接着方法とそれを用いたバイオケミカルチップと光学部品
【課題】
１対の部材にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されている場合、前記微細な穴や溝を損なわず且つ隙間なく接着することは、困難であった。また、接着面の接着剤等に厚みムラが生じるため、レンズ等の光学部材を光学特性の劣化なく接着することも難しかった。
【解決手段】
予め光反応性の反応性官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製し、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着することにより、第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されているバイオケミカルチップ、および第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されている光学部品を提供する。
１対の部材にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されている場合、前記微細な穴や溝を損なわず且つ隙間なく接着することは、困難であった。また、接着面の接着剤等に厚みムラが生じるため、レンズ等の光学部材を光学特性の劣化なく接着することも難しかった。
【解決手段】
予め光反応性の反応性官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製し、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着することにより、第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されているバイオケミカルチップ、および第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されている光学部品を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材の接着方法に関するものである。さらには、その方法を用いて作製したバイオケミカルチップや光学部品に関するものである。
詳しくは、表面に微細な流路や穴が加工された１対のバイオケミカルチップ基板を互いに向かい合わせ、前記流路や穴を損なうことなく接着したバイオケミカルチップ、及び、その製造方法に関するものである。なお、ここでいうバイオケミカルチップには、化学実験や、バイオ実験、医療診断等に用いるケミカルチップ、バイオチップ、バイオケミカル電気泳動チップ、バイオケミカルリアクター、バイオケミカル流体システム、ＤＮＡチップ等が含まれる。
また、表面の平坦性や接着面の光学特性が重要な１対の光学部材を互いに向かい合わせ、前記平坦性や光学特性を損なうことなく接着した光学部品およびその製造方法に関するものである。なお、ここでいう光学部品には、レンズやプリズム、光ファイバー、ＤＶＤなど光記録媒体等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
１対の部材を互いに向かい合わせ、瞬間接着剤や光硬化接着剤を用いて接着する技術は一般によく知られている。
【特許文献１】特開2005-221478号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されている場合、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく、且つ隙間なく接着することは、至難の業であった。また、従来の接着剤を用いた方法では、接着面の接着剤等に厚みムラが生じるため、レンズ等の光学部材を光学特性の劣化なく接着することも非常に難しかった。
【０００４】
本発明は、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されているバイオケミカルチップ基板を、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく、且つ隙間なく接着できる接着方法、およびその方法を用いて製作された欠陥のないバイオケミカルチップを低コストで提供することを目的とする。
また、接着面で光学特性が損なわれることがない接着方法、及び、接着面で光学特性が損なわれていない光学部品を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための手段として提供される第一の発明は、あらかじめ光反応性の官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着する工程を含むことを特徴とする接着方法である。
【０００６】
第二の発明は、第一の発明において、少なくとも光反応性の官能基がカルコニル基、または、ジアセチレン基であることを特徴とする接着方法である。
【０００７】
第三の発明は、第二の発明において、光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むクロロシラン化合物と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及び第２の部材を作製する工程、あるいは光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製する工程を含むことを特徴とする接着方法である。
【０００８】
第四の発明は第一の発明において、少なくとも前記第１及び第２の部材の接触端面、あるいは前記第１及び第２の部材のどちらかが光に対して透明であり、透明な部材側から光を照射して第１、及び、第２の部材を接着することを特徴とする接着方法である。
【０００９】
第五の発明は、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とするバイオケミカルチップ。
【００１０】
第六の発明は第五の発明において、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とするバイオケミカルチップである。
【００１１】
第七の発明は、第五の発明において、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とするバイオケミカルチップである。
【００１２】
第八の発明は、少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とする光学部品である。
【００１３】
第九の発明は、第八の発明において、少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とする光学部品である。
【００１４】
第十の発明は、第八の発明において、少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とする光学部品である。
