流体装置和其制造方法、以及流体装置制造用的热转印介质的制作方法_6

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m的 流动路径形成材料层。
[0513] 〈多孔层的形成〉
[0514] 以和实施例17相同的方式在基底部件的上方形成多孔层。
[0515] 〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0516] 以和实施例17相同的方式制造实施例23的流体装置,不同的是在热转印打印机 评价系统中,将在形成流动路径壁时的施加能量由〇. 68mJ/点变为0. 93mJ/点,并且将在形 成保护层时的施加能量由〇. 22mJ/点变为0. 33mJ/点。
[0517] 而且,以和实施例17相同的方式制造用于传感器的流体装置。
[0518] (实施例M)
[0519] 〈流体装置制造用的热转印介质的制造〉
[0520] 以和实施例17相同的方式制造流体装置制造用的热转印介质,不同的是通过使 用聚稀经树脂(由Mitsubishi Chemical Corporation制造的P0LYTAIL,94°C的恪融开始 温度,1500mPa ? s的熔体粘度)而不是所述酯蜡作为所述热塑性材料来形成平均厚度为 100 ym的流动路径形成材料层。
[0521]〈多孔层的形成〉
[0522] 以和实施例17相同的方式在基底部件的上方形成多孔层。
[0523] 〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0524] 以和实施例17相同的方式制造实施例24的流体装置,不同的是在热转印打印机 评价系统中,将在形成流动路径壁时的施加能量由〇. 68mJ/点变为1. 09mJ/点,并且将在形 成保护层时的施加能量由〇. 22mJ/点变为0. 41mJ/点。
[0525] 而且,以和实施例17相同的方式制造用于传感器的流体装置。
[0526](对比例10)
[0527] 〈脱模层涂布液的制备〉
[0528] 将聚乙烯蜡(由 Toyo ADL Corporation 制造的 POLYWAX 1000,99 °C 的熔点, 在25°(:的渗透度为2)(14质量份)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(由〇11?〇拉-1^以111 Polychemicals Co.,Ltd.制造的 EV-150, 2, 100 的重均分子量,21 % 的 VAc) (6 质量份)、甲 苯(60质量份)和甲乙酮(20质量份)分散,直至平均粒径变为2. 5 y m,从而得到脱模层涂 布液。
[0529] 〈流体装置制造用的热转印介质的制造〉
[0530] 将作为支撑部件的具有25 ym平均厚度的聚酯膜(由Toray Industries, Inc. 制造的LUMIRR0R F65)的一面用上述底层涂布液涂布并在80°C干燥10秒,从而形成具有 0. 02 ym平均厚度的底层。
[0531] 接着,将与其上方形成有所述底层的面相反的所述聚酯膜的那面用所述脱模层涂 布液进行涂布,并在40°C干燥10秒,从而形成具有1. 5 y m平均厚度的脱模层。
[0532] 接着,将所述脱模层用上述流动路径形成材料层涂布液进行涂布并在70°C干燥 10秒,从而形成具有100 y m平均厚度的流动路径形成材料层。
[0533]〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0534] 使用如上制造的流体装置制造用的热转印介质在和实施例17相同的条件下制造 对比例10的流体装置。
[0535] 然而,在对比例10中,不能形成能够保证阻隔能力的流动路径,因为所述热转印 打印机的能量不足以由此在所述厚度方向上完全阻止所述流动路径形成材料渗入所述多 孔层,并且所述多孔层中的空隙不能由流动路径形成材料层充分填充,考虑到用于阻隔能 力评价的图案宽度的数值范围。
