JP2023171719A - Photosensitive resin laminate for micro flow channel devices - Google Patents

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秀典 永井
Shusuke Nagai
俊介 古谷
Shunsuke Furuya
雄三 小谷
Yuzo Kotani
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Abstract

To provide a photosensitive resin laminae for micro flow channel devices, which can be used to produce a micro flow channel device with superior capability to detect a target substance through fluorescence emission.SOLUTION: A photosensitive resin laminate for micro flow channel devices is provided, comprising a support film and a photosensitive resin composition layer. The photosensitive resin laminate for micro flow channel devices exhibits a transmittance of 80% or greater for either or both of 515 nm and 600 nm wavelength after being exposed, and an adhesion strength between the support film and the photosensitive resin composition layer of 3 to 100 gf/inch, inclusive.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin laminate for microchannel devices.

マイクロ流路デバイス(マイクロ流体デバイス、マイクロ流体チップ、μTAS(Micro Total Analysis Systems)、LOC(Lab on a Chip)、マイクロリアクター等とも称される。)は、マイクロ流体力学に基づいて微小電子機械デバイス(MEMS)技術等の微細加工技術を用いて形成された微小回路を備えるデバイスとして知られており、バイオテクノロジー研究、創薬、診断、検査、化学工学等、種々の用途で利用されつつある。特に、近年では、在宅ヘルスケア、遠隔医療、臨床現場即時検査(POCT)等におけるマイクロ流路デバイスの利用への関心が高まっている。 Microfluidic devices (also referred to as microfluidic devices, microfluidic chips, μTAS (Micro Total Analysis Systems), LOC (Lab on a Chip), microreactors, etc.) are microelectromechanical devices based on microfluidics. It is known as a device that includes a microcircuit formed using microfabrication technology such as (MEMS) technology, and is being used for various purposes such as biotechnology research, drug discovery, diagnosis, testing, and chemical engineering. In particular, in recent years, there has been increasing interest in the use of microchannel devices in home health care, telemedicine, on-the-spot clinical testing (POCT), and the like.

従来、マイクロ流路デバイスの製造方法は、射出成形、モールド成形及びガラスエッチングであったが、それらに代わり、フォトリソグラフィーにより流路用樹脂パターンを基材上に形成し、その後、蓋材(シール材)を接合する方法が提案されている(特許文献1~3)。 Conventionally, the manufacturing methods for microchannel devices have been injection molding, mold molding, and glass etching, but instead of these, a resin pattern for the channel is formed on the base material by photolithography, and then a lid material (sealer) is formed. A method of joining (materials) has been proposed (Patent Documents 1 to 3).

特許文献1には、(A)特定構造のビスフェノールA-ノボラックエポキシ樹脂と、(B)特定構造のエポキシ樹脂と、(C)1種又は複数のカチオン性光開始剤(光酸発生剤又はPAGとしても知られる)と、(D)1種又は複数の溶媒とを含む永久フォトレジスト組成物が、紫外線リソグラフィにより形成可能で、マイクロ流体部品等の製造にも有用であることが記載されている。 Patent Document 1 describes (A) a bisphenol A-novolac epoxy resin with a specific structure, (B) an epoxy resin with a specific structure, and (C) one or more cationic photoinitiators (photoacid generators or PAGs). Permanent photoresist compositions are described that can be formed by ultraviolet lithography and are also useful in the production of microfluidic components, etc., including (D) one or more solvents. .

特許文献2には、マイクロ流体チップ・パッケージ又は組立体の製造方法において、マイクロ流体構造体を含むブロックを基板上に形成すること、該ブロックを被覆するようにカバーフィルムを貼付すること、当該カバーフィルムとしてドライフィルムレジストが好ましいことが記載されている。
特許文献3には、支持体上に特定構成の感光性樹脂組成物から樹脂層を形成する工程、該樹脂層の一部を紫外線露光及び現像する工程、現像後の樹脂層の上に蓋材を載置して積層体を得る工程、及び得られた積層体を紫外線露光する工程、を有するマイクロ流体装置の製造方法によれば、リソ後のパターン化した樹脂層が十分な強度とタックを有することで、良好な流路等を有するマイクロ流体装置を製造できることが記載されている。
Patent Document 2 describes a method for manufacturing a microfluidic chip package or assembly, which includes forming a block including a microfluidic structure on a substrate, pasting a cover film to cover the block, and the steps of: It is stated that a dry film resist is preferred as the film.
Patent Document 3 describes a step of forming a resin layer from a photosensitive resin composition having a specific structure on a support, a step of exposing and developing a part of the resin layer, and a step of forming a lid material on the developed resin layer. According to the method for manufacturing a microfluidic device, which includes a step of placing a laminate to obtain a laminate, and a step of exposing the obtained laminate to ultraviolet light, the patterned resin layer after litho has sufficient strength and tack. It is described that by having this, a microfluidic device having a good flow path etc. can be manufactured.

特表2007-522531号公報Special Publication No. 2007-522531 特表2016-529116号公報Special table 2016-529116 publication 特開2017-119340号公報JP2017-119340A

マイクロ流路デバイスは、前述のような種々の用途において微量物質の分析、化学反応等に利用され、マイクロ流路には各用途に応じた流体(液体又は気体)が導入されることになる。マイクロ流路において流体と接する部材(例えば隔壁材及びシール材)の流体に対する耐性(例えば水系流体に対しては耐水性)が乏しく部材が流体によって膨潤したり、当該部材にクラック等の欠陥が存在すると、流体のマイクロ流路内での意図した流動が確保されず、場合によっては流体がマイクロ流路外に漏れ出してしまうため、分析、化学反応等の精度を損なう。支持フィルムと感光性樹脂組成物層とを有する感光性樹脂積層体(ドライフィルムレジスト又はドライフィルムフォトレジストとも呼ばれる。)を用いる場合には、感光性樹脂組成物の組成を変えることで部材の特性(耐水性、耐有機溶媒性、機械特性等)を容易に設計できるため、流体に対する耐性、及びクラック耐性を用途に応じて適切に制御して、分析、化学反応等を高精度で行うことができる。また、感光性樹脂積層体は、パターン露光可能であるため、金型等を必須とせずに(すなわち少ない設備コストで)寸法精度に優れる部材を形成できる。 Microchannel devices are used for analysis of trace substances, chemical reactions, etc. in various applications as described above, and fluids (liquids or gases) according to each application are introduced into the microchannels. Components that come into contact with fluids in microchannels (e.g., partition materials and sealing materials) have poor resistance to fluids (e.g., water resistance for aqueous fluids), causing the components to swell with the fluid, or have defects such as cracks in the components. In this case, the intended flow of the fluid within the microchannel is not ensured, and in some cases, the fluid leaks out of the microchannel, which impairs the accuracy of analysis, chemical reactions, and the like. When using a photosensitive resin laminate (also called dry film resist or dry film photoresist) having a support film and a photosensitive resin composition layer, the properties of the member can be changed by changing the composition of the photosensitive resin composition. (Water resistance, organic solvent resistance, mechanical properties, etc.) can be easily designed, so resistance to fluids and crack resistance can be appropriately controlled depending on the application, and analysis, chemical reactions, etc. can be performed with high precision. can. In addition, since the photosensitive resin laminate can be pattern-exposed, it is possible to form a member with excellent dimensional accuracy without requiring a mold or the like (that is, with less equipment cost).

マイクロ流路デバイスを用いた分析、化学反応等では、特定の波長の光を照射し標的物質からの発光シグナルによって当該標的物質の存在を検出することが多い。このような蛍光検出には、例えば、フルオレセイン系化合物を用いて、励起波長約490nm、発光波長約515nmを検出することが多い。また、励起波長510~560nm、検出波長590nm以上の蛍光顕微鏡を用いることもある。感光性樹脂積層体を用いて形成される部材は、流体に対する耐性、クラック耐性、及び寸法精度の点で優れるが、特定の波長の光の照射で発光し、標的物質の所望の蛍光検出を妨げるという問題があった。 In analyzes, chemical reactions, and the like using microchannel devices, the presence of a target substance is often detected by emitting a light emission signal from the target substance by irradiating light with a specific wavelength. For such fluorescence detection, for example, a fluorescein compound is often used to detect an excitation wavelength of about 490 nm and an emission wavelength of about 515 nm. Further, a fluorescence microscope with an excitation wavelength of 510 to 560 nm and a detection wavelength of 590 nm or more may be used. Members formed using photosensitive resin laminates have excellent resistance to fluids, crack resistance, and dimensional accuracy, but they emit light when irradiated with light of a specific wavelength, which hinders the desired fluorescence detection of target substances. There was a problem.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、標的物質の蛍光発光による検出性に優れる、マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a photosensitive resin laminate for a microchannel device that has excellent detectability of a target substance by fluorescence emission.

本開示は、以下の態様を包含する。
[1] 支持フィルムと感光性樹脂組成物層とで構成されたマイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体であって、
前記マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体が露光後に波長515nm及び600nmのいずれか一方又は両方における透過率80%以上を有し、
前記支持フィルムと前記感光性樹脂組成物層との密着強度が、3gf/inch以上、100gf/inch以下である、
マイクロ流路用感光性樹脂積層体。
[2] 直描式露光用である、上記態様1に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
[3] 前記感光性樹脂組成物層は、無機性値(I)と有機性値(O)との比(I/O)が1.0以下である感光性樹脂組成物で構成されている、上記態様1又は2に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
[4] 前記感光性樹脂組成物層は、露光後に弾性率2GPa以下及び破断伸度30%以上を有する、上記態様1~3のいずれかに記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
[5] 前記感光性樹脂組成物層の膜厚が、100μm以上である、上記態様1~4のいずれかに記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
[6] 前記感光性樹脂組成物層の膜厚において、30℃、1質量% Na2CO3水溶液による25μm当たりの現像時間が、15~50秒/25μmである、上記態様1~5のいずれかに記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
[7] 前記感光性樹脂組成物層は、(a)カルボキシル基を有するアルカリ可溶性高分子、(b)付加重合性モノマー、及び(c)光重合開始剤、を含み、
(b)付加重合性モノマーが、下記(式I):
C-((CH2)R1)((CH2)R2)((CH2)R3)((CH2)R4
・・・(式I)
(式中、R1~R4は各々独立に一価の有機基を指す。)
で示される構造を有しかつ分子量200~600であるモノマーを(b)付加重合性モノマー中50質量%以上含む組成物で構成されている、上記態様1~6のいずれかに記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
The present disclosure includes the following aspects.
[1] A photosensitive resin laminate for a microchannel device comprising a support film and a photosensitive resin composition layer,
The photosensitive resin laminate for a microchannel device has a transmittance of 80% or more at one or both wavelengths of 515 nm and 600 nm after exposure,
The adhesion strength between the support film and the photosensitive resin composition layer is 3 gf/inch or more and 100 gf/inch or less,
Photosensitive resin laminate for microchannels.
[2] The photosensitive resin laminate for microchannels according to the above aspect 1, which is for direct exposure.
[3] The photosensitive resin composition layer is composed of a photosensitive resin composition having a ratio (I/O) of inorganic value (I) to organic value (O) of 1.0 or less. , the photosensitive resin laminate for microchannels according to Aspect 1 or 2 above.
[4] The photosensitive resin laminate for microchannels according to any one of Aspects 1 to 3, wherein the photosensitive resin composition layer has an elastic modulus of 2 GPa or less and a breaking elongation of 30% or more after exposure.
[5] The photosensitive resin laminate for a microchannel according to any one of Aspects 1 to 4 above, wherein the photosensitive resin composition layer has a thickness of 100 μm or more.
[6] Any of the above embodiments 1 to 5, in which the thickness of the photosensitive resin composition layer is such that the development time per 25 μm with a 1% by mass Na 2 CO 3 aqueous solution at 30° C. is 15 to 50 seconds/25 μm. A photosensitive resin laminate for microchannels according to the invention.
[7] The photosensitive resin composition layer includes (a) an alkali-soluble polymer having a carboxyl group, (b) an addition polymerizable monomer, and (c) a photopolymerization initiator,
(b) The addition polymerizable monomer is the following (Formula I):
C-((CH 2 )R 1 )((CH 2 )R 2 )((CH 2 )R 3 )((CH 2 )R 4 )
...(Formula I)
(In the formula, R 1 to R 4 each independently represent a monovalent organic group.)
The microflow according to any one of aspects 1 to 6 above, which is composed of a composition containing 50% by mass or more of (b) an addition polymerizable monomer, a monomer having a structure shown by and having a molecular weight of 200 to 600. Photosensitive resin laminate for road use.

本発明によれば、標的物質の蛍光発光による検出性に優れるマイクロ流路デバイスを与える、マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin laminate for a microchannel device, which provides a microchannel device with excellent detectability by fluorescence emission of a target substance.

図1は、実施例で形成した流路パターンを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a flow path pattern formed in an example.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as "embodiments") will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.

[感光性樹脂積層体]
本実施形態は、支持フィルムと感光性樹脂組成物層とで構成されたマイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体を提供する。なお「支持フィルムと感光性樹脂組成物層とで構成された」とは、当該積層体が、実質的に支持フィルムと感光性樹脂組成物層とからなるが、本発明の効果を損なわない範囲で他の要素が存在する可能性まで排除するものではないことを意味する。本実施形態に係るマイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体(以下、単に「感光性樹脂積層体」ともいう。)は、フォトリソグラフィーによるマイクロ流路の形成に特に適した特性を有し、例えば、マイクロ流路の隔壁材、蓋材等として使用されることができる。
[Photosensitive resin laminate]
This embodiment provides a photosensitive resin laminate for a microchannel device, which includes a support film and a photosensitive resin composition layer. Note that "composed of a support film and a photosensitive resin composition layer" means that the laminate is substantially composed of a support film and a photosensitive resin composition layer, but it does not impair the effects of the present invention. This means that it does not exclude the possibility that other elements exist. The photosensitive resin laminate for microchannel devices according to the present embodiment (hereinafter also simply referred to as "photosensitive resin laminate") has characteristics particularly suitable for forming microchannels by photolithography, such as , it can be used as a partition material, a lid material, etc. of a microchannel.

一態様において、感光性樹脂積層体は、露光後に波長515nm及び600nmのいずれか一方又は両方の透過率80%以上を有する。当該透過率は、波長515nm及び600nmの光を、露光後の感光性樹脂組成物層側から入射させて測定される値である。当該透過率は、標的物質の蛍光発光による所望の検出性を得る観点から、特に、フルオレセイン系化合物の発光を検出する観点から、80%以上であり、好ましくは82%以上、より好ましくは84%以上、更に好ましくは85%以上である。当該透過率の上限は、100%であってもよいが、感光性樹脂積層体の製造容易性の観点から、好ましくは99%以下であってよい。当該透過率を80%以上に調整する手段としては、これに限定されないが、感光性樹脂組成物層が着色物質(染料、顔料等)又は露光によって発色する染料を実質的に含まないようにすること(より具体的には、感光性樹脂組成物層の全固形分を基準として、着色物質の含有量を0質量%以上0.001質量%未満とすること)、及び支持フィルムのヘーズが値が5以下であることが挙げられる。 In one embodiment, the photosensitive resin laminate has a transmittance of 80% or more at one or both wavelengths of 515 nm and 600 nm after exposure. The transmittance is a value measured by entering light with wavelengths of 515 nm and 600 nm from the exposed photosensitive resin composition layer side. The transmittance is 80% or more, preferably 82% or more, more preferably 84% from the viewpoint of obtaining the desired detectability by fluorescence of the target substance, particularly from the viewpoint of detecting the luminescence of the fluorescein compound. It is more preferably 85% or more. The upper limit of the transmittance may be 100%, but from the viewpoint of ease of manufacturing the photosensitive resin laminate, it may preferably be 99% or less. Means for adjusting the transmittance to 80% or more include, but are not limited to, ensuring that the photosensitive resin composition layer does not substantially contain coloring substances (dyes, pigments, etc.) or dyes that develop color upon exposure to light. (More specifically, the content of the coloring substance should be 0% by mass or more and less than 0.001% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition layer), and the haze of the support film should be a value is 5 or less.

