JP4760463B2 - Photosensitive resin composition, photosensitive film, method for producing microchemical chip using these, and microchemical chip - Google Patents

Photosensitive resin composition, photosensitive film, method for producing microchemical chip using these, and microchemical chip Download PDF

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Description

本発明は、感光性樹脂組成物、感光性フィルム、及び、これらを用いたマイクロ化学チップ製造方法、並びにマイクロ化学チップに関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive film, a microchemical chip manufacturing method using these, and a microchemical chip.

近年、化学実験や化学操作をダウンサイジングし、集積化するマイクロ化学チップの研究が急速に注目を集めている。マイクロ化学チップを用いた化学実験等では、試薬量・廃液量の削減、省スペース、携帯性などの様々なメリットをもたらす。また、この化学プロセスが半導体集積化回路と同様に、集積、微細化できることから、測定時間の大幅な短縮と高効率化が可能である。   In recent years, research on microchemical chips that downsize and integrate chemical experiments and chemical operations has attracted rapid attention. In chemical experiments using microchemical chips, various advantages such as reduction of reagent amount and waste liquid amount, space saving and portability are brought about. In addition, since this chemical process can be integrated and miniaturized in the same manner as a semiconductor integrated circuit, measurement time can be greatly shortened and efficiency can be increased.

マイクロ化学チップは、数cm角のチップ上で様々な化学プロセスを行うために、ガラス基板上に数十〜数百μmの微細な流路が形成されており、その流路内で移動、混合、反応、分離、検出などを行うことができる。このようなマイクロ化学チップを用いた化学システム・分析システムは、マイクロ化学分析システム(μ−TAS:micro total analysis system)と呼ばれている。   In order to perform various chemical processes on a chip of several centimeters, a micro chemical chip has a fine channel of several tens to several hundreds of μm formed on a glass substrate, and moves and mixes in the channel. , Reaction, separation, detection and the like can be performed. A chemical system / analysis system using such a microchemical chip is called a micro chemical analysis system (μ-TAS: micro total analysis system).

マイクロ化学チップ上で化学プロセスを行うチップとしては、マイクロリアクタチップやコンビナトリアル合成を目的としたチップを代表例として挙げることができる。また、分析デバイスとしては、遺伝子やタンパク質、細胞成分などの分離・分析を目的とした、電気泳動チップや液体クロマトグラフィチップなどを代表例として挙げることができる。これらマイクロ化学チップ上には試料を移動、混合、反応、分離、検出などさせるための流路が形成されている。   As a chip for performing a chemical process on a microchemical chip, a microreactor chip or a chip for combinatorial synthesis can be given as representative examples. Examples of the analytical device include an electrophoresis chip and a liquid chromatography chip for the purpose of separating and analyzing genes, proteins, cell components, and the like. On these microchemical chips, there are formed channels for moving, mixing, reacting, separating, detecting, and the like.

従来、マイクロ化学チップ用基板への流路の作製方法としては、プラスチック基板へ金型を転写する方法や射出成形などがあるが、これらの方法では金型を作製する必要がある。この金型を作製するには膨大なコストと時間がかかるため、デザイン変更に柔軟に対応できないという問題がある。   Conventionally, methods for producing a flow path to a substrate for a microchemical chip include a method of transferring a mold to a plastic substrate and injection molding. However, in these methods, it is necessary to produce a mold. Since it takes enormous cost and time to produce this mold, there is a problem that it is not possible to flexibly cope with a design change.

また、ガラス基板に流路を形成する方法には、一般的にフッ酸をエッチャントとしたウェットエッチングが用いられるが、マスクとしてガラス基板上にクロム及び金、さらにレジストを形成する必要があるため工程数が増え、材料も高価なことから高コストになるという問題がある。   In addition, a method of forming a flow path in a glass substrate generally uses wet etching using hydrofluoric acid as an etchant, but it is necessary to form chromium and gold on the glass substrate as a mask and further form a resist. There is a problem that the number is increased and the cost is high because the material is expensive.

また、一般的に、流路が形成されたガラス基板に蓋となるガラス基板やSi基板などを接合するために、摩擦接合や熱溶融接合、ハンダ接合、陽極接合などの方法が用いられる。これらの方法は、いずれも高温で大掛かりな工程になるという問題がある。   In general, methods such as friction bonding, heat melting bonding, solder bonding, and anodic bonding are used to bond a glass substrate, a Si substrate, or the like serving as a lid to a glass substrate on which a flow path is formed. Each of these methods has a problem that it is a large process at a high temperature.

前記問題を解決するために、感光性樹脂組成物を用いた流路形成方法が検討されている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、感光性樹脂組成物層上に例えばSiOといった絶縁層が設けられるため、蓋となる基板がガラス基板の場合は、上記記載の大掛かりな接合工程が必要になるという問題が生じる。 In order to solve the above problem, a flow path forming method using a photosensitive resin composition has been studied (for example, see Patent Document 1). However, in this method, since an insulating layer such as SiO 2 is provided on the photosensitive resin composition layer, when the substrate serving as the lid is a glass substrate, the above-described large-scale bonding process is required. Arise.

特開2004−170293号公報JP 2004-170293 A

本発明の目的は、上述のような問題の少なくとも1つを解決させるためになされたものであって、微細なパターンを有するマイクロ化学チップを簡便に、かつ様々な流路デザインにも容易に対応して作製でき、さらに、マイクロ化学チップの構成によっては、蓋となる基板を大掛かりな接合工程を必要とせずに設けることができる感光性樹脂組成物、及び感光性フィルムを提供することである。
また、本発明の他の目的は、上述のような問題の少なくとも1つを解決させるためになされたものであって、微細なパターンを有するマイクロ化学チップを簡便に、かつ様々な流路デザインにも容易に対応して作製でき、さらに、マイクロ化学チップの構成によっては、蓋となる基板を大掛かりな接合工程を必要とせずに設けることができるマイクロ化学チップの製造方法を提供することである。
また、本発明のさらに他の目的は、上述のような問題の少なくとも1つを解決させるためになされたものであって、微細なパターンを有し、かつ様々な流路デザインにも容易に対応でき、製造コストが低く、簡便な工程で作製できるマイクロ化学チップを提供することである。
An object of the present invention is to solve at least one of the above-described problems, and a microchemical chip having a fine pattern can be easily adapted to various channel designs. Furthermore, it is to provide a photosensitive resin composition and a photosensitive film that can be prepared without requiring a large joining step depending on the configuration of the microchemical chip.
Another object of the present invention is to solve at least one of the above-described problems. A microchemical chip having a fine pattern can be easily and variously designed for various channels. In addition, the present invention provides a method for manufacturing a microchemical chip that can provide a substrate serving as a lid without requiring a large joining step depending on the configuration of the microchemical chip.
Another object of the present invention is to solve at least one of the above-mentioned problems, and has a fine pattern and can easily cope with various flow path designs. It is possible to provide a microchemical chip that can be manufactured by a simple process with low manufacturing cost.

本発明は以下の通りである。
本発明は、マイクロ化学チップの流路を形成するための感光性樹脂組成物であって、前記感光性樹脂組成物が、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、及び(C)光重合開始剤を含み、前記(B)光重合性化合物が、分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物に関する。
前記分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物が、さらに、分子内に少なくとも1つの水酸基を有することが好ましい。
また、本発明は、支持体と、前記支持体上に形成された前記感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層と、を備える感光性フィルムに関する。
また、本発明は、基板上に、前記感光性樹脂組成物、又は前記感光性フィルムを用いて感光性樹脂組成物層を積層する工程、前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化させる工程、未露光部を除去して光硬化物パターンを形成する工程を含むことを特徴とするマイクロ化学チップの製造方法に関する。
前記製造方法においては、さらに、前記光硬化物パターン上に、貫通穴を有する絶縁基材を接着する工程を含むことが好ましい。
また、本発明は、基板上に、前記感光性樹脂組成物、又は前記感光性フィルムを用いて感光性樹脂組成物層を積層する工程、前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化させる工程、未露光部を除去して光硬化物パターンを形成する工程、光硬化物パターンをマスクとして前記基板をエッチングすることにより前記基板に溝を設ける工程を含むことを特徴とするマイクロ化学チップの製造方法に関する。
前記製造方法においては、さらに、前記光硬化物パターンを剥離する工程、及び、前記基板の溝を設けた面に、貫通穴を有する絶縁基材を接着する工程を含むことが好ましい。
また、本発明は、基板、基板上に積層された流路パターン、及び流路パターン上に積層された絶縁基材を含むマイクロ化学チップであって、流路パターンが感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたパターンであり、基板と流路パターンが接着し、流路パターンと絶縁基材が接着していることを特徴とするマイクロ化学チップに関する。
また、本発明は、流路となる溝を有する基板、及び基板の溝を有する面に積層された絶縁基材を含むマイクロ化学チップであって、前記溝が、流路パターンをマスクとして基板をエッチングすることにより形成され、流路パターンが感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたパターンであり、感光性樹脂組成物が、支持体と、前記支持体上に形成された感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層とを備える感光性フィルムを用いて基板上に設けられたことを特徴とするマイクロ化学チップに関する。
本発明のマイクロ化学チップを形成するために用いられる感光性樹脂組成物は、上記の感光性樹脂組成物であることが好ましい。
The present invention is as follows.
The present invention is a photosensitive resin composition for forming a flow path of a microchemical chip, wherein the photosensitive resin composition comprises (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound, and (C). The present invention relates to a photosensitive resin composition comprising a photopolymerization initiator, wherein the photopolymerizable compound (B) contains a photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule.
It is preferable that the photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule further has at least one hydroxyl group in the molecule.
Moreover, this invention relates to the photosensitive film provided with a support body and the photosensitive resin composition layer which consists of the said photosensitive resin composition formed on the said support body.
The present invention also includes a step of laminating a photosensitive resin composition layer on the substrate using the photosensitive resin composition or the photosensitive film, and an actinic ray at a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer. The present invention relates to a method for producing a microchemical chip comprising a step of irradiating and photocuring an exposed portion, and a step of forming a photocured product pattern by removing an unexposed portion.
The manufacturing method preferably further includes a step of bonding an insulating base material having a through hole on the photocured material pattern.
The present invention also includes a step of laminating a photosensitive resin composition layer on the substrate using the photosensitive resin composition or the photosensitive film, and an actinic ray at a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer. Including a step of irradiating and photocuring an exposed portion, a step of removing an unexposed portion to form a photocured material pattern, and a step of forming a groove in the substrate by etching the substrate using the photocured material pattern as a mask. The present invention relates to a method for producing a microchemical chip.
The manufacturing method preferably further includes a step of peeling the photocured product pattern and a step of bonding an insulating base material having a through hole to the surface of the substrate provided with the groove.
Further, the present invention is a microchemical chip including a substrate, a flow path pattern laminated on the substrate, and an insulating base material laminated on the flow path pattern, wherein the flow path pattern cures the photosensitive resin composition. The present invention relates to a microchemical chip characterized in that a substrate and a flow path pattern are bonded to each other, and the flow path pattern and an insulating substrate are bonded to each other.
The present invention also relates to a microchemical chip including a substrate having a groove serving as a flow path, and an insulating base material laminated on a surface having the groove of the substrate, wherein the groove forms a substrate using the flow path pattern as a mask. Formed by etching, the flow path pattern is a pattern formed by curing the photosensitive resin composition, and the photosensitive resin composition comprises a support and a photosensitive resin composition formed on the support The present invention relates to a microchemical chip provided on a substrate using a photosensitive film comprising a photosensitive resin composition layer made of a product.
The photosensitive resin composition used for forming the microchemical chip of the present invention is preferably the above-described photosensitive resin composition.