以下、これら発明の要旨について説明する。
【００１５】
本発明は、あらかじめ光反応性の反応性官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着することにより、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されているバイオケミカルチップ、及び少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されている光学部品を提供することを要旨とする。
【００１６】
このとき、少なくとも光反応性の官能基がカルコニル基、又は、ジアセチレン基であると光付加反応で共有結合が生じるので接着力を得るには都合がよい。
【００１７】
また、光反応性の官能基としてカルコニル基、又は、ジアセチレン基を含むクロロシラン化合物と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基、又は、ジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製するか、あるいは光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜、または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製すると、部材表面にカルコニル基またはジアセチレン基が露出するので接着するのには都合がよい。
【００１８】
前記第１及び第２の部材を接触させて接着するとき、少なくとも前記第１及び第２の部材の接触端面、あるいは前記第１及び第２の部材のどちらかが光に対して透明であり、透明な部材側から光を照射して第１、及び、第２の部材を接着すると、部材の合わせずれを小さくできて合わせ精度向上の上で都合がよい。
【００１９】
なお、少なくとも第１の部材表面に共有結合している有機膜と第２の部材表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含んでいると、それぞれの有機薄膜を介して共有結合により接着されたバイオケミカルチップや光学部品になる。
また、少なくとも第１の部材表面に共有結合している有機膜と第２の部材表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であると、均一な接着面が得られるのでバイオケミカルチップや光学部品などの接着に好都合である。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したとおり、本発明によれば、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されているバイオケミカルチップ基板を、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく且つ隙間なく接着できて、欠陥のないバイオケミカルチップを低コストで提供できる効果がある。また、接着面で光学特性を損なうことなく接着できて、高性能な光学部品を低コストで提供できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、あらかじめ光反応性の官能基を有する単分子膜状の有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１、及び、第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記単分子膜状の有機薄膜を介して第１、及び、第２の部材を接着することにより、バイオケミカルチップや光学部品を製造提供するものである。
【００２２】
したがって、本発明の方法を用いれば、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されているバイオケミカルチップ基板を、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく且つ隙間なく接着できて、欠陥のないバイオケミカルチップを低コストで提供できる作用がある。また、接着面で光学特性が損なわれることがない均一厚みの接着が可能となり、接着面で光学特性が損なわれていない光学部品を低コストで提供できる作用がある。
【００２３】
以下、本願発明の詳細は実施例を用いて説明するが、本願発明は、これら実施例によって何ら制限されるものではない。
【００２４】
本発明に関するバイオケミカルチップには、化学実験や、バイオ実験、医療診断等に用いるケミカルチップ、バイオケミカル電気泳動チップ、バイオケミカルリアクター、バイオケミカル流体システム、ＤＮＡチップ等が含まれる。また、ここでいう光学部品には、レンズやプリズム、光ファイバー、光記録媒体等が含まれるが、代表例として以下ケミカルチップとレンズを取り上げて説明する。
【実施例１】
【００２５】
まず、ケミカルチップに用いる１対の加工したガラス製バイオケミカルチップ基板１、１‘（アクリル樹脂等のプラスチック製基板でも良いが、プラスチックの場合には、あらかじめコロナ処理等で表面を薄く酸化して親水性に加工しておくと、ガラス同様に扱えた。）を用意し、よく洗浄して乾燥した。次に、化学吸着剤として機能部位に光反応性の官能基、例えば、一端にカルコニル基（(Ｃ５Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ５Ｈ４)―）及びクロロシリル基（活性部位）を含む化学吸着剤、例えば(Ｃ６Ｈ５) (ＣＨ)2ＣＯ(Ｃ６Ｈ４)Ｏ（ＣＨ2）６ＯＳｉＣｌ3を０．１重量％程度の濃度で非水系溶媒（例えば、脱水したノナン）に溶かして化学吸着溶液（以下吸着溶液という。）とした。
【００２６】
この吸着溶液に、乾燥雰囲気中（相対湿度３０％以下が好ましかった。）で前記チップ基板を漬浸し撹拌反応させると、チップ基板１、１‘表面は水酸基２、２’が多数含まれているので（図１（ａ））、前記化学吸着剤のクロロシリル基（ＳｉＣｌ）基と前記チップ基板の水酸基（ＯＨ）が反応し、脱塩酸反応が生じチップ基板表面全面に亘り、下記式（化１）に示す結合が生成さる。次に、エタノールで洗浄すると、前記化学吸着剤よりなる単分子膜３、３‘で被われたチップ基板が得られた。
【００２７】
【化１】
ここで、(Ｃ６Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ６Ｈ４)はカルコニル基を表す。
【００２８】
この化学吸着単分子膜はきわめて強固にチップ基板表面に共有結合しているので、通常の反応では剥離することがなかった。さらに、膜厚も１分子の長さのみであるので（およそ１ｎｍ程度）、ガラスの厚みや、あらかじめ加工してあった流路や穴を損なうことはなかった。
【００２９】
一方、洗浄せずに空気中に取り出すと、溶媒が蒸発しガラス製基板表面に残った化学吸着剤がガラス製基板表面で空気中の水分と反応して、粒子表面に前記化学吸着剤よりなる極薄の有機薄膜（この場合はポリマー膜）が形成された。
