JP2011184241A - Fine structure, and method for producing fine structure - Google Patents

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圭太郎 杉村
Masayoshi Oka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine structure made of a glass which achieves the further miniaturization of the structure itself, and has excellent durability. <P>SOLUTION: In the fine structure with one or a plurality of cylindrical fine spaces opening to either side, the average thickness (T) of partitions partitioning the one or the plurality of fine spaces is 20 to 350 μm, and, a glass sintered compact is used as a base material. The aspect ratio (D/T) of the depth (D) of the one or the plurality of fine spaces to the average thickness (T) of the partitions is preferably controlled to 2 to 25. The glass sintered compact is preferably formed by the firing of a composition including glass particles and a silicone resin as a binder therefor. Further, preferably, the glass sintered compact is composed of the glass particles and a binding material between the glass particles, and the binding material includes a silicon oxide as the main component. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、一又は複数の微細空間を有する微細構造体、及びこの微細構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to a fine structure having one or a plurality of fine spaces and a method for manufacturing the fine structure.

近年、微細空間内において物質の分離・濃縮、化学反応、分析等を行う研究が盛んに行われている。物質の分離・濃縮や化学反応を微細空間内にて行えば、反応系の熱交換効率が大幅に向上し、大幅にエネルギーコストを節約することが可能となる。また、多種類の反応工程を微細空間に集積化することができれば、コンビナトリアル合成を容易に実現することができる。更には、分析システムを微小化することにより、分析時間を大幅に短縮し、試料量・廃棄量を大幅に低減することができる等、非常に多くの利点を有している。   In recent years, researches on separation / concentration, chemical reaction, analysis, etc. of substances in a fine space have been actively conducted. If material separation / concentration and chemical reaction are carried out in a minute space, the heat exchange efficiency of the reaction system can be greatly improved, and energy costs can be greatly saved. In addition, combinatorial synthesis can be easily realized if many kinds of reaction steps can be integrated in a fine space. Furthermore, by miniaturizing the analysis system, the analysis time can be greatly shortened, and the amount of samples and the amount of waste can be greatly reduced.

微小化された分析システムとしては、例えばマイクロチップなどの数cm角程度以下のチップの表面に溝や孔が設けられたマイクロリアクタを用い、この溝や孔における分離、濃縮又は反応等を利用して、微細空間中で微量試料の分析を行う手法が提案されている。   As a miniaturized analysis system, for example, a microreactor in which grooves or holes are provided on the surface of a chip of about several centimeters or less such as a microchip, and separation, concentration or reaction in the grooves or holes is used. A method for analyzing a small amount of sample in a fine space has been proposed.

上述のマイクロリアクタの材質としては、その加工性や精度の点から、ガラス、石英、シリコン等の無機材料が用いられているものが多い。このような無機材料を用いることにより、例えば、半導体微細加工技術において広く用いられている光リソグラフィー技術を利用し、ガラス基板やシリコン基板上にミクロンオーダーの溝や孔を自在に形成することができる(特開2005−207901号公報等参照)。しかしながら、このような光リソグラフィー技術を用いた無機材料製のマイクロリアクタは、生産コストが増大し、大量生産に適しているとは言えない。   As the material of the above-described microreactor, many materials using inorganic materials such as glass, quartz, and silicon are used from the viewpoint of processability and accuracy. By using such an inorganic material, for example, a micron-order groove or hole can be freely formed on a glass substrate or a silicon substrate by utilizing an optical lithography technique widely used in a semiconductor microfabrication technique. (See JP 2005-207901 A). However, such a microreactor made of an inorganic material using a photolithographic technique increases production cost and cannot be said to be suitable for mass production.

そこで、ガラス製部品の微細な加工製造方法として、ガラス粉末を所望の形状に成形した後、焼成し、ガラス化する方法が検討されている(特開2009−242129号公報等参照)。しかしながら、このようなガラス焼成を用いた方法によっても、微細化には限界がある。特に、マイクロリアクタを小型化するには、微細空間を区画する隔壁を小型化(薄型化)する必要がある。しかし、この隔壁の薄型化に係る微細な加工が極めて困難であることに加え、ガラス製の隔壁を薄型化することにより隔壁が脆くなり、耐久性が低下する等の要因があるため、ガラス製の隔壁を薄くすることには限界がある。   Therefore, as a fine processing and manufacturing method for glass parts, a method in which glass powder is formed into a desired shape and then fired and vitrified has been studied (see JP 2009-242129 A). However, miniaturization has a limit even by such a method using glass baking. In particular, in order to reduce the size of the microreactor, it is necessary to reduce the size (thinness) of the partition wall that partitions the fine space. However, in addition to the extremely difficult fine processing related to the thinning of the partition walls, there are factors such as making the partition walls fragile and reducing durability by reducing the thickness of the glass partition walls. There is a limit to making the partition walls thinner.

特開2005−207901号公報JP-A-2005-207901 特開2009−242129号公報JP 2009-242129 A

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、構造体自体の更なる小型化を可能とし、かつ耐久性に優れたガラス製の微細構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide a glass microstructure capable of further downsizing the structure itself and having excellent durability.

上記課題を解決するためになされた発明は、
一方の面に開口する一又は複数の筒状の微細空間を有する微細構造体であって、
上記一又は複数の微細空間を区画する隔壁の平均厚さ(T)が20μm以上350μm以下であり、
基材としてガラス焼結体が用いられていることを特徴とする。
The invention made to solve the above problems is
A microstructure having one or more cylindrical fine spaces that open on one surface,
The average thickness (T) of the partition walls defining the one or more fine spaces is 20 μm or more and 350 μm or less,
A glass sintered body is used as the base material.

当該微細構造体によれば、一又は複数の微細空間を区画する隔壁の平均厚さをこのように薄く形成しているため、例えば、マイクロリアクタとして用いる際、このリアクタ自体の更なる小型化を可能とし、またはリアクタ自体に対して微細空間の占める割合を高めることができる。このように、更なる小型化がなされた、又は微細空間の占める割合が高い当該微細構造体によれば、マイクロリアクタなどとして微細空間で反応等を行うことの利点をより享受することができる。   According to the microstructure, the average thickness of the partition walls defining one or a plurality of minute spaces is formed so thin, so that, for example, when used as a microreactor, the reactor itself can be further downsized. Or the proportion of the fine space with respect to the reactor itself can be increased. As described above, according to the microstructure in which the size is further reduced or the proportion of the minute space is high, the advantage of performing the reaction or the like in the minute space as a microreactor or the like can be further enjoyed.

また、当該微細構造体は、基材としてガラス焼結体が用いられているため、耐薬品性、耐熱性及び熱に対する形状安定性が高く、各種用途のマイクロリアクタに用いることができる。   Moreover, since the said microstructure uses the glass sintered compact as a base material, it has high chemical resistance, heat resistance, and shape stability with respect to a heat | fever, and can be used for the microreactor of various uses.

上記一又は複数の微細空間の深さ(D)の隔壁の平均厚さ(T)に対するアスペクト比(D/T)としては、2以上25以下が好ましい。上記アスペクト比をこのように設けることで、微細空間を区画する隔壁の平均厚さが微細空間に対して相対的に薄くなり、微細構造体自体をより小型化することができ、微細構造体に対する微細空間の割合をより高めることができる。   The aspect ratio (D / T) with respect to the average thickness (T) of the partition walls having the depth (D) of the one or more fine spaces is preferably 2 or more and 25 or less. By providing the aspect ratio as described above, the average thickness of the partition walls defining the fine space becomes relatively thin with respect to the fine space, and the fine structure itself can be further reduced in size. The proportion of fine space can be further increased.

上記ガラス焼結体が、ガラス粒子とそのバインダーとしてのシリコーン樹脂とを含む組成物の焼成により形成されているとよい。また、上記ガラス焼結体が、ガラス粒子とガラス粒子間の結合材とからなり、この結合材が主成分としてケイ素酸化物を含むとよい。当該微細構造体によれば、ガラス焼結体がこのような方法で形成され、また、このような構造を有することで、ガラス部分又はガラス粒子間やガラス粒子表面を強固に固定及び保護することができる。従って、当該微細構造体によれば、薄型化された隔壁等の強度をさらに高まめることができ、その結果、耐久性を向上させることができる。   The glass sintered body may be formed by firing a composition containing glass particles and a silicone resin as a binder thereof. Moreover, the said glass sintered compact consists of a binder between glass particles and glass particles, and it is good for this binder to contain a silicon oxide as a main component. According to the microstructure, the glass sintered body is formed by such a method, and by having such a structure, it is possible to firmly fix and protect the glass portions or between the glass particles and the glass particle surface. Can do. Therefore, according to the microstructure, the strength of the thinned partition wall and the like can be further increased, and as a result, durability can be improved.

上記ガラス焼結体が多孔質であることが好ましい。当該微細構造体は、このようにガラス焼結体が多孔質であることで、微細空間における単位堆積あたりの反応表面積を増大させることができ、マイクロリアクタとして利用した際の反応時間の更なる短縮化が可能となる。また、このように多孔質とすることで、当該微細構造体が軽量化される。   The glass sintered body is preferably porous. In this microstructure, the sintered glass body is porous in this way, so that the reaction surface area per unit deposition in a minute space can be increased, and the reaction time when used as a microreactor can be further shortened. Is possible. Moreover, the said microstructure is reduced in weight by setting it as porous in this way.

当該微細構造体の線膨張係数としては10−5/℃以下が好ましい。当該微細構造体によれば、このような低い線膨張係数を有することで、熱に対して極めて高い形状安定性を備えるため、温度変化によっても微細空間の形状を保つことができる。 The linear expansion coefficient of the microstructure is preferably 10 −5 / ° C. or less. According to the microstructure, since it has such a low linear expansion coefficient, it has extremely high shape stability against heat, so that the shape of the minute space can be maintained even with a temperature change.

上記複数の微細空間が格子状パターンで配設されているとよい。当該微細構造体は、このように微細空間を格子状パターンに配設することで、マイクロアレイとして用いることができ、多数の反応系を微小サイズで扱うことができる。   The plurality of fine spaces may be arranged in a lattice pattern. The fine structure can be used as a microarray by arranging fine spaces in a lattice pattern in this way, and can handle a large number of reaction systems in a minute size.

上記一又は複数の微細空間が、他方の面に開口しているとよい。当該微細構造体によれば、このように微細空間が一方の面から他方の面に貫通していることで、微細空間内に溶液等を流入しやすくなり、各種のマイクロリアクタ等としての利用性が向上する。   The one or more fine spaces may be open on the other surface. According to the microstructure, the micro space penetrates from one surface to the other surface, so that the solution or the like can easily flow into the micro space and can be used as various micro reactors. improves.

従って、当該微細構造体は、より微細化されたバイオチップ等のマイクロリアクタとして好適に用いることができる。   Therefore, the microstructure can be suitably used as a microreactor such as a more miniaturized biochip.

本発明の微細構造体の製造方法は、
(1)上面に複数の線溝を有する柱状の微細構造体成形用型を用い、この微細構造体成形用型の上面側にガラス粒子を含有する硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込む工程、
(2)上記硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させ硬化物を得る工程、
(3)上記硬化物を離型する工程、及び
(4)上記硬化物を焼成する工程
を有し、
上記線溝の幅が、20μm以上350μm以下である製造方法である。当該微細構造体の製造方法によれば、このように型により成形して構造体を得ることにより、薄い隔壁を備える微細構造体の大量生産を可能とすることができる。
The manufacturing method of the microstructure of the present invention is as follows:
(1) A step of pouring a curable silicone resin composition containing glass particles into the upper surface side of the microstructure forming mold using a columnar microstructure forming mold having a plurality of linear grooves on the upper surface;
(2) A step of curing the curable silicone resin composition to obtain a cured product,
(3) a step of releasing the cured product, and (4) a step of firing the cured product,
In the manufacturing method, the width of the line groove is 20 μm or more and 350 μm or less. According to the manufacturing method of the fine structure, mass production of the fine structure having a thin partition wall can be performed by obtaining the structure by molding with a mold in this way.

