(57)【要約】【課題】流路などの微小セル構造を形成するための複数のマイクロパターンを形成するためのマイクロパターン形成用材料を提供する。【解決手段】マイクロパターン部材を形成するためのマイクロパターン形成用材料であって、（Ａ）ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体と、（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマーと、（Ｃ）イオン重合性反応基を有する（メタ）アクリル系モノマーと、（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーと、（Ｅ）光ラジカル発生剤と、（Ｆ）イオン重合触媒とを含み、光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させる光が照射されることにより部分的に硬化し、かつ部分的に硬化した部分以外の部分が除去された後に、イオン重合触媒（Ｆ）を活性化させるトリガーが与えられることにより硬化し、かつ接着性を発現する、マイクロパターン形成用材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロパターン部材を形成するためのマイクロパターン形成用材料であって、
（Ａ）ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体と、
（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマーと、
（Ｃ）イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマーと、
（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーと、
（Ｅ）光ラジカル発生剤と、
（Ｆ）イオン重合触媒とを含み、
光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させる光が照射されることにより、部分的に硬化し、かつ部分的に硬化した部分以外の部分が除去された後に、イオン重合触媒（Ｆ）を活性化させるトリガーが与えられることにより硬化し、かつ接着性を発現する、マイクロパターン形成用材料。
【請求項２】
前記トリガーが光であり、前記イオン重合触媒（Ｆ）が光イオン重合触媒である、請求項１に記載のマイクロパターン形成用材料。
【請求項３】
前記光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させる光の波長が、前記イオン重合触媒を活性化させる前記トリガーとしての光の波長よりも長波長であり、前記光ラジカル発生剤（Ｅ）が波長４００ｎｍ以上の光が与えられた際にラジカルを発生するラジカル発生剤である、請求項２に記載のマイクロパターン形成用材料。
【請求項４】
前記光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させるための光照射に際しての光照射エネルギー総量をＰ１、トリガーとしての光の光照射エネルギー総量をＰ２としたときに、Ｐ２／Ｐ１が１〜１００の範囲にある、請求項３に記載のマイクロパターン形成用材料。
【請求項５】
熱硬化剤（Ｇ）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロパターン形成用材料。
【請求項６】
前記トリガーが熱であり、前記イオン重合触媒（Ｆ）が加熱により活性化される熱硬化剤である、請求項１に記載のマイクロパターン形成用材料。
【請求項７】
支持体と、前記支持体上に形成されており、マイクロパターンを構成しているマイクロパターン部材とを備え、
前記マイクロパターン部材が、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロパターン形成用材料に光を照射することにより得られた材料からなり、前記トリガーが付与された後に接着性を発現する、マイクロパターン複合材。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロパターン形成用材料を支持体上に積層する工程と、
前記マイクロパターン形成用材料を前記支持体に積層した後に、光を照射して、マイクロパターン形成用材料をパターニングすることにより、マイクロパターン部材を形成し、それによって支持体とマイクロパターン部材とを有するマイクロパターン複合材を得る工程とを備える、マイクロパターン複合材の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロパターン形成用材料を支持体上に積層する工程と、
前記マイクロパターン形成用材料を前記支持体に積層した後に、光を照射してマイクロパターン形成用材料をパターニングすることにより、マイクロパターン部材を形成し、それによって支持体とマイクロパターン部材とを有するマイクロパターン複合材を得る工程と、
前記マイクロパターン部材にトリガーを付与し、マイクロパターン部材において接着性を発現させる工程と、
前記トリガーの付与前または付与後に、前記マイクロパターン複合材の前記マイクロパターン部材を基板の表面に圧着する工程とを備える、微小３次元構造基板の製造方法。
【請求項１０】
前記マイクロパターン部材を前記基板に圧着した後に、前記支持体を前記マイクロパターン部材から剥離する工程をさらに備える、請求項９に記載の微小３次元構造基板の製造方法。
【請求項１１】
前記支持体が剥離された後に、前記マイクロパターン部材上に、新たなマイクロパターン複合材のマイクロパターン部材をさらに圧着する工程と、新たなマイクロパターン複合材の支持体を剥離する工程とを備える、請求項１０に記載の微小３次元構造基板の製造方法。
【請求項１２】
前記支持体が剥離され、露出された前記マイクロパターン部材が接着反応を完了する前に、該マイクロパターン部材に他の部材を積層し、接着する工程をさらに備える、請求項１０または１１に記載の微小３次元構造基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、化学実験をダウンサイジングしたり、微量な検体を分析したりするのに用いられるマイクロチップなどを製造するのに用いられるマイクロパターン形成用材料に関し、より詳細には、マイクロメートルオーダー以下の貫通部分または溝を有するマイクロパターン部材を得るためのマイクロパターン形成用材料、マイクロパターン複合材及びその製造方法並びに微小３次元構造基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１μｍから１ｍｍの毛管寸法のマイクロキャビティおよびマイクロチャネルを含むマイクロ構造によって微小容量の流体を操作できる、Ｌａｂ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐもしくは、マイクロＴＡＳ、マイクロ化学チップなどと呼ばれるマイクロチップ型の液体操作デバイスが知られている。このようなデバイスは、化学実験をダウンサイジングするための、あるいは検体発生現場等において分析を簡便にかつ速やかに行うための機器として注目されている。
【０００３】
この種のデバイスは、少なくとも２枚以上の複数の基板を含む積層体を有する。基板の一方面及び／または他方面の一部に微小流路が構成されている。この微小流路に成分分析または合成などを行うために、ガスや液体が流入され、分析や反応などが行われる。
【０００４】
マイクロチップのような上記デバイスのコストを低めるために、プラスチックからなる基板が用いられている。しかし、微細流路がより一層小さくなるにつれて、微細流路を埋めないで基板同士を接合することが困難となる。
【０００５】
下記の特許文献１には、（Ａ）分子内に開環重合性反応基を有する化合物と（Ｃ）高エネルギー線を吸収し酸あるいは塩基を発生する化合物とを必須成分とする感光性樹脂組成物が開示されている。この感光性樹脂組成物の全面に、高エネルギー線を照射することにより該組成物が半硬化状態となる。次に、レーザー光を照射することにより半硬化状態の組成物の一部分が除去される。これらの工程を経ることにより、微細な流路を有する３次元パターンが得られる。
【０００６】
他方、下記の特許文献２には、光後硬化型の樹脂組成物からなるレジストフィルムを用いたマイクロリアクターの製造方法が開示されている。この方法によると、微細流路が正確に形成された基板が歪みなどを生ずることなく正確に積層されているマイクロリアクターを製造することができる。
【特許文献１】特開２００３−３０７８４９公報
【特許文献２】特開２００５−３２９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の感光性樹脂組成物および特許文献２に記載のマイクロリアクターの製造方法では、微細な流路が形成された３次元パターンや基板などのマイクロパターン部材を得ることができる。また、作製されたマイクロパターン部材は接着性を維持しているので、マイクロパターン部材を他の部材に、またはマイクロパターン部材同士を積層し、接合することができる。しかしながら、流路幅が１０μｍを下回ると、微細流路が正確に形成されたマイクロパターン部材の量産性は悪くなる。また、マイクロパターン形成後の部材が粘着性を有するために、接触アライメント法、すなわち、何度も接触させ直しながら正確な位置決めを行う方法を用いることができなかった。よって、部材間で精密な位置決めを行う必要がある場合には、作業性が低かった。
【０００８】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、最小幅１０μｍ以下の微細構造を有し、精密位置合わせのための接触アライメント法を適用し得る、マイクロパターン形成用材料、マイクロパターン複合材、及びその製造方法、並びに微小３次元構造基板の製造方法を提供することにある。本発明のより限定的な目的は、特に、接着時に加熱の必要がない、近紫外光刺激による遅延接着性のマイクロパターンを有するマイクロパターン複合材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料は、マイクロパターン部材を形成するためのマイクロパターン形成用材料であって、（Ａ）ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体と、（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマーと、（Ｃ）イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマーと、（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーと、（Ｅ）光ラジカル発生剤と、（Ｆ）イオン重合触媒とを含み、光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させる光が照射されることにより、部分的に硬化し、かつ部分的に硬化した部分以外の部分が除去された後に、イオン重合触媒（Ｆ）を活性化させるトリガーが与えられることにより硬化し、かつ接着性を発現するものである。
【００１０】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料のある特定の局面によれば、前記トリガーが光であり、前記イオン重合触媒（Ｆ）が光イオン重合触媒である。この場合には、最終的に接着力を発現させる際のトリガーとしても光が用いられる。そのため、上記部分的な硬化及び接着性を発現するための後の硬化の二段階の硬化工程のいずれをも光の照射により行うことができる。
