　　　１０
ｃ、０２０　　　　７．９　　　　　　２．２　　　　
　９９．９６２４　　　２ｃ、２　　　　　　４．０　
　　　　９９．９モジュール４０１ １．５　　　　７４．８　　　　　４４．０　　　　　
９９．６３．５　　　１５８　　　　　　４Ｂ、４　　
　　　９９．１５．５　　　２７３　　　　　　４８．
４　　　　　９８．５２１．５　　　８１０　　　　　
　２２．０　　　　　９５．６モジユール４１９ １．５　　　８８．０　　　　　５９．４　　　　　９
９．５３．５　　　２４２　　　　　　１１０　　　　
　　９８．７５．５　　　６１６　　　　　　２２０　
　　　　　９６．７２１．５　　２３３０　　　　　　
４８．４　　　　　８７．３褒−二■ 拡散分析（差圧は１ｐｓｉ） モジュール４００ ４　　　　　０　　　　　　　　０　　　　　１０ｃ、
０５　　　　　１．８　　　　　　１．８　　　　　９
９．９９６　　　　　３．５　　　　　　１．８　　　
　　９９．９８？　　　　　　５．７　　　　　　２．
２　　　　　９９．９７２４　　　１０６　　　　　　
　８゜８　　　　　９９．４２６　　　１２５　　　　
　　　１１．０　　　　　９９．３モジユール４０１ １　　　　７．０　　　　　　　？、０　　　　　９９
．９６３．５　　　２５．１　　　　　　　７．３　　
　　　９９．９４．８　　　３４．３　　　　　　９．
２　　　　　９９．８６　　　　４Ｂ、４　　　　　　
１６．５　　　　　９９．７７．２　　　７３．７　　
　　　　２４．２　　　　　９９．６Ｂ、１　　　９９
．０　　　　　　３ｃ、８　　　　　９９．５

【図面の簡単な説明】

第１図は、両端が開口するタイプの分離用モジュールを
示し、第２図は、一端が開口するタイプの分離用モジュ
ールを示し、第３図は、Ｒ，Ｆ。 プラズマ重合系の概略断面図を示し、第４図は、Ａ、Ｆ
、プラズマ重合系の概略断面図を示し、第５図は、ポリ
プロピレンの付着速度のグラフを示し、第６図は、窒素
が混合されたポリプロピレンの付着速度のグラフを示す
。 １１・・・中空繊維、　　　　１２・・・端部キャップ
、１３・・・出口、　　　　　　１４ａ・・・入口、１
４ｂ・・・出口、　　　　　　２１・・・中空繊維、２
２・・・端部キャップ、　２３・・・出口、２４ａ・・
・人口、　　　　　２４ｂ・・・出口、３１・・・電極
、　　　　　３２・・・中空繊維、３３・・・巻出スプ
ール、　３４・・・巻取スプール、３５ａ、３５ｂ・・
・チャンバー、 ３６・・・反応器、　　　　　３７・・・供給口、３８
・・・出口、　　　　　　４１・・・出口、４２・・・
を極、　　　　　　４３・・・フィルム、４４・・・巻
出スプール、　４５・・・巻取スプール、４６・・・供
給口、　　　　４７・・・出口。

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. （１）疎水性の微孔性基体と、該基体の表面上のプラズ
   マ重合体被覆を含んで成り、 前記基体の本体が該基体の当初の機械強度と化学的耐性
   を実質的に保持するようにしながら、前記プラズマ重合
   体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の孔径より小さい
   が約１０Åよりも小さくないサイズに減少させるように
   した、減少した孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
2. （２）前記被覆が低分子量の脂肪族炭化水素モノマーの
   プラズマ重合により形成され、該被覆が基体の表面に疎
   水性を与えるようにした特許請求の範囲第１項に記載の
   減少した孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
3. （３）前記被覆が低分子量の脂肪族アミンモノマーのプ
   ラズマ重合により形成され、該被覆が基体の表面に親水
   性を与えるようにした特許請求の範囲第１項に記載の減
   少した孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
4. （４）前記被覆が、非重合性プラズマガスが混合された
   低分子量の脂肪族炭化水素モノマーのプラズマ重合によ
   り形成され、該被覆が基体の表面に親水性を与えるよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の減少した孔径を有
