(57)【要約】【課題】透明性、機械強度、転写性、低吸水性、反射膜との密着性に優れる芳香族ポリカーボネート樹脂からなる反応チップ用基板を提供する。【解決手段】曲げ弾性率が、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に記載の方法で２５００Ｍｐａ以上であり、かつ、吸水率が、ＡＳＴＭ  Ｄ−５７０に記載の方法で、０．１０％・２４ｈｒ以上０．３０％・２４ｈｒ以下である芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板を採用した。【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ弾性率が、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に記載の方法で２５００Ｍｐａ以上であり、かつ、吸水率が、ＡＳＴＭ  Ｄ−５７０に記載の方法で、０．１０％・２４ｈｒ以上０．３０％・２４ｈｒ以下である芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板。
【請求項２】
前記芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記式（１）および式（２）を満たす化合物を０．１〜４０重量部含有することを特徴とする請求項１に記載の反応チップ用基板。
式（１）
Ｔｇ（Ａ）＞Ｔｇ（Ｃ）
（式（１）において、Ｔｇ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度（℃）を、Ｔｇ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度（℃）を示す。）
式（２）
Ｆｍ（Ｃ）＞Ｆｍ（Ａ）
（式（２）において、Ｆｍ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の曲げ弾性率（Ｍｐａ）を、Ｆｍ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂の曲げ弾性率（Ｍｐａ）を示す。）
【請求項３】
芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記一般式［Ｉ］で表される化合物を０．１〜４０重量部含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板。
一般式［Ｉ］
【化１】
2004354131.tif 000011
（式中、Ｒ１１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ１およびｒ１は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ１は０〜４の整数を示し、ｎ１は、０〜５の整数を示す。ｎ１が２以上の場合、ｎ１個のＲ１２、ｑ１およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。）
【請求項４】
芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記一般式［ＩＩ］で表される化合物を０．１〜４０重量部含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板。
一般式［ＩＩ］
【化２】
2004354131.tif 000012
（式中、Ｒ２１〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ２およびｒ２は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ２は０〜４の整数を示し、ｍおよびｎ２は、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。ｎ２が２以上の場合、ｎ２個のＲ２２、ｑ２およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。ｎ２および／またはｍが２以上の場合、それぞれのメチレン基とフェニレン基は、順不同である。）
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の反応チップ用基板を有する反応チップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遺伝子診断、新薬開発および治療などに使用される反応チップ用基板、これを用いた反応チップ用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、遺伝子の診断や新薬の開発、テーラーメードの治療等にＤＮＡチップが使用されている。一般的な従来のＤＮＡチップは、約１ｃｍ角のシリコンチップやスライドガラス上に、フォトリソグラフィー技術を用いて配列が明らかとなっている、数百から数十万種程度のＤＮＡ断片（ＤＮＡプローブ）を載せたものである。このＤＮＡチップ上に、予め蛍光標識されたＤＮＡ試料を流すと、上記ＤＮＡチップ上のプローブと相補的な配列を有するＤＮＡ断片が当該プローブと結合する。そして、その結合部分だけが蛍光により識別でき、ＤＮＡ試料中のＤＮＡ断片の配列を解明することができる。この方法により、少量ＤＮＡで、短時間に多くの遺伝子の情報を得ることが可能である。このようなＤＮＡチップを用いる場合、基板を通して蛍光の発光を観察するため、基板は、透明であることが必要である。そのため、この方法は透過型と呼ばれている。さらに、上述のようなＤＮＡチップと同様の考え方に基づき、抗体や蛋白質など各種の反応性物質を担持した反応チップの開発も進められている。