ここで、「微細空間」とは、ミクロンオーダーの三次元領域をいい、具体的には、断面積が0.1mm以下の部分を有する3次元領域をいう。「筒状」とは、合同な二つの平面図形を底面として有する立体形状をいい、この底面が円である、いわゆる円筒状に限定されない。「ガラス焼結体」とは、ガラス粒子群を所定の形状とした後、焼成して得られるガラスをいう。「一又は複数の微細空間を区画する隔壁」とは、微細構造体が複数の微細空間を有する場合は、この複数の微細空間同士を区画する壁をいい、微細構造体が一の微細空間を有する場合は、微細空間と他の空間とを区画する壁をいう。また、「深さ」において、微細空間が一方の面及び他方の面の両方に開口している場合は、両開口面間の長さをいう。また、「線膨張係数」とは、大気中昇温速度毎分2℃の条件下、熱機械分析装置で測定を行い、測定した温度と変位量の関係から求めた値をいう。「バイオチップ」とは、DNA、蛋白質、糖鎖等のバイオ分子、や細胞等を基板上(支持体)に固定化し、固定化されたバイオ分子等と、バイオ分子あるいはそれ以外の化合物を接触させ、生じた特異的な相互作用を検出するものを意味し、DNAチップ、マイクロチップ、バイオセンサー、Lab on a chip及びμ−TAS(Micro Total Analysis System)等が含まれる。 Here, the “fine space” refers to a three-dimensional region on the order of microns, and specifically refers to a three-dimensional region having a cross-sectional area of 0.1 mm 2 or less. The “cylindrical shape” refers to a three-dimensional shape having two congruent planar figures as a bottom surface, and is not limited to a so-called cylindrical shape in which the bottom surface is a circle. “Glass sintered body” refers to a glass obtained by firing a glass particle group into a predetermined shape. “A partition wall that divides one or more fine spaces” refers to a wall that divides a plurality of fine spaces when the fine structure has a plurality of fine spaces, and the fine structure defines one fine space. When it has, it means the wall which divides fine space and other space. In addition, in the “depth”, when the minute space is open on both one surface and the other surface, it means the length between both opening surfaces. The “linear expansion coefficient” refers to a value obtained by measuring with a thermomechanical analyzer under the condition of a temperature rising rate in the atmosphere of 2 ° C. and measuring the relationship between the measured temperature and the amount of displacement. “Biochip” refers to the immobilization of biomolecules such as DNA, proteins, sugar chains, and cells on a substrate (support), and the immobilized biomolecules are brought into contact with biomolecules or other compounds. And detecting a specific interaction that has occurred, and include DNA chips, microchips, biosensors, Lab on a chip, and μ-TAS (Micro Total Analysis System).

以上説明したように、当該微細構造体は、微細空間を区画する隔壁を極めて薄くしているため、バイオチップをはじめとしたマイクロリアクタ等として用いる際に、このリアクタ自体の更なる小型化、又はリアクタに対して微細空間の占める割合を高めることができる。また、当該微細構造体は基材としてガラス焼結体が用いられているため、耐薬品性、耐熱性及び熱に対する形状安定性が高い。   As described above, the microstructure has a very thin partition wall that partitions a minute space. Therefore, when the microstructure is used as a microreactor including a biochip, the reactor itself can be further downsized or The proportion of the fine space can be increased. Moreover, since the said microstructure has used the glass sintered compact as a base material, it has high chemical resistance, heat resistance, and the shape stability with respect to a heat | fever.

従って、当該微細構造体は、微細空間における物質の分離・濃縮、化学反応、分析等を行うバイオチップをはじめとしたマイクロリアクタ等のさらなる小型化、高効率化を可能とする。また、当該微細構造体は、ミクロンオーダーの保存容器、流路等としても用いることができる。   Therefore, the microstructure enables further miniaturization and higher efficiency of a microreactor including a biochip for performing separation / concentration, chemical reaction, analysis, etc. of a substance in a minute space. Further, the microstructure can be used as a micron order storage container, a flow path, or the like.

(a)は本発明の微細構造体の一実施形態を示す模式的斜視図であり、(b)はその模式的断面図である。(A) is a typical perspective view which shows one Embodiment of the microstructure of this invention, (b) is the typical sectional drawing. (a)は微細構造体成形用型を示す模式的斜視図、(b)はこの模式的平面図、(c)はこの模式的側面図である。(A) is a typical perspective view showing a mold for forming a fine structure, (b) is a schematic plan view thereof, and (c) is a schematic side view thereof.

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の微細構造体及びこの微細構造体の製造方法の実施の形態を詳説する。
〔微細構造体〕
図1の微細構造体1は、直方体形状である。この微細構造体1は、四囲する4枚の側壁2、この4枚の側壁2内に格子状に形成される隔壁3を備え、この隔壁3によって区画され、一方の面(上面)及び他方の面(下面)に開口する複数の微細空間4を有している。
Hereinafter, an embodiment of the microstructure of the present invention and a method of manufacturing the microstructure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[Microstructure]
The microstructure 1 in FIG. 1 has a rectangular parallelepiped shape. This fine structure 1 includes four side walls 2 that surround the four sides, and partition walls 3 that are formed in a lattice shape within the four side walls 2, and is partitioned by the partition walls 3. It has a plurality of minute spaces 4 opened on the surface (lower surface).

当該微細構造体1のサイズとしては特に限定されないが、例えば、縦及び横の長さとして、4mm以上1000mm以下が好ましい。また、構造体1の高さ(上記上面及び下面の垂直方向の長さ)としては、400μm以上3000μm以下が好ましく、600μm以上1200μm以下がさらに好ましい。縦、横及び高さそれぞれの長さは、等しくても異なってもよい。   Although it does not specifically limit as the size of the said microstructure 1, For example, 4 mm or more and 1000 mm or less are preferable as vertical and horizontal length. Further, the height of the structure 1 (the vertical length of the upper surface and the lower surface) is preferably 400 μm or more and 3000 μm or less, and more preferably 600 μm or more and 1200 μm or less. The lengths of the vertical, horizontal, and height may be equal or different.

側壁2は、当該微細構造体1の外枠を形成している。側壁2の高さは、微細構造体1自体の高さとなっている。   The side wall 2 forms the outer frame of the microstructure 1. The height of the side wall 2 is the height of the fine structure 1 itself.

側壁2の平均厚さとしては特に限定されないが、後述する隔壁3の平均厚さと等しいことが成形性の点からは好ましく、具体的には、20μm以上350μm以下が好ましく、30μm以上150μm以下がさらに好ましく、40μm以上120μm以下が特に好ましい。側壁2の平均厚さを20μm以上とすることで、側壁2に一定の強度を付与することができ、耐久性を高めることができる。また側壁2の平均厚さを350μm以下とすることで、構造体自体を小型化し、又は微細空間の占める割合を高めることができる。当該微細構造体1は、このように構造体自体の小型化又は微細空間割合を高めることで、熱交換効率の向上、分析時間の短縮、試料量や廃棄量の低減等のマイクロリアクタとしての利点をより発揮することができる。   Although it does not specifically limit as average thickness of the side wall 2, It is preferable from the point of a moldability that it is equal to the average thickness of the partition 3 mentioned later, Specifically, 20 micrometers or more and 350 micrometers or less are preferable, and 30 micrometers or more and 150 micrometers or less are further. 40 μm or more and 120 μm or less is particularly preferable. By setting the average thickness of the side wall 2 to 20 μm or more, a certain strength can be imparted to the side wall 2 and durability can be enhanced. Moreover, by making the average thickness of the side wall 2 350 μm or less, the structure itself can be downsized or the proportion of the fine space can be increased. The microstructure 1 has advantages as a microreactor such as improvement of heat exchange efficiency, shortening of analysis time, reduction of the amount of samples and waste, etc. by reducing the size of the structure itself or increasing the proportion of fine space. It can be demonstrated more.

隔壁3は、側壁2に平行又は垂直な、かつ縦横に等間隔な格子状に形成され、複数の各微細空間4を区画している。当該微細構造体1は、このように隔壁3が、格子状に形成されているため、微細空間4が格子状パターンで配設されることとなる。従って、当該微細構造体1は、マイクロアレイとして用いられることができ、当該微細構造体1により多数の反応系を微小サイズで扱うことができる。   The partition walls 3 are formed in a lattice shape parallel to or perpendicular to the side walls 2 and equally spaced in the vertical and horizontal directions, and define a plurality of fine spaces 4. In the fine structure 1, since the partition walls 3 are formed in a lattice shape in this way, the fine spaces 4 are arranged in a lattice pattern. Therefore, the microstructure 1 can be used as a microarray, and the microstructure 1 can handle a large number of reaction systems in a minute size.

この隔壁3の数としては、特に限定されないが、例えば、縦及び横に20本以上1000本以下設けるとよい。当該微細構造体1によれば、このように隔壁3を多数設けることで、多数の微細空間4を密に成形でき、1つのリアクタとして、多数の反応を同時に行うことが可能となる。   Although the number of the partition walls 3 is not particularly limited, for example, 20 or more and 1000 or less may be provided vertically and horizontally. According to the microstructure 1, by providing a large number of partition walls 3 in this way, a large number of fine spaces 4 can be formed densely, and a large number of reactions can be performed simultaneously as one reactor.

この各隔壁3間の縦横の間隔(W)としては、必要とする微細空間4の縦横のサイズに応じて適宜設定されるが、例えば、50μm以上200μm以下が好ましく、70μm以上160μm以下がさらに好ましい。   The vertical / horizontal spacing (W) between the partition walls 3 is appropriately set according to the required vertical / horizontal size of the fine space 4, but is preferably 50 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 70 μm or more and 160 μm or less. .

隔壁3の平均厚さ(T)としては、20μm以上350μm以下であり、30μm以上150μm以下が好ましく、40μm以上120μm以下がさらに好ましい。隔壁3の平均厚さを上記範囲とすることで、上述の構造体自体の小型化又は微細空間4の占める割合を高めることを可能とする。なお、隔壁3の平均厚さが20μm以下の場合は、構造体自体の耐久性が低下するおそれや、加工が困難となるおそれがある。   The average thickness (T) of the partition wall 3 is 20 μm or more and 350 μm or less, preferably 30 μm or more and 150 μm or less, and more preferably 40 μm or more and 120 μm or less. By setting the average thickness of the partition wall 3 within the above range, it is possible to reduce the size of the structure itself or increase the proportion of the fine space 4. In addition, when the average thickness of the partition walls 3 is 20 μm or less, the durability of the structure itself may be reduced, or the processing may be difficult.

当該微細構造体1は、隔壁3の平均厚さをこのように薄くし、構造体1の小型化又は微細空間4の占める割合を高めることで、熱交換効率の向上、分析時間の短縮、試料量や廃棄量の低減等のマイクロリアクタとしての利点をより発揮することができる。特に、この隔壁3は、微細空間4の数の増加に伴って構造体全体に占める割合が高まるため、この隔壁3の平均厚さを薄くすることによる上述の効果は大きい。   In this microstructure 1, the average thickness of the partition wall 3 is reduced in this way, and the size of the structure 1 is reduced or the proportion of the fine space 4 is increased, thereby improving the heat exchange efficiency, shortening the analysis time, Advantages as a microreactor such as reduction of the amount and the amount of waste can be exhibited more. In particular, since the ratio of the partition walls 3 to the entire structure increases as the number of the fine spaces 4 increases, the above-described effect by reducing the average thickness of the partition walls 3 is great.

微細空間4は縦方向に長い筒状、具体的には直方体形状を有し、上面(一方の面)及び下面(他方の面)の両面に開口している。当該微細構造体1は、このように微細空間4が一方の面から他方の面に貫通していることで、微細空間4内に溶液等を流入しやすくなるため、各種のマイクロリアクタ等としての利用性が向上する。また、このように微細空間4が貫通していることで、微細空間4内の洗浄等を容易に行うことができる。   The minute space 4 has a cylindrical shape that is long in the vertical direction, specifically a rectangular parallelepiped shape, and is open on both the upper surface (one surface) and the lower surface (the other surface). Since the fine space 1 penetrates from one surface to the other surface in this manner, the fine structure 1 is easy to flow a solution or the like into the fine space 4, so that it can be used as various microreactors. Improves. Further, since the fine space 4 penetrates in this way, the inside of the fine space 4 can be easily cleaned.