   する微孔性限外濾過用複合膜。
5. （５）前記基体が、最小約２００Åから最大約６０００
   Åの範囲の孔径を有するフィルム又は中空繊維から選択
   されるものである特許請求の範囲第１項に記載の減少し
   た孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
6. （６）前記基体がポリオレフィン性又はフッ素化された
   ポリオレフィン性である特許請求の範囲第５項に記載の
   減少した孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
7. （７）前記基体がポリプロピレン、ポリエチレン又はフ
   ッ素化されたエチレンプロピレンである特許請求の範囲
   第６項に記載の減少した孔径を有する微孔性限外濾過用
   複合膜。
8. （８）前記低分子量の脂肪族炭化水素モノマーがメタン
   、エタン、エチレン、プロピレン、１−ブテン又は２−
   ブテンである特許請求の範囲第２項に記載の減少した孔
   径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
9. （９）前記低分子量の脂肪族アミンがトリエチルアミン
   又はアリルアミンである特許請求の範囲第３項に記載の
   減少した孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
10. （１０）前記低分子量の脂肪族炭化水素モノマーがメタ
    ン、エタン、エチレン、プロピレン、１−ブテン又は２
    −ブテンであり、そして前記非重合性プラズマガスが窒
    素、酸素又は水である特許請求の範囲第４項に記載の減
    少した孔径を有する微孔性限外濾過用複合膜。
11. （１１）前記非重合性プラズマガスが窒素である特許請
    求の範囲第１０項に記載の減少した孔径を有する微孔性
    限外濾過用複合膜。
12. （１２）疎水性の微孔性基体と、該基体の表面上のプラ
    ズマ重合体被覆を含んで成り、前記基体の本体が該基体
    の機械強度と化学的耐性を保持するようにしながら、前
    記プラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の
    孔径より小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減
    少させるようにした減少した孔径を有する微孔性限外濾
    過用複合膜の製造方法において、 無線周波数放電を管状プラズマ反応器の静電結合された
    外部電極に適用し、 非重合性プラズマガスを含んでいてもよいモノマーを反
    応器中へ導入して該モノマーにエネルギを与えて前記反
    応器の電極間のグロー域中で制御されるプラズマとし、
    該グロー域を通って移動する疎水性の微孔性基体の表面
    上にプラズマ重合体被覆を付着させ、 前記基体の本体が該基体の当初の機械強度と化学的耐性
    を実質的に保持するようにしながら、前記プラズマ重合
    体被覆が前記疎水性の微孔性基体の孔径を当初の孔径よ
    り小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減少させ
    るようにしたことを特徴とする減少した孔径を有する微
    孔性限外濾過用複合膜の製造方法。
13. （１３）前記被覆が低分子量の脂肪族炭化水素モノマー
    のプラズマ重合により形成され、該被覆が基体の表面に
    疎水性を与えるようにした特許請求の範囲第１２項に記
    載の方法。
14. （１４）前記被覆が低分子量の脂肪族アミンモノマーの
    プラズマ重合により形成され、該被覆が基体の表面に親
    水性を与えるようにした特許請求の範囲第１２項に記載
    の方法。
15. （１５）前記被覆が、非重合性プラズマガスが混合され
    た低分子量の脂肪族炭化水素モノマーのプラズマ重合に
    より形成され、該被覆が基体の表面に親水特性を与える
    ようにした特許請求の範囲第１２項に記載の方法。
16. （１６）前記低分子量の脂肪族炭化水素モノマーがメタ
    ン、エタン、エチレン、プロピレン、１−ブテン又は２
    −ブテンである特許請求の範囲第１３項に記載の方法。
