具备微流路的结构体及其制造方法、以及微流路设备与流程

本发明涉及具备微流路的结构体及其制造方法、以及微流路设备。

背景技术：

1、一直以来，从远程医疗及临床现场即时检测(poct)等观点出发，对微流路设备的关注日益提高。微流路设备也被称为微流体设备、微流体芯片、μtas(micro totalanalysis systems，微全分析系统)、loc(lab on a chip，芯片实验室)、微反应器等，其名称多种多样。

2、微流路设备具有具备微流路的结构体(以下也简称为“结构体”。)。此种结构体中的微流路此前通常通过注射成型、模塑成型或玻璃蚀刻等来制作。另一方面，还已知利用感光性树脂组合物制作微流路的方法。例如，专利文献1公开了使感光性树脂组合物流入铸模并通过光聚合使其固化、由此制作微细图案的方法。

3、还已知使用感光性树脂层叠体(也称为“干膜”等。)制作微流路的方法。例如，专利文献2公开了通过利用碱显影液对由于具有羧基而表现碱溶性的树脂的未曝光部(未固化部)进行显影(溶解及除去)、由此形成微细图案的方法。另外，例如，专利文献3基于防止流路内的基质附着于流路侧面的观点而公开了通过两个阶段使图案形成用材料固化、形成微流路的方法。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2011-46853号公报

7、专利文献2：日本特开2010-70614号公报

8、专利文献3：国际公开第2015/012212号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，专利文献1的方法存在如下问题：需要用于流入感光性树脂组合物的与流路图案相应的铸模，与使用干膜的方法相比，在多样化地制作各种微细图案方面不利。

3、另一方面，在使用干膜的方法的情况下，由于使用碱显影液，所得到的图案中可能会生成及残留羧酸盐。专利文献2完全没有提及这一点，因此，专利文献2的方法存在如下问题：由于羧酸盐的亲水作用，流体容易在微流路内发生意外流动，即，微流路内的流体移动变得难以控制。

4、进而，近年迫切要求提高来自微流路设备的输出结果(微流路设备中的合成结果及检测结果等)的精度，在这样的状况下，期待提供能够通过不同于专利文献3那样的防止基质向流路侧面附着的策略来实现微流路设备的各种特性的提高的方法。

5、因此，本发明所要解决的课题是提供具备微流路的结构体，其能够降低使用干膜制作的微流路中的、可因毛细管现象而诱发的意外的流体移动，由此能够实现流体移动的适当控制，进而能够实现所得到的微流路设备的输出结果的精度的提高。另外，本发明要解决的课题在于，提供上述结构体的制造方法及具备上述结构体的微流路设备。

6、用于解决问题的方案

7、本发明人们发现，通过以下技术手段能够实现上述目的，从而获得了本发明的实施方式。即，本发明的实施方式如下所述。

8、[1]

9、一种具备微流路的结构体，

10、上述结构体包含基材、间隔材及盖材，

11、上述基材及上述间隔材的至少一部分具有源自碱溶性树脂的树脂区域，

12、上述树脂区域的基于红外光谱法的红外吸收光谱中，

13、1555～1575cm-1即第一范围内的最大峰强度(aa)与1715～1735cm-1即第二范围内的最大峰强度(ac)之比(aa/ac)超过0且为0.200以下，

14、上述基材的流路形成面的水接触角为40～150度。

15、[2]

16、根据项目1所述的具备微流路的结构体，其中，上述比(aa/ac)为0.100以下。

17、[3]

18、根据项目1或2所述的具备微流路的结构体，其中，上述比(aa/ac)为0.085以下。

19、[4]

20、根据项目1～3中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述比(aa/ac)为0.050以下。

21、[5]

22、根据项目1～4中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述第一范围包含与源自羧酸盐的羰基(c＝o)键的伸缩振动对应的吸收强度。

23、[6]

24、根据项目1～5中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述第二范围包含与源自酯的羰基(c＝o)键的伸缩振动对应的吸收强度。

25、[7]