この被膜でも、膜厚は多少厚くなったが、接着時の反応性はほとんど変わらなかった。
【００３０】
また、このときチップ基板表面の単分子膜のカルコニル基は２５０〜４００ｎｍの範囲で光反応性であるので、同様に処理した対向する基板を向かい合わせ加圧接触させ、紫外線照射をガラス基板側から照射すると、下記反応式（化２）に示したような反応で対向接触するカルコニル基が付加して二つのガラス製バイオケミカルチップ基板が２つの単分子膜の共有結合を介して接着したバイオケミカルチップ５が得られた（図１（ｃ））。図中、４は、カルコニル基が付加反応して生成された結合を表す。なお、基材が不透明の場合には、端面より光照射すればよい。
【００３１】
【化２】
【実施例２】
【００３２】
まず、実施例１と同様に、ケミカルチップに用いる１対の加工したガラス製バイオケミカルチップ基板１（アクリル樹脂等のプラスチック製基板でも良いが、プラスチックの場合には、あらかじめコロナ処理等で表面を薄く酸化して親水性に加工しておくと、ガラス同様に扱えた。）を用意し、よく洗浄して乾燥した。
次に、化学吸着剤として機能部位に光反応性の官能基、例えば、ジアセチレン基を含み他端にアルコキシシリル基を含む薬剤、例えば、下記式（化３）に示す薬剤が９９重量％、シラノール縮合触媒として、例えば、ジブチル錫ジアセチルアセトナートが１重量％となるようそれぞれ秤量し、シリコーン溶媒、例えば、ヘキサメチルジシロキサン溶媒に合計１重量％程度の濃度（好ましくい化学吸着剤の濃度は、０．５〜３％程度）になるように溶かして化学吸着液を調製した。
【００３３】
【化３】
【００３４】
この吸着液を前記ガラス製チップ基板表面に塗布し、普通の空気中で（相対湿度４５％）で２時間程度反応させた。このとき、前記ガラス製チップ基板の表面には水酸基が多数含まれているので、前記化学吸着剤の−Ｓｉ（ＯＣＨ３）基と前記水酸基がシラノール縮合触媒の存在下で脱アルコール（この場合は、脱ＣＨ３ＯＨ）反応し、実施例１と同様に下記式（化４）に示したような結合を形成し、ガラス製基板表面全面に亘り表面と化学結合したジアセチレン基を含む化学吸着単分子膜が約１ナノメートル程度の膜厚で形成される。
【００３５】
その後、エタノールで洗浄すると、実施例１と同様に表面に光反応性のジアセチレン基を有する化学吸着単分子膜で被われたガラス製バイオケミカルチップ基板を製造できた。
【００３６】
【化４】
【００３７】
この化学吸着単分子膜もきわめて強固にチップ基板表面に共有結合しているので、通常の反応では剥離することがなかった。さらに、膜厚も１分子の長さのみであるので（およそ１ｎｍ程度）、ガラスの厚みや、あらかじめ加工してあった流路や穴を損なうことはなかった。
【００３８】
一方、洗浄せずに空気中に取り出すと、溶媒が蒸発しガラス製基板表面に残った化学吸着剤がガラス製基板表面で空気中の水分と反応して、粒子表面に前記化学吸着剤よりなる極薄の有機薄膜（この場合はポリマー膜）が形成された。
この被膜でも、膜厚は多少厚くなったが、接着時の反応性はほとんど変わらなかった。
【００３９】
また、このときチップ基板表面の単分子膜のジアセチレン基は３０〜４００ｎｍの範囲で光反応性であるので、同様に処理した対向する基板を加圧接触させ、紫外線照射をガラス基板側から照射すると、下記反応式（化５）に示したような反応で対向接触するジアセチレン基が付加して二つのガラス製バイオケミカルチップ基板が２つの単分子膜の共有結合を介して接着したバイオケミカルチップが得られた。
【００４０】
【化５】
【００４１】
なお、この処理により形成された単分子膜も、ナノメートルレベルの膜厚で極めて薄いため、ガラスの厚みや、あらかじめ加工してあった流路や穴を損なうことはなかった。
一方、洗浄せずに空気中に取り出すと、溶媒が蒸発しガラス製基板表面に残った化学吸着剤がガラス製基板表面で空気中の水分と反応して、粒子表面に前記化学吸着剤よりなる極薄の有機薄膜（この場合はポリマー膜）が形成された。
この被膜でも、膜厚は多少厚くなったが、接着時の反応性はほとんど変わらなかった。
【実施例３】
【００４２】
実施例１及び２において、ガラス製バイオケミカルチップ基板の代わりに光学レンズを用いた他は同様の接着を試みた。
このとき、できた接着層の被膜の厚さは、トータルで１ｎｍ程度であったため、接着面で透明性が損なわれることは全くなかった。
【００４３】
なお、上記実施例１および２では、反応性基を含む化学吸着剤として（化１）と（化３）に示した物質を用いたが、上記のもの以外にも、下記（１）〜（９）に示した物質が利用できた。ここで、接着面の平坦性が悪い場合には、（２）や（５）、（８）の様な分子長が長い物質を用いると、隙間ムラに対する接着余裕度を向上できる。
【００４４】
(１)ＣＨ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(２)ＣＨ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(３)ＣＨ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)9ＳｉＣｌ3
(４)ＣＨ３（ＣＨ2）３Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(５)ＣＨ３（ＣＨ2）３Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(６)ＣＨ３（ＣＨ2）３Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)9ＳｉＣｌ3
(７)(Ｃ６Ｈ５) (ＣＨ)2ＣＯ(Ｃ６Ｈ４)Ｏ(ＣＨ2)６ＯＳｉ(ＯＣＨ３)3
(８)(Ｃ６Ｈ５) (ＣＨ)2ＣＯ(Ｃ６Ｈ４)Ｏ(ＣＨ2)８ＯＳｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(９)(Ｃ６Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ６Ｈ４)Ｏ(ＣＨ2)６ＯＳｉ(ＯＣＨ３)3ここで、(Ｃ６Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ６Ｈ４)はカルコニル基を表す。
【００４５】
また、実施例２において、シラノール縮合触媒には、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル及びチタン酸エステルキレート類が利用可能である。さらに具体的には、酢酸第１錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクタン酸第１錫、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、２−エチルヘキセン酸鉄、ジオクチル錫ビスオクチリチオグリコール酸エステル塩、ジオクチル錫マレイン酸エステル塩、ジブチル錫マレイン酸塩ポリマー、ジメチル錫メルカプトプロピオン酸塩ポリマー、ジブチル錫ビスアセチルアセテート、ジオクチル錫ビスアセチルラウレート、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネート及びビス（アセチルアセトニル）ジープロピルチタネートを用いることが可能であった。