【０００３】
ところで、上述の透過型の反応チップ基板の基材は、透明であって、検出システムに対して変化しない安定な素材であれば良い。そこで、石英ガラスやホウケイ酸ガラスなどのガラス、シリコンなどの無機材料、あるいは、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等の有機材料等を用いることができると開示されている（特許文献１）。
【０００４】
また、ガラスやシリコンを基板とした場合、反応チップ（ＤＮＡチップ等）の廃棄物を焼却処理することは困難であるとして、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びポリエステル樹脂等の熱可塑性有機系高分子、あるいはウレタン樹脂、フェノール樹脂、シアナート樹脂、エポキシ樹脂、有機系シリコン樹脂等の熱硬化性有機系高分子が基板の材料として開示されている（特許文献１）。さらに、ポリエステルフィルム又はポリエチレンフイルムを基板とすることについても、開示されている（特許文献２）。
【０００５】
一方、膨大なＤＮＡ情報を解析、例えば、数十万のＤＮＡ断片について行う場合には、スライドガラス上に数千〜数万のＤＮＡ断片ごとのドットパターンを形成する必要がある。そこで、ドットパターンをサブミクロンオーダーの微細な凹凸とし、そのドットパターンの生産性に優れる射出成形によって形成させる技術が一般的となっている（特許文献３）。
【０００６】
また、表面プラズモン共鳴現象を用いてＤＮＡが反応した部分の屈折率の違いによる検出方法がある。この方法においては、表面にプラズモン共鳴現象を発生させるために表面にサブミクロンオーダーの微細な溝形状を有することが必須となっている。そして、その表面に金等の反射膜を積層し、レーザーの反射角度によってＤＮＡが反応した反応部位を検知する。この方法は、反射型と呼ばれ、基板が透明である必要はない。
【０００７】
上述したように透過型にしても反射型にしても、基板の表面に微細な形状を形成する必要がある。従来から、基板材料はスライドガラスが使用されていたが、ＤＮＡチップとして使用されるガラス基板は、きわめて高い表面精度、特に、平坦さが要求される。すなわち、ＤＮＡチップを用いて検出する際に、ＤＮＡ断片を植え込んだ極めて微小な位置に対して焦点を合わせる必要がある。このため、ドットパターンや溝形状に沿って顕微鏡視野を走査する際に、表面上に設計とは異なる僅かな凹凸があっても当初設定した焦点とのずれを生じる。つまり、これら表面の凹凸に対する要求は極めて厳しく、数μｍ以下とすることが求められる。
【０００８】
しかしながら、通常の板ガラス製法ではこのような表面精度は得られない。このため、現在、光学用ガラスと同様のレベルに研磨加工することにより、これらの精度・平坦さを実現している。一方、ＤＮＡチップは上記したように多くの応用分野において広く用いられようとしているが、固有の技術的困難がある他、研磨ガラス基板のコストもその普及を阻む要因となっている。
【０００９】
従って、高精度射出成形技術が提唱されており、流動性や低吸水性に優れたシクロオレフィン樹脂（日本ゼオン株式会社製：商標名ゼオネックス４８０）を用いることが提唱されている（特許文献４）。
【００１０】
また、チップの表面は反応性が低いので、基板表面に担体結合材との親和性等を調整する目的で、適当な親水化表面処理を施すこともできる。さらに、チップ表面に光触媒を用いて複数の親水性微小領域を配列させ、診断液との反応性を増加させる技術も提唱されている（特許文献４）。ポリアクリルアマイドやポリエチレングリコール等の親水性ポリマー水溶液に溶解させて基板表面を表面処理する方法も開示されている（特許文献５）。
【００１１】
上述した様に、基板は、ガラスではなく熱可塑性有機高分子を用いて射出成形によって得る方が、生産効率が良く、低コストで得ることができる。しかしながらドットパターンや表面の微細な溝形状はサブミクロンオーダーの形状であるため、射出成形で金型の微細形状を基板に転写させることは容易ではない。そのため、基板材料としては透明性、高表面精度、高転写性、機械的強度、寸法安定性が必要となる。
【００１２】
上述の要件を満たす基板材料として、芳香族ポリカーボネートを用いることが検討されている（特許文献７）。しかしながら従来の芳香族ポリカーボネートは、透明性や機械強度には優れるが、射出成形時の表面の微細な形状の転写性に劣る。また、上述した様に親水化処理をする際に、水溶液に浸漬する必要があるが、従来の芳香族ポリカーボネートは吸水性が大きく、吸水による基板の寸法変化が大きい。さらに、非晶質ポリオレフィンの様な樹脂は、吸水率が低いため上記の吸水による基板の寸法変化は小さいが、極性が低いために上述した反射型で必要な反射膜との密着性に乏しく、長期間使用時に膜が剥がれるという不具合が発生する。
【００１３】
