(57)【要約】      （修正有）【課題】貫通孔が通過を目的とする物質以外で塞がらず、異なる物質が混入せず、異なる細胞や化学成分等を同一条件で化学反応を行い、細胞分裂を発生させたりする際等において、再現性のよい実験結果を得ることができる分離膜の提供。【解決手段】複数の貫通孔を有する分離膜であって、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３層と、第１層と第３層との間における第２層とから構成され、第１（第２）表面に平行な断面積が第１(第２）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第１(第２）凸部と、第２層と第１(第３）層の界面に底部を有する第１(第２）凹部とから構成され、第２層の第２凹部が形成された領域には、第１凹部と第２凹部とを連通する貫通孔が形成され、第２凸部を構成する第２表面は、第１凸部を構成する第１表面より広い面積を有するとともに、第１凸部及び第２凸部は島状に散在している分離膜。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する分離膜であって、
前記分離膜は、前記分離膜の一主面である第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３層と、前記第１層と前記第３層との間に形成された第２層とから構成され、
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第１凸部と、前記第２層と前記第１層の界面に底部を有する第１凹部とから構成され、
前記第３層は、前記第２層と前記第３層の界面から前記第２表面に向かって形成され、前記第２表面に平行な断面積が前記第２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第２凸部と、前記第２層と前記第３層の界面に底部を有する第２凹部とから構成され、
前記第２層の前記第２凹部が形成された領域には、前記第１凹部と前記第２凹部とを連通する貫通孔が形成され、
前記第２凸部を構成する第２表面は、前記第１凸部を構成する第１表面より広い面積を有するとともに、前記第１凸部及び前記第２凸部は島状に散在していることを特徴とする分離膜。
【請求項２】
前記分離膜は、全体的に同一材料からなり、一体的に形成されている請求項１に記載の分離膜。
【請求項３】
前記第２凸部を構成する前記第２表面は、ハニカム形状又は格子形状を構成する所定幅の辺がいずれかの箇所で切断された形状に形成されている請求項１又は２に記載の分離膜。
【請求項４】
前記分離膜は、ポリジメチルシロキサンからなる請求項１〜３のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項５】
前記第１凸部を含む前記第１表面に垂直な断面の形状において、
前記第１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１〜４のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項６】
前記第２凸部を含む前記第２表面に垂直な断面の形状において、
前記第２凸部の壁面と、前記第２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に記載の分離膜。
【請求項７】
前記第１凹部と前記第２凹部とを連通する貫通孔の径は、１．０〜１０．０μｍである請求項１〜６のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項８】
前記第２凸部の厚さは、前記第１層及び前記第２層の合計の厚さより厚い請求項１〜７のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項９】
前記第１層、前記第２層及び前記第３層の合計の厚さは、１５μｍ以下である請求項１〜８のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項１０】
単位面積当たりの前記第２凸部を構成する前記第２表面の面積に対する単位面積当たりの前記第１凸部を構成する前記第１表面の面積の割合は、５０〜９０％である請求項１〜９のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項１１】
平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する前記第１凸部を構成する前記第１表面の合計面積（ａ１）の割合は、２．５〜４５．０％である請求項１〜１０のいずれか１に記載の分離膜。
【請求項１２】
平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する前記第２凸部を構成する前記第２表面の合計面積（ｂ１）の割合は、５．０〜５０．０％である請求項１〜１１のいずれか１に記載の分離膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
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することが可能な分離器について研究が進んでおり、特許文献１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分離器を作製することができる。
また、このようなフィルタ膜は、細孔の径を精密に作製することができれば、フィルタ膜以外に細胞培養等の使い道も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８６９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたような分離器では、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等の用途を有する膜体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。
【０００５】
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、得られた膜体を検査や実験等の用途で使用した際には、特定の微小成分のみを貫通孔を介して自由に移動させることが難しく、再現性の乏しい実験結果となってしまうという問題点がある。
【０００６】
さらに、フォトリソグラフィー法やエッチング法により比較的厚い構造のフィルタ膜を作製しようとすると、露光時の歪みやエッチングの量のばらつき等により細孔の形状が不均一になってしまう。このため、上記と同様、検査や実験等の用途で使用した際には、特定の微小成分のみを貫通孔を介して自由に移動させることが難しく、再現性の乏しい実験結果となってしまうという問題点がある。
【０００７】
さらには、平面上に単に細孔が形成されているのみでは、フィルタ膜や分離膜等として使用した際、細孔より大きい成分が細孔を塞いでしまい、短時間で特定の微小成分の通過が困難になり易いという問題がある。
【０００８】
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、貫通孔が通過を目的とする以外の物質で塞がりにくく、異なる物質が混ざらないようにしつつ、特定の微小成分のみが膜を挟んで相互に移動が可能であり、異なる細胞や化学成分等に対し、同じ条件で化学反応を起こさせたり、細胞分裂を発生させたりする際等において、再現性のよい実験結果を得ることができる分離膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決するための本発明の分離膜は、複数の貫通孔を有する分離膜であって、
上記分離膜は、上記分離膜の一主面である第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３層と、上記第１層と上記第３層との間に形成された第２層とから構成され、
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第１凸部と、上記第２層と上記第１層の界面に底部を有する第１凹部とから構成され、
上記第３層は、上記第２層と上記第３層の界面から上記第２表面に向かって形成され、上記第２表面に平行な断面積が上記第２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第２凸部と、上記第２層と上記第３層の界面に底部を有する第２凹部とから構成され、