【００４６】
また、膜形成溶液の溶媒としては、水を含まない有機塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、あるいはフッ化炭素系溶媒やシリコーン系溶媒を用いることが可能であった。なお、洗浄を行わず、溶媒を蒸発させて粒子濃度を上げようとする場合には、溶媒の沸点は５０〜２５０℃程度がよい。
【００４７】
具体的に使用可能な溶媒は、非水系の石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、ノナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン等を挙げることができる。さらに、アルコキシシラン系の吸着剤の場合には、前記吸着溶媒に加えメタノールやエタノール等のアルコール系や、ジメチルホルムアミド等の溶媒等を挙げることができる。
【００４８】
さらにまた、フッ化炭素系溶媒には、フロン系溶媒や、フロリナート（３Ｍ社製品）、アフルード（旭ガラス社製品）等がある。なお、これらは１種単独で用いても良いし、良く混ざるものなら２種以上を組み合わせてもよい。さらに、クロロホルム等有機塩素系の溶媒を添加しても良い。
【００４９】
一方、上述のシラノール縮合触媒の代わりに、ケチミン化合物又は有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物を用いた場合、同じ濃度でも処理時間を半分〜２／３程度まで短縮できた。
【００５０】
さらに、シラノール縮合触媒とケチミン化合物、又は有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物を混合（１：９〜９：１範囲で使用可能だが、通常１：１前後が好ましい。）して用いると、処理時間をさらに数倍早くでき、製膜時間を数分の一まで短縮できる。
【００５１】
例えば、シラノール触媒であるジブチル錫オキサイドをケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のＨ３に置き換え、その他の条件は同一にしてみたが、反応時間を１時間程度にまで短縮できた他は、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５２】
さらに、シラノール触媒を、ケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のＨ３とシラノール触媒であるジブチル錫ビスアセチルアセトネートの混合物（混合比は１：１）に置き換え、その他の条件は同一にしてみたが、反応時間を２０分程度に短縮できた他は、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５３】
したがって、以上の結果から、ケチミン化合物や有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物がシラノール縮合触媒より活性が高いことが明らかとなった。
【００５４】
さらにまた、ケチミン化合物や有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物の内の１つとシラノール縮合触媒を混合して用いると、さらに活性が高くなることが確認された。
【００５５】
なお、ここで、利用できるケチミン化合物は特に限定されるものではないが、例えば、２，５，８−トリアザ−１，８−ノナジエン、３，１１−ジメチル−４，７，１０−トリアザ−３，１０−トリデカジエン、２，１０−ジメチル−３，６，９−トリアザ−２，９−ウンデカジエン、２，４，１２，１４−テトラメチル−５，８，１１−トリアザ−４，１１−ペンタデカジエン、２，４，１５，１７−テトラメチル−５，８，１１，１４−テトラアザ−４，１４−オクタデカジエン、２，４，２０，２２−テトラメチル−５，１２，１９−トリアザ−４，１９−トリエイコサジエン等がある。
【００５６】
また、利用できる有機酸としても特に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、あるいは酢酸、プロピオン酸、ラク酸、マロン酸等があり、ほぼ同様の効果があった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１において、一対のガラス製バイオケミカルチップ基板を貼り合わせる工程を説明するために分子レベルまで拡大した断面概念図であり、（ａ）は反応前の第１のガラス製チップ基板表面、（ｂ）は、カルコニル基を含む単分子膜が形成された後を示す。また、（ｃ）は、第１及び第２のガラス製チップ基板が接着された断面状態を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１、１‘ 第１のガラス製バイオケミカルチップ基板
２、２‘ 水酸基
３、３‘ カルコニル基を含む化学吸着単分子膜
４ 二つのカルコニル基が付加した結合
５ ガラス製バイオケミカルチップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材の接着方法に関するものである。さらには、その方法を用いて作製したバイオケミカルチップや光学部品に関するものである。
詳しくは、表面に微細な流路や穴が加工された１対のバイオケミカルチップ基板を互いに向かい合わせ、前記流路や穴を損なうことなく接着したバイオケミカルチップ、及び、その製造方法に関するものである。なお、ここでいうバイオケミカルチップには、化学実験や、バイオ実験、医療診断等に用いるケミカルチップ、バイオチップ、バイオケミカル電気泳動チップ、バイオケミカルリアクター、バイオケミカル流体システム、ＤＮＡチップ等が含まれる。
また、表面の平坦性や接着面の光学特性が重要な１対の光学部材を互いに向かい合わせ、前記平坦性や光学特性を損なうことなく接着した光学部品およびその製造方法に関するものである。なお、ここでいう光学部品には、レンズやプリズム、光ファイバー、ＤＶＤなど光記録媒体等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
１対の部材を互いに向かい合わせ、瞬間接着剤や光硬化接着剤を用いて接着する技術は一般によく知られている。
【特許文献１】特開2005-221478号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されている場合、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく、且つ隙間なく接着することは、至難の業であった。また、従来の接着剤を用いた方法では、接着面の接着剤等に厚みムラが生じるため、レンズ等の光学部材を光学特性の劣化なく接着することも非常に難しかった。