上述のとおり、反応チップ用の基板として、透明性、機械強度、転写性、低吸水性、反射膜との密着性に優れる芳香族ポリカーボネート樹脂は見出されていなかった。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−１４１００号公報
【特許文献２】特開２００２−９８６９７号公報
【特許文献３】特開２００３−５３８０６号公報
【特許文献４】特開２００３−２８８６４号公報
【特許文献５】特開２０００−２９５９９０号公報
【特許文献６】特開２００２−１４１００号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の課題を解決するものであって、透明性、機械強度、転写性、低吸水性、反射膜との密着性に優れる芳香族ポリカーボネート樹脂からなる反応チップ用基板を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、曲げ弾性率および吸水率を特定することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
【００１７】
すなわち、▲１▼曲げ弾性率が、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に記載の方法で２５００Ｍｐａ以上であり、かつ、吸水率が、ＡＳＴＭ  Ｄ−５７０に記載の方法で、０．１０％・２４ｈｒ以上０．３０％・２４ｈｒ以下である芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板；
【００１８】
▲２▼上記▲１▼において、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記式（１）および式（２）を満たす化合物を０．１〜４０重量部含有することを特徴とする反応チップ用基板
式（１）
Ｔｇ（Ａ）＞Ｔｇ（Ｃ）
（式（１）において、Ｔｇ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度（℃）を、Ｔｇ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度（℃）を示す。）
式（２）
Ｆｍ（Ｃ）＞Ｆｍ（Ａ）
（式（２）において、Ｆｍ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の曲げ弾性率（Ｍｐａ）を、Ｆｍ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂の曲げ弾性率（Ｍｐａ）を示す。）
【００１９】
▲３▼芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記一般式［Ｉ］で表される化合物を０．１〜４０重量部含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板。
一般式［Ｉ］
【化３】
2004354131.tif 000002
（式中、Ｒ１１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ１およびｒ１は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ１は０〜４の整数を示し、ｎ１は、０〜５の整数を示す。ｎ１が２以上の場合、ｎ１個のＲ１２、ｑ１およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。）；
【００２０】
▲４▼芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記一般式［ＩＩ］で表される化合物を０．１〜４０重量部含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含む反応チップ用基板。
一般式［ＩＩ］
【化４】
2004354131.tif 000003
（式中、Ｒ２１〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ２およびｒ２は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ２は０〜４の整数を示し、ｍおよびｎ２は、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。ｎ２が２以上の場合、ｎ２個のＲ２２、ｑ２およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。ｎ２および／またはｍが２以上の場合、それぞれのメチレン基とフェニレン基は、順不同である。）；
【００２１】
▲５▼上記▲１▼〜▲４▼のいずれかの反応チップ用基板を有する反応チップ；を採用した。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明でいう曲げ弾性率とは、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に記載の方法で測定された曲げ弾性率をいう。本発明の芳香族樹脂組成物の曲げ弾性率は、好ましくは、２５００Ｍｐａ以上である。
【００２３】
本発明でいう吸水率とは、ＡＳＴＭ  Ｄ−５７０に記載の方法で測定された吸水率をいう。本発明の透明基板の吸水率は、好ましくは、０．１０％以上０．３０％以下である。吸水率を０．１０％以上とすることにより、基板表面に静電気が発生し、埃が付着するのを防ぐことができる。さらに、吸水率を、０．３０％以下とすることにより、水分による基板の寸法変化を防ぐことができる。