この微細空間4のサイズは、上述の微細構造体1の外形、側壁2及び隔壁3のサイズ並びに隔壁3の数及び間隔を定めることによって決定される。この微細空間4のサイズとしては、例えば、縦及び横の長さが50μm以上200μm以下、深さが400μm以上3000μm以下、好ましくは600μm以上1200μm以下とすることができる。   The size of the fine space 4 is determined by determining the outer shape of the fine structure 1, the sizes of the side walls 2 and the partition walls 3, and the number and interval of the partition walls 3. As the size of the fine space 4, for example, the vertical and horizontal lengths may be 50 μm to 200 μm, and the depth may be 400 μm to 3000 μm, preferably 600 μm to 1200 μm.

微細空間4の深さ(D)の隔壁3の平均厚さ(T)に対するアスペクト比(D/T)としては、2以上25以下が好ましく、4以上20以下がさらに好ましく、6以上18以下がさらに好ましく、10以上16以下が特に好ましい。当該微細構造体1は、このようなアスペクト比で形成することで、隔壁3を微細空間4に対して相対的に薄くすることができ、その結果、構造体自体のさらなる小型化を可能とし、また、構造体1に対して微細空間4が占める割合をより高めることができる。なお、微細空間4の深さ(D)は、当該微細構造体1の高さ及び隔壁3の高さと等しくなっている。   The aspect ratio (D / T) of the depth (D) of the fine space 4 to the average thickness (T) of the partition wall 3 is preferably 2 or more and 25 or less, more preferably 4 or more and 20 or less, and 6 or more and 18 or less. More preferably, it is 10 or more and 16 or less. By forming the fine structure 1 with such an aspect ratio, the partition wall 3 can be made relatively thin with respect to the fine space 4, and as a result, the structure itself can be further reduced in size, In addition, the ratio of the fine space 4 to the structure 1 can be further increased. Note that the depth (D) of the fine space 4 is equal to the height of the fine structure 1 and the height of the partition walls 3.

また、上記アスペク比(A=D/T)と、隔壁3の平均厚さ(T(μm))との関係においては、(1)50≦T≦100の場合は、下記式(1)を満たす関係、(2)100≦T≦350の場合は、下記式(2)を満たす関係の範囲であることが好ましい。
A≧T/50 ・・・(1)
A≧{(T−100)/250}+2 ・・・(2)
Further, in the relationship between the aspect ratio (A = D / T) and the average thickness (T (μm)) of the partition 3, (1) When 50 ≦ T ≦ 100, the following formula (1) is satisfied. In the case of satisfying relationship (2) 100 ≦ T ≦ 350, the range of the relationship satisfying the following formula (2) is preferable.
A ≧ T / 50 (1)
A ≧ {(T−100) / 250} +2 (2)

微細空間4自体の深さ比としては、3以上12以下が好ましく、5以上10以下がさらに好ましい。当該微細構造体1は、微細空間4がこのように比較的高い深さ比を備えることで、同一面積でも高容量とすることができ、また、毛細管現象により微細空間4内部を容易に液体で充填させることができる。なお、当該微細構造体1は微小空間4がこのように高い深さ比を備えることで、一方及び他方の両面に開口していても、毛細管現象などにより液体を微細空間内部に留めることができ、微細空間4内での液体保持が可能となる。   The depth ratio of the fine space 4 itself is preferably 3 or more and 12 or less, and more preferably 5 or more and 10 or less. The fine structure 1 can have a high capacity even in the same area because the fine space 4 has such a relatively high depth ratio, and the inside of the fine space 4 can be easily liquidized by capillary action. Can be filled. In addition, since the micro space 4 has such a high depth ratio, the fine structure 1 can keep the liquid inside the micro space due to a capillary phenomenon or the like even if the micro space 4 is opened on one and the other surfaces. The liquid can be held in the fine space 4.

なお、微細空間4の深さ比とは微細空間4の縦又は横の長さに対する深さの比をいう。また、微細空間4の縦と横との長さが異なる場合は、平均の長さとする。   The depth ratio of the fine space 4 is the ratio of the depth to the vertical or horizontal length of the fine space 4. Further, when the vertical and horizontal lengths of the fine space 4 are different, the average length is set.

微細構造体1は、基材(主となる材質)としてガラス焼結体が用いられている。当該微細構造体1は、このように基材としてガラス焼結体を用いているため耐薬品性、耐熱性及び熱に対する形状安定性が高く、各種用途のマイクロリアクタに用いることができる。   The microstructure 1 uses a glass sintered body as a base material (main material). Since the microstructure 1 uses a glass sintered body as a base material as described above, it has high chemical resistance, heat resistance, and shape stability against heat, and can be used in various types of microreactors.

また、当該微細構造体1は、基材としてガラス焼結体を用いているため、容易に透明化することができ、マイクロリアクタとして、例えば、光学的観察、蛍光分析、分光分析等を可能とし、光反応を利用する分析や合成にも用いることができ、更にはレーザー等を利用することができる。従って、当該微細構造体1によれば、マイクロリアクタ等としての作業性を向上させるとともに、使用用途を広げることができる。   Further, since the microstructure 1 uses a glass sintered body as a base material, it can be easily made transparent, and as a microreactor, for example, optical observation, fluorescence analysis, spectroscopic analysis, etc. can be performed, It can also be used for analysis and synthesis using photoreactions, and furthermore, a laser or the like can be used. Therefore, according to the microstructure 1, workability as a microreactor or the like can be improved and the usage application can be expanded.

さらには、当該微細構造体1は、基材としてガラス焼結体を用いているため、耐熱性や耐薬品性に優れており、各種用途のミクロンサイズのリアクタや、反応を伴わないミクロンサイズの容器集合体、流路などとして好適に用いることができる。   Furthermore, since the microstructure 1 uses a glass sintered body as a base material, it is excellent in heat resistance and chemical resistance, and is used in micron-sized reactors for various applications and micron-sized without reaction. It can be suitably used as a container assembly, a flow path and the like.

当該微細構造体1の基材となるガラス焼結体としては、ガラス粒子群を所定の形状とした後、焼成して得られるガラスであれば、特に限定されないが、ガラス粒子と、そのバインダーとしてのシリコーン樹脂とを含む組成物の焼成により形成されたものを挙げることができる。このような組成物を焼成することで、シリコーン樹脂がケイ素酸化物となり、高い強度、耐熱性等を発揮する。従って、ガラス粒子と、そのバインダーとしてのシリコーン樹脂とを含む組成物の焼成により形成されたガラス焼結体を基材として用いることで当該微細構造体1の強度、耐久性がさらに向上することとなる。従って当該微細構造体1によれば、薄くかつ高い隔壁3に、例えば、マイクロピペット等の器具が接触することによる破損の発生等を抑えることができ、これらの壁の薄型化が実現できる。   The glass sintered body serving as the base material of the microstructure 1 is not particularly limited as long as it is a glass obtained by firing a glass particle group into a predetermined shape and then firing, but as a glass particle and its binder. And those formed by firing a composition containing a silicone resin. By baking such a composition, the silicone resin becomes silicon oxide and exhibits high strength, heat resistance, and the like. Therefore, the strength and durability of the microstructure 1 are further improved by using, as a base material, a glass sintered body formed by firing a composition containing glass particles and a silicone resin as a binder thereof. Become. Therefore, according to the microstructure 1, it is possible to suppress the occurrence of breakage due to, for example, a micropipette or the like coming into contact with the thin and high partition wall 3, and thinning of these walls can be realized.

上述のような焼成でガラス焼結体を形成することで、このガラス焼結体が、具体的な構造として、ガラス粒子とガラス粒子間の結合材とからなり、この結合材が主成分としてケイ素酸化物を含む構造とすることもできる。なお、この場合のガラス粒子は、各ガラス粒子間が一部結合しているものも含む。上記結合材は、主成分として高い強度、耐熱性等を有するケイ素酸化物であるため、各ガラス粒子間やガラス粒子表面を強固に固定及び保護することができる。従って、ガラス焼結体が、ガラス粒子とガラス粒子間の結合材とからなり、この結合材が主成分としてケイ素酸化物を含む当該微細構造体1は、強度や、耐久性がさらに向上する。   By forming a glass sintered body by firing as described above, this glass sintered body has, as a specific structure, glass particles and a binder between the glass particles, and this binder is a silicon as a main component. A structure including an oxide can also be used. The glass particles in this case include those in which the glass particles are partially bonded. Since the binder is a silicon oxide having high strength, heat resistance and the like as a main component, it is possible to firmly fix and protect between the glass particles and the surface of the glass particles. Therefore, the glass sintered body is composed of glass particles and a binder between the glass particles, and the microstructure 1 including silicon oxide as a main component of the binder further improves strength and durability.

なお、ガラス粒子と、そのバインダーとしてのシリコーン樹脂とを含む組成物を焼成して形成されるガラス焼結体は、上述の構造以外に、例えば、ガラス成分とケイ素酸化物成分が渾然一体となっている構造となる場合もある。このような場合においても、このガラス焼結体は高い強度を有し、当該構造体1の強度、耐久性を高めることができる。   In addition, in the glass sintered body formed by firing a composition containing glass particles and a silicone resin as a binder thereof, for example, a glass component and a silicon oxide component are naturally integrated in addition to the structure described above. It may become the structure which is. Even in such a case, the glass sintered body has high strength, and the strength and durability of the structure 1 can be increased.

上記ケイ素酸化物としては、組成としてケイ素と酸素とを含んでいれば、特に限定されず、二酸化ケイ素、ケイ素と酸素とさらに炭素等を含む化合物等を挙げることができる。なお、このケイ素酸化物は、結晶構造を有していても、有していなくてもよい。   The silicon oxide is not particularly limited as long as it contains silicon and oxygen as a composition, and examples thereof include silicon dioxide, a compound containing silicon, oxygen, and carbon. Note that this silicon oxide may or may not have a crystal structure.

上記ガラス粒子の成分の具体例としては、
1.酸化鉛、酸化ホウ素及び酸化ケイ素(PbO−B−SiO系)、
2.酸化亜鉛、酸化ホウ素及び酸化ケイ素(ZnO−B−SiO系)、
3.酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素及び酸化アルミニウム
(PbO−B−SiO−Al系)、
4.酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ホウ素及び酸化ケイ素
(PbO−ZnO−B−SiO系)、
5.酸化ビスマス、酸化ホウ素及び酸化ケイ素
(Bi−B−SiO系)、
6.酸化亜鉛、酸化リン及び酸化ケイ素(ZnO−P−SiO系)、
7.酸化亜鉛、酸化ホウ素及び酸化カリウム(ZnO−B−KO系)、
8.酸化リン、酸化ホウ素及び酸化アルミニウム
(P−B−Al系)、
9.酸化亜鉛、酸化リン、酸化ケイ素及び酸化アルミニウム
(ZnO−P−SiO−Al系)、
10.酸化亜鉛、酸化リン及び酸化チタン(ZnO−P−TiO系)、
11.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素及び酸化カリウム
(ZnO−B−SiO−KO系)、
12.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化カリウム及び酸化カルシウム
(ZnO−B−SiO−KO−CaO系)、
13.酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化カルシウム及び酸化アルミニウム(ZnO−B−SiO−KO−CaO−Al系)、
14.酸化ホウ素、酸化ケイ素及び酸化アルムニウム
(B− SiO−Al系)、
15.酸化ホウ素、酸化ケイ素及び酸化ナトリウム
(B−SiO−NaO系)
等が挙げられる。これらの中でも、環境に配慮した無鉛ガラス(2.及び5.〜15.の混合物)を焼成したものが好ましい。
As a specific example of the component of the glass particles,
1. Lead oxide, boron oxide and silicon oxide (PbO—B 2 O 3 —SiO 2 system),
2. Zinc oxide, boron oxide and silicon oxide (ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 system),
3. Lead oxide, boron oxide, silicon oxide and aluminum oxide (PbO—B 2 O 3 —SiO 2 —Al 2 O 3 series),
4). Lead oxide, zinc oxide, boron oxide and silicon oxide (PbO—ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 system),
5. Bismuth oxide, boron oxide and silicon oxide (Bi 2 O 3 —B 2 O 3 —SiO 2 system),
6). Zinc oxide, phosphorus oxide and silicon oxide (ZnO—P 2 O 5 —SiO 2 system),
7). Zinc oxide, boron oxide and potassium oxide (ZnO—B 2 O 3 —K 2 O system),
8). Phosphorus oxide, boron oxide and aluminum oxide (P 2 O 5 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 system),
9. Zinc oxide, phosphorus oxide, silicon oxide and aluminum oxide (ZnO—P 2 O 5 —SiO 2 —Al 2 O 3 series),
10. Zinc oxide, phosphorus oxide and titanium oxide (ZnO—P 2 O 5 —TiO 2 system),
11. Zinc oxide, boron oxide, silicon oxide and potassium oxide (ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —K 2 O system),
12 Zinc oxide, boron oxide, silicon oxide, potassium oxide and calcium oxide (ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —K 2 O—CaO system),
13. Zinc oxide, boron oxide, silicon oxide, potassium oxide, calcium oxide and aluminum oxide (ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —K 2 O—CaO—Al 2 O 3 system),
14 Boron oxide, silicon oxide and aluminum oxide (B 2 O 3 —SiO 2 —Al 2 O 3 series),
15. Boron oxide, silicon oxide and sodium oxide (B 2 O 3 —SiO 2 —Na 2 O system)
Etc. Among these, what baked the lead-free glass (mixture of 2. and 5.-15) in consideration of the environment is preferable.