なお本開示で、「露光後」とは、特記がない限り、500mJ/cm2の光量を照射し、10分経過した後の状態を意味する。 In the present disclosure, "after exposure" means a state after 10 minutes have elapsed after irradiation with a light amount of 500 mJ/cm 2 unless otherwise specified.

本開示で、「着色物質」とは、露光前又は露光後において可視域に吸収のある(具体的には、分光光度計で測定したときの420~800nmモル吸光係数が10000L/(mol・cm)以上である)物質を意味する。 In the present disclosure, a "colored substance" refers to a substance that absorbs in the visible range before or after exposure (specifically, a molar absorption coefficient of 420 to 800 nm when measured with a spectrophotometer is 10,000 L/(mol・cm). ) or more) means a substance.

着色物質としては、例えば、フタロシアニングリーン、クリスタルバイオレット、メチルオレンジ、ナイルブルー2B、ビクトリアブルー、マラカイトグリーン、ベイシックブルー20、ダイアモンドグリーンなど、又はロイコ染料、若しくはフルオラン染料とハロゲン化合物との組み合わせなどの発色系染料が挙げられる。
ロイコ染料としては、例えば、トリス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)メタン[ロイコクリスタルバイオレット]、トリス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)メタン[ロイコマラカイトグリ-ン]、及びフルオラン染料が挙げられる。
Coloring substances include, for example, phthalocyanine green, crystal violet, methyl orange, Nile Blue 2B, Victoria Blue, Malachite Green, Basic Blue 20, Diamond Green, or a combination of a leuco dye or a fluoran dye and a halogen compound. Examples include dyes.
Examples of leuco dyes include tris(4-dimethylamino-2-methylphenyl)methane [leuco crystal violet], tris(4-dimethylamino-2-methylphenyl)methane [leucomalachite green], and fluoran dyes. can be mentioned.

一態様において、感光性樹脂積層体は、直描式露光方式用である。感光性樹脂の露光方法としては、直描式の他、マスクを用いる方式等が知られているが、複雑な形状のマイクロ流路を高寸法精度で形成できる点で直描式露光が望ましい。直描式露光に適した感光性樹脂組成物層の特性としては、感度が高い感光性樹脂層が好ましい。一般に直描式では、微小な露光領域の露光をデジタルマイクロミラーデバイスやポリゴンミラーなどを用いて繰り返し又は走査することで大面積を露光する。この際、露光タクトを短縮するため単位面積当たりの露光時間は短くなるので、感光性樹脂層は高感度であることが好ましい。高感度な感光性樹脂組成物としては、アルカリ可溶性高分子と付加重合性モノマーと光重合開始剤とを含むラジカルネガ型の感光性樹脂層を挙げることができる。このようなネガ型の感光性樹脂層は、露光時に空気中の酸素によってラジカル重合即ち硬化反応が阻害されるため、酸素透過性が低くかつ透明性の高いプラスチックフィルムで覆われている事が好ましい。このような理由から、直描式露光には感光性樹脂積層体が好適に用いられる。 In one embodiment, the photosensitive resin laminate is for direct exposure. As a method for exposing photosensitive resins, there are known methods such as a direct writing method and a method using a mask, but the direct writing method is preferable because microchannels having a complicated shape can be formed with high dimensional accuracy. As for the characteristics of the photosensitive resin composition layer suitable for direct exposure, a photosensitive resin layer with high sensitivity is preferable. Generally, in the direct writing method, a large area is exposed by repeating or scanning a small exposure area using a digital micromirror device, a polygon mirror, or the like. At this time, since the exposure time per unit area is shortened in order to shorten the exposure tact, it is preferable that the photosensitive resin layer has high sensitivity. Examples of the highly sensitive photosensitive resin composition include a radical negative type photosensitive resin layer containing an alkali-soluble polymer, an addition polymerizable monomer, and a photopolymerization initiator. In such a negative photosensitive resin layer, radical polymerization, that is, curing reaction, is inhibited by oxygen in the air during exposure, so it is preferably covered with a plastic film that has low oxygen permeability and high transparency. . For these reasons, photosensitive resin laminates are preferably used for direct exposure.

好ましい態様において、感光性樹脂組成物層は、無機性値(I)と有機性値(O)との比(I/O)が1.0以下である感光性樹脂組成物で構成されている。
を含む。
In a preferred embodiment, the photosensitive resin composition layer is composed of a photosensitive resin composition having a ratio (I/O) of inorganic value (I) to organic value (O) of 1.0 or less. .
including.

無機性値(I)と有機性値(O)との比(I/O)とは、I/O値又は無機性値/有機性値とも称され、部材又は化合物の極性を有機概念的に取り扱った値であり、各官能基にパラメータを設定する官能基寄与法の一種である。 The ratio (I/O) between the inorganic value (I) and the organic value (O) is also called the I/O value or the inorganic value/organic value, and is the ratio of the polarity of a member or compound from an organic concept. This is a type of functional group contribution method that sets parameters for each functional group.

比(I/O)は、有機概念図(甲田善生著、三共出版(1984));KUMAMOTO PHARMACEUTICAL BULLETIN,第1号、第1~16項(1954年);化学の領域、第11巻、第10号、719~725項(1957年)などの文献に詳細な説明がある。比(I/O)は、部材又は化合物の性質を、共有結合性を表す有機性基と、イオン結合性を表わす無機性基とに大別し、有機軸及び無機軸と名付けた直行座標上の1点ずつに位置付けて示すものである。 Ratio (I/O) is the organic conceptual diagram (Yoshio Koda, Sankyo Publishing (1984)); KUMAMOTO PHARMACEUTICAL BULLETIN, No. 1, Sections 1-16 (1954); Chemistry, Volume 11, Vol. Detailed explanations can be found in literature such as No. 10, paragraphs 719-725 (1957). The ratio (I/O) roughly divides the properties of a member or compound into organic groups that exhibit covalent bonding properties and inorganic groups that express ionic bonding properties, and is calculated on orthogonal coordinates named organic and inorganic axes. Each point is positioned and shown.

無機性値(I)とは、有機化合物が有している種々の置換基又は結合等の沸点への影響力の大小を、水酸基を基準に数値化したものである。具体的には、直鎖アルコールの沸点曲線と直鎖パラフィンの沸点曲線との距離を炭素数5の付近で取れば約100℃となるので、水酸基1個の影響力を数値で100と定め、この数値に基づいて各種の置換基又は各種の結合などの沸点への影響力を数値化した値が、有機化合物が有している置換基の無機性値(I)となる。例えば、-COOH基の無機性値(I)は150であり、二重結合の無機性値(I)は2である。したがって、或る種の有機化合物の無機性値(I)とは、化合物が有している各種置換基又は結合等の無機性値(I)の総和を意味する。 The inorganicity value (I) is a numerical representation of the influence of various substituents or bonds of an organic compound on the boiling point, based on the hydroxyl group. Specifically, if the distance between the boiling point curve of a straight-chain alcohol and the boiling point curve of a straight-chain paraffin is taken around 5 carbon atoms, it will be approximately 100°C, so the influence of one hydroxyl group is determined as 100 numerically. The value obtained by quantifying the influence of various substituents or various bonds on the boiling point based on this numerical value is the inorganic value (I) of the substituent that the organic compound has. For example, the inorganic value (I) of the -COOH group is 150, and the inorganic value (I) of the double bond is 2. Therefore, the inorganic value (I) of a certain type of organic compound means the sum of the inorganic values (I) of various substituents, bonds, etc. that the compound has.

有機性値(O)とは、分子内のメチレン基を単位とし、そのメチレン基を代表する炭素原子の沸点への影響力を基準にして定めたものである。すなわち、直鎖飽和炭化水素化合物の炭素数5~10付近で炭素1個が加わることによる沸点上昇の平均値は20℃であるから、これを基準に炭素原子1個の有機性値を20と定め、これを基礎として各種の置換基又は結合等の沸点への影響力を数値化した値が有機性値(O)となる。例えば、ニトロ基(-NO)の有機性値(O)は70である。 The organicity value (O) is determined based on the influence of the carbon atom representing the methylene group on the boiling point, using the methylene group in the molecule as a unit. In other words, since the average increase in boiling point due to the addition of one carbon to a linear saturated hydrocarbon compound with carbon numbers of 5 to 10 is 20°C, the organic value of one carbon atom is set to 20 based on this. Based on this, the organicity value (O) is a value that quantifies the influence of various substituents or bonds on the boiling point. For example, the organic value (O) of the nitro group (-NO 2 ) is 70.

一般に、比(I/O)は、0に近いほど非極性(疎水性、有機性が大きい)の有機物であることを示し、他方、値が大きいほど極性(親水性、無機性が大きい)の有機物であることを示す。感光性樹脂組成物層の比(I/O)は、感光性樹脂積層体の、マイクロ流路を流れる流体に対する耐性(流体耐性)の観点から、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.9以下、さらに好ましくは0.8以下、特に好ましくは0.7以下である。比(I/O)は、流体耐性の観点からは好ましくは0.0であるが、感光性樹脂積層体の製造容易性、現像性の観点から、0.1以上、0.2以上又は0.3以上であってもよい。なお上記比(I/O)は、感光性樹脂組成物のベース樹脂及びモノマーに基づいて(すなわち、光重合開始剤及び添加剤は除外して)算出される値である。 In general, the closer the ratio (I/O) is to 0, the more nonpolar (more hydrophobic, organic) it is, while the larger the value, the more polar (more hydrophilic, more inorganic) it is. Indicates that it is an organic substance. The ratio (I/O) of the photosensitive resin composition layer is preferably 1.0 or less, more preferably 0.0 from the viewpoint of the resistance (fluid resistance) of the photosensitive resin laminate to the fluid flowing through the microchannel. It is 9 or less, more preferably 0.8 or less, particularly preferably 0.7 or less. The ratio (I/O) is preferably 0.0 from the viewpoint of fluid resistance, but from the viewpoint of ease of manufacturing and developability of the photosensitive resin laminate, it is 0.1 or more, 0.2 or more, or 0. .3 or more. Note that the above ratio (I/O) is a value calculated based on the base resin and monomer of the photosensitive resin composition (that is, excluding the photopolymerization initiator and additives).

好ましい態様において、感光性樹脂組成物層は、露光後に弾性率2GPa以下を有する。弾性率は、良好なクラック耐性を得る観点から、好ましくは2GPa以下、より好ましくは1.5GPa以下、更に好ましくは1.0GPa以下であり、良好な機械強度を得る観点から、好ましくは0.1GPa以上、より好ましくは0.3GPa以上、更に好ましくは0.5GPa以上である。 In a preferred embodiment, the photosensitive resin composition layer has an elastic modulus of 2 GPa or less after exposure. The elastic modulus is preferably 2 GPa or less, more preferably 1.5 GPa or less, even more preferably 1.0 GPa or less from the viewpoint of obtaining good crack resistance, and preferably 0.1 GPa or less from the viewpoint of obtaining good mechanical strength. Above, it is more preferably 0.3 GPa or more, still more preferably 0.5 GPa or more.

好ましい態様において、感光性樹脂組成物層は、露光後に破断伸度30%以上を有する。破断伸度は、良好なクラック耐性を得る観点から、好ましくは30%以上、より好ましくは60%以上、更に好ましくは100%以上であり、良好な機械強度を得る観点から、好ましくは300%以下、より好ましくは200%以下、更に好ましくは180%以下である。 In a preferred embodiment, the photosensitive resin composition layer has an elongation at break of 30% or more after exposure. The elongation at break is preferably 30% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 100% or more from the viewpoint of obtaining good crack resistance, and preferably 300% or less from the viewpoint of obtaining good mechanical strength. , more preferably 200% or less, still more preferably 180% or less.

特に好ましい態様において、感光性樹脂組成物層は、露光後に弾性率2GPa以下及び破断伸度30%以上を有する。 In a particularly preferred embodiment, the photosensitive resin composition layer has an elastic modulus of 2 GPa or less and an elongation at break of 30% or more after exposure.

本実施形態に係るマイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体の構成要素について以下に説明する。 The constituent elements of the photosensitive resin laminate for a microchannel device according to this embodiment will be described below.

<感光性樹脂組成物層>
感光性樹脂組成物層は、感光性樹脂組成物を支持フィルムに塗布及び乾燥して積層することにより形成されることができる。感光性樹脂組成物は、感光性樹脂積層体に感光性を付与できる限り、任意の高分子及び/又はモノマーを含むことができ、所望により、光重合開始剤、その他の添加剤などをさらに含んでよい。
<Photosensitive resin composition layer>
The photosensitive resin composition layer can be formed by applying a photosensitive resin composition onto a support film, drying it, and laminating the layers. The photosensitive resin composition may contain any polymer and/or monomer as long as it can impart photosensitivity to the photosensitive resin laminate, and may further contain a photopolymerization initiator, other additives, etc., if desired. That's fine.

感光性樹脂組成物は、フォトリソグラフィーによるマイクロ流路デバイス用部材の形成性、感光性樹脂積層体とマイクロ流路デバイスの基材とのラミネート性などの観点から、(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子、(b)付加重合性モノマー、及び(c)光重合開始剤を含むことが好ましい。また、感光性樹脂組成物は、それを用いて感光性樹脂組成物層をフィルム化できる限り、EPON(登録商標)SU-8型樹脂、ビスフェノールAノボラックエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂を含んでよい。 The photosensitive resin composition contains (a) a carboxyl group from the viewpoint of formability of a member for a microchannel device by photolithography, laminateability between a photosensitive resin laminate and a base material of a microchannel device, etc. It is preferable to include an alkali-soluble polymer, (b) an addition polymerizable monomer, and (c) a photopolymerization initiator. The photosensitive resin composition may also contain an epoxy resin such as EPON® SU-8 type resin, bisphenol A novolak epoxy resin, etc., as long as it can be used to form the photosensitive resin composition layer into a film.

(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子
(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子は、α,β-不飽和カルボキシル基含有単量体を重合成分としており、アルカリ可溶性高分子の酸当量が100~600、かつ、重量平均分子量が5,000~500,000であることが好ましい。カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子中のカルボキシル基は、感光性樹脂組成物がアルカリ水溶液から成る現像液又は剥離液に対して、現像性又は剥離性を有するために必要である。酸当量とは、その中に1当量のカルボキシル基を有するアルカリ可溶性高分子の質量を言う。酸当量のより好ましい下限は250であり、またより好ましい上限は450である。(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子の酸当量は、現像耐性が向上し、解像度及び感光性樹脂組成物層の硬化物(本開示で、「硬化レジスト膜」ともいう。)と他の部材との密着性が向上する点、さらに溶媒又は感光性樹脂組成物中の他の成分、特に後述する(b)付加重合性モノマーとの相溶性を確保するという観点から100以上が好ましく、現像性及び剥離性が向上する点から600以下が好ましい。酸当量の測定は、平沼産業(株)製平沼自動滴定装置(COM-555)を使用し、0.1mol/Lの水酸化ナトリウムを用いて電位差滴定法により行われる。
(a) Alkali-soluble polymer containing a carboxyl group (a) Alkali-soluble polymer containing a carboxyl group has an α,β-unsaturated carboxyl group-containing monomer as a polymerization component, and the alkali-soluble polymer contains an alkali-soluble polymer. It is preferable that the equivalent weight is 100 to 600 and the weight average molecular weight is 5,000 to 500,000. The carboxyl group in the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is necessary for the photosensitive resin composition to have developability or strippability with respect to a developer or stripper consisting of an aqueous alkaline solution. Acid equivalent refers to the mass of an alkali-soluble polymer having one equivalent of carboxyl group therein. A more preferable lower limit of the acid equivalent is 250, and a more preferable upper limit is 450. (a) The acid equivalent of the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group improves development resistance, resolution, and cured product of the photosensitive resin composition layer (also referred to as "cured resist film" in this disclosure), etc. It is preferably 100 or more from the viewpoint of improving adhesion with the member and also ensuring compatibility with the solvent or other components in the photosensitive resin composition, especially with the addition polymerizable monomer (b) described below. From the viewpoint of improving developability and removability, it is preferably 600 or less. The acid equivalent is measured by potentiometric titration using 0.1 mol/L sodium hydroxide using a Hiranuma automatic titrator (COM-555) manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.