本発明によれば、マイクロ化学チップ基板上での密着性に優れる感光性樹脂組成物、感光性フィルム、及びこれらを用いたマイクロ化学チップの製造方法が提供できる。本発明の感光性樹脂組成物、感光性フィルム、及びこれらを用いたマイクロ化学チップの製造方法によれば、微細なパターンを有するマイクロ化学チップを簡便に、かつ様々な流路デザインにも容易に対応して作製でき、さらに、マイクロ化学チップの構成によっては、蓋となる基板を大掛かりな接合工程を必要とせずに設けることができる。
また、本発明のマイクロ化学チップは、微細なパターンを有することができ、かつ様々な流路デザインにも容易に対応できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive resin composition excellent in the adhesiveness on a microchemical chip board | substrate, a photosensitive film, and the manufacturing method of a microchemical chip using these can be provided. According to the photosensitive resin composition, photosensitive film, and microchemical chip manufacturing method using the same of the present invention, a microchemical chip having a fine pattern can be easily and easily applied to various channel designs. Furthermore, depending on the configuration of the microchemical chip, a substrate serving as a lid can be provided without requiring a large joining step.
In addition, the microchemical chip of the present invention can have a fine pattern and can easily cope with various channel designs.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、及び(C)光重合開始剤を含有してなる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator.

本発明における(A)バインダーポリマーとしては、例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。アルカリ現像性の観点からは、アクリル系樹脂が好ましい。これらは単独で、または2種類以上のバインダーポリマーを組み合わせて用いることができる。2種類以上のバインダーポリマーの組み合わせ例としては、異なる共重合成分からなる2種類以上のバインダーポリマー、異なる重量平均分子量の2種類以上のバインダーポリマー、異なる分散度の2種類以上のバインダーポリマーなどが挙げられる。また、特開平11−327137号公報記載のマルチモード分子量分布を有するポリマーを使用することもできる。なお、必要に応じて、バインダーポリマーは感光性基を有していてもよい。   Examples of the (A) binder polymer in the present invention include acrylic resins, styrene resins, epoxy resins, amide resins, amide epoxy resins, alkyd resins, and phenol resins. An acrylic resin is preferable from the viewpoint of alkali developability. These can be used alone or in combination of two or more binder polymers. Examples of combinations of two or more types of binder polymers include two or more types of binder polymers composed of different copolymer components, two or more types of binder polymers having different weight average molecular weights, and two or more types of binder polymers having different degrees of dispersion. It is done. A polymer having a multimode molecular weight distribution described in JP-A No. 11-327137 can also be used. In addition, the binder polymer may have a photosensitive group as necessary.

(A)成分のバインダーポリマーは、例えば、重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン等の重合可能なスチレン誘導体、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニル−n−ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、α−ブロモ(メタ)アクリル酸、α−クロル(メタ)アクリル酸、β−フリル(メタ)アクリル酸、β−スチリル(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸などが挙げられる。これらを単独で用いてホモポリマーとしてもよいし、2種類以上を組み合わせてコポリマーとしてもよい。   The binder polymer of component (A) can be produced, for example, by radical polymerization of a polymerizable monomer. Examples of the polymerizable monomer include polymerizable styrene derivatives such as styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, p-methyl styrene, and p-ethyl styrene, and vinyl alcohols such as acrylamide, acrylonitrile, and vinyl n-butyl ether. Esters of (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid tetrahydrofurfuryl ester, (meth) acrylic acid dimethylaminoethyl ester, (meth) acrylic acid diethylaminoethyl ester, (meth) acrylic acid glycidyl ester, 2 , 2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, α-bromo (meth) acrylic acid, α-chloro (meth) Acrylic acid, β-furyl (meth) Maleic acid monoesters such as crylic acid, β-styryl (meth) acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monoisopropyl maleate, fumaric acid, cinnamic acid, α-cyanocinnamic Acid, itaconic acid, crotonic acid, propiolic acid and the like can be mentioned. These may be used alone to form a homopolymer, or two or more types may be combined to form a copolymer.

ここで、本発明における(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびそれに対応するメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリレートとはアクリレート及びそれに対応するメタクリレートを意味する。   Here, (meth) acrylic acid in the present invention means acrylic acid and methacrylic acid corresponding thereto, and (meth) acrylate means acrylate and methacrylate corresponding thereto.

上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシル、及びこれらの構造異性体が挙げられる。これらは、単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることができる。(A)バインダーポリマーは、アルカリ現像性の見地から、カルボキシル基を含有していることが好ましく、例えば、カルボキシル基を有する重合性単量体とその他の重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。上記カルボキシル基を有する重合性単量体としては、安定性の観点からメタクリル酸が好ましい。(A)バインダーポリマーの酸価は、現像時間の観点から30mgKOH/g以上であることが好ましく、光硬化したレジストの耐現像液性の観点から250mgKOH/g以下であることが好ましく、45〜200mgKOH/gであることがより好ましい。現像工程として溶剤による現像を行う場合は、カルボキシル基を有する重合性単量体の使用量を抑えて調製することが好ましい。(A)バインダーポリマーの重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンを用いた検量線により換算)は、耐現像液性の観点から20,000以上であることが好ましく、現像時間を短くできる観点から300,000以下であることが好ましく、25,000〜150,000であることがより好ましく、30,000〜100,000であることが特に好ましい。   Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, (meth ) Hexyl acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and structural isomers thereof. These can be used alone or in combination of two or more. (A) The binder polymer preferably contains a carboxyl group from the viewpoint of alkali developability. For example, the binder polymer is obtained by radical polymerization of a polymerizable monomer having a carboxyl group and other polymerizable monomers. Can be manufactured. The polymerizable monomer having a carboxyl group is preferably methacrylic acid from the viewpoint of stability. (A) The acid value of the binder polymer is preferably 30 mgKOH / g or more from the viewpoint of development time, and is preferably 250 mgKOH / g or less from the viewpoint of developer resistance of the photocured resist, preferably 45 to 200 mgKOH. / G is more preferable. When performing development with a solvent as the development step, it is preferable to prepare while suppressing the amount of polymerizable monomer having a carboxyl group. (A) The weight average molecular weight of the binder polymer (measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted by a calibration curve using standard polystyrene) is preferably 20,000 or more from the viewpoint of developer resistance. From the viewpoint of shortening the development time, it is preferably 300,000 or less, more preferably 25,000 to 150,000, and particularly preferably 30,000 to 100,000.

本発明における(B)成分の光重合性化合物は、分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物を含む。分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物は、さらに、分子内に少なくとも1つの水酸基を有していてもよい。また、(B)成分の光重合性化合物は、分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物と、分子内に少なくとも1つの水酸基、少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物とを両方含むこともできる。   The photopolymerizable compound of component (B) in the present invention includes a photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule. The photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule may further have at least one hydroxyl group in the molecule. The photopolymerizable compound of component (B) includes a photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule, at least one hydroxyl group, at least one unsaturated group and isocyanuric in the molecule. Both photopolymerizable compounds having a ring structure can also be included.

分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物としては、密着性の観点から好ましいものとして、例えば一般式(I)で表される化合物が挙げられる。   As a photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule, for example, a compound represented by the general formula (I) is preferable from the viewpoint of adhesion.

Figure 0004760463
〔式中、Rは、各々独立に、
Figure 0004760463
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、mは1〜14の整数である)、
Figure 0004760463
(式中、mは1〜14の整数である)、又は、
Figure 0004760463
(式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、nは1〜9の整数であり、mは1〜14の整数である)を示す。但し、Rの少なくとも1つは、一般式(II)又は一般式(IV)である。〕で表される化合物を用いることが好ましい。
Figure 0004760463
[Wherein R 1 s are each independently
Figure 0004760463
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 to 14),
Figure 0004760463
(Wherein m is an integer from 1 to 14), or
Figure 0004760463
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, n is an integer of 1 to 9, and m is an integer of 1 to 14). However, at least one of R 1 is general formula (II) or general formula (IV). It is preferable to use a compound represented by

光重合性化合物が、分子内に少なくとも1つの水酸基、少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する場合、Rの少なくとも1つは一般式(III)であり、かつ、Rの少なくとも1つは一般式(II)又は一般式(IV)である。 Photopolymerizable compound is at least one hydroxyl group in the molecule, if it has at least one unsaturated group and an isocyanuric ring structure, at least one of R 1 is a formula (III), and, at least one of R 1 One is general formula (II) or general formula (IV).

一般式(II)又は一般式(III)中、mは、1〜14の整数であり、1〜6であることが好ましい。mが、14を超えると、耐薬品性が低下する場合がある。また、一般式(IV)中、mは、1〜14の整数であり、1〜6であることが好ましく、nは、1〜9の整数であり、3〜6であることが好ましい。mが、14を超えると、耐薬品性が低下する場合があり、nが、9を超えると、機械強度が低下する場合がある。   In general formula (II) or general formula (III), m is an integer of 1-14, and it is preferable that it is 1-6. When m exceeds 14, chemical resistance may deteriorate. Moreover, in general formula (IV), m is an integer of 1-14, it is preferable that it is 1-6, n is an integer of 1-9, and it is preferable that it is 3-6. When m exceeds 14, chemical resistance may be reduced, and when n exceeds 9, mechanical strength may be reduced.

分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物として、特に好ましくは、一般式(V)で表される化合物である。

Figure 0004760463
The photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule is particularly preferably a compound represented by the general formula (V).
Figure 0004760463

分子内に少なくとも1つの水酸基、少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物として、特に好ましくは、一般式(VI)で表される化合物である。

Figure 0004760463
As the photopolymerizable compound having at least one hydroxyl group, at least one unsaturated group and an isocyanuric ring structure in the molecule, a compound represented by the general formula (VI) is particularly preferable.
Figure 0004760463

上記一般式(I)で表される化合物で、市販のものとしては、例えば、NKオリゴUA−21(新中村化学工業(株)商品名、一般式(I)中、Rが全て一般式(III)である)、M−315(東亜合成(株)商品名、一般式(I)中、Rが全て一般式(II)である)、M−215(東亜合成(株)商品名、一般式(I)中、2つのRが一般式(II)であり、1つのRが一般式(III)である)等が挙げられる。 Examples of commercially available compounds represented by the above general formula (I) include, for example, NK Oligo UA-21 (trade name of Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., general formula (I), wherein R 1 is all represented by the general formula (III)), M-315 (trade name of Toa Gosei Co., Ltd., general formula (I), wherein R 1 is all the general formula (II)), M-215 (trade name of Toa Gosei Co., Ltd.) In general formula (I), two R 1 are general formula (II), and one R 1 is general formula (III).