【００１１】
この場合、硬化接着に熱が不要なので、マイクロパターン形成用材料が耐熱性が低い場合でも、マイクロタス基板に担持させることができる。
【００１２】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料の他の特定の局面では、前記光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させる光の波長が、前記イオン重合触媒を活性化させる前記トリガーとしての光の波長よりも長波長であり、前記光ラジカル発生剤（Ｅ）が波長４００ｎｍ以上の光が与えられた際にラジカルを発生するラジカル発生剤である。この場合には、２回の光の照射に際し、波長を異ならせるだけで、最初にマイクロパターン形成用材料からマイクロパターン部材を得て、後の光照射により、半硬化状態にあるマイクロパターン部材を硬化し、接着性を発現させることができる。
【００１３】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料のさらに別の特定の局面では、前記光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させるための光照射に際しての光照射エネルギー総量をＰ１、トリガーとしての光の光照射エネルギー総量をＰ２としたときに、Ｐ２／Ｐ１が１〜１００の範囲にある。この場合には、光照射によりパターニングを良好に行うことができ、かつトリガーとしての光の照射により十分な接着性を発現させることができる。
【００１４】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料のさらに他の特定の局面によれば、さらに、熱硬化剤（Ｇ）が含まれていてもよく、その場合には、光照射に加えて加熱を併用して硬化させることができる。
【００１５】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料のさらに別の特定の局面によれば、前記トリガーが熱であり、前記イオン重合触媒（Ｆ）が加熱により活性化される熱硬化剤である。この場合には、トリガーとして熱を付与することにより、マイクロパターン形成用材料を硬化し、接着性を発現させることができる。
【００１６】
本発明に係るマイクロパターン複合材は、支持体と、前記支持体上に形成されており、マイクロパターンを構成しているマイクロパターン部材とを備え、前記マイクロパターン部材が、本発明に従って構成されたマイクロパターン形成用材料に光を照射することにより得られた材料からなり、前記トリガーが付与された後に接着性を発現する。
【００１７】
本発明に係るマイクロパターン複合材の製造方法は、本発明に従って構成されたマイクロパターン形成用材料を支持体上に積層する工程と、前記マイクロパターン形成用材料を前記支持体に積層した後に、光を照射して、マイクロパターン形成用材料をパターニングすることにより、マイクロパターン部材を形成し、それによって支持体とマイクロパターン部材とを有するマイクロパターン複合材を得る工程とを備える。
【００１８】
本発明に係る微小３次元構造基板の製造方法は、本発明に従って構成されたマイクロパターン形成用材料を支持体上に積層する工程と、前記マイクロパターン形成用材料を前記支持体に積層した後に、光を照射してマイクロパターン形成用材料をパターニングすることにより、マイクロパターン部材を形成し、それによって支持体とマイクロパターン部材とを有するマイクロパターン複合材を得る工程と、前記マイクロパターン部材にトリガーを付与し、マイクロパターン部材において接着性を発現させる工程と、前期トリガーの付与前または付与後に、前記マイクロパターン複合材の前記マイクロパターン部材を基板の表面に圧着する工程とを備える。
【００１９】
本発明に係る微小３次元構造基板の製造方法のある特定の局面では、前記マイクロパターン部材を前記基板に圧着した後に、前記支持体を前記マイクロパターン部材から剥離する工程がさらに備えられる。
【００２０】
本発明に係る微小３次元構造基板の製造方法のさらに別の特定の局面では、前記支持体が剥離された後に、前記マイクロパターン部材上に、新たなマイクロパターン複合材のマイクロパターン部材をさらに圧着する工程と、新たなマイクロパターン複合材の支持体を剥離する工程とがさらに備えられる。
【００２１】
本発明に係る微小３次元構造基板の製造方法のさらに別の特定の局面によれば、前記支持体が剥離され、露出された前記マイクロパターン部材が接着反応を完了する前に、該マイクロパターン部材に他の部材を積層し、接着する工程がさらに備えられる。このように、マイクロパターン部材上に、マイクロパターン部材以外の他の部材を積層し、接着する工程を実施することにより、より多層の微小３次元構造基板を得てもよい。
【００２２】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２３】
先ず、本発明において、上記マイクロパターンを形成するのに用いられるマイクロパターン形成用材料につき説明する。
【００２４】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料は、支持体上にマイクロパターン部材を形成するためのマイクロパターン形成用材料であって、光が部分的に照射されることにより部分的に硬化し、かつ部分的に硬化した部分以外の部分が除去された後に、トリガーが与えられることにより、硬化し、接着性を発現するマイクロパターン形成用材料である。
【００２５】
すなわち、本発明では、まず、上記光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させて、ラジカルを発生させるために光が照射される。この発生したラジカルにより、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）が重合もしくは反応し、（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）、（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）及びオリゴマー（Ｄ）も反応し、光が照射された部分が硬化することになる。この場合、これらの成分の反応により形成された架橋構造中にイオン重合触媒（Ｆ）が包含されるため、イオン重合触媒（Ｆ）の染みだしが生じ難くなる。また、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）は、後でイオン重合触媒（Ｆ）を活性化させることによりイオン重合されるが、（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）が予め上記架橋構造に結合されるため、（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）の染みだしも生じ難い。
【００２６】
本発明においては、上記光の照射後に、イオン重合触媒（Ｆ）を活性化させるためにトリガーが付与される。このトリガーについては、光であることが好ましいが、熱であってもよい。トリガーが光である場合には、イオン重合触媒（Ｆ）として光イオン重合触媒が用いられ、トリガーが熱の場合には、イオン重合触媒（Ｆ）として加熱により活性化される熱硬化剤が用いられる。もっとも、光イオン重合触媒を用いた場合に、熱硬化剤（Ｇ）を併用してもよい。
【００２７】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料では、上記のように、光ラジカル発生剤（Ｅ）を活性化させることにより、ラジカルが生じ、それによって、上記ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）、（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）及び（Ｃ）、並びにオリゴマー（Ｄ）が反応し、架橋構造が形成され、該マイクロパターン形成用材料は半硬化状態となる。ここで、（メタ）アクリル系モノマーはカルボキシル基または水酸基を有するため、光が照射されていない部分は、アルカリ可溶性を有し、従ってアルカリ水溶液により溶解し、除去することができる。従って、アルカリ現像液を用いて現像し、パターニングを行うことができる。
【００２８】
次に、上記トリガーを付与することにより、イオン重合触媒（Ｆ）が活性化され、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）由来のイオン重合性反応基が反応し、最終的に硬化し、接着性を発現する。
【００２９】
従って、光の照射により、後述する本発明に係るマイクロパターン複合材のマイクロパターン部材が得られることになる。このマイクロパターン部材は、上記トリガーが付与される前の状態であり、従って、接着性を発現する前の状態にある。もっとも、本発明のマイクロパターン形成用材料は、半硬化状態において、上記架橋構造が形成されているので、半硬化状態の段階で形状維持性及び自立性に優れている。従って、現像時の取扱いが容易である。加えて、前述したように、架橋構造中に、イオン重合触媒（Ｆ）が取り込まれており、かつイオン重合性反応基を有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）も結合されているため、現像プロセスに対する耐性が高められ、ハンドリングも容易となる。
【００３０】
そして次に、上記トリガーを付与することにより、イオン重合触媒（Ｆ）が活性化され、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）由来のイオン重合性反応基が反応し、最終的に硬化し、接着性を発現する。
【００３１】
上記マイクロパターン形成用材料の各成分の詳細を説明する。
【００３２】
〔必須成分〕
（Ａ）ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体
ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）は、ラジカル重合性基として（メタ）アクリル基を有するラジカル重合性化合物であり、光の照射により光ラジカル発生剤（Ｅ）が活性化され生じたラジカルによりラジカル重合する。このようなラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）は、単量体（Ａ１）または重合体（Ａ２）である。
【００３３】
ラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体（Ａ１）としては、光照射による半硬化状態の程度をコントロールすることが容易であるため、ラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリレートが好適に用いられる。このようなラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シタロヘキシル（メタ）アクリレート、２−メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００３４】