(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子の重量平均分子量は、5,000~500,000が好ましい。重量平均分子量は、感光性樹脂積層体の流体耐性を向上させるという観点、ラミネート時にマイクロ流路への空気の混入を抑制するという観点、感光性樹脂積層体の厚みを均一にして現像液に対する耐性を得るという観点などから5,000以上が好ましく、また、現像性を維持するという観点から500,000以下が好ましい。流体耐性と現像性との両立のために、(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子の重量平均分子量の下限値は、より好ましくは、20,000以上又は40,000以上であり、その上限値は、より好ましくは、250,000以下、200,000以下、150,000以下又は100,000以下である。 (a) The weight average molecular weight of the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is preferably 5,000 to 500,000. The weight average molecular weight is determined from the viewpoint of improving the fluid resistance of the photosensitive resin laminate, from the viewpoint of suppressing the incorporation of air into the microchannel during lamination, and from the viewpoint of making the thickness of the photosensitive resin laminate uniform and resistant to developing solutions. The average molecular weight is preferably 5,000 or more from the viewpoint of obtaining the same, and 500,000 or less from the viewpoint of maintaining developability. In order to achieve both fluid resistance and developability, the lower limit of the weight average molecular weight of (a) the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is more preferably 20,000 or more or 40,000 or more; The upper limit value is more preferably 250,000 or less, 200,000 or less, 150,000 or less, or 100,000 or less.

本明細書における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン(昭和電工(株)製Shodex STANDARD SM-105)の検量線を用いて測定した重量平均分子量を意味する。(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子の重量平均分子量は、日本分光(株)製ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを使用して、以下の条件で測定することができる:
示差屈折率計:RI-1530
ポンプ:PU-1580
デガッサー:DG-980-50
カラムオーブン:CO-1560
カラム:順にKF-8025、KF-806M×2、KF-807
溶離液:THF。
The weight average molecular weight in this specification means the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) using a calibration curve of polystyrene (Shodex STANDARD SM-105, manufactured by Showa Denko KK). (a) The weight average molecular weight of the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group can be measured using gel permeation chromatography manufactured by JASCO Corporation under the following conditions:
Differential refractometer: RI-1530
Pump: PU-1580
Degasser: DG-980-50
Column oven: CO-1560
Column: KF-8025, KF-806M x 2, KF-807 in order
Eluent: THF.

(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子は、後述する第一又は第二の単量体から選択された1種以上の単量体を成分として含む(共)重合体であることが好ましい。 (a) The alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is preferably a (co)polymer containing as a component one or more monomers selected from the first or second monomers described below. .

第一の単量体は、分子中に重合性不飽和基を1個有するカルボン酸又は酸無水物である。例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステルが挙げられる。中でも、アルカリ現像性の観点から、(メタ)アクリル酸が好ましい。 The first monomer is a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule. Examples include (meth)acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and maleic acid half ester. Among these, (meth)acrylic acid is preferred from the viewpoint of alkali developability.

第二の単量体は、非酸性であり、かつ分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有する単量体である。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、及び重合可能なスチレン誘導体が挙げられる。中でも、マイクロ流路パターンの解像度の観点から、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、スチレン、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及びベンジル(メタ)アクリレートから成る群から選択される少なくとも1種が好ましく、スチレンがより好ましい。 The second monomer is a monomer that is non-acidic and has at least one polymerizable unsaturated group in its molecule. For example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, Vinyl alcohol esters such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, and vinyl acetate; ) acrylonitrile, styrene, and polymerizable styrene derivatives. Among them, from the viewpoint of resolution of microchannel patterns, methyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, styrene, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, and benzyl (meth)acrylate At least one selected from the group consisting of is preferred, and styrene is more preferred.

なお本明細書における「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」、及びそれに対応する「メタクリル」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」を意味し、そして「(メタ)アクリロイル」とは、「アクリロイル」、及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。 In this specification, "(meth)acrylic" means "acrylic" and its corresponding "methacrylic", and "(meth)acrylate" means "acrylate" and its corresponding "methacrylate". and "(meth)acryloyl" means "acryloyl" and its corresponding "methacryloyl."

(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子は、上記の単量体を混合し、溶剤、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、又はイソプロパノールで希釈した溶液に、ラジカル重合開始剤、例えば、過酸化ベンゾイル、アゾイソブチロニトリルを適量添加し、加熱攪拌することにより合成されることができる。混合物の一部を反応液に滴下しながら合成を行う場合もある。反応終了後、さらに溶剤を反応物へ加えて、所望の濃度に調整する場合もある。合成手段としては、溶液重合以外に、塊状重合、懸濁重合、又は乳化重合を用いてもよい。 (a) The alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is prepared by mixing the above monomers and adding a radical polymerization initiator such as benzoyl peroxide to a solution diluted with a solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, or isopropanol. It can be synthesized by adding an appropriate amount of azoisobutyronitrile and heating and stirring. In some cases, synthesis may be carried out while dropping a portion of the mixture into the reaction solution. After the reaction is completed, a solvent may be further added to the reactant to adjust the concentration to a desired level. As a synthesis means, in addition to solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization may be used.

(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子は、第一の単量体と第二の単量体の共重合割合について、第一の単量体が10~60質量%、第二の単量体が40~90質量%であるものが好ましく、より好ましくは第一の単量体が15~35質量%、第二の単量体が65~85質量%である。 (a) In the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group, the copolymerization ratio of the first monomer and the second monomer is such that the first monomer is 10 to 60% by mass and the second monomer is 10 to 60% by mass. It is preferable that the amount of monomer is 40 to 90% by weight, more preferably 15 to 35% by weight of the first monomer and 65 to 85% by weight of the second monomer.

(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子のより具体的な例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸及びスチレンを共重合成分として含む重合体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸及びメタクリル酸n-ブチルを共重合成分として含む重合体、メタクリル酸、メタクリル酸ベンジル及びスチレンを共重合成分として含む重合体、メタクリル酸及びメタクリル酸ベンジルを共重合成分として含む重合体、メタクリル酸、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル及びスチレンを共重合成分として含む重合体等が挙げられる。 (a) More specific examples of alkali-soluble polymers containing carboxyl groups include methyl methacrylate, polymers containing methacrylic acid and styrene as copolymer components, methyl methacrylate, methacrylic acid, and n-butyl methacrylate. A polymer containing as a copolymerization component, a polymer containing methacrylic acid, benzyl methacrylate, and styrene as a copolymerization component, a polymer containing methacrylic acid and benzyl methacrylate as a copolymerization component, methacrylic acid, 2-ethylhexyl acrylate, Examples include polymers containing 2-hydroxyethyl methacrylate and styrene as copolymer components.

感光性樹脂組成物における(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を基準として、好ましくは20~90質量%、より好ましくは40~60質量%の範囲内である。(a)カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性高分子の含有量は、フォトリソグラフィーにおける感光性樹脂組成物の耐性を維持するという観点から20質量%以上が好ましく、硬化前の感光性樹脂組成物と硬化後のレジストパターンが柔軟性を有するという観点から90質量%以下が好ましい。 The content of (a) alkali-soluble polymer containing a carboxyl group in the photosensitive resin composition is preferably 20 to 90% by mass, more preferably 40 to 60% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is within the range of mass%. (a) The content of the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is preferably 20% by mass or more from the viewpoint of maintaining the resistance of the photosensitive resin composition in photolithography, and the content of the alkali-soluble polymer containing a carboxyl group is preferably 20% by mass or more, and From the viewpoint that the subsequent resist pattern has flexibility, it is preferably 90% by mass or less.

(b)付加重合性モノマー
(b)付加重合性モノマーは、分子内に少なくとも1つの重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物である。エチレン性不飽和結合は、末端エチレン性不飽和基であることが好ましい。
現像速度の観点から、(b)付加重合性モノマーが、(式I)で示される構造を有しかつ分子量200~600であるモノマーを、(b)付加重合性モノマー中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは100質量%の量で含む。
C-((CH)R)((CH)R)((CH)R)((CH)R
・・・(式I)
ここで、R~Rは一価の有機基を指す。
(b) Addition polymerizable monomer (b) Addition polymerizable monomer is a compound having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond in the molecule. The ethylenically unsaturated bond is preferably a terminal ethylenically unsaturated group.
From the viewpoint of development speed, the addition polymerizable monomer (b) preferably contains a monomer having a structure represented by (Formula I) and a molecular weight of 200 to 600 in an amount of 50% by mass in the addition polymerizable monomer (b). More preferably, it is contained in an amount of 60% by mass, still more preferably 70% by mass or more, particularly preferably 100% by mass.
C-((CH 2 )R 1 )((CH 2 )R 2 )((CH 2 )R 3 )((CH 2 )R 4 )
...(Formula I)
Here, R 1 to R 4 refer to monovalent organic groups.

一価の有機基は、-C、-N、-O、-S、又は-P結合で(式I)中の-CH2-基と結合している基である。一価の有機基の、-C、-N、-O、-S、又は-P結合において(式I)中の-CH2-基と結合していない部位には、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族基、複素環基、エーテル基、エステル基、アミド基、イミド基、アミノ基、ウレタン基、スルフォン基、ハロゲン、アルキレンオキシド基、(メタ)アクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基などを含む事ができる。特に、エチレンオキシド基、プロピレンオキシド基、ブチレンオキシド基、及び、これらのいずれかを介して(式I)中の-CH2-基に(メタ)アクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基などが結合している構造が好ましい。また、一価の有機基は、ポリアルキレンオキシド鎖を有していても良い。ポリアルキレンオキシド鎖を構成するアルキレンオキシドとしては、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドが挙げられる。 A monovalent organic group is a group bonded to the -CH 2 - group in (Formula I) by a -C, -N, -O, -S, or -P bond. A saturated aliphatic hydrocarbon group is present in the monovalent organic group that is not bonded to the -CH 2 - group in (Formula I) in the -C, -N, -O, -S, or -P bond. , unsaturated aliphatic hydrocarbon group, aromatic group, heterocyclic group, ether group, ester group, amide group, imide group, amino group, urethane group, sulfone group, halogen, alkylene oxide group, (meth)acryloyl group, It can contain carboxyl groups, hydroxyl groups, etc. In particular, a (meth)acryloyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, etc. are bonded to the -CH 2 - group in (Formula I) through an ethylene oxide group, a propylene oxide group, a butylene oxide group, or any of these. A structure in which Further, the monovalent organic group may have a polyalkylene oxide chain. Examples of the alkylene oxide constituting the polyalkylene oxide chain include polyethylene oxide and polypropylene oxide.

さらに、(式I)の構造を有するモノマーは、その分子量が、現像後のスソの観点から200以上、現像速度の観点から600以下であることが好ましい。
例として、トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量296)、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート(例:EO3モル変性体、分子量428)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(分子量338)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(分子量352)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(分子量284)、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート(分子量408)、ペンタエリスリトールEO変性テトラメタクリレート(例:EO4モル変性体、分子量584)、ペンタエリスリトールEO変性テトラアクリレート(例:EO4モル変性体、分子量528)、などを挙げることができる。
Further, the monomer having the structure of (Formula I) preferably has a molecular weight of 200 or more from the viewpoint of staining after development and 600 or less from the viewpoint of development speed.
Examples include trimethylolpropane triacrylate (molecular weight 296), trimethylolpropane EO-modified triacrylate (e.g. 3 mole EO modified product, molecular weight 428), trimethylolpropane trimethacrylate (molecular weight 338), pentaerythritol tetraacrylate (molecular weight 352). , pentaerythritol triacrylate (molecular weight 284), pentaerythritol tetramethacrylate (molecular weight 408), pentaerythritol EO modified tetramethacrylate (e.g. 4 mol modified form of EO, molecular weight 584), pentaerythritol EO modified tetraacrylate (e.g. 4 molar EO modified form) , molecular weight 528), and the like.

また、マイクロ流路パターンの高解像性及び隔壁の形状の観点から、(b)付加重合性モノマーとして、ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物、多官能モノマー、アルキレンオキサイドの繰り返し単位を有するモノマー、環状モノマー及び芳香族モノマーから成る群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of the high resolution of the microchannel pattern and the shape of the partition walls, (b) addition polymerizable monomers include bisphenol A-based (meth)acrylate compounds, polyfunctional monomers, monomers having repeating units of alkylene oxide, It is preferable to use at least one selected from the group consisting of cyclic monomers and aromatic monomers.

本明細書では、ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物とは、(メタ)アクリロイル基又は(メタ)アクリロイル基に由来する炭素-炭素不飽和二重結合とビスフェノールAに由来する-C-C(CH-C-基とを有する化合物をいう。具体例としては、ビスフェノールAの両端にそれぞれ平均2モル単位のエチレンオキサイドを付加したポリエチレングリコールのジメタクリレート(新中村化学工業(株)製NKエステルBPE-200)又はビスフェノールAの両端にそれぞれ平均5モル単位のエチレンオキサイドを付加したポリエチレングリコールのジメタクリレート(新中村化学工業(株)製NKエステルBPE-500)、ビスフェノールAの両端にそれぞれ平均6モル単位のエチレンオキサイドと平均2モル単位のプロピレンオキサイドを付加したポリアルキレングリコールのジメタクリレート、ビスフェノールAの両端にそれぞれ平均15モル単位のエチレンオキサイドと平均2モル単位のプロピレンオキサイドを付加したポリアルキレングリコールのジメタクリレートが挙げられる。 In this specification, a bisphenol A-based (meth)acrylate compound refers to a (meth)acryloyl group or a carbon-carbon unsaturated double bond derived from a (meth)acryloyl group and -C 6 H 4 - derived from bisphenol A. Refers to a compound having a C(CH 3 ) 2 -C 6 H 4 - group. Specific examples include polyethylene glycol dimethacrylate (NK ester BPE-200 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) in which ethylene oxide is added to each end of bisphenol A in an average of 2 molar units, or bisphenol A is added to both ends of bisphenol A in an average of 5 molar units each. Dimethacrylate of polyethylene glycol to which molar units of ethylene oxide has been added (NK Ester BPE-500 manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.), ethylene oxide with an average of 6 molar units and propylene oxide with an average of 2 molar units at both ends of bisphenol A. Examples include polyalkylene glycol dimethacrylate to which is added, and polyalkylene glycol dimethacrylate to which an average of 15 mol units of ethylene oxide and an average of 2 mol units of propylene oxide are added to both ends of bisphenol A.

ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物以外の(b)付加重合性モノマーとしては、例えば、4-ノニルフェニルヘプタエチレングリコールジプロピレングリコールアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート、無水フタル酸と2-ヒドロキシプロピルアクリレートとの半エステル化合物とプロピレンオキシドとの反応物(日本触媒化学製、商品名OE-A200)、平均12モルのプロピレンオキサイドを付加したポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドをさらに両端にそれぞれ平均3モル付加したグリコールのジメタクリレート、平均28モルのブチレンオキサイドを付加したポリブチレングリコールのジメタクリレート;
4-n-オクチルフェノキシペンタプロピレングリコールアクリレート、1,6-ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのトリ、テトラ又はペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート;
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)アクリロキシペンタエトキシ)シクロヘキシル)プロパン;
ヘキサメチレンジイソシアネートとノナプロピレングリコールモノメタクリレートとのウレタン化物等のウレタン基を含有する多官能基(メタ)アクリレート、平均28モルのブチレンオキサイドを付加したポリブチレングリコールとヘキサメチレンジアミンとから合成されるポリウレタンジオールのジメタクリレート、イソシアヌル酸エステル化合物の多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独で使用しても、2種類以上併用してもよく、ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物と併用することもできる。
Examples of (b) addition polymerizable monomers other than bisphenol A-based (meth)acrylate compounds include 4-nonylphenylheptaethylene glycol dipropylene glycol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, phenoxyhexaethylene glycol acrylate, A reaction product of a half ester compound of phthalic anhydride and 2-hydroxypropyl acrylate and propylene oxide (manufactured by Nippon Shokubai Chemical, trade name OE-A200), polypropylene glycol to which an average of 12 moles of propylene oxide has been added is further added with ethylene oxide. Dimethacrylate of glycol with an average of 3 moles added to each end, dimethacrylate of polybutylene glycol with an average of 28 moles of butylene oxide added to each end;
4-n-octylphenoxypentapropylene glycol acrylate, 1,6-hexanediol (meth)acrylate, 1,4-cyclohexanediol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, etc. Polyoxyalkylene glycol di(meth)acrylate, 2-di(p-hydroxyphenyl)propane di(meth)acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, tri, tetra or penta(meth)acrylate of pentaerythritol, trimethylolpropane tri Glycidyl ether tri(meth)acrylate;
2,2-bis(4-(meth)acryloxypentaethoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-((meth)acryloxypentaethoxy)cyclohexyl)propane;
A polyfunctional (meth)acrylate containing a urethane group such as a urethane of hexamethylene diisocyanate and nonapropylene glycol monomethacrylate, a polyurethane synthesized from polybutylene glycol to which an average of 28 moles of butylene oxide has been added and hexamethylene diamine. Examples include dimethacrylate of diol, polyfunctional (meth)acrylate of isocyanuric acid ester compound, and the like. These may be used alone or in combination of two or more types, and may also be used in combination with a bisphenol A-based (meth)acrylate compound.

感光性樹脂組成物中の(b)付加重合性モノマーの含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を基準として、好ましくは5~75質量%、より好ましくは15~70質量%、さらに好ましくは20~55質量%の範囲内である。(b)付加重合性モノマーの含有量は、解像性及び硬化レジスト膜と他の部材との密着性の観点から、5質量%以上であることが好ましく、硬化レジスト膜の柔軟性の観点から75質量%以下であることが好ましい。 The content of the addition polymerizable monomer (b) in the photosensitive resin composition is preferably 5 to 75% by mass, more preferably 15 to 70% by mass, and more preferably 15 to 70% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is preferably within the range of 20 to 55% by mass. (b) The content of the addition polymerizable monomer is preferably 5% by mass or more from the viewpoint of resolution and adhesion between the cured resist film and other members, and from the viewpoint of flexibility of the cured resist film. It is preferably 75% by mass or less.

(c)光重合開始剤
(c)光重合開始剤としては、感光性樹脂の光重合開始剤として通常使用されるものを適宜使用できる。例えば、ヘキサアリールビスイミダゾール(以下、トリアリールイミダゾリル二量体ともいう。)を使用することができる。
(c) Photopolymerization initiator (c) As the photopolymerization initiator, those commonly used as photopolymerization initiators for photosensitive resins can be appropriately used. For example, hexaarylbisimidazole (hereinafter also referred to as triarylimidazolyl dimer) can be used.

トリアリールイミダゾリル二量体としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾリル二量体(以下、「2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,1’-ビスイミダゾール」ともいう。)、2,2’,5-トリス-(o-クロロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニルイミダゾリル二量体、2,4-ビス-(o-クロロフェニル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ジフェニルイミダゾリル二量体;
2,4,5-トリス-(o-クロロフェニル)-ジフェニルイミダゾリル二量体、2-(o-クロロフェニル)-ビス-4,5-(3,4-ジメトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2-フルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,3-ジフルオロメチルフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,4-ジフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体;
2,2’-ビス-(2,5-ジフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,6-ジフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,3,4-トリフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,3,5-トリフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体;
2,2’-ビス-(2,3,6-トリフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,4,5-トリフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,4,6-トリフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体;
2,2’-ビス-(2,3,4,5-テトラフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、2,2’-ビス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、及び2,2’-ビス-(2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体が挙げられる。
Examples of the triarylimidazolyl dimer include 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazolyl dimer (hereinafter referred to as "2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5 , 5'-tetraphenyl-1,1'-bisimidazole"), 2,2',5-tris-(o-chlorophenyl)-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-4',5 '-diphenylimidazolyl dimer, 2,4-bis-(o-chlorophenyl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-diphenylimidazolyl dimer;
2,4,5-tris-(o-chlorophenyl)-diphenylimidazolyl dimer, 2-(o-chlorophenyl)-bis-4,5-(3,4-dimethoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2, 2'-bis-(2-fluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis-(2,3-difluoromethyl phenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis-(2,4-difluorophenyl)-4,4',5, 5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer;
2,2'-bis-(2,5-difluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis-(2, 6-difluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis-(2,3,4-trifluorophenyl)-4 , 4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis-(2,3,5-trifluorophenyl)-4,4',5,5 '-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer;
2,2'-bis-(2,3,6-trifluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis- (2,4,5-trifluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'-bis-(2,4,6- trifluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer;
2,2'-bis-(2,3,4,5-tetrafluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, 2,2'- bis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer, and 2,2'-bis-(2 , 3,4,5,6-pentafluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-imidazolyl dimer.

中でも、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾリル二量体は、解像性及び硬化レジスト膜の強度に対して高い効果を有するため好ましい。これらは、単独で用いてもよいし又は2種類以上組み合わせて用いてもよく、以下で説明されるアクリジン化合物、ピラゾリン化合物などと合わせて使用することもできる。 Among these, 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazolyl dimer is preferred because it has a high effect on resolution and strength of the cured resist film. These may be used alone or in combination of two or more, and may also be used in combination with acridine compounds, pyrazoline compounds, etc. described below.

(c)光重合開始剤として、アクリジン化合物又はピラゾリン化合物を使用することもできる。アクリジン化合物としては、アクリジン、9-フェニルアクリジン、9-(4-トリル)アクリジン、9-(4-メトキシフェニル)アクリジン、9-(4-ヒドロキシフェニル)アクリジン、9-エチルアクリジン、9-クロロエチルアクリジン、9-メトキシアクリジン、9-エトキシアクリジン;
9-(4-メチルフェニル)アクリジン、9-(4-エチルフェニル)アクリジン、9-(4-n-プロピルフェニル)アクリジン、9-(4-n-ブチルフェニル)アクリジン、9-(4-tert-ブチルフェニル)アクリジン、9-(4-エトキシフェニル)アクリジン、9-(4-アセチルフェニル)アクリジン、9-(4-ジメチルアミノフェニル)アクリジン、9-(4-クロロフェニル)アクリジン;
9-(4-ブロモフェニル)アクリジン、9-(3-メチルフェニル)アクリジン、9-(3-tert-ブチルフェニル)アクリジン、9-(3-アセチルフェニル)アクリジン、9-(3-ジメチルアミノフェニル)アクリジン、9-(3-ジエチルアミノフェニル)アクリジン、9-(3-クロロフェニル)アクリジン、9-(3-ブロモフェニル)アクリジン、9-(2-ピリジル)アクリジン、9-(3-ピリジル)アクリジン、9-(4-ピリジル)アクリジンが挙げられる。中でも、9-フェニルアクリジンが望ましい。
アクリジン化合物は、感光性樹脂層の露光後の硬化性の観点からハロゲン化合物と組み合わせて用いる事が好ましい。ハロゲン化合物としては、臭化アミル、臭化イソアミル、臭化イソブチレン、臭化エチレン、臭化ジフェニルメチル、臭化ベンザル、臭化メチレン、トリブロモメチルフェニルスルホン、四臭化炭素、トリス(2,3-ジブロモプロピル)ホスフェート、トリクロロアセトアミド、ヨウ化アミル、ヨウ化イソブチル、1,1,1-トリクロロ-2,2-ビス(p-クロロフェニル)エタン、ヘキサクロロエタン、クロル化トリアジン化合物等が挙げられる。中でも硬化性の観点からトリブロモメチルフェニルスルホンが好ましい。
(c) As a photopolymerization initiator, an acridine compound or a pyrazoline compound can also be used. Examples of acridine compounds include acridine, 9-phenylacridine, 9-(4-tolyl)acridine, 9-(4-methoxyphenyl)acridine, 9-(4-hydroxyphenyl)acridine, 9-ethyl acridine, 9-chloroethyl Acridine, 9-methoxyacridine, 9-ethoxyacridine;
9-(4-methylphenyl)acridine, 9-(4-ethylphenyl)acridine, 9-(4-n-propylphenyl)acridine, 9-(4-n-butylphenyl)acridine, 9-(4-tert -butylphenyl)acridine, 9-(4-ethoxyphenyl)acridine, 9-(4-acetylphenyl)acridine, 9-(4-dimethylaminophenyl)acridine, 9-(4-chlorophenyl)acridine;
9-(4-bromophenyl)acridine, 9-(3-methylphenyl)acridine, 9-(3-tert-butylphenyl)acridine, 9-(3-acetylphenyl)acridine, 9-(3-dimethylaminophenyl) ) acridine, 9-(3-diethylaminophenyl)acridine, 9-(3-chlorophenyl)acridine, 9-(3-bromophenyl)acridine, 9-(2-pyridyl)acridine, 9-(3-pyridyl)acridine, 9-(4-pyridyl)acridine is mentioned. Among these, 9-phenylacridine is preferred.
The acridine compound is preferably used in combination with a halogen compound from the viewpoint of curability of the photosensitive resin layer after exposure. Halogen compounds include amyl bromide, isoamyl bromide, isobutylene bromide, ethylene bromide, diphenylmethyl bromide, benzal bromide, methylene bromide, tribromomethylphenylsulfone, carbon tetrabromide, tris(2,3 -dibromopropyl) phosphate, trichloroacetamide, amyl iodide, isobutyl iodide, 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane, hexachloroethane, chlorinated triazine compounds, and the like. Among them, tribromomethylphenylsulfone is preferred from the viewpoint of curability.

ピラゾリン化合物としては、1-フェニル-3-(4-tert-ブチル-スチリル)-5-(4-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-(ベンゾオキサゾール-2-イル)フェニル)-3-(4-tert-ブチル-スチリル)-5-(4-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-ビフェニル)-5-(4-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-ビフェニル)-5-(4-tert-オクチル-フェニル)-ピラゾリンが好ましい。 Examples of pyrazoline compounds include 1-phenyl-3-(4-tert-butyl-styryl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-pyrazoline, 1-(4-(benzoxazol-2-yl)phenyl) -3-(4-tert-butyl-styryl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl-phenyl) -pyrazoline, 1-phenyl-3-(4-biphenyl)-5-(4-tert-octyl-phenyl)-pyrazoline is preferred.

その他の光重合開始剤としては、例えば、2-エチルアントラキノン、オクタエ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、1,4-ナフトキノン、9,10-フェナントラキノン、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、及び3-クロロ-2-メチルアントラキノン等のキノン類;
ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン[4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン]、及び4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等の芳香族ケトン類、ベンゾイン、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、メチルベンゾイン、及びエチルベンゾイン等のベンゾインエーテル類;
ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、チオキサントン類とアルキルアミノ安息香酸の組み合わせ、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-O-ベンゾインオキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム等のオキシムエステル類が挙げられる。
マイクロ流路の無色透明性を要求する場合や蛍光発光を抑制してマイクロ流路デバイスの発光シグナルを検出し易くするという観点から、オキシム化合物が好ましい。例えば、BASFジャパン株式会社製Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、株式会社ADEKA製アデカアークルズNCI-831などを挙げることができる。
Examples of other photopolymerization initiators include 2-ethylanthraquinone, octaethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, and 1-chloroanthraquinone. , quinones such as 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenanthraquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylanthraquinone, and 3-chloro-2-methylanthraquinone;
Aromatic ketones such as benzophenone, Michler's ketone [4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone], and 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, methylbenzoin, and ethyl Benzoin ethers such as benzoin;
Benzyl dimethyl ketal, benzyl diethyl ketal, combination of thioxanthone and alkylaminobenzoic acid, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-O-benzoin oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-( Examples include oxime esters such as (O-ethoxycarbonyl) oxime.
Oxime compounds are preferred when colorless transparency of the microchannel is required or from the viewpoint of suppressing fluorescence to facilitate detection of luminescent signals of the microchannel device. Examples include Irgacure OXE01 and Irgacure OXE02 manufactured by BASF Japan Co., Ltd., and ADEKA Arkles NCI-831 manufactured by ADEKA Co., Ltd.

なお、上述のチオキサントン類とアルキルアミノ安息香酸の組み合わせとしては、例えばエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸エチルとの組み合わせ、2-クロルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸エチルとの組み合わせ、及びイソプロピルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸エチルとの組み合わせが挙げられる。また、N-アリールアミノ酸を用いてもよい。N-アリールアミノ酸の例としては、N-フェニルグリシン、N-メチル-N-フェニルグリシン、N-エチル-N-フェニルグリシン等が挙げられる。中でも、N-フェニルグリシンが特に好ましい。 In addition, examples of the above-mentioned combinations of thioxanthone and alkylaminobenzoic acid include a combination of ethylthioxanthone and ethyl dimethylaminobenzoate, a combination of 2-chlorothioxanthone and ethyl dimethylaminobenzoate, and a combination of isopropylthioxanthone and dimethylaminobenzoate. A combination with ethyl acid may be mentioned. Additionally, N-aryl amino acids may be used. Examples of N-arylamino acids include N-phenylglycine, N-methyl-N-phenylglycine, N-ethyl-N-phenylglycine, and the like. Among them, N-phenylglycine is particularly preferred.

感光性樹脂組成物中の(c)光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.01~30質量%の範囲内であり、より好ましい下限値は0.05質量%以上、さらに好ましい下限値は0.1質量%以上であり、より好ましい上限値は15質量%以下、さらに好ましい上限値は10質量%以下である。(c)光重合開始剤の含有量は、露光による光重合時に十分な感度を得るという観点から0.01質量%以上であることが好ましく、光重合時に感光性樹脂組成物の底面(すなわち光源から遠い部分)にまで光を充分に透過させ、良好な解像性及び硬化レジスト膜と他の部材との良好な密着性を得るという観点から、30質量%以下であることが好ましい。 The content of the photopolymerization initiator (c) in the photosensitive resin composition is preferably in the range of 0.01 to 30% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition, and the lower limit is more preferable. The value is 0.05% by mass or more, a more preferred lower limit is 0.1% by mass or more, a more preferred upper limit is 15% by mass or less, and an even more preferred upper limit is 10% by mass or less. (c) The content of the photopolymerization initiator is preferably 0.01% by mass or more from the viewpoint of obtaining sufficient sensitivity during photopolymerization by exposure. The content is preferably 30% by mass or less from the viewpoint of sufficiently transmitting light even to parts far away from the surface of the film and obtaining good resolution and good adhesion between the cured resist film and other members.