上記第２層の上記第２凹部が形成された領域には、上記第１凹部と上記第２凹部とを連通する貫通孔が形成され、
上記第２凸部を構成する第２表面は、上記第１凸部を構成する第１表面より広い面積を有するとともに、上記第１凸部及び上記第２凸部は島状に散在していることを特徴とする。
【００１０】
本発明の分離膜では、上記第１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、上記第１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いる。また、第２凹部も同様に構成されているので、上記第２層に形成された貫通孔よりも大きく膜をはさんで移動しない細胞、化学成分、化学物質等（以下、移動対象外成分という）が第１表面や第２表面に付着しても、上記貫通孔と移動対象外成分との間に空隙が形成され易く、分離膜が移動対象外成分で塞がりにくい。このため、分離膜の両側で必要とされる微小成分は分離膜を挟んで相互に移動が可能であり、膜の一方から細胞分裂や化学反応等に必要な微小成分を供給することにより貫通孔を介して分離膜の反対側の細胞等に必要な成分を供給することができ、異なる細胞を同じ条件で培養する際等において、再現性のよい実験結果を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の分離膜では、上記第１凸部、及び、上記第２層と上記第２凸部を含む厚さの厚い部分は、いずれも島状に散在しているので、上記分離膜は伸縮性を有し、培養等において細胞等に刺激を与えるため、分離膜に機械的負荷をかけ、伸縮させながら実験等を行うこと等ができ、より広範囲の条件で実験等を行うことができる。
なお、島状に散在しているとは、第１凸部を構成する第１表面、及び、第２凸部を構成する第２表面が連続した形状で繋がっておらず、少なくとも一以上の切れ目を有することを意味し、その形状は特に限定されるものではない。
【００１２】
また、第２凸部は、第１凸部に比べて厚く形成されているので、分離膜は、伸縮性を有しながら、機械的強度を有し、塊状に不可逆な凝集を起こしにくく、分離膜の破損を防止することができる。
【００１３】
従って、本発明の分離膜は、異なる細胞や化学成分等を同じ条件で化学反応を起こさせたり、細胞分裂を発生させたりする際等において、特性成分のガス及び液体中に存在する特定サイズの化学成分、粒子、ウィルス、細菌、細胞等のみを貫通孔を介して選択的に移動させることが可能な分離膜として使用することができる。なお、分離膜そのものも特定のガス等を透過する機能を有していてもよい。
【００１４】
本発明の分離膜では、上記分離膜は、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。
本発明の分離膜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、二つの層を接着した場合のような層分離を起こすことはなく、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、必要な微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。従って、例えば、膜の一方から培養等に必要な微小成分を供給することにより貫通孔を介して分離膜の反対側の細胞等に必要な特定物質を供給することができ、異なる細胞を同じ条件で培養する際等において、再現性のよい実験結果を得ることができる。
【００１５】
本発明の分離膜では、上記第２凸部を構成する上記第２表面は、ハニカム形状又は格子形状を構成する所定幅の辺がいずれかの箇所で切断された形状に形成されていることが望ましい。
本発明の分離膜において、上記第２凸部を構成する上記第２表面が、ハニカム形状又は格子形状を構成する所定幅の辺がいずれかの箇所で切断された形状に形成されていると、伸縮性を有するので、より広範囲の条件で実験等を行うことができる。
また、本発明の分離膜において、第２凸部は所定の形状で形成されているので、機械的強度を有し、分離膜は塊状に不可逆な凝集を起こしにくく、分離膜の破損を防止することができる。
【００１６】
本発明の分離膜では、上記分離膜は、ポリジメチルシロキサンからなることが望ましい。
上記分離膜がポリジメチルシロキサンからなると、分離膜自体が高い酸素透過性を有するとともに伸縮性を有し、さらに光透過性を有し、透明であるので、細胞培養等の生化学的な実験を行う際の最適な材料となる。
【００１７】
本発明の分離膜では、上記第１凸部を含む上記第１表面に垂直な断面の形状において、上記第１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。
本発明の分離膜において、上記第１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、上記第１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、分離膜の貫通孔が移動対象外成分で塞がりにくく、必要な微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００１８】
本発明の分離膜で、上記第２凸部を含む上記第２表面に垂直な断面の形状において、上記第２凸部の壁面と、上記第２表面とのなす角度は、４３〜８０°であることが望ましい。
本発明の分離膜において、上記第２凸部を含む上記第２表面に垂直な断面の形状において、上記第２凸部の壁面と、上記第２表面とのなす角度が４３〜８０°であると、上記第２凹部の上記第２表面に平行な断面の面積は、上記第２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、第１凹部の場合と同様、分離膜の貫通孔が移動対象外成分で塞がりにくく、必要な微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００１９】
本発明の分離膜では、上記第１凹部と上記第２凹部とを連通する貫通孔の径は、１．０〜１０．０μｍであることが望ましい。
本発明の分離膜において、上記第１凹部と上記第２凹部とを連通する貫通孔の径が１．０〜１０．０μｍであると、必要な微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００２０】
本発明の分離膜では、上記第２凸部の厚さは、第１層（第１凸部）及び第２層の合計の厚さより厚いことが望ましい。
本発明の分離膜において、前記第２凸部の厚さが、第１層及び第２層の合計の厚さより厚いと、分離膜が不可逆な凝集を起こしにくく、破損しにくくなる。
【００２１】
本発明の分離膜では、上記第１層、上記第２層及び上記第３層の合計の厚さは、１５μｍ以下であることが好ましい。
本発明の分離膜において、上記第１層、上記第２層及び上記第３層の合計の厚さが１５μｍ以下であると、分離膜が極めて薄いので、貫通孔をより小さくすることができ、より微細な物質を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００２２】
本発明の分離膜において、単位面積当たりの上記第２凸部を構成する上記第２表面の面積に対する単位面積当たりの上記第１凸部を構成する上記第１表面の面積の割合は、５０〜９０％であることが望ましい。
本発明の分離膜において、単位面積当たりの上記第２凸部を構成する上記第２表面の面積に対する単位面積当たりの上記第１凸部を構成する上記第１表面の面積の割合が５０〜９０％であると、充分な機械的強度を有し、不可逆な凝集を起こしにくい分離膜となり、かつ、充分な貫通孔の数を形成することができるので、充分な量の特定の微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００２３】
本発明の分離膜では、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第１凸部を構成する上記第１表面の合計面積（ａ１）の割合は、２．５〜４５．０％であることが望ましい。
本発明の分離膜において、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第１凸部を構成する第１表面の合計面積（ａ１）の割合が２．５〜４５．０％と、上記第１凸部の割合が比較的小さいと、単位面積当たりの第１凹部の面積が充分に大きくなり、充分な貫通孔の数を形成することができるので、充分な量の特定微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００２４】