分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100重量部に対して、1〜40重量部とすることが好ましく、3〜30重量部とすることがより好ましく、6〜25重量部とすることが更に好ましい。この含有量が1重量部未満ではガラスとの密着性が劣る傾向があり、40重量部を超えると、流動性が高くなり感光性フィルムを巻き取ったときの端部から感光性樹脂組成物が染み出す(エッジフュージョン)といった不具合が生じる傾向がある。   The content of the photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule should be 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the component (A) and the component (B). Is preferable, it is more preferable to set it as 3-30 weight part, and it is still more preferable to set it as 6-25 weight part. If this content is less than 1 part by weight, the adhesion to glass tends to be inferior, and if it exceeds 40 parts by weight, the fluidity increases and the photosensitive resin composition is formed from the end when the photosensitive film is wound up. There is a tendency for problems such as bleeding (edge fusion) to occur.

また、分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物以外の(B)成分としては、分子内に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物が好ましく用いられる。その例としては、例えば、ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物に特に制限はないが、例えば、一般式(VII)で表される化合物であることが好ましい。   Further, as the component (B) other than the photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and isocyanuric ring structure in the molecule, a photopolymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated group in the molecule is preferably used. It is done. Examples thereof include bisphenol A-based (meth) acrylate compounds. Although there is no restriction | limiting in particular in a bisphenol A type (meth) acrylate compound, For example, it is preferable that it is a compound represented by general formula (VII).

Figure 0004760463
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前記一般式(VII)中、R及びRは、各々独立に水素原子又はメチル基を示す。前記一般式(VII)中、X及びYは各々独立に炭素数2〜6のアルキレン基を示し、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。前記一般式(VII)中、p及びqはp+q=4〜40となるように選ばれる正の整数であり、6〜34であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、8〜28であることが特に好ましく、8〜20であることが非常に好ましく、8〜16であることが非常に特に好ましく、8〜12であることが極めて好ましい。p+qが4未満では、(A)成分との相溶性が低下する傾向があり、p+qが40を超えると親水性が増加し光硬化物パターンの吸水率が高くなる傾向がある。前記炭素数2〜6のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基等が挙げられる。 In the general formula (VII), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. In the general formula (VII), X and Y each independently represent an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, preferably an ethylene group or a propylene group, and more preferably an ethylene group. In the general formula (VII), p and q are positive integers selected such that p + q = 4 to 40, preferably 6 to 34, more preferably 8 to 30, and more preferably 8 to 28 is particularly preferred, 8-20 is very preferred, 8-16 is very particularly preferred, and 8-12 is very particularly preferred. When p + q is less than 4, the compatibility with the component (A) tends to decrease, and when p + q exceeds 40, the hydrophilicity increases and the water absorption rate of the photocured product pattern tends to increase. Examples of the alkylene group having 2 to 6 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, a pentylene group, and a hexylene group.

また、前記一般式(VII)中の芳香環は置換基を有していてもよく、それら置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、フェナシル基、アミノ基、炭素数1〜10のアルキルアミノ基、炭素数2〜20のジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボニル基、メルカプト基、炭素数1〜10のアルキルメルカプト基、アリル基、水酸基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、アルキル基の炭素数が1〜10のカルボキシアルキル基、アルキル基の炭素数が1〜10のアシル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜10のアルキルカルボニル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜10のN−アルキルカルバモイル基又は複素環を含む基、これらの置換基で置換されたアリール基等が挙げられる。上記置換基は、縮合環を形成していてもよい。また、これらの置換基中の水素原子がハロゲン原子等の上記置換基などに置換されていてもよい。また、置換基の数がそれぞれ2以上の場合、2以上の置換基は各々同一でも相違していてもよい。   In addition, the aromatic ring in the general formula (VII) may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a cyclohexane having 3 to 10 carbon atoms. Alkyl group, aryl group having 6 to 18 carbon atoms, phenacyl group, amino group, alkylamino group having 1 to 10 carbon atoms, dialkylamino group having 2 to 20 carbon atoms, nitro group, cyano group, carbonyl group, mercapto group, A C1-C10 alkyl mercapto group, an allyl group, a hydroxyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, a carboxyl group, a C1-C10 carboxyalkyl group, and a C1-C10 alkyl group. 10 acyl groups, C1-C20 alkoxy groups, C1-C20 alkoxycarbonyl groups, C2-C10 alkylcarbonyl groups, C2-C10 Alkenyl group, N- alkylcarbamoyl group or a group containing a heterocyclic ring having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group substituted by these substituents. The above substituents may form a condensed ring. Moreover, the hydrogen atom in these substituents may be substituted with the above substituents such as a halogen atom. When the number of substituents is 2 or more, each of the two or more substituents may be the same or different.

前記一般式(VII)で表される化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン等のビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the general formula (VII) include 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acrylic). Loxypolypropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolybutoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) Examples thereof include bisphenol A-based (meth) acrylate compounds such as propane.

上記2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘプタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシオクタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシノナエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシウンデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシドデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサデカエトキシ)フェニル)プロパン等が挙げられ、2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE−500(新中村化学工業株式会社製、製品名)として商業的に入手可能であり、2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE−1300(新中村化学工業株式会社製、製品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydiethoxy) phenyl) propane, 2,2 -Bis (4-((meth) acryloxytriethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetraethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meta ) Acryloxypentaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyheptaethoxy) phenyl) Propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyoctaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxynonane) Xyl) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyundecaethoxy) phenyl) propane, 2 , 2-bis (4-((meth) acryloxydodecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytridecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- ((Meth) acryloxytetradecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypentadecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxy) Hexadecaethoxy) phenyl) propane and the like, and 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is BPE- 00 (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., product name) is commercially available, and 2,2-bis (4- (methacryloxypentadecaethoxy) phenyl) propane is BPE-1300 (Shin-Nakamura Chemical Industry) It is commercially available as a product name). These may be used alone or in combination of two or more.

上記2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘプタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシノナプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシウンデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシドデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサデカプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolypropoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydipropoxy) phenyl) propane, 2,2 -Bis (4-((meth) acryloxytripropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetrapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meta ) Acryloxypentapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyheptapropoxy) phenyl) Propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyoctapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) a) Liloxynonapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyundecapropoxy) phenyl) Propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydodecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytridecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetradecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypentadecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meta And acryloxyhexadecapropoxy) phenyl) propane. These may be used alone or in combination of two or more.

上記2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジエトキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラエトキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサエトキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydiethoxyoctapropoxy) phenyl) propane. 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetraethoxytetrapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexaethoxyhexapropoxy) phenyl) propane and the like. . These may be used alone or in combination of two or more.

前記ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物に類似した化合物として、ビスフェノールA−ジエポキシにアクリル酸を付加させた化合物も挙げられる。ビスコート♯540(大阪有機化学工業株式会社製、製品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the compound similar to the bisphenol A-based (meth) acrylate compound include a compound obtained by adding acrylic acid to bisphenol A-diepoxy. Viscoat # 540 (product name, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) is commercially available. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物以外の(B)光重合性化合物としては、トリシクロデカンジメタノールやネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレートや、例えば、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、グリシジル基含有化合物にα、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマー、ノニルフェニルジオキシレン(メタ)アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β′−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β′−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β′−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、EO変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the photopolymerizable compound (B) other than the bisphenol A (meth) acrylate compound include tricyclodecane dimethanol, neopentyl glycol-modified trimethylolpropane diacrylate, and, for example, α, β-unsaturated polyhydric alcohol. Compounds obtained by reacting carboxylic acids, compounds obtained by reacting glycidyl group-containing compounds with α, β-unsaturated carboxylic acids, urethane monomers such as (meth) acrylate compounds having a urethane bond, nonylphenyldioxylene ( (Meth) acrylate, [gamma] -chloro- [beta] -hydroxypropyl- [beta]-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, [beta] -hydroxyethyl- [beta]-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, [beta] -hydroxypropyl -Β '-(meth) acryloyloxy Examples include ethyl-o-phthalate, (meth) acrylic acid alkyl ester, and EO-modified nonylphenyl (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.

上記多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレン基の数が2〜14であるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the compound obtained by reacting the polyhydric alcohol with an α, β-unsaturated carboxylic acid include, for example, polyethylene glycol di (meth) acrylate having 2 to 14 ethylene groups and 2 to 2 propylene groups. 14 polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane diethoxytri (meth) acrylate, Trimethylolpropane triethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropanetetraethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane pentaethoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meta) ) Acrylate, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate having 2 to 14 propylene groups, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc. It is done.

本発明における(C)成分の光重合開始剤としては、置換基を有していてもよいヘキサアリールビイミダゾールが好ましく用いられ、例えば、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等が挙げられる。また、2つの2,4,5−トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は同一で対象な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。また、密着性及び感度の見地からは、置換基を有していてもよい2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体がより好ましい。また、置換基を有していてもよいヘキサアリールビイミダゾール以外の(C)成分としては、ベンゾフェノン、N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン、2−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ベンズアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナンタラキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体、N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物などが挙げられる。また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と3級アミン化合物とを組み合わせでもよい。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   As the photopolymerization initiator of the component (C) in the present invention, an optionally substituted hexaarylbiimidazole is preferably used. For example, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole 2-mer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxy) Phenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, and the like. Further, the substituents of the aryl groups of two 2,4,5-triarylimidazoles may be the same to give the target compound, or differently give an asymmetric compound. From the viewpoint of adhesion and sensitivity, a 2,4,5-triarylimidazole dimer which may have a substituent is more preferable. Further, as the component (C) other than the hexaarylbiimidazole which may have a substituent, benzophenone, N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone), N, N′— Tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylaminobenzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-methyl-1- [ Aromatic ketones such as 4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1, 2-ethylanthraquinone, phenanthrenequinone, 2-tert-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3 -Benzanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2, -Quinones such as diphenylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenantharaquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylanthraquinone, benzoin Benzoin ether compounds such as methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin phenyl ether, benzoin compounds such as benzoin, methyl benzoin and ethyl benzoin, benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9 Examples include acridine derivatives such as' -acridinyl) heptane, N-phenylglycine, N-phenylglycine derivatives, and coumarin compounds. Moreover, a combination of a thioxanthone compound and a tertiary amine compound may be used, such as a combination of diethylthioxanthone and dimethylaminobenzoic acid. These are used alone or in combination of two or more.

(A)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100重量部に対して、40〜80重量部の範囲とすることが好ましく、45〜70重量部とすることがより好ましい。この含有量が40重量部未満では光硬化物が脆くなり易く塗膜性に劣る傾向があり、80重量部を超えると、感度が不充分となる傾向がある。(B)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100重量部に対して、20〜60重量部の範囲とすることが好ましく、30〜50重量部とすることがより好ましい。この含有量が20重量部未満では解像度が低下する傾向があり、60重量部を超えるとエッジフュージョンが発生しやすくなる傾向がある。   The content of component (A) is preferably in the range of 40 to 80 parts by weight, more preferably 45 to 70 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of components (A) and (B). preferable. If this content is less than 40 parts by weight, the photocured product tends to be brittle and tends to be inferior in coating properties. If it exceeds 80 parts by weight, the sensitivity tends to be insufficient. The content of the component (B) is preferably in the range of 20 to 60 parts by weight, more preferably 30 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) and (B). preferable. If this content is less than 20 parts by weight, the resolution tends to decrease, and if it exceeds 60 parts by weight, edge fusion tends to occur.