(d)その他の添加剤
感光性樹脂組成物には、上記(a)~(c)の成分の他に各種の添加剤を含有させることができる。
(d) Other additives The photosensitive resin composition may contain various additives in addition to the components (a) to (c) above.

例えば、感光性樹脂組成物の熱安定性及び保存安定性を向上させるために、ラジカル重合禁止剤、ベンゾトリアゾール類、カルボキシベンゾトリアゾール類及びヒンダードフェノール系酸化防止剤から成る群から選ばれる少なくとも1種以上の化合物を感光性樹脂組成物に含有させることが好ましい。 For example, in order to improve the thermal stability and storage stability of the photosensitive resin composition, at least one compound selected from the group consisting of radical polymerization inhibitors, benzotriazoles, carboxybenzotriazoles, and hindered phenolic antioxidants is used. It is preferable that the photosensitive resin composition contains one or more kinds of compounds.

ラジカル重合禁止剤としては、例えば、p-メトキシフェノール、ハイドロキノン、ピロガロール、ナフチルアミン、tert-ブチルカテコール、塩化第一銅、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、ジフェニルニトロソアミンが挙げられる。 Examples of the radical polymerization inhibitor include p-methoxyphenol, hydroquinone, pyrogallol, naphthylamine, tert-butylcatechol, cuprous chloride, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, and 2,2'-methylenebis. (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-tert-butylphenol), nitrosophenylhydroxyamine aluminum salt, and diphenylnitrosamine.

ベンゾトリアゾール類としては、例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-クロロ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、ビス(N-2-エチルヘキシル)アミノメチレン-1,2,3-ベンゾトリアゾール、ビス(N-2-エチルヘキシル)アミノメチレン-1,2,3-トリルトリアゾール、ビス(N-2-ヒドロキシエチル)アミノメチレン-1,2,3-ベンゾトリアゾールが挙げられる。 Examples of benzotriazoles include 1,2,3-benzotriazole, 1-chloro-1,2,3-benzotriazole, bis(N-2-ethylhexyl)aminomethylene-1,2,3-benzotriazole, Bis(N-2-ethylhexyl)aminomethylene-1,2,3-tolyltriazole and bis(N-2-hydroxyethyl)aminomethylene-1,2,3-benzotriazole are mentioned.

カルボキシベンゾトリアゾール類としては、例えば、4-カルボキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、(N,N-ジブチルアミノ)カルボキシベンゾトリアゾール、N-(N,N-ジ-2-エチルヘキシル)アミノメチレンカルボキシベンゾトリアゾール、N-(N,N-ジ-2-ヒドロキシエチル)アミノメチレンカルボキシベンゾトリアゾール、N-(N,N-ジ-2-エチルヘキシル)アミノエチレンカルボキシベンゾトリアゾールが挙げられる。 Examples of carboxybenzotriazoles include 4-carboxy-1,2,3-benzotriazole, 5-carboxy-1,2,3-benzotriazole, (N,N-dibutylamino)carboxybenzotriazole, N-( N,N-di-2-ethylhexyl)aminomethylenecarboxybenzotriazole, N-(N,N-di-2-hydroxyethyl)aminomethylenecarboxybenzotriazole, N-(N,N-di-2-ethylhexyl)amino Ethylenecarboxybenzotriazole is mentioned.

ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、BASFジャパン社のIRGANOXシリーズ、ADEKA社のアデカスタブ(AO)シリーズなどが挙げられる。 Examples of hindered phenolic antioxidants include the IRGANOX series manufactured by BASF Japan, and the ADEKA STAB (AO) series manufactured by ADEKA.

ラジカル重合禁止剤、ベンゾトリアゾール類、カルボキシベンゾトリアゾール類及び/又はヒンダードフェノール系酸化防止剤の合計添加量は、感光性樹脂組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.001~3質量%であり、より好ましい下限値は0.05質量%以上、より好ましい上限値は1質量%以下である。この合計添加量は、感光性樹脂組成物に保存安定性を付与するという観点から0.001質量%以上が好ましく、感度を維持するという観点から3質量%以下が好ましい。 The total amount of the radical polymerization inhibitor, benzotriazole, carboxybenzotriazole, and/or hindered phenol antioxidant is preferably 0.001 to 3 mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. %, a more preferable lower limit is 0.05% by mass or more, and a more preferable upper limit is 1% by mass or less. The total amount added is preferably 0.001% by mass or more from the viewpoint of imparting storage stability to the photosensitive resin composition, and preferably 3% by mass or less from the viewpoint of maintaining sensitivity.

感光性樹脂組成物には、必要に応じて、可塑剤を含有させてもよい。可塑剤としては、例えば、ビスフェノールAをポリアルキレンオキシド変性した化合物を挙げることができる。その他に、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエートなどのソルビタン誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル類、o-トルエンスルフォン酸アミド、p-トルエンスルフォン酸アミド、クエン酸トリブチル、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリ-n-プロピル、アセチルクエン酸トリ-n-ブチルなどの可塑剤を用いることができる。特にソルビタン誘導体及びポリアルキレングリコール類を用いることが好ましい。 The photosensitive resin composition may contain a plasticizer, if necessary. Examples of the plasticizer include compounds obtained by modifying bisphenol A with polyalkylene oxide. In addition, for example, sorbitan derivatives such as polyoxyethylene sorbitan laurate and polyoxyethylene sorbitan oleate, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, phthalic acid esters such as diethyl phthalate, and o-toluenesulfonic acid amide. , p-toluenesulfonamide, tributyl citrate, triethyl citrate, triethyl acetyl citrate, tri-n-propyl acetyl citrate, tri-n-butyl acetyl citrate, and the like can be used. In particular, it is preferable to use sorbitan derivatives and polyalkylene glycols.

感光性樹脂組成物中の可塑剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分を基準として、1~50質量%であることが好ましく、より好ましい下限は3質量%、より好ましい上限は30質量%である。現像時間の遅延を抑え、硬化膜に柔軟性を付与する観点から1質量%以上が好ましく、また硬化不足を抑える観点から50質量%以下が好ましい。 The content of the plasticizer in the photosensitive resin composition is preferably 1 to 50% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition, with a more preferred lower limit of 3% by mass and a more preferred upper limit of 3% by mass. It is 30% by mass. From the viewpoint of suppressing the delay in development time and imparting flexibility to the cured film, the content is preferably 1% by mass or more, and from the viewpoint of suppressing insufficient curing, the content is preferably 50% by mass or less.

一態様において、感光性樹脂組成物層の厚みは、好ましくは100μm以上、より好ましくは120μm以上、さらに好ましくは240μm以上であり、好ましくは、720μm以下、より好ましくは480μm以下であってよい。 In one embodiment, the thickness of the photosensitive resin composition layer is preferably 100 μm or more, more preferably 120 μm or more, even more preferably 240 μm or more, and preferably 720 μm or less, more preferably 480 μm or less.

感光性樹脂組成物層の膜厚における、30℃、1質量%Na2CO3水溶液による厚み25μm当たりの現像時間は、好ましくは15~50秒/25μm、より好ましくは20~40秒/25μm、さらに好ましくは25~35秒/25μmである。上記現像時間は、以下に示す通りである。まず、本明細書実施例<感光性樹脂積層体の作製2>に記載の方法で感光性樹脂層厚み25μmの感光性樹脂積層体を作製する。次いで、板厚1.2mm、銅箔35μm、縦150mm、横250mmの銅張積層板に、常圧式のラミネーター(大成ラミネーター株式会社製VA-400III)によって、速度0.2m/min、シリンダー圧力0.2MPa、ロール温度70℃でラミネートする。支持フィルムを剥離した後、コンベア式スプレー現像機によって、30℃、1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、感光性樹脂組成物層が除去される最小の時間を現像時間とする。 The development time per 25 μm of thickness of the photosensitive resin composition layer using a 1% by mass Na 2 CO 3 aqueous solution at 30° C. is preferably 15 to 50 seconds/25 μm, more preferably 20 to 40 seconds/25 μm, More preferably, it is 25 to 35 seconds/25 μm. The above development time is as shown below. First, a photosensitive resin laminate having a photosensitive resin layer thickness of 25 μm is produced by the method described in Example <Preparation of photosensitive resin laminate 2> of the present specification. Next, a copper-clad laminate with a thickness of 1.2 mm, a copper foil of 35 μm, a length of 150 mm, and a width of 250 mm was coated with a normal pressure laminator (VA-400III manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd.) at a speed of 0.2 m/min and a cylinder pressure of 0. Laminate at .2 MPa and roll temperature of 70°C. After peeling off the support film, development is performed using a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution at 30° C. using a conveyor-type spray developing machine, and the minimum time required for removing the photosensitive resin composition layer is defined as the development time.

<支持フィルム>
支持フィルムは、フィルムの形態で感光性樹脂組成物層を支持する。支持フィルムとしては、波長510nm及び600nmの光、並びに露光光源から放射される光を透過するものが好ましい。このような支持フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、塩化ビニリデン共重合体フィルム、ポリメタクリル酸メチル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、スチレン共重合体フィルム、ポリアミドフィルム、セルロース誘導体フィルムなどが挙げられる。これらのフィルムは、必要に応じ延伸されていてよい。解像度の観点からヘーズ値が5以下のフィルムが好ましい。ヘーズ値3以下がより好ましく、ヘーズ値2.5以下がさらに好ましく、ヘーズ値1以下がよりさらに好ましい。支持フィルムの厚みは、薄い方が画像形成性及び経済性の面で有利であるが、感光性樹脂積層体の膜厚の観点又は感光性樹脂組成物層の塗工時の熱収縮の影響を低減する観点から、10~30μmのものが好ましく用いられる。例えば、帝人フィルム(株)製GR-19及びGR-16、三菱樹脂(株)製R310-16及びR340G16、東レポリエステルフィルム(株)製FB40(16μm膜厚)及びFB60(16μm膜厚)などを挙げる事ができる。
<Support film>
The support film supports the photosensitive resin composition layer in the form of a film. The support film is preferably one that transmits light with wavelengths of 510 nm and 600 nm and light emitted from the exposure light source. Such support films include polyethylene terephthalate film, polyvinyl alcohol film, polyvinyl chloride film, vinyl chloride copolymer film, polyvinylidene chloride film, vinylidene chloride copolymer film, polymethyl methacrylate copolymer film, and polystyrene. films, polyacrylonitrile films, styrene copolymer films, polyamide films, cellulose derivative films, etc. These films may be stretched if necessary. From the viewpoint of resolution, a film with a haze value of 5 or less is preferred. A haze value of 3 or less is more preferable, a haze value of 2.5 or less is even more preferable, and a haze value of 1 or less is even more preferable. As for the thickness of the support film, the thinner it is, the more advantageous it is in terms of image formation and economic efficiency. From the viewpoint of reducing the thickness, those with a diameter of 10 to 30 μm are preferably used. For example, GR-19 and GR-16 manufactured by Teijin Films Co., Ltd., R310-16 and R340G16 manufactured by Mitsubishi Plastics Co., Ltd., and FB40 (16 μm film thickness) and FB60 (16 μm film thickness) manufactured by Toray Polyester Film Co., Ltd. I can list them.

一態様において、支持フィルムと感光性樹脂組成物層との密着強度は、感光性樹脂積層体をスリットする場合及び基板へ積層した場合に、剥離なく容易に取り扱いできるという観点から、3gf/inch以上である。また、露光後に支持フィルムを剥離する際に剥離線の発生を抑制する観点から、100gf/inch以下であり、好ましくは80gf/inch以下、より好ましくは50gf/inch以下、さらに好ましくは30gf/inch以下である。例えば、感光性樹脂組成物中のアルカリ可溶性高分子の比率を高めること、アルカリ可溶性高分子の重量平均分子量を大きくすること、アルカリ可溶性樹脂中の第一の単量体の構成比率を高めること、相対的に粘度の小さい付加重合性モノマーの感光性樹脂組成物中の割合を少なくすること、などによって、密着強度を小さく設計することができる。
剥離線とは、支持フィルムと感光性樹脂組成物層との密着性が過度に高い場合に生じる、支持フィルム剥離後の感光性樹脂組成物層表面の微小な段差である。通常、剥離線は剥離方向と略垂直な方向に発生する。剥離線は感光性樹脂組成物層の膜厚不均一性の原因になり、マイクロ流路に保持される流体の体積の不均一さにつながることがあるため、剥離線の発生を抑制することが望ましい。上記密着強度は、本開示の[実施例]の項に記載する条件で測定される値(すなわちピール角度180度での値)である。
In one embodiment, the adhesion strength between the support film and the photosensitive resin composition layer is 3 gf/inch or more from the viewpoint of easy handling without peeling when the photosensitive resin laminate is slit or laminated onto a substrate. It is. In addition, from the viewpoint of suppressing the occurrence of peeling lines when peeling the support film after exposure, it is 100 gf/inch or less, preferably 80 gf/inch or less, more preferably 50 gf/inch or less, and even more preferably 30 gf/inch or less. It is. For example, increasing the ratio of the alkali-soluble polymer in the photosensitive resin composition, increasing the weight average molecular weight of the alkali-soluble polymer, increasing the composition ratio of the first monomer in the alkali-soluble resin, The adhesion strength can be designed to be low by, for example, reducing the proportion of an addition polymerizable monomer having a relatively low viscosity in the photosensitive resin composition.
The peel line is a minute difference in level on the surface of the photosensitive resin composition layer after the support film is peeled off, which occurs when the adhesion between the support film and the photosensitive resin composition layer is excessively high. Usually, peeling lines occur in a direction substantially perpendicular to the peeling direction. Peeling lines can cause non-uniformity in the film thickness of the photosensitive resin composition layer, which can lead to non-uniformity in the volume of the fluid held in the microchannel, so it is important to suppress the occurrence of peeling lines. desirable. The adhesion strength is a value measured under the conditions described in the [Examples] section of the present disclosure (ie, a value at a peel angle of 180 degrees).

なお、一態様において、本実施形態の感光性樹脂積層体は、保護フィルムと組み合わせることが好ましい。一態様において、保護フィルムは感光性樹脂組成物層上に配置されてよい。保護フィルムは、感光性樹脂組成物層との密着力について支持フィルムよりも保護フィルムの方が小さく、剥離可能である限り、任意のフィルムでよい。例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム等が保護フィルムとして使用可能である。また、例えば特開昭59-202457号公報に開示されている剥離性の優れたフィルムを用いることができる。保護フィルムは、マイクロ流路デバイスの形成時に感光性樹脂積層体から剥離されるという観点から、良好な剥離性の観点から、ポリプロピレンフィルム又は離形処理されたプラスチックフィルムであることが好ましい。 In addition, in one aspect, it is preferable that the photosensitive resin laminate of this embodiment is combined with a protective film. In one embodiment, a protective film may be disposed on the photosensitive resin composition layer. The protective film may be any film as long as it has a smaller adhesion to the photosensitive resin composition layer than the support film and is removable. For example, polyethylene film, polypropylene film, stretched polypropylene film, etc. can be used as the protective film. Further, for example, a film with excellent releasability disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-202457 can be used. The protective film is preferably a polypropylene film or a release-treated plastic film from the viewpoint of good releasability and from the viewpoint of being peeled off from the photosensitive resin laminate during formation of the microchannel device.

