JP2019195757A - フィルタ膜 - Google Patents

Abstract

【課題】開口が他の物質で塞がりにくく、濾過タイミングのコントロールが可能で、データ再現性のよいフィルタ膜を提供する。【解決手段】複数の貫通孔を利用して処理媒体中の特定の材料を選択的に分離するフィルタ膜であって、前記フィルタ膜は、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部からなり、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部はともに、処理媒体が供給される側である第１表面を有する第１層と、第１表面と反対側の第２表面を有する第２層とを備え、第１層は、第２層との界面から第１表面に向かって形成され、第１表面に平行な断面積が第１表面に近づくに従って小さくなる凸部と、第２層と第１層の界面に底部を有する凹部とから構成され、第２層は、第１層の凹部から第２表面に貫通する貫通孔と貫通孔以外の第２層膜部とから構成され、第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とは接着されているフィルタ膜。【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタ膜に関する。

近年、経済の急激な発展に伴い、人々の経済活動により発生する空気汚染は、徐々に悪化しており、特に、自動車や工場等から発生する排気ガスにより大気が汚染され、人々の健康に悪影響を与えている。このため、汚染した大気から汚染物質を取り除くためのフィルタが種々研究されている（特許文献１参照）。

また、健康に影響を与える空気に含まれているウィルス、細菌等が人体に侵入するのを防止するためのフィルタについても、種々研究が進んでいる。
一方、逆に生体中の細胞の構成成分のなかから特定の成分のみを選択的に濾過し、特定の成分のみを得るフィルタについても研究が進んでおり、特許文献２には、フィルム単独で形状を維持できるように、厚さ方向に貫通する、精密形成された複数のミクロンスケールの細孔を含むポリマーフィルタ層と、精密形成された多孔質支持構造を含むポリマー支持層とからなるフィルタ膜が開示されている。上記のような比較的厚い構造とすることにより、フィルム単独で形状を維持でき、かつ、塊状に不可逆な凝集を起こさないフィルタ膜を作製することができる。

特開２０１１−７８４８１号公報 特開２００８−８６９９６号公報

特許文献２に開示されたようなフィルタ膜では、ポリマーフィルタ層とポリマー支持層とを別々に作製し、両者を積層、接着してフィルタ膜を作製する必要がある。しかし、ポリマーフィルタ層とポリマー支持層との間の剥離を防止するとともに、作製したフィルタ膜の破損を防止し、かつ、接着強度を確保するためには、接着工程が煩雑になってしまうという問題点がある。

また、接着の際、ポリマー支持層がポリマーフィルタ層の細孔を一部塞いでしまい、細孔の面積や細孔径にばらつきが発生し易い。このため、検査や実験等の用途で使用した際には、再現性の乏しいデータとなってしまうという問題点がある。

また、特許文献２に開示されたフィルタ膜は、１枚のフィルタ膜から構成されているため、濾過速度が速すぎ、濾過タイミングをコントロールするのが難しいという問題がある。

さらに、平面上に単に細孔が形成されているのみでは、フィルタとして使用した際、細孔より大きい形状の物質が細孔を塞いでしまい、短時間で濾過が困難になり易いという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、検査や実験等の用途で使用した際に、開口が他の物質で塞がりにくく、濾過タイミングのコントロールが可能で、再現性のよいデータを得ることができるフィルタ膜を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のフィルタ膜は、複数の貫通孔が形成され、上記貫通孔を利用して処理媒体中の特定の材料を、他の材料から選択的に分離するフィルタ膜であって、
上記フィルタ膜は、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部の２枚のフィルタ膜部からなり、
上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部は、ともに、上記処理媒体が供給される側である第１表面を有する第１層と、上記第１表面と反対側の第２表面を有する第２層とを備えるとともに、
上記第１層は、上記第２層と上記第１層との界面から上記第１表面に向かって形成され、上記第１表面に平行な断面積が上記第１表面に近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部と、上記第２層と上記第１層の界面に底部を有する凹部とから構成され、
上記第２層は、上記第１層の凹部から上記第２表面に貫通する貫通孔と貫通孔以外の第２層膜部とから構成され、
上記第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とが接着層を介して接着されていることを特徴とする。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部の凸部の上記第１表面に平行な断面の面積は、上記第１表面に近づくに従って次第に小さくなるように形成されているので、逆に、上記凹部の上記第１表面に平行な断面の断面積は、第１表面に近づくに従って大きくなっており、その結果、濾過の際、上記第２層に形成された貫通孔よりも大きな濾過対象外物質が第１表面に近づいても、上記貫通孔と濾過対象外物質との間に空隙が形成され易く、貫通孔が塞がりにくく、その結果、フィルタ膜が濾過対象外物質で塞がりにくい。

また、本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部と上記第２フィルタ膜部とからなり、２枚のフィルタ膜部を縁部で接着することにより本発明のフィルタ膜が形成されており、縁部で囲まれた第１フィルタ膜部と上記第２フィルタ膜部との間に、一旦、第１フィルタ膜部で濾過された濾液を溜めることができ、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部との間で濾液を滞留させた後、再度濾過させることができるので、第２フィルタ膜部の貫通孔の単位面積当たりの数や貫通孔の大きさ等、第２フィルタ膜部の種々の条件を適宜設定することにより、濾過タイミングをコントロールすることができる。

また、本発明のフィルタ膜では、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部とも、上記第２層と上記凸部を含む厚さの厚い部分（リブ部）がフィルタ膜に存在するので、機械的強度が高く、自己支持性を有し、他の支持体等に支持されていなくてもフィルム膜単独で形状を維持でき、かつ、フィルム膜が塊状に不可逆な凝集を起こさない。さらに、上記特性に起因して、温度変化やフィルタ使用時の圧力に起因するフィルタ膜の破損を防止することができる。

なお、本発明のフィルタ膜は、空気や特性成分のガス及び液体中に存在する粉塵やウィルス、細菌等を取り除き、清浄な空気、ガス、液体等を得るためのフィルタ膜として使用することができるとともに、逆に、空気や特性成分のガス及び液体中に存在する特定サイズの粒子、ウィルス、細菌、細胞等のみを選択的に濾過、分離して得るためのフィルタ膜としても使用することができる。