また、分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物以外の光重合性化合物を含有する場合、その含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100重量部に対して、1〜40重量部の範囲とすることが好ましく、5〜35重量部とすることがより好ましく、10〜30重量部とすることが特に好ましい。この含有量が1重量部未満では解像性が低下する傾向があり、40重量部を超えるとフィルムの形成が困難になる傾向がある。   Moreover, when it contains a photopolymerizable compound other than the photopolymerizable compound having at least one unsaturated group and an isocyanuric ring structure in the molecule, the content is 100 weights of the total amount of the component (A) and the component (B). It is preferable to set it as the range of 1-40 weight part with respect to a part, It is more preferable to set it as 5-35 weight part, It is especially preferable to set it as 10-30 weight part. If this content is less than 1 part by weight, the resolution tends to decrease, and if it exceeds 40 parts by weight, it tends to be difficult to form a film.

前記(C)光重合開始剤の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100重量部に対して、0.1〜20重量部であることが好ましく、0.2〜10重量部であることがより好ましい。この含有量が0.1重量部未満では光感度が不充分となる傾向があり、20重量部を超えると露光の際に組成物の表面での吸収が増大して内部の光硬化が不充分となる傾向がある。(C)成分中のヘキサアリールビイミダゾールの含有量としては、10〜90重量%であることが好ましく、20〜80重量%であることがより好ましい。この含有量が10重量%未満では密着性が不充分となる傾向があり、90重量%を超えると現像処理時に現像スラッジの増加となる傾向がある。   The content of the (C) photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) and (B), and 0.2 to 10 parts by weight. More preferably, it is a part. If this content is less than 0.1 part by weight, the photosensitivity tends to be insufficient, and if it exceeds 20 parts by weight, the absorption on the surface of the composition increases during exposure and the internal photocuring is insufficient. Tend to be. As content of hexaarylbiimidazole in (C) component, it is preferable that it is 10 to 90 weight%, and it is more preferable that it is 20 to 80 weight%. If the content is less than 10% by weight, the adhesion tends to be insufficient, and if it exceeds 90% by weight, the development sludge tends to increase during the development processing.

以上のような成分を含む樹脂組成物は、さらに必要に応じて、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット等の光発色剤、熱発色防止剤、p−トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤などを、(A)成分および(B)成分の総量100重量部に対して各々0.01〜20重量部程度含有することができる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて使用される。   The resin composition containing the components as described above may further include a dye such as malachite green, a photochromic agent such as tribromophenyl sulfone or leuco crystal violet, a thermochromic inhibitor, p-toluenesulfonamide or the like, if necessary. Plasticizers, pigments, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion-imparting agents, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, fragrances, imaging agents, thermal crosslinking agents, etc. (B) About 0.01-20 weight part of each can be contained with respect to 100 weight part of total amounts of a component. These may be used alone or in combination of two or more.

以上のような成分を含む本発明の感光性樹脂組成物は、たとえば、含有成分をロールミル、ビーズミル等で均一に混練、混合することにより得ることができる。また、必要に応じて、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶剤またはこれらの混合溶剤に溶解して、固形分30〜60重量%程度の溶液として用いることができる。   The photosensitive resin composition of the present invention containing the components as described above can be obtained, for example, by uniformly kneading and mixing the contained components with a roll mill, a bead mill or the like. If necessary, it can be dissolved in a solvent such as methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N, N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, or a mixed solvent thereof to obtain a solid content of 30 It can be used as a solution of about ˜60% by weight.

得られた感光性樹脂組成物を用いてマイクロ化学チップ用基板上に感光物組成物層を形成する方法としては、特に制限はないが、前記基板上に感光性樹脂組成物を液状レジストとして塗布して乾燥することことができる。また、必要に応じて感光性樹脂組成物層上に保護フィルムを被覆することができる。さらに、後に詳しく述べるが感光性樹脂組成物層を感光性フィルムの形態で用いることが好ましい。塗布される感光性樹脂組成物層の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで1〜100μm程度であることが好ましい。液状レジストとして塗布後、保護フィルムを被覆して用いる場合の保護フィルムとしては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体フィルムが挙げられる。   A method for forming a photosensitive material composition layer on a microchemical chip substrate using the obtained photosensitive resin composition is not particularly limited, but the photosensitive resin composition is applied as a liquid resist on the substrate. And can be dried. Moreover, a protective film can be coat | covered on the photosensitive resin composition layer as needed. Further, as will be described in detail later, it is preferable to use the photosensitive resin composition layer in the form of a photosensitive film. The thickness of the photosensitive resin composition layer to be applied varies depending on the use, but is preferably about 1 to 100 μm after drying. Examples of the protective film in the case where the protective film is used after being coated as a liquid resist include polymer films such as polyethylene and polypropylene.

次に、本発明に係る感光性フィルム、すなわち、上述した本発明の樹脂組成物からなる樹脂組成物層が支持体上に形成されてなる感光性フィルムについて説明する。   Next, the photosensitive film which concerns on this invention, ie, the photosensitive film formed by forming the resin composition layer which consists of the resin composition of this invention mentioned above on a support body, is demonstrated.

感光性フィルムは、支持体と、その上に形成された感光性樹脂組成物層とを含む。支持体としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の重合体フィルムを好ましく用いることができる。重合体フィルムの厚みは、1〜100μm程度とすることが好ましい。支持体上への感光性樹脂組成物層の形成方法は、特に限定されないが、感光性樹脂組成物の溶液を塗布、乾燥することにより好ましく実施できる。塗布される感光性樹脂組成物層の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで1〜100μm程度であることが好ましい。塗布は、たとえば、ロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータ等の公知の方法で行うことができる。乾燥は、70〜150℃、5〜30分間程度で行うことができる。また、感光性樹脂組成物層中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する点から、2重量%以下とすることが好ましい。支持体として用いられる上記重合体フィルムを保護フィルムとして用いて、感光性樹脂組成物層表面を被覆してもよい。保護フィルムとしては、感光性樹脂組成物層と支持体の接着力よりも、感光性樹脂組成物層と保護フィルムの接着力の方が小さいものが好ましく、また、低フィッシュアイのフィルムが好ましい。さらに、感光性フィルムは、感光性樹脂組成物層、支持体および任意の保護フィルムの他に、クッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の中間層や保護層を有していてもよい。   The photosensitive film includes a support and a photosensitive resin composition layer formed thereon. As the support, for example, a polymer film such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, or polyester can be preferably used. The thickness of the polymer film is preferably about 1 to 100 μm. Although the formation method of the photosensitive resin composition layer on a support body is not specifically limited, It can implement preferably by apply | coating and drying the solution of the photosensitive resin composition. The thickness of the photosensitive resin composition layer to be applied varies depending on the use, but is preferably about 1 to 100 μm after drying. The coating can be performed by a known method such as a roll coater, a comma coater, a gravure coater, an air knife coater, a die coater, or a bar coater. Drying can be performed at 70 to 150 ° C. for about 5 to 30 minutes. Further, the amount of the remaining organic solvent in the photosensitive resin composition layer is preferably 2% by weight or less from the viewpoint of preventing the organic solvent from diffusing in the subsequent step. You may coat | cover the photosensitive resin composition layer surface using the said polymer film used as a support body as a protective film. As the protective film, those having a smaller adhesive force between the photosensitive resin composition layer and the protective film than the adhesive force between the photosensitive resin composition layer and the support are preferable, and a film having a low fish eye is preferable. Furthermore, the photosensitive film may have an intermediate layer and a protective layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer in addition to the photosensitive resin composition layer, the support, and any protective film. Good.

製造された感光性フィルムは、通常、円筒状の巻芯に巻きとって貯蔵される。なお、この際支持体が外側になるように巻き取られることが好ましい。上記ロール状の感光性フィルムロールの端面には、端面保護の見地から端面セパレータを設置することが好ましく、耐エッジフュージョンの見地から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。また、梱包方法として、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。上記巻芯としては、たとえば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)等のプラスチックが挙げられる。   The produced photosensitive film is usually wound around a cylindrical core and stored. In addition, it is preferable to wind up so that a support body may become an outer side at this time. An end face separator is preferably installed on the end face of the roll-shaped photosensitive film roll from the viewpoint of end face protection, and a moisture-proof end face separator is preferably installed from the viewpoint of edge fusion resistance. Moreover, as a packing method, it is preferable to wrap and package in a black sheet with low moisture permeability. Examples of the core include plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).

次に、本発明のマイクロ化学チップの製造方法を説明する。マイクロ化学チップの製造方法は、基板上に、感光性樹脂組成物、又は感光性フィルムを用いて感光性樹脂組成物層を積層する工程、前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化させる工程、未露光部を除去して光硬化物パターンを形成する工程を含む。さらに任意の工程を有していても良い。任意の工程として、前記光硬化物パターン上に、貫通穴を有する絶縁基材を接着する工程を含むことが好ましい。これにより、除去部を流路とするマイクロ化学チップが得られる。   Next, the manufacturing method of the microchemical chip of this invention is demonstrated. A method for producing a microchemical chip includes a step of laminating a photosensitive resin composition layer on a substrate using a photosensitive resin composition or a photosensitive film, and an active ray on a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer. It includes a step of irradiating and photocuring the exposed portion and a step of removing the unexposed portion and forming a photocured product pattern. Furthermore, you may have an arbitrary process. As an optional step, it is preferable to include a step of bonding an insulating base material having a through hole on the photocured material pattern. Thereby, the microchemical chip which uses a removal part as a flow path is obtained.

まず、上述した本発明の感光性樹脂組成物層をマイクロ化学チップ用の基板上に積層する。前記基板としては、ガラス基板若しくはポリマー基板のような絶縁基板又はシリコン基板などの半導体基板若しくはITOのような電極が形成された半導体基板が挙げられる。積層方法としては、上述した塗布方法が用いられるほか、感光性フィルムを用いることもできる。感光性フィルムを用いる積層方法は、感光性樹脂組成物層上に保護フィルムが存在している場合には、保護フィルムを除去しながら基板上へ積層する。前記積層条件としては、例えば、感光性樹脂組成物層を70〜130℃程度に加熱しながら、基板上に0.1〜1MPa程度(1〜10kgf/cm程度)の圧力で圧着することにより積層する方法などが挙げられ、減圧下で積層することも可能である。基板表面の形状は、通常は平坦であるが凹凸があったり、電極パターンが形成されていてもよい。 First, the above-described photosensitive resin composition layer of the present invention is laminated on a substrate for a microchemical chip. Examples of the substrate include an insulating substrate such as a glass substrate or a polymer substrate, a semiconductor substrate such as a silicon substrate, or a semiconductor substrate on which an electrode such as ITO is formed. As the laminating method, the coating method described above can be used, and a photosensitive film can also be used. When the protective film is present on the photosensitive resin composition layer, the lamination method using the photosensitive film is laminated on the substrate while removing the protective film. As the lamination condition, for example, by heating the photosensitive resin composition layer to about 70 to 130 ° C., pressure bonding is performed on the substrate at a pressure of about 0.1 to 1 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ). The method of laminating | stacking etc. is mentioned, It is also possible to laminate | stack under reduced pressure. The shape of the substrate surface is usually flat, but may be uneven or an electrode pattern may be formed.