保護フィルムの膜厚は、感光性樹脂積層体と保護フィルムとの積層物の膜厚及び寸法安定性の観点から、10~100μmが好ましく、10~50μmがより好ましい。保護フィルムの具体例として、リンテック株式会社製離形処理PETフィルム25X(膜厚25μm)、タマポリ(株)製GF-18、GF-818及びGF-858などが挙げられる。 The thickness of the protective film is preferably 10 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm, from the viewpoint of the thickness and dimensional stability of the laminate of the photosensitive resin laminate and the protective film. Specific examples of the protective film include release-treated PET film 25X (thickness: 25 μm) manufactured by Lintec Corporation, and GF-18, GF-818, and GF-858 manufactured by Tamapori Corporation.

<感光性樹脂積層体の製造方法>
感光性樹脂積層体の製造方法としては、既知の方法を採用することができる。例えば、感光性樹脂組成物層を構成する感光性樹脂組成物を、溶剤と混合して感光性樹脂組成物調合液として準備しておいて、支持フィルムにバーコーター又はロールコーターを用いて塗布して乾燥させ、支持フィルム上に感光性樹脂組成物から成る感光性樹脂組成物層を積層して得ることができる。所望により、感光性樹脂組成物層上に保護フィルムをさらに積層してもよい。
<Method for manufacturing photosensitive resin laminate>
As a method for manufacturing the photosensitive resin laminate, known methods can be employed. For example, the photosensitive resin composition constituting the photosensitive resin composition layer is mixed with a solvent to prepare a photosensitive resin composition formulation, and then applied to the support film using a bar coater or a roll coater. It can be obtained by drying and laminating a photosensitive resin composition layer made of the photosensitive resin composition on a support film. If desired, a protective film may be further laminated on the photosensitive resin composition layer.

感光性樹脂組成物調合液は、25℃での粘度が500~4000mPa・秒となるように溶剤を添加して調合されることが好ましい。溶剤には、メチルエチルケトン、アセトン、エタノール、メタノール、プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエンなどを感光性樹脂組成物調合液の粘度、乾燥性、残存溶媒量、塗工性又は発泡性の観点から適宜選択して使用することができる。 The photosensitive resin composition preparation is preferably prepared by adding a solvent so that the viscosity at 25° C. is 500 to 4000 mPa·sec. Examples of solvents include methyl ethyl ketone, acetone, ethanol, methanol, propanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, etc., which are used to control the viscosity, drying properties, residual solvent amount, coating properties, and foaming of the photosensitive resin composition formulation. They can be appropriately selected and used from the viewpoint of gender.

感光性樹脂積層体は、任意に保護フィルムと積層された状態で、巻芯に巻き取られて、ロールの状態で使用されることができる。また、感光性樹脂積層体は、異物の付着と保管又は輸送時の感光を抑制するという観点から、ポリエチレン製フィルムなどの遮光性シートで覆われることができる。 The photosensitive resin laminate can be optionally laminated with a protective film, wound up around a core, and used in the form of a roll. In addition, the photosensitive resin laminate can be covered with a light-shielding sheet such as a polyethylene film from the viewpoint of suppressing adhesion of foreign substances and exposure to light during storage or transportation.

[マイクロ流路デバイス及びその製造方法]
本実施形態のマイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体は、POCT(Point of Care Testing)キット、ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)用デバイス、マイクロリアクター等の種々のマイクロ流路デバイスの部材として使用できる。一態様において、マイクロ流路デバイスは、流体(液体又は気体)が通過するマイクロ流路が表面に形成されている基材と、該マイクロ流路を覆うように配置された蓋材と、流体をマイクロ流路に導入する導入部と、流体をマイクロ流路から排出する排出部とを備える。基材は、無機(例えば、シリコン、ガラス、炭素材料等)又は有機(例えば各種ポリマー)の材質であってよい。一態様において、流体はポンプ、遠心力等によってデバイスの所望の位置に送達されてよい。一態様において、マイクロ流路は、基材上に配置された隔壁材(例えば基材上にフォトリソグラフィーによって形成された硬化レジスト膜である隔壁材)によって形成されている。一態様において、マイクロ流路は、基材表面の溝状の切削によって形成されている。
[Microchannel device and its manufacturing method]
The photosensitive resin laminate for microchannel devices of this embodiment is used as a member of various microchannel devices such as POCT (Point of Care Testing) kits, ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) devices, and microreactors. can. In one aspect, the microchannel device includes a base material having a surface formed with a microchannel through which a fluid (liquid or gas) passes, a lid member disposed to cover the microchannel, and a lid member disposed to cover the microchannel. It includes an introduction part that introduces the fluid into the microchannel, and a discharge part that discharges the fluid from the microchannel. The base material may be an inorganic (eg, silicon, glass, carbon material, etc.) or organic (eg, various polymers) material. In one embodiment, fluid may be delivered to the desired location of the device by a pump, centrifugal force, or the like. In one embodiment, the microchannel is formed by a partition material disposed on a base material (for example, a partition material that is a hardened resist film formed on the base material by photolithography). In one embodiment, the microchannel is formed by cutting grooves on the surface of the base material.

典型的な態様において、本実施形態の感光性樹脂積層体は露光後に永久膜としてマイクロ流路デバイスに含まれる。一態様においては、感光性樹脂組成物層の露光後、支持フィルムが除去されて、硬化レジスト膜のみがマイクロ流路デバイス内に含まれる。別の態様においては、感光性樹脂組成物層の露光後、支持フィルムは除去されず、支持フィルムと硬化レジスト膜とがマイクロ流路デバイス内に含まれる。 In a typical embodiment, the photosensitive resin laminate of this embodiment is included in a microchannel device as a permanent film after exposure. In one embodiment, after exposure of the photosensitive resin composition layer, the support film is removed and only the cured resist film is included within the microchannel device. In another embodiment, the support film is not removed after exposure of the photosensitive resin composition layer, and the support film and cured resist film are included within the microchannel device.

マイクロ流路のサイズは、目的に応じて選択されるが、例えば、幅1~1000μm、又は1~100μm、又は10~70μm、深さ1~50μm、又は5~30μmであってよい。一態様において、マイクロ流路の底面と側面とはいずれも平面であり、かつこれらがなす角度は略直角であってよいが、マイクロ流路の形状はこれに限定されず、目的に応じて設計されてよい。 The size of the microchannel is selected depending on the purpose, and may be, for example, a width of 1 to 1000 μm, or 1 to 100 μm, or 10 to 70 μm, and a depth of 1 to 50 μm, or 5 to 30 μm. In one aspect, the bottom and side surfaces of the microchannel may both be flat, and the angle formed by these may be approximately right angles; however, the shape of the microchannel is not limited to this, and may be designed according to the purpose. It's okay to be.

本実施形態に係る感光性樹脂積層体によれば、複雑な形状の部材を優れた寸法精度かつ良好な流体耐性及びクラック耐性にて形成できる。したがって、本実施形態に係る感光性樹脂積層体はマイクロ流路の隔壁材用として特に有用である。特に、遠心力を利用して流体を所望の位置に送達するように構成されたデバイス(例えば、前述の特許文献1(特開2017-122618号公報)も参照のこと。)においては、マイクロ流路の形状が複雑になる傾向があることから、本実施形態に係る感光性樹脂積層体はこのようなデバイスにおけるマイクロ流路の隔壁材に特に好適に適用できる。また、本実施形態に係る感光性樹脂積層体は、その良好な流体耐性及びクラック耐性によってマイクロ流路の蓋材にも有利に適用できる。いずれの用途においても、本実施形態に係る感光性樹脂積層体によって得られる、蛍光検出時の良好な検出性は、標的物質の高精度での検出に有利である。 According to the photosensitive resin laminate according to this embodiment, a member having a complicated shape can be formed with excellent dimensional accuracy and good fluid resistance and crack resistance. Therefore, the photosensitive resin laminate according to this embodiment is particularly useful as a partition material for microchannels. In particular, in devices configured to deliver fluid to a desired position using centrifugal force (for example, see also the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-open No. 2017-122618)), microflow Since the shape of the channel tends to be complicated, the photosensitive resin laminate according to this embodiment can be particularly suitably applied to the partition material of the microchannel in such a device. Furthermore, the photosensitive resin laminate according to this embodiment can be advantageously applied to a lid material for a microchannel due to its good fluid resistance and crack resistance. In any application, the good detectability during fluorescence detection obtained by the photosensitive resin laminate according to the present embodiment is advantageous for highly accurate detection of a target substance.

マイクロ流路デバイスの製造方法は特に限定されず、例えば、基材上にマイクロ流路を形成する工程と、マイクロ流路上に蓋材をラミネートして当該マイクロ流路をシールする工程とを含む方法によって製造できる。例えば本実施形態の感光性樹脂積層体を隔壁材及び蓋材として用いる場合、マイクロ流路デバイスは、例えば、
基材に感光性樹脂積層体をラミネートし、感光性樹脂組成物層のパターン露光及び現像によってマイクロ流路の隔壁材としての硬化レジスト膜を形成するマイクロ流路形成工程と、
マイクロ流路を覆うように少なくとも上記隔壁材に感光性樹脂積層体をラミネートし、全面露光によってマイクロ流路の蓋材としての硬化レジスト膜を形成するマイクロ流路シール工程と、
を含む方法で製造できる。
The method for manufacturing a microchannel device is not particularly limited, and for example, a method including the steps of forming a microchannel on a base material and sealing the microchannel by laminating a lid material on the microchannel. It can be manufactured by For example, when the photosensitive resin laminate of this embodiment is used as a partition material and a lid material, the microchannel device may be, for example,
a microchannel forming step of laminating a photosensitive resin laminate on a base material, and forming a cured resist film as a partition material of the microchannel by pattern exposure and development of the photosensitive resin composition layer;
a microchannel sealing step of laminating a photosensitive resin laminate on at least the partition material so as to cover the microchannel, and forming a hardened resist film as a cover material for the microchannel by exposing the entire surface to light;
It can be manufactured by a method including

マイクロ流路形成工程においては、感光性樹脂積層体を、感光性樹脂組成物層側を基材に対向させて当該基材上にラミネートし、隔壁材の所望の形状に応じたパターンにて露光(好適には直描式露光)し、更に支持フィルムを除去し、現像することにより、硬化レジスト膜で構成された、マイクロ流路を画定する複数の隔壁材を形成する。 In the microchannel forming step, the photosensitive resin laminate is laminated onto the substrate with the photosensitive resin composition layer side facing the substrate, and exposed to light in a pattern corresponding to the desired shape of the partition wall material. (preferably direct exposure), further removing the support film, and developing to form a plurality of partition wall materials that define microchannels and are composed of hardened resist films.

次いで、マイクロ流路シール工程においては、感光性樹脂積層体を、感光性樹脂組成物層側を隔壁材に対向させて、マイクロ流路を覆うように少なくとも隔壁材上にラミネートして全面露光し、典型的には支持フィルムを除去せずに、支持フィルムと硬化レジスト膜とで構成された蓋材を形成する。 Next, in the microchannel sealing step, the photosensitive resin laminate is laminated on at least the partition material so as to cover the microchannel, with the photosensitive resin composition layer side facing the partition material, and the entire surface is exposed to light. Typically, a lid material made of a support film and a cured resist film is formed without removing the support film.

感光性樹脂積層体のラミネートは、硬化レジスト膜を寸法精度よく形成する観点から、好ましくは減圧状態で、より好ましくは真空度30~70Paで、さらに好ましくは真空度40~60Paで行う。 From the viewpoint of forming a cured resist film with good dimensional accuracy, lamination of the photosensitive resin laminate is preferably carried out under reduced pressure, more preferably at a vacuum degree of 30 to 70 Pa, and even more preferably at a vacuum degree of 40 to 60 Pa.

複層構造の硬化レジスト膜を形成する場合には、単層の感光性樹脂組成物層のラミネート、露光及び現像を複数回繰り返してもよく、予め複層の感光性樹脂組成物層をラミネートした後一括露光してもよい。一括露光は、寸法精度に優れる(すなわち層間での位置ずれが少ない)硬化レジスト膜を形成できる点で好ましい。 When forming a cured resist film with a multi-layer structure, lamination, exposure and development of a single-layer photosensitive resin composition layer may be repeated multiple times. A post-batch exposure may also be performed. Bulk exposure is preferable in that it is possible to form a cured resist film with excellent dimensional accuracy (that is, with little misalignment between layers).

本実施形態に係る感光性樹脂積層体は、コンパクトディスク(CD)型のELISA用マイクロ流路デバイスの隔壁材及び/又は蓋材に特に好適に適用される。以下、CD型ELISAデバイスの構成の例を説明する。 The photosensitive resin laminate according to this embodiment is particularly suitably applied to a partition material and/or a lid material of a compact disk (CD) type microchannel device for ELISA. An example of the configuration of a CD-type ELISA device will be described below.

例示の態様に係るCD型ELISAデバイスにおいては、円盤状の基板(基材として)上に、液状物を貯留する液体槽と、液状物を検出、反応、吸着、脱離又は分解する分析部と、液体槽と分析部とを繋いでこれらの間に液状物を流すためのマイクロ流路とが形成されており、かつマイクロ流路は蓋材でシールされている。例示の態様において、基板直径は約10cm程度、マイクロ流路の最小流路幅は約45μm程度、マイクロ流路の深さは約30μm程度である。基板上の分析部の数は、例えば4~20個、又は14~16個である。液状物は、基板の自転による遠心力を利用して中心から径方向外側に送液されて、液体槽からマイクロ流路を経て各分析部に供給される。 In the CD-type ELISA device according to the exemplary embodiment, a liquid tank for storing a liquid substance and an analysis part for detecting, reacting, adsorbing, desorbing or decomposing the liquid substance are provided on a disk-shaped substrate (as a base material). A microchannel is formed to connect the liquid tank and the analysis section and allow a liquid to flow between them, and the microchannel is sealed with a lid material. In an exemplary embodiment, the substrate diameter is about 10 cm, the minimum width of the microchannel is about 45 μm, and the depth of the microchannel is about 30 μm. The number of analysis parts on the substrate is, for example, 4 to 20 or 14 to 16. The liquid is sent radially outward from the center using centrifugal force due to the rotation of the substrate, and is supplied to each analysis section from the liquid tank via the microchannel.

基板は、透光性材料又は非透光性材料のいずれにより構成されていてもよく、好ましくは樹脂又はガラス等の透光性材料で形成され、より好ましくは樹脂で形成される。なお「透光性」とは、有色であるか無色であるか、及び光の透過率の多寡を問わず、光を透過させることができる意味に広義に解釈される。 The substrate may be made of either a light-transmitting material or a non-light-transmitting material, preferably a light-transmitting material such as resin or glass, and more preferably a resin. Note that "translucent" is broadly interpreted to mean that light can be transmitted, regardless of whether it is colored or colorless, and regardless of the amount of light transmittance.

基板を構成する樹脂としては、マイクロ流路を形成するのに適しているという観点から、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。 As resins constituting the substrate, acrylic resins, polypropylene, polycarbonate resins, cycloolefin resins, polystyrene resins, polyester resins, urethane resins, vinyl chloride resins, and silicone resins are suitable for forming microchannels. , fluororesin, etc.