本発明の分離膜では、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第２凸部を構成する上記第２表面の合計面積（ｂ１）の割合は、５．０〜５０．０％であることが望ましい。
本発明の分離膜において、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第２凸部を構成する上記第２表面の合計面積（ｂ１）の割合が５．０〜５０．０％と、上記第２凸部の割合が比較的大きいと、充分な機械的強度を有し、不可逆な凝集を起こしにくい分離膜となり、破損等が発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１（ａ）は、本発明の分離膜の一例を模式的に示す裏面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す分離膜のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す分離膜のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】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】図３（ａ）は、本発明の分離膜の別の一例を模式的に示す裏面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す分離膜のＣ−Ｃ線断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す分離膜のＤ−Ｄ線断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第１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】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第２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６】図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第１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７】図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第２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８】図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における分離膜作製工程を模式的に示した断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｆ）は、本発明の別の分離膜の製造方法の一例における第１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１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、実施例２の分離膜の製造方法における第１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。
【００２６】
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の分離膜について詳述する。
【００２７】
本発明の分離膜は、複数の貫通孔を有する分離膜であって、
上記分離膜は、上記分離膜の一主面である第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３層と、上記第１層と上記第３層との間に形成された第２層とから構成され、
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第１凸部と、上記第２層と上記第１層の界面に底部を有する第１凹部とから構成され、
上記第３層は、上記第２層と上記第３層の界面から上記第２表面に向かって形成され、上記第２表面に平行な断面積が上記第２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第２凸部と、上記第２層と上記第３層の界面に底部を有する第２凹部とから構成され、
上記第２層の上記第２凹部が形成された領域には、上記第１凹部と上記第２凹部とを連通する貫通孔が形成され、
上記第２凸部を構成する第２表面は、上記第１凸部を構成する第１表面より広い面積を有するとともに、上記第１凸部及び上記第２凸部は島状に散在していることを特徴とする。
【００２８】
本発明の分離膜は、異なる細胞や化学成分等を同じ条件で化学反応を起こさせたり、細胞分裂を発生させたりする際等において、特性成分のガス及び液体中に存在する特定サイズの化学成分、粒子、ウィルス、細菌、細胞等のみを貫通孔を介して選択的に移動させることが可能な分離膜として使用することができる。
【００２９】
上記した本発明の分離膜の形状、構造等の一例について、さらに詳述する。
図１（ａ）は、本発明の分離膜の一例を模式的に示す裏面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す分離膜のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す分離膜のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図１（ｃ）は、本発明の分離膜の表側の面を示している。
【００３０】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の分離膜１０は、分離膜１０の一主面に形成された第１表面１１ａｓを有する第１層１１と、第１表面１１ａｓと反対側の第２表面１３ａｓを有する第３層１３と、第１層１１と第３層１３との間に形成された第２層１２とから構成されている。
【００３１】
第１層１１は、第２層１２と第１層１１との界面１２ａｓから第１表面１１ａｓに向かって形成され、第１表面１１ａｓに平行な断面積が第１表面１１ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された第１凸部１１ａと、第２層１２と第１層１１との界面１２ａｓに底部を有する第１凹部１１ｂとから構成されている。
【００３２】
第３層１３は、第２層１２と第３層１３との界面１２ｂｓから第２表面１３ａｓに向かって形成され、第２表面１３ａｓに平行な断面積が第２表面１３ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された第２凸部１３ａと、第２層１２と第３層１３の界面１２ｂｓに底部を有する第２凹部１３ｂとから構成されている。
【００３３】
また、第２層１２の第２凹部１３ｂが形成された領域には、第１凹部１１ｂと第２凹部１３ｂとを連通する貫通孔１２ｂが形成されている。第２層１２の貫通孔１２ｂ以外の部分を第２層膜部１２ａということとする。
そして、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２凸部１３ａを構成する第２表面１３ａｓは、第１凸部１１ａより広い面積を有するとともに、第１凸部１１ａ及び第２凸部１３ａは、島状に散在している。すなわち、第１凸部１１ａを構成する第１表面１１ａｓは、円が散在した状態で形成されている。
【００３４】
一方、図１（ａ）に示す裏面図では、第２凸部１３ａを構成する第２表面１３ａｓは、平面視、ハニカム形状を構成する所定幅の辺がいずれかの箇所で第２凹部１３ｂにより切断された形状に形成されており、島状に散在している。第２凹部１３ｂは、平面視六角形が所定幅の帯で繋がった形状で形成されている。このため、図１（ａ）〜（ｃ）に示す分離膜は、伸縮性を有する。
【００３５】
本発明の分離膜１０では、第２層１２と第３層１３の第２凸部１３ａを含む厚さの厚い部分が分離膜の全体に渡って存在するので、機械的強度を有し、分離膜が塊状に不可逆な凝集を起こさない。従って、温度変化やフィルタ使用時の圧力に起因する分離膜の破損を防止することができる。
【００３６】