本発明のフィルタ膜では、上記フィルタ膜は、全体的に同一材料からなり、上記フィルタ膜を構成する上記第１フィルタ膜部と上記第２フィルタ膜部とは、それぞれ一体的に形成されていることが望ましい。
本発明のフィルタ膜が全体的に同一材料からなり、上記フィルタ膜を構成する上記第１フィルタ膜部と上記第２フィルタ膜部とが一体的に形成されていると、二つの層を接着してフィルタ膜を形成する場合のような層分離を起こすことはなく、より機械的特性に優れるとともに、細孔の面積や細孔径にばらつきが発生しにくい。そのため、検査や実験等の用途で使用した際に、再現性のよいデータを得ることができる。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部及び／又は上記第２フィルタ膜部の上記凸部を構成する第１表面は、全体的に連続して形成され、繋がり合っていることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、上記第１フィルタ膜部及び／又は上記第２フィルタ膜部の上記凸部を構成する第１表面が、全体的に連続して形成され、繋がり合っていると、少なくとも１枚のフィルタ膜は、上記第２層と上記凸部を含む厚さの厚い連続した部分（リブ部）が広がることとなり、機械的強度がより高く、自立性により優れ、フィルム膜単独で充分に形状を維持することができる。従って、検査や実験等を行う際、フィルタ膜の取り扱い性に優れる。
上記したように、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の凸部を構成する第１表面は、全体的に連続して形成され、繋がり合っていることが望ましいが、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部のうち、少なくとも一方のフィルタ膜部の凸部を構成する第１表面が、全体的に連続して形成され、繋がり合っていればよい。上記構成であっても、フィルム膜単独で充分に形状を維持することができるからである。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部及び／又は上記第２フィルタ膜部の上記凸部を構成する上記第１表面は、ハニカム形状を構成する所定幅の辺の形状に形成されていることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、少なくとも１枚のフィルタ膜の上記凸部を構成する上記第１表面が、ハニカム形状を構成する所定幅の辺の形状に形成されていると、上記第２層と上記凸部を含む厚さの厚い連続した部分（リブ部）が全ての方向に均等に広がっているので、機械的強度がより高く、自立性により優れ、フィルム膜単独で充分に形状を維持することができる。従って、検査や実験等を行う際、フィルタ膜の取り扱い性に優れる。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部及び／又は上記第２フィルタ膜部の上記凸部を構成する上記第１表面は、格子形状を構成する所定幅の辺の形状に形成されていることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、少なくとも１枚のフィルタ膜の上記凸部を構成する上記第２表面が、格子形状を構成する所定幅の辺の形状に形成されていると、ハニカム形状の場合と同様、上記第２層と上記凸部を含む厚さの厚い連続した部分（リブ部）が全ての方向に均等に広がっているので、機械的強度がより高く、自立性により優れ、フィルム膜単独で充分に形状を維持することができる。従って、検査や実験等を行う際、フィルタ膜の取り扱い性に優れる。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部の上記凸部を含む上記第１表面に垂直な断面の形状において、上記凸部の壁面と、上記第１表面とのなす角度は、４３〜８０°であることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、上記第１フィルタ膜部の上記凸部の壁面と上記第１表面とのなす角度が４３〜８０°であると、上記凹部の上記第１表面に平行な断面の面積は、上記第１表面に近づくに従ってより大きくなるように形成されているので、フィルタ膜が濾過対象外物質で塞がりにくく、濾過を長時間に渡って連続的に行うことができ、効率よく濾過工程を終了することができる。
第２フィルタ膜部では、第１フィルタ膜部で濾過された濾液を再度濾過することとなるので、凸部の壁面と、第１表面とのなす角度は特に限定されない。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部の貫通孔の径は、０．１〜１０μｍであり、上記第２フィルタ膜部の貫通孔の径は、０．１〜１０μｍであることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、上記第２フィルタ膜部の貫通孔の径が０．１〜１０μｍであると、非常に微細な粉塵、ウィルス等を含むガス等から粉塵、ウィルス等を除去することができる。また、細胞を構成するような液中の微細な成分も、濾過により選択的に分離することができる。また、第２フィルタ膜部の貫通孔の径を第１フィルタ膜部の貫通孔の径より小さくすることにより、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部の間に濾液を溜めることができ、濾過の速度等をコントロールすることができる。
さらに、第１フィルタ膜部の貫通孔の径を目的とする貫通孔の径よりも大きくし、第２フィルタ膜部の貫通孔の径を目的の径とすることにより、第１フィルタ膜部で大きな濾過対象外物質を濾過し、第１フィルタ膜部を通過した濾液中の残った第２フィルタ膜部の貫通孔より少し大きな濾過対象外物質を第２フィルタ膜部で濾過することができ、効率的に濾過を行うことができる。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部の厚さは、１５μｍ以下であることが好ましい。
フィルタ膜の厚さが１５μｍを超えると、露光時の歪みやエッチングの量のばらつき等により貫通孔の形状が不均一になってしまい、検査や実験等の用途で使用した際には、再現性の乏しいデータとなってしまう。しかしながら、本発明のフィルタ膜において、上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部の厚さが１５μｍ以下と薄いと、貫通孔の形状を均一に保つことができ、再現性に優れたデータを得やすい。また、フィルタ膜が薄いので、第２表面に平行な断面における断面積が小さな貫通孔を形成し易くなり、微小な濾過対象物を濾過することができる。

本発明のフィルタ膜では、平面視した際のフィルタ膜の総面積（Ａ）に対する上記凸部を構成する上記第１表面の合計面積（ａ_１）の割合は、２０〜５０％であることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、平面視した際のフィルタ膜の総面積（Ａ）に対する上記凸部を構成する上記第１表面の合計面積（ａ_１）の割合が２０〜５０％と、上記凸部の割合が比較的小さいと、単位面積当たりの凹部の面積が充分に大きくなり、貫通孔の濾過を行う部分の面積を大きくすることができるので、効率よく濾過を行うことができる。

図１（ａ）は、本発明のフィルタ膜の一例を模式的に示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すフィルタ膜のＡ−Ａ線断面図である。 図２は、図１（ｂ）に示した断面図の一部を拡大した拡大断面図である。 図３（ａ）は、本発明のフィルタ膜の一例を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すフィルタ膜のＢ−Ｂ線断面図である。 図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明のフィルタ膜の製造方法の一例におけるマスターモールド作製工程を模式的に示した断面図である。 図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明のフィルタ膜の製造方法の一例における転写モールド作製工程を模式的に示した断面図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明のフィルタ膜の製造方法の一例におけるフィルタ膜部作製工程を模式的に示した断面図である。 図７（ａ）〜（ｆ）は、本発明の別のフィルタ膜の製造方法の一例におけるマスターモールド作製工程を模式的に示した断面図である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、実施例２のフィルタ膜の製造方法におけるマスターモールド作製工程を模式的に示した断面図である。

（発明の詳細な説明）
以下、本発明のフィルタ膜について詳述する。

本発明のフィルタ膜は、複数の貫通孔が形成され、上記貫通孔を利用して処理媒体中の特定の材料を、他の材料から選択的に分離するフィルタ膜であって、
上記フィルタ膜は、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部の２枚のフィルタ膜部からなり、
上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部は、ともに、上記処理媒体が供給される側である第１表面を有する第１層と、上記第１表面と反対側の第２表面を有する第２層とを備えるとともに、
上記第１層は、上記第２層と上記第１層との界面から上記第１表面に向かって形成され、上記第１表面に平行な断面積が上記第１表面に近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部と、上記第２層と上記第１層の界面に底部を有する凹部とから構成され、
上記第２層は、上記第１層の凹部から上記第２表面に貫通する貫通孔と貫通孔以外の第２層膜部とから構成され、
上記第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とは、接着層を介して接着されていることを特徴とする。

本発明のフィルタ膜は、空気や特性成分のガス及び液体中に存在する粉塵やウィルス、細菌等を取り除き、清浄な空気、ガス、液体等を得るためのフィルタ膜として使用することができるとともに、逆に、空気や特性成分のガス及び液体中に存在する特定サイズの粒子、ウィルス、細菌、細胞等のみを選択的に濾過、分離して得るためのフィルタ膜としても使用することができ、特には、体液から細胞や血球等の固形分を分離するフィルタ膜として好適に使用することができる。

上記した本発明のフィルタ膜の形状、構造等の一例について、さらに詳述する。
図１（ａ）は、本発明のフィルタ膜の一例を模式的に示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すフィルタ膜のＡ−Ａ線断面図である。