26、根据项目1～6中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，1625～1645cm-1即第三范围内的最大峰强度(ad)与上述最大峰强度(ac)之比(ad/ac)超过0且为0.150以下。

27、[8]

28、根据项目7所述的具备微流路的结构体，其中，上述第三范围包含与源自碳-碳双键的碳-碳(c＝c)键的伸缩振动对应的吸收强度。

29、[9]根据项目1～8中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述树脂区域实质上不具有源自碱金属盐的成分。

30、[10]

31、根据项目1～9中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述水接触角为60～130度。

32、[11]

33、根据项目1～10中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述树脂区域源自包含(甲基)丙烯酸系树脂的树脂。

34、[12]

35、根据项目1～11中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述树脂区域源自包含感光性树脂组合物的树脂，

36、所述感光性树脂组合物含有以下成分：

37、(a)含有羧基的碱溶性高分子；

38、(b)加成聚合性单体；及

39、(c)光聚合引发剂或其分解物。

40、[13]

41、根据项目1～12中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述间隔材包含上述树脂区域。

42、[14]

43、根据项目1～13中任一项所述的具备微流路的结构体，其中，上述树脂区域的下述式(1)所示的p(1/μm)为1650以下，

44、p＝[(1/h)·cos{(θs/180)·π}+

45、(1/h)·cos{(θb/180)·π}+

46、(2/w)·cos{(θ/180)·π}]·106···(1)

47、{式中，

48、θs：上述盖材的流路形成面的水接触角(deg：度)

49、θb：上述基材的流路形成面的水接触角(deg：度)

50、θ：上述间隔材的流路形成面的水接触角(deg：度)

51、h：将上述结构体沿着厚度方向切割时的、上述间隔材的流路形成面的长度(μm)

52、w：将上述结构体沿着厚度方向切割时的、上述基材的流路形成面的长度(μm)}。

53、[15]

54、一种具备微流路的结构体的制造方法，其具有下述工序：

55、(i-1)将包含沸点低于100℃的溶剂的感光性树脂组合物溶液涂布于支撑体并进行干燥，由此在该支撑体上制作包含碱溶性树脂的感光性树脂层的工序；

56、(i-2)将上述感光性树脂层层叠于基材的工序；

57、(ii)利用有机碱水溶液对层叠的上述感光性树脂层进行显影，形成流路图案的工序；和

58、(iii)通过对上述流路图案实施加热处理而对该流路图案进行表面处理，由此制作源自碱溶性树脂的树脂区域的工序，

59、上述树脂区域的、基于红外光谱法的红外吸收光谱中，

60、1555～1575cm-1即第一范围内的最大峰强度(aa)与1715～1735cm-1即第二范围内的最大峰强度(ac)之比(aa/ac)超过0且为0.200以下。

61、[16]

62、根据项目15所述的具备微流路的结构体的制造方法，其中，上述(ii)工序具有在上述显影前对上述感光性树脂层进行曝光的工序。

63、[17]

64、根据项目16所述的具备微流路的结构体的制造方法，其中，上述(ii)工序中的、上述进行曝光的工序中，进行不使用掩模的直接成像曝光。

65、[18]

66、根据项目15～17中任一项所述的具备微流路的结构体的制造方法，其中，在上述(iii)工序之后，具有(iv)通过层叠而形成盖材的工序。

67、[19]

68、一种微流路设备，其具有项目1～14中任一项所述的具备微流路的结构体。

69、[20]

70、根据项目19所述的微流路设备，其具备：

71、具有电极的基材、

72、设置在上述基材上且用于保护上述电极的电极保护层、和

73、层叠在上述基材上和/或上述电极保护层上的上述具备微流路的结构体。

74、发明的效果

75、根据本发明，可以提供具备微流路的结构体，其能够降低使用干膜制作的微流路中的、可因毛细管现象而诱发的意外的流体移动，由此能够实现流体移动的适当控制，进而能够实现所得到的微流路设备的输出结果的精度的提高。另外，根据本发明，还能够提供上述结构体的制造方法及具备上述结构体的微流路设备。