感光性樹脂組成物の積層後、画像状に活性光線を照射して、露光部の感光性樹脂層を光硬化させる。画像状に活性光線を照射させる方法としては、マスクパターンを通して感光性樹脂層上に、画像状に活性光線を照射し、露光部の感光性樹脂層を光硬化させる方法がある。マスクパターンは、ネガ型でもポジ型でもよく、一般に用いられているものを使用できる。活性光線の光源としては、公知の光源、たとえば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線、可視光などを有効に放射するものが用いられる。また、マスクパターンを用いずに、レーザー直接描画露光を行うこともできる。   After laminating the photosensitive resin composition, the photosensitive resin layer in the exposed area is photocured by irradiating an actinic ray in an image form. As a method of irradiating an actinic ray in an image form, there is a method of irradiating an actinic ray in an image form on a photosensitive resin layer through a mask pattern and photocuring the photosensitive resin layer in an exposed portion. The mask pattern may be a negative type or a positive type, and a commonly used one can be used. As the light source of actinic light, a known light source, for example, a light source that effectively emits ultraviolet light, visible light, or the like, such as a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, a high-pressure mercury lamp, or a xenon lamp is used. Further, laser direct drawing exposure can be performed without using a mask pattern.

図1に示したように、露光後に未露光部の感光性樹脂組成物層を現像により選択的に除去することにより、マイクロ化学チップ用の基板3上に光硬化物パターン2(除去部5を流路とする光硬化物からなるパターン)が形成される。なお現像工程は、支持体が存在する場合は、現像に先立ち、支持体を除去する。現像は、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤等の現像液によるウエット現像、ドライ現像等で未露光部を除去することにより行われる。本発明においては、アルカリ性水溶液を用いることが好ましい。アルカリ性水溶液としては、例えば、0.1〜5重量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1〜5重量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1〜5重量%水酸化ナトリウムの希薄溶液等が挙げられる。このアルカリ性水溶液のpHは9〜11の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂組成物層の現像性に合わせて調節される。また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、有機溶剤等を混入させてもよい。上記現像の方式としては、たとえば、ディップ方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。   As shown in FIG. 1, after the exposure, the photosensitive resin composition layer in the unexposed portion is selectively removed by development, whereby the photocured product pattern 2 (removal portion 5 is formed on the substrate 3 for the microchemical chip. A pattern made of a photocured product as a flow path) is formed. In the development step, when a support is present, the support is removed prior to development. Development is performed by removing unexposed portions by wet development, dry development, or the like using a developer such as an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, or an organic solvent. In the present invention, it is preferable to use an alkaline aqueous solution. Examples of the alkaline aqueous solution include a dilute solution of 0.1 to 5 wt% sodium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5 wt% potassium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5 wt% sodium hydroxide, and the like. . The pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the developability of the photosensitive resin composition layer. Further, a surfactant, an antifoaming agent, an organic solvent, or the like may be mixed in the alkaline aqueous solution. Examples of the development method include a dip method, a spray method, brushing, and slapping.

現像後の処理として、必要に応じて60〜250℃程度の加熱処理により、形成された光硬化物パターンをさらに硬化するようにしてもよい。   As a process after the development, the formed photocured product pattern may be further cured by a heat treatment at about 60 to 250 ° C. as necessary.

図3に示したように、光硬化物パターンを形成後に光硬化物パターン上に貫通穴4を設けた絶縁基材1等(図2)の蓋を設けることで、例えばマイクロ化学チップ6を簡便に作製できる。貫通穴4を設けた絶縁基材1等で蓋をする方法としては、光硬化物パターン上の微粘着を利用して、例えば、光硬化物パターンを70〜150℃程度に加熱しながら、貫通穴4を設けた絶縁基材1等を0.1〜1MPa程度(1〜10kgf/cm程度)の圧力で光硬化物パターンに圧着することにより積層する方法などが挙げられる。また、減圧下で積層することも可能である。さらに、貫通穴4を設けた絶縁基材1を積層後、光硬化物パターンと貫通穴4を設けた絶縁基材1を完全に接着させるために、60〜250℃程度の加熱処理を行うことが好ましい。絶縁基板としては、例えば、ガラス基板又はポリマー基板を用いることができる。 As shown in FIG. 3, by forming a cover of the insulating base material 1 or the like (FIG. 2) provided with a through hole 4 on the photocured product pattern after forming the photocured product pattern, for example, the microchemical chip 6 can be simplified. Can be made. As a method of covering with the insulating base material 1 or the like provided with the through-holes 4, for example, the photocured material pattern is penetrated while being heated to about 70 to 150 ° C. by using the fine adhesion on the photocured material pattern. Examples thereof include a method of laminating the insulating base material 1 and the like provided with the holes 4 by press-bonding the insulating base material 1 and the like to the photocured material pattern with a pressure of about 0.1 to 1 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ). It is also possible to laminate under reduced pressure. Further, after the insulating base material 1 provided with the through holes 4 is laminated, a heat treatment at about 60 to 250 ° C. is performed in order to completely bond the photocured material pattern and the insulating base material 1 provided with the through holes 4. Is preferred. As the insulating substrate, for example, a glass substrate or a polymer substrate can be used.

図4に、上記方法により得られたマイクロ化学チップ6の断面図を示す。図中、5は感光性樹脂組成物除去部(未露光部)であり、マイクロ化学チップ6においては、除去部5が流路となる。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of the microchemical chip 6 obtained by the above method. In the figure, reference numeral 5 denotes a photosensitive resin composition removing portion (unexposed portion). In the microchemical chip 6, the removing portion 5 serves as a flow path.

また、マイクロ化学チップの他の製造方法を説明する。この方法は、基板上に、感光性樹脂組成物、又は感光性フィルムを用いて感光性樹脂組成物層を積層する工程、前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化させる工程、未露光部を除去して光硬化物パターンを形成する工程、光硬化物パターンをマスクとして前記基板をエッチングすることにより前記基板に溝を設ける工程を含む。さらに任意の工程を有していても良い。任意の工程として、前記光硬化物パターンを剥離する工程、及び、前記基板の溝を設けた面に、貫通穴を有する絶縁基材を接着する工程を含むことが好ましい。これにより、基板のエッチング部(溝)を流路とするマイクロ化学チップが得られる。   In addition, another manufacturing method of the microchemical chip will be described. This method includes a step of laminating a photosensitive resin composition layer on a substrate using a photosensitive resin composition or a photosensitive film, and exposing a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer with active light. A step of photocuring a portion, a step of removing a non-exposed portion to form a photocured product pattern, and a step of forming a groove in the substrate by etching the substrate using the photocured product pattern as a mask. Furthermore, you may have an arbitrary process. As an optional step, it is preferable to include a step of peeling the photocured product pattern and a step of bonding an insulating base material having a through hole to the surface of the substrate provided with a groove. As a result, a microchemical chip using the etched portion (groove) of the substrate as a flow path is obtained.

感光性樹脂組成物層を積層する工程、露光部を光硬化させる工程、及び光硬化物パターンを形成する工程は、上述の製造方法と同様に行うことができる。例えば、図6に示したように、マイクロ化学チップ基板がガラス基板13の場合は、加熱処理した光硬化物パターン(レジストパターン)12をマスクとして、ガラス基板13をウェットエッチングして流路となる溝17を形成する。その後、図7に示したように、レジストパターンを剥離し、流路形成部面に、貫通穴を設けたガラス基板等(図2)を摩擦接合や熱溶融接合により接合することが好ましい。ウェットエッチングに用いるエッチャントとしては、フッ酸や、フッ酸とその他酢酸や塩酸や硫酸、ギ酸などの混酸などの酸等が用いられるが、エッチング可能なものであれば特に制限はない。   The step of laminating the photosensitive resin composition layer, the step of photocuring the exposed portion, and the step of forming the photocured product pattern can be performed in the same manner as the above-described production method. For example, as shown in FIG. 6, when the microchemical chip substrate is a glass substrate 13, the glass substrate 13 is wet-etched using the heat-treated photocured material pattern (resist pattern) 12 as a mask to form a flow path. A groove 17 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 7, it is preferable to peel the resist pattern and bond a glass substrate or the like (FIG. 2) provided with a through hole to the surface of the flow path forming portion by friction bonding or heat melting bonding. As an etchant used for wet etching, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid and other acids such as acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid or the like can be used, but there is no particular limitation as long as etching is possible.

図5に、上記方法により得られたマイクロ化学チップ16の断面図を示す。図中、17はガラス基板に設けられた溝であり、溝17は流路となる。   FIG. 5 shows a cross-sectional view of the microchemical chip 16 obtained by the above method. In the figure, 17 is a groove provided in the glass substrate, and the groove 17 becomes a flow path.

さらに、本発明のマクロ化学チップについて説明する。本発明のマイクロ化学チップは、基板、基板上に積層された流路パターン、及び流路パターン上に積層された絶縁基材を含むマイクロ化学チップであって、流路パターンが感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたパターンであり、基板と流路パターンが接着し、流路パターンと絶縁基材が接着していることを特徴とする。感光性樹脂組成物としては、ネガ型感光性樹脂組成物又はポジ型感光性組成物、いずれでも用いることができる。このようなマイクロ化学チップは、上述の感光性樹脂組成物又は感光性フィルムを使用し、上述のマイクロ化学チップの製造方法により作製することができる。   Furthermore, the macrochemical chip of the present invention will be described. The microchemical chip of the present invention is a microchemical chip including a substrate, a flow path pattern laminated on the substrate, and an insulating base material laminated on the flow path pattern, wherein the flow path pattern is a photosensitive resin composition. Is a pattern formed by curing, and is characterized in that the substrate and the flow path pattern are bonded, and the flow path pattern and the insulating base material are bonded. As the photosensitive resin composition, either a negative photosensitive resin composition or a positive photosensitive composition can be used. Such a microchemical chip can be produced by using the above-described photosensitive resin composition or photosensitive film and by the above-described microchemical chip manufacturing method.

本発明のマイクロ化学チップにおいては、基板と絶縁基材とが、感光性樹脂組成物を用いて形成された流路パターンにより接着している。このようなマイクロ化学チップの例としては、上述の図3に示すマイクロ化学チップを挙げることができる。   In the microchemical chip of the present invention, the substrate and the insulating base material are bonded together by a flow path pattern formed using the photosensitive resin composition. An example of such a microchemical chip is the microchemical chip shown in FIG.

また、本発明のマイクロ化学チップは、流路となる溝を有する基板、及び基板の溝を有する面に積層された絶縁基材を含むマイクロ化学チップであって、前記溝が、流路パターンをマスクとして基板をエッチングすることにより形成され、流路パターンが感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたパターンであり、感光性樹脂組成物が、支持体と、前記支持体上に形成された感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層とを備える感光性フィルムを用いて基板上に設けられたことを特徴とする。感光性樹脂組成物としては、ネガ型感光性樹脂組成物又はポジ型感光性組成物、いずれでも用いることができる。このようなマイクロ化学チップは、上述の感光性フィルムを使用し、上述のマイクロ化学チップの製造方法により作製することができる。   The microchemical chip of the present invention is a microchemical chip including a substrate having a groove serving as a flow path, and an insulating base material laminated on a surface having the groove of the substrate, wherein the groove has a flow path pattern. Formed by etching the substrate as a mask, the flow path pattern is a pattern formed by curing the photosensitive resin composition, and the photosensitive resin composition was formed on the support and the support It was provided on the board | substrate using the photosensitive film provided with the photosensitive resin composition layer which consists of photosensitive resin compositions. As the photosensitive resin composition, either a negative photosensitive resin composition or a positive photosensitive composition can be used. Such a microchemical chip can be produced by using the above-described photosensitive film and the above-described microchemical chip manufacturing method.

