(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック樹脂成形品表面に予め幅が１ｍｍ以下で深さが１ｍｍ以下の微細溝を設けた第１の成形品に蓋となる第２の成形品を接合させて中空管路を形成する方法において、前記第１の成形品の微細溝形成面が露出する方向に成形型内にインサートするとともに、前記微細溝とその周縁部を覆うフィルムを配置し、しかる後第２の成形品を射出成形することにより、第１の成形品と第２の成形品を一体化することを特徴とするマイクロチップ用微細中空管路付き成形品の製造方法。
【請求項２】
第１の成形品の微細溝形成面に対向する成形型の内面に前記微細溝とその周縁部に当接する凸状突起を設け、前記第１の成形品の微細溝の周辺を加圧しながら射出成形することにより、第１の成形品と第２の成形品を一体化することを特徴とする請求項１記載のマイクロチップ用微細中空管路付き成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばマイクロチャネルキャピラリー電気泳動装置等に用いられる微細な中空管路を有する成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空体の形成方法としては、ブロー成形法、ロストコア法といったダイレクトに中空部を形成する方法があるが、これらは精度的な問題で微細な中空体形成は不可能である。この為、例えば１ｍｍ角の断面を持つ中空管路をもつ成形品を製造する場合は、少なくとも一方に溝部を形成した２つ以上の成形品の接合によらざるを得なく、接着、超音波溶着あるいは振動溶着といった方法により接合している。ところがこれらの工程においては、下記のような理由により中空体の断面が変化する問題が発生するため、断面積が小さくなると満足な精度が保てない。まず接着工法の場合には、接着層の厚みが断面積に影響したり、接着剤自体が溝に流れたり、はみ出したりという問題がある。例えば１０μｍ角の断面をもつ管路を作りたい場合は接着剤を使っていては困難である。次に、超音波溶着工法と振動溶着工法については、どちらも接合し合う材料を局部的ではあるが溶融させるため、例えば１０μｍ角の断面をもつ管路は簡単に変形してしまい製造が困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、均一な断面形状の微細中空管路を有する樹脂製成形品を容易に製造することが可能な方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、プラスチック樹脂成形品表面に予め幅が１ｍｍ以下で深さが１ｍｍ以下の微細溝を設けた第１の成形品に蓋となる第２の成形品を接合させて中空管路を形成する方法において、前記第１の成形品の微細溝形成面が露出する方向に成形型内にインサートするとともに、前記微細溝とその周縁部を覆うフィルムを配置し、しかる後第２の成形品を射出成形することにより、第１の成形品と第２の成形品を一体化することを特徴とする微細中空管路付き成形品の製造方法に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施例を示した図面を参照しながら説明すると、１は予め表面に微細溝２を形成した第１の成形品である。この微細溝２を形成する手段としては、第１の成形品１の表面に直接機械加工してもよいが、生産性が低いこと、微細形状の再現性が悪いといった理由から、金型の表面に直接ダイヤモンドターニング等の機械加工あるいはエッチング法により設けたマスターを電気鋳造反転して製作した金型による射出成形または射出圧縮成形による方法が好適である。３は微細溝２の両端に設けられた貫通穴である。４は第１の成形品１の微細溝２を保護するとともに最終的に管路を構成するプラスチックフィルムであって微細溝２とその周縁を覆うように配置する。６は第１の成形品１の蓋体となる第２の成形品であって、第１の成形品１の微細溝形成面に射出成形され一体化する。図３は成形型の断面形状を示したもので、図面では第１の成形品１の微細溝部に対向する成形型の内面に前記微細溝とその周縁部に当接する凸状突起５を設けた場合を示したものである。この突起は必ずしも必要ではないが、この突起により第２の成形品６の成形時に前記第１の成形品１の微細溝の周辺を押え込むことができるので樹脂の回り込みが防止され微細溝の保護を図ることができる。第１の成形品１および第２の成形品６の材質は特に限定するものではないが、ＰＭＭＡやポリカーボネート等が用いられる。また、フィルム４としては弾力性があることが望ましく、ＰＥＴフィルム、エポキシ系のエラストマーといったものが使用される。フィルム４の大きさは少なくとも溝部２が完全に覆われる大きさとし、その厚みは５０〜２００μmのものが使われる。
【０００６】
本発明は、型内で第１の成形品１上の微細溝の表面にフィルムを介して、別の第２の成形品を射出成形することで一体化する方法である。本方法の場合、第２の成形品の射出成形により、溶融状態の樹脂と第１の成形品の樹脂が接触面で相溶することで密着し、溝周りに介在するフィルムをサンドイッチする構造を形成する。この時、第１の成形品上の溝形状に関しては、フィルムがあるため樹脂の流れ込みや、溶融樹脂の熱及び圧力の影響を避けることができる。更に第１の成形品の微細溝形成面に対向する成形型の内面に前記微細溝とその周縁部に当接する凸状突起を設け、前記第１の成形品の微細溝の周辺を加圧しながら射出成形することにより、第１の成形品上の溝形状とフィルムは、第２の成形品用の金型で加圧されているため、樹脂の流れ込みや溶融樹脂の熱及び圧力の影響を避けることができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
まず、射出成形法にて外形が５０ｍｍ×１００ｍｍ×１ｔのアクリル樹脂製の第１の成形品１を得る。この射出成形型にはソーダガラスをエッチングして溝形状を形成したマスターからＮｉ電気鋳造で反転した駒型が埋め込まれており、第１の成形品１の表面に幅が表面側１００μｍ、底面側５０μｍで深さが５０μｍの断面を持つ長さ７０ｍｍの溝が形成される。次に、第１の成形品１をインサート成形できる射出成形型にインサートし、第２の成形品６を射出する側に微細溝形成面を配置させておき、この溝を覆うように１００μｍ厚みのＰＥＴフィルムを密着させる。このフィルム大きさは１０ｍｍ×８０ｍｍで溝を十分に覆うように設定してある。次に、アクリル樹脂で第２の成形品６を成形し、５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｔの成形品を得た。このようにして得られた微細中空管路付成形品は管路の変形もなく管路全体が均一な断面を有していた。
【０００８】
実施例２
実施例１と同じ方法で第１の成形品１を得た。次に、第１の成形品１を図３に示すような射出成形型７にインサートし、第１の成形品１の微細溝を覆うように４０μｍ厚みのアクリル樹脂フィルム４を密着させる。このフィルムの大きさは１０ｍｍ×８０ｍｍで、微細溝２を十分に覆うように設定してある。次に、第２の成形品６の成形型には第１の成形品１の微細溝２と貫通穴３の外周１ｍｍの範囲を覆うように幅３ｍｍ、高さ０．９８ｍｍの凸状突起５を設けておき、微細溝２周辺を加圧しながら第２の成形品６を成形して、最終的に成形品の外形が５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｔの接合体を得た。このようにして得られた微細中空管路付成形品もまた管路の変形もなく管路全体が均一な断面を有していた。
【０００９】
【発明の効果】
本発明による製造方法によれば、微細中空管路を有する樹脂製成形品を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す第１の成形品の斜視図。
【図２】  本発明の実施例を示す第１の成形品とフィルムの位置関係を示す斜視図。
【図３】  本発明の実施例を示す成形型の要部断面図。
【図４】  本発明の実施例を示す中空管路付き成形品の斜視図。
【符号の説明】
１  第１の成形品
２  微細溝
３  貫通穴
４  フィルム
５  凸状突起
６  第２の成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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