17. （１７）前記低分子量の脂肪族アミンモノマーがトリエ
    チルアミン又はアリルアミンである特許請求の範囲第１
    ４項に記載の方法。
18. （１８）前記低分子量の脂肪族炭化水素モノマーがメタ
    ン、エタン、エチレン、プロピレン、１−ブテン又は２
    −ブテンであり、そして前記非重合性プラズマガスが窒
    素、酸素又は水である特許請求の範囲第１５項に記載の
    方法。
19. （１９）前記非重合性プラズマガスが窒素である特許請
    求の範囲第１８項に記載の方法。
20. （２０）前記疎水性の微孔性基体が、最小約２００Åか
    ら最大約６０００Åの範囲の孔径を有するフィルム又は
    中空繊維から選択されるものである特許請求の範囲第１
    ２項に記載の方法。
21. （２１）連続フィルム又は中空繊維の形態である疎水性
    の微孔性基体を加工するためにプラズマ反応器を適用す
    るようにした特許請求の範囲第１２項に記載の方法。
22. （２２）前記疎水性の微孔性基体がポリオレフィン又は
    フッ素化されたポリオレフィンである特許請求の範囲第
    １２項に記載の方法。
23. （２３）前記疎水性の微孔性基体がポリプロピレン、ポ
    リエチレン又はフッ素化されたエチレンプロピレンであ
    る特許請求の範囲第２０項に記載の方法。
24. （２４）前記疎水性の微孔性基体が中空繊維の形態であ
    る特許請求の範囲第２３項に記載の方法。
25. （２５）ａ、離れた端部を有し、その間に細長いチャン
    バーが構成された殻手段、 ｂ、多数の微孔性限外濾過中空繊維（これは、疎水性の
    微孔性基体と、該基体の表面上のプラズマ重合体被覆を
    含んで成り、前記基体の本体が該基体の当初の機械強度
    と化学的耐性を実質的に保持するようにしながら、前記
    プラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の孔
    径より小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減少
    させている）であって前記殻手段中で互いに離れて実質
    的に平行関係で延びているもの（前記チャンバーが該中
    空繊維の壁面により該中空繊維内の細管内空間と該中空
    繊維外の細管外空間に分割され、該細管内空間と細管外
    空間が前記中空繊維の壁面を通してのみ互いに連通され
    ている） ｃ、１０Åより大きい粒子を含む溶液をそれを通過させ
    るための前記細管外空間と連通する手段及び、 ｄ、それからの浸透物を回収するための前記細管内空間
    と連通する手段、 を有する、溶液から約１０Åより大きな粒子を分離し、
    濃縮し又は精製するためのモジュール。
26. （２６）前記中空繊維基体が、孔径が最小約２００Åか
    ら最大約６０００Åの範囲にあるポリオレフィン類又は
    フッ素化されたポリオレフィン類から選択される特許請
    求の範囲第２５項に記載のモジュール。
27. （２７）前記中空繊維基体が、ポリプロピレン、ポリエ
    チレン又はフッ素されたエチレンプロピレンである特許
    請求の範囲第２６項に記載のモジュール。
28. （２８）前記中空繊維上の被覆が、低分子量の脂肪族炭
    化水素モノマーのプラズマ重合により形成され、該被覆
    が基体の表面に疎水特性を与えるものである特許請求の
    範囲第２５項に記載のモジュール。
29. （２９）前記中空繊維上の被覆が、低分子量の脂肪族ア
    ミンモノマーのプラズマ重合により形成され、該被覆が
    基体の表面に親水特性を与えるものである特許請求の範
    囲第２５項に記載のモジュール。
30. （３０）前記被覆が、非重合性プラズマガスが混合され
    た低分子量の脂肪族炭化水素モノマーのプラズマ重合に
    より形成され、該被覆が基体の表面に親水特性を与える
    ものである特許請求の範囲第２５項に記載のモジュール
    。
31. （３１）前記非重合性プラズマガスが窒素である特許請
    求の範囲第３０項に記載のモジュール。
32. （３２）前記粒子がパイロジェン又はビールスである特
    許請求の範囲第２５項に記載のモジュール。
33. （３３）ａ、離れた端部を有し、その間に細長いチャン
    バーが構成された殻手段、 ｂ、多数の微孔性限外濾過中空繊維（これは、疎水性の