[0536](对比例11)
[0537] 〈流体装置制造用的热转印介质的制造〉
[0538] 通过形成在对比例10中的平均厚度为30 ym的流动路径形成材料层而不是形成 平均厚度为1〇〇 ym的流动路径形成材料层来制造流体装置制造用的热转印介质。
[0539]〈多孔层的形成〉
[0540] 使用如上制造的流体装置制造用的热转移介质在和实施例18相同的条件下形成 对比例11的多孔层。
[0541] 〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0542] 使用如上制造的流体装置制造用的热转印介质在和实施例18相同的条件下制造 对比例11的流体装置。
[0543] 然而,在对比例11中,不能形成能够保证阻隔能力的流动路径,因为所述热转印 打印机的能量不足以由此在所述厚度方向上完全阻止所述流动路径形成材料渗入所述多 孔层,并且所述多孔层中的空隙不能由流动路径形成材料层充分填充,考虑到用于阻隔能 力评价的图案宽度的数值范围。
[0544](对比例12)
[0545]〈流体装置制造用的热转印介质的制造〉
[0546] 通过形成对比例10中的具有250 y m平均厚度的流动路径形成材料层而不是形成 具有100 y m平均厚度的流动路径形成材料层来制造流体装置制造用的热转印介质。
[0547] 〈多孔层的形成〉
[0548] 使用如上制造的流体装置制造用的热转印介质在和实施例21相同的条件下形成 对比例12的多孔层。
[0549]〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0550] 使用如上制造的流体装置制造用的热转印介质在和实施例21相同的条件下制造 对比例12的流体装置。
[0551] 然而,在对比例12中,不能形成能够保证阻隔能力的流动路径,因为所述热转印 打印机的能量不足以由此在所述厚度方向上完全阻止所述流动路径形成材料渗入所述多 孔层,并且所述多孔层中的空隙不能由流动路径形成材料层充分填充,考虑到用于阻隔能 力评价的图案宽度的数值范围。
[0552](对比例⑶
[0553]〈流体装置制造用的热转印介质的制造〉
[0554] 通过形成实施例17中的具有25 ym平均厚度的流动路径形成材料层而不是形成 具有100 y m平均厚度的流动路径形成材料层来制造流体装置制造用的热转印介质。
[0555]〈多孔层的形成〉
[0556] 在使流体装置制造用的热转印介质和作为多孔层的维尼纟仑纸(由Kuraray Co.,Ltd.制造的BFN No.1,58 ym的厚度,82%的空隙度)彼此面对并彼此重叠之后,在下 文说明的条件下对所述多孔层的整个表面施加固体图像热转印,从而形成具有基底部件的 多孔层。用光学显微镜(由 Keyence Corporation 制造的 DIGITAL MICROSCOPE VHX-1000) 观察具有基底部件的所述多孔层的横截面形状。结果,确认了在所述多孔层的厚度的方向 上,作为基底部件渗入所述多孔层的流动路径形成材料层的部分为30 y m,而所述多孔层为 28 u m〇
[0557] 所述基底部件的形成通过如下方式进行:用热头密度为300dpi的热头(由TDK Corporation制造)在16. 9mm/秒的施加速度、用0. 40mJ/点的施加能量建造评价系统。
[0558]〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0559] 以和实施例17相同的方式制造对比例13的流体装置,不同的是在热转印打印机 评价系统中,在形成流动路径壁时的施加能量由〇. 68mJ/点变为0. 40mJ/点,并且在形成保 护层时的施加能量由0. 22mJ/点变为0. 09mJ/点。
[0560] 而且,以和实施例17相同的方式制造用于传感器的流体装置。
[0561] 然而,对比例13的流体装置不能充当传感器,因为由于所述多孔层单薄而使得pH 指示剂的试剂量不足,以及在该评价使用的试剂浓度下不能在视觉上确认着色效果。