本発明のマイクロ化学チップにおいては、基板と絶縁基材とが、陽極接合や摩擦接合、熱溶融接合(600℃以上)などにより接着される。このようなマイクロ化学チップの例としては、上述の図7に示すマイクロ化学チップを挙げることができる。   In the microchemical chip of the present invention, the substrate and the insulating base material are bonded together by anodic bonding, friction bonding, hot melt bonding (600 ° C. or higher), and the like. An example of such a microchemical chip is the microchemical chip shown in FIG.

従来のマイクロ化学チップ用の基板への流路の作製方法として、プラスチック基板を用いる場合には、金型転写する方法や射出成形などがあるが、これら工法は金型を作製する必要がある。この金型を作製するには膨大なコストと時間がかかるため、デザイン変更には柔軟に対応できないといった問題が存在する。またガラス基板を用いる場合、一般的にガラス基板のウェットエッチングにはフッ酸をエッチャントとして用いるが、マスクとしてガラス基板上にクロム及び金、さらにレジストを形成するため、工程数が増え、材料も高価なことから高コストになるといった問題がある。   As a conventional method for producing a flow path to a substrate for a microchemical chip, when a plastic substrate is used, there are a method of transferring a mold, injection molding, and the like. However, these methods need to produce a mold. Since it takes enormous cost and time to produce this mold, there is a problem that it is not possible to flexibly cope with a design change. In addition, when a glass substrate is used, hydrofluoric acid is generally used as an etchant for wet etching of the glass substrate. However, since chromium and gold and a resist are formed on the glass substrate as a mask, the number of processes increases and the material is expensive. Therefore, there is a problem of high cost.

本発明の感光性樹脂組成物をマイクロ化学チップ用基板上に積層し、露光及び現像によって所定のパターンを形成し、できたパターン自体を流路とすることができる。あるいは、できた所定のパターンをマスクとして、下地のマイクロ化学チップ用基板をウェットエッチングによってエッチングすることにより、基板に流路を形成することも可能である。本発明の感光性樹脂組成物を用いれば、金型の必要がないために、低コストで容易に微細な流路パターンを有する様々なデザインのマイクロ化学チップを提供することができる。また、クロム及び金の層を形成する必要がないため、工程数が減りコストダウンを図ることができる。   The photosensitive resin composition of the present invention can be laminated on a microchemical chip substrate, a predetermined pattern can be formed by exposure and development, and the resulting pattern itself can be used as a flow path. Alternatively, the channel can be formed in the substrate by etching the underlying microchemical chip substrate by wet etching using the predetermined pattern as a mask. If the photosensitive resin composition of the present invention is used, since there is no need for a mold, it is possible to provide microchemical chips of various designs having a fine flow path pattern easily at low cost. In addition, since it is not necessary to form a chromium and gold layer, the number of steps can be reduced and the cost can be reduced.

さらに、感光性樹脂組成物を用いて形成したパターンの微粘着を利用して、パターン上に蓋基材を貼りあわせることができる。通常、マイクロ化学チップにおいては、蓋ガラス等を用いてパッケージングする際に、陽極接合や摩擦接合、熱溶融接合といった高温で大掛かりな工程になるが、マイクロ化学チップの構成によっては、本発明の感光性樹脂組成物を用いて光硬化物パターンさえ作製すれば、光硬化物パターンの微粘着を利用して、常圧あるいは真空で圧着して加熱処理するだけで蓋ガラス等を接合することができる。   Furthermore, a lid base material can be bonded onto the pattern by utilizing the slight adhesion of the pattern formed using the photosensitive resin composition. Usually, in a microchemical chip, when packaging using a cover glass or the like, it becomes a large process at a high temperature such as anodic bonding, friction bonding, and thermal fusion bonding, but depending on the configuration of the microchemical chip, As long as a photocured product pattern is prepared using a photosensitive resin composition, a cover glass or the like can be joined simply by heat-treating by applying pressure or pressure under normal pressure or vacuum using the light adhesion of the photocured product pattern. it can.

また、本発明のマイクロ化学チップは、基板と蓋となる基材との間に感光性樹脂組成物を硬化してなる流路パターンを有する。感光性樹脂組成物を硬化してなる流路パターンは密着性、解像度などに優れるために、低コストで容易に微細な流路パターンを有する様々なデザインのマイクロ化学チップを得ることができる。また、一般的に感光性樹脂組成物を硬化してなる樹脂は、架橋構造を有するために、耐薬品性に優れ、流路に試料を流した際にも、流路が膨潤、又は溶解することが少ない。特に、特定の感光性樹脂組成物を用いたマイクロ化学チップは、試料として酸性水溶液や有機溶剤を流す場合に好ましく使用することができる。   Further, the microchemical chip of the present invention has a flow path pattern formed by curing the photosensitive resin composition between the substrate and the base material serving as a lid. Since the flow path pattern formed by curing the photosensitive resin composition is excellent in adhesion, resolution, etc., it is possible to easily obtain micro chemical chips of various designs having a fine flow path pattern at low cost. In general, since a resin obtained by curing a photosensitive resin composition has a cross-linked structure, it has excellent chemical resistance, and the flow path swells or dissolves even when a sample is passed through the flow path. There are few things. In particular, a microchemical chip using a specific photosensitive resin composition can be preferably used when an acidic aqueous solution or an organic solvent is allowed to flow as a sample.

また、本発明の他のマイクロ化学チップは、感光性樹脂組成物を硬化してなる流路パターンをレジストパターンとして、基板をエッチングすることにより得られる。したがって、従来の金型を必要とせずに、低コストで容易に微細な流路パターンを有する様々なデザインのマイクロ化学チップを作製することができる。   Further, another microchemical chip of the present invention can be obtained by etching a substrate using a flow path pattern formed by curing a photosensitive resin composition as a resist pattern. Therefore, it is possible to easily produce microchemical chips having various designs having a fine flow path pattern at low cost without requiring a conventional mold.

マイクロ化学チップの使用される分野は多岐にわたるが、本発明の感光性樹脂組成物を利用したマイクロ化学チップは、主に生化学分野あるいは環境分野に好適に用いることができる。   Although the field in which the microchemical chip is used is wide-ranging, the microchemical chip using the photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used mainly in the biochemical field or the environmental field.

以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中「%」は重量%を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples without departing from the technical idea of the present invention. In the examples, “%” means% by weight.

(実験例1及び2、参考例3〜6)
表1に示す材料を撹拌混合し、樹脂組成物層を形成する溶液(感光性樹脂組成物の溶液)を得た。
なお表1中の(A)成分であるバインダーポリマーは、下記の合成例に従って合成した。
(Experimental Examples 1 and 2, Reference Examples 3-6)
The materials shown in Table 1 were mixed with stirring to obtain a solution (photosensitive resin composition solution) forming a resin composition layer.
The binder polymer as component (A) in Table 1 was synthesized according to the following synthesis example.

(合成例)
[バインダーポリマーの合成]
撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、重量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの配合物500gを加え、窒素ガスを吹き込みながら撹拌して、85℃まで加熱した。一方、重合性単量体としてメタクリル酸150g、メタクリル酸メチルエステル110g、アクリル酸エチルエステル65g、メタクリル酸ブチルエステル50g及びスチレン125gと、アゾビスイソブチロニトリル2.5gとを混合した溶液(以下、「溶液a」という)を用意し、85℃に加熱された重量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの上記配合物に溶液aを4時間かけて滴下した後、85℃で撹拌しながら2時間保温した。さらに、重量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの配合物150gにアゾビスイソブチロニトリル0.5gを溶解した溶液を、10分かけてフラスコ内に滴下した。滴下後の溶液を撹拌しながら85℃で5時間保温した後、冷却して不揮発分(固形分)は43重量%になるように、重量比3:2であるアセトン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの混合溶媒で希釈してバインダーポリマーを得た。得られたバインダーポリマーの重量平均分子量は50000、分散度は2.0、酸価は195mgKOH/gであった。
尚、バインダーポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定条件は、以下に示す。
(GPC測定条件)
ポンプ:日立 L−6000型((株)日立製作所製)
カラム:Gelpack GL−R420 + Gelpack GL−R430 +
Gelpack GL−R440(計3本)(以上、日立化成工業(株)製、商品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:室温
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI((株)日立製作所製)
(Synthesis example)
[Synthesis of binder polymer]
To a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, 500 g of a mixture of methyl cellosolve and toluene having a weight ratio of 3: 2 is added, and stirred while blowing nitrogen gas. Heated to 85 ° C. On the other hand, 150 g of methacrylic acid as a polymerizable monomer, 110 g of methacrylic acid methyl ester, 65 g of acrylic acid ethyl ester, 50 g of butyl methacrylate, 125 g of styrene and 2.5 g of azobisisobutyronitrile (hereinafter referred to as “polymeric monomer”) The solution a was added dropwise to the above mixture of methyl cellosolve and toluene having a weight ratio of 3: 2 heated to 85 ° C. over 4 hours, and then stirred at 85 ° C. Incubated for 2 hours. Further, a solution prepared by dissolving 0.5 g of azobisisobutyronitrile in 150 g of a mixture of methyl cellosolve and toluene having a weight ratio of 3: 2 was dropped into the flask over 10 minutes. Mixing acetone and propylene glycol monomethyl ether in a weight ratio of 3: 2 so that the solution after dripping is kept at 85 ° C. for 5 hours with stirring and then cooled to have a non-volatile content (solid content) of 43% by weight. Dilution with a solvent gave a binder polymer. The obtained binder polymer had a weight average molecular weight of 50,000, a dispersity of 2.0, and an acid value of 195 mgKOH / g.
In addition, the weight average molecular weight of the binder polymer was measured by a gel permeation chromatography method and was derived by conversion using a standard polystyrene calibration curve. The measurement conditions of gel permeation chromatography (GPC) are shown below.
(GPC measurement conditions)
Pump: Hitachi L-6000 type (manufactured by Hitachi, Ltd.)
Column: Gelpack GL-R420 + Gelpack GL-R430 +
Gelpack GL-R440 (3 in total) (above, product name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
Eluent: Tetrahydrofuran Measurement temperature: Room temperature Flow rate: 2.05 mL / min Detector: Hitachi L-3300 type RI (manufactured by Hitachi, Ltd.)