図１（ａ）〜（ｂ）に示す本発明のフィルタ膜１０は、第１フィルタ膜部１１と第２フィルタ膜部１５との２枚のフィルタ膜部からなる。
第１フィルタ膜部１１は、処理媒体が供給される側である第１表面１２ａｓを有する第１層１２と、第１表面１２ａｓと反対側の第２表面１３ａｓを有する第２層１３とを備える。そして、第１層１２は、第２層１３と第１層１２との界面１２ｂｓから第１表面１２ａｓに向かって形成され、第１表面１２ａｓに平行な断面積が第１表面１２ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部１２ａと、第２層１３と第１層１２の界面１２ｂｓに底部を有する凹部１２ｂとから構成され、第２層１３は、第１層１２の凹部１２ｂから第２表面１３ａｓに貫通する貫通孔１３ｂと貫通孔以外の第２層膜部１３ａとから構成されている。

一方、第２フィルタ膜部１５は、処理媒体が供給される側である第１表面１６ａｓを有する第１層１６と、第１表面１６ａｓと反対側の第２表面１７ａｓを有する第２層１７とを備える。そして、第１層１６は、第２層１７と第１層１６との界面１６ｂｓから第１表面１６ａｓに向かって形成され、第１表面１６ａｓに平行な断面積が第１表面１６ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部１６ａと、第２層１７と第１層１６の界面１６ｂｓに底部を有する凹部１６ｂとから構成され、第２層１７は、第１層１６の凹部１６ｂから第２表面１７ａｓに貫通する貫通孔１７ｂと貫通孔以外の第２層膜部１７ａとから構成されている。

そして、第１フィルタ膜部１１の第２表面１３ａｓ側の縁部と第２フィルタ膜部１５の第１表面１６ａｓ側の縁部とは、接着層１４を介して接着されている。

また、図１（ａ）に示す平面図より明らかなように、第１フィルタ膜部１１と第２フィルタ膜部１５の凸部１２ａ、１６ａを構成する第１表面１２ａｓ、１６ａｓは、平面視、ハニカム形状を構成する所定幅の辺の形状に形成され、全体的に繋がり合っており、凹部１２ｂ、１６ｂは、平面視六角形状に形成され、島状に散在している。図１（ａ）には、図示されていないが、上記したように、第２フィルタ膜部１５も同様に構成されている。

第１フィルタ膜部１１に関し、凸部１２ａの第１表面１２ａｓに平行な断面の面積は、第１表面１２ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように形成されているので、逆に、凹部１２ｂの第１表面１２ａｓに平行な断面の断面積は、第１表面１２ａｓに近づくに従って大きくなっており、その結果、濾過の際、貫通孔１３ｂよりも大きな濾過対象外物質が第１表面１２ａｓに近づいても、貫通孔１３ｂと濾過対象外物質との間に空隙が形成され易く、貫通孔１３ｂが塞がりにくく、その結果、フィルタ膜が濾過対象外物質で塞がりにくい。

本発明のフィルタ膜１０では、第１フィルタ膜部１１及び第２フィルタ膜部１５の両方とも、第１層１２、１６の凸部１２ａ、１６ａと第２層１３、１７とを含む厚さの厚い部分（リブ部）がフィルタ膜の全体に渡って連続的に存在するので、機械的強度が高く、自己支持性を有し、他の支持体等に支持されていなくてもフィルム膜単独で形状を維持でき、かつ、フィルム膜が塊状に不可逆な凝集を起こさない。さらに、上記特性に起因して、温度変化やフィルタ使用時の圧力に起因するフィルタ膜の破損を防止することができる。

本発明のフィルタ膜１０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１フィルタ膜部１１及び第２フィルタ膜部１５の第１層１２、１６の凹部１２ｂ、１６ｂが形成された領域には、第２表面１３ａｓ、１７ａｓに貫通する貫通孔１３ｂ、１７ｂが形成されているので、この貫通孔１３ｂ、１７ｂがフィルタとして機能し、処理媒体中の特定の物質を、他の物質から選択的に分離するフィルタ膜として使用することができる。

また、本発明のフィルタ膜１０では、第１フィルタ膜部１１と第２フィルタ膜部１５とからなり、２枚のフィルタ膜部を縁部で接着することにより本発明のフィルタ膜１０が形成されており、縁部で囲まれた第１フィルタ膜部１１と第２フィルタ膜部１５との間に、一旦、第１フィルタ膜部１１で濾過された濾液を溜めることができ、第１フィルタ膜部１１と第２フィルタ膜部１５の間で濾液を滞留させた後、再度濾過させることができるので、第２フィルタ膜部１５の貫通孔１７ｂの単位面積当たりの数や貫通孔１７ｂの大きさ等、第２フィルタ膜部１５の種々の条件を適宜設定することにより、濾過タイミングをコントロールすることができる。

本発明のフィルタ膜を構成する第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とは、概念的には、上記した２つの層に分けて考えることができるが、フィルタ膜部自体は、全体的に同一材料からなり、一体的に形成されていることが望ましい。
第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とが全体的に同一材料からなり、一体的に形成されていると、２つの層を接着した場合のような層分離を起こすおそれはなく、より機械的特性に優れるとともに、２つの層を積み重ねた際に発生する不都合、すなわち細孔の面積や細孔径にばらつきが発生しにくい。そのため、検査や実験等の用途で使用した際に、再現性のよいデータを得ることができる。

本発明のフィルタ膜を構成する樹脂材料としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリカハイブリッドコンポジット等が挙げられる。上記樹脂は、高い柔軟性を有するので、機械的特性に優れ、フィルタ膜の自立性を確保し易い。なお、本発明のフィルタ膜の製造方法については、後で詳しく説明することにする。
また、本発明のフィルタ膜を構成する樹脂材料として、ネガ型のシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。これらの樹脂を使用すると、紫外線等の光を照射することにより、照射した部分は硬化し、現像液を用いて光を照射しなかった部分を溶解し、除去することができる。
本発明のフィルタ膜を構成する樹脂材料として、ポジ型の感光性樹脂を使用してもよい。ネガ型の樹脂を使用するか、ポジ型の感光性樹脂を使用するかは、形成するフィルタ膜の精度等に応じて決定すればよい。

シリコーン系樹脂は、４官能型のテトラアルコキシシランを主成分に、トリアルコキシシラン等を組み合わせたもので、最終的には、樹脂中にＳｉＯの３次元的な構造が形成される。また、シリコーン系樹脂は、触媒を用いることにより、又は、加熱により硬化させることができる。このように、樹脂フィルムとしてシリコーン系樹脂を用いた場合、ＳｉＯの３次元的な構造を有するので、柔軟性を有し、かつ、耐摩耗性にも優れている。

アクリル系樹脂は、多官能モノマー／単官能モノマー／ポリマー系からなり、多官能モノマーの種類、量によって架橋度を制御したものである。多官能モノマーとしては、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられる。このように、樹脂フィルムとしてアクリル系樹脂を用いた場合、紫外線により短時間で硬化させることができという特徴を有している。

シリカハイブリッドコンポジットとは、シリカゾル等の無機微粒子又は上記したシリコーン系樹脂を用いたＳｉＯの３次元的な構造体とハードコート層の形成に用いられるアクリル系樹脂やその他の樹脂を組み合わせたものであり、ラジカル重合性のアクリロイル基（AC）とメタクリロイル基（MAC）、またはカチオン重合性のオキセタニル基（OX）を有していますラジカル重合性のアクリロイル基（ＡＣ）、メタクリロイル基（ＭＡＣ）、又は、カチオン重合性のオキセタニル基（ＯＸ）を有する樹脂を組み合わせることにより、紫外線等の光により硬化させることができる。