また、ラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系重合体（Ａ２）としては、ラジカル重合性基を側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に有する硬化型アクリル系ポリマー等が挙げられる。分子設計が容易であるため、上記硬化型アクリル系ポリマーのラジカル重合性基は、側鎖に導入されていることが好ましい。アクリル系ポリマーへのラジカル重合性基の導入方法は、特に制限されない。例えば、アクリル系ポリマーに官能基含有モノマーを共重合させた官能基含有アクリル系ポリマーを用意した後、この官能基（以下、官能基Ｘともいう）と反応し得る官能基（以下、官能基Ｙともいう）及び反応性二重結合を有する化合物を、反応性二重結合が残存するように、上記官能基含有アクリル系ポリマーに縮合又は付加反応させる方法が挙げられる。
【００３５】
上記官能基Ｘと官能基Ｙとの組合せの例としては、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシル基とアジリジル基、又は水酸基とイソシアネート基等の組合せが挙げられる。これら官能基の組合せのなかでも、反応を容易に追跡することができるため、水酸基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにおいて、いずれの官能基を上記官能基含有アクリル系ポリマーに含有させてもよく、またいずれの官能基を上記化合物に含有させてもよい。上記官能基含有アクリル系ポリマーが水酸基を有し、上記化合物がイソシアネート基を有することが好ましい。この場合、イソシアネート基及び反応性二重結合を有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、１，１−ビス（アクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート、又はｍ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネート等が挙げられる。また、上記官能基含有アクリル系ポリマーとしては、アクリル系ポリマーに、上述の水酸基含有モノマー又は水酸基含有エーテル系化合物を共重合させることにより得られた官能基含有アクリル系ポリマーが好ましい。上記水酸基含有エーテル系化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル又はジエチレングルコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
【００３６】
前記（Ａ）ラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系重合体（Ａ２）の固さや極性を調整するために、その他のラジカル重合性単量体を共重合することができる。
【００３７】
例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−メチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニル、（メタ）アクリル酸ベンジル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体が挙げられる。
【００３８】
例えば、カルボキシル基含有ラジカル重合性モノマー、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。更に、上記カルボキシル基含有モノマーは、現像時のアルカリ溶解性を制御する等の目的で水酸基を有する単官能不飽和化合物を含有してもよい。水酸基を有する単官能不飽和化合物としては特に限定されず、例えば、分子内に水酸基を１つ有するモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００３９】
例えば、水酸基含有ラジカル重合性モノマーは、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００４０】
また、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン等の芳香族ビニル系単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物；無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸無水物；フェニルマレイミド、ベンジルマレイミド、ナフチルマレイミド、ｏ−クロロフェニルマレイミド等の芳香族置換マレイミド；メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のアルキル置換マレイミド等を共重合してもよい。
【００４１】
上記ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）が上記重合体（Ａ２）である場合には、光を照射し、部分硬化させた場合、部分硬化された部分において、重合体（Ａ２）由来の骨格にイオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）が結合されるためイオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃがブリードアウトし難い。
【００４２】
従って、耐ウェットプロセス製法をさらに高めることができ、耐ウェットプロセス性を高めることができる。また、得られたマイクロパターン部材の硬化前における形状維持性や自立性が高められるので、取扱い性をより一層高めることができる。さらに、マイクロパターン部材にトリガーを付与した場合、より均一に全体を硬化させることができる。従って、好ましくは重合体（Ａ２）が用いられる。
【００４３】
なお、本発明においては、上記ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）において、上記単量体（Ａ１）と上記重合体（Ａ２）とを併用してもよい。
【００４４】
事実、マイクロパターン形成用材料段階では、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）として、単量体（Ａ１）のみを用い、重合体（Ａ２）を用いずともよい。その場合でも、光を照射し、部分的に硬化させた段階では単量体（Ａ１）が重合し、重合体（Ａ２）となる。従って、マイクロパターン部材では、単量体よりも、重合体が多く存在することとなる。
【００４５】
しかしながら、本発明におけるマイクロパターン形成用材料とは、上記光が照射される前の材料を意味し、この場合には、前記のように、（Ａ）成分として、重合体（Ａ２）を含有しておらずともよい。
【００４６】
（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー
カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）は、カルボキシル基または水酸基を有するため、アルカリ可溶性を発現する。従って、光を照射した後、アルキル水溶液により現像し、パターニングを行うことが可能となる。
【００４７】
上記カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）としては、特に限定されない。
【００４８】
例えば、カルボキシル基含有ラジカル重合性モノマー、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。更に、上記カルボキシル基含有モノマーは、現像時のアルカリ溶解性を制御する等の目的で水酸基を有する単官能不飽和化合物を含有してもよい。水酸基を有する単官能不飽和化合物としては特に限定されず、例えば、分子内に水酸基を１つ有するモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００４９】
例えば、水酸基含有ラジカル重合性モノマーは、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。
【００５０】
なお、カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）として、カルボキシル基を有する（メタ）アクリル系モノマーと、水酸基を有する（メタ）アクリル系モノマーとを併用してもよい。
【００５１】
（Ｃ）イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー
イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）は、トリガーが付与された際にイオン重合触媒が活性化されると、発生したカチオンなどのイオンによりイオン重合する（メタ）アクリル系モノマーである。すなわち、イオン重合性反応基がイオン重合性を有するため、上記イオン重合により重合し、硬化する。そして、本発明に係るマイクロパターン形成用材料に光を照射して得られたマイクロパターン部材に上記トリガーを付与することにより上記イオン重合の結果、マイクロパターン部材が硬化し、接着性を発現する。
【００５２】
なお、上記イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）は、（メタ）アクリル基を有するため、最初の光の照射の段階で、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）や（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）と反応し、架橋構造中に結合されることになる。従って、マイクロパターン部材にトリガーを付与する前に、（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）のブリードアウトが生じ難く、またトリガーを付与することにより全体を均一に硬化させることができる。
【００５３】
上記イオン重合性反応基を有する（メタ）アクリル系モノマーは、具体的には、光の照射及び／または加熱により硬化するイオン重合性反応基を有する（メタ）アクリル系モノマーである。イオン重合性反応基としては、アニオン系官能基とカチオン官能基とが存在する。
【００５４】
上記カチオン反応基としては、エポキシ基、オキセタニル基、ビニロキシ基、スチリル基、アルコキシシリル基などを挙げることができる。
【００５５】
上記アニオン系官能基としては、エポキシ基、アルコキシシリル基、（メタ）アクリロイル基などを挙げることができる。
【００５６】
イオン重合性反応基としては、好ましくは、エポキシ基、オキセタニリル基、ビニロキシ基、ステアリル基、アルコキシシリル基などを挙げることができる。
【００５７】
上記イオン重合性反応基を有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）は、イオン重合性反応基を有するアクリル系モノマーである限り特に限定されず、例えば、エポキシ基を有する（メタ）アクリレートとして、グリシジル（メタ）アクリレート、ＣＹＣＬＯＭＥＲ  Ｍ−１００（ダイセル化学工業社製）を挙げることができる。
【００５８】
上記イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）、グリシジル基を有するアクリル系化合物である限り特に限定されず、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、ＣＹＣＬＯＭＥＲ  Ｍ−１００（ダイセル化学工業社製）などを挙げることができる。