Figure 0004760463
*1;2−(2−クロロフェニル)−1−[2−(2−クロロフェニル)−4,5−ジフェニル−1,3−ジアゾール−2−イル]−4,5−ジフェニルイミダゾール、保土ヶ谷化学工業株式会社製 商品名:B−CIM
*2;N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、保土ヶ谷化学工業株式会社製 商品名:EAB
*3;ロイコクリスタルバイオレット、山田化学株式会社製 商品名:LCV
*4;ビス(アクリルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、東亜合成株式会社製 商品名:M−215
*5;ペンタエリスリトールトリアクリレート、日本化薬株式会社社製 商品名:PET−30
*6;トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、東亜合成株式会社製 商品名:M−315
*7;トリス(メタクリロイルオキシテトラエチレングリコールイソシアナートヘキサメチレン)イソシアヌレート、新中村化学工業株式会社製 商品名:UA−21
*8;γ−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−β’−メタクリロイルオキシエチル−o−フタレート、大阪有機化学工業株式会社製 商品名:FA−MECH
*9;ノニルフェニルEO変性モノアクリレート、東亜合成株式会社製 商品名:M−113
*10;EO変性ビスフェノールAジメタクリレート、日立化成工業株式会社製 商品名:FA−321M
*11;トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、日立化成工業株式会社製 商品名:TMPT−21
Figure 0004760463
* 1; 2- (2-chlorophenyl) -1- [2- (2-chlorophenyl) -4,5-diphenyl-1,3-diazol-2-yl] -4,5-diphenylimidazole, Hodogaya Chemical Co., Ltd. Product name: B-CIM
* 2; N, N′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd. Product name: EAB
* 3: Leuco Crystal Violet, manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd. Product name: LCV
* 4; Bis (acryloxyethyl) hydroxyethyl isocyanurate, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. Product name: M-215
* 5: Pentaerythritol triacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Brand name: PET-30
* 6; Tris (acryloxyethyl) isocyanurate, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. Product name: M-315
* 7; Tris (methacryloyloxytetraethylene glycol isocyanate hexamethylene) isocyanurate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. Product name: UA-21
* 8; γ-chloro-2-hydroxypropyl-β′-methacryloyloxyethyl-o-phthalate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. Product name: FA-MECH
* 9: Nonylphenyl EO-modified monoacrylate, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. Product name: M-113
* 10; EO-modified bisphenol A dimethacrylate, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. Trade name: FA-321M
* 11; Trimethylolpropane EO-modified triacrylate, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. Trade name: TMPT-21

次いで、表1で得られた感光性樹脂組成物の溶液を、16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上に均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥した後、ポリエチレン製保護フィルム(フィルム長手方向の引張強さ:16Mpa、フィルム幅方向の引張強さ:12Mpa、商品名:NF−15,タマポリ株式会社製)で保護して感光性フィルムを得た。感光性樹脂組成物層の乾燥後の膜厚は、40μmであった。   Next, the solution of the photosensitive resin composition obtained in Table 1 was uniformly applied onto a 16 μm-thick polyethylene terephthalate film, dried for 10 minutes with a hot air convection dryer at 100 ° C., and then a polyethylene protective film ( Tensile strength in the film longitudinal direction: 16 Mpa, tensile strength in the film width direction: 12 Mpa, trade name: NF-15, manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) to obtain a photosensitive film. The film thickness after drying of the photosensitive resin composition layer was 40 μm.

一方、ガラス基板(パイレックスガラス(登録商標);長さ60mm、幅50mm、厚さ0.5mm)をイソプロピルアルコールで洗浄、空気流乾燥した。ガラス基板を80℃に加温し、そのガラス表面上に、上記感光性フィルムを、感光性樹脂組成物層がガラス表面に接するように、ポリエチレン製保護フィルムを剥離しながら110℃に加熱したラミネートロールを通してラミネートした。できあがった積層物の構成は、下からガラス基板、感光性樹脂組成物層、ポリエチレンテレフタレートフィルムとなる。
得られた積層物について、密着性、解像度、耐薬品性の評価を行った。評価結果を表2に示す。
On the other hand, a glass substrate (Pyrex glass (registered trademark); length 60 mm, width 50 mm, thickness 0.5 mm) was washed with isopropyl alcohol and air-dried. A glass substrate is heated to 80 ° C., and the photosensitive film is heated to 110 ° C. while peeling the polyethylene protective film so that the photosensitive resin composition layer is in contact with the glass surface. Laminated through a roll. The resulting laminate has a glass substrate, a photosensitive resin composition layer, and a polyethylene terephthalate film from the bottom.
The obtained laminate was evaluated for adhesion, resolution, and chemical resistance. The evaluation results are shown in Table 2.

<密着性の評価>
高圧水銀灯ランプを有する平行光露光機(オーク製作所株式会社製)EXM1201を用いて、解像度評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が30/400〜200/400(単位:μm、ライン幅5μmに増加、スペース幅一定)の配線パターンを有するフォトツールと、41段ステップタブレットを有するフォトツールを積層物のポリエチレンテレフタレートフィルム上に密着させ、41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が26.0となるエネルギー量で露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、1重量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃で30秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去して密着性の評価をした。密着性は現像液により剥離されずに残ったラインの幅(μm)で表され、この密着性の数値が小さい程、細いラインでもガラス基板から剥離せずにガラス基板に密着していることから、密着性が高いことを示す。
<Evaluation of adhesion>
Using a parallel light exposure machine (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) EXM1201 having a high-pressure mercury lamp, the line width / space width was increased from 30/400 to 200/400 (unit: μm, line width increased to 5 μm) as a negative for resolution evaluation. A phototool having a wiring pattern with a constant space width) and a phototool having a 41-step tablet are brought into close contact with the laminated polyethylene terephthalate film, and the number of remaining steps after development of the 41-step tablet becomes 26.0. The exposure was performed with the amount of energy. After the exposure, the polyethylene terephthalate film was peeled off, and a 1% by weight sodium carbonate aqueous solution was sprayed at 30 ° C. for 30 seconds to remove the unexposed portion and evaluate the adhesion. Adhesiveness is expressed by the width (μm) of the line that remains without being peeled off by the developer. The smaller the numerical value of this adhesiveness, the closer the thin line does not peel off from the glass substrate, so it adheres to the glass substrate. , Indicating high adhesion.

<解像度の評価>
41段ステップタブレットを有するフォトツールと、解像度評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が30/30〜200/200(単位:μm)の配線パターンを有するフォトツールを積層物のポリエチレンテレフタレートフィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する平行光露光機(オーク製作所株式会社製)EXM1201を用いて、41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が26.0となるエネルギー量で露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、1重量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃で30秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去して解像度の評価をした。現像処理によって未露光部が良好に除去されたスペース幅のうち、最も小さい幅を解像度とした。得られた結果を表4に示す。解像度は数値が小さいほど良好である。
<Evaluation of resolution>
A phototool having a 41-step tablet and a phototool having a wiring pattern with a line width / space width of 30/30 to 200/200 (unit: μm) as a negative for resolution evaluation are closely attached to a polyethylene terephthalate film of a laminate. Then, using a parallel light exposure machine (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) EXM1201 having a high-pressure mercury lamp, exposure was performed with an energy amount such that the number of remaining step stages after development of the 41-step step tablet was 26.0. After the exposure, the polyethylene terephthalate film was peeled off, and a 1% by weight sodium carbonate aqueous solution was sprayed at 30 ° C. for 30 seconds to remove the unexposed portion and evaluate the resolution. Of the space widths in which the unexposed portions were successfully removed by the development process, the smallest width was defined as the resolution. Table 4 shows the obtained results. The smaller the numerical value, the better the resolution.

<耐薬品性の評価>
積層物に、ポリエチレンテレフタレート側から、高圧水銀灯ランプを有する平行光露光機(オーク製作所株式会社製)EXM1201を用いて、41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が26.0となるエネルギー量で露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し160℃に加熱した箱型乾燥機に1時間入れ、水、アセトン及び酸性溶媒(HSO水溶液、濃度1.0mol/L)に1時間浸漬した。この時、剥離がなかったものを○、若干剥離したものを△、完全に剥離したものを×とした。
<Evaluation of chemical resistance>
Using a parallel light exposure machine (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) EXM1201 having a high-pressure mercury lamp lamp from the polyethylene terephthalate side, the remaining step number after development of the 41-step tablet is 26.0 in the laminate. Exposure was performed. After the exposure, the polyethylene terephthalate film was peeled off and placed in a box dryer heated to 160 ° C. for 1 hour, and immersed in water, acetone and an acidic solvent (H 2 SO 4 aqueous solution, concentration 1.0 mol / L) for 1 hour. At this time, the case where there was no peeling was indicated as ◯, the case where it was slightly peeled was indicated as Δ, and the case where it was completely peeled was indicated as x.

Figure 0004760463
Figure 0004760463

(実験例7)
[マイクロ化学チップの作製1]
実験例1の感光性フィルムを用いて、前記の条件でガラス基板(パイレックスガラス(登録商標);長さ60mm、幅50mm、厚さ0.5mm)上にラミネート、露光及び現像を行い、光硬化物パターン(厚さ40μm、流路の幅100μm)を形成後、光硬化物パターン上に予め試料導入の貫通穴の開いた蓋ガラス(パイレックスガラス(登録商標);長さ60mm、幅50mm、厚さ0.5mm)を乗せて、真空加圧式ラミネータ(名機製作所製 MVLP−500)でガラス基板及び蓋ガラスの温度を120℃に加熱し、真空引き時間20秒、加圧時間60秒、圧力0.5MPaで圧着した。そして160℃で1時間加熱して接合し、マイクロ化学チップを作製した。
(Experimental example 7)
[Preparation of microchemical chip 1]
Using the photosensitive film of Experimental Example 1, laminating, exposing and developing on a glass substrate (Pyrex glass (registered trademark); length 60 mm, width 50 mm, thickness 0.5 mm) under the above conditions, photocuring After forming a product pattern (thickness 40 μm, flow path width 100 μm), a cover glass (Pyrex glass (registered trademark); length 60 mm, width 50 mm, thickness) in which a through hole for introducing a sample is previously formed on the photocured product pattern 0.5mm), and the temperature of the glass substrate and the cover glass is heated to 120 ° C with a vacuum pressure laminator (MVLP-500 manufactured by Meiki Seisakusho), the vacuuming time is 20 seconds, the pressure time is 60 seconds, the pressure Crimping was performed at 0.5 MPa. And it heated and joined at 160 degreeC for 1 hour, and the microchemical chip was produced.