図２は、図１（ｂ）に示した断面図の一部を拡大した拡大断面図である。
第１フィルタ膜部１１の貫通孔１３ｂの径（ｒ_１）は、図２に示すように、第２表面１３ａｓにおける貫通孔１３ｂの径とする。また、図２に示すように、貫通孔間の距離（ｄ）は、第２表面１３ａｓにおける貫通孔１３ｂの端部から最も近い他の貫通孔１３ｂの端部までの最短距離とする。
貫通孔１３ｂの径（ｒ_１）及び貫通孔１３ｂ間の距離（ｄ）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、接着前の第１フィルタ膜部１１を第２表面１３ａｓの側から撮影することにより得られた写真からその値を測定することができる。第２フィルタ膜部１５の貫通孔１７ｂの径（ｒ_２）も同様に規定することができ、同様の方法で測定することができる。

本発明のフィルタ膜１０において、第１フィルタ膜部１１の第１層１２と第２層１３との界面１２ｂｓが第１表面１２ａｓと平行でない場合には、第１表面１２ａｓに対して垂直な断面において、第１層１２と第２層１３との界面を延長した線と凸部１２ａの壁面１２０ａを延長した線とが交わった点ｐ_１における第１表面１２ａｓとの最短距離を、第１層１１の厚さ（ｔ_１）とする。
第２層１３の厚さ（ｔ_２）は、フィルタ膜の全体の厚さ（Ｔ）から第１層１２の厚さ（ｔ_１）を引いた値とする。第２フィルタ膜部１５の第１層１６の厚さ及び第２層１７の厚さも同様に規定することができる。

また、図２において、第１表面１２ａｓから続く凸部１２ａの壁面１２０ａと第１表面１２ａｓとのなす角度は、αで表示される。これらは、第１フィルタ膜部１１及び第２フィルタ膜部１５の両方について、同様である。

本発明のフィルタ膜において、上記第１フィルタ膜部の貫通孔の径（ｒ_１）は、０．１〜１０μｍであり、上記第２フィルタ膜部の貫通孔の径（ｒ_２）は、０．１〜１０μｍであることが望ましい。
貫通孔の径（ｒ_１、ｒ_２）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、フィルタ膜の第２表面を撮影することにより得られた写真からその値を測定することができる。

第２表面から見た貫通孔の形状は、特に限定されるものではなく、円形でもよく、楕円形であってもよく、レーストラック形状であってもよく、その他の曲線から構成される形状であってもよい。第２表面から見た貫通孔の形状は、四角形等の多角形であってもよいが、濾過をスムーズに行うためには、円、楕円等の曲線から構成される形状が好ましい。
また、本発明のフィルタ膜において、第２表面から平面視した貫通孔の形状が円でない場合には、最も幅の狭い部分を貫通孔の径（ｒ_１、ｒ_２）とする。

本発明のフィルタ膜で、上記貫通孔の径（ｒ_１）が０．１〜１０μｍであると、非常に微細な粉塵、ウィルス等を含むガス等から粉塵、ウィルス等を除去することができる。また、細胞を構成するような液中の微細な成分も、濾過により選択的に分離することができる。

本発明のフィルタ膜において、上記貫通孔の径（ｒ_１）が０．１μｍ未満であると、貫通孔の径が小さすぎるため、正確な貫通孔を形成しようとすると、貫通孔形成の費用が高くなりすぎる。一方、貫通孔の径（ｒ_１）が１０μｍを超えると、貫通孔の径が大きくなりすぎ、濾過が容易になるので、本発明のような構成の貫通孔を有するフィルタ膜を作製しても、本発明のフィルタ膜の特徴を充分に発揮することができない。

また、第１フィルタ膜部の貫通孔の径（ｒ_１）を第２フィルタ膜部の貫通孔の径（ｒ_２）よりも大きく設定し、第１フィルタ膜部で大きな濾過対象外物を取り除いた後、第２フィルタ膜部で目的の大きさの物のみを濾過することにより、スムーズに濾過を行うことができる。この場合、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部との間に、第１フィルタ膜部を通過し、第２フィルタ膜部を通過できないものが残差として残留することが考えらえるが、逆向きに液を流すことにより、上記残差を取り除くことができる。

本発明のフィルタ膜において、上記貫通孔同士の間隔（ｄ）と貫通孔の径（ｒ_１）との関係は、０．２ｒ_１≦ｄ≦１．２ｒ_１であることが望ましい。
本発明のフィルタ膜で、上記貫通孔同士の間隔（ｄ）と貫通孔の径（ｒ_１）との関係が、０．２ｒ_１≦ｄ≦１．２ｒ_１であると、貫通孔の単位面積当たりの数が充分に多く、かつ、機械的強度も保つことができ、耐久性に優れたフィルタ膜を用いて効率よく濾過を行うことができる。

貫通孔同士の間隔（ｄ）が貫通孔の径（ｒ_１）に対して０．２ｒ_１未満であると、間隔（ｄ）が短すぎるため、フィルタ膜の強度が低下し、破壊され易くなる。一方、貫通孔同士の間隔（ｄ）が貫通孔の径（ｒ_１）に対して１．２ｒ_１を超えると、貫通孔同士の間隔が広すぎるため、貫通孔の単位面積当たりの数が少なくなり、濾過の効率が低下してしまう。
貫通孔同士の間隔と貫通孔の径との関係については、第２フィルタ膜部も同様である。

本発明のフィルタ膜では、上記第１フィルタ膜部の上記凸部を含む上記第１表面に垂直な断面の形状において、上記凸部の壁面と、上記第１表面とのなす角度（α）は、４３〜８０°であることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、上記凸部の壁面と上記第１表面とのなす角度が（α）４３〜８０°であると、上記凹部の上記第１表面に平行な断面の面積は、上記第１表面に近づくに従ってより大きくなるように形成されているので、フィルタ膜が濾過対象外物質で塞がりにくく、濾過を長時間に渡って連続的に行うことができ、効率よく濾過工程を終了することができる。
第２フィルタ膜部に関し、第２フィルタ膜部を通過する濾液は、既に大きな濾過対象外物質は取り除かれているので、第２フィルタ膜部の凸部を含む第１表面に垂直な断面の形状において、凸部の壁面と、第１表面とのなす角度は、特には限定されない。

また、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の厚さは、いずれも１５μｍ以下であることが好ましい。
本発明のフィルタ膜において、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の厚さが、いずれも１５μｍ以下と薄いと、貫通孔の形状を均一に保つことができ、再現性に優れたデータを得やすい。また、フィルタ膜が薄いので、濾過対象物が通過しやすくなり、効率的に迅速に濾過を行うことができる。

第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の厚さに関し、具体的には、いずれも第１層の厚さ（ｔ_１）は、３〜１０μｍであり、第２層の厚さ（ｔ_２）は、１〜５μｍであることが望ましい。
本発明のフィルタ膜において、第１層の厚さ（ｔ_１）が３〜１０μｍであり、第２層の厚さ（ｔ_２）が１〜５μｍであると、機械的強度を有し、耐久性に優れたフィルタ膜を用いて効率よく濾過を行うことができる。

本発明のフィルタ膜の上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部において、上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部において、平面視した際のフィルタ膜の総面積（Ａ）に対する上記凸部を構成する上記第１表面の合計面積（ａ_１）の割合は、２０〜５０％であることが望ましい。