当該微細構造体1において、ガラス焼結体が多孔質であることが好ましい。当該微細構造体1は、このようにガラス焼結体が多孔質であることで微細空間4における単位体積あたりの反応表面積を増大させることができ、マイクロリアクタとして利用した際の反応時間の更なる短縮化が可能となる。また、このように基材であるガラス焼結体を多孔質とすることで、当該微細構造体1が軽量化される。更には、多孔質とすることで、当該微細構造体1をマイクロフィルター等として利用することもできる。   In the microstructure 1, the glass sintered body is preferably porous. The microstructure 1 can increase the reaction surface area per unit volume in the fine space 4 due to the porous glass sintered body as described above, and further shorten the reaction time when used as a microreactor. Can be realized. Moreover, the said microstructure 1 is reduced in weight by making the glass sintered compact which is a base material porous in this way. Furthermore, by using a porous structure, the microstructure 1 can be used as a microfilter or the like.

このようにガラス焼結体を多孔質とする方法としては特に限定されないが、上述のようにガラス粒子とシリコーン樹脂とを含む組成物の焼成等が挙げられる。   The method for making the glass sintered body porous as described above is not particularly limited, and examples thereof include firing of a composition containing glass particles and a silicone resin as described above.

当該微細構造体1は、ガラス焼結体中に、ガラス成分、ケイ素酸化物以外の他の成分を含有していてもよい。当該微細構造体1が他の成分を含有することで、この他の成分の種類等に応じて、強度の向上と共に、微小空間4内の反応の制御性の向上など、機能性を付与することができる。   The microstructure 1 may contain a component other than the glass component and silicon oxide in the glass sintered body. By providing the microstructure 1 with other components, according to the types of the other components, the strength is improved and the functionality such as the controllability of the reaction in the microspace 4 is improved. Can do.

この他の成分としては、例えば、磁性物質、その他に金属、金属酸化物、無機物等が挙げられる。   Examples of other components include magnetic substances, metals, metal oxides, inorganic substances, and the like.

上記磁性物質とは、強磁性又は常磁性を有する物質であり、強磁性を有する物質としては、例えば、ガンマFe、Fe、バリウムフェライト、鉄、ニッケル、コバルト等を挙げることができる。磁性物質を含有する微細構造体1によれば、後述するように、型を用いた成形の際に、容易に型から成形された当該構造体を取り出すことができ、生産性が向上する。また、当該微細構造体1によれば、磁性領域内での反応系など特殊な用途にも対応可能なマイクロリアクタとして用いることができる。 The magnetic substance is a substance having ferromagnetism or paramagnetism, and examples of the substance having ferromagnetism include gamma Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , barium ferrite, iron, nickel, cobalt and the like. Can do. According to the microstructure 1 containing a magnetic substance, as will be described later, when the mold is used, the structure molded from the mold can be easily taken out, and the productivity is improved. In addition, the microstructure 1 can be used as a microreactor that can be used for special applications such as a reaction system in a magnetic region.

また、当該微細構造体1は、上記金属や無機物として白金、パラジウム、ゼオライト等の触媒機能を有するものを微細空間4と接触するように含有させるとよい。当該微細構造体1によれば、このように含有された成分が触媒として機能することで、微細空間4内での特定の反応性を高めることができる。   The fine structure 1 may contain a metal or an inorganic substance having a catalytic function such as platinum, palladium, or zeolite so as to come into contact with the fine space 4. According to the microstructure 1, the specific reactivity in the minute space 4 can be enhanced by the component contained in this manner functioning as a catalyst.

さらには、当該微細構造体1は、上記金属や、金属酸化物を含有させることで、ガラス等と金属の混合焼結体、又はガラス等と金属酸化物の混合焼結体となり、さらに強度を高めることができる。   Furthermore, the microstructure 1 becomes a mixed sintered body of glass or the like and a metal or a mixed sintered body of the glass or the like and the metal oxide by containing the above metal or metal oxide, and further increases the strength. Can be increased.

当該微細構造体1には、微細空間内に電極等を設けることもできる。当該微細構造体は導電性を有しないガラス焼結体を基材として用いているため、構造体内又は微細空間内に導電性のある回路、電極等を内蔵させることも可能となり、このように、微細構造体1に電極を設けることで、例えば、遺伝子解析用途、遺伝子増幅用途、創薬開発用途、化学合成・分析用途等、活用の幅を広げることができる。   The microstructure 1 may be provided with electrodes or the like in a minute space. Since the fine structure uses a glass sintered body having no conductivity as a base material, it is possible to incorporate a conductive circuit, electrode, etc. in the structure or in a fine space. By providing electrodes in the fine structure 1, the range of utilization can be expanded, for example, gene analysis use, gene amplification use, drug development development use, chemical synthesis / analysis use, and the like.

当該微細構造体1の線膨張係数としては、10−5/℃以下が好ましく、10−8/℃以上5×10−6/℃以下がさらに好ましく、5×10−8/℃以上6×10−7/℃以下が特に好ましい。当該微細構造体1は、このような低い線膨張係数を有することで、熱に対して極めて高い形状安定性を備えるため、温度変化によっても微細空間4の形状を保つことができる。 The linear expansion coefficient of the microstructure 1 is preferably 10 −5 / ° C. or less, more preferably 10 −8 / ° C. or more and 5 × 10 −6 / ° C. or less, and more preferably 5 × 10 −8 / ° C. or more and 6 × 10. −7 / ° C. or less is particularly preferable. Since the microstructure 1 has such a low linear expansion coefficient, the microstructure 1 has extremely high shape stability against heat, so that the shape of the minute space 4 can be maintained even with a temperature change.

以上説明したように、当該微細構造体1は、微細空間4を区画する隔壁3を極めて薄くしているため、バイオチップをはじめとしたマイクロリアクタ等として用いる際に、このリアクタ自体の更なる小型化、又はリアクタに対して微細空間の占める割合を高めることができる。また、微細構造体1は基材としてガラス焼結体が用いられているため、耐薬品性、耐熱性及び熱に対する形状安定性が高い。従って、微細構造体1は、微細空間4における物質の分離・濃縮、化学反応、分析等を行うバイオチップをはじめとしたマイクロリアクタ等のさらなる小型化、高効率化を可能とする。また、微細構造体1は、ミクロンオーダーの保存容器、流路等としても用いることができる。   As described above, since the microstructure 1 has the partition wall 3 that partitions the minute space 4 extremely thin, when the micro structure 1 is used as a microreactor including a biochip, the reactor itself is further miniaturized. Alternatively, the proportion of the fine space with respect to the reactor can be increased. Moreover, since the sintered compact is used for the fine structure 1 as a base material, chemical resistance, heat resistance, and shape stability against heat are high. Therefore, the fine structure 1 enables further miniaturization and high efficiency of a microreactor including a biochip for performing separation / concentration, chemical reaction, analysis and the like of substances in the fine space 4. The fine structure 1 can also be used as a micron order storage container, flow path, or the like.

〔微細構造体の製造方法〕
次に、当該微細構造体の製造方法について説明する。当該微細構造体1の製造方法は、
(1)上面に複数の線溝を有する柱状の微細構造体成形用型を用い、この微細構造体成形用型の上面側に硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込む工程、
(2)上記硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させ硬化物を得る工程、
(3)上記硬化物を離型する工程、及び
(4)上記硬化物を焼成する工程
を有する。以下、各工程について説明する。
[Method for producing fine structure]
Next, a method for manufacturing the microstructure will be described. The manufacturing method of the microstructure 1 is as follows:
(1) A step of pouring a curable silicone resin composition into the upper surface side of the microstructure forming mold using a columnar microstructure forming mold having a plurality of linear grooves on the upper surface;
(2) A step of curing the curable silicone resin composition to obtain a cured product,
(3) a step of releasing the cured product, and (4) a step of firing the cured product. Hereinafter, each step will be described.

(1)上面に複数の線溝を有する柱状の微細構造体成形用型を用い、この微細構造体成形用型の上面側にガラス粒子を含有する硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込む工程
上記(1)の工程で用いられる型としては、図2の微細構造体成形用型11を好適に用いることができる。この微細構造体成形用型11は、四角柱形状を有し、上面に格子状に設けられる複数の線溝12を備えている。
(1) A step of pouring a curable silicone resin composition containing glass particles into the upper surface side of this microstructure forming mold using a columnar microstructure forming mold having a plurality of linear grooves on the upper surface (1 As the mold used in the step (2), the microstructure forming mold 11 shown in FIG. 2 can be suitably used. The microstructure forming mold 11 has a quadrangular prism shape and includes a plurality of linear grooves 12 provided on the upper surface in a lattice shape.

複数の線溝12は、四角形状の上面の一辺と垂直又は平行に設けられている。また、これらの線溝12は、それぞれの両端が型11の側面に開口している。この型11によればこのように線溝12が設けられているので、後述するように、硬化したシリコーン樹脂組成物の離型性に優れている。   The plurality of line grooves 12 are provided perpendicularly or parallel to one side of the rectangular upper surface. In addition, each end of each of these linear grooves 12 is open on the side surface of the mold 11. According to this mold 11, since the line groove 12 is provided in this way, the mold release property of the cured silicone resin composition is excellent as will be described later.

これらの線溝12のサイズや間隔等が、微細構造体の隔壁のサイズや間隔等を決定することとなる。すなわち、線溝12の深さ(d)が隔壁3の高さ(微細領域4の深さ(D))とほぼ等しくなり、線溝12の幅(t)が隔壁3の厚さ(T)とほぼ等しくなり、線溝12の間隔(w)が隔壁3の間隔(W)とほぼ等しくなる。従って、この線溝12のサイズ及び間隔は所望する微細構造体の隔壁3のサイズ及び間隔等に応じて決定される。   The size, interval, and the like of these line grooves 12 determine the size, interval, and the like of the partition walls of the fine structure. That is, the depth (d) of the line groove 12 is substantially equal to the height of the partition wall 3 (depth (D) of the fine region 4), and the width (t) of the line groove 12 is the thickness (T) of the partition wall 3. And the interval (w) between the line grooves 12 is almost equal to the interval (W) between the partition walls 3. Therefore, the size and interval of the line grooves 12 are determined according to the desired size and interval of the partition walls 3 of the microstructure.