(実験例8、参考例9〜12)
[マイクロ化学チップの作製2〜6]
実験例2、及び参考例3〜6の感光性フィルムを用いた以外は、実験例7と同様にしてマイクロ化学チップを作製した。
得られたマイクロ化学チップについて、蓋ガラスと光硬化物パターンとの接着強度を評価した。
<絶縁基材(蓋ガラス)と光硬化物パターンとの接着強度の評価>
実験例7及び8、並びに参考例9〜12で作製したマイクロ化学チップについて、Bondtester series4000 (DAGE社製)を使用し、荷重20kg重の条件で、絶縁基材(蓋ガラス)と光硬化物パターンとの接着強度を評価した。評価結果を表3に示す。数値が大きいほど接着強度が強いことを示す。

Figure 0004760463
(Experimental Example 8 , Reference Examples 9-12)
[Preparation 2-6 of microchemical chip]
A microchemical chip was produced in the same manner as in Experimental Example 7 except that the photosensitive films of Experimental Example 2 and Reference Examples 3 to 6 were used.
About the obtained microchemical chip | tip, the adhesive strength of a cover glass and a photocured material pattern was evaluated.
<Evaluation of adhesive strength between insulating substrate (lid glass) and photocured material pattern>
For the microchemical chips produced in Experimental Examples 7 and 8 and Reference Examples 9 to 12, Bondester series 4000 (manufactured by DAGE) was used, and the load of 20 kg weight was applied to the insulating substrate (lid glass) and the photocured material pattern. The adhesive strength was evaluated. The evaluation results are shown in Table 3. It shows that adhesive strength is so strong that a numerical value is large.
Figure 0004760463

(実験例13)
[マイクロ化学チップの作製7]
実験例1の感光性フィルムを用いて、前記の条件でガラス基板(ソーダガラス;長さ60mm、幅50mm、厚さ1.5mm)上にラミネート、露光及び現像を行い、光硬化物(レジスト)パターンを形成した。その後、光硬化物パターンが形成されたガラス基板を160℃で1時間加熱し、25体積%のフッ酸水溶液が入った容器に前記光硬化物パターンが形成されたガラス基板を浸漬し、マグネチックスターラで撹拌しながら光硬化物パターンをマスクとして下地のガラス基板をエッチングしてガラス基板に溝を形成した。その後、光硬化物パターンを剥離し、ガラス基板の溝を有する面に、蓋ガラス(ソーダガラス)を公知の熱融着(600℃以上)により接合し、マイクロ化学チップを作製することができる。
(Experimental example 13)
[Preparation of microchemical chip 7]
Using the photosensitive film of Experimental Example 1, lamination, exposure and development were performed on a glass substrate (soda glass; length 60 mm, width 50 mm, thickness 1.5 mm) under the above conditions, and a photocured product (resist). A pattern was formed. Thereafter, the glass substrate on which the photocured material pattern is formed is heated at 160 ° C. for 1 hour, and the glass substrate on which the photocured material pattern is formed is immersed in a container containing 25% by volume of a hydrofluoric acid aqueous solution. While stirring with a stirrer, the underlying glass substrate was etched using the photocured material pattern as a mask to form grooves in the glass substrate. Thereafter, the photocured product pattern is peeled off, and a cover glass (soda glass) is bonded to the surface of the glass substrate having a groove by known heat fusion (600 ° C. or higher) to produce a microchemical chip.

硬化物(レジスト)パターンが形成されたマイクロ化学チップ用の基板の斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate for microchemical chips in which the hardened | cured material (resist) pattern was formed. 貫通穴が設けられた絶縁基材の斜視図である。It is a perspective view of the insulating base material provided with the through hole. 本発明の感光性樹脂組成物を用いたマイクロ化学チップの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the microchemical chip using the photosensitive resin composition of this invention. 本発明の感光性樹脂組成物を用いたマイクロ化学チップの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the microchemical chip using the photosensitive resin composition of this invention. 本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成したマイクロ化学チップの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the microchemical chip formed using the photosensitive resin composition of this invention. 硬化物(レジスト)パターンをマスクとしてエッチングすることにより溝を形成したマイクロ化学チップ用の基板の斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate for microchemical chips which formed the groove | channel by etching using a hardened | cured material (resist) pattern as a mask. 本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成したマイクロ化学チップの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the microchemical chip formed using the photosensitive resin composition of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:絶縁基材
2:光硬化物パターン
3:マイクロ化学チップ用の基板
4:貫通穴
5:感光性樹脂組成物除去部(流路)
6:マイクロ化学チップ
12:レジストパターン
13:マイクロ化学チップ用の基板
15:感光性樹脂組成物除去部
16:マイクロ化学チップ
17:溝(流路)

1: insulating base material 2: photocured material pattern 3: substrate for microchemical chip 4: through hole 5: photosensitive resin composition removing portion (flow path)
6: Microchemical chip 12: Resist pattern 13: Microchemical chip substrate 15: Photosensitive resin composition removing portion 16: Microchemical chip 17: Groove (flow path)

Claims (8)

マイクロ化学チップの流路を形成するための感光性樹脂組成物であって、前記感光性樹脂組成物が、(A)カルボキシル基を含有するバインダーポリマー、(B)光重合性化合物、及び(C)光重合開始剤を含み、前記(B)光重合性化合物が、分子内に少なくとも1つの不飽和基と、分子内に少なくとも1つの水酸基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物を含むことを特徴とする、希アルカリ水溶液で現像可能な感光性樹脂組成物。 A photosensitive resin composition for forming a flow path of a microchemical chip, wherein the photosensitive resin composition comprises (A) a binder polymer containing a carboxyl group , (B) a photopolymerizable compound, and (C ) A photopolymerization initiator, and the (B) photopolymerizable compound contains a photopolymerizable compound having at least one unsaturated group in the molecule and at least one hydroxyl group and isocyanuric ring structure in the molecule. A photosensitive resin composition that can be developed with a dilute alkaline aqueous solution . 支持体と、前記支持体上に形成された請求項1記載の感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層と、を備える感光性フィルム。 Photosensitive film comprising a support, and the support a photosensitive resin composition composed of a photosensitive resin composition according to claim 1 Symbol placement formed on layer. 基板上に、請求項1記載の感光性樹脂組成物、又は請求項記載の感光性フィルムを用いて感光性樹脂組成物層を積層する工程、前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化させる工程、未露光部を除去して光硬化物パターンを形成する工程を含むことを特徴とするマイクロ化学チップの製造方法。 On a substrate, the photosensitive resin composition of claim 1 Symbol placement, or laminating a photosensitive resin composition layer using a photosensitive film as claimed in claim 2, wherein a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer A method for producing a microchemical chip, comprising a step of photocuring an exposed portion by irradiating an actinic ray and a step of forming a photocured product pattern by removing an unexposed portion. さらに、前記光硬化物パターン上に、貫通穴を有する絶縁基材を接着する工程を含む請求項記載のマイクロ化学チップの製造方法。 Furthermore, the manufacturing method of the microchemical chip of Claim 3 including the process of adhere | attaching the insulating base material which has a through-hole on the said photocured material pattern. 基板上に、請求項1記載の感光性樹脂組成物、又は請求項記載の感光性フィルムを用いて感光性樹脂組成物層を積層する工程、前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化させる工程、未露光部を除去して光硬化物パターンを形成する工程、光硬化物パターンをマスクとして前記基板をエッチングすることにより前記基板に溝を設ける工程を含むことを特徴とするマイクロ化学チップの製造方法。 On a substrate, the photosensitive resin composition of claim 1 Symbol placement, or laminating a photosensitive resin composition layer using a photosensitive film as claimed in claim 2, wherein a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer Irradiating actinic rays to photocuring the exposed portion, removing the unexposed portion to form a photocured product pattern, and etching the substrate using the photocured product pattern as a mask to provide a groove in the substrate The manufacturing method of the microchemical chip characterized by including a process. さらに、前記光硬化物パターンを剥離する工程、及び、前記基板の溝を設けた面に、貫通穴を有する絶縁基材を接着する工程を含む請求項記載のマイクロ化学チップの製造方法。 6. The method for producing a microchemical chip according to claim 5 , further comprising a step of peeling the photocured product pattern and a step of bonding an insulating base material having a through hole to the surface of the substrate provided with the groove. 基板、基板上に積層された流路パターン、及び流路パターン上に積層された絶縁基材を含むマイクロ化学チップであって、流路パターンが請求項1記載の感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたパターンであり、基板と流路パターンが接着し、流路パターンと絶縁基材が接着していることを特徴とするマイクロ化学チップ。 A microchemical chip comprising a substrate, a flow path pattern laminated on the substrate, and an insulating base material laminated on the flow path pattern, wherein the flow path pattern cures the photosensitive resin composition according to claim 1. A microchemical chip, wherein the substrate and the flow path pattern are bonded, and the flow path pattern and the insulating base material are bonded. 流路となる溝を有する基板、及び基板の溝を有する面に積層された絶縁基材を含むマイクロ化学チップであって、前記溝が、流路パターンをマスクとして基板をエッチングすることにより形成され、流路パターンが感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたパターンであり、前記感光性樹脂組成物が、請求項2記載の感光性フィルムを用いて基板上に設けられたことを特徴とするマイクロ化学チップ。 A microchemical chip comprising a substrate having a groove serving as a flow path and an insulating base material laminated on the surface of the substrate having the groove, wherein the groove is formed by etching the substrate using the flow path pattern as a mask. a pattern flow path pattern is formed by curing a photosensitive resin composition, and wherein the photosensitive resin composition, provided on a substrate by using a photosensitive film as claimed in claim 2, wherein Micro chemical chip to do.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009134255A (en) * 2007-10-31 2009-06-18 Sekisui Chem Co Ltd Micropattern forming material, micropattern complex material and method for producing the same, and method for producing minute three-dimensional structure substrate
JPWO2009110270A1 (en) * 2008-03-07 2011-07-14 コニカミノルタオプト株式会社 Microchip and manufacturing method thereof
JP5667336B2 (en) * 2008-03-17 2015-02-12 積水化学工業株式会社 CURABLE COMPOSITION FOR FORMING MICRO PATTERN, MICRO PATTERN COMPOSITE MATERIAL, AND METHOD FOR PRODUCING FINE 3D STRUCTURE
US20110151198A1 (en) * 2008-08-21 2011-06-23 Takashi Washizu Micro-Channel Chip and Manufacturing Method and Micro-Channel Chip
JP4941438B2 (en) * 2008-09-12 2012-05-30 日立化成工業株式会社 Photosensitive resin composition, method for forming partition wall of image display device, and method for manufacturing image display device
JP5326089B2 (en) * 2009-08-28 2013-10-30 富山県 Functional fine structure
CN102375335B (en) * 2010-08-10 2015-04-15 日立化成工业株式会社 Manufacturing method of resin composition, photosensitive element, resist pattern and circuit board
JP6637764B2 (en) * 2013-09-20 2020-01-29 東洋合成工業株式会社 Method for manufacturing structure having microchannel
JP6464566B2 (en) * 2014-04-10 2019-02-06 日立化成株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive element and glass substrate processing method
CN107405619B (en) * 2015-01-14 2020-03-13 彼克斯赛尔医疗科技有限公司 Disposable cartridge for sample fluid analysis
JP5866470B1 (en) * 2015-05-01 2016-02-17 株式会社朝日Fr研究所 Check valve and microchemical chip using the same
CN105181981A (en) * 2015-08-11 2015-12-23 厦门大学 Method for rapid high-sensitivity on-site quantitative detection
JP7339111B2 (en) * 2018-10-01 2023-09-05 旭化成株式会社 Photosensitive resin laminate for microfluidic devices
JP7216365B2 (en) * 2018-10-01 2023-02-01 旭化成株式会社 Photosensitive resin laminate for microchannel
EP4269519A1 (en) * 2020-12-24 2023-11-01 Fujimori Kogyo Co., Ltd. Method for manufacturing micro chip for liquid sample analysis

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7060419B2 (en) * 2000-06-15 2006-06-13 3M Innovative Properties Company Process for producing microfluidic articles
JP2002018278A (en) * 2000-07-07 2002-01-22 Kawamura Inst Of Chem Res Micro chemical device having hydrophilic liquid contact part and method for manufacturing the same

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