KR101051495B1 - 접합구조체 - Google Patents

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타카시 오나가
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가부시키가이샤 릿첼
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Abstract

본 발명은, 복수의 구조체의 접합면의 접합성이 우수한 접합구조체, 마이크로 구조체 및 마이크로 부품의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 제 1 구조체와 제 2 구조체를, 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 마이크로 구조 등을 형성하는 접합구조체로서, 제 1 구조체와 제 2 구조체 중, 적어도 하나가, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 또는 알킬 실란 화합물 혹은 알콕시 또는 알킬 실란 화합물에 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유시킨 것을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 한다(단, X:폴리프로필렌계 수지에 대해 비상용성인 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).

Description

접합구조체{JOINT STRUCTURE}
본 발명은, 복수의 구조체를 서로 접합하여 얻어지는 접합구조체, 마이크로 구조체 및 마이크로 부품에 관한 것이다.
특히, 마이크로 메카니컬 스위칭소자, 마이크로 광학, 마이크로 유체, 마이크로 화학반응장치, 마이크로 바이오리액터, 마이크로 디바이스, 마이크로 채널, 마이크로 웰 어레이 칩 등, 생화학, 생물공학, 광학, 전기·전자분야 등에서 사용되는 마이크로 구조체 및 마이크로 부품에 적용하는 것이 효과적이다.
시료나 반응성 액체를 흘려보내는 마이크로 유로를 형성하는 방법 중 하나로서, 복수의 구조체를 준비하고, 그 적어도 하나에 이차원 또는 삼차원의 개방 채널이나 개방 구멍을 형성하고, 이것에 평활면을 가지는 다른 구조체를 접합시킴으로써 마이크로 구조체를 얻는 방법이 검토되고 있다.
예를 들면, 일본 특허 제3515784호 공보에는, 복수의 구조체의 접합면에, 상기 구조체보다도 융점이 낮은 재료를 용해시킨 용액을 도포하고, 용매 제거후에 가열용융시켜 접합하는 기술이 개시되어 있으나, 구조체의 적어도 하나를 폴리프로필렌계 수지로 제작하였을 경우에는, 적당한 접합제가 없고, 접합강도가 낮거나 가열온도가 높으면 마이크로 구조가 변형된다는 기술적 과제가 있었다.
또한, 마이크로 웰 어레이 칩과 같이 유로가 없는 마이크로 부품이라 하더라도, 웰 어레이에 흘려넣은 시료가 새지 않도록 액체누수방지용 프레임을 웰 어레이의 주위에 부착시킬 필요가 있는 경우가 있는데, 이러한 경우에는 마이크로 웰 어레이 칩 본체부와 액체누수방지용 프레임과의 접합면으로부터 용제 등이 침입하여 액체의 누수가 발생할 우려도 있었다.
[특허문헌 1] 일본특허공보 제3515784호
본 발명은 상기의 배경기술을 감안하여, 복수의 구조체의 접합면의 접합성이 우수한 접합구조체, 마이크로 구조체 및 마이크로 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 요지는, 제 1 구조체와 제 2 구조체를, 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 형성하는 접합구조체로서, 제 1 구조체와 제 2 구조체 중 적어도 하나가, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 하는 접합구조체에 있다(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
마이크로 구조체에 적용한 경우에는, 적어도 하나의 접합면에 개방 마이크로 구조를 가지는, 제 1 구조체와 제 2 구조체를, 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 마이크로 구조를 형성하는 마이크로 구조체로서, 제 1 구조체와 제 2 구조체 중, 적어도 하나가, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 한다 (단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
접합면에 개방되는 마이크로 구조는 마이크로 바이오리액터 등 용도에 따라 선정되는데, 0.3∼200㎛정도의 폭 및 깊이를 가지는 유로 홈이나 오목부 등을 말하며, 본 발명에 따른 구조체에서는 1∼50㎛의 마이크로 구조에 적용하면 효과적이다.
여기서, 폴리프로필렌계 수지로서는, 호모 폴리머 또는, 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1 등의 α-올레핀을 포함하는 랜덤 코폴리머를 이용할 수 있다.
폴리머 블록 X로서, 비닐 방향족 모노머 (예를 들면, 스티렌), 에틸렌 또는 메타크릴레이트 (예를 들면, 메틸메타크릴레이트) 등의 중합한 폴리머가 있다.