【０００４】
本発明は、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されているバイオケミカルチップ基板を、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく、且つ隙間なく接着できる接着方法、およびその方法を用いて製作された欠陥のないバイオケミカルチップを低コストで提供することを目的とする。
また、接着面で光学特性が損なわれることがない接着方法、及び、接着面で光学特性が損なわれていない光学部品を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための手段として提供される第一の発明は、あらかじめ光反応性の官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着する工程を含むことを特徴とする接着方法である。
【０００６】
第二の発明は、第一の発明において、少なくとも光反応性の官能基がカルコニル基、または、ジアセチレン基であることを特徴とする接着方法である。
【０００７】
第三の発明は、第二の発明において、光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むクロロシラン化合物と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及び第２の部材を作製する工程、あるいは光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製する工程を含むことを特徴とする接着方法である。
【０００８】
第四の発明は第一の発明において、少なくとも前記第１及び第２の部材の接触端面、あるいは前記第１及び第２の部材のどちらかが光に対して透明であり、透明な部材側から光を照射して第１、及び、第２の部材を接着することを特徴とする接着方法である。
【０００９】
第五の発明は、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とするバイオケミカルチップ。
【００１０】
第六の発明は第五の発明において、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とするバイオケミカルチップである。
【００１１】
第七の発明は、第五の発明において、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とするバイオケミカルチップである。
【００１２】
第八の発明は、少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とする光学部品である。
【００１３】
第九の発明は、第八の発明において、少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とする光学部品である。
【００１４】
第十の発明は、第八の発明において、少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とする光学部品である。
以下、これら発明の要旨について説明する。
【００１５】
本発明は、あらかじめ光反応性の反応性官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着することにより、少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されているバイオケミカルチップ、及び少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されている光学部品を提供することを要旨とする。
【００１６】
このとき、少なくとも光反応性の官能基がカルコニル基、又は、ジアセチレン基であると光付加反応で共有結合が生じるので接着力を得るには都合がよい。
【００１７】
また、光反応性の官能基としてカルコニル基、又は、ジアセチレン基を含むクロロシラン化合物と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基、又は、ジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製するか、あるいは光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜、または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製すると、部材表面にカルコニル基またはジアセチレン基が露出するので接着するのには都合がよい。
【００１８】
前記第１及び第２の部材を接触させて接着するとき、少なくとも前記第１及び第２の部材の接触端面、あるいは前記第１及び第２の部材のどちらかが光に対して透明であり、透明な部材側から光を照射して第１、及び、第２の部材を接着すると、部材の合わせずれを小さくできて合わせ精度向上の上で都合がよい。
【００１９】
なお、少なくとも第１の部材表面に共有結合している有機膜と第２の部材表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含んでいると、それぞれの有機薄膜を介して共有結合により接着されたバイオケミカルチップや光学部品になる。
また、少なくとも第１の部材表面に共有結合している有機膜と第２の部材表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であると、均一な接着面が得られるのでバイオケミカルチップや光学部品などの接着に好都合である。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したとおり、本発明によれば、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されているバイオケミカルチップ基板を、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく且つ隙間なく接着できて、欠陥のないバイオケミカルチップを低コストで提供できる効果がある。また、接着面で光学特性を損なうことなく接着できて、高性能な光学部品を低コストで提供できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、あらかじめ光反応性の官能基を有する単分子膜状の有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１、及び、第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記単分子膜状の有機薄膜を介して第１、及び、第２の部材を接着することにより、バイオケミカルチップや光学部品を製造提供するものである。