[0562](对比例14)
[0563]〈流体装置制造用的热转印介质的制造〉
[0564] 通过形成实施例17中的具有280 y m平均厚度的流动路径形成材料层而不是形成 具有100 y m平均厚度的流动路径形成材料层来制造流体装置制造用的热转印介质。
[0565]〈多孔层的形成〉
[0566]通过使用定性滤纸(由GE Healthcare Bioscience Corp.制造的WHATMAN QUALITATIVE FILTER#4,210ym的厚度,72%的空隙度)作为实施例17中的多孔层而不是 使用膜过滤器来形成多孔层。
[0567]〈通过热转印形成流动路径壁〉
[0568] 以和实施例17相同的方式制造对比例14的流体装置,不同的是在热转印打印机 评价系统中,在形成流动路径壁时的施加能量由〇. 68mJ/点变为1. 29mJ/点,并且在形成保 护层时的施加能量由0. 22mJ/点变为0. 50mJ/点。
[0569] 然而,在对比例14中,不能形成能够保证阻隔能力的流动路径,因为所述流动路 径形成材料层太薄而使得热转印打印机的能量的热值不足以在所述厚度方向上完全阻止 所述流动路径形成材料层渗入所述多孔层,并且所述多孔层中的空隙不能由所述流动路径 形成材料充分填充,考虑到用于阻隔能力评价的图案宽度的数值范围。
[0570] 接着,如下测量由此制造的实施例和对比例的流体装置的性质,结果示于表7中。
[0571]〈流动路径的侵蚀存在与否的评价(阻隔能力)>
[0572] 使用微量吸管将样品液体(用可食用的染料(可食用红No. 2,苋菜红)染色为红 色的蒸馏水)(35 yL)滴加至各流体装置的流动路径中,并在其中保持10分钟。此后,视觉 上观察是否存在被所述样品液体侵蚀的流动路径壁,并基于以下标准对具有"侵蚀"的流体 装置的数目进行计数和评价。注意,对于各个实施例和对比例,所评价的流体装置的数目n 为10〇
[0573] 关于在流体装置中是否存在流动路径壁的侵蚀的判断,将图7A中所显示的其中 样品流体被保持在流动路径壁以内的状态判断为"无侵蚀",而将图7B或图7C中所显示的 其中样品流体渗漏至一部分流动路径壁以外或者样品流体渗漏至整个流动路径壁以外的 状态判断为有"侵蚀"。
[0574][评价标准]
[0575] A5:在10个装置中包含具有"侵蚀"的流动路径壁的流体装置的数目为0个。
[0576] B5:在10个装置中包含具有"侵蚀"的流动路径壁的流体装置的数目为1至10个。
[0577]〈传感器性能的评价〉
[0578] 用微量吸管将透明无色的1质量%的NaOH水溶液(35yL)滴加至在用于传感器 的流体装置的流动路径中的样品添加区域中,并原样保持10分钟。此后,视觉观察在反应 区域c中是否存在由所述NaOH水溶液和pH指示剂导致的任何显色反应,并且基于以下标 准对具有"颜色反应(colour reaction)"的流体装置的数目进行计数并评价。注意,对于 各个实施例和对比例,所评价的流体装置的数目n为10。
[0579] 关于在流体装置中是否存在颜色反应的判断,将从其中确认了反应区域c经历了 从黄色至蓝色的颜色变化的流体装置判断为具有"颜色反应",而将从其中确认没有颜色变 化或从其中确认没有显色效果的流体装置判断为"没有颜色反应"。
[0580][评价标准]
[0581] A6:在10个装置中具有"颜色反应"的用于传感器的流体装置的数目为10个。
[0582] B6:在10个装置中具有"没有颜色反应"的用于传感器的流体装置的数目为0至 9个。
[0583]表7
[0584]
[0586] 从表7的结果证明了形成所述流动路径的流动路径壁的液体不可渗透性(阻隔能 力)在实施例17至24的流体装置中比在对比例10至12和14中的流体装置中要高。
[0587] 而且,证明了所述反应性指示剂的显色效果在实施例17至24的用于传感器的流 体装置中比在对比例13的用于传感器的流体装置中要高。
[0588] 例如,本发明的各方面如下。