本発明のフィルタ膜の上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部において、上記第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部において、平面視した際のフィルタ膜の総面積（Ａ）に対する上記凸部を構成する上記第１表面の合計面積（ａ_１）の割合は、２０〜５０％であると、処理媒体が供給される側と反対側となる凸部の面積（容積）がより大きくなるので、より機械的強度の高いフィルタ膜となるとともに、貫通孔が形成されている部分も広い濾過面積をとることができる。

次に、本発明のフィルタ膜の具体的な形状について説明する。
本発明のフィルタ膜においては、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の具体的な形状は特に限定されるものではないが、本発明のフィルタ膜を第１表面側から平面視した際、凸部を構成する第１表面は、図１（ａ）に示すように、互いに繋がり合って形成され、全体的に連続した第１表面を形成しており、その形状としては、ハニカム形状を構成する所定幅の辺の形状、格子形状を構成する所定幅の辺の形状等が挙げられるほか、所定幅の帯状体が２次元的に繋がりあった構成であれば、他の形状であってもよく、異なる多角形や円、楕円等の形状を構成する所定幅の辺が組み合わされた構成であってもよい。
また、凸部を構成する第２表面自体が多角形形状をなし、これらの多角形が所定幅の帯状体で繋がれたような構成であってもよい。
さらに、場合によっては、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部のいずれかの凸部を構成する第１表面は、全体的に繋がり合ってなくてもよい。一方のフィルタ膜部の凸部を構成する第１表面が繋がり合っていれば、フィルタ膜の機械的な強度は充分に大きくなるからである。

本発明のフィルタ膜の形状、構造等の別の一例について、さらに詳述する。
図３（ａ）は、本発明のフィルタ膜の一例を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すフィルタ膜のＢ−Ｂ線断面図である。

図３（ａ）〜（ｂ）に示す本発明のフィルタ膜２０は、第１フィルタ膜部２１と第２フィルタ膜部２５の２枚のフィルタ膜部からなる。
第１フィルタ膜部２１は、処理媒体が供給される側である第２表面２２ａｓを有する第１層２２と、第１表面２２ａｓと反対側の第２表面２３ａｓを有する第２層２３とを備える。そして、第１層２２は、第２層２３と第１層２２との界面２２ｂｓから第１表面２２ａｓに向かって形成され、第１表面２２ａｓに平行な断面積が第１表面２２ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部２２ａと、第２層２３と第１層２２の界面２２ｂｓに底部を有する凹部２２ｂとから構成され、第２層２３は、第１層２２の凹部２２ｂから第２表面２３ａｓに貫通する貫通孔２３ｂと貫通孔以外の第２層膜部２３ａとから構成されている。

一方、第２フィルタ膜部２５は、処理媒体が供給される側である第１表面２６ａｓを有する第１層２６と、第１表面２６ａｓと反対側の第２表面２７ａｓを有する第２層２７とを備える。そして、第１層２６は、第２層２７と第１層２６との界面２６ｂｓから第１表面２６ａｓに向かって形成され、第１表面２６ａｓに平行な断面積が第１表面２６ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部２６ａと、第２層２７と第１層２６の界面２６ｂｓに底部を有する凹部２６ｂとから構成され、第２層２７は、第１層２６の凹部２６ｂから第２表面２７ａｓに貫通する貫通孔２７ｂと貫通孔以外の第２層膜部２７ａとから構成されている。

そして、第１フィルタ膜部２１の第２表面２３ａｓ側の縁部と第２フィルタ膜部２５の第１表面２６ａｓ側の縁部とは、接着層２４を介して接着されている。

また、図３（ａ）に示す平面図より明らかなように、第１フィルタ膜部２１と第２フィルタ膜部２５の凸部２２ａ、２６ａを構成する第１表面２２ａｓ、２６ａｓは、平面視、格子形状を構成する所定幅の辺の形状に形成され、全体的に繋がり合っており、凹部２２ｂ、２６ｂは、平面視四角形状に形成され、島状に散在している。図３（ａ）には、図示されていないが、上記したように、第２フィルタ膜部２５も同様に構成されている。

第１フィルタ膜部２１に関し、凸部２２ａの第１表面２２ａｓに平行な断面の面積は、第１表面２２ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように形成されているので、逆に、凹部２２ｂの第１表面２２ａｓに平行な断面の断面積は、第１表面２２ａｓに近づくに従って大きくなっており、その結果、濾過の際、貫通孔２３ｂよりも大きな濾過対象外物質が第１表面２２ａｓに近づいても、貫通孔２３ｂと濾過対象外物質との間に空隙が形成され易く、貫通孔２３ｂが塞がりにくく、その結果、フィルタ膜が濾過対象外物質で塞がりにくい。

本発明のフィルタ膜２０では、第１フィルタ膜部２１及び第２フィルタ膜部２５の両方とも、第１層２２、２６の凸部２２ａ、２６ａと第２層２３、２７とを含む厚さの厚い部分（リブ部）がフィルタ膜の全体に渡って連続的に存在するので、機械的強度が高く、自己支持性を有し、他の支持体等に支持されていなくてもフィルム膜単独で形状を維持でき、かつ、フィルム膜が塊状に不可逆な凝集を起こさない。さらに、上記特性に起因して、温度変化やフィルタ使用時の圧力に起因するフィルタ膜の破損を防止することができる。

本発明のフィルタ膜２０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１フィルタ膜部２１及び第２フィルタ膜部２５の第１層２２、２６の凹部２２ｂ、２６ｂが形成された領域には、第２表面２３ａｓ、２７ａｓに貫通する貫通孔２３ｂ、２７ｂが形成されているので、この貫通孔２３ｂ、２７ｂがフィルタとして機能し、処理媒体中の特定の物質を、他の物質から選択的に分離するフィルタ膜として使用することができる。

また、本発明のフィルタ膜２０では、第１フィルタ膜部２１と第２フィルタ膜部２５とからなり、２枚のフィルタ膜部を縁部で接着することにより本発明のフィルタ膜２０が形成されており、縁部で囲まれた第１フィルタ膜部２１と第２フィルタ膜部２５との間に、一旦、第１フィルタ膜部２１で濾過された濾液を溜めることができ、第１フィルタ膜部２１と第２フィルタ膜部２５の間で濾液を滞留させた後、再度濾過させることができるので、第２フィルタ膜部２５の貫通孔２７ｂの単位面積当たりの数や貫通孔２７ｂの大きさ等、第２フィルタ膜部２５の種々の条件を適宜設定することにより、濾過タイミングをコントロールすることができる。

図３（ａ）〜（ｂ）に示す本発明のフィルタ膜のその他の構成やその効果は、図１（ａ）〜（ｂ）に示す本発明のフィルタ膜と同様であるので、ここではその詳しい説明は省略することとする。

次に、本発明のフィルタ膜の製造方法について説明する。
本発明のフィルタ膜の製造方法は、特に限定されるものではないが、以下に説明する工程からなることが望ましい。下記する工程により、第１フィルタ膜部、及び、第２フィルタ膜部を形成し、第１フィルタ膜部、及び、第２フィルタ膜部が縁部で接着された本発明のフィルタ膜を製造することができる。

（１）マスターモールド作製工程
最初に、平板状の基体部と、上記基体部上に形成され、第１フィルタ膜部又は第２フィルタ膜部と同様の形状のマスターモールドを作製するマスターモールド作製工程を行う。