【００２２】
したがって、本発明の方法を用いれば、１対の部材の少なくともどちらか一方にミクロンレベルの微細な穴や溝が加工されているバイオケミカルチップ基板を、前記微細な穴や溝を損なうことなく、すなわち接着剤で埋めてしまうことなく且つ隙間なく接着できて、欠陥のないバイオケミカルチップを低コストで提供できる作用がある。また、接着面で光学特性が損なわれることがない均一厚みの接着が可能となり、接着面で光学特性が損なわれていない光学部品を低コストで提供できる作用がある。
【００２３】
以下、本願発明の詳細は実施例を用いて説明するが、本願発明は、これら実施例によって何ら制限されるものではない。
【００２４】
本発明に関するバイオケミカルチップには、化学実験や、バイオ実験、医療診断等に用いるケミカルチップ、バイオケミカル電気泳動チップ、バイオケミカルリアクター、バイオケミカル流体システム、ＤＮＡチップ等が含まれる。また、ここでいう光学部品には、レンズやプリズム、光ファイバー、光記録媒体等が含まれるが、代表例として以下ケミカルチップとレンズを取り上げて説明する。
【実施例１】
【００２５】
まず、ケミカルチップに用いる１対の加工したガラス製バイオケミカルチップ基板１、１‘（アクリル樹脂等のプラスチック製基板でも良いが、プラスチックの場合には、あらかじめコロナ処理等で表面を薄く酸化して親水性に加工しておくと、ガラス同様に扱えた。）を用意し、よく洗浄して乾燥した。次に、化学吸着剤として機能部位に光反応性の官能基、例えば、一端にカルコニル基（(Ｃ５Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ５Ｈ４)―）及びクロロシリル基（活性部位）を含む化学吸着剤、例えば(Ｃ６Ｈ５) (ＣＨ)2ＣＯ(Ｃ６Ｈ４)Ｏ（ＣＨ2）６ＯＳｉＣｌ3を０．１重量％程度の濃度で非水系溶媒（例えば、脱水したノナン）に溶かして化学吸着溶液（以下吸着溶液という。）とした。
【００２６】
この吸着溶液に、乾燥雰囲気中（相対湿度３０％以下が好ましかった。）で前記チップ基板を漬浸し撹拌反応させると、チップ基板１、１‘表面は水酸基２、２’が多数含まれているので（図１（ａ））、前記化学吸着剤のクロロシリル基（ＳｉＣｌ）基と前記チップ基板の水酸基（ＯＨ）が反応し、脱塩酸反応が生じチップ基板表面全面に亘り、下記式（化１）に示す結合が生成さる。次に、エタノールで洗浄すると、前記化学吸着剤よりなる単分子膜３、３‘で被われたチップ基板が得られた。
【００２７】
【化１】
ここで、(Ｃ６Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ６Ｈ４)はカルコニル基を表す。
【００２８】
この化学吸着単分子膜はきわめて強固にチップ基板表面に共有結合しているので、通常の反応では剥離することがなかった。さらに、膜厚も１分子の長さのみであるので（およそ１ｎｍ程度）、ガラスの厚みや、あらかじめ加工してあった流路や穴を損なうことはなかった。
【００２９】
一方、洗浄せずに空気中に取り出すと、溶媒が蒸発しガラス製基板表面に残った化学吸着剤がガラス製基板表面で空気中の水分と反応して、粒子表面に前記化学吸着剤よりなる極薄の有機薄膜（この場合はポリマー膜）が形成された。
この被膜でも、膜厚は多少厚くなったが、接着時の反応性はほとんど変わらなかった。
【００３０】
また、このときチップ基板表面の単分子膜のカルコニル基は２５０〜４００ｎｍの範囲で光反応性であるので、同様に処理した対向する基板を向かい合わせ加圧接触させ、紫外線照射をガラス基板側から照射すると、下記反応式（化２）に示したような反応で対向接触するカルコニル基が付加して二つのガラス製バイオケミカルチップ基板が２つの単分子膜の共有結合を介して接着したバイオケミカルチップ５が得られた（図１（ｃ））。図中、４は、カルコニル基が付加反応して生成された結合を表す。なお、基材が不透明の場合には、端面より光照射すればよい。
【００３１】
【化２】
【実施例２】
【００３２】
まず、実施例１と同様に、ケミカルチップに用いる１対の加工したガラス製バイオケミカルチップ基板１（アクリル樹脂等のプラスチック製基板でも良いが、プラスチックの場合には、あらかじめコロナ処理等で表面を薄く酸化して親水性に加工しておくと、ガラス同様に扱えた。）を用意し、よく洗浄して乾燥した。
次に、化学吸着剤として機能部位に光反応性の官能基、例えば、ジアセチレン基を含み他端にアルコキシシリル基を含む薬剤、例えば、下記式（化３）に示す薬剤が９９重量％、シラノール縮合触媒として、例えば、ジブチル錫ジアセチルアセトナートが１重量％となるようそれぞれ秤量し、シリコーン溶媒、例えば、ヘキサメチルジシロキサン溶媒に合計１重量％程度の濃度（好ましくい化学吸着剤の濃度は、０．５〜３％程度）になるように溶かして化学吸着液を調製した。
【００３３】
【化３】
【００３４】
この吸着液を前記ガラス製チップ基板表面に塗布し、普通の空気中で（相対湿度４５％）で２時間程度反応させた。このとき、前記ガラス製チップ基板の表面には水酸基が多数含まれているので、前記化学吸着剤の−Ｓｉ（ＯＣＨ３）基と前記水酸基がシラノール縮合触媒の存在下で脱アルコール（この場合は、脱ＣＨ３ＯＨ）反応し、実施例１と同様に下記式（化４）に示したような結合を形成し、ガラス製基板表面全面に亘り表面と化学結合したジアセチレン基を含む化学吸着単分子膜が約１ナノメートル程度の膜厚で形成される。
【００３５】
その後、エタノールで洗浄すると、実施例１と同様に表面に光反応性のジアセチレン基を有する化学吸着単分子膜で被われたガラス製バイオケミカルチップ基板を製造できた。
【００３６】
【化４】
【００３７】
この化学吸着単分子膜もきわめて強固にチップ基板表面に共有結合しているので、通常の反応では剥離することがなかった。さらに、膜厚も１分子の長さのみであるので（およそ１ｎｍ程度）、ガラスの厚みや、あらかじめ加工してあった流路や穴を損なうことはなかった。
【００３８】
一方、洗浄せずに空気中に取り出すと、溶媒が蒸発しガラス製基板表面に残った化学吸着剤がガラス製基板表面で空気中の水分と反応して、粒子表面に前記化学吸着剤よりなる極薄の有機薄膜（この場合はポリマー膜）が形成された。
この被膜でも、膜厚は多少厚くなったが、接着時の反応性はほとんど変わらなかった。
【００３９】
また、このときチップ基板表面の単分子膜のジアセチレン基は３０〜４００ｎｍの範囲で光反応性であるので、同様に処理した対向する基板を加圧接触させ、紫外線照射をガラス基板側から照射すると、下記反応式（化５）に示したような反応で対向接触するジアセチレン基が付加して二つのガラス製バイオケミカルチップ基板が２つの単分子膜の共有結合を介して接着したバイオケミカルチップが得られた。
【００４０】
【化５】
【００４１】
なお、この処理により形成された単分子膜も、ナノメートルレベルの膜厚で極めて薄いため、ガラスの厚みや、あらかじめ加工してあった流路や穴を損なうことはなかった。