線溝12の深さ(d)としては、400μm以上3000μm以下が好ましく、600μm以上1200μm以下がさらに好ましい。線溝12の幅(t)としては、20μm以上350μm以下が好ましく、30μm以上150μm以下がさらに好ましく、40μm以上120μm以下が特に好ましい。線溝12の幅(t)に対する深さ比(d/t)としては、2以上25以下が好ましく、4以上20以下がより好ましく、6以上18以下がさらに好ましく、10以上16以下が特に好ましい。当該製造方法によれば、このように線溝12の深さ(d)を幅(t)に対して大きくした型を用いた場合においても、樹脂の成形及び離型が可能であり、微細構造体を得ることができる。   The depth (d) of the line groove 12 is preferably 400 μm or more and 3000 μm or less, and more preferably 600 μm or more and 1200 μm or less. The width (t) of the line groove 12 is preferably 20 μm or more and 350 μm or less, more preferably 30 μm or more and 150 μm or less, and particularly preferably 40 μm or more and 120 μm or less. The depth ratio (d / t) to the width (t) of the wire groove 12 is preferably 2 or more and 25 or less, more preferably 4 or more and 20 or less, further preferably 6 or more and 18 or less, and particularly preferably 10 or more and 16 or less. . According to the manufacturing method, even when a mold in which the depth (d) of the wire groove 12 is larger than the width (t) is used, the resin can be molded and released, and the fine structure can be obtained. You can get a body.

線溝12間の間隔(w)としては、50μm以上200μm以下が好ましく、70μm以上160μm以下がさらに好ましい。また、線溝12の縦及び横の本数としては、20本以上1000本以下が好ましい。縦横複数の線溝12によって形成される格子状形状の領域全体の一辺の長さとしては、3mm以上500mm以下が好ましい。当該製造方法によれば、このように線溝12の本数を増やし、格子状部分を広くした型を用いた場合においても、樹脂の成形及び離型が可能であるため、微細空間を多く備える微細構造体を得ることができる。   The interval (w) between the line grooves 12 is preferably 50 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 70 μm or more and 160 μm or less. Further, the number of the vertical and horizontal lines 12 is preferably 20 or more and 1000 or less. The length of one side of the entire lattice-shaped region formed by the plurality of vertical and horizontal line grooves 12 is preferably 3 mm or more and 500 mm or less. According to the manufacturing method, even when a mold having a large number of line grooves 12 and a wide lattice-like portion is used as described above, resin molding and mold release are possible. A structure can be obtained.

線溝12の形成方法としては、この微細な線溝12を成形することができる限り特に限定されず、レーザー加工、旋盤切削加工等の公知の方法を用いることができる。   The method of forming the wire groove 12 is not particularly limited as long as the fine wire groove 12 can be formed, and a known method such as laser processing or lathe cutting can be used.

当該型11の材質としては、このような微細な線溝12を設けることが可能でかつ、一定の強度を有するものであれば特に限定されないが、耐食性の点から鋼が好ましく、ステンレス鋼がさらに好ましい。また、当該型11の材質の表面硬さ(HRC)としては、耐久性などの点から、30以上が好ましく、35以上がさらに好ましく、50以上が特に好ましい。また、この上限としては、加工性の点からは、60が好ましい。当該型11の材質としては、具体的には日立金属株式会社製のプラスチック成形用高耐食高硬度金型鋼「ASL407」等を挙げることができる。   The material of the mold 11 is not particularly limited as long as such fine wire grooves 12 can be provided and has a certain strength. However, steel is preferable from the viewpoint of corrosion resistance, and stainless steel is more preferable. preferable. Further, the surface hardness (HRC) of the material of the mold 11 is preferably 30 or more, more preferably 35 or more, and particularly preferably 50 or more from the viewpoint of durability. The upper limit is preferably 60 from the viewpoint of workability. Specific examples of the material of the mold 11 include a high corrosion resistance and high hardness mold steel for plastic molding “ASL407” manufactured by Hitachi Metals, Ltd.

(1)の工程で用いられる硬化性シリコーン樹脂組成物は、ガラス粒子を含有し、微細な成形が可能なものであれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。   The curable silicone resin composition used in the step (1) is not particularly limited as long as it contains glass particles and can be finely molded, and a known one can be used.

この硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度としては、1000mPa・s以上20000mPa・s以下が好ましく、3000mPa・s以上10000mPa・s以下がさらに好ましい。硬化性シリコーン樹脂組成物が、上記範囲の粘度を有することで、微細な線溝12に組成物が好適に流れ込むため、線溝12の形状を転写することができ、薄い隔壁を備える当該微細構造体を得ることができる。   The viscosity of the curable silicone resin composition is preferably 1000 mPa · s or more and 20000 mPa · s or less, and more preferably 3000 mPa · s or more and 10,000 mPa · s or less. When the curable silicone resin composition has a viscosity in the above range, the composition suitably flows into the fine line groove 12, so that the shape of the line groove 12 can be transferred, and the microstructure having a thin partition is provided. You can get a body.

この硬化性シリコーン樹脂組成物の型11表面に対する表面接触角としては、20以上50以下が好ましく、25以上40以下がさらに好ましい。硬化性シリコーン樹脂組成物が、型11表面に対して、上記範囲の表面接触角を有することで、高いぬれ性を備え、微細な線溝12に組成物が好適に流れ込むため、線溝12の形状を転写することができ、薄い隔壁を備える当該微細構造体を得ることができる。なお、前記の表面接触角は、協和界面化学株式会社製の接触角計DM−700を用い、硬化性シリコーン樹脂組成物の液滴約2.0μlを金型(ASL−400)に垂らし、滴下後30秒後の液滴の状態を画像処理にて測定した角度である。   The surface contact angle of the curable silicone resin composition with respect to the surface of the mold 11 is preferably 20 or more and 50 or less, and more preferably 25 or more and 40 or less. Since the curable silicone resin composition has a surface contact angle in the above range with respect to the surface of the mold 11, it has high wettability, and the composition suitably flows into the fine line grooves 12. The shape can be transferred, and the microstructure including a thin partition wall can be obtained. The surface contact angle was dropped by using a contact angle meter DM-700 manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. and dropping about 2.0 μl of a curable silicone resin composition droplet onto a mold (ASL-400). This is an angle obtained by measuring the state of the liquid droplet after 30 seconds by image processing.

この硬化性シリコーン樹脂組成物としては、例えば、(A)オルガノポリシロキサン、(B)硬化剤、(C)ガラス粒子及び必要に応じてその他の添加物を含有するものを挙げることができる。   Examples of the curable silicone resin composition include (A) an organopolysiloxane, (B) a curing agent, (C) glass particles, and other additives as required.

(A)オルガノポリシロキサンは、主剤となるものである。このオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合している基としては、置換又は非置換の一価炭化水素基、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。置換又は非置換の一価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、オクタデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−クロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基等が挙げられ、これらの中でも、メチル基、フェニル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基が好ましく、メチル基、フェニル基が特に好ましい。   (A) Organopolysiloxane is the main agent. Examples of the group bonded to the silicon atom of the organopolysiloxane include a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, a hydroxyl group, and an alkoxy group. Examples of the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, and octadecyl group. A cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group and a naphthyl group; an aralkyl group such as a benzyl group, a phenethyl group and a phenylpropyl group; Halogenated alkyl groups such as fluoropropyl group and 3-chloropropyl group; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, propenyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, etc., among these, methyl group, phenyl Group, 3,3,3-trifluoropropyl group is preferable, and methyl group and phenyl group are particularly preferable. .

このオルガノポリシロキサンの分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、分岐鎖状、一部分岐を有する直鎖状が挙げられ、流動性の点から、直鎖状又は一部分岐を有する直鎖状のものが好ましい。なお、このオルガノポリシロキサンの分子構造が直鎖状であり、ケイ素原子に結合している主な基がメチル基の場合、オルガノポリシロキサンは、ポリジメチルシロキサンとなる。このポリジメチルシロキサンは、優れた流動性を有し、微細な線溝12間に確実に流れ込むことができるため、好ましい。   The molecular structure of the organopolysiloxane is not limited, and examples thereof include a straight chain, a branched chain, and a partially branched linear chain. From the viewpoint of fluidity, a linear or partially branched linear chain is exemplified. Are preferred. When the molecular structure of the organopolysiloxane is linear and the main group bonded to the silicon atom is a methyl group, the organopolysiloxane is polydimethylsiloxane. This polydimethylsiloxane is preferable because it has excellent fluidity and can surely flow between the fine line grooves 12.

この硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化タイプとしては、特に限定されないが、ヒドロシリル化付加反応硬化型又は縮合反応硬化型のものが好ましい。   The curing type of the curable silicone resin composition is not particularly limited, but is preferably a hydrosilylation addition reaction curing type or a condensation reaction curing type.

硬化性シリコーン樹脂組成物がヒドロシリル化付加反応硬化型である場合、(A)オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に含有した上記アルケニル基を1分子中に2個以上、好ましくは3個以上有するオルガノポリシロキサンが好ましい。また、ケイ素原子に結合する上記アルケニル基としてはビニル基が好ましい。アルケニル基は、分子鎖末端及び/又は側鎖にあればよく、少なくとも1個のアルケニル基が分子鎖末端のケイ素原子、好ましくは分子鎖両末端のケイ素原子に結合しているとよい。この場合、アルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、上記アルキル基、アリール基が好ましい。   When the curable silicone resin composition is a hydrosilylation addition reaction curable type, (A) the organopolysiloxane is an organopolysiloxane having two or more, preferably three or more alkenyl groups contained in silicon atoms in one molecule. Siloxane is preferred. The alkenyl group bonded to the silicon atom is preferably a vinyl group. The alkenyl group may be at the molecular chain terminal and / or the side chain, and at least one alkenyl group may be bonded to the silicon atom at the molecular chain terminal, preferably the silicon atom at both molecular chain terminals. In this case, as the group bonded to the silicon atom other than the alkenyl group, the above alkyl group and aryl group are preferable.

このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体等が挙げられる。これらは1種単独でも2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of such organopolysiloxane include, for example, molecular chain both ends dimethylvinylsiloxy group-blocked polydimethylsiloxane, molecular chain both ends methyldivinylsiloxy group-blocked polydimethylsiloxane, molecular chain both ends dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane and methyl. Examples thereof include a phenylsiloxane copolymer, a trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer with both molecular chain terminals, and a dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer with both molecular chain terminals. These can be used alone or in combination of two or more.

硬化性シリコーン樹脂組成物が縮合反応硬化型である場合、(A)オルガノポリシロキサンは1分子中に少なくとも2個のシラノール基(即ち、ケイ素原子結合水酸基)及び/又はケイ素原子結合加水分解性基を、好ましくは分子鎖両末端に有するオルガノポリシロキサンであるとよい。   When the curable silicone resin composition is a condensation reaction curable type, (A) the organopolysiloxane has at least two silanol groups (that is, silicon atom-bonded hydroxyl groups) and / or silicon atom-bonded hydrolyzable groups in one molecule. Is preferably an organopolysiloxane having both ends of the molecular chain.

この加水分解性基としては、例えば、アセトキシ基、オクタノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシロキシ基;ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基等のケトオキシム基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基;メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、メトキシプロポキシ基等のアルコキシアルコキシ基;ビニロキシ基、イソプロペニルオキシ基、1−エチル−2−メチルビニルオキシ基等のアルケニルオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアミノ基;ジメチルアミノキシ基、ジエチルアミノキシ基等のアミノキシ基;N−メチルアセトアミド基、N−エチルアセトアミド基、N−メチルベンズアミド基等のアミド基等が挙げられる。   Examples of the hydrolyzable group include acyloxy groups such as acetoxy group, octanoyloxy group, and benzoyloxy group; ketoxime groups such as dimethyl ketoxime group, methylethyl ketoxime group, and diethyl ketoxime group; methoxy group, ethoxy group, Alkoxy groups such as propoxy group; alkoxyalkoxy groups such as methoxyethoxy group, ethoxyethoxy group and methoxypropoxy group; alkenyloxy groups such as vinyloxy group, isopropenyloxy group and 1-ethyl-2-methylvinyloxy group; dimethylamino Groups, diethylamino groups, butylamino groups, cyclohexylamino groups and other amino groups; dimethylaminoxy groups, diethylaminoxy groups and other aminoxy groups; N-methylacetamide groups, N-ethylacetamide groups, N-methylbenzamide groups, etc. Amide group and the like.

このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、分子鎖両末端シラノール基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメトキシシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端トリメトキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端メチルジメトキシシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端トリエトキシシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端2−トリメトキシシロキシエチル基封鎖ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。これらは1種単独でも2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of such organopolysiloxane include, for example, molecular chain both ends silanol-blocked polydimethylsiloxane, molecular chain both ends silanol-blocked dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, molecular chain both ends trimethoxysiloxy group-blocked polydimethylsiloxane. Siloxane, molecular chain both ends trimethoxysiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, molecular chain both ends methyldimethoxysiloxy group-blocked polydimethylsiloxane, molecular chain both ends triethoxysiloxy group-blocked polydimethylsiloxane, both molecular chains Examples include terminal 2-trimethoxysiloxyethyl group-blocked polydimethylsiloxane. These can be used alone or in combination of two or more.