【００５９】
（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマー
上記ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマー（Ｄ）は、光が照射された際に、ラジカル重合し、上記ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）と反応し、架橋構造に取り込まれ、マイクロパターン部材の半硬化状態における形状維持性や比率性を高めるように作用する。従って、マイクロパターン部材における弾性率などの機械的物性をオリゴマー（Ｄ）の選択及び配合割合の調整により容易に調製することができる。上記オリゴマー（Ｄ）としては、ラジカル重合性二重結合を有する限り特に限定されず、例えば、ラジカル重合性二重結合を有する限り、特に限定されるものではない。例えば、（メタ）アクリル系オリゴマー、ポリエステルオリゴマー、ポリカーボネート系オリゴマー、ポリアミド系オリゴマー、ポリイミド系オリゴマー、ポリウレタン系オリゴマー、ポリエーテル系オリゴマー、フェノール系オリゴマー、クレゾールノボラック系オリゴマーなどが挙げられる。また、上記オリゴマーとしては、ＳＢＳやＳＩＳなどの熱可塑性エラストマーに、（メタ）アクリロイル基、スチリル基、ビニルエステル基、またはビニロキシ基などのようなラジカル重合性二重結合を有するように変性されたオリゴマーを用いてもよい。
【００６０】
（Ｅ）光ラジカル発生剤
光ラジカル発生剤（Ｅ）としては、光の照射により活性化され、ラジカルを発生する適宜の化合物を挙げることができる。好ましくは、光の照射により活性化され、前述した共重合性単量体ｂ１）、オリゴマーｂ２）及び化合物または共重合体ｂ３）をラジカル反応架橋させる光ラジカル反応開始剤を用いることができる。
【００６１】
後述の光イオン重合触媒（Ｆ１）を活性化させる場合には、光イオン重合触媒（Ｆ１）の活性化に用いる光とは異なる波長の光で活性化される光ラジカル発生剤（Ｅ）を用いるのが望ましい。例えば、光イオン重合触媒（Ｆ１）がトリガーとしての４００ｎｍより短い波長の光により活性化される場合、光ラジカル発生剤（Ｅ）としては、４００ｎｍより長い波長の光により感光する化合物が好ましく用いられる。しかしながら、光ラジカル発生剤（Ｅ）の励起波長と光イオン重合触媒（Ｆ１）の励起波長とが重なっていても、ラジカル連鎖反応の反応速度とイオン重合反応の反応速度とに差があるため、微細パターニング形成能と光硬化接着性との両立を果たすことはできる。微細パターニング形性能と接着性との機能をより明確に分離するために、光が照射される場合の印加される光エネルギー総量Ｐ１に対する、接着性を付与するために印加される、すなわち、第２のトリガーが付与される際の印加される光エネルギー総量Ｐ２の比Ｐ２／Ｐ１が１〜１００であることが好ましい。比Ｐ２／Ｐ１が１未満では、光硬化接着不良となることがあり、１００を超えると、微細パターンを高精度に形成することができなくなることがある。
【００６２】
このような光ラジカル発生剤（Ｅ）としては、特に限定されず、例えば、ベンゾイン、ベンゾフェノン、ベンジル、チオキサントン及びこれらの誘導体等、従来公知の光反応開始剤が挙げられる。具体的には、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ミヒラーケトン、（４−（メチルフェニルチオ）フェニル）フェイルメタノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１（４−メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等が挙げられる。これらの光反応開始剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６３】
４００ｎｍより長い波長の光により活性化される光ラジカル発生剤（Ｅ）としては、ビスアシルフォスフィンオキサイド系ラジカル発生剤、具体的にはビス（２，４，６−トリメチルベンゾイン）−フェニルフォスフィンオキサイド（チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名イルガキュア８１９）、チタノセン系ラジカル発生剤、具体的には、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス［２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル］チタニウム（チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名イルガキュア７８４）等が挙げられる。
【００６４】
また、光イオン重合触媒（Ｆ１）とは異なる波長で活性化される光ラジカル発生剤（Ｅ）として、例えば、染料とラジカル発生剤または水素ドナーとを併用すること、あるいは、α−ジケトン誘導体と水素ドナーとを併用することが好ましい。さらに、単独の可視光重合開始剤の他、有機過酸化物と色素、ジフェニルヨードニウム塩と色素、イミダゾールとケト化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物と水素供与性化合物、メルカプトベンゾチアゾールとチオピリリウム塩、金属アレーンとシアニン色素などのヘキサアリールビイミダゾールとラジカル反応開始剤等の公知の開始剤の組み合わせを用いてもよい。
【００６５】
（Ｅ）光ラジカル発生剤の配合割合については、ラジカル重合性成分、すなわち、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）とオリゴマー（Ｄ）との合計１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部の範囲が好ましく、より好ましくは、０．０５〜５重量部である。０．０１重量部未満では、ラジカル重合性成分の光架橋・重合が十分に進行し難いことがあったり、架橋・重合速度が遅くなり過ぎることがあり、１０重量部を超えると、得られるマイクロパターン部材の物性が低下するおそれがある。
【００６６】
（Ｆ）イオン重合触媒
本発明において、イオン重合触媒（Ｆ）は、光や熱などのトリガーにより活性化されて、イオンを発生し、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）由来のイオン重合性反応基をイオン重合させ、硬化させる化合物である。
【００６７】
上記トリガーが光の場合、イオン重合触媒（Ｆ）は、光イオン重合触媒（Ｆ１）である。光イオン重合触媒（Ｆ１）としては、例えば、感光性オニウム塩やフェロセン系化合物などの光の照射によりカチオンを発生させる化合物を挙げることができる。このカチオンを発生させる化合物としては、種々の光カチオン重合開始剤を用いることができる。上記光カチオン重合開始剤としては、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等の感光性オニウム塩類や、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アルミニウム錯体などのメタロセン塩、ピリジニウム等がある。
【００６８】
上記光カチオン重合開始剤のうち、芳香族ヨードニウム塩と芳香族スルホニウム塩は、紫外領域以外の光ではカチオンを生成しないが、芳香族アミンや多環芳香族炭化水素等の公知の増感剤であって可視光領域に励起吸収帯を有する増感剤を併用することにより、可視領域の光でもカチオンを生成することが出来る。またメタロセン塩を用いる場合には、ターシャリーアルコールのオキサレートエステルを反応促進剤として用いてもよい。
【００６９】
より、具体的には、上記感光性オニウム塩としては、トリアリールスルフォニウム塩、ジアリールスルフォニウム塩、ジアリールヨードニウム塩などのＳｂＦ６−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、Ｂ（ＰｈＦ５）４−を対アニオンとする化合物を挙げることができる。上記鉄−アレン錯体としては、例えば、Ｆｅ−フェロセン錯体を挙げることができる。なお、上記光カチオン重合開始剤は、波長４００ｎｍ以下の光のみでもカチオンを生成することができるので、本発明の（Ｆ）光イオン重合触媒として使用することができる。
【００７０】
市販の光カチオン重合開始剤は、イオン性光酸発生タイプと非イオン性光酸発生タイプに大別されており、イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては、例えば、商品名「アデカオプトマーＳＰ１５０」、「アデカオプトマーＳＰ１７０」（以上、旭電化工業社製）、商品名「ＵＶＥ−１０１４」（ゼネラルエレクトロニクス社製）、商品名「ＣＤ−１０１２」（サートマー社製）等が挙げられる。
【００７１】
非イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては、例えば、ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドスホナート等が挙げられる。
【００７２】
上記光イオン重合触媒（Ｆ１）は、１種のみが単独で用いられてもよく、２種類以上が用いられても良い。
【００７３】
上記光イオン重合触媒（Ｆ１）の配合割合については、（Ｃ）イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー１００重量部に対し、０．１〜５０重量部の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。０．１重量部未満では、光を照射しても、イオン重合の進行は遅かったり、最終的に硬度が不足したりし、接着力が十分に高くならないおそれがある。５０重量部を越えると、得られるマイクロパターン部材の物性が低下するおそれがある。
【００７４】
なお、上記イオン重合触媒として光イオン重合触媒（Ｆ１）を用いる場合、熱硬化剤（Ｆ２）を併用してもよい。その場合には、光及び熱の双方を付与することにより、最終的にマイクロパターン部材を硬化し、接着力を発現させることができる。
【００７５】
上記イオン重合触媒（Ｆ）は、熱により活性化される熱硬化剤（Ｆ２）であってもよい。この場合には、トリガーとして熱を付与することにより、マイクロパターン部材を硬化し、接着力を発現させることができる。
【００７６】
このような熱硬化剤（Ｆ２）としては適宜のアミン及び／またはチオール基を有する硬化剤を挙げることができる。１，３−ビス［ヒドラジノカルボノエチル−５−イソプロピルヒダントイン］等のヒドラジド化合物、ジシアンジアミド、グアニジン誘導体、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、Ｎ−［２−（２−メチル−１−イミダゾリル）エチル］尿素、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−１−イミダゾリルエチル）尿素、Ｎ，Ｎ’−（２−メチル−１−イミダゾリルエチル）−アジポアミド、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体、変性脂肪族ポリアミン、テトラヒドロ無水フタル酸、エチレングリコールービス（アンヒドロトリメリテート）等の酸無水物、各種アミンとエポキシ樹脂との付加生成物等が挙げられる。
【００７７】