また、第１凸部１１ａの第１表面１１ａｓに平行な断面の面積は、第１表面１１ａｓ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、第１凹部１１ｂの第１表面１１ａｓに平行な断面の断面積は、第１表面１１ａｓに近づくに従って大きくなっており、その結果、第２層１２に形成された貫通孔１２ｂよりも移動対象外成分が第１表面１１ａｓに近づいても、貫通孔１２ｂと移動対象外成分との間に空隙が形成され易く、貫通孔１２ｂが塞がりにくい。
【００３７】
また、本発明の分離膜１０は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２層１２の第２凹部１３ｂが形成された領域には、第２層１２に第１凹部１１ｂと第２凹部１３ｂとを連通する貫通孔１２ｂが形成されている。
このため、分離膜の両側で必要とされる微小成分は分離膜を挟んで相互に移動が可能であり、膜の一方から細胞分裂や化学反応等に必要な微小成分を供給することにより貫通孔を介して分離膜の反対側の細胞等に必要な成分を供給することができ、異なる細胞を同じ条件で培養する際等において、再現性のよい実験結果を得ることができる。
【００３８】
本発明の分離膜では、第２凸部に対向する部分に形成された第１凸部も島状に形成されており、第１凹部は互いに繋がり合っているので、第２凸部に対向する部分に存在する微小成分も貫通孔を介して反対側に移動することができる。
なお、第３層１３の第２凸部１３ａに対向する領域には、第２層１２と第３層１３との界面付近又は上記界面に及ぶ有底孔１２ｃが形成されている。この有底孔１２ｃは、特定の効果を有するものではないが、分離膜の機能には、悪影響を及ぼさない。従って、貫通孔１２ｂの形成工程において、第２凸部１３ａに対向する領域を排除しようとすると、生産効率が低下するため、有底孔１２ｃが形成されている。しかし、技術的には可能であるので、第２凸部１３ａに対向する領域に有底孔１２ｃを形成しなくてもよい。
【００３９】
本発明の分離膜は、概念的には、上記した３つの層に分けて考えることができるが、分離膜自体は、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。
上記分離膜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、二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、機械的強度を有し、より不可逆な凝集を起こしにくく、二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。
【００４０】
本発明の分離膜を構成する樹脂材料としては、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン系樹脂等が挙げられる。上記分離膜がポリジメチルシロキサンからなると、分離膜自体が高い酸素透過性を有するとともに伸縮性を有し、さらに光透過性を有し、透明であるので、生化学的な実験を行う際の最適な材料となる。なお、本発明の分離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、本発明の分離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。本発明の分離膜を構成する樹脂材料として、ポジ型の樹脂を使用してもよい。ネガ型の樹脂を使用するか、ポジ型の樹脂を使用するかは、形成する分離膜の精度等に応じて決定すればよい。
【００４１】
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。
貫通孔の径（ｒ１）は、図２に示すように、第２層１２と第３層１３との界面１２ｂｓにおける貫通孔１２ｂ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層１２と第３層１３との界面１２ｂｓにおける貫通孔１２ｂの端部から最も近い他の貫通孔１２ｂの端部までの最短距離とする。
貫通孔１２ｂの径（ｒ１）及び貫通孔１２ｂ間の距離（ｄ）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、分離膜を第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。
【００４２】
本発明の分離膜１０において、第１層１１と第２層１２との界面１２ａｓが第１表面１１ａｓと平行でない場合には、第１表面１１ａｓに対して垂直な断面において、第１層１１と第２層１２との界面を延長した線と第１凸部１１ａの壁面１１０ａを延長した線とが交わった点ｐ１における第１表面１１ａｓとの最短距離を、第１層１１の厚さ（ｔ１）とする。
また、同様に第２層１２と第３層１３との界面が第２表面１３ａｓと平行でない場合には、第２表面１３ａｓに対して垂直な断面において、第２層１２と第３層１３との界面を延長した線と第２凸部１３ａの壁面１３０ａを延長した線とが交わった点ｐ２における第２表面１３ａｓとの最短距離を、第３層１３の厚さ（ｔ３）とする。
第２層１２の厚さ（ｔ２）は、分離膜の全体の厚さ（Ｔ）から第１層１１の厚さ（ｔ１）及び第３層１３の厚さ（ｔ３）を引いた値とする。
【００４３】
また、図２において、第１表面１１ａｓから続く第１凸部１１ａの壁面１１０ａと第１表面１１ａｓとのなす角度は、αで表示され、図２において、第２表面１３ａｓから続く第２凸部１３ａの壁面１３０ａと第２表面１３ａｓとのなす角度は、βで表示される。
【００４４】
本発明の分離膜において、上記第１凹部と上記第２凹部とを連通する貫通孔の径（ｒ１）は、１．０〜１０．０μｍであることが望ましい。
貫通孔の径（ｒ１）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、分離膜の第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。
【００４５】
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、微小成分の移動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、本発明の分離膜において、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（ｒ１）とする。
【００４６】
本発明の分離膜で、上記貫通孔の径（ｒ１）が１．０〜１０．０μｍであると、細胞を構成するような液中の微小成分も、分離膜の両側に移動が可能である。
【００４７】
本発明の分離膜において、上記貫通孔の径（ｒ１）が１．０μｍ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（ｒ１）が１０．０μｍを超えると、貫通孔の径が大きくなりすぎ、移動が可能な成分や細胞等が多くなりすぎ、本発明の分離膜の特徴を充分に発揮することができない。
【００４８】
本発明の分離膜において、上記貫通孔同士の間隔（ｄ）と貫通孔の径（ｒ１）との関係は、３．０ｒ１≦ｄ≦１０．０ｒ１であることが望ましい。
本発明の分離膜で、上記貫通孔同士の間隔（ｄ）と貫通孔の径（ｒ１）との関係が、３．０ｒ１≦ｄ≦１０．０ｒ１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、耐久性に優れた分離膜となる。
本明細書において、貫通孔同士の間隔とは、第２層における貫通孔同士の間隔を意味し、貫通孔の中心（重心）同士の距離を意味する。
【００４９】
貫通孔同士の間隔（ｄ）が貫通孔の径（ｒ１）に対して３．０ｒ１未満であると、間隔（ｄ）が短すぎるため、分離膜の強度が低下し、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（ｒ１）に対して１０．０ｒ１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、自由に移動できる微小成分の数が少なくなってしまう。
【００５０】
本発明の分離膜では、上記第１凸部を含む上記第１表面に垂直な断面の形状において、上記第１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。