【００２４】
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、好ましくは、１０，０００〜４０，０００であり、より好ましくは、１５，０００〜２２，０００である。なお、本発明において粘度平均分子量（Ｍ）分子量を１０，０００以上とすることにより、効果的に機械的強度の低下を防ぐことができる。また、分子量を４０，０００以下とすることにより、効果的に成形時の流動性の低下をおさえ、成形時の転写性が良くなる。特に、分子量１５，０００〜２２，０００の範囲でその効果が顕著である。尚、芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量とは、塩化メチレンを溶媒とし、オストワルド粘度計を使用して極限粘度［η］を求め、Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式、すなわち、［η］＝１．２３×１０−５×Ｍ０．８３、から算出される値Ｍをいう。ここで、［η］の溶液濃度の単位はｇ／Ｌである。
【００２５】
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、一例として、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、下記式（１）かつ（２）を満たす化合物を０．０１〜４０重量部含有している。ここで、式（１）は、
Ｔｇ（Ａ）＞Ｔｇ（Ｃ）
（式（１）において、Ｔｇ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度（℃）を、Ｔｇ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のガラス転移温度（℃）を示す。）で表される。
また、式（２）は、
Ｆｍ（Ｃ）＞Ｆｍ（Ａ）
（式（２）において、Ｆｍ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の曲げ弾性率（Ｍｐａ）を、Ｆｍ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂の曲げ弾性率（Ｍｐａ）を示す。）ここで、上記式（１）および（２）を満たす化合物は、反可塑剤という。
【００２６】
そして、上記式（１）の要件を満たすことにより、信号の転写性が向上する。
また、実際の使用環境における耐熱性が低下による熱変形が発生するのを防ぐことができる。上記式（１）は、好ましくは、６０．０＞Ｔｇ（Ａ）−Ｔｇ（Ｃ）＞２０．０であり、より好ましくは、３０．０＞Ｔｇ（Ａ）−Ｔｇ（Ｃ）＞１０．０である。
【００２７】
一方、式（２）の要件を満たすことにより、基板の平坦度が向上する。また、衝撃強度の低下による基板の割れを防ぐことができる。さらに、反り低減や吸水による寸法変化の低減を防ぐことができる。上記式（２）は、好ましくは、９００＞Ｆｍ（Ｃ）−Ｆｍ（Ａ）＞５００であり、より好ましくは、１０００＞Ｆｍ（Ｃ）−Ｆｍ（Ａ）＞２００である。
【００２８】
上記式（１）および式（２）を満たす化合物は、上記要件を満たす限り、特に定めるものではないが、その一例として、一般式［Ｉ］で表わされる化合物があげられる。
一般式［Ｉ］
【化５】
2004354131.tif 000004
（式中、Ｒ１１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ１およびｒ１は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ１は０〜４の整数を示し、ｎ１は、０〜５の整数を示す。ｎ１が２以上の場合、ｎ１個のＲ１２、ｑ１およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。）
【００２９】
前記一般式［Ｉ］で表わされる化合物は、ｎ１は、０〜５の間で選ばれる。ここで、ｎ１が０の場合、当該化合物はビフェニル化合物に相当し、ｎ１が１の場合、当該化合物はターフェニル化合物に相当する。また、ｎ１が１以上の場合、ベンゼン環同士の結合は、オルト、メタ、パラのいずれであってもよい。さらに、ｎ１を５以下とすることにより、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の耐熱性が不足するのを防ぐことができる。各フェニル基は、置換基Ｒ１１〜Ｒ１３を、それぞれ独立に有していても良い。置換基Ｒ１１〜Ｒ１３としては、好ましくは、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基である。例えば、メトキシ基があげられる。置換基Ｒ１１〜Ｒ１３に相当するものが、複数ある場合、これらは、同一であっても良いし、異なっていてもよい。もちろん、置換基を有していなくてもよい。さらに、ｎ１が２以上の場合、ｎ１個のＲ１２、ｑ１およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。すなわち、各単位は、同じものが連結していてもよいし、異なったものが連結していてもよい。さらに、ベンゼン環同士の結合は、オルト、パラ、メタのいずれであってもよい。また、添加量は、芳香族ポリカーボネートに対して好ましくは、０．０１〜４０重量部であり、より好ましくは２．０〜１０．０重量部である。