上記熱硬化剤（Ｆ２）の配合割合については、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）１００重量部に対し、１〜１００重量部の範囲とすることが好ましく、より好ましくは５〜５０重量部の範囲である。１重量部未満では、硬化速度が遅くなったり、硬化物の最終的な硬度が不足したり、接着力が十分に高くならないおそれがある。１００重量部を越えると、得られるマイクロパターン部材の物性が低下するおそれがある。
【００７８】
〔単量体または重合体（Ａ）、（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）、（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）及びオリゴマー（Ｄ）の配合割合〕
上記ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）、カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）及びラジカル重合性二重結合を有するオリゴマー（Ｄ）の配合割合については、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）、カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）及びラジカル重合性二重結合を有するオリゴマー（Ｄ）の合計を１００重量部とした場合に、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）２０〜６０重量部、カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）を２０〜４０重量部、より好ましくは３０〜４０重量部、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）を１０〜２０重量部、より好ましくは１５〜２０重量部、オリゴマー（Ｄ）は１０〜５０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部の範囲とすることが望ましい。
【００７９】
（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）の配合割合が少なすぎるとアルカリ現像できないことがあり、多すぎると耐水性が悪くなることがある。
【００８０】
（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）の配合割合が少なすぎると基板への充分な硬化接着性が得られないがあり、多すぎると硬化度が上がりすぎて剥離応力を吸収できなくなり、接着性が低下することがある。
【００８１】
オリゴマー（Ｄ）の配合割合が低すぎると、１段目の光照射での部分硬化が不充分で、所望の構造が得られなくなることがあり、高すぎると１段目の光照射での硬化度が上がりすぎてしまい、接着性が低下することがある。
【００８２】
〔その他の成分〕
本発明の目的を阻害しない限り、上記マイクロパターン形成用材料には、他の成分が適宜添加されてもよい。このような他の成分としては、支持体上にフィルムを形成する際の溶剤、柔軟性を付与するための可塑剤、光反応性を制御するための反応促進剤もしくは反応抑制剤、適宜の充填剤、安定性を高めるための酸化防止剤、耐候性を高めるための紫外線吸収剤、あるいは酸素吸収剤などが挙げられる。また、導電性を付与するために、金属微粒子、有機導電性化合物あるいは固体電解質などを添加してもよい。
【００８３】
（光源）
上記マイクロパターン形成用材料における光架橋や硬化を進めるための光源としては、使用する光の波長に応じて適宜の光源を用いることができる。このような光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、エキシマレーザー、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、蛍光灯、太陽光、電子線照射装置、ＵＶ−ＬＥＤ等が挙げられる。また、フィルター等を用いて不要な波長成分を低減又は除去してもよいし、各種光源を組み合わせて用いても良い。
【００８４】
（熱源）
また、熱硬化剤（Ｆ２）の硬化にトリガーとして熱を利用する場合には、適宜の熱源を用いることができる。このような熱源としては、ヒーター、炉あるいは赤外線を照射する赤外光照射装置などを挙げることができる。
【００８５】
（マイクロパターン部材の好ましい物性）
上記マイクロパターン形成用材料に光を照射した後の半硬化物、すなわちマイクロパターン部材の表面タックは、好ましくは、４〜２０である。タックが４未満であると、基板への貼り合わせ時に滑ってしまい、位置合わせが困難になるおそれがある。また、２０を超えると、位置合わせ修正が困難になるおそれがある。なお、上記タックは以下の方法で測定した値である。
【００８６】
タックの測定：
離型処理を施した厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に、厚みが２０μｍとなるようにマイクロパターン形成用材料をキャスティングし、樹脂フィルムを作成した。カバーフィルムとして厚み５０μｍのＰＥＴフィルムをラミネートした。
【００８７】
タックを測定する前に、カバーフィルム面より、主発光波長４００ｎｍ、照度１ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を、１２０秒間照射した。次に、カバーフィルムを剥離し、樹脂フィルムを露出させ、タック測定用サンプルを得た。タックの測定は、ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７ボールタック試験に準じて行った。
【００８８】
本発明のマイクロパターン部材を基板に貼り付け、トリガーを印加した後の基板との接着力は、好ましくは、０．０５Ｎ／ｃｍ２以上である。接着力が０．０５Ｎ／ｃｍ２未満であると、基板から剥がれてしまうおそれがあり、目的とする中空構造が維持できなくなることがある。上記接着力は、以下の方法で測定された値である。
【００８９】
接着力の測定：
離型処理を施した厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に、厚みが２０μｍとなるようにマイクロパターン形成用材料をキャスティングし、樹脂フィルムを作成した。カバーフィルムとして厚み５０μｍのＰＥＴフィルムをラミネートした。
【００９０】
カバーフィルム面より、主発光波長４００ｎｍ、照度１ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を、１２０秒間照射した。次に、カバーフィルムを剥離し、上記樹脂フィルムを基板となるアクリル板あるいはポリカーボネート板に貼付した。次に、逆の面のＰＥＴフィルムを剥がし、もう一枚のアクリル板あるいはポリカーボネート板を同様にして樹脂フィルムに貼付した。
【００９１】
なお、接着面積は、２．５ｃｍ×２．５ｃｍとし、貼り合わせに際しては、一方のアクリル板の背面において２ｋｇのゴムローラーを１往復させた。
【００９２】
貼り合わせ後、主発光波長３６５ｎｍ、照度２４ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を、２５０秒間照射した。次に、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５４−１：１９９９に準じて剥離試験を行い、剥離に至った際の強度を接着力とした。
【００９３】
上記マイクロパターン形成用材料に光を照射し、次にトリガーを付与し、硬化することにより得られた樹脂シートでは、厚み方向のヤング率は、好ましくは、１〜５ＭＰａである。ヤング率の範囲がこの範囲内の場合、転写法を用いて被着体表面に積層された際に、非常に小さな中空構造、橋渡し構造または片持ち梁構造などの微小な３次元構造が被着体に存在していた場合であっても、これらを埋めることなく接着することができる。ヤング率がこの範囲外の場合、転写法により、これらの構造を埋めることなく接着することが困難となるおそれがある。上記マイクロパターンのヤング率は、本明細書においては、以下の方法で測定された値である。
【００９４】
ヤング率の測定：
従来からヤング率の測定法として知られているバルジ法に基づき、ヤング率を測定した。すなわち、被測定対象物であるフィルムに負圧を加え、その負圧に対するフィルムの歪み量をヘテロダイン変位計で計測して、負圧と歪み量の計測結果を３０〜５００点求め、その関係式よりヤング率を計算する方式を採用した。負圧は真空系を用いて実現した。薄膜に負圧を加える領域を円形とした場合、薄膜の最大のたわみを示す部位（薄膜の中心）でのたわみ量には
Δｐ＝（Ａｔｈ／ｒ２）＋（ＢｔＥｈ５／ｒ４）
の関係がある。ここで、ｐ；大気圧との差の圧力、ｈ；たわみ量、Ｅ；ヤング率、ｒ；負圧のかかる円形領域の半径、ｔ；薄膜厚、Ａ、Ｂ；定数である。この計算式に基づき、ヤング率が既知の窒化シリコンの標準サンプルで定数Ａ，Ｂを求めて、目的のフィルムのヤング率Ｅを算出した。測定用サンプルは，シリコン異方性エッチングにより形成された２ｍｍ丸の開口を有する厚さ２ミリのステンレスプレートに被測定フィルムを貼り付けて作製した。
【００９５】
（マイクロパターン複合材）
本発明に係るマイクロパターン複合材は、支持体上に、マイクロパターン部材が積層された構造を有する。この状態におけるマイクロパターン部材は、最小幅１０μｍ以下のオーダーの微小貫通構造もしくは微小スリット構造を有するフィルム、あるいは、微小周期構造等である。マイクロパターン部材は、そのままでは接着力はないが、第２のトリガーの付与により接着性を発現する。支持体に対するマイクロパターン部材の剥離力は、好ましくは、０．０２Ｎ／１０ｍｍ以下である。それによって、転写後に支持体を容易に剥離することができる。剥離力がこの値を超えると、転写後に支持体を剥離することが困難となることがある。なお、剥離力は、以下の方法で測定された値である。
【００９６】
（剥離力の測定方法）
１８０度引きはがし粘着力試験
ＪＩＳ  Ｚ０２３７：２０００に準拠
【００９７】
１．試験片
厚み２５μｍのＰＥＴからなる支持体上にマイクロパターン部材が積層されたマイクロパターン複合材を幅１０ｍｍにカットして、試験片を得た。
【００９８】
２．被着体
厚さ２．０ｍｍの市販アクリル板（キャスト品）を幅約５０ｍｍ及び長さ約１２５ｍｍに切断し、エタノールで洗浄して、被着体を得た。
【００９９】
３．試験
被着体の表面に上記試験片をマイクロパターン部材側から積層した。この試験片の支持体のマイクロパターン部材が積層されている側とは反対側の面、すなわち背面に０．２ＭＰａの荷重を加えるようにゴムローラーを３００ｍｍ／分の速度で１往復させた。しかる後、上記被着体に試験片が圧着された積層体を２３℃及び湿度５０％で２０分間静置した。
【０１００】
静置後、速度３００ｍｍ／分で１８０度方向に支持体である厚み２５μｍのＰＥＴフィルムを、マイクロパターン部材から剥離し、剥離強度を測定した。
【０１０１】
（解像度）
解像度１０μｍ以下のオーダーとは、流路や反応槽を形成するためのスリットや貫通孔の幅もしくは径などの最小幅寸法が１０μｍ以下、すなわち反応槽を形成するための最終寸法部分が１０μｍ以下であることを意味するものとする。
【０１０２】
（マイクロパターン複合材の製造方法）
