JP4075107B2 - 微細中空管路付き成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
【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
Claims (2)
- 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。
- 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。
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