本発明の分離膜において、上記第１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、上記第１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、分離膜が移動対象外成分で塞がりにくく、分離膜として長時間使用することができる。
【００５１】
本発明の分離膜で、上記第２凸部を含む上記第２表面に垂直な断面の形状において、上記第２凸部の壁面と、上記第２表面とのなす角度（β）は、４３〜８０°であることが望ましい。
本発明の分離膜において、上記第２凸部を含む上記第２表面に垂直な断面の形状において、上記第２凸部の壁面と、上記第２表面とのなす角度（β）が４３〜８０°であると、上記第２凹部の上記第２表面に平行な断面の面積は、上記第２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、分離膜が移動対象外成分で塞がりにくく、分離膜として長時間使用することができる。
【００５２】
本発明の分離膜において、第３層（ｔ３）を構成する第２凸部の厚さは、第１層（ｔ１）及び第２層（ｔ２）の合計の厚さより厚いことが望ましい。
本発明の分離膜において、第３層を構成する第２凸部の厚さが、第１層及び第２層の合計の厚さより厚いと、分離膜全体を支持する第２凸部の機械的強度がより高くなる。
【００５３】
また、第１層（ｔ１）、第２層（ｔ２）及び第３層（ｔ３）の合計の厚さ（Ｔ）は、１５μｍ以下であることが好ましい。
本発明の分離膜において、上記第１層、上記第２層及び上記第３層の合計の厚さ（Ｔ）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、分離膜が薄いので微小成分が迅速に移動しやすくなる。
【００５４】
本発明の分離膜において、単位面積当たりの第２凸部を構成する第２表面の面積に対する単位面積当たりの第１凸部を構成する第１表面の面積の割合は、５０〜９０％であることが望ましい。
本発明の分離膜において、単位面積当たりの第２凸部を構成する第２表面の面積に対する単位面積当たりの第１凸部を構成する第１表面の面積の割合が５０〜９０％であると、充分な機械的強度を有し、不可逆な凝集を起こしにくい分離膜となり、かつ、充分な貫通孔の数を形成することができるので、充分な量の特定の微小成分を、分離膜を挟んで相互に移動可能とすることができる。
【００５５】
本発明の分離膜では、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第１凸部を構成する第１表面の合計面積（ａ１）の割合は、２．５〜４５．０％であることが望ましい。
本発明の分離膜において、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第１凸部を構成する第１表面の合計面積（ａ１）の割合が２．５〜４５．０％と、上記第１凸部の割合が比較的小さいと、単位面積当たりの第１凹部の面積が充分に大きくなり、貫通孔部分の面積を大きくすることができるので、微小粒子が膜を挟んで自由に移動することができる分離膜となる。
【００５６】
本発明の分離膜では、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第２凸部を構成する上記第２表面の合計面積（ｂ１）の割合は、５．０〜５０．０％であることが望ましい。
本発明の分離膜において、平面視した際の分離膜の総面積（Ａ）に対する上記第２凸部を構成する上記第２表面の合計面積（ｂ１）の割合が５．０〜５０．０％と、上記第２凸部の割合が比較的大きいと、充分な機械的強度を有し、不可逆な凝集を起こしにくい分離膜となり、破損等が発生しにくくなる。
【００５７】
次に、本発明の分離膜の具体的な形状について説明する。
本発明の分離膜においては、分離膜の具体的な形状は特に限定されるものではないが、本発明の分離膜を第１表面側から平面視した際、第１凸部を構成する第１表面は、図１（ｃ）に示すように、一つ又は複数の貫通孔を挟んで第１凸部の形状が２次元的に繰り返し、所定のパターンを形成していることが望ましく、貫通孔も第１凸部を挟んで貫通孔の形状が２次元的に繰り返し、所定のパターンを形成していることが望ましい。ただし、第２凸部が形成されている領域に対向する領域には、貫通孔は形成されていない。貫通孔が形成されていると、貫通孔の長さが長くなりすぎ、微小粒子が自由に移動し難くなるからである。ただし、第２凸部が形成されている領域に対向する領域の一部には、有底孔が形成されている場合がある。
上記分離膜を第１表面側から平面視した際、第１凸部を構成する第１表面は、互いに繋がり合っておらず、互いに孤立していることが望ましい。第１凸部を構成する第１表面の形状の具体例としては、円形、楕円形、レーストラック形状、その他の曲線から構成される形状等が挙げられる。また、第１凸部を構成する第１表面の形状は、四角形等の多角形であってもよい。ただし、全体的に繋がりあっていなければ、部分的に上記形状の第１凸部同士が繋がり合った形状であってもよい。
【００５８】
一方、本発明の分離膜を第２表面側から平面視した際、第２凸部を構成する第２表面は、所定の形状が連続しているものの、繋がり合ってはおらず、第２凹部により切断されている。その形状としては、ハニカム形状を構成する所定幅の辺がいずれか複数の箇所で切断された形状、格子形状を構成する所定幅の辺がいずれか複数の箇所で切断された形状等が挙げられる。上記以外の第２凸部を構成する第２表面の形状としては、例えば、円形、楕円形、レーストラック形状、その他の曲線から構成される形状、四角形等の多角形等が挙げられる。ただし、第２凸部を構成する第２表面の面積は、第１凸部を構成する第１表面の面積より大きいことが望ましい。
【００５９】
本発明の分離膜の形状、構造等の別の一例について、さらに詳述する。
図３（ａ）は、本発明の分離膜の別の一例を模式的に示す裏面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す分離膜のＣ−Ｃ線断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す分離膜のＤ−Ｄ線断面図である。
【００６０】
図３（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の分離膜２０は、処理媒体が供給される側である第１表面２１ａｓを有する第１層２１と、第１表面２１ａｓと反対側の第２表面２３ａｓを有する第３層２３と、第１層２１と第３層２３との間に形成された第２層２２とから構成されている。
【００６１】
第１層２１は、第２層２２と第１層２１との界面２２ａｓから第１表面２１ａｓに向かって形成され、第１表面２１ａｓに平行な断面積が第１表面２１ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された第１凸部２１ａと、第２層２２と第１層２１との界面２２ａｓに底部を有する第１凹部２１ｂとから構成されている。
【００６２】
第３層２３は、第２層２２と第３層２３との界面２２ｂｓから第２表面２３ａｓに向かって形成され、第２表面２３ａｓに平行な断面積が第２表面２３ａｓに近づくに従って次第に小さくなるように設定された第２凸部２３ａと、第２層２２と第３層２３の界面２２ｂｓに底部を有する第２凹部２３ｂとから構成されている。
【００６３】
また、第２層２２の第２凹部２３ｂが形成された領域には、第１凹部２１ｂと第２凹部２３ｂとを連通する貫通孔２２ｂが形成されている。この場合も、第２層２２の貫通孔２２ｂ以外の部分を第２層膜部２２ａということとする。また、第２層２２の第２凸部２３ａに対向する領域には、有底孔２２ｃが形成されている。
そして、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２凸部２３ａを構成する第２表面２３ａｓは、第１凸部２１ａより広い面積を有するとともに、第１凸部２１ａ及び第２凸部２３ａは、島状に散在している。
【００６４】
図３（ａ）に示す裏面図では、第２凸部２３ａを構成する第２表面２３ａｓは、平面視、格子形状を構成する所定幅の辺がいずれかの箇所で第２凹部２３ｂにより切断された形状に形成されており、島状に散在している。一方、第２凹部２３ｂは、平面視四角形が所定幅の帯で繋がった形状で形成されている。このため、図３（ａ）〜（ｃ）に示す分離膜は、伸縮性を有する。
【００６５】
一方、本発明の分離膜２０では、第２層２２と第３層２３の第２凸部２３ａを含む厚さの厚い部分が分離膜の全体に渡って存在するので、機械的強度を有し、分離膜が塊状に不可逆な凝集を起こさない。従って、温度変化やフィルタ使用時の圧力に起因する分離膜の破損を防止することができる。