또한, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체에는, (X-Y)n에 있어서 n=1∼5의 범위에 있는 것이나, X-Y-X, Y-X-Y 등이 포함된다.
수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X로서는, 폴리스티렌계와 폴리올레핀계인 것이 있는데, 폴리스티렌계로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센 중에서 선택된 1종 또는 2종이상의 비닐 방향족 화합물을 모노머 단위로 하여 구성되는 폴리머 블록을 예로 들 수 있다.
또한, 폴리올레핀계의 폴리머 블록으로서는, 에틸렌과 탄소수 3∼10인 α-올레핀의 공중합체가 있다.
그리고, 비컨주게이션된 디엔이 폴리머 블록으로 중합될 수 있다.
상기 올레핀으로서는, 프로필렌, 1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-펜텐, 1-옥텐, 1-데켄 등을 예로 들 수 있다.
상기 비컨주게이션된 디엔으로서는, 1,4-헥사디엔, 5-메틸-1,5-헥사디엔, 1,4-옥타디엔, 시클로헥사디엔, 시클로옥타디엔, 시클로펜타디엔, 5-에틸리덴-2-노보넨, 5-부틸리덴-2-노보넨, 2-이소프로페닐-5-노보넨 등을 예로 들 수 있다.
공중합체의 구체적인 예로는, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체, 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔 공중합체, 에틸렌-프로필렌-5-에틸리덴-2-노보넨 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리머 블록 Y의 수소첨가 전의 것으로서는, 2-부텐-1,4-디일기 및 비닐에틸렌기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기(基)를 모노머 단위로 하여 구성되는 폴리부타디엔이나, 2-메틸-2-부텐-1,4-디일기, 이소프로페닐에틸렌기 및 1-메틸-1-비닐에틸렌기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기를 모노머 단위로 하여 구성되는 폴리이소프렌을 들 수 있다.
또한, 수소첨가 전의 폴리머 블록 Y로서는, 이소프렌 단위 및 부타디엔 단위를 주체로 하는 모노머 단위로 이루어진 이소프렌/부타디엔 공중합체이며, 이소프렌 단위가 2-메틸-2-부텐-1,4-디일기, 이소프로페닐에틸렌기 및 1-메틸-1-비닐에틸렌기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기이며, 부타디엔 단위가 2-부텐-1,4-디일기 및/또는 비닐에틸렌기인 것을 들 수 있다.
부타디엔 단위와 이소프렌 단위의 배치는, 랜덤형상, 블록형상, 테이퍼진 블록형상 중 어느 형태가 되어도 좋다.
또한, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 전의 것으로서는, 비닐 방향족 화합물 단위 및 부타디엔 단위를 주체로 하는 모노머 단위로 이루어진 비닐 방향족 화합물/부타디엔 공중합체이며, 비닐 방향족 화합물 단위가, 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센 중에서 선택된 1종의 모노머 단위이며, 부타디엔 단위가, 2-부텐-1,4-디일기 및/또는 비닐에틸렌기인 공중합체를 들 수 있다. 비닐 방향족 화합물 단위와 부타디엔 단위의 배치는, 랜덤형상, 블록형상, 테이퍼진 블록형상 중 어느 형태가 되어도 좋다.
상기와 같은 폴리머 블록 Y에 있어서의 수소첨가의 상태는, 부분 수소첨가여도 좋고, 완전 수소첨가여도 좋다.
또한, 수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X가 폴리스티렌이고, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 전의 것이 1,2결합, 3,4결합 및/또는 1,4결합의 폴리이소프렌이면 원재료의 입수가 용이하다.
스티렌 성분은 폴리프로필렌계 수지 등과 섞이지 않으므로, 그 비율이 높아지면 폴리프로필렌과의 혼합에 시간을 필요로 하므로, 스티렌 성분이 많은 수소첨가 유도체를 이용할 때에는 마스터배치(masterbatch)화하여, 미리 충분히 혼합해 두는 것이 좋다.
수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X가 폴리스티렌이고, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 전의 것이 1,2결합 및/또는 1,4결합의 폴리부타디엔인 경우도 원재료의 입수가 용이하다.