    微孔性基体と、該基体の表面上のプラズマ重合体被覆を
    含んで成り、前記基体の本体が該基体の当初の機械強度
    と化学的耐性を実質的に保持するようにしながら、前記
    プラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の孔
    径より小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減少
    させている）であって前記殻手段中で互いに離れて実質
    的に平行関係で延びているもの（前記チャンバーが該中
    空繊維の壁面により該中空繊維内の細管内空間と該中空
    繊維外の細管外空間に分割され、該細管内空間と細管外
    空間が前記中空繊維の壁面を通してのみ互いに連通され
    、該中空繊維は互いに離れて多数の細胞の成長のために
    十分な細管外空間を提供し、この場合、１個の中空繊維
    上の細胞成長の深さがその中空繊維から最も遠い中空繊
    維上で成長する細胞がその中空繊維を通過する潅流から
    栄養分を得ることができずそして／又はその中空繊維を
    通過する潅流により廃出生成物を除去できない場合に、
    このような細胞が少なくとも１個の他の中空繊維を通過
    する潅流により影響されるように前記中空繊維が十分に
    近接している）、ｃ．潅流をそれに通過させるための前
    記細管内空間と連通する手段、及び ｄ、細胞を植えつけそして／又は細胞もしくは細胞生成
    物をそれから回収するための前記細管外空間と連通させ
    るための手段、 を有する植物、微生物又は哺乳類細胞をインビトロで形
    成しそして維持するための細胞培養ユニット。
34. （３４）前記中空繊維基体が、孔径が最小約２００Åか
    ら最大約６０００Åの範囲にあるポリオレフィン類又は
    フッ素化されたポリオレフィン類から選択される特許請
    求の範囲第３３項に記載の細胞培養ユニット。
35. （３５）前記中空繊維基体が、ポリプロピレン、ポリエ
    チレン又はフッ素されたエチレンプロピレンである特許
    請求の範囲第３３項に記載の細胞培養ユニット。
36. （３６）ａ、離れた端部を有し、その間に細長いチャン
    バーが構成された殻手段、 ｂ、多数の微孔性限外濾過中空繊維（これは、疎水性の
    微孔性基体と、該基体の表面上のプラズマ重合体被覆を
    含んで成り、前記基体の本体が該基体の当初の機械強度
    と化学的耐性を実質的に保持するようにしながら、前記
    プラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の孔
    径より小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減少
    させている）であって前記殻手段中で互いに離れて実質
    的に平行関係で延びているもの（前記チャンバーが該中
    空繊維の壁面により該中空繊維内の細管内空間と該中空
    繊維外の細管外空間に分割され、該細管内空間と細管外
    空間が前記中空繊維の壁面を通してのみ互いに連通され
    、該中空繊維は互いに離れて多数の細胞の成長のために
    十分な細管外空間を提供し、この場合１個の中空繊維上
    の細胞成長の深さがその中空繊維から最も遠い中空繊維
    上で成長する細胞がその中空繊維を通過する潅流から栄
    養分を得ることができず及び／又はその中空繊維を通過
    する潅流により廃出生成物を除去できない場合に、この
    ような細胞が少なくとも１個の他の中空繊維を通過する
    潅流により影響されるように前記中空繊維が十分に近接
    している）、ｃ、潅流をそれに通過させるための前記細
    管内空間と連通する手段、 ｄ、細胞を植えつけそして／又は細胞もしくは細胞生成
    物をそれから回収するための前記細管外空間と連通させ
    るための手段、並びに ｅ、潅流の貯溜タンク、ポンプ手段、該貯溜タンクと該
    ポンプ手段そして該ポンプ手段と前記細胞培養ユニット
    を連結する導管手段、を有する植物、微生物及び哺乳類
    細胞をインビトロで形成させ維持するための装置。
37. （３７）複数の細胞培養ユニットを組み合わせて含む特