（２）転写モールド作製工程
次に、上記工程により作製されたマスターモールドに、透明な熱可塑性樹脂フィルムを熱ラミネートし、上記マスターモールドの凹凸形状を転写した後剥離し、ミラーイメージモールドを作製する転写モールド作製工程を行う。

（３）フィルタ膜部作製工程
このフィルタ膜部作製工程では、別の基体部７１上に感光性樹脂からなる感光性樹脂層を形成し、透明なミラーイメージモールド６８を押し付け、ミラーイメージモールドに形成されたフィルタ膜の形状を転写し、そのままの状態で感光性樹脂層を硬化させ、上記基体部上に上記した本発明の第１フィルタ膜部又は第２フィルタ膜部と同様の形状のフィルタ膜部を作製する。

（４）接着工程
上記した（１）マスターモールド作製工程、（２）転写モールド作製工程、及び、（３）フィルタ膜部作製工程を行うことにより、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とを形成することができ、得られた第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部及び上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部の少なくとも一方の縁部に接着剤を塗布し、第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とを、接着層を介して接着することにより発明のフィルタ膜の製造を終了する。
なお、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とは、貫通孔の径や凸部の形状がお互いに異なるフィルタ膜を形成してもよい。その場合には、別々に（１）マスターモールド作製工程、（２）転写モールド作製工程、及び、（３）フィルタ膜部作製工程を行って別々の構成を有する第１フィルタ膜部及び上記第２フィルタ膜部を作製し、その後、（４）接着工程を行う。

上述のように、本発明のフィルタ膜の製造方法では、マスターモールド作製工程でマスターモールドを作製し、作製したマスターモールドを利用して転写モールド作製工程を行ってミラーイメージモールドを作製し、このミラーイメージモールドを使用して、最終的な第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部を作製し、両者を接着することにより本発明のフィルタ膜を製造する。このように、ミラーイメージモールドを１回作製すれば、このミラーイメージモールドを使用して第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部を多数回に渡って作製することができ、貫通孔の形状等の構成が設計通りのフィルタ膜を多数回に渡って再現性よく製造することができる。

次に、本発明のフィルタ膜の製造方法について、さらに詳しく説明する。
（１）マスターモールド作製工程
本発明のフィルタ膜の製造方法では、マスターモールド作製工程として、平板状の基体部と、上記基体部上に形成され、上記した第１フィルタ膜部又は第２フィルタ膜部と同様の形状のマスターモールドを作製するマスターモールド作製工程を行う。

マスターモールド作製方法は、特に限定されるものではないが、上記基体部上にフォトリソグラフィー及びエッチングの手法のうち、少なくともいずれか一方の方法を用いて樹脂製のマスターモールドを作製する方法を採用することができる。

図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明のフィルタ膜の製造方法の一例におけるマスターモールド作製工程を模式的に示した断面図である。なお、図４に示す製造方法では、マスターモールドとして樹脂製のものを作製する。
マスターモールドを構成する樹脂は、特に限定されるものではないが、本発明のフィルタ膜を構成する樹脂材料と同じものを使用することができる。上記樹脂材料としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリカハイブリッドコンポジット等が挙げられる。上記樹脂は、高い柔軟性を有するので、機械的特性に優れ、ミラーイメージモールドを多数回作製しても、摩耗しにくい。下記の処理では、上記した樹脂でネガ型の感光性樹脂を使用しているが、ポジ型の感光性樹脂を使用してもよい。
すなわち、いずれの感光性樹脂（レジスト）を使用するかは、形成する第１凸部を構成する第１表面の大きさや幅、貫通孔の大きさ等に応じて決定すればよく、例えば、２μｍ以下の幅の第１表面を有する第１凸部や貫通孔を形成する場合には、高性能なポジ型のレジストを使用し、２μｍ以上の幅の第１表面を有する第１凸部や貫通孔を形成する場合には、ネガ型のレジストを使用することが考えられる。

このマスターモールド作製工程では、まず、基体部３８上に上記樹脂を溶剤等に溶解させた塗布液を調製した後、該塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層３３´を形成する（図４（ａ）参照）。塗布層３３´の形成後、塗布層３３´を硬化させて硬化樹脂層３３とし、続いて、平面視した際、貫通孔の形状の硬化樹脂層表面３３０ｂ以外の部分が露光するようにパターン形成されたガラス板３６ａをマスクとして設置し、露光する（図４（ｂ）参照）。露光の光源としては、ランプ等が使用される。
基体部の材料は特に限定されるものではなく、例えば、ビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、シリコン等の金属、アルミナ、ガラス等のセラミック等が挙げられる。本発明のフィルタ膜の製造方法においては、以下の説明において使用する基材部も上記と同じ材料を使用することができる。

次に、硬化樹脂層３３を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面３３０ｂを含む部分を溶解除去し、貫通孔３３ｂ及び第２層膜部３３ａを形成する（図４（ｃ）参照）。

次に、再度、上記塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層３２´を形成する（図４（ｄ）参照）。次に、塗布層３２´を硬化させて硬化樹脂層３２とし、凹部の形状の硬化樹脂層表面３２０ｂ以外の部分が露光するようにパターン形成されたガラス板３６ｂをマスクとして設置し、露光する（図４（ｅ）参照）。

次に、硬化樹脂層３２を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面３２０ｂを含む部分を溶解除去して凹部３２ｂ及び貫通孔３３ｂを形成する。これにより、基体部３８上に第２層膜部３３ａと貫通孔３３ｂと凸部３２ａと凹部３２ｂとを有するマスターモールド３０ａの作製を終了する（図４（ｆ）参照）。なお、第２層膜部３３ａは、２回目の露光で溶解しないように処理されている。また、基体部３８は、上記現像液と接触してもエッチングされない材料である必要がある。

上記工程では、２回塗布層を形成し、２回現像処理することにより、貫通孔と凹部とを形成しているが、１回の塗布層形成と１回の現像処理により、貫通孔と凹部とを形成してもよい。

（２）転写モールド作製工程
図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明のフィルタ膜の製造方法の一例における転写モールド作製工程を模式的に示した断面図である。

本発明の転写モールド作製工程では、上記マスターモールド作製工程により作製された基体部３８上に第２層膜部３３ａと貫通孔３３ｂと凸部３２ａと凹部３２ｂとを有するマスターモールド３０ａ（図５（ａ）参照）に、透明な熱可塑性樹脂フィルム４０´を用い（図５（ｂ）参照）、熱可塑性樹脂フィルム４０´を熱ラミネートしてマスターモールドの凹凸形状を転写し（図５（ｃ）参照）、その後剥離することにより、ミラーイメージモールド４０ａを作製する（図５（ｄ）参照）。

転写モールド作製工程で用いる透明な熱可塑性樹脂フィルムの材料としては、シクロオレフィンポリマー、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。
上記工程では、透明な熱可塑性樹脂フィルム４０´を熱ラミネートすることによりミラーイメージモールド４０ａを作製していたが、マスターモールド３８上に、液状の樹脂を塗布し、加熱等により硬化させた後、剥離することにより、ミラーイメージモールドを作製してもよい。この方法によれば、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を使用してミラーイメージモールドを作製することができる。

熱ラミネートの温度は、８０〜２００℃が好ましく、熱ラミネートの時間は、０．５〜５分が好ましい。

（３）フィルタ膜部作製工程
図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明のフィルタ膜の製造方法の一例におけるフィルタ膜部作製工程を模式的に示した断面図である。