알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물이란, 하기의 화학식으로 표시되는 것이다.
Figure 112007090631909-pct00001
Figure 112007090631909-pct00002
여기서, R1은 수소, 질소, 직쇄 또는 측쇄를 가지는, 알킬기 혹은 알케닐기 중 어느 하나이다.
R1은 말단에 작용기를 가지고 있어도 되지만, 말단에 작용기를 가지지 않는 알킬기인 경우에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 결정도가 낮은 수지조성물에 대한 침투성이 좋아, 접합강도가 더욱 높다.
R2, R3는 탄소수 1∼3정도의 알킬기이며, n, n', m, m'는 0, 1, 2, 3 중 어 느 하나이며, 또한 n+m=3, n'+m'=3이다.
R4는 알킬렌기이며, 2개의 알킬렌기를 작용기로 결합시킨 것이어도 좋다.
알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은 접착제로서 작용한다.
상기 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물로 이루어지는 접착제에 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체(X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록)를 용해시켜 첨가하면 접합강도가 향상된다.
복수의 구조체로 마이크로 부품을 구성하는 경우에는, 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 형성하는 마이크로 부품으로서, 복수의 구조체가 각각 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 한다(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
이 경우에도, 구조체나 실란화합물은 마이크로 구조체에서 나타낸 것을 동일하게 적용할 수 있다.
복수의 구조체를, 각각 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체(X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록) (이하, 본 명세서에서는 '구조체 수지조성물'이라 함.)로 성형한 경우에는 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물에, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체(X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록)(이하, 본 명세서에서는 '접합용 엘라스토머'라 함.)를 용해시켜 첨가하면 마주보는 접합면의 쌍방의 구조체 수지조성물과의 접합성이 향상되어, 접합강도가 더욱 향상된다.
또한, 구조체 수지조성물의 성형방법은 특별히 한정되지는 않지만, 수지배향성이 낮은 사출성형방법 등이 바람직하다.
(발명의 효과)
폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체(엘라스토머)를 함유하는 구조체 수지조성물은, 친수성으로 수용성 액체와의 젖음성이 양호하고, 세포가 포함된 액체를 유로에 주입한 경우에도 흐름이 양호하고, 마이크로 구조체에 대한 적용성이 우수하며, 복수의 구조체의 접합면에 실란화합물을 침투 혹은 부착시키고, 그 후 가열에 의해 접착하였으므로, 액체 누수를 방지시킨 우수한 마이크로 구조체 및 마이크로 부품을 얻을 수 있다.
접합할 구조체가 모두 상기 구조체 수지 조성물인 경우에는, 실란화합물에 상기 접합용 엘라스토머를 첨가하면 접합강도가 더욱 향상된다.
도 1은, 구조체의 접합 결과를 나타낸 것이다.
도 2는, 실란화합물의 구조체에 대한 침투시험 결과를 나타낸 것이다.
도 3은, 마이크로 구조체의 예를 나타낸 것이다.
도 4는, 마이크로 부품의 예를 나타낸 것이다.
도 5는, 접합면의 현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 6은, T박리에 의한 접합강도를 평가한 샘플을 나타낸 것이다.
도 7은, 박리력의 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 8은, 복수의 구조체를 접합한 예를 나타낸 것이다.
도 9는, 세포가 포함된 액체의 흐름을 나타낸 것이다.
폴리프로필렌 수지의 랜덤 코폴리머(이데미츠 세키유 카가쿠 가부시키가이샤에서 제조한 사출성형용의 J-3021GR; MFR 33g/10min, 밀도 0.9g/cm3, 인장탄성률 1000MPa, 굽힘탄성률 1000 MPa, 로크웰 경도 76R)와, 제 2의 합성수지 성분으로서 수소첨가 유도체(가부시키가이샤 쿠라레에서 제조한 하이브라 7311S; 수소첨가 폴리스티렌-비닐-폴리이소프렌-폴리스티렌 블록 공중합체이며, 스티렌 함유율 12중량％)를 각종 배합 비율을 바꾸어, 수지조성물을 조합(調合)하고, 도 3에 나타낸 바와 같은 접합성 평가 시험 샘플을 사출성형하였다.
시험 샘플은, 제 1 구조체(1)와 제 2 구조체(2)를 각종 조건하에서 접합하였다.