上記マイクロパターン部材の形成は、上記マイクロパターン形成用材料を支持体上に塗工もしくは積層する前に、または塗工もしくは積層した後に、流路や貫通孔となる部分以外に、流路や貫通孔となる部分を遮光部とするマスクを用いて光を照射する。それによって、流路や貫通孔となる遮光部分では、光が照射されず、残りの部分では光が照射されることにより、光架橋が進行する。しかる後、アルカリ現像液で現像する。上記光が照射されなかった部分における未硬化の硬化性組成物がアルカリ現像液に溶解除去され、流路や貫通孔が形成されることになる。このようにしてマイクロパターン部材が支持体上に支持されたマイクロパターン複合材が得られる。マイクロパターン部材には、（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）由来のイオン重合性反応基が存在し、さらにイオン重合触媒（Ｆ）とが含まれている。特に、トリガーが光であり、イオン重合触媒（Ｆ）が光イオン重合触媒（Ｆ１）の場合には、該マイクロパターン部材は、マイクロパターン形成時の光照射の約十倍量の光照射により、光イオン重合反応を開始し、光遅延接着機能を発現する。
【０１０３】
上記イオン重合反応開始前の状態において、上記イオン重合触媒（Ｆ）が前述した半硬化状態の架橋構造内に取り囲まれることになり、かつ上記イオン重合性反応基含有（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）がラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）やオリゴマー（Ｄ）に結合されているため、イオン重合性反応基含有成分の染みだしが生じ難い。加えて、上記架橋構造により、本発明により得られるマイクロパターン部材は、自立性及び形状維持性に優れており、さらに耐ウェットプロセス性に優れている。従って、アルカリ現像液で現像した際にイオン重合性反応基含有成分の流れ出しも生じ難い。従って、上記トリガーを付与してイオン重合を開始させた場合、全体にわたり均一に重合反応が進行し、硬化物が均一に硬化する。従って、硬化物は全体にわたり均一な接着力を発現する。
【０１０４】
上記支持体としては、マイクロパターン部材の形成に際して、上記アルカリ現像液に耐え得る適宜の材料からなる支持体を用いることができる。もっとも、転写後に支持体の剥離を容易とするには、支持体を柔軟性を有する合成樹脂フィルムからなるものとすることが望ましい。このような合成樹脂フィルムとしては、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの適宜の合成樹脂フィルムを挙げることができる。支持体の厚みについても、転写後に剥離されるものであるため、特に限定されないが、取り扱いを容易する上では、１０μｍ〜１００μｍ程度であればよい。
【０１０５】
上記支持体のマイクロパターン部材が積層される面は、好ましくは、離型処理されていることが望ましい。それによって、最終的な支持体の剥離を容易に行うことができる。離型処理は、一般的なシリコン系離型材やフッ素系離型材を適宜塗布することにより行われ得る。
【０１０６】
なお、マイクロパターン部材の被着体に接着しようとする面に離型性の保護フィルムを積層してもよい。その場合には、支持体の離型性を保護フィルムの離型性に比べてやや低くなるように調整することが好ましい。
【０１０７】
〔微小３次元構造基板の製造方法〕
本発明において、微小３次元構造基板を得るにあたっては、先ず、上記マイクロパターン複合材を用意する。次に、別途用意された基板に該マイクロパターン複合材のマイクロパターン部材を積層する。このマイクロパターン部材の積層前あるいは積層後に、マイクロパターン部材にトリガー、例えば光や熱を付与し、マイクロパターン部材に接着性を発現させる。その後、ハンドゴムローラーやラミネーター等の加圧治具や装置を用いて、加圧しながら、該マイクロパターン複合材のマイクロパターン部材を基板の表面に圧着させる。圧着の際には、必要に応じて、加圧治具や装置の加圧圧力や回数を調整する。
【０１０８】
なお、前述した光イオン重合は光の照射を停止した後も進行する。
【０１０９】
すなわち、マイクロパターン部材の被着体への接着は、前述したマイクロパターン形成用材料中のグリシジル基をイオン重合させることにより行われる。この場合、グリシジル基の光カチオン重合により重合が進行する場合、光カチオン重合は光の照射を停止した後も重合反応が進行する。従って、マイクロパターン部材の積層及び圧着前に光の照射を停止してもよい。
【０１１０】
なお、積層前に光などのトリガーを付与せずに、積層及び圧着後にトリガーを付与してもよい。
【０１１１】
なお、マイクロパターン部材を基板に積層する前に光を照射した場合、積層後にさらに加熱により硬化を促進してもよい。
【０１１２】
また、上記加熱は、熱硬化剤を併用した場合に、熱硬化剤の作用によりグリシジル基含有成分を硬化促進させるために行われる。
【０１１３】
本発明に係る製造方法では、好ましくは、上記支持体に支持されたマイクロパターン部材が基板に圧着された後に、上記支持体を上記マイクロパターン部材から剥離する。このように、転写法により、上記マイクロパターン部材を基板に圧着することができる。この場合、上記支持体が剥離された微小３次元構造基板上のマイクロパターン部材を次の被着体とし、さらにその上に、新たなマイクロパターン複合材を積層し、マイクロパターン部材を上述のように圧着してもよい。その後、上記被着体である微小３次元構造基板上のマイクロパターン上に新たに圧着されたマイクロパターン複合材の支持体を剥離する。このようにすることで、多数のマイクロパターン部材を精密位置合わせしながら順次転写接合し、多層のマイクロパターン部材が積層された微小３次元構造積層体を得ることも容易である。
【０１１４】
さらに、基板上に積層された１枚以上の上記マイクロパターン部材上に、上記マイクロパターンとは異なるフィルム等の他の部材を積層し、接着し圧着してもよい。この場合、上記他の部材は、上記基板上に積層された１枚以上のマイクロパターン部材から、支持体を剥離し、上記基板上に積層された１枚以上のマイクロパターン部材が接着反応を完了する前に積層し、接着し圧着される。このような他のフィルム部材として、粘着性もしくは非粘着性の適宜のフィルム材を用いることができる。このようなフィルム材を構成する材料としては、例えば、金属や樹脂、セルロース等の打ち抜き加工品、合成樹脂薄肉成形品、薄肉発泡体、織布、不織布、予め用意されたこれらの積層体などを挙げることができる。
【０１１５】
上記他のフィルム材には、マイクロパターンが形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。他のフィルム材の厚みについては、特に限定されず、例えば１０μｍ〜２ｍｍ程度とすることができる。
【０１１６】
なお、上記マイクロパターン部材及び他の部材が圧着された後に、上記マイクロパターン部材に更にトリガーが付与されてもよい。
【０１１７】
本発明の微小三次元構造用マイクロパターン部材により、マイクロウェル、マイクロチャンバ、マイクロチャネル、マイクロバルブ、マイクロミキサー、マイクロポンプといった微小流体要素をつくることができる。また、本発明のマイクロパターン部材により、光導波路、細胞培養基板、フラットパネルディスプレイ電子ペーパーを構成する電極アレイの隔壁、スペーサー、誘電体層を形成することもできる。さらに、色素や蛍光物質を添加することで、カラーフィルター、蛍光セル、およびブラックマトリクスを作製することができる。また、本発明のマイクロパターン形成用材料に金属粒子を分散させて、配線、マイクロコイルまたはバンプの形成に用いることもできる。更に、本発明のマイクロパターン形成用材料をメッキ工程やインクジェット技術と組み合わせて、化学電極アレイ、圧力センサアレイ、抵抗体アレイ、バイオ電池セル、色素太陽電池セル、フォトニッククリスタル、可動ミラーアレイ、抵抗アレイ、キャパシタアレイ、ヒーターアレイ、バイメタルアレイ、マイクロリレーアレイ、ノズルアレイ、乳化チップ、微細なロストコア材を形成することができる。
【発明の効果】
【０１１８】
本発明に係るマイクロパターン形成用材料によれば、先ず光を部分的に照射してパターニングし、マイクロパターン部材を得ることができる。得られたマイクロパターン部材は、そのままでは、接着性を発現しないので、マイクロパターン部材を基板などの他の部材上に積層するに際し、位置決めを容易に行うことができる。また、上記マイクロパターン部材を基板などに積層する前または積層後にトリガーを付与することにより、マイクロパターン部材が接着性を発現し、マイクロパターン部材が基板や他のマイクロパターン部材に確実に接着される。従って、微小流路などを有するマイクロパターン部材を高精度に積層し、本発明の微小３次元構造基板を容易に得ることが可能となる。
【０１１９】
加えて、上記マイクロパターン形成用材料では、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）が、最初の光照射により、ラジカル重合性基を有し、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体又は重合体（Ａ）及び（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）並びにオリゴマー（Ｄ）からなる架橋構造中に結合される。従って、イオン重合性反応基を有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）が染みだし難く、また耐ウェットプロセス性も高められる。そのため、トリガーを付与し、イオン重合触媒（Ｆ）を活性化させ、イオン重合性反応基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｃ）由来のイオン重合性反応基を開環重合し、硬化させるに際し、材料全体を均一に硬化させることができる。従って、全体が均一に硬化され、自立性が高められたマイクロパターン部材を提供することができる。
【０１２０】
また、光やトリガーの種類や強度を変化させることにより、様々なマイクロパターンを有するマイクロパターン部材を高精度に形成することも可能となる。
【０１２１】
本発明に係るマイクロパターン複合材の製造方法では、本発明に係るマイクロパターン形成用材料を支持体に積層し、または積層後に、光を照射し、パターニングするだけで、上記マイクロパターン複合材を容易に得ることができる。
【０１２２】
本発明に係る微小３次元構造基板の製造方法によれば、本発明に係るマイクロパターン形成用材料を用い、光を照射することを含むパターニング工程を実施して、本発明のマイクロパターン複合材を得た後に、該マイクロパターン複合材のマイクロパターン部材を基板表面に圧着し、圧着前または圧着後にトリガーを付与するだけで、マイクロチップ等に適した微細流路が形成された微小３次元構造基板を容易に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１２３】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【０１２４】
（実施例１）
（Ａ）炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系単量体（Ａ１）として、アクリル酸ブチルエステルを３０重量部と、
（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）として、サイクロマーＰ  ＡＣＡＺ３００（ダイセルサイテック社製、商品名）を４０重量部と、