一方、洗浄せずに空気中に取り出すと、溶媒が蒸発しガラス製基板表面に残った化学吸着剤がガラス製基板表面で空気中の水分と反応して、粒子表面に前記化学吸着剤よりなる極薄の有機薄膜（この場合はポリマー膜）が形成された。
この被膜でも、膜厚は多少厚くなったが、接着時の反応性はほとんど変わらなかった。
【実施例３】
【００４２】
実施例１及び２において、ガラス製バイオケミカルチップ基板の代わりに光学レンズを用いた他は同様の接着を試みた。
このとき、できた接着層の被膜の厚さは、トータルで１ｎｍ程度であったため、接着面で透明性が損なわれることは全くなかった。
【００４３】
なお、上記実施例１および２では、反応性基を含む化学吸着剤として（化１）と（化３）に示した物質を用いたが、上記のもの以外にも、下記（１）〜（９）に示した物質が利用できた。ここで、接着面の平坦性が悪い場合には、（２）や（５）、（８）の様な分子長が長い物質を用いると、隙間ムラに対する接着余裕度を向上できる。
【００４４】
(１)ＣＨ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(２)ＣＨ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(３)ＣＨ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)9ＳｉＣｌ3
(４)ＣＨ３（ＣＨ2）３Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(５)ＣＨ３（ＣＨ2）３Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)15ＳｉＣｌ3
(６)ＣＨ３（ＣＨ2）３Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ(ＣＨ2)2Ｓｉ(ＣＨ3)2(ＣＨ2)9ＳｉＣｌ3
(７)(Ｃ６Ｈ５) (ＣＨ)2ＣＯ(Ｃ６Ｈ４)Ｏ(ＣＨ2)６ＯＳｉ(ＯＣＨ３)3
(８)(Ｃ６Ｈ５) (ＣＨ)2ＣＯ(Ｃ６Ｈ４)Ｏ(ＣＨ2)８ＯＳｉ(ＯＣ２Ｈ５)3
(９)(Ｃ６Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ６Ｈ４)Ｏ(ＣＨ2)６ＯＳｉ(ＯＣＨ３)3ここで、(Ｃ６Ｈ５) ＣＯ(ＣＨ)2 (Ｃ６Ｈ４)はカルコニル基を表す。
【００４５】
また、実施例２において、シラノール縮合触媒には、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル及びチタン酸エステルキレート類が利用可能である。さらに具体的には、酢酸第１錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクタン酸第１錫、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、２−エチルヘキセン酸鉄、ジオクチル錫ビスオクチリチオグリコール酸エステル塩、ジオクチル錫マレイン酸エステル塩、ジブチル錫マレイン酸塩ポリマー、ジメチル錫メルカプトプロピオン酸塩ポリマー、ジブチル錫ビスアセチルアセテート、ジオクチル錫ビスアセチルラウレート、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネート及びビス（アセチルアセトニル）ジープロピルチタネートを用いることが可能であった。
【００４６】
また、膜形成溶液の溶媒としては、水を含まない有機塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、あるいはフッ化炭素系溶媒やシリコーン系溶媒を用いることが可能であった。なお、洗浄を行わず、溶媒を蒸発させて粒子濃度を上げようとする場合には、溶媒の沸点は５０〜２５０℃程度がよい。
【００４７】
具体的に使用可能な溶媒は、非水系の石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、ノナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン等を挙げることができる。さらに、アルコキシシラン系の吸着剤の場合には、前記吸着溶媒に加えメタノールやエタノール等のアルコール系や、ジメチルホルムアミド等の溶媒等を挙げることができる。
【００４８】
さらにまた、フッ化炭素系溶媒には、フロン系溶媒や、フロリナート（３Ｍ社製品）、アフルード（旭ガラス社製品）等がある。なお、これらは１種単独で用いても良いし、良く混ざるものなら２種以上を組み合わせてもよい。さらに、クロロホルム等有機塩素系の溶媒を添加しても良い。
【００４９】
一方、上述のシラノール縮合触媒の代わりに、ケチミン化合物又は有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物を用いた場合、同じ濃度でも処理時間を半分〜２／３程度まで短縮できた。
【００５０】
さらに、シラノール縮合触媒とケチミン化合物、又は有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物を混合（１：９〜９：１範囲で使用可能だが、通常１：１前後が好ましい。）して用いると、処理時間をさらに数倍早くでき、製膜時間を数分の一まで短縮できる。
【００５１】
例えば、シラノール触媒であるジブチル錫オキサイドをケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のＨ３に置き換え、その他の条件は同一にしてみたが、反応時間を１時間程度にまで短縮できた他は、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５２】
さらに、シラノール触媒を、ケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のＨ３とシラノール触媒であるジブチル錫ビスアセチルアセトネートの混合物（混合比は１：１）に置き換え、その他の条件は同一にしてみたが、反応時間を２０分程度に短縮できた他は、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５３】
したがって、以上の結果から、ケチミン化合物や有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物がシラノール縮合触媒より活性が高いことが明らかとなった。
【００５４】
さらにまた、ケチミン化合物や有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物の内の１つとシラノール縮合触媒を混合して用いると、さらに活性が高くなることが確認された。
【００５５】