제 1 구조체에는, 깊이 50㎛, 폭 50㎛, 길이 14mm인 유로(1)와 잉크주입부(1a) 및 잉크저류부(1b)를 형성하고, 제 2 구조체(2)에는, 제 1구조체(1)에 대응되도록 잉크주입구(2a), 잉크저류부(2b)를 형성하였다.
상기와 같이 하여 제작한 마이크로 구조체를 이용하여 하기와 같이 평가하였다.
잉크주입부(1a)를 통해 적색의 잉크(샤치하타 가부시키가이샤에서 제조한 Xstanper보충액)를 주입하여 유로로부터 잉크저류부까지 흘려넣고, 그 때의 주입압 수준을 바꾸어 가며, 도 3에 모식적으로 잉크 누수를 3으로 나타낸 바와 같이 접합부에 잉크가 새는 유로파괴압을 측정하였다.
평가 결과를, 도 1의 표에 나타내었다.
접착성 평가는, 알코올50%, 잉크50%의 배합비율로 이루어진 시험액에서의 번짐상황을 평가한 것이다.
평가 0 : 1일이내의 자연흐름에 의해 잉크가 번진다.
평가 1 : 1일∼7일 사이의 자연흐름에 의해 잉크가 번진다.
평가 2 : 7일이상의 자연흐름에서 잉크가 번지지 않는다.
평가 3 : 액체 압력 0.2MPa∼0.4MPa미만에서 잉크가 번진다.
평가 4 : 액체 압력 0.4MPa∼0.6MPa미만에서 잉크가 번진다.
평가 5 : 액체 압력 0.6MPa∼0.8MPa미만에서 잉크가 번진다.
평가 6 : 액체 압력 0.6MPa로 반복시험을 5회정도 했을 때 잉크가 번지지 않는다.
평가 7 : 액체 압력 0.6MPa로 반복시험을 10회이상 했을 때 잉크가 번지지 않는다.
평가 8 : 액체 압력 0.6MPa로 반복시험을 20회이상 했을 때 잉크가 번지지 않는다.
또한, 도 2의 표는 실란화합물의 구조체로의 침투시험 평가결과를 나타내고 있으며, 구조체를 1일 동안 침지시킨 경우에 있어서의 침지 전후의 중량변화를 측정한 것으로서, 중량증가율이 높은 것일수록 침투성이 높음을 나타낸다.
또한, 침투시험에 이용한 구조체는 수소첨가 유도체(엘라스토머)를 50% 배합한 것이다.
도 1의 표에서, 구조체를 성형한 직후에 접착하는 경우, 수소첨가 유도체의 배합비율 20%이하에서는 접착평가가 0의 수준이었지만, 구조체를 접착전에 건조시키면 접착성이 향상되었다.
통상의 마이크로 구조체에서는 자연흐름에 의해 잉크가 번지지 않으면 되므로, 평가 1이어도 좋으나, 신뢰성의 관점에서는 평가 2이상인 것이 좋으며, 평가 5이상이면 더욱 이상적이다.
따라서, 실용적으로는 수소첨가 유도체의 배합비율이 5∼70%의 범위이면 되지만, 30∼66%의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 헥사메틸디실라잔이나 이소부틸트리메톡시실란 등, 구조체 수지조성물에 대해 침투성이 높은 실란화합물이, 접착성이 더 우수하다는 것이 밝혀졌다.
도 5는, 도 1의 표에 있어서의 샘플번호 10(접착평가 8)의 구조체 1과 2의 접착면의 현미경 사진을 나타낸 것으로서, (a)에 나타낸 접착면의 단부를 약 5㎛ 벌리면, (b)에 나타낸 사진과 같이 되며, 구조체 수지조성물의 표면 일부가 잡아당 겨져 늘어나도록 박리하였다. (c)는 박리된 구조체의 표면을 약 45도의 각도방향에서 촬영한 사진이다.
도 4는, 마이크로 부품으로서, 마이크로 웰 어레이 칩과 액체누수방지용 프레임의 조합예를 나타낸 것이다.
마이크로 웰 영역(11a)을 형성한 마이크로 웰 어레이 칩(11)과, 개구부(12a)를 형성한 액체누수방지용 프레임(12)을 실란화합물로 접합시킨 예이다.