（Ｃ）グリシジル基を含有する（メタ）アクリル系モノマーとして、サイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）を２０重量部と、
（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーとして、ペンタエリスリトールトリアクリレートを１０重量部と、
（Ｅ）光ラジカル発生剤として、イルガキュア８１９（チバスペシャルティケミカル社製、商品名）を１重量部と、
（Ｆ）イオン重合触媒として、オプトマーＳＰ−１７０（ＡＤＥＫＡ社製、商品名）を２重量部と、
さらに、溶剤として、酢酸エチルを４０重量部とを加え、遮光下で攪拌し、均一なキャスト用樹脂組成物溶液からなるマイクロパターン形成用材料を得た。
【０１２５】
上記のようにして得られたマイクロパターン形成用材料を、支持体としてのポリカーボネートフィルム上に、乾燥後の厚みが１００μｍとなるようにアプリケーターを用いて塗工し、１１０℃で５分乾燥した。次に、図３（ａ）に示すフォトマスク１を用意した。フォトマスク１では、透明なガラスプレート２上に、マイクロパターンとしての流路等を形成する部分に、遮光性薄膜３が貼り合わされている。遮光性薄膜３の平面形状は、形成するマイクロパターンに応じた形状とされている。遮光性薄膜３は、光を遮光する金属クロム薄膜からなる。
【０１２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、支持体としてのポリカーボネートフィルム４上に、樹脂組成物層５が塗工されている複合シート上に、上記フォトマスク１を配置し、メタルハライドランプ（オーク社製）を用い、４００ｎｍの波長の紫外光をエネルギー量１００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。照射により、遮光性薄膜３が存在しない部分では、上記紫外光が樹脂組成物層５上に照射され、遮光性薄膜３の下方では、樹脂組成物層５は、露光されなかった。しかる後、光照射後に、現像液として０．２４％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）を用い、現像を行った。すなわち、０．２４％ＴＭＡＨに上記複合シートを浸漬し、引き上げることにより、光が照射されていない未反応部分の樹脂組成物層５を除去した。
【０１２７】
その結果、図１に示すように、ポリカーボネートフィルム４上に、フィルム状のマイクロパターン部材５Ａが形成されているマイクロパターン複合材６が得られた。このマイクロパターン部材５Ａでは、上記フォトマスク１の遮光性薄膜３が設けられている部分に相当する形状の流路が形成されている。もっとも、流路の底には、下方のポリカーボネートフィルム４が存在する。従って、有底の微細流路が形成されている。このようにして得られたマイクロパターン複合材６の流路部位には、未硬化部分の樹脂組成物層５が完全に除去されていた。
【０１２８】
また、マイクロパターン複合材６の表面からサイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）由来の染みだしは、観察されなかった。
【０１２９】
図１に示すマイクロパターン複合材６では、マイクロパターン複合材６の表面は、微粘着性を有するが、そのままでは強固な接着力は有しない。前述した試験方法「接着力の測定」で測定された光貼付後により得られた、本組成のマイクロパターン部材のポリカーボネート基板に対する接着力は、０．０５Ｎ／ｃｍ２であった。
【０１３０】
次に、該マイクロパターン部材に３６５ｎｍ波長の紫外光をエネルギー量４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。照射後、ポリカーボネート基板に対する接着力を同様にして求めたところ、接着力は、１．０Ｎ／ｃｍ２まで高まっていた。
【０１３１】
（実施例２）
マイクロパターン形成用材料として下記の組成を用いたことを除いては、実施例１と同様にしてマイクロパターン複合材を得た。得られたマイクロパターン複合材の流路部位には、未硬化部分の樹脂組成物が完全に除去されていた。また、マイクロパターン複合材６の表面からサイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）由来の染みだしは、観察されなかった。マイクロパターン複合材６の表面は、微粘着性を有するが、そのままでは強固な接着力は有しない。前述した試験方法「接着力の測定」で測定された第１のトリガー付与後により得られた、本組成のマイクロパターン部材のポリカーボネート基板に対する接着力は、０．０４Ｎ／ｃｍ２であった。
【０１３２】
次に、該マイクロパターン部材に３６５ｎｍ波長の紫外光をエネルギー量４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。照射後、ポリカーボネート基板に対する接着力を同様にして求めたところ、接着力は、１．１Ｎ／ｃｍ２まで高まっていた。
【０１３３】
（Ａ）ラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系重合体（Ａ２）として、ＮＫポリマー  ＳＫ−１（新中村工業社製、商品名）を３０重量部と、
（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）として、サイクロマーＰ  ＡＣＡＺ３００（ダイセルサイテック社製、商品名）を４０重量部と、
（Ｃ）グリシジル基を含有する（メタ）アクリル系モノマーとして、サイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）を２０重量部と、
（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーとして、ペンタエリスリトールトリアクリレートを１０重量部と、
（Ｅ）光ラジカル発生剤として、イルガキュア８１９（チバスペシャルティケミカル社製、商品名）を１重量部と、
（Ｆ）イオン重合触媒として、オプトマーＳＰ−１７０（ＡＤＥＫＡ社製、商品名）を２重量部と、
さらに、溶剤として、酢酸エチルを４０重量部とを加え、遮光下で攪拌し、均一なキャスト用樹脂組成物溶液からなるマイクロパターン形成用材料を得た。
【０１３４】
（実施例３）
マイクロパターン形成用材料として下記の組成を用いたことを除いては、実施例２と同様にしてマイクロパターン複合材を得た。得られたマイクロパターン複合材の流路部位には、未硬化部分の樹脂組成物が完全に除去されていた。また、マイクロパターン複合材６の表面からサイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）由来の染みだしは、観察されなかった。マイクロパターン複合材６の表面は、微粘着性を有するが、そのままでは強固な接着力は有しない。前述した試験方法「接着力の測定」で測定された第１のトリガー付与後により得られた、本組成のマイクロパターン部材のポリカーボネート基板に対する接着力は、０．０４Ｎ／ｃｍ２であった。
【０１３５】
次に、該マイクロパターン部材に３６５ｎｍ波長の紫外光をエネルギー量４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。照射後、該マイクロパターン部材を、ヒーターを用いて１００℃、５分間加熱した。加熱後、ポリカーボネート基板に対する接着力を同様にして求めたところ、接着力は、１．２Ｎ／ｃｍ２まで高まっていた。
（Ａ）ラジカル重合性基を有する炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル系重合体（Ａ２）として、ＮＫポリマー  ＳＫ−１（新中村工業社製、商品名）を３０重量部と、
（Ｂ）カルボキシル基または水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマー（Ｂ）として、サイクロマーＰ  ＡＣＡＺ３００（ダイセルサイテック社製、商品名）を４０重量部と、
（Ｃ）グリシジル基を含有する（メタ）アクリル系モノマーとして、サイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）を２０重量部と、
（Ｄ）ラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーとして、ペンタエリスリトールトリアクリレートを１０重量部と、
（Ｅ）光ラジカル発生剤として、イルガキュア８１９（チバスペシャルティケミカル社製、商品名）を１重量部と、
（Ｆ）イオン重合触媒として、オプトマーＳＰ−１７０（ＡＤＥＫＡ社製、商品名）を２重量部と、
（Ｇ）熱硬化剤として、２ＭＡＯＫ−ＰＷ（四国化成社製、商品名）８重量部と、
さらに、溶剤として、酢酸エチルを４０重量部とを加え、遮光下で攪拌し、均一なキャスト用樹脂組成物溶液からなるマイクロパターン形成用材料を得た。
【０１３６】
（実施例４）
実施例１で得られたマイクロパターン複合材６のマイクロパターン部材５Ａ上に、貫通孔７ａ〜７ｃを有する厚さ１ｍｍのアクリル系樹脂プレート７を、接触アライメント法による精密位置決めのうえ積層して、積層体を得た。この積層体をゴムローラーで軽くしごき、しかる後、２枚の２ｍｍ厚の石英ガラス板で挟み挟持サンプルを得た。このようにして得られた挟持サンプルに対し、０．１ＭＰａの背圧をかけつつ、ポリカーボネートフィルム４が配置されている側の石英ガラス板の外側から３６５ｎｍ以下の波長の紫外光を４０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー量となるように照射した。このようにして、上記アクリル系樹脂プレート７とマイクロパターン複合材６とを接合した。それによって、図２に示すように、マイクロパターン複合材６にアクリル系樹脂プレート７が接合された微小３次元構造基板からなるマイクロチップ８を得た。なお、充分な接着力が発現するまでの静置時間は６時間と短かった。従って、比較的短時間で充分な接着力が発現した。
【０１３７】
上記のように、そのままでは接着性を有しない微粘着性のフィルム状のマイクロパターン部材５Ａと、アクリル系樹脂プレート７とが、上記紫外光の照射により強固に接着されることを確認した。なお、アクリル系樹脂プレート７の貫通孔７ａ〜７ｃのいずれかにキャピラリーを接着し、シリンジを用いて墨汁を注入し、０．２ＭＰａの圧力を加えて一夜放置したが、接着面における剥離や液の漏洩は認められなかった。
【０１３８】
（実施例５）
表面離型処理された市販のポリエチレンテレフタレートフィルムを支持体として用いたこと、図４に示したフォトマスク１１を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、フィルム状のマイクロパターン部材が形成されているマイクロパターン複合材を用意した。図４に示すフォトマスク１１では、多数の円盤形の遮光性薄膜１２と、外周縁に沿う矩形枠状の遮光性薄膜１３とが光透過性の樹脂シート１４に印刷されている。
【０１３９】
図５は、支持体としての上記離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム上に、上記フォトマスク１１を用いることで得られたマイクロパターン部材１７が積層されたマイクロパターン複合材を示したものである。
【０１４０】