【００３０】
上記式（１）および式（２）を満たす化合物の第２の例として、一般式［ＩＩ］で表わされる化合物があげられる。
一般式［ＩＩ］
【化６】
2004354131.tif 000005
（式中、Ｒ２１〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ２およびｒ２は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ２は０〜４の整数を示し、ｍおよびｎ２は、それぞれ独立に、１〜５の整数を示す。ｎ２が２以上の場合、ｎ２個のＲ２２、ｑ２およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。ｎ２および／またはｍが２以上の場合、それぞれのメチレン基とフェニレン基は、順不同である。）
【００３１】
前記一般式［ＩＩ］で表わされる化合物において、ｍおよびｎ２は、１〜５の間で選ばれる。ｎ２、ｍを５以下とすることにより、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の耐熱性が不足するのを防止することができる。各フェニル基は、置換基Ｒ２１〜Ｒ２３を、それぞれ独立に有していても良い。置換基Ｒ２１〜Ｒ２３としては、好ましくは、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基である。例えば、メトキシ基があげられる。置換基Ｒ２１〜Ｒ２３に相当するものが、複数ある場合、これらは、同一であっても良いし、異なっていてもよい。もちろん、置換基を有していなくてもよい。ｎ２が２以上の場合、ｎ２個のＲ２２、ｑ２およびフェニレン置換は、それぞれ異なっていてもよい。すなわち、各単位は、同じものが連結していてもよいし、異なったものが連結していてもよい。
さらに、ベンゼン環同士の結合は、オルト、パラ、メタのいずれであってもよい。また、ｎ２および／またはｍが２以上の場合、それぞれの繰り返し単位は順不同である。すなわち、ｎ２で括られる単位とｍで括られる単位は、順不同に連結していてもよい。例えば、両単位が交互に連結する形態や、ｎ２で括られる単位の同士の間に、ｍで括られる単位が存在する形態であってもよい。さらに、これらの連結は、オルト、パラ、メタのいずれと結合していてもよい。添加量は、芳香族ポリカーボネートに対して好ましくは、０．０１〜４０重量部であり、より好ましくは２．０〜１０．０重量部である。
【００３２】
さらに具体的には、反可塑剤として、例えば工業的に入手可能なビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物を採用することができる。
【００３３】
ビフェニル化合物は２つのベンゼン環が結合した化合物であり、塩素原子などの置換基を有していてもよく、好ましくは、下記の一般式［ＩＩＩ］で表される化合物である。ターフェニル化合物は３つのベンゼン環が結合した化合物であり、塩素原子などの置換基を有していてもよく、好ましくは下記の一般式［ＩＶ］で表されるオルトターフェニル化合物、下記の一般式［Ｖ］で表されるメタターフェニル化合物、下記の一般式［ＶＩ］で表されるパラターフェニル化合物などが挙げられる。
【００３４】
さらに、具体的には、反可塑剤として、例えば、工業的に入手可能なビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物を採用することができる。
【００３５】
ビフェニル化合物は２つのベンゼン環が結合した化合物であり、塩素原子などの置換基を有していてもよく、好ましくは、下記の一般式［ＩＩＩ］で表される化合物である。ターフェニル化合物は３つのベンゼン環が結合した化合物であり、塩素原子などの置換基を有していてもよく、好ましくは下記の一般式［ＩＶ］で表されるオルトターフェニル化合物、下記の一般式［Ｖ］で表されるメタターフェニル化合物、下記の一般式［ＶＩ］で表されるパラターフェニル化合物などが挙げられる。
【００３６】
一般式［ＩＩＩ］
【化７】
2004354131.tif 000006
（式中、Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ３およびｑ３は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示す。）
【００３７】
一般式［ＩＶ］
【化８】
2004354131.tif 000007
（式中、Ｒ４１〜Ｒ４３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ４およびｑ４は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｒ４は、０〜４の整数を示す。）
【００３８】
一般式［Ｖ］
【化９】
2004354131.tif 000008
（式中、Ｒ５１〜Ｒ５３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ５およびｒ５は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ５は、０〜４の整数を示す。）
【００３９】
一般式［ＶＩ］