마이크로 웰 영역(11a)에는 직경:10∼30㎛, 깊이:10∼20㎛인 마이크로 웰이 15∼30㎛의 피치(pitch)로 수 백∼수 만개가 정렬되어 있다.
액체누수방지용 프레임(12)을 실란화합물로 마이크로 웰 어레이 칩(11)에 접합시킴으로써, 시험액의 누수를 확실하게 방지할 수 있었다.
마이크로 웰 어레이 칩(11)과, 액체누수방지용 프레임(12)을 실란화합물로 접합할 수 있으므로, 개구부(12a)에 각종 시험액을 넣더라도 새지 않게 되고, 현미경 등의 검출 장치에 장착시키기 위한 칩 홀더(10)는 마이크로 웰 어레이 칩(11)을 위치결정할 수 있으면 되므로, 슬라이드 글라스이거나, 수지제나 금속제의 홀더여도 좋으며, 또한, 마이크로 웰 어레이 칩(11)과 칩 홀더(10)를 실란화합물로 접합해도 된다.
또한, 칩 홀더(10)에 가상선으로 나타낸 개구부(10a)를 형성하면, 투과형 검출 장치용으로도 사용할 수 있다.
다음으로, 접합강도를 박리력으로 평가한 결과를 설명한다.
도 6에 나타낸 바와 같이 제 1 구조체(10)와 제 2 구조체(11)를 실란화합물 및 실란화합물의 액체에 접합용 엘라스토머를 첨가한 것을 이용하여 접합하였다.
상기 시험편을 이용하여 한 변으로부터 T자형으로 인장박리력을 평가하였다.
그 결과를 도 7의 그래프에 나타내었다.
(측정기)
가부시키가이샤 이마다에서 제조한 디지털 포스 게이지 BS-20R
(측정방법)
박리하는 측의 제 2 구조체(크기 21mm×21mm, 두께 0.6mm)의 Ｔ박리력을 측정하였다.
(구조체의 재질)
제1, 제 2 구조체 수지조성물은 모두 앞서 나타낸 J-3021GR과 엘라스토머 하이브라 7311S를 1:1의 비율로 배합한 것을 이용하였다.
도 7의 그래프에는, 실란화합물로서 액상의 이소부틸트리메톡시실란을 이용하고, 엘라스토머로서 하이브라 7311S(그래프 A) 및 JSR가부시키가이샤의 다이나론 1321P (수소첨가 폴리스티렌 부타디엔, 스티렌 성분 10%)(그래프B)를 녹여서 배합비율(질량％)을 변화시켜 접합면에 도포한 후, 약 10분 동안 자연건조시키고 나서, 약 110℃로 약 2시간 동안 가열하고 방랭(放冷)한 후의 박리력을 측정한 결과를 나타내었다.
상기 결과에 따르면, 실란화합물에 접합용 엘라스토머를 첨가하면 접합강도가 향상되었다.
본 발명에서는, 접합용 엘라스토머를 첨가하지 않더라도 실용상의 접합강도 를 얻을 수 있지만, 바람직하게는 실란화합물에 대해 접합용 엘라스토머를 첨가하는 것이 좋으며, 이소부틸트리메톡시실란에 대해서는 50℃에서 약 25질량％까지 용해된다.
또한, 첨가 효과의 면에서는 5%이상인 것이 바람직하며, 첨가량을 많게 하면 점성이 강해지므로, 도포력의 면에서는 15%이하인 것이 좋다.
도 8은, 본 발명에 따른 구조체의 적용예를 나타내고 있다.
구조체(22, 23, 24)에 의해 반응유로 및 반응실(51) 등을 형성하고, 이것들을 커버 구조체(21)와 함께 각각의 접합면을 본 발명에 따른 접합층(31, 32, 33)으로 접합시키고, 또한 3차원 구조체에 액체주입관(41) 및 배수관(43, 44)을 부착시키고 있으나, 이러한 관재(管材)도 구조체 수지 조성물로 제작해도 된다.
또한, 도 8에서는 접합층이 모식적으로 두껍게 표현되어 있다.