【００６６】
図３（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の分離膜のその他の構成は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の分離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。
【００６７】
次に、本発明の分離膜の製造方法について説明する。
本発明の分離膜の製造方法は、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。
（１）第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、上記した本発明の分離膜の第１層及び第２層と同様の形状の表側分離膜部とからなる表側マスターモールドを作製する第１マスターモールド作製工程を行う。
【００６８】
（２）第２マスターモールド作製工程
次に、平板状の基体部と、上記基体部上に形成され、上記した本発明の分離膜の第３層と同様の形状の裏側分離膜部とからなる裏側マスターモールドを作製する第２マスターモールド作製工程を行う。
【００６９】
（３）第１転写モールド作製工程
次に、上記工程により作製された表側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、上記表側マスターモールドの凹凸形状を転写した後剥離し、表側ミラーイメージモールドを作製する第１転写モールド作製工程を行う。
【００７０】
（４）第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裏側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、上記裏側マスターモールドの凹凸形状を転写した後剥離し、裏側ミラーイメージモールドを作製する第２転写モールド作製工程を行う。
【００７１】
（５）分離膜作製工程
この分離膜作製工程では、感光性樹脂からなる平板状の感光性樹脂フィルムを形成した後、該感光性樹脂フィルムを基体部上に固定された裏側ミラーイメージモールドに押し付け、裏側ミラーイメージモールドに形成された分離膜の第３層の形状を転写する。この後、さらに上から表側ミラーイメージモールドを感光性樹脂フィルムに押し付け、分離膜の第１層及び第２層の形状を転写する。そして、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分離膜と同様の形状の分離膜を作製する。
【００７２】
上述のように、本発明の分離膜の製造方法では、第１マスターモールド作製工程及び第２マスターモールド作製工程で作製した表側マスターモールド及び裏側マスターモールドを利用して第１転写モールド作製工程及び第２転写モールド作製工程を行い、第１転写モールド作製工程及び第２転写モールド作製工程で作製した表側ミラーイメージモールド及び裏側ミラーイメージモールドを使用して、最終的な分離膜を製造する。従って、貫通孔の形状等の構成が設計通りの分離膜を多数回に渡って再現性よく製造することができる。
なお、本発明の分離膜の製造方法では、第１マスターモールド作製工程及び第２マスターモールド作製工程と同様の工程を行った後、作製された第１層と第２層とが形成されたフィルムと第３層が形成されたフィルムを貼り合わせることにより、本発明の分離膜を製造してもよい。
【００７３】
次に、本発明の分離膜の製造方法について、さらに詳しく説明する。
（１）第１マスターモールド作製工程
本発明の分離膜の製造方法では、第１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、上記した本発明の分離膜の第１層及び第２層と同様の形状の表側分離膜部とからなる表側マスターモールドを作製する。
【００７４】
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。
【００７５】
図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第１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及び図５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。
表側マスターモールド及び裏側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、本発明の分離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、不可逆な凝集を起こしにくく、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。
【００７６】
この第１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３２´を形成する（図４（ａ）参照）。塗布層３２´の形成後、塗布層３２´を硬化させて硬化樹脂層３２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、シリコーン系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。本発明の分離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。
【００７７】
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、貫通孔３２ｂ及び第２層膜部３２ａを形成する（図４（ｃ）参照）。
【００７８】
次に、再度、上記塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層３１´を形成する（図４（ｄ）参照）。次に、塗布層３１´を硬化させて硬化樹脂層３１とし、第１凹部の形状の硬化樹脂層表面３１０ｂ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）。
【００７９】
次に、硬化樹脂層３１を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面３１０ｂを含む部分を溶解除去して第１凹部３１ｂ及び貫通孔３２ｂを形成する。これにより、基体部３８上に第２層膜部３２ａと貫通孔３２ｂと第１凸部３１ａと第１凹部３１ｂとを有する表側マスターモールド３０ａの作製を終了する（図４（ｆ）参照）。なお、第２層膜部３２ａ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。
【００８０】
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、貫通孔と耐１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、貫通孔と第１凹部とを形成してもよい。
【００８１】
（２）第２マスターモールド作製工程
次に、第２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、上記した本発明の分離膜の第３層と同様の形状の裏側分離膜部とからなる裏側マスターモールドを作製する。
【００８２】
図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第２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。
【００８３】
この第２マスターモールド作製工程では、まず、基体部３９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５（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、第２凹部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３７ａをマスクとして設置し、露光する（図５（ｂ）参照）。
【００８４】
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、第２凹部３３ｂを形成し（図５（ｃ）参照）、第２凸部３３ａと第２凹部３３ｂとを有する裏側マスターモールド３０ｂの作製を終了する。
【００８５】