例示の態様において、CD型ELISAデバイスの製造方法は、以下の工程:
(1)基板上に複数の隔壁を形成してマイクロ流路を形成する工程;
(2)基板に貫通孔を設ける工程;
(3)基板の裏面側から貫通孔を通じて分析部を嵌め込む工程;
(4)基板の表面側から蓋材をラミネートする工程;
(5)所望により、マイクロ流路が形成された基板を部分的に切削して外形を整える工程;及び
(6)所望により、隔壁を洗浄する工程;
を含む。各工程の順序は製造工程の効率に応じて自由に前後させることができる 。
In an exemplary embodiment, a method of manufacturing a CD-type ELISA device includes the following steps:
(1) Step of forming a plurality of partition walls on a substrate to form a microchannel;
(2) Providing a through hole in the substrate;
(3) Step of fitting the analysis section through the through hole from the back side of the substrate;
(4) Step of laminating the lid material from the front side of the substrate;
(5) If desired, the step of partially cutting the substrate on which the microchannel is formed to adjust the outer shape; and (6) If desired, the step of cleaning the partition wall;
including. The order of each process can be freely changed depending on the efficiency of the manufacturing process.

工程(1)をフォトリソグラフィーで行う場合には、感光性樹脂積層体(本実施形態の感光性樹脂積層体を隔壁材用に用いる場合にはこの感光性樹脂積層体)から保護フィルム(存在する場合)を剥離し、支持フィルムを維持して基板にラミネートして、露光・現像した後、支持フィルムを除去して、マイクロ流路を画定する複数の隔壁材を形成することができる。 When step (1) is carried out by photolithography, the protective film (if any (case) is peeled off, the support film is maintained and laminated to the substrate, exposed and developed, and then the support film is removed to form a plurality of barrier rib materials that define microchannels.

また工程(4)をフォトリソグラフィーで行う場合には、感光性樹脂積層体(本実施形態の感光性樹脂積層体を蓋材用に用いる場合にはこの感光性樹脂積層体)を基板にラミネートし、露光により硬化させて、支持フィルムと硬化レジスト膜とからなる永久膜を形成することができる。具体的には、感光性樹脂積層体から保護フィルム(存在する場合)を剥離し、支持フィルムを維持して、支持フィルム、感光性樹脂組成物層、CD型ELISAデバイス基板、CD型ELISAデバイス分析部、及び必要に応じてELISA基板の表面凹凸を一平面上に揃えるような冶具の積層順序で二軸ロールにより約0.18m/分でラミネートを行うことができる。前述の冶具はラミネート時にもレジストとの接着性が低い材質、例えばテフロン(登録商標)などの材質が好ましい。 When step (4) is performed by photolithography, the photosensitive resin laminate (if the photosensitive resin laminate of this embodiment is used for a lid material, this photosensitive resin laminate) is laminated on the substrate. , it can be cured by exposure to light to form a permanent film consisting of a support film and a cured resist film. Specifically, the protective film (if any) is peeled off from the photosensitive resin laminate, the support film is maintained, and the support film, photosensitive resin composition layer, CD-type ELISA device substrate, and CD-type ELISA device analysis are performed. Lamination can be carried out at a speed of about 0.18 m/min using a biaxial roll in a laminating order using a jig such that the surface irregularities of the ELISA substrate are aligned on one plane. The aforementioned jig is preferably made of a material that has low adhesion to the resist even during lamination, such as Teflon (registered trademark).

以下、本発明の実施形態の例を具体的に説明する。
最初に実施例及び比較例の評価用サンプルの作製方法を説明し、次いで、得られたサンプルについての評価方法及びその評価結果を示す。表1~3に、感光性樹脂組成物調合液中の材料成分の名称、樹脂組成物調合液中の配合量(固形分基準での質量部)、及び評価結果の一部を示す。
Examples of embodiments of the present invention will be specifically described below.
First, a method for producing evaluation samples of Examples and Comparative Examples will be explained, and then, an evaluation method and evaluation results for the obtained samples will be shown. Tables 1 to 3 show the names of the material components in the photosensitive resin composition formulation, the amounts blended in the resin composition formulation (parts by mass based on solid content), and some of the evaluation results.

[評価用サンプルの作製]
実施例及び比較例における評価用サンプルは次のとおりにして作製した。
<感光性樹脂積層体の作製1>
下記表1の実施例1及び実施例6に示す組成(但し、各成分の数字は固形分としての配合量(質量部)を示す)の感光性樹脂組成物及び溶媒としてエタノールを加え十分に攪拌及び混合して感光性樹脂組成物調合液とし、支持体としての16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、FB40)の表面にバーコーターを用いて均一に塗布、乾燥し、感光性樹脂組成物層を形成して、感光性樹脂積層体を得た。感光性樹脂組成物層の厚みは240μmであった。感光性樹脂組成物層に残存した溶媒は1.5質量%であった。
次いで、感光性樹脂組成物層のポリエチレンテレフタレートフィルムを積層していない表面上に、保護フィルムとしてタマポリ株式会社製GF-18を貼り合わせた。
[Preparation of evaluation sample]
Evaluation samples in Examples and Comparative Examples were prepared as follows.
<Preparation of photosensitive resin laminate 1>
A photosensitive resin composition having the composition shown in Example 1 and Example 6 in Table 1 below (however, the number for each component indicates the amount (parts by mass) of each component) and ethanol as a solvent were added and stirred thoroughly. and mixed to obtain a photosensitive resin composition preparation, and uniformly coated on the surface of a 16 μm thick polyethylene terephthalate film (FB40, manufactured by Toray Industries, Inc.) as a support using a bar coater, dried, and the photosensitive resin A composition layer was formed to obtain a photosensitive resin laminate. The thickness of the photosensitive resin composition layer was 240 μm. The amount of solvent remaining in the photosensitive resin composition layer was 1.5% by mass.
Next, GF-18 manufactured by Tamapori Co., Ltd. was laminated as a protective film on the surface of the photosensitive resin composition layer on which the polyethylene terephthalate film was not laminated.

<感光性樹脂積層体の作製2>
下記表1の実施例2~5及び比較例1、2に示す組成(但し、各成分の数字は固形分としての配合量(質量部)を示す)の感光性樹脂組成物及び溶媒としてエタノールを加え十分に攪拌及び混合して感光性樹脂組成物調合液とし、支持体としての16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、FB40)の表面にバーコーターを用いて均一に塗布、95℃で5分間乾燥し、感光性樹脂組成物層を形成して、感光性樹脂積層体を得た。感光性樹脂組成物層の厚みは25μmであった。
次いで、感光性樹脂組成物層のポリエチレンテレフタレートフィルムを積層していない表面上に、保護フィルムとしてタマポリ株式会社製GF-818を貼り合わせた。
<Preparation of photosensitive resin laminate 2>
Photosensitive resin compositions having the compositions shown in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 in Table 1 below (however, the numbers for each component indicate the amount (parts by mass) as solid content) and ethanol as a solvent were used. The photosensitive resin composition was added and thoroughly stirred and mixed to obtain a photosensitive resin composition preparation, which was uniformly coated on the surface of a 16 μm thick polyethylene terephthalate film (manufactured by Toray Industries, Inc., FB40) as a support using a bar coater at 95°C. was dried for 5 minutes to form a photosensitive resin composition layer to obtain a photosensitive resin laminate. The thickness of the photosensitive resin composition layer was 25 μm.
Next, GF-818 manufactured by Tamapori Co., Ltd. was laminated as a protective film on the surface of the photosensitive resin composition layer on which the polyethylene terephthalate film was not laminated.

<感光性樹脂積層体の作製3>
下記表1の実施例1~5及び比較例1、2に示す組成(但し、各成分の数字は固形分としての配合量(質量部)を示す)の感光性樹脂組成物及び溶媒としてエタノールを加え十分に攪拌及び混合して感光性樹脂組成物調合液とし、支持体としての16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、FB40)の表面にバーコーターを用いて均一に塗布、95℃で5分間乾燥し、感光性樹脂組成物層を形成して、感光性樹脂積層体を得た。感光性樹脂組成物層の厚みは5μmであった。次いで、感光性樹脂組成物層のポリエチレンテレフタレートフィルムを積層していない表面上に、保護フィルムとしてタマポリ株式会社製GF-18を貼り合わせた。
<Preparation of photosensitive resin laminate 3>
Photosensitive resin compositions having the compositions shown in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 in Table 1 below (however, the numbers for each component indicate the amount (parts by mass) as solid content) and ethanol as a solvent were used. The photosensitive resin composition was added and thoroughly stirred and mixed to obtain a photosensitive resin composition preparation, which was uniformly coated on the surface of a 16 μm thick polyethylene terephthalate film (manufactured by Toray Industries, Inc., FB40) as a support using a bar coater at 95°C. was dried for 5 minutes to form a photosensitive resin composition layer to obtain a photosensitive resin laminate. The thickness of the photosensitive resin composition layer was 5 μm. Next, GF-18 manufactured by Tamapori Co., Ltd. was laminated as a protective film on the surface of the photosensitive resin composition layer on which the polyethylene terephthalate film was not laminated.

[評価]
1.比(I/O)の算出
表1に示す組成に基づき、ベース樹脂(B)及びモノマー(M)の無機性値(I)及び有機性値(O)から、各例に係る感光性樹脂組成物の比(I/O)を下記のように算出した。
まず、各ベース樹脂(B)に関し、有機概念図に基づいて、無機性値(I)を算出して表1に示される配合量(質量)を乗じてB(I×配合量)値を算出し、そして有機性値(O)を算出して配合量を乗じてB(O×配合量)値を算出する。
同様に、各モノマー(M)について、有機概念図に基づいて、無機性値(I)を算出して表1に示される配合量を乗じてM(I×配合量)値を算出し、そして有機性値(O)を算出して配合量を乗じてM(O×配合量)値を算出する。
全ベース樹脂(B)のB(I×配合量)値の合計値と全モノマー(M)のM(I×配合量)値の合計値とを合算して、合算値I(B+M)を得る。
全ベース樹脂(B)のB(O×配合量)値の合計値と全モノマー(M)のM(O×配合量)値の合計値とを合算して、合算値O(B+M)を得る。
(B+M)をO(B+M)で除して、I(B+M)/O(B+M)を算出して比(I/O)とする。
[evaluation]
1. Calculation of ratio (I/O) Based on the composition shown in Table 1, the photosensitive resin composition according to each example is calculated from the inorganic value (I) and organic value (O) of the base resin (B) and monomer (M). The ratio of substances (I/O) was calculated as follows.
First, for each base resin (B), calculate the inorganic value (I) based on the organic conceptual diagram and multiply it by the blending amount (mass) shown in Table 1 to calculate the B (I x blending amount) value. Then, the organic value (O) is calculated and multiplied by the blended amount to calculate the B (O x blended amount) value.
Similarly, for each monomer (M), the inorganicity value (I) is calculated based on the organic conceptual diagram and multiplied by the blending amount shown in Table 1 to calculate the M (I x blending amount) value, and The organic value (O) is calculated and multiplied by the blended amount to calculate the M (O x blended amount) value.
The total value of B (I × blending amount) of all base resins (B) and the total value of M (I × blending amount) of all monomers (M) are added to obtain the total value I (B + M). .
Add up the total value of B (O x blending amount) of all base resins (B) and the total value of M (O x blending amount) of all monomers (M) to obtain the total value O (B + M). .
I (B+M) is divided by O (B+M) to calculate I (B+M) /O (B+M) , which is the ratio (I/O).

2.透過率の測定
上記<感光性樹脂積層体の作製3>で得られた感光性樹脂積層体を、保護フィルムが積層された状態で、株式会社オーク製作所製露光機HMW-201KBにより500mJ/cm2露光し、10分後、保護フィルムを剥離し、株式会社日立ハイテクサイエンス製分光光度計U-3010により透過率を測定した。分析は、支持フィルムと感光性樹脂組成物層とが積層された状態で実施し、分析光が感光性樹脂組成物層側から入射するような状態で測定した。
2. Measurement of transmittance The photosensitive resin laminate obtained in the above <Preparation of photosensitive resin laminate 3> with the protective film laminated thereon was exposed to 500 mJ/cm 2 using an exposure machine HMW-201KB manufactured by Oak Seisakusho Co., Ltd. After 10 minutes of exposure, the protective film was peeled off, and the transmittance was measured using a spectrophotometer U-3010 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. The analysis was conducted in a state where the support film and the photosensitive resin composition layer were laminated, and measurement was performed in a state where the analytical light was incident from the photosensitive resin composition layer side.

3.弾性率の測定
上記<感光性樹脂積層体の作製2>で得られた感光性樹脂積層体を、保護フィルムが積層された状態で、株式会社オーク製作所製露光機HMW-201KBにより500mJ/cm露光し、保護フィルムを剥離したのち、最小現像時間の2倍の時間で現像し、縦5cm、横5mmの試験片を作製した。試験片は、支持フィルムから剥離された状態で、23℃、相対湿度50%の環境で1日保存した。試験片を株式会社エー・アンド・デイ製引張試験機テンシロンRTM-500を用いて、引っ張り速度100mm/min、で引張試験を実施した。得られた応力-ひずみ曲線の初期勾配から、感光性樹脂組成物層の硬化物の弾性率を求めた。試験片が破断したときの伸度をその試験片の伸度として求めた。
3. Measurement of elastic modulus The photosensitive resin laminate obtained in the above <Preparation of photosensitive resin laminate 2> with the protective film laminated thereon was exposed to 500 mJ/cm 2 using an exposure machine HMW-201KB manufactured by Oak Seisakusho Co., Ltd. After exposure and peeling off the protective film, development was performed for twice the minimum development time to prepare a test piece measuring 5 cm in length and 5 mm in width. The test piece was stored for one day in an environment of 23° C. and 50% relative humidity while being peeled from the support film. A tensile test was performed on the test piece using a tensile tester Tensilon RTM-500 manufactured by A&D Co., Ltd. at a tensile speed of 100 mm/min. The elastic modulus of the cured product of the photosensitive resin composition layer was determined from the initial slope of the obtained stress-strain curve. The elongation at which the test piece broke was determined as the elongation of the test piece.

4.マイクロ流路発光検出性評価
上記<感光性樹脂積層体の作製3>で得られた感光性樹脂積層体から保護フィルムを剥離した。射出成型により、幅70μm、深さ30μm、長さ2.5mmの流路の片側が直径5mmの円形貫通孔に接続されたアクリル樹脂製マイクロ流路を作製した。流路は1セット9本、15セットが円形の基板上に放射状に配置された。株式会社タカトリ製真空ラミネーターを用い、真空度50Pa、70℃で、表1の感光性樹脂積層体を前記マイクロ流路に貼りつけた。貼り付け後、株式会社オーク製作所製露光機HMW-201KBにより500mJ/cm露光しシールを完了した。流路内で発光基質SuperSignalTM West Femtoを使った発光実験を行った。マイクロ流路発光検出性を以下のようにランク分けした。
◎:問題なく発光検出ができる。
〇:発光のコントラストに影響があり検出感度が下がっている。
△:発光のコントラストに大きな影響があり検出感度が下がっている。
×:発光が検出できない。
4. Microchannel Luminescence Detectability Evaluation The protective film was peeled off from the photosensitive resin laminate obtained in the above <Preparation of photosensitive resin laminate 3>. By injection molding, an acrylic resin microchannel was produced, in which one side of the channel had a width of 70 μm, a depth of 30 μm, and a length of 2.5 mm and was connected to a circular through hole with a diameter of 5 mm. One set of nine channels, and 15 sets, were arranged radially on a circular substrate. Using a vacuum laminator manufactured by Takatori Co., Ltd., the photosensitive resin laminate shown in Table 1 was attached to the microchannel at a vacuum degree of 50 Pa and 70°C. After pasting, the sticker was exposed to 500 mJ/ cm2 using an exposure machine HMW-201KB manufactured by Oak Seisakusho Co., Ltd. to complete the sealing. A luminescence experiment was conducted using the luminescent substrate SuperSignal TM West Femto in the flow channel. The microchannel luminescence detectability was ranked as follows.
◎: Light emission can be detected without any problem.
○: The contrast of the emitted light is affected and the detection sensitivity is lowered.
△: The contrast of light emission is greatly affected and the detection sensitivity is lowered.
×: Luminescence cannot be detected.