本発明のフィルタ膜部作製工程では、平坦な表面を有する別の基体部６５上に感光性樹脂からなる感光性樹脂層５０´を形成し（図６（ａ）参照）、ミラーイメージモールド４０ａを感光性樹脂層５０´に押し付け、本発明の処理媒体が供給される側のフィルタ膜の形状を転写する（図６（ｂ）参照）。この後、紫外線等を透明なミラーイメージモールド４０ａを介して照射し、感光性樹脂層５０´を硬化させ、フィルタ膜と同様の形状のフィルタ膜５０を作製し、ミラーイメージモールド４０ａを剥離することにより、第１フィルタ膜部又は第２フィルタ膜部からなるフィルタ膜部５０を作製する（図６（ｃ）参照）。

感光性樹脂層５０´は、溶剤に溶かした感光性樹脂を平坦な表面を有する別の基体部６５上に塗布することにより形成することができる。感光性樹脂としては、例えば、ポリシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリカハイブリッドコンポジット等が挙げられる。

（４）接着工程
上記した（１）マスターモールド作製工程、（２）転写モールド作製工程、及び、（３）フィルタ膜部作製工程を行うことにより、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とを形成することができ、得られた第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部及び上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部に接着剤を塗布し、第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とを、接着層を介して接着することにより発明のフィルタ膜の製造を終了する。上記接着工程は、簡単であるので、図示はしないこととする。

上記フィルタ膜部作製工程では、感光性樹脂を使用しているが、熱硬化性のシリコーン系樹脂等を使用し、ミラーイメージモールド４０ａを熱硬化性のシリコーン系樹脂等に押し付けた後、加熱等を行うことにより、樹脂を硬化させてもよい。
第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とで、貫通孔等の形状が異なるものを製造する場合には、それぞれの形状に対応したマスターモールド作製工程を行うことにより、それぞれ異なる形状のフィルタ膜部を製造することができる。

本発明のフィルタ膜の製造方法においては、マスターモールド作製工程において、フォトリソグラフィー及び／又はエッチングの手法を用いて、上記基体部とその上に形成するフィルタ膜の一部とが一体的に形成されたシリコン製又はガラス製のマスターモールドを作製してもよい。

図７（ａ）〜（ｆ）は、本発明の別のフィルタ膜の製造方法の一例におけるマスターモールド作製工程を模式的に示した断面図である。図７（ａ）〜（ｆ）に示した製造方法では、マスターモールドとしてシリコン製又はガラス製のものを作製する。

マスターモールド作製工程では、まず、フォトリソグラフィーの手法を用い、シリコン製又はガラス製の基材７１の表面に、平面視した際、貫通孔の形状の基材表面７３０ｂが露出するようにエッチングレジスト層７６を形成する（図７（ａ）参照）。
ガラスの材料は特に限定されるものではなく、例えば、ソーダガラス等の汎用ガラス、石英ガラス、テンパックス等の耐熱ガラスを使用することができる。

次に、基材表面７３０ｂを所定の時間、エッチングガスと接触させ、基材７１に貫通孔となる貫通孔７３ｂを形成し（図７（ｂ）参照）、エッチンングレジスト層７６を剥離する（図７（ｃ）参照）。

次に、フォトリソグラフィーの手法を用い、貫通孔用凹部７２ｂを有する基材７１上に、凹部の形状の基材表面７２０ｂが露出するように別のエッチングレジスト層７７を形成する（図７（ｄ）参照）。

次に、エッチングレジスト層７７が形成された基材表面７２０ｂを、所定時間エッチングガスと接触させることにより、基材７１に所定深さの凹部７２ｂ及び貫通孔７３ｂを形成し（図７（ｅ））、エッチングレジスト層７７を剥離することにより第２層膜部７３ａと貫通孔７３ｂと凸部７２ａと凹部７２ｂとを有するシリコン製又はガラス製のマスターモールド７０ａを作製する（図７（ｆ））。作製されたマスターモールドでは、基体部とフィルタ膜部とが一体的に形成されている。

作製されたマスターモールド７１及び該マスターモールドを用いた本発明のフィルタ膜の製造方法は、上述の図５〜６を用いて説明したフィルタ膜の製造方法と同様であるので、ここではその説明を省略する。

（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
（１）マスターモールド作製工程
ビスマレイミドトリアジン樹脂からなる基体部３８の表面に、感光性のアクリル樹脂をジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解させて調製した該塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層３３´を形成した（図４（ａ）参照）。塗布層３３´の形成後、塗布層３３´を硬化させて硬化樹脂層３３とし、平面視した際、貫通孔の形状の硬化樹脂表面３３０ｂ以外の部分が露光するようにパターン形成されたガラス板３６ａをマスクとして設置し、露光した（図４（ｂ）参照）。

次に、硬化樹脂層３３を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面３３０ｂを含む部分を溶解除去し、貫通孔３３ｂを形成した（図４（ｃ）参照）。

次に、再度、上記塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層３２´を形成した（図４（ｄ）参照）。次に、塗布層３２´を硬化させて硬化樹脂層３２とし、凹部の形状の硬化樹脂層表面３２０ｂ以外の部分が露光するようにパターン形成されたガラス板３６ｂをマスクとして設置し、露光した（図４（ｅ）参照）。

次に、硬化樹脂層３２を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面３２０ｂを含む部分を溶解除去して凹部３２ｂ及び貫通孔３３ｂを形成した。これにより、第２層膜部３３ａと貫通孔３３ｂと凸部３２ａと凹部３２ｂとを有するマスターモールド３０ａの作製を終了した（図４（ｆ））。なお、第２層膜部３３ａは、２回目の露光で溶解しないように処理されている。

（２）転写モールド作製工程
マスターモールド作製工程により作製された基体部３８上に第２層膜部３３ａと貫通孔３３ｂと凸部３２ａと凹部３２ｂとを有するマスターモールド３０ａ（図５（ａ）参照）に、シクロオレフィンポリマーからなる透明な熱可塑性樹脂フィルム４０´を用い（図５（ｂ）参照）、熱可塑性樹脂フィルム４０´を熱ラミネートしてマスターモールドの凹凸形状を転写し（図５（ｃ）参照）、その後剥離することにより、ミラーイメージモールド４０ａを作製した（図５（ｄ）参照）。

（３）フィルタ膜部作製工程
平坦な表面を有する別の基体部６５上に感光性樹脂からなる感光性樹脂層５０´を形成し（図６（ａ）参照）、ミラーイメージモールド４０ａを感光性樹脂層５０´に押し付け、処理媒体が供給される側のフィルタ膜の形状を転写した（図６（ｂ）参照）。この後、紫外線等を透明なミラーイメージモールド４０ａを介して照射し、感光性樹脂層５０´を硬化させ、フィルタ膜と同様の形状のフィルタ膜５０を作製し、ミラーイメージモールド４０ａを剥離することにより、第１フィルタ膜部５０の作製を終了した（図６（ｃ）参照）。
次に、同様の工程を行うことにより、第２フィルタ膜部を作製した。

（４）接着工程
上記した（１）マスターモールド作製工程、（２）転写モールド作製工程、及び、（３）フィルタ膜部作製工程を行うことにより、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部とを形成することができた。そして、得られた第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部及び第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部に接着剤を塗布し、第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とを、接着層を介して接着することにより発明のフィルタ膜の製造を終了した。
製造されたフィルタ膜において、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の貫通孔の第２表面における径は、いずれも０．５μｍであった。
この実施例１では、ネガ型の感光性樹脂を使用してフィルタ膜を製造したが、ポジ型の感光性樹脂を使用しても同様の構成からなるフィルタ膜を製造することができる。すなわち、ポジ型の感光性樹脂を使用して、マスターモールドを作製し、フィルタ膜作製工程では、ネガ型の感光性樹脂を使用してフィルタ膜を製造してもよい。