上記した第１マスターモールド作製工程及び第２マスターモールド作製工程では、パターン成形されたガラス板をマスクとして用い、露光、現像によりマスターモールドを作製しているが、レーザー光源等の集光された光源を用いて、マスクを用いることなく、貫通孔となる部分等の特定の領域を照射、露光し、現像処理してマスターモールドを作製してもよい。貫通孔と第１凹部等、深さの異なる凹部を形成する場合には、レーザー光等を、照射する場所に応じてその出力を調整することにより、露光の深さを調整することができ、これにより一度に貫通孔と第１凹部とを形成することが可能になる。また、ガラス板をマスクとして用いる場合、例えば、貫通孔と第１凹部とで、濃淡をつけたガラス板を用い、露光することにより、貫通孔と第１凹部とを一度に形成することができる。
【００８６】
（３）第１転写モールド作製工程
図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第１転写モールド作製工程を模式的に示した断面図である。
【００８７】
本発明の第１転写モールド作製工程では、上記第１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３２ａと貫通孔３２ｂと第１凸部３１ａと第１凹部３１ｂとを有する表側マスターモールド３０ａ（図６（ａ）参照）に、透明な熱可塑性樹脂フィルム４０´を用い（図６（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６（ｃ）参照）、その後剥離することにより、表側ミラーイメージモールド４０ａを作製する（図６（ｄ）参照）。
【００８８】
第１転写モールド作製工程及び第２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系樹脂、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表側ミラーイメージモールド４０ａを作製していたが、基体部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、表側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、シリコーン系樹脂等の熱硬化性樹脂を使用して表側ミラーイメージモールドを作製することができる。
【００８９】
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。
（４）第２転写モールド作製工程
図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における第２転写モールド作製工程を模式的に示した断面図である。
【００９０】
本発明の第２転写モールド作製工程では、上記第２マスターモールド作製工程により作製された基体部３９上に第２凸部３３ａと第１凹部３３ｂとを有する裏側マスターモールド４０ｂ（図７（ａ）参照）に、透明な熱可塑性樹脂フィルム４０´を用い（図７（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７（ｃ）参照）、その後剥離することにより、裏側ミラーイメージモールド４０ｂを作製する（図７（ｄ）参照）。
【００９１】
（５）分離膜作製工程
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の分離膜の製造方法の一例における分離膜作製工程を模式的に示した断面図である。
【００９２】
本発明の分離膜作製工程では、平坦な表面を有する別の基体部８５上に裏側ミラーイメージモールド４０ｂを貼り付け（図８（ａ）参照）、感光性樹脂からなる感光性樹脂フィルム８０´を、透明な裏側ミラーイメージモールド４０ｂに押し付け、裏側ミラーイメージモールド４０ｂに形成された分離膜の第３層の形状を転写した後（図８（ｂ）参照）、さらに上から表側ミラーイメージモールド４０ａを感光性樹脂フィルム８０´に押し付け、分離膜の第１層及び第２層の形状を転写する（図８（ｃ）参照）。この後、紫外線等を透明な表側ミラーイメージモールド４０ａを介して照射し、感光性樹脂フィルム８０´を硬化させ、分離膜と同様の形状の分離膜８０を作製し、裏側ミラーイメージモールド４０ｂ及び表側ミラーイメージモールド４０ａを剥離することにより、本発明の分離膜８０の作製を終了する（図８（ｄ）参照）。
【００９３】
感光性樹脂フィルム８０´は、溶剤に溶かした感光性樹脂を平坦な表面を有する平板上に塗布し、乾燥させた後、剥離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。
【００９４】
上記分離膜作製工程では、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、裏側ミラーイメージモールド４０ｂ及び表側ミラーイメージモールド４０ａで熱硬化性のシリコーン系樹脂等を挟んだ後、加熱等を行うことにより、樹脂を硬化させてもよい。
【００９５】
本発明の分離膜の製造方法においては、第１マスターモールド作製工程や第２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分離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。
【００９６】
図９（ａ）〜（ｆ）は、本発明の別の分離膜の製造方法の一例における第１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９（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。
【００９７】
第１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９１の表面に、平面視した際、貫通孔の形状の基材表面９２０ｂが露出するようにエッチングレジスト層９６を形成する（図９（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。
【００９８】
次に、基材表面９２０ｂを所定の時間、エッチングガスと接触させ、基材９１に貫通孔となる貫通孔９２ｂを形成し（図９（ｂ）参照）、エッチンングレジスト層９６を剥離する（図９（ｃ）参照）。
【００９９】
次に、フォトリソグラフィーの手法を用い、貫通孔用凹部９２ｂを有する基材９１上に、第１凹部の形状の基材表面９１０ｂが露出するように別のエッチングレジスト層９７を形成する（図９（ｄ）参照）。
【０１００】
次に、エッチングレジスト層９７が形成された基材表面９１０ｂ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９１に所定深さの第１凹部９１ｂ及び貫通孔９２ｂを形成し（図９（ｅ））、エッチングレジスト層９７を剥離することにより第２層膜部９２ａと貫通孔９２ｂと第１凸部９１ａと第１凹部９１ｂとを有するシリコン製又はガラス製の表側マスターモールド９０ａを作製する（図９（ｆ））。
作製された表側マスターモールドでは、基体部と分離膜部とが一体的に形成されている。裏側マスターモールドも同様の方法により作製することができる。
【０１０１】
作製された表側マスターモールド９０ａ及び裏側マスターモールドを用いた本発明の分離膜の製造方法は、上述の図６〜８を用いて説明した分離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。
【０１０２】
（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。
【０１０３】
（実施例１）
（１）第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、感光性のアクリル系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３２´を形成した（図４（ａ）参照）。塗布層３２´の形成後、塗布層３２´を硬化させて硬化樹脂層３２とし、平面視した際、貫通孔の形状の硬化樹脂表面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３６ａをマスクとして設置し、露光した（図４（ｂ）参照）。
【０１０４】
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、貫通孔３２ｂを形成した（図４（ｃ）参照）。
【０１０５】