5.マイクロ流路耐水性評価
上記「4.マイクロ流路発光検出性評価」と同様にマイクロ流路をシールし、マイクロ流路を作製した。マイクロ流路にイオン交換水を導入し、1時間後に感光性樹脂組成物層の硬化物の状態を観察した。耐水性を以下のようにランク分けした。
◎:シワが見られない。
〇:円形貫通孔の周りにシワが見られる。
△:流路の一部でシワが見られる。
×:流路全体でシワが見られる。
5. Microchannel Water Resistance Evaluation The microchannel was sealed in the same manner as in "4. Microchannel Luminescence Detectability Evaluation" above to produce a microchannel. Ion-exchanged water was introduced into the microchannel, and 1 hour later, the state of the cured product of the photosensitive resin composition layer was observed. Water resistance was ranked as follows.
◎: No wrinkles observed.
○: Wrinkles are observed around the circular through hole.
△: Wrinkles are seen in a part of the flow path.
×: Wrinkles are seen throughout the channel.

6.マイクロ流路パターンの作製
<マイクロ流路パターンの作製1>
上記<感光性樹脂積層体の作製1>で得られた感光性樹脂積層体から保護フィルムを剥離除去し、6インチシリコンウエハー上に、常圧式のラミネーター(大成ラミネーター株式会社製VA-400III)によって、速度0.2m/min、シリンダー圧力0.2MPa、ロール温度70℃で、2回ラミネートし、6インチシリコンウエハー上に厚さ480μmの感光性樹脂組成物層と支持フィルムとを積層した。
6. Preparation of microchannel pattern <Preparation of microchannel pattern 1>
The protective film was peeled off from the photosensitive resin laminate obtained in <Preparation 1 of photosensitive resin laminate> above, and was placed on a 6-inch silicon wafer using an ordinary pressure laminator (VA-400III manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd.). Lamination was carried out twice at a speed of 0.2 m/min, a cylinder pressure of 0.2 MPa, and a roll temperature of 70° C., and a 480 μm thick photosensitive resin composition layer and a support film were laminated on a 6-inch silicon wafer.

次いで、日本オルボテック株式会社製Nuvogo fine 10を用いて、1J/cm2、i-h光線比率0-100%で感光性樹脂組成物層を露光して、流路パターンを露光し、次いで、支持フィルムを剥離した後、コンベア式スプレー現像機によって、30℃、1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて最小現像時間の1.5倍の時間で現像し、水洗乾燥し、流路パターンを得た。図1は、実施例で形成した流路パターンを示す図であり、パターンの枠内は未露光部、枠外は露光部である。流路パターン1は、シリコンウエハの中心方向に注入口11、円周方向に廃液部12、及び注入口11と廃液部12との間に秤量部13がそれぞれ位置するよう、円弧状に並んでシリコンウエハ内に複数配置されている。秤量部13は、図1に示すような流路長辺(a)、流路短辺(b)、流路幅(c)及び隔壁幅(d)を有する複数の秤量用マイクロ流路で構成されている。 Next, using Nuvogo fine 10 manufactured by Nippon Orbotech Co., Ltd., the photosensitive resin composition layer was exposed to light at 1 J/cm 2 and an ih light beam ratio of 0 to 100% to expose the channel pattern, and then the support After the film was peeled off, it was developed using a conveyor-type spray developing machine at 30° C. using a 1% by mass sodium carbonate aqueous solution for 1.5 times the minimum development time, washed with water and dried to obtain a channel pattern. FIG. 1 is a diagram showing a flow path pattern formed in an example, in which the area inside the frame of the pattern is an unexposed area, and the area outside the frame is an exposed area. The flow path pattern 1 is arranged in an arc shape such that the injection port 11 is located in the center direction of the silicon wafer, the waste liquid part 12 is located in the circumferential direction, and the weighing part 13 is located between the injection port 11 and the waste liquid part 12. A plurality of them are arranged within a silicon wafer. The weighing section 13 is composed of a plurality of microchannels for weighing, each having a long side (a), a short side (b), a width (c), and a partition width (d) as shown in FIG. has been done.

<マイクロ流路パターンの作製2>
さらに、表3の実施例7~12に示すような配合と膜厚で<感光性樹脂積層体の作製1>に準じた方法で感光性樹脂積層体を作製し、上記<マイクロ流路パターンの作製1>に準じた方法で、表3の実施例7~12に示すような流路深さ、並びに、流路長辺(a)、流路短辺(b)及び流路幅(c)で台形の秤量用マイクロ流路を作製した。但し、基材は円形のアクリル板を使用した。感光性樹脂積層体の感光性樹脂層の膜厚が小さい場合、96個の流路を配置するのに直径の大きなアクリル板が必要であった。また、25μm当たりの現像時間が長い場合、長時間の現像が必要であり生産性が低い傾向であった。
<Preparation of microchannel pattern 2>
Furthermore, a photosensitive resin laminate was produced in accordance with <Preparation of photosensitive resin laminate 1> using the formulation and film thickness as shown in Examples 7 to 12 in Table 3, and the above <Microchannel pattern Production 1>, the channel depth as shown in Examples 7 to 12 in Table 3, the channel long side (a), the channel short side (b), and the channel width (c) were prepared. A trapezoidal microchannel for weighing was fabricated. However, a circular acrylic plate was used as the base material. When the thickness of the photosensitive resin layer of the photosensitive resin laminate was small, an acrylic plate with a large diameter was required to arrange 96 channels. Moreover, when the development time per 25 μm is long, long-time development is required and productivity tends to be low.

次いで、注入口から10μLの純水を注入し、スピンコーターで回転することによって注入口から円周状に配置された秤量部に純水を分注した。膜厚が100μmを超え、現像時間が15~50秒/25μmであって、実施例1のような配合の感光性樹脂層を有する場合に、送液制御が良好で、基材面積が少なく、生産性の高いマイクロ流路基板を得る事ができる。 Next, 10 μL of pure water was injected from the injection port, and by rotating with a spin coater, the pure water was dispensed from the injection port to a measuring section arranged circumferentially. When the film thickness exceeds 100 μm, the development time is 15 to 50 seconds/25 μm, and the photosensitive resin layer has the composition as in Example 1, liquid feeding control is good, the substrate area is small, A highly productive microchannel substrate can be obtained.

7.マンドレル評価
<感光性樹脂積層体の作製2>
実施例2~5の感光性樹脂組成物組成にて作製した感光性樹脂積層体から保護フィルムを剥離除去し、ニッカン工業株式会社製フレキシブルプリント配線板用銅張積層板NIKAFLEX F-30VC1 25RC11(H)にラミネートし、株式会社オーク製作所製露光機HMW-201KBにより500mJ/cm露光し、最小現像時間の2倍の時間で現像し、幅42mm、長さ20cmの試験片を作製した。これを23℃、相対湿度50%で1日調湿し、円筒形マンドレル試験機で折り曲げ試験し、クラックが発生しなかったマンドレルの最小値をマンドレル評価値とした。以下のようにランク分けした。この値が良好なほどフレキシブル性に富んだマイクロ流路を作製できる。
◎:3mmφ以下
〇:3mmφを超え6mmφ以下
△:6mmφを超え10mmφ以下
×:10mmφを超える。
7. Mandrel evaluation <Preparation of photosensitive resin laminate 2>
The protective film was peeled off and removed from the photosensitive resin laminates produced with the photosensitive resin composition compositions of Examples 2 to 5, and a copper-clad laminate for flexible printed wiring boards manufactured by Nikkan Kogyo Co., Ltd., NIKAFLEX F-30VC1 25RC11(H ), exposed to 500 mJ/cm 2 using an exposure machine HMW-201KB manufactured by Oak Seisakusho Co., Ltd., and developed for twice the minimum development time to produce a test piece with a width of 42 mm and a length of 20 cm. This was conditioned for one day at 23° C. and 50% relative humidity, and subjected to a bending test using a cylindrical mandrel tester, and the minimum value of the mandrel without cracking was taken as the mandrel evaluation value. Ranked as follows. The better this value is, the more flexible the microchannel can be produced.
◎: 3mmφ or less ○: More than 3mmφ and 6mmφ or less Δ: More than 6mmφ and 10mmφ or less ×: More than 10mmφ.

8.支持フィルム密着強度評価
<感光性樹脂積層体の作製3>
実施例1~6及び比較例1、2の感光性樹脂組成物組成にて作製した感光性樹脂積層体20cm x 20cmから保護フィルムを剥離除去し、ジェットスクラブ整面された銅張積層板20cm x 10cmに20cm x 10cm分のフィルムが余るようにラミネートした。その後、銅張積層板にラミネートされた部分とフィルムのまま余った部分とをまたぐように、幅1inchの短冊状にカッターで感光性樹脂積層体をカットした。このようにして半分だけが銅張積層板上にラミネートされた1inch幅の短冊状サンプルを得た。その後23℃、相対湿度50%の環境で1日調湿し、短冊状サンプルのラミネートされていない部分を保持し引張試験することにより、支持フィルムと感光性樹脂組成物層との密着強度を評価した。尚、引張試験において、引張試験装置は、株式会社エー・アンド・デイ製引張試験機テンシロンRTM-500、ピール角度は180度、引っ張り速度は100m/min、の条件で実施した。密着強度の極大値を密着強度の値とした。
8. Support film adhesion strength evaluation <Preparation of photosensitive resin laminate 3>
The protective film was peeled off and removed from the photosensitive resin laminates 20 cm x 20 cm produced with the photosensitive resin composition compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, and a 20 cm x 20 cm copper-clad laminate was prepared with jet scrubbing. The film was laminated so that 20 cm x 10 cm of film remained on 10 cm. Thereafter, the photosensitive resin laminate was cut into a strip with a width of 1 inch using a cutter so as to straddle the portion laminated to the copper-clad laminate and the remaining portion of the film. In this way, a strip-shaped sample with a width of 1 inch was obtained, only half of which was laminated onto the copper-clad laminate. After that, the humidity was conditioned in an environment of 23°C and 50% relative humidity for one day, and the unlaminated part of the strip sample was held and subjected to a tensile test to evaluate the adhesion strength between the support film and the photosensitive resin composition layer. did. In the tensile test, the tensile test device was Tensilon RTM-500 manufactured by A&D Co., Ltd., and the peel angle was 180 degrees and the tensile speed was 100 m/min. The maximum value of adhesion strength was taken as the value of adhesion strength.

9.支持フィルム密着性評価
「8.支持フィルム密着強度評価」で引張試験サンプルを作製する間に支持フィルムと感光性樹脂組成物層との間で不必要な剥離が発生するか観察した。また、引張試験後の感光性樹脂組成物層表面を観察し、剥離線の有無を観察した。観察結果を以下のようにランク分けした。
◎:不必要な剥離及び剥離線のいずれも確認できない。
〇:不必要な剥離又は剥離線のいずれかが確認された。
×:不必要な剥離がサンプルの半分以上の面積で確認された。又は、凹凸が明らかな剥離線が観察された。
9. Support Film Adhesion Evaluation In "8. Support Film Adhesion Strength Evaluation", it was observed whether unnecessary peeling occurred between the support film and the photosensitive resin composition layer while preparing the tensile test sample. In addition, the surface of the photosensitive resin composition layer after the tensile test was observed to see if there were any peel lines. The observation results were ranked as follows.
◎: Neither unnecessary peeling nor peeling lines can be observed.
○: Either unnecessary peeling or peeling lines were observed.
×: Unnecessary peeling was observed in more than half of the area of the sample. Alternatively, peeling lines with obvious unevenness were observed.

Figure 2023171719000001
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Figure 2023171719000002
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Figure 2023171719000003
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1 流路パターン
11 注入口
12 廃液部
13 秤量部
(a) 流路長辺
(b) 流路短辺
(c) 流路幅
(d) 隔壁幅
1 Channel pattern 11 Inlet 12 Waste liquid section 13 Weighing section (a) Long side of the channel (b) Short side of the channel (c) Channel width (d) Partition width

Claims (7)

支持フィルムと感光性樹脂組成物層とで構成されたマイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体であって、
前記マイクロ流路デバイス用感光性樹脂積層体が露光後に波長515nm及び600nmのいずれか一方又は両方における透過率80%以上を有し、
前記支持フィルムと前記感光性樹脂組成物層との密着強度が、3gf/inch以上、100gf/inch以下である、
マイクロ流路用感光性樹脂積層体。
A photosensitive resin laminate for a microchannel device comprising a support film and a photosensitive resin composition layer,
The photosensitive resin laminate for a microchannel device has a transmittance of 80% or more at one or both wavelengths of 515 nm and 600 nm after exposure,
The adhesion strength between the support film and the photosensitive resin composition layer is 3 gf/inch or more and 100 gf/inch or less,
Photosensitive resin laminate for microchannels.
直描式露光用である、請求項1に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。 The photosensitive resin laminate for microchannels according to claim 1, which is for direct exposure. 前記感光性樹脂組成物層は、無機性値(I)と有機性値(O)との比(I/O)が1.0以下である感光性樹脂組成物で構成されている、請求項1又は2に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。 The photosensitive resin composition layer is composed of a photosensitive resin composition having a ratio (I/O) of inorganic value (I) to organic value (O) of 1.0 or less. 3. The photosensitive resin laminate for microchannels according to 1 or 2. 前記感光性樹脂組成物層は、露光後に弾性率2GPa以下及び破断伸度30%以上を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。 The photosensitive resin laminate for microchannels according to any one of claims 1 to 3, wherein the photosensitive resin composition layer has an elastic modulus of 2 GPa or less and a breaking elongation of 30% or more after exposure. 前記感光性樹脂組成物層の膜厚が、100μm以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。 The photosensitive resin laminate for a microchannel according to any one of claims 1 to 4, wherein the photosensitive resin composition layer has a thickness of 100 μm or more. 前記感光性樹脂組成物層の膜厚において、30℃、1質量% Na2CO3水溶液による25μm当たりの現像時間が、15~50秒/25μmである、請求項1~5のいずれか一項に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。 Any one of claims 1 to 5, wherein the thickness of the photosensitive resin composition layer is such that the development time per 25 μm using a 1% by mass Na 2 CO 3 aqueous solution at 30° C. is 15 to 50 seconds/25 μm. The photosensitive resin laminate for microchannels described in . 前記感光性樹脂組成物層は、(a)カルボキシル基を有するアルカリ可溶性高分子、(b)付加重合性モノマー、及び(c)光重合開始剤、を含み、
(b)付加重合性モノマーが、下記(式I):
C-((CH2)R1)((CH2)R2)((CH2)R3)((CH2)R4
・・・(式I)
(式中、R1~R4は各々独立に一価の有機基を指す。)
で示される構造を有しかつ分子量200~600であるモノマーを(b)付加重合性モノマー中50質量%以上含む組成物で構成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載のマイクロ流路用感光性樹脂積層体。
The photosensitive resin composition layer includes (a) an alkali-soluble polymer having a carboxyl group, (b) an addition polymerizable monomer, and (c) a photopolymerization initiator,
(b) The addition polymerizable monomer is the following (Formula I):
C-((CH 2 )R 1 )((CH 2 )R 2 )((CH 2 )R 3 )((CH 2 )R 4 )
...(Formula I)
(In the formula, R 1 to R 4 each independently represent a monovalent organic group.)
According to any one of claims 1 to 6, the composition comprises a monomer having a structure represented by and having a molecular weight of 200 to 600 in an amount of 50% by mass or more in (b) addition polymerizable monomer. Photosensitive resin laminate for microchannels.
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