(B)硬化剤は、上記(A)オルガノポリシロキサンの硬化タイプに応じて硬化させ得るものであれば、特に限定されず、シリコーン樹脂の硬化剤として周知のヒドロシリル化付加反応硬化型の硬化剤、縮合反応硬化型の硬化剤、有機過酸化物等が挙げられ、ヒドロシリル化付加反応硬化剤、縮合反応硬化剤が好ましい。   The (B) curing agent is not particularly limited as long as it can be cured according to the curing type of the above (A) organopolysiloxane, and is a hydrosilylation addition reaction curing type curing agent known as a curing agent for silicone resins. , Condensation reaction curing type curing agents, organic peroxides and the like, and hydrosilylation addition reaction curing agents and condensation reaction curing agents are preferred.

(B)硬化剤がヒドロシリル化付加反応硬化剤である場合、この(B)硬化剤は、1分子中にケイ素原子結合水素原子(即ち、SiH基)を平均2個以上、好ましくは3個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金系触媒とを含むものである。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、アルケニル基を有する(A)オルガノポリシロキサンに付加反応する架橋剤として機能するものである。   When (B) the curing agent is a hydrosilylation addition reaction curing agent, this (B) curing agent has an average of 2 or more, preferably 3 or more, silicon-bonded hydrogen atoms (that is, SiH groups) in one molecule. It contains an organohydrogenpolysiloxane and a platinum-based catalyst. This organohydrogenpolysiloxane functions as a crosslinking agent that undergoes an addition reaction with the (A) organopolysiloxane having an alkenyl group.

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、1,1,3,3,−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体が挙げられる。これらは1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the organohydrogenpolysiloxane include 1,1,3,3, -tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethyl at both molecular chains. Examples thereof include polysiloxanes, trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymers with both molecular chain ends, and dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymers with dimethylhydrogensiloxy group-capped dimethylsiloxanes. These can be used alone or in combination of two or more.

オルガノハイドロジェンポリシロキサンと共に用いられる白金系触媒は、組成物の硬化を促進するための触媒であり、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のオレフィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体、白金のカルボニル錯体等が挙げられる。   The platinum-based catalyst used together with the organohydrogenpolysiloxane is a catalyst for promoting the curing of the composition. For example, chloroplatinic acid, an alcohol solution of chloroplatinic acid, an olefin complex of platinum, an alkenylsiloxane complex of platinum, Examples include platinum carbonyl complexes.

(B)硬化剤が縮合反応硬化型の硬化剤である場合、この(B)硬化剤は、1分子中に少なくとも3個のケイ素原子結合加水分解性基を含有するシラン、又はその部分加水分解縮合物を挙げることができる。上記シランとしては、式:R SiX4−a(式中、Rは置換又は非置換の一価炭化水素基、Xは加水分解性基、aは0又は1である。)で表されるものが好ましい。上記Rとしては、メチル基、エチル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基;フェニル基等のアリール基が好ましい。上記Xとしては、上記加水分解性基として例示したものと同じものが挙げられ、例えば、アルコキシ基、アルケノキシ基、ケトオキシム基、アセトキシ基、アミノ基、アミノキシ基等が挙げられる。 When the (B) curing agent is a condensation reaction curing type curing agent, the (B) curing agent is a silane containing at least three silicon atom-bonded hydrolyzable groups in one molecule, or a partial hydrolysis thereof. Mention may be made of condensates. The silane is represented by the formula: R 1 a SiX 4-a (wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, X is a hydrolyzable group, and a is 0 or 1). Are preferred. R 1 is preferably an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group or a propenyl group; and an aryl group such as a phenyl group. Examples of X include the same as those exemplified as the hydrolyzable group, and examples thereof include an alkoxy group, an alkenoxy group, a ketoxime group, an acetoxy group, an amino group, and an aminoxy group.

このようなシラン又はその部分化水分解縮合物としては、例えば、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、エチルオルソシリケート等、及びこれらの部分化水分解縮合物が挙げられる。これらは1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of such silane or its partially hydrolyzed condensate include methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, ethyl orthosilicate, and the like, and partially hydrolyzed condensates thereof. These can be used alone or in combination of two or more.

(B)硬化剤が縮合反応硬化型の硬化剤である場合は、更に、任意成分として縮合反応用触媒を含有させてもよい。この縮合反応用触媒としては、例えば、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン酸エステル;ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトアセテート)チタン等の有機チタンキレート化合物;アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等の有機アルミニウム化合物;ジルコニウムテトラ(アセチルアセトナート)、ジルコニウムテトラブチレート等の有機ジルコニウム化合物;ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジ(2−エチルヘキサノエート)等の有機スズ化合物;ナフテン酸スズ、オレイン酸スズ、ブチル酸スズ、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛等の有機カルボン酸の金属塩;ヘキシルアミン、燐酸ドデシルアミン等のアミン化合物又はその塩;ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の4級アンモニウム塩;酢酸カリウム、硝酸リチウム等のアルカリ金属の塩;ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン;グアニジル基含有有機ケイ素化合物等が挙げられる。これらは1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。   (B) When the curing agent is a condensation reaction curing type curing agent, a condensation reaction catalyst may be further contained as an optional component. Examples of the condensation reaction catalyst include organic titanates such as tetrabutyl titanate and tetraisopropyl titanate; organic titanium chelates such as diisopropoxybis (ethylacetoacetate) titanium and diisopropoxybis (acetylacetoacetate) titanium. Compound: Organic aluminum compound such as aluminum tris (acetylacetonate), aluminum tris (ethylacetoacetate); Organic zirconium compound such as zirconium tetra (acetylacetonato), zirconium tetrabutyrate; dibutyltin dilaurate, dibutyltin di (2-ethyl) Organic tin compounds such as hexanoate); metal salts of organic carboxylic acids such as tin naphthenate, tin oleate, tin butyrate, cobalt naphthenate, zinc stearate; Amine compounds such as xylamine and dodecylamine phosphate or salts thereof; quaternary ammonium salts such as benzyltriethylammonium acetate; alkali metal salts such as potassium acetate and lithium nitrate; dialkylhydroxylamines such as dimethylhydroxylamine and diethylhydroxylamine; guanidyl Examples thereof include group-containing organosilicon compounds. These can be used singly or in combination of two or more.

(1)の工程で用いられる硬化性シリコーン樹脂組成物は、(A)オルガノポリシロキサン及び(B)硬化剤に加えて、その他の添加物として、ワックス、充填剤、難燃性付与剤、硬化促進剤、可塑剤、消泡剤等を含有してもよい。   In addition to (A) organopolysiloxane and (B) curing agent, the curable silicone resin composition used in the step (1) includes other additives such as wax, filler, flame retardant, and curing. You may contain a promoter, a plasticizer, an antifoamer, etc.

上記ワックスは、硬化性シリコーン樹脂組成物に含有されることにより、硬化した樹脂の型からの離型性を向上させることができる。このワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス;カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木蝋等の植物系ワックス;蜜蝋、鯨蝋等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス;シリコーン変性されたワックス(即ち、ケイ素原子結合1価有機基(側鎖置換基)として、例えばステアロキシ基等の炭素原子数10〜25程度のアシロキシ基、炭素原子数10〜20程度の長鎖アルキル基、ポリエステル基、スチリル基等の1種又は2種以上で変性された、ワックス様のオルガノポリシロキサン)等を挙げることができる。これらのワックスは、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   When the wax is contained in the curable silicone resin composition, the releasability from the mold of the cured resin can be improved. Examples of the wax include petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax; plant waxes such as carnauba wax, candelilla wax, rice wax, and wood wax; animal waxes such as beeswax and whale wax; montan wax, ozokerite, Mineral wax such as ceresin; silicone-modified wax (ie, silicon atom-bonded monovalent organic group (side chain substituent), for example, an acyloxy group having about 10 to 25 carbon atoms such as stearoxy group, carbon number 10 And wax-like organopolysiloxane modified with one or more of about 20 long-chain alkyl groups, polyester groups, styryl groups, and the like. These waxes can be used singly or in combination of two or more.

(C)ガラス粒子としては、上述した成分からなるもの等を適宜用いることができる。このガラス粒子の、組成物全体に対する含有率としては、20質量%以上90%質量以下が好ましい。ガラス粒子を上記範囲の含有率とすることで、微細な線溝12の形状を高い精度で転写でき、一方向の長さの厚みに対する比が高い隔壁を形成することができる。   (C) As glass particles, those composed of the above-described components can be used as appropriate. As a content rate with respect to the whole composition of this glass particle, 20 mass% or more and 90% mass or less are preferable. By setting the glass particle content in the above range, the shape of the fine wire groove 12 can be transferred with high accuracy, and a partition wall having a high ratio of the length in one direction to the thickness can be formed.

(C)ガラス粒子の平均粒子径としては、1μm以上15μm以下が好ましく、3μm以上10μm以下がさらに好ましい。ガラス粒子の平均粒子径が1μm未満であると、好適な多孔質が形成されないおそれがある。逆に、この平均粒子径が15μmを超えると、微細な線溝12間にガラス粒子が入り込みにくくなり、隔壁が均一に形成されないおそれがある。   (C) The average particle diameter of the glass particles is preferably 1 μm or more and 15 μm or less, more preferably 3 μm or more and 10 μm or less. If the average particle diameter of the glass particles is less than 1 μm, a suitable porous material may not be formed. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 15 μm, it becomes difficult for the glass particles to enter between the fine line grooves 12, and the partition walls may not be formed uniformly.

また、ガラス粒子として、平均粒子径の異なる二種以上を組み合わせて用いてもよい。このような複数のガラス粒子を用いることで、ガラス焼結体を容易かつ確実に多孔質としやすくなる。   Further, two or more kinds having different average particle diameters may be used in combination as glass particles. By using such a plurality of glass particles, the glass sintered body can be easily and reliably made porous.

(C)ガラス粒子の軟化点としては、350℃以上700℃以下が好ましく、400℃以上620℃以下がさらに好ましい。ガラス粒子の軟化点が350℃未満であると、得られた微細構造体の耐熱性が低下し、微細空間の形状が変形する等のおそれがある。逆にガラス粒子の軟化点が700℃を超えると、高い焼成温度が必要となり、生産性が低下するおそれがある。   (C) The softening point of the glass particles is preferably 350 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, and more preferably 400 ° C. or higher and 620 ° C. or lower. When the softening point of the glass particles is less than 350 ° C., the heat resistance of the obtained fine structure is lowered, and the shape of the fine space may be deformed. On the other hand, when the softening point of the glass particles exceeds 700 ° C., a high firing temperature is required, and productivity may be reduced.

この硬化性樹脂組成物には、更にその他の微細粒子を含有させることができる。なお、微細構造体が微細粒子を含有する場合は、このように(1)の工程において硬化性シリコーン樹脂組成物に微細粒子を含有させること以外に、微細粒子を直接線溝12に入れ込んだ後、別途硬化性樹脂組成物を型11上面側に流し込んでもよい。   The curable resin composition may further contain other fine particles. In addition, when the fine structure contains fine particles, the fine particles were directly put into the line grooves 12 in addition to the fine particles contained in the curable silicone resin composition in the step (1). Thereafter, a separate curable resin composition may be poured into the upper surface side of the mold 11.

この硬化性樹脂組成物は、(C)ガラス粒子、及び磁性粒子等その他の微細粒子を含有することで、硬化性樹脂組成物が硬化した際、硬化した樹脂と型11との密着性を低下させることができる。つまり、これらの粒子が、線溝12を含めた型11の上面に接触することで、樹脂と型11との接触面積が減り、摩擦抵抗が下がるため、離型性が向上することとなる。   This curable resin composition contains (C) other fine particles such as glass particles and magnetic particles, thereby reducing the adhesion between the cured resin and the mold 11 when the curable resin composition is cured. Can be made. That is, when these particles come into contact with the upper surface of the mold 11 including the wire groove 12, the contact area between the resin and the mold 11 is reduced and the frictional resistance is lowered, so that the releasability is improved.