次に、再度、上記塗布液を塗布し、乾燥させ、塗布層３１´を形成した（図４（ｄ）参照）。次に、塗布層３１´を硬化させて硬化樹脂層３１とし、第１凹部の形状の硬化樹脂層表面３１０ｂ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）。
【０１０６】
次に、硬化樹脂層３１を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面３１０ｂを含む部分を溶解除去して第１凹部３１ｂ及び貫通孔３２ｂを形成した。これにより、第２層膜部３２ａと貫通孔３２ｂと第１凸部３１ａと第１凹部３１ｂとを有する表側マスターモールド３０ａの作製を終了した（図４（ｆ））。なお、第２層膜部３２ａは、２回目の露光で溶解しないように処理されている。
【０１０７】
（２）第２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３９の表面に、感光性のアクリル系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´を形成する（図５（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、第２凹部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３７ａをマスクとして設置し、露光した（図５（ｂ）参照）。
【０１０８】
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３２０ｂを含む部分を溶解除去し、第２凹部３３ｂを形成し（図５（ｃ）参照）、第２凸部３３ａと第２凹部３３ｂとを有する裏側マスターモールド３０ｂの作製を終了した。
【０１０９】
（３）第１転写モールド作製工程
第１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３２ａと貫通孔３２ｂと第１凸部３１ａと第１凹部３１ｂとを有する表側マスターモールド３０ａ（図６（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６（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６（ｃ）参照）、その後剥離することにより、表側ミラーイメージモールド４０ａを作製した（図６（ｄ）参照）。
【０１１０】
（４）第２転写モールド作製工程
上記第２マスターモールド作製工程により作製された基体部３９上に第２凸部３３ａと第２凹部３３ｂとを有する裏側マスターモールド３０ｂ（図７（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７（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７（ｃ）参照）、その後剥離することにより、裏側ミラーイメージモールド４０ｂを作製した（図７（ｄ）参照）。
【０１１１】
（５）分離膜作製工程
平坦な表面を有する別の基体部８５上に裏側ミラーイメージモールド４０ｂを貼り付け（図８（ａ）参照）、感光性のポリジメチルシロキサンからなる感光性樹脂フィルム８０´を、透明な裏側ミラーイメージモールド４０ｂに押し付け、裏側ミラーイメージモールド４０ｂに形成された分離膜の第３層の形状を転写した後（図８（ｂ）参照）、さらに上から表側ミラーイメージモールド４０ａを感光性樹脂フィルム８０´に押し付け、分離膜の第１層及び第２層の形状を転写した（図８（ｃ）参照）。この後、紫外線等を透明な表側ミラーイメージモールド４０ａを介して照射し、感光性樹脂フィルム８０´を硬化させ、分離膜と同様の形状の分離膜８０を作製し、裏側ミラーイメージモールド４０ｂ及び表側ミラーイメージモールド４０ａを剥離することにより、本発明の分離膜８０の作製を終了した（図８（ｄ）参照）。
形成された分離膜８０において、貫通孔３２ｂの第２層と第３層との界面における径は、２．０μｍ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分離膜を製造したが、ポジ型の感光性樹脂を使用しても同様の構成からなる分離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、第１マスターモールド及び第２マスターモールドを作製し、分離膜作製工程では、ネガ型の感光性樹脂を使用して分離膜を製造してもよい。
【０１１２】
（実施例２）
（１）第１マスターモールド作製工程
図１０（ａ）〜（ｃ）は、実施例２の分離膜の製造方法における第１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１０１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、第１層及び第２層用の塗布層１０６´を形成した（図１０（ａ）参照）。
塗布層１０６´の形成後、塗布層１０６´を硬化させて硬化樹脂層１０６とし、第１凹部及び貫通孔形状の硬化樹脂表面１０８が露光するようにパターン形成されたガラス板１０７をマスクとして設置し、露光するが、その際、ガラス板１０７のパターンとして、第１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、第１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１０（ｂ）参照）。
【０１１３】
この後、硬化樹脂層１０６を所定の時間、現像液と接触させ、硬化樹脂層表面１０８を含む部分を溶解除去し、第１凹部１０１ｂ及び貫通孔１０２ｂを形成した。これにより、第２層膜部１０２ａと貫通孔１０２ｂと第１凸部１０１ａと第１凹部１０１ｂとを有する表側マスターモールド１００ａの作製を終了した（図１０（ｃ））。
【０１１４】
この後、実施例１と同様に（２）第２マスターモールド作製工程、（３）第１転写モールド作製工程、（４）第２転写モールド作製工程及び（５）分離膜作製工程を行い、本発明の分離膜を作製した。
形成された分離膜において、貫通孔１０２ｂの第２層と第３層との界面における径は、２．０μｍであった。
【０１１５】
（実施例３）
（１）第１マスターモールド作製工程
まず、シリコン製の基材９１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９２０ｂが露出するようにエッチングレジスト層９６を形成した（図９（ａ）参照）。
【０１１６】
次に、基材表面９２０ｂを所定の時間、エッチングガスと接触させ、基材９１に貫通孔９２ｂを形成し（図９（ｂ）参照）、エッチンングレジスト層９６を剥離した（図９（ｃ）参照）。
【０１１７】
次に、フォトリソグラフィーの手法を用い、貫通孔９２ｂを有する基材９１上に、第１凹部の形状の基材表面９１０ｂが露出するように別のエッチングレジスト層９７を形成した（図９（ｄ）参照）。
【０１１８】
次に、エッチングレジスト層９７が形成された基材表面９１０ｂ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９１に所定深さの第１凹部９１ｂ及び貫通孔９２ｂを形成し（図９（ｅ））、エッチングレジスト層９７を剥離することにより第２層膜部９２ａと貫通孔９２ｂと第１凸部９１ａと第１凹部９１ｂとを有するシリコン製の表側マスターモールド９０ａを作製した（図９（ｆ））。
【０１１９】
この後、実施例１と同様に（２）第２マスターモールド作製工程、（３）第１転写モールド作製工程、（４）第２転写モールド作製工程及び（５）分離膜作製工程を行い、本発明の分離膜を作製した。
形成された分離膜において、貫通孔９２ｂの第２層と第３層との界面における径は、２．０μｍであった。
【符号の説明】
【０１２０】
１０、２０  分離膜
１１、２１  第１層
１１ａ、２１ａ  第１凸部
１１ａｓ、２１ａｓ  第１表面
１１ｂ、２１ｂ  第１凹部
１２、２２  第２層
１２ａ、２２ａ  第２層膜部
１２ａｓ、２２ａｓ  第１層と第２層との界面
１２ｂ、２２ｂ  貫通孔
１２ｃ、２２ｃ  有底孔
１２ｂｓ、２２ｂｓ  第２層と第３層との界面
１３、２３  第３層
１３ａ、２３ａ  第２凸部
１３ａｓ、２３ａｓ  第２表面
１３ｂ、２３ｂ  第２凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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