도 9의 (a)는, 구조체 수지조성물로 제작한 접합구조체의 유로(50㎛×50㎛)에 마우스B 림프구c(세포수 1×107개/㎖)를 세포액(10%FCS, RPMI버퍼)과 함께 압력을 가하지 않고 흘려보낸 상태의 사진예를 나타내고 있다.
액체의 흐름선단의 액면(f)부근을 모식적으로 나타낸 것이 도 9의 (b)이다.
개개의 B림프구가 유로벽에 부착됨이 없이 균일하게 분산되어 있으며, 액면(f)이 흐름방향에 대해 오목한 면으로 되어 있다.
따라서, 세포를 취급하는 마이크로 부품에 적합하다.
본 발명은 구조체 간의 접합면에 미세한 마이크로 웰이나 마이크로 유로 등을 가지고 있더라도, 그 미세구조를 유지한 채로, 복수의 구조체 간을 접합할 수 있는 동시에, 세포액에 대한 젖음성이 우수하므로, 생화학, 생물공학, 광학, 전자분야 등에 사용되는 마이크로 구조체나 마이크로 부품에 적용하는 것이 좋다.

Claims (16)

  1. 제 1 구조체와 제 2 구조체를, 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 형성하는 접합구조체로서,
    제 1 구조체와 제 2 구조체 중, 적어도 하나가, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 하는 접합구조체(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는(非相溶性) 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  2. 제 1항에 있어서,
    접합면에 도포되는 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 접합구조체(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  3. 적어도 하나의 접합면에 개방 마이크로 구조를 가지는, 제 1 구조체와 제 2 구조체를, 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 마이크로 구조를 형성하는 마이크로 구조체로서,
    제 1 구조체와 제 2 구조체 중, 적어도 하나가, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X가 폴리스티렌이며, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 이전의 것이 1,2결합의 폴리이소프렌, 3,4결합의 폴리이소프렌 및 1,4결합의 폴리이소프렌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것인 수지조성물임을 특징으로 하는 마이크로 구조체.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X가 폴리스티렌이며, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 이전의 것이 1,2결합의 폴리부타디엔 및 1,4결합의 폴리부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것인 수지조성물임을 특징으로 하는 마이크로 구조체.
  6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물에 대하여, 침투성이 있는 실란결합성 치환기를 가지는, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물임을 특징으로 하는 마이크로 구조체.
  7. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    접합면에 도포되는 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  8. 복수의 구조체를 서로 마주보는 평활면에서 접합하여 형성하는 마이크로 부품으로서,
    복수의 구조체는, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물로 제작되며, 접합면에, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물을 도포하여 가열접착되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 부품(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X가 폴리스티렌이며, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 이전의 것이 1,2결합의 폴리이소프렌, 3,4결합의 폴리이소프렌 및 1,4결합의 폴리이소프렌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것인 수지조성물임을 특징으로 하는 마이크로 부품.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 수소첨가 유도체의 폴리머 블록 X가 폴리스티렌이며, 폴리머 블록 Y의 수소첨가 이전의 것이 1,2결합의 폴리부타디엔 및 1,4결합의 폴리부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것인 수지조성물임을 특징으로 하는 마이크로 부품.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물에 대하여, 침투성이 있는 실란결합성 치환기를 가지는, 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물임을 특징으로 하는 마이크로 부품.
  12. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    접합면에 도포되는 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 부품(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  13. 제 6항에 있어서,
    접합면에 도포되는 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  14. 제 11항에 있어서,
    접합면에 도포되는 알콕시 실란 또는 알킬 실란 화합물은, 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 부품(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  15. 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지 조성물을 사용하고, 폭 및 깊이가 0.3∼200㎛의 범위의 유로 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 생화학 또는 생물공학에 사용되는 마이크로 부품(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
  16. 제 1 구조체와 제 2 구조체를 접합하고 있고, 제 1 구조체와 제 2 구조체 중, 적어도 하나가, 폴리프로필렌계 수지와 일반식 X-Y로 표기되는 블록 코폴리머의 수소첨가 유도체를 함유하는 수지조성물을 사용하고, 폭 및 깊이가 0.3∼200㎛의 범위의 유로 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 생화학 또는 생물공학에 사용되는 마이크로 부품(단, X:폴리프로필렌계 수지와 섞이지 않는 폴리머 블록, Y:컨주게이션된 디엔 엘라스토머 폴리머 블록이다.).
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