[0589] 〈 1 >流体装置,包括:
[0590] 基底部件;
[0591] 设置在所述基底部件上方的多孔层;
[0592] 设置在所述多孔层中的流动路径壁;和
[0593] 由所述流动路径壁的内表面和所述基底部件界定的流动路径,
[0594] 其中所述流体装置的线性度在30%以下,其中所述线性度通过下式得到:
[0595] 线性度(% ) = {[A (mm) - B (mm) ] /B (mm)} X 100,并且
[0596] 其中长度B是在所述流动路径壁的内表面的轮廓上任意两点之间的直线的长度, 而长度A是在所述流动路径壁的内表面的轮廓上任意两点之间的连续线的长度。
[0597] 〈2>根据〈1>的流体装置,其中所述所述线性度在15%以下。
[0598] 〈3>根据〈1>或〈2>的流体装置,其中所述流动路径壁包括热塑性材料。
[0599] 〈4>流体装置,包括:
[0600] 由以下围成的流动路径:
[0601] 基底部件
[0602] 设置在所述基底部件上方的多孔层;
[0603] 设置在所述多孔层中的流动路径壁;和
[0604] 设置在所述多孔层上方的保护层,
[0605] 其中所述流动路径壁和所述保护层由热塑性材料制成且彼此熔合。
[0606] 〈5>根据〈1>至〈4>中任一项的流体装置,其中在所述流动路径中至少设置样品添 加区域、反应区域和检测区域。
[0607] 〈6>根据〈5>的流体装置,其中沿着界定所述样品添加区域的开口的周围设置有 在所述多孔层之上突出的突出体。
[0608] 〈7>根据〈3>至〈6>中任一项的流体装置,其中所述热塑性材料为选自油脂及热塑 性树脂中的至少一种的热塑性材料。
[0609] 〈8>根据〈3>至〈7>中任一项的流体装置,其中所述热塑性材料具有50~150°C 的熔融开始温度。
[0610] 〈9>根据〈1>至〈8>中任一项的流体装置,其中所述流动路径通过热转印形成。
[0611] 〈10>根据〈1>至〈9>中任一项的流体装置,其中所述多孔层具有0. 01~0. 3mm的 平均厚度。
[0612]〈11>根据〈1>至〈10>中任一项的流体装置,其中所述流体装置作为化学传感器和 生物化学传感器中的任一种使用。
[0613] 〈12>流体装置制造用的热转印介质,包括:
[0614] 支撑部件;和
[0615] 置于所述支撑部件上方的流动路径形成材料层,
[0616] 其中,所述流动路径形成材料层包括热塑性材料,该热塑性材料在将所述流动路 径形成材料层热转印至构成流体部件的多孔部件时渗入该多孔部件,以及
[0617] 其中所述流动路径形成材料层具有30~250 y m的厚度。
[0618] 〈13>根据〈12>的流体装置制造用的热转印介质,其中所述流动路径形成材料层 具有50~120 ym的厚度。
[0619] 〈14>用于制造流体装置的方法,包括:
[0620] 放置根据〈12>或〈13>的流体装置制造用的热转印介质的流动路径形成材料层和 所述多孔部件以便彼此重叠;
[0621] 对所述流体装置制造用的热转印介质施加热和压力以所述流动路径形成材料层 转印至所述多孔部件和通过使所述热塑性材料渗入所述多孔部件而在所述多孔部件中形 成流动路径。
[0622] 〈15>流体装置,包括:
[0623] 流动路径部件,所述流动路径部件通过使根据〈12>或〈13>的流体装置制造用的 热转印介质的热塑性材料渗入所述多孔部件而形成。
[0624] 参考标记列表:
[0625] 1多孔层
[0626] 2流动路径壁
[0627] 2a流动路径壁
[0628] 2b保护层
[0629] 3样品液体
[0630] 4流动路径
[0631] 5基底部件
[0632] 9突出体
[0633] 10流体装置
[0634] 11基底部件
[0635] 12流动路径部件
[0636] 12x多孔层
[0637] 12y流动路径壁
[0638] 12c样品添加区域
[0639] 13保护层
[0640] 111底层
[0641] 112支撑部件
[0642] 113脱模层