【化１０】
2004354131.tif 000009
（式中、Ｒ６１〜Ｒ６３は、それぞれ独立に、置換基を示し、ｐ６およびｒ６は、それぞれ独立に、０〜５の整数を示し、ｑ６は、０〜４の整数を示す。）
【００４０】
尚、一般式［ＩＩＩ］ないし一般式［ＶＩ］において、Ｒ３１〜Ｒ６３の置換基としては、それぞれ独立に、例えば、塩素原子を採用することができる。もちろん、無置換であってもよい。
【００４１】
ターフェニル化合物には、上記のとおり３種の異性体が存在する。本発明の反可塑剤としては、好ましくは、オルトターフェニルおよびメタターフェニルであり、より好ましくは、メタターフェニルである。このように、メタ型のものが特異的な効果を発揮する。
【００４２】
さらに、前記一般式［Ｉ］〜［ＶＩ］で表わされる化合物は、１種類のみを添加しても良いし、２種類以上を混合して使用してもよい。さらに、他の可塑剤を添加してもよい。この場合の反可塑剤の添加量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して、全体で、好ましくは、０．０１〜４０重量部であり、より好ましくは２．０〜１０．０重量部である。
【００４３】
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂は、種々のジヒドキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法等によって得られる重合体または共重合体である。代表的なものとして、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００４４】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他、ビス（４−ヒドロキシジフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシジフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第３ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４’−ジヒドロキシフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルフォキシドのようなジヒドロキシジアリールスルフォキシド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルフォン類等があげられる。これらは単独でまたは２種類以上混合して使用される。さらに、これらの他にビペラジン、ジピペリジル、ハイドロキノン、レゾルシン、４，４’ージヒドロキシジフェニル等を混合することもできる。
【００４５】
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂に反可塑剤を含有させる方法としては、例えば、界面法やエステル交換法等を採用することができる。界面法の場合、芳香族ポリカーボネート樹脂のフレークおよび反可塑剤を所定量秤量し、Ｖ型ブレンダー等の混合機によって混合し、得られた混合物を押出機などの混練機によって溶融・混練してペレット化する。エステル交換法の場合は、反応の重合の最終段階の押出機中に、反可塑剤を、定量フイーダー等を用いて供給する。
【００４６】
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、目的を損なわない範囲で耐熱安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、滑剤、防曇剤、天然油、合成油、ワックス、有機系充填剤、無機系充填剤等の添加剤が配合されたものでもよい。このような添加剤は、溶融状態にある芳香族ポリカーボネート樹脂に添加することもできるし、また、一旦ペレット化した後、必要に応じて芳香族ポリカーボネート樹脂を再溶融して、添加することもできる。
【００４７】
芳香族ポリカーボネート樹脂とビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物との相互作用については、原料樹脂にビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物を配合した樹脂組成物は室温での剛性は高い。一方、１００℃以上の温度では原料樹脂と反可塑剤との相互作用が緩和され、樹脂組成物のガラス転移温度が低下し、成形性が向上する。例えば、粘度平均分子量が２万の芳香族ポリカーボネート樹脂自体の曲げ弾性率は２４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２であるが、これにビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物を５重量部配合した樹脂組成物の曲げ弾性率は２８，０００ｋｇｆ／ｃｍ２と高くなる。
【００４８】
また、原料となる芳香族ポリカーボネート樹脂自体のガラス転移温度は、１４０〜１５０℃であるが、この原料樹脂にビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物を配合すると樹脂組成物のガラス移転温度は低下する。さらに、ビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物の配合量に応じてガラス転移温度が低下する。例えば、芳香族ポリカーボネート樹脂にターフェニル化合物５重量部配合すると、ガラス転移温度が約１０℃低下する。樹脂組成物のガラス転移温度の低下することは、金型温度を高くした場合と同等の効果があり、金型キャビティ表面の微細な構造の基板表面への転写性が顕著に向上する。