（実施例２）
（１）マスターモールド作製工程
図８（ａ）〜（ｃ）は、実施例２のフィルタ膜の製造方法におけるマスターモールド作製工程を模式的に示した断面図である。
まず、基体部８１上に上記樹脂を溶剤等に溶解させた塗布液を調製した後、該塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層８６´を形成した（図８（ａ）参照）。
塗布層８６´の形成後、塗布層８６´を硬化させて硬化樹脂層８６とし、凹部及び貫通孔形状の硬化樹脂表面８８が露光するようにパターン形成されたガラス板８７をマスクとして設置し、露光するが、その際、ガラス板８７のパターンとして、凹部となる部分と貫通孔となる部分で、濃淡を付けたパターンを形成しており、露光することにより、凹部及び貫通孔となる部分を一括して露光することができる（図８（ｂ）参照）。

この後、硬化樹脂層８６を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面８８を含む部分を溶解除去し、凹部８２ｂ及び貫通孔８３ｂを形成した。これにより、第２層膜部８３ａと貫通孔８３ｂと凸部８２ａと凹部８２ｂとを有するマスターモールド８０ａの作製を終了した（図８（ｃ））。

この後、実施例１と同様に（２）転写モールド作製工程及び（３）フィルタ膜部作製工程を行い、本発明の第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部とを作製した。

（２）接着工程
得られた第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部及び第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部に接着剤を塗布し、第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とを、接着層を介して接着することにより本発明のフィルタ膜の製造を終了した。
製造されたフィルタ膜において、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の貫通孔の第２表面における径は、いずれも０．５μｍであった。
（実施例３）

（１）マスターモールド作製工程
まず、シリコン製の基材７１の表面に、フォトリソグラフィーの手法を用い、平面視した際、貫通孔の形状の基材表面７３０ｂが露出するようにエッチングレジスト層７６を形成した（図７（ａ）参照）。

次に、基材表面７３０ｂを所定の時間、エッチングガスと接触させ、基材７１に貫通孔７３ｂを形成し（図７（ｂ）参照）、エッチンングレジスト層７６を剥離した（図７（ｃ）参照）。

次に、フォトリソグラフィーの手法を用い、貫通孔７３ｂを有する基材７１上に、凹部の形状の基材表面７２０ｂが露出するように別のエッチングレジスト層７７を形成した（図７（ｄ）参照）。

次に、エッチングレジスト層７７が形成された基材表面７２０ｂを、所定時間エッチングガスと接触させることにより、基材７１に所定深さの凹部７２ｂ及び貫通孔７３ｂを形成し（図７（ｅ））、エッチングレジスト層７７を剥離することにより第２層膜部７３ａと貫通孔７３ｂと凸部７２ａと凹部７２ｂとを有するシリコン製のマスターモールド７０ａを作製した（図７（ｆ））。

この後、実施例１と同様に（２）転写モールド作製工程及び（３）フィルタ膜部作製工程を行い、本発明の第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部を作製した。

（２）接着工程
得られた第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部及び第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部に接着剤を塗布し、第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、上記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とを、接着層を介して接着することにより発明のフィルタ膜の製造を終了した。
製造されたフィルタ膜において、第１フィルタ膜部及び第２フィルタ膜部の貫通孔の第２表面における径は、いずれも０．５μｍであった。

１０、２０ フィルタ膜
１１、２１ 第１フィルタ膜部
１２、１６、２２、２６ 第１層
１２ａ、１６ａ、２２ａ、２６ａ 凸部
１２ａｓ、１６ａｓ、２２ａｓ、２６ａｓ 第１表面
１２ｂ、１６ｂ、２２ｂ、２６ｂ 凹部
１３、１７、２３、２７ 第２層
１３ａ、１７ａ、２３ａ、２７ａ 第２層膜部
１３ａｓ、１７ａｓ、２３ａｓ、２７ａｓ 第２表面
１２ｂｓ、１６ｂｓ、２２ｂｓ、２６ｂｓ 第１層と第２層との界面
１３ｂ、１７ｂ、２３ｂ、２７ｂ 貫通孔
１５、２５ 第２フィルタ膜部

Claims (9)

1. 複数の貫通孔が形成され、前記貫通孔を利用して処理媒体中の特定の材料を、他の材料から選択的に分離するフィルタ膜であって、
   前記フィルタ膜は、第１フィルタ膜部と第２フィルタ膜部との２枚のフィルタ膜部からなり、
   前記第１フィルタ膜部及び前記第２フィルタ膜部は、ともに、記処理媒体が供給される側である第１表面を有する第１層と、前記第１表面と反対側の第２表面を有する第２層とを備えるとともに、
   前記第１層は、前記第２層と前記第１層との界面から前記第１表面に向かって形成され、前記第１表面に平行な断面積が前記第１表面に近づくに従って次第に小さくなるように設定された凸部と、前記第２層と前記第１層の界面に底部を有する凹部とから構成され、
   前記第２層は、前記第１層の凹部から前記第２表面に貫通する貫通孔と貫通孔以外の第２層膜部とから構成され、
   前記第１フィルタ膜部の第２表面側の縁部と、前記第２フィルタ膜部の第１表面側の縁部とは、接着層を介して接着されていることを特徴とするフィルタ膜。
2. 前記フィルタ膜は、全体的に同一材料からなり、前記フィルタ膜を構成する前記第１フィルタ膜部と前記第２フィルタ膜部とは、それぞれ一体的に形成されている請求項１に記載のフィルタ膜。
3. 前記第１フィルタ膜部及び／又は前記第２フィルタ膜部の前記凸部を構成する第１表面は、全体的に連続して形成され、繋がり合っている請求項１又は２に記載のフィルタ膜。
4. 前記第１フィルタ膜部及び／又は前記第２フィルタ膜部の前記凸部を構成する前記第１表面は、ハニカム形状を構成する所定幅の辺の形状に形成されている請求項３に記載のフィルタ膜。
5. 前記第１フィルタ膜部及び／又は前記第２フィルタ膜部の前記凸部を構成する前記第１表面は、格子形状を構成する所定幅の辺の形状に形成されている請求項３に記載のフィルタ膜。
6. 前記第１フィルタ膜部の前記凸部を含む前記第１表面に垂直な断面の形状において、
   前記凸部の壁面と、前記第１表面とのなす角度は、４３〜８０°である請求項１〜５のいずれか１に記載のフィルタ膜。
7. 前記第１フィルタ膜部の貫通孔の径は、０．１〜１０μｍであり、前記第２フィルタ膜部の貫通孔の径は、０．１〜１０μｍである請求項１〜６のいずれか１に記載のフィルタ膜。
8. 前記第１フィルタ膜部及び前記第２フィルタ膜部の厚さは、いずれも１５μｍ以下である請求項１〜７のいずれか１に記載のフィルタ膜。
9. 前記第１フィルタ膜部及び前記第２フィルタ膜部において、平面視した際のフィルタ膜の総面積（Ａ）に対する前記凸部を構成する前記第１表面の合計面積（ａ_１）の割合は、２０〜５０％である請求項１〜８のいずれか１に記載のフィルタ膜。

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