この型11の上面側に硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込む際には、この樹脂組成物が型11の側面に流れ落ちないように、上面の四方を耐熱フィルム等で囲った後に行うとよい。このように上面を耐熱フィルム等で囲って組成物を流し込むことで、樹脂組成物が側面に流れ落ちるのを防止し、上面に厚く樹脂組成物を積層させることができる。また、このように樹脂組成物を上面に厚く積層すると、硬化後、この硬化物の離型を容易に行うことができるなど、作業性が向上する。   When the curable silicone resin composition is poured into the upper surface side of the mold 11, it is preferable that the upper surface is surrounded by a heat-resistant film or the like so that the resin composition does not flow down to the side surface of the mold 11. Thus, by pouring the composition with the upper surface surrounded by a heat resistant film or the like, the resin composition can be prevented from flowing down to the side surface, and the resin composition can be thickly laminated on the upper surface. Moreover, when the resin composition is laminated thickly on the upper surface in this way, workability is improved, for example, the cured product can be easily released after curing.

なお、型11の上面側に硬化性シリコーン樹脂組成物を薄く流し込んだ後に、他の硬化性樹脂組成物をその上側に流し込んでもよい。この他の樹脂組成物としては、硬化性を有し、かつ最初に流し込んだ硬化性樹脂組成物と一体となって硬化することができれば特に限定されず、汎用性のある硬化性シリコーン樹脂組成物やその他の硬化性樹脂組成物でもよい。このように、他の樹脂組成物を用いて硬化物に厚みを付けることで、コストを抑えつつ、作業性を向上させることができる。   In addition, after pouring a thin curable silicone resin composition on the upper surface side of the mold 11, another curable resin composition may be poured on the upper side. The other resin composition is not particularly limited as long as it has curability and can be cured integrally with the first poured curable resin composition, and is a general-purpose curable silicone resin composition. Or other curable resin compositions. Thus, workability | operativity can be improved, suppressing cost, by attaching thickness to hardened | cured material using another resin composition.

また、型11の上面側に流し込んだ硬化性シリコーン樹脂組成物又は他の樹脂組成物には、硬化させた後に離型しやすいように、また、硬化により得られる硬化物の取扱性を向上させるために、ボルト等の保持部材を一部を露出させつつ埋め込んでもよい。なおこの保持部材は、型11の上面の面積等に応じ、一又は複数埋め込むことができる。   Further, the curable silicone resin composition or other resin composition poured into the upper surface side of the mold 11 is easy to release after being cured, and improves the handleability of a cured product obtained by curing. Therefore, a holding member such as a bolt may be embedded while exposing a part thereof. One or more holding members can be embedded depending on the area of the upper surface of the mold 11 or the like.

硬化性シリコーン組成物に微細粒子として磁性粒子を含有させた場合、又は、磁性粒子を線溝12に入れ込んだ後に硬化性シリコーン組成物を流し込んだ場合においては、組成物が線溝12に十分流れ込むまでしばらく静置した後、この型11及び硬化性シリコーン樹脂組成物に対して、型11の上面側に向かう方向又はその反対方向の磁場をかけるとよい。   When the magnetic particles are contained as fine particles in the curable silicone composition, or when the curable silicone composition is poured after the magnetic particles are put into the wire grooves 12, the composition is sufficient in the wire grooves 12. After leaving still for a while until it flows in, it is good to apply a magnetic field in the direction toward the upper surface of the mold 11 or in the opposite direction to the mold 11 and the curable silicone resin composition.

このように磁場をかけることで、磁性粒子が線溝12上を含む型11の上面側に移動することとなる。この磁性粒子が、線溝12表面を含む型11の上面に移動することで、樹脂組成物と線溝12等表面とが直接接触する部分を減少させることとなる。従って、このように磁場をかけることで、硬化したシリコーン樹脂を離型する際に、シリコーン樹脂と線溝12を含む型11の上面との密着性が低減し、摩擦抵抗が低下することで、離型しやすくなる。   By applying the magnetic field in this way, the magnetic particles move to the upper surface side of the mold 11 including the linear grooves 12. When the magnetic particles move to the upper surface of the mold 11 including the surface of the wire groove 12, the portion where the resin composition and the surface of the wire groove 12 etc. are in direct contact with each other is reduced. Therefore, by applying the magnetic field in this way, when releasing the cured silicone resin, the adhesion between the silicone resin and the upper surface of the mold 11 including the wire groove 12 is reduced, and the frictional resistance is reduced. Easy to release.

この磁場をかける手段としては、特に限定されず、例えば、型11の下面側に磁石を近接させること等が挙げられる。   The means for applying the magnetic field is not particularly limited, and examples thereof include bringing a magnet close to the lower surface side of the mold 11.

(2)硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させ硬化物を得る工程
型11の上面側に硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込んだ後、この硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させる。なお、この樹脂組成物を流し込んだ後、型11の上面の線溝12に組成物が十分流れ込むまで、しばらく静置するとよい。この静置する時間は用いる硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度等によって適宜設定されるが、例えば、6時間から48時間程度である。
(2) Step of curing the curable silicone resin composition to obtain a cured product After pouring the curable silicone resin composition onto the upper surface side of the mold 11, the curable silicone resin composition is cured. In addition, after pouring this resin composition, it is good to leave still for a while until the composition fully flows into the line groove 12 on the upper surface of the mold 11. The standing time is appropriately set depending on the viscosity of the curable silicone resin composition used, and is, for example, about 6 to 48 hours.

硬化性シリコーン樹脂組成物を型11の上面側に流し込み、しばらく静置した後にこの組成物を硬化させる。この硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させる方法としては、特に限定されず、硬化性シリコーン樹脂組成物の種類等に応じた熱付与等を適宜行うとよい。この硬化時間としては、特に限定されないが、熱付与の場合は、例えば、15分以上2時間以下程度である。   The curable silicone resin composition is poured into the upper surface side of the mold 11 and allowed to stand for a while, and then the composition is cured. The method for curing the curable silicone resin composition is not particularly limited, and heat application according to the type of the curable silicone resin composition may be appropriately performed. Although it does not specifically limit as this hardening time, In the case of heat provision, it is about 15 minutes or more and 2 hours or less, for example.

(3)硬化物を離型する工程
上記硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させ硬化物を得た後、この硬化物を離型する。この硬化物(硬化したシリコーン樹脂)を離型する際には、型11上面の一辺側から型11と硬化物との間を少しずつ押し広げるように離型させるとよい。この型11には、線溝12の両端が側面に開口しているように形成されているため、このように一辺側から離型させることで、硬化したシリコーン樹脂と型11との間に線溝12の一端から隙間を生じさせることができ、この密接した両者を引き離していくことができる。
(3) Step of releasing the cured product After curing the curable silicone resin composition to obtain a cured product, the cured product is released. When releasing the cured product (cured silicone resin), it is preferable to release the mold 11 so that the space between the mold 11 and the cured product is gradually expanded from one side of the upper surface of the mold 11. Since the mold 11 is formed such that both ends of the wire groove 12 are open on the side surface, the mold 11 is separated from one side in this manner, so that a line is formed between the cured silicone resin and the mold 11. A gap can be generated from one end of the groove 12, and the two can be separated.

なお、このように一辺側から硬化物を離型する際には、線溝12と硬化物との間に、液体、特に界面活性剤水溶液を進入させながら行うとよい。この界面活性剤水溶液としては特に限定されず、市販の石鹸や洗剤等を用いればよい。このように、線溝12と硬化物との間に、界面活性剤水溶液等を進入させながら離型することで、この線溝12と硬化物との密着を弱め、摩擦抵抗を下げることで作業性が向上すると共に、隔壁の破断の発生等を防止することができる。   In addition, when releasing a hardened | cured material from one side in this way, it is good to carry out, making liquid, especially surfactant aqueous solution approach between the wire groove 12 and hardened | cured material. The surfactant aqueous solution is not particularly limited, and a commercially available soap or detergent may be used. In this way, by releasing the surfactant aqueous solution or the like between the wire groove 12 and the cured product, the adhesion between the wire groove 12 and the cured product is weakened, and the frictional resistance is lowered. As a result, the partition wall can be prevented from being broken.

また、工程(1)で型に流し込んだ硬化性シリコーン組成物等にボルト等の保持部材を埋め込んだ場合は、この保持部材を型11の上面に対して水平又は垂直方向に振動させる又は力を加えた後、あるいは振動又は力を加えつつ、保持部材を上方に引き上げることにより離型させることよい。このように保持部材を用いて離型させることで、線溝12と硬化物との密着を解離しつつ、離型させることができるため、作業性が向上すると共に隔壁の破断の発生等を防止することができる。   Further, when a holding member such as a bolt is embedded in the curable silicone composition or the like poured into the mold in the step (1), the holding member is vibrated horizontally or vertically with respect to the upper surface of the mold 11 or a force is applied. After the addition, or while applying vibration or force, the holding member may be lifted upward to release the mold. By releasing using the holding member in this manner, the mold can be released while dissociating the adhesion between the wire groove 12 and the cured product, thereby improving workability and preventing the occurrence of breakage of the partition walls. can do.

(4)上記硬化物を焼成する工程
このように型11から離型した硬化したシリコーン樹脂組成物(硬化物)から有機成分を消失させ、また、ガラス粒子を焼結させるために、この硬化物を焼成処理する。この焼成に先立って、硬化物の側壁及び隔壁となる部分以外を切り落としておくとよい。この他の部分を残したまま、焼成させると他の部分の収縮により、形状が大きく変形するおそれがある。
(4) Step of firing the cured product In order to eliminate organic components from the cured silicone resin composition (cured product) released from the mold 11 and to sinter the glass particles, the cured product is used. Is fired. Prior to this firing, it is preferable to cut off the portions other than the side walls and partition walls of the cured product. If it is fired while leaving this other part, the shape may be greatly deformed by shrinkage of the other part.

この焼成雰囲気は、樹脂組成物の組成等によって異なるが、空気、オゾン、窒素、水素などの雰囲気中で行うことができる。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉等を用いることができる。   The firing atmosphere varies depending on the composition of the resin composition, but can be performed in an atmosphere of air, ozone, nitrogen, hydrogen, or the like. As the firing furnace, a batch-type firing furnace, a belt-type continuous firing furnace, or the like can be used.

焼成処理条件としては、樹脂組成物の組成、特にガラス粒子の軟化点等によって異なるが、例えば、焼成温度としては300℃以上1400℃以下、焼成時間としては10分以上90分以下程度である。   The firing treatment conditions vary depending on the composition of the resin composition, particularly the softening point of the glass particles, but for example, the firing temperature is 300 ° C. to 1400 ° C., and the firing time is about 10 minutes to 90 minutes.

このような焼成工程を経て、微細構造体を得ることができる。なお、このようにガラス粒子を含有する硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化し、焼成して当該構造体を得ることで基材をガラス焼結体とし、このガラス焼結体をガラス粒子と主成分としてケイ素酸化物を含む結合材とから構成することができる。さらには、このような方法で、ガラス焼結体を多孔質とすることができる。また、当該製造方法によれば、このように型から成形して構造体を得ることで、大量生産を可能とすることができる。   Through such a firing step, a fine structure can be obtained. The curable silicone resin composition containing glass particles is cured and baked to obtain the structure, whereby the base material is a glass sintered body. The glass sintered body is composed of the glass particles and the main component. And a binder containing silicon oxide. Furthermore, the glass sintered body can be made porous by such a method. Moreover, according to the manufacturing method, mass production can be made possible by obtaining a structure by molding from a mold in this way.