【００４９】
芳香族ポリカーボネート樹脂に配合する際、上記反可塑剤を、１種類または、２種類以上の混合物として配合することができる。すなわち、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、反可塑剤を、好ましくは０．０１〜４０重量部、より好ましくは、０．０５〜３０重量部であり、最も好ましいのは０．１〜２０重量部とする。具体的には、混合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、ビフェニル化合物および／またはターフェニル化合物を、好ましくは０．０１〜４０重量部、より好ましくは０．０５〜３０重量部、最も好ましくは０．１〜２０重量部とする。混合量が、０．０１重量部未満では、剛性の向上効果とガラス転移温度の低下効果が顕著でない場合があり、配合量が４０重量部を超えると、上述の効果は飽和してしまう場合がある。
【００５０】
この様にして得られたペレットから射出成形にて反応チップの基板を成形することが可能となる。基板の形状、厚み、大きさには特に制限はなく、目的の反応チップ製造装置や測定装置に合わせて適宜決定されてかまわない。
【００５１】
成形する方法は、特に定めるものではなく、上述の射出成形の他、例えば、溶媒流延法、プレス法等の成形方法を適用することができる。
【００５２】
本発明における「反応チップ」における「反応」とは、化学反応によりイオン結合や共有結合による化学構造等が変化する場合のみではなく、水素結合、配位結合、ファンデアワールス力、化学吸着、物理吸着等のその他の様式により、他の物質と結合した状況を作り得る性質を意味する。そのような反応性物質として例えば、ＤＮＡ断片、酵素、抗原、抗体、エピトープ、タンパク質等を挙げることができるが、当然のことながらこれらに限定されるものではない。すなわち、本発明における反応チップには、「ＤＮＡチップ」を含む。
【００５３】
以下、本発明の実施例を説明する。もちろん、本発明の内容は、その精神を逸脱しない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５４】
【実施例１】
１．芳香族ポリカーボネート樹脂の調製
芳香族ポリカーボネート樹脂は、エステル交換法にて調製した。芳香族ジヒドロキシ化合物としては、ビスフェノールＡ、炭酸ジエステルとしては、ジフェニルカーボネートを、それぞれ用いた。具体的には、ビスフェノールＡ１モルに対し、ジフェニルカーボネート１．１０モルの割合で用いた。重合触媒としては、炭酸セシウム用いた。炭酸セシウムは、ヒスフェノールＡ１モルに対し、１．０×１０−７モルの割合で用いた。エステル交換反応は、二段階で実施した。具体的には、第１段目の反応は、減圧下に２２０℃の温度で、２時間反応させた。反応圧力は、６００Ｔｏｒｒの条件で行った。２段階目には、１ｍｍＨｇの減圧下、３１０℃の温度で２時間重縮合反応を行った。得られた芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は１６，０００であった。触媒失活剤として、ｐ−トルエンスルホン酸ブチルを５ｐｐｍ用いた。
【００５５】
２．芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の調整
上記１の反応の最終段階の押出機中に、反可塑剤として、メタターフェニル（東京化成（株）製  試薬特級）を、定量フイーダーを用いて押出機に導入した。導入量は、上記芳香族ポリカーボネート１００重量部に対して５重量部含有するようにした。その後、押出機のダイスから吐出されるストランドを冷却し、ペレット化して成形用ペレットを得た。尚、本実施例の反可塑剤は、上述の式［Ｖ］において、ｐ５、ｑ５、ｒ５がそれぞれ０である。
【００５６】
３．芳香族ポリカーボネート樹脂及び芳香族ポリカーボネ−ト樹脂組成物のガラス転移温度の測定（℃）
ガラス移転温度は、ＤＳＣ（セイコー社製、型式：ＳＳＣ−５０００）を用い、芳香族ポリカーボネート及び上記ペレット状の樹脂組成物を、窒素気流下、室温から１０℃／ｍｉｎの速度で昇温し、その変曲点をガラス転移温度として測定した。その結果、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のガラス移転温度（Ｔｇ（Ａ））は、１４３℃であり、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス移転温度（Ｔｇ（Ｃ））は、１１７℃であった。すなわち、Ｔｇ（Ａ）＞Ｔｇ（Ｃ）であり、上記式（１）の要件を満たしていた。
【００５７】
４．芳香族ポリカーボネート樹脂及び芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の曲げ弾性率の測定（Ｍｐａ）
曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に準拠して測定した。反可塑剤を添加しない芳香族ポリカーボネート樹脂そのままの状態及び反可塑剤を添加した芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のいずれについても同様に測定した。その結果、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の曲げ弾性率（Ｆｍ（Ｃ））は、２９００Ｍｐａであり、芳香族ポリカーボネート樹脂の曲げ弾性率（Ｆｍ（Ａ））は、２３００Ｍｐａであった。すなわち、Ｆｍ（Ｃ）＞Ｆｍ（Ａ）であり、上記式（２）の要件を満たしていた。
【００５８】
５．芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍ）
芳香族ポリカーボネート樹脂を、塩化メチレンを溶媒とし、オストワルド粘度計を使用して極限粘度［η］を求めた。そして、Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式、すなわち、［η］＝１．２３×１０−５×Ｍ０．８３、からＭを算出した。
【００５９】
６．反応チップの調整
グルーブ深さ１６０ｎｍ、グルーブピッチ０．７６μｍの溝形状を有するスタンパーを金型に装着し、１で得られたペレットを原料として、射出成形機（住友重機社製、型式：ＤＩＳＫ３）によって、シリンダー温度３４０℃、金型温度１１８℃、型締め圧力２０Ｔｆ、の条件下で厚み０．６ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ２０ｍｍの反応チップ基板を成形した。
【００６０】
７．透明性の評価
６で得られた基板を使用してＪＩＳ  Ｋ−７１０５に従って全光線透過率（％）を測定した。
【００６１】
８．基板平坦度
基板の厚み方向の中心に対する反りの大きさを３次元測定機（三豊製  型番：Ａ−１２１）で測定した。
【００６２】
９．転写性の評価
基板の中心、長手方向５、１０、１５、１９ｍｍの４箇所で、原子間力顕微鏡（オリンパス社製、型式：ＮＶ２１００）を用いてグルーブ深さを測定した。
【００６３】
１０．高温高湿試験での透明基板の寸法変化
６で得られた基板を６０℃ｘ９５％ＲＨＸ１２０ｈｒの条件での湿熱試験を行い、試験前後の基板の厚み方向の中心に対する反りの大きさの変化を３次元測定機（三豊製、型番：Ａ−１２１）で測定した。
【００６４】
１１．反射膜との密着性
６で得られた基板にスパッタ法を用いてＡｇを３００Åの厚みに積層し、を６０℃ｘ９５％ＲＨＸ１２０ｈｒの条件での湿熱試験を行い、試験後のＡｇの膜の剥がれ状況を光学顕微鏡で観察した。
【００６５】
【実施例２】
芳香族ポリカーボネートの調製の際、温度３２０℃で３時間重縮合反応を行った以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００６６】
【実施例３】
反可塑剤として、ビフェニル（東京化成（株）  試薬特級）を用いた以外は実施例１と同様の方法で行った。尚、本実施例の可塑剤は、上記式［ＩＩＩ］において、ｐ３、ｑ３が、それぞれ、０の場合である。
【００６７】
【実施例４】
メタターフェニルの含有量を１０重量部添加した以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００６８】
【比較例１】
反可塑剤を添加しなかった以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００６９】
【比較例２】
基板用の樹脂として市販品（日本ゼオン株式会社製、ゼオネックス４８０）を用いた以外は、比較例１と同様に行った。
【００７０】
上記実施例の結果を表１に示す。ここで、反可塑剤の含有量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対する値（重量部）で示している。Ｔｇ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス移転温度を、Ｔｇ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のガラス移転温度を、それぞれ、単位を℃として示している。また、Ｆｍ（Ａ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂の曲げ弾性率を、Ｆｍ（Ｃ）は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の曲げ弾性率を、それぞれ、単位をＭｐａとして示している。粘度平均分子量Ｍは、芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量を示している。吸水率は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の吸水率を、単位を％・２４ｈｒとして示している。
【００７１】
【表１】
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【００７２】
【発明の効果】
本発明では、上述の基板を採用することにより、透明性、機械強度、転写性、低吸水性、反射膜との密着性に優れる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物からなる反応チップ用基板がえら得た。