なお、ここで、利用できるケチミン化合物は特に限定されるものではないが、例えば、２，５，８−トリアザ−１，８−ノナジエン、３，１１−ジメチル−４，７，１０−トリアザ−３，１０−トリデカジエン、２，１０−ジメチル−３，６，９−トリアザ−２，９−ウンデカジエン、２，４，１２，１４−テトラメチル−５，８，１１−トリアザ−４，１１−ペンタデカジエン、２，４，１５，１７−テトラメチル−５，８，１１，１４−テトラアザ−４，１４−オクタデカジエン、２，４，２０，２２−テトラメチル−５，１２，１９−トリアザ−４，１９−トリエイコサジエン等がある。
【００５６】
また、利用できる有機酸としても特に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、あるいは酢酸、プロピオン酸、ラク酸、マロン酸等があり、ほぼ同様の効果があった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１において、一対のガラス製バイオケミカルチップ基板を貼り合わせる工程を説明するために分子レベルまで拡大した断面概念図であり、（ａ）は反応前の第１のガラス製チップ基板表面、（ｂ）は、カルコニル基を含む単分子膜が形成された後を示す。また、（ｃ）は、第１及び第２のガラス製チップ基板が接着された断面状態を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１、１‘ 第１のガラス製バイオケミカルチップ基板
２、２‘ 水酸基
３、３‘ カルコニル基を含む化学吸着単分子膜
４ 二つのカルコニル基が付加した結合
５ ガラス製バイオケミカルチップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらかじめ光反応性の官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着する工程を含むことを特徴とする接着方法。
【請求項２】
少なくとも光反応性の官能基がカルコニル基、またはジアセチレン基であることを特徴とする請求項１に記載の接着方法。
【請求項３】
光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むクロロシラン化合物と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製する工程、あるいは、光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の接着方法。
【請求項４】
少なくとも前記第１及び第２の部材の接触端面、あるいは前記第１及び第２の部材のどちらかが光に対して透明であり、透明な部材側から光を照射して第１および第２の部材を接着することを特徴とする請求項１に記載の接着方法。
【請求項５】
少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とするバイオケミカルチップ。
【請求項６】
少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とする請求項５記載のバイオケミカルチップ。
【請求項７】
少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とする請求項５記載のバイオケミカルチップ。
【請求項８】
少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とする光学部品。
【請求項９】
少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【請求項１０】
少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【請求項１】
あらかじめ光反応性の官能基を有する有機薄膜を形成した第１および第２の部材を作製する工程と、前記第１及び第２の部材を接触させた状態で光を照射して前記有機薄膜を介して第１及び第２の部材を接着する工程を含むことを特徴とする接着方法。
【請求項２】
少なくとも光反応性の官能基がカルコニル基、またはジアセチレン基であることを特徴とする請求項１に記載の接着方法。
【請求項３】
光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むクロロシラン化合物と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製する工程、あるいは、光反応性の官能基としてカルコニル基またはジアセチレン基を含むアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作製した化学吸着液に部材を接触反応させてカルコニル基またはジアセチレン基を含む有機薄膜または化学吸着単分子膜を形成した第１及および第２の部材を作製する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の接着方法。
【請求項４】
少なくとも前記第１及び第２の部材の接触端面、あるいは前記第１及び第２の部材のどちらかが光に対して透明であり、透明な部材側から光を照射して第１および第２の部材を接着することを特徴とする請求項１に記載の接着方法。
【請求項５】
少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とするバイオケミカルチップ。
【請求項６】
少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とする請求項５記載のバイオケミカルチップ。
【請求項７】
少なくとも第１のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜と第２のバイオケミカルチップ基板表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とする請求項５記載のバイオケミカルチップ。
【請求項８】
少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜とを介して共有結合により接着されていることを特徴とする光学部品。
【請求項９】
少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜が同じ光反応性の官能基を含むことを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【請求項１０】
少なくとも第１の光学部材の表面に共有結合している有機膜と第２の光学部材の表面に共有結合している有機膜がそれぞれ単分子膜であることを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１６１９１３（Ｐ２００７−１６１９１３Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６１２５９（Ｐ２００５−３６１２５９）
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
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