なお、本発明の微細構造体は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、当該微細構造体が、四囲する4枚の側壁及びこの4枚の側壁内に格子状に形成される隔壁に加えて、これらによって区画される微細空間の一方の端部を封止するように設けられる底板を備えていてもよい。このような底板を備える微細構造体であれば、この底板によって微細空間内の溶液等が流れ出ることを防ぐことができ、各種のマイクロリアクタ等としての利用性が向上する。また、底板部分に所定形状を設けることで、保持部分とすることもでき微細な構造体の取扱性が向上する。また、このような微細構造体は微小な試料を保存する容器としても利用することができる。なお、この微細空間の一方の端部を封止する底板はガラス焼結体製であっても他の材質から形成されていてもよい。   Note that the microstructure of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the microstructure has four side walls that are surrounded by four walls and partition walls that are formed in a lattice shape in the four side walls. In addition, you may provide the baseplate provided so that one edge part of the fine space divided by these may be sealed. If it is a fine structure provided with such a bottom plate, it can prevent that the solution etc. in micro space flow out by this bottom plate, and the usability as various microreactors etc. improves. Further, by providing a predetermined shape in the bottom plate portion, it can be used as a holding portion, and the handleability of a fine structure is improved. Further, such a fine structure can be used as a container for storing a minute sample. In addition, the bottom plate which seals one edge part of this fine space may be made from a glass sintered compact, or may be formed from another material.

また、当該微細構造体において各隔壁が微細空間の間を完全に遮っていなくてもよい。このような微細構造体とすることで、例えば、微細空間の間の溶液の移動が可能となり、複数の反応工程を経るマイクロリアクタとして利用することもできる。   Further, in the microstructure, each partition may not completely block between minute spaces. By using such a fine structure, for example, a solution can be moved between fine spaces, and can be used as a microreactor that undergoes a plurality of reaction steps.

さらには、当該微細構造体の複数の微細空間が格子状パターンに配設されていなくてもよい。また、微細空間の深さ方向に垂直な面における断面形状は、正方形、長方形、その他多角形、円、楕円等いずれの形でもよい。当該微細構造体は、様々な微細空間を配設することで、各種用途のマイクロリアクタ、又はミクロンサイズの保存容器や、流路としても用いることができる。   Furthermore, a plurality of fine spaces of the fine structure may not be arranged in a lattice pattern. Further, the cross-sectional shape in the plane perpendicular to the depth direction of the fine space may be any shape such as a square, a rectangle, other polygons, a circle, an ellipse, or the like. The microstructure can be used as a microreactor for various uses, a micron-sized storage container, or a flow path by disposing various fine spaces.

また、当該微細構造体の製造方法においては、硬化物を離型した後に焼成せずに、型と共に焼成した後に、硬化物を型から離型してもよい。このように、焼成後に離型することで、焼結による硬化物の収縮を利用し、硬化物と型との間の密着性を低下させ、離型しやすくなる場合もある。   Moreover, in the manufacturing method of the said fine structure, you may release a hardened | cured material from a type | mold after baking with a type | mold, without baking after releasing a hardened | cured material. Thus, by releasing after firing, the shrinkage of the cured product due to sintering may be used to reduce the adhesion between the cured product and the mold, which may facilitate release.

以下、実施例に基づいて本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example.

型としては、縦20mm×横20mm×高さ20mmの立方体状の高耐食高硬度金型鋼(ASL407)に研削にて格子状の線溝を施したものを用いた。この線溝の幅は63μm、深さは800μm、線溝間の間隔は137μm、縦及び横方向の線溝の数は各25本とした。このように設けた格子状部分の一辺の長さは5mmとなった。   As the mold, a cube-shaped high corrosion-resistant high-hardness mold steel (ASL407) having a length of 20 mm, a width of 20 mm, and a height of 20 mm was used. The width of the line groove was 63 μm, the depth was 800 μm, the distance between the line grooves was 137 μm, and the number of line grooves in the vertical and horizontal directions was 25 each. The length of one side of the lattice portion thus provided was 5 mm.

硬化性シリコーン樹脂組成物としては、信越化学工業株式会社製の2液硬化型の高精細転写用印象材(主剤:SIM−260、硬化剤:CAT−260)を使用した。なお、この高精細転写用印象材は、付加反応硬化型タイプであり、硬化剤において白金系触媒を含むものであり、粘度は7000mP・sのものである。また、この高精細転写用印象材の型に対する表面接触角は32°であった。   As the curable silicone resin composition, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., two-component curable impression material for high-definition transfer (main agent: SIM-260, curing agent: CAT-260) was used. The impression material for high-definition transfer is of an addition reaction curable type, contains a platinum-based catalyst in the curing agent, and has a viscosity of 7000 mP · s. The surface contact angle with respect to the mold of this high-definition transfer impression material was 32 °.

まず、硬化シリコーン樹脂組成物として、主剤のSIM−260(2ml、2060mg)と硬化剤CAT−260(0.2ml、206mg)を均一になるまでよく混ぜ合わせ、次にZnO−B−SiO系のガラス粒子750mgを加え、均一になるまで混ぜ合わせた。その後、予め上記型の上面の周りを囲うように耐熱フィルム(ポリイミドフィルム)をプール状になるように張り合わせ、プール状としたこの型の上面に上記硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込んだ。 First, as a cured silicone resin composition, the main component SIM-260 (2 ml, 2060 mg) and the curing agent CAT-260 (0.2 ml, 206 mg) are mixed well until uniform, and then ZnO—B 2 O 3 −. 750 mg of SiO 2 -based glass particles were added and mixed until uniform. Thereafter, a heat-resistant film (polyimide film) was laminated in advance so as to surround the upper surface of the mold, and the curable silicone resin composition was poured into the upper surface of the mold formed into a pool.

硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込んだ後、室温で24時間静置した。その後、150℃の乾燥機で30分間加熱し、硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させた。シリコーン樹脂の硬化後、ポリイミドフィルムを取り除き、型と硬化した樹脂との隙間に石鹸水を練りこむように進入させながら徐々に剥離し、硬化したシリコーン樹脂(硬化物)を離型した。   After pouring the curable silicone resin composition, it was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Then, it heated for 30 minutes with 150 degreeC drying machine, and hardened the curable silicone resin composition. After the silicone resin was cured, the polyimide film was removed, and the film was gradually peeled off while allowing soapy water to penetrate into the gap between the mold and the cured resin, and the cured silicone resin (cured product) was released.

離型した硬化物は、格子状の部分(線溝が交わる部分)以外を切り取った。この格子状の部分のみとした硬化物を焼成炉にて590℃、15分間焼成させることにより、微細構造体(マイクロアレイ)を得た。この得られた微細構造体の顕微鏡写真を図3に示す。   The cured product released from the mold was cut out except for the lattice-like portion (the portion where the line grooves intersect). The cured product having only the lattice portion was baked at 590 ° C. for 15 minutes in a baking furnace to obtain a fine structure (microarray). A photomicrograph of the resulting microstructure is shown in FIG.

この得られた微細構造体のサイズは、隔壁の平均厚さが約50μm、隔壁及び側壁の高さ(微細空間の深さ)が約750μm、アスペクト比(微細空間の深さの隔壁の平均厚さに対する比)が15、微細空間の一辺が約100μm、側壁の長さが縦横約4mmであった。   As for the size of the obtained fine structure, the average thickness of the partition wall is about 50 μm, the height of the partition wall and the side wall (depth of the fine space) is about 750 μm, and the aspect ratio (average thickness of the partition wall having the depth of the fine space) 15), one side of the fine space was about 100 μm, and the length of the side wall was about 4 mm in length and width.

本発明の微細構造体は、微細空間を密に配設しているため、バイオチップを始めとした各種のマイクロリアクタとして用いることができる。具体的には、当該微細構造体はこのような微細形状を有することでマイクロリアクタとして分析時間の短縮、小サンプル化、並列処理を可能とし、例えば医療分野においては、病院の臨床検査、ベッドサイド、手術室等で使用されるバイオチップとして使用することができる。また、当該微細構造体は、遺伝子解析用途としてのバイオチップとして使用することもできる。   Since the fine structure of the present invention has a fine space densely arranged, it can be used as various microreactors including a biochip. Specifically, the microstructure has such a fine shape, thereby enabling a reduction in analysis time, a small sample size, and parallel processing as a microreactor. For example, in the medical field, hospital clinical examinations, bedsides, It can be used as a biochip used in an operating room or the like. In addition, the microstructure can be used as a biochip for gene analysis.

また、当該微細構造体は、コンビナトリアルケミストリー分野に用いることで、反応器や流路の微細化によって、合成・分析に要する時間を短縮化させることができ、加えて薬品や廃液量の大幅な低減も達成される。   In addition, when the microstructure is used in the combinatorial chemistry field, the time required for synthesis and analysis can be shortened by miniaturizing the reactor and flow path, and in addition, the amount of chemicals and waste liquid can be greatly reduced. Is also achieved.

加えて、当該微細構造体は、精密でかつ大量生産を可能とすることから、創薬開発におけるスクリーニング用途、化学品の合成・分析、工業生産用途など、産業上大量に使用されうる用途において特に効果的に用いることができる。   In addition, since the microstructure can be precisely and mass-produced, it is particularly useful in applications that can be used in large quantities in industry such as screening applications in drug discovery development, chemical synthesis / analysis, industrial production applications, etc. It can be used effectively.

1 微細構造体
2 側壁
3 隔壁
4 微細空間
11 微細構造体成形用型
12 線溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fine structure 2 Side wall 3 Partition 4 Fine space 11 Fine structure shaping | molding die 12 Wire groove

Claims (10)

一方の面に開口する一又は複数の筒状の微細空間を有する微細構造体であって、
上記一又は複数の微細空間を区画する隔壁の平均厚さ(T)が20μm以上350μm以下であり、
基材としてガラス焼結体が用いられていることを特徴とする微細構造体。
A microstructure having one or more cylindrical fine spaces that open on one surface,
The average thickness (T) of the partition walls defining the one or more fine spaces is 20 μm or more and 350 μm or less,
A fine structure characterized in that a glass sintered body is used as a substrate.
上記一又は複数の微細空間の深さ(D)の隔壁の平均厚さ(T)に対するアスペクト比(D/T)が2以上25以下である請求項1に記載の微細構造体。   2. The microstructure according to claim 1, wherein an aspect ratio (D / T) of the depth (D) of the one or more fine spaces to an average thickness (T) of the partition walls is 2 or more and 25 or less. 上記ガラス焼結体が、ガラス粒子とそのバインダーとしてのシリコーン樹脂とを含む組成物の焼成により形成されている請求項1又は請求項2に記載の微細構造体。   The microstructure according to claim 1 or 2, wherein the glass sintered body is formed by firing a composition containing glass particles and a silicone resin as a binder thereof. 上記ガラス焼結体が、ガラス粒子とガラス粒子間の結合材とからなり、
この結合材が主成分としてケイ素酸化物を含む請求項1、請求項2又は請求項3に記載の微細構造体。
The glass sintered body is composed of glass particles and a binder between the glass particles,
The microstructure according to claim 1, 2 or 3, wherein the binder contains silicon oxide as a main component.
上記ガラス焼結体が、多孔質である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の微細構造体。   The microstructure according to any one of claims 1 to 4, wherein the glass sintered body is porous. 線膨張係数が10−5/℃以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の微細構造体。 The microstructure according to any one of claims 1 to 5, wherein a linear expansion coefficient is 10-5 / ° C or less. 上記複数の微細空間が格子状パターンで配設されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の微細構造体。   The fine structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of fine spaces are arranged in a lattice pattern. 上記一又は複数の微細空間が他方の面に開口している請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の微細構造体。   The fine structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the one or more fine spaces are open on the other surface. バイオチップとして用いられる請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の微細構造体。   The microstructure according to any one of claims 1 to 8, which is used as a biochip. (1)上面に複数の線溝を有する柱状の微細構造体成形用型を用い、この微細構造体成形用型の上面側にガラス粒子を含有する硬化性シリコーン樹脂組成物を流し込む工程、
(2)上記硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させ硬化物を得る工程、
(3)上記硬化物を離型する工程、及び
(4)上記硬化物を焼成する工程
を有し、
上記線溝の幅が20μm以上350μm以下である微細構造体の製造方法。
(1) A step of pouring a curable silicone resin composition containing glass particles into the upper surface side of the microstructure forming mold using a columnar microstructure forming mold having a plurality of linear grooves on the upper surface;
(2) A step of curing the curable silicone resin composition to obtain a cured product,
(3) a step of releasing the cured product, and (4) a step of firing the cured product,
The manufacturing method of the microstructure whose width of the above-mentioned line slot is 20 micrometers or more and 350 micrometers or less.
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