[0643] 114流动路径形成材料层
[0644] 115用于流体装置的热转印介质
[0645] R1反应区域R1
[0646] R2反应区域R1
[0647] R3反应区域R3
【主权项】
1. 流体装置,包括: 基底部件; 设置在所述基底部件上方的多孔层; 设置在所述多孔层中的流动路径壁;和 由所述流动路径壁的内表面和所述基底部件界定的流动路径, 其中所述流体装置的线性度在30%以下,其中所述线性度通过下式得到: 线性度(%) = {[A(mm) - B(mm) ]/B(mm)} X 100,并且 其中长度B是在所述流动路径壁的内表面的轮廓上任意两点之间的直线的长度,而长 度A是在所述两点之间的连续线的长度。2. 根据权利要求1的流体装置,其中所述所述线性度在15%以下。3. 根据权利要求1或2的流体装置,其中所述流动路径壁包括热塑性材料。4. 流体装置,包括: 由以下围成的流动路径: 基底部件; 设置在所述基底部件上方的多孔层; 设置在所述多孔层中的流动路径壁;和 设置在所述多孔层上方的保护层, 其中所述流动路径壁和所述保护层由热塑性材料制成且彼此熔合。5. 根据权利要求1至4中任一项的流体装置,其中在所述流动路径中至少设置样品添 加区域、反应区域和检测区域。6. 根据权利要求5的流体装置,其中沿着界定所述样品添加区域的开口的周围设置有 在所述多孔层之上突出的突出体。7. 根据权利要求3至6中任一项的流体装置,其中所述热塑性材料为选自油脂及热塑 性树脂中的至少一种。8. 根据权利要求3至7中任一项的流体装置,其中所述热塑性材料具有50°C~150°C 的熔融开始温度。9. 根据权利要求1至8中任一项的流体装置,其中所述流动路径通过热转印形成。10. 根据权利要求1至9中任一项的流体装置,其中所述多孔层具有0.0 lmm~0. 3mm 的平均厚度。11. 根据权利要求1至10中任一项的流体装置,其中所述流体装置作为化学传感器和 生物化学传感器中的任一种使用。12. 流体装置制造用的热转印介质,包括: 支撑部件;和 置于所述支撑部件之上的流动路径形成材料层, 其中,所述流动路径形成材料层包括热塑性材料,该热塑性材料在将所述流动路径形 成材料层热转印至构成流体部件的多孔部件时渗入该多孔部件,以及 其中所述流动路径形成材料层具有30 y m~250 y m的厚度。13. 根据权利要求12的流体装置制造用的热转印介质,其中所述流动路径形成材料层 具有50~120 ym的厚度。14. 用于制造流体装置的方法,包括: 放置根据权利要求12或13的流体装置制造用的热转印介质的流动路径形成材料层和 所述多孔部件以便彼此重叠; 对所述流体装置制造用的热转印介质施加热和压力; 将所述流动路径形成材料层转印至所述多孔部件;和 通过使所述热塑性材料渗入所述多孔部件而在所述多孔部件中形成流动路径。15. 流体装置,包括: 流动路径部件, 其中通过使根据权利要求12或13的流体装置制造用的热转印介质的热塑性材料渗入 所述多孔部件而形成所述流动路径部件。
【专利摘要】提供包括以下的流体装置:基底部件;设置在所述基底部件上方的多孔层;设置在所述多孔层中的流动路径壁;和由所述流动路径壁和所述基底部件界定的流动路径。所述流体装置的线性度在30%以下,其中所述线性度通过下式得到:线性度(%)={[A(mm)-B(mm)]/B(mm)}×100,其中长度B是在所述流动路径壁的内表面的轮廓上任意两点之间的直线的长度,而长度A是在所述两点之间的连续线的长度。
【IPC分类】B01J19/00, B81C1/00, G01N37/00, G01N35/02, B81B1/00
【公开号】CN105008932
【申请号】CN201480011245
【发明人】小林理惠
【申请人】株式会社理光
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月28日
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