    許請求の範囲第３６項に記載の装置。
38. （３８）養分と、アミノ酸又は酵素を潅流とともに細胞
    培養ユニットに導入して細胞と反応させ、かつ細胞反応
    生成物をそこから取り出すようにした特許請求の範囲第
    ３６項に記載の装置。
39. （３９）疎水性の微孔性基体と、該基体の表面上のプラ
    ズマ重合体被覆を含んで成り、前記基体の本体が該基体
    の当初の機械強度と化学的耐性を保持するようにしなが
    ら、前記プラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を
    当初の孔径より小さいが約１０Åよりも小さくないサイ
    ズに減少させるようにした減少した孔径を有する微孔性
    限外濾過用複合膜を好適な分離用装置内に位置させ、約
    １０Åより大きい粒子を含む水性又は好適な溶媒系を前
    記膜と接触させて必要な分離、濃縮又は精製を行わせる
    ようにしたことを含んで成る約１０Åより大きい粒子を
    水性又は好適な溶媒系から分離し、濃縮し又は精製する
    方法。
40. （４０）ａ、離れた端部を有し、その間に細長いチャン
    バーが構成された殻手段、 ｂ、多数の微孔性限外濾過中空繊維（これは、疎水性の
    微孔性基体と、該基体の表面上のプラズマ重合体被覆を
    含んで成り、前記基体の本体が該基体の当初の機械強度
    と化学的耐性を実質的に保持するようにしながら、前記
    プラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の孔
    径より小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減少
    させている）であって前記殻手段中で互いに離れて実質
    的に平行関係で延びているもの（前記チャンバーが該中
    空繊維の壁面により該中空繊維内の細管内空間と該中空
    繊維外の細管外空間に分割され、該細管内空間と細管外
    空間が前記中空繊維の壁面を通してのみ互いに連通され
    ている）、 ｃ、１０Åより大きい粒子を含む溶液をそれを通過させ
    るための前記細管外空間と連通する手段及び、 ｄ、それからの浸透物を回収するための前記細管内空間
    と連通する手段、 を含むことから成るその溶液から約１０Åより大きな粒
    子を分離し、濃縮し又は精製するためのモジュール中へ
    、 粒子を分離し、濃縮し及び／又は精製するために細管外
    空間と連通するチャンバーの一端にある手段を通して約
    １０Åより大きい粒子を含む溶液を通過させ、 細管内空間と連通する手段から透過物を取り出し、そし
    て 細管外空間と連通するチャンバーの他端にある手段から
    分離され、濃縮され及び／又は精製された粒子を取り出
    すことを含んで成る約１０Åより大きい粒子を溶液から
    濃縮し、分離し又は精製する方法。
41. （４１）ａ、離れた端部を有し、その間に細長いチャン
    バーが構成された殻手段、 ｂ、多数の微孔性限外濾過中空繊維（これは疎水性の微
    孔性基体と、該基体の表面上のプラズマ重合体被覆を含
    んで成り、前記基体の本体が該基体の当初の機械強度と
    化学的耐性を実質的に保持するようにしながら、前記プ
    ラズマ重合体被覆が前記微孔性基体の孔径を当初の孔径
    より小さいが約１０Åよりも小さくないサイズに減少さ
    せている）であって前記殻手段中で互いに離れて実質的
    に平行関係で延びているもの（前記チャンバーが該中空
    繊維の壁面により該中空繊維内の細管内空間と該中空繊
    維外の細管外空間に分割され、該細管内空間と細管外空
    間が前記中空繊維の壁面を通してのみ互いに連通されて
    いる）、 ｃ、１０Åより大きい粒子を含む溶液をそれを通過させ
    るための前記細管外空間と連通する手段及び、 ｄ、それからの浸透物を回収するための前記細管内空間
    と連通する手段、 を有する、溶液から約１０Åより大きな粒子を分離し、
    濃縮し又は精製するためのモジュール中の細管内空間に
    生体細胞を導入して該細胞を中空繊維上に定着させ、 潅流を細管内空間を通過させることを含んで成るインビ
    トロで植物、微生物又は哺乳類細胞を形成させ維持する
    ための方法。