支持体上のマイクロパターン部材１７は、そのままでは接着力を有しないが、光の照射により接着性を発現する微粘着性のフィルムであり、上記遮光性薄膜１２に対応した部分に、貫通孔が形成されている。しかる後、上記マイクロパターン複合材のマイクロパターン部材１７側を、複数の印刷電極１８がマトリックス状に形成された厚さ１ｍｍのアクリル板製の回路基板１６の上に積層し、積層体を得た。この積層体をゴムローラーを用いて、積層体の厚み方向に力を加えて軽くしごいた後、マイクロパターン複合材の支持体であるポリエチレンテレフタレートフィルム側から３６５ｎｍ以下の波長の紫外光を４０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー量となるように照射し、上記アクリル板製の回路基板１６と、上記マイクロパターン部材１７とを接着した。しかる後、支持体であるポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、図５に示すような印刷電極１８が上記マイクロパターン部材１７の貫通孔からなる各マイクロウェル１７ａ内に配置されたマイクロウェル付き化学電極アレイプレート１５を作製した。このように、転写接着により、微小３次元構造基板を形成することにより、印刷電極１８の周縁部を汚染することなく、マイクロウェル付き化学電極アレイプレート１５を形成することができた。
【０１４１】
（実施例６）
表面が離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムを支持体として用いたこと、図６に示したフォトマスク２１を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてマイクロパターン複合材を得た。フォトマスク２１では、複数の正方形の遮光部２１ａがマトリックス状に配置されている。次に、得られたマイクロパターン複合材のマイクロパターン部材を、貫通孔を有する厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートプレート上に積層し、積層体を得た。この積層体を厚み方向に圧力を加えるように、ゴムローラーで軽くしごいた後、支持体であるポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、さらにその上に別の貫通孔を有する厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートプレートを積層し、マイクロパターン部材が２枚のポリカーボネートプレートにより挟持されてなる積層体を得た。この積層体に、３６５ｎｍ以下の波長の紫外光を４０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー量となるように照射し、マイクロパターン部材と、両側のポリカーボネートプレートとを接着し、図７に示す上面及び下面に開口を有する微小３次元構造を備えたマイクロプレート２３を得た。このように、マイクロパターン部材を支持していた支持体とは異なる２枚のポリカーボネートプレートに挟持された微小３次元構造体を容易に作製することができた。
【０１４２】
上記ポリカーボネートプレートに代えて、２ｍｍ径の開口を有する厚さ２ｍｍのステンレスプレートを用いたこと、フォトマスクを用いずに前面露光したこと以外は、上記と同様にして、ヤング率測定用サンプルを得た。得られたサンプルとしてのマイクロパターンのヤング率は３．５ＭＰａであった。
【０１４３】
（実施例７）
支持体として、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムを用いたこと、図８（ａ）及び（ｂ）に示した各フォトマスク３１，３２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、支持体上にマイクロパターン部材が形成されているマイクロパターン複合材を４枚作製した。フォトマスク３１，３２では、複数本の互いに平行に延びるストライプ状の遮光部３１ａ，３２ａが設けられている。得られた１枚のマイクロパターン複合材を被着体としてとりあげ、被着体のマイクロパターン部材上に、別の１枚のマイクロパターン複合材のマイクロパターン部材を、複数の平行に延びるパターンが、被着体側のパターンの向きと交差するように積層し、積層体をゴムローラーで軽くしごいた。支持体側から３６５ｎｍ以下の波長の紫外光をエネルギー量が４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射し、被着体とマイクロパターン部材を接着後、マイクロパターン部材から支持体を剥離した。しかる後、更にもう１枚のマイクロパターン複合材を同様に重ね、光接着および支持体の剥離を行った。この操作を繰り返し、図９に斜視図で示すように、厚み方向に隣り合うマイクロパターンの延びる方向が直交するように、４層のマイクロパターンが積層されたフォトニッククリスタル積層体４１を得た。図１０は得られたフォトニッククリスタル積層体４１の電子顕微鏡写真であり、図１１はその接着面をミクロトームで切開した部分を示す電子顕微鏡写真である。
【０１４４】
（実施例８）
実施例７と同様の方法により、５層積層接着を行って、マイクロ流体チップを作製した。作製したマイクロ流体チップの光学顕微鏡写真を図１２に示す。２層めと４層めにスリットによる流路があり、３層めの貫通孔で接続されている。１層めと５層めは蓋の役割を果たしている。約１０分間で５層全ての接着を終えることができた。２層めと４層めにみられる最小幅は  １０μｍであり、ラプラス圧によるパッシブバルブを構成している。
【０１４５】
（比較例１）
（Ｃ）グリシジル基を含有する（メタ）アクリル系モノマーとして、サイクロマーＭ―１００（ダイセル化学工業社製、商品名）を配合しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、マイクロパターン形成用材料を得た。
【０１４６】
上記のようにして得られたマイクロパターン形成用材料を、支持体としてのポリカーボネートフィルム上に、乾燥後の厚みが１００μｍとなるようにアプリケーターを用いて塗工し、１１０℃で５分乾燥した。次に、図３（ａ）に示すフォトマスク１を用意した。フォトマスク１では、透明なガラスプレート２上に、マイクロパターンとしての流路等を形成する部分に、遮光性薄膜３が貼り合わされている。遮光性薄膜３の平面形状は、形成するマイクロパターンに応じた形状とされている。遮光性薄膜３は、光を遮光する金属クロム薄膜からなる。
【０１４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、支持体としてのポリカーボネートフィルム４上に、樹脂組成物層５が塗工されている複合シート上に、上記フォトマスク１を配置し、メタルハライドランプ（オーク社製）を用い、４００ｎｍの波長の紫外光をエネルギー量１００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。照射により、遮光性薄膜３が存在しない部分では、上記紫外光が樹脂組成物層５上に照射され、遮光性薄膜３の下方では、樹脂組成物層５は、露光されなかった。しかる後、光照射後に、現像液として０．２４％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）を用い、現像を行った。すなわち、０．２４％ＴＭＡＨに上記複合シートを浸漬し、引き上げることにより、光が照射されていない未反応部分の樹脂組成物層５を除去した。
【０１４８】
その結果、図１に示すように、ポリカーボネートフィルム４上に、フィルム状のマイクロパターン部材５Ａが形成されているマイクロパターン複合材６が得られた。このマイクロパターン部材５Ａでは、上記フォトマスク１の遮光性薄膜３が設けられている部分に相当する形状の流路が形成されている。もっとも、流路の底には、下方のポリカーボネートフィルム４が存在する。従って、有底の微細流路が形成されている。このようにして得られたマイクロパターン複合材６の流路部位には、未硬化部分の樹脂組成物層５が完全に除去されていた。
【０１４９】
図１に示すマイクロパターン複合材６では、マイクロパターン複合材６の表面は、微粘着性を有するが、そのままでは強固な接着力は有しない。前述した試験方法「接着力の測定」で測定された光貼付後により得られた、本組成のマイクロパターン部材のポリカーボネート基板に対する接着力は、０．０５Ｎ／ｃｍ２であった。
【０１５０】
次に、該マイクロパターン部材に３６５ｎｍ波長の紫外光をエネルギー量４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。照射後、ポリカーボネート基板に対する接着力を同様にして求めたところ、接着力は、０．０５Ｎ／ｃｍ２のままであった。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】実施例１で作製したマイクロパターン複合材の斜視図である。
【図２】実施例１で作製されたマイクロパターン複合材に他の部材としてのアクリル系樹脂プレートが積層されたマイクロチップを示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、実施例１で用いたフォトマスクを示す図であり、（ｂ）は、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィーのための露光工程を示す模式的正面断面図である。
【図４】実施例５で用いたフォトマスクを示す斜視図である。
【図５】実施例５で作製されたマイクロウェル付き化学電極アレイプレートを示す斜視図である。
【図６】実施例６で用いたフォトマスクを示す平面図である。
【図７】実施例６で形成された微小３次元構造体を示す斜視図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、実施例７で用いた各フォトマスクを示す平面図である。
【図９】実施例７で得られたフォトニッククリスタル構造体を示す斜視図である。
【図１０】実施例７で得られたフォトニッククリスタル構造体の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図１１】実施例７で得られたフォトニッククリスタル構造体における接着面をミクロトームで切開した断面部分の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図１２】実施例８で得られたマイクロ流体チップの光学顕微鏡写真を示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１…フォトマスク
２…ガラスプレート
３…遮光性薄膜
４…ポリカーボネートフィルム
５…樹脂組成物層
５Ａ…マイクロパターン部材
６…マイクロパターン複合材
７…アクリル系樹脂プレート
７ａ、７ｂ、７ｃ…貫通孔
８…マイクロチップ
１１…フォトマスク
１２…遮光性薄膜
１３…遮光性薄膜
１４…樹脂シート
１５…マイクロウェル付き化学電極アレイプレート
１６…回路基板
１７…マイクロパターン部材
１７ａ…マイクロウェル
１８…印刷電極
２１…フォトマスク
２１ａ…遮光部
２３…マイクロプレート
３１…フォトマスク
３１ａ…遮光部
３２…フォトマスク
３２ａ…遮光部
４１…フォトニッククリスタル積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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