(57)【要約】【課題】紫外線が照射されたときに撥液性を異ならせる複数種の樹脂表面を備える複合部材を提供する。【解決手段】本発明の１つの複合部材１００は、基材１０上又は基材１０の上方に、第１樹脂を含有する第１樹脂含有層２２と、該第１樹脂と異なる第２樹脂を含有する第２樹脂含有層３２と、を備える複合部材である。加えて、複合部材１００は、第１樹脂含有層２２の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層３２の少なくとも第２表面に紫外線を照射したときの、該紫外線を照射した後の該第１表面の第１接触角が、該紫外線を照射した後の該第２表面の第２接触角よりも１０°以上高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上又は該基材の上方に、第１樹脂を含有する第１樹脂含有層と、前記第１樹脂と異なる第２樹脂を含有する第２樹脂含有層と、を備える複合部材であって、
前記第１樹脂含有層の少なくとも第１表面及び前記第２樹脂含有層の少なくとも第２表面に紫外線を照射したときの、前記紫外線を照射した後の前記第１表面の第１接触角が、前記紫外線を照射した後の前記第２表面の第２接触角よりも１０°以上高い、
複合部材。
【請求項２】
前記第１表面及び前記第２表面に前記紫外線を５分間照射したときの、前記紫外線を照射した後の前記第１表面の第１接触角が４５°以上であり、且つ、前記紫外線を照射した後の前記第２表面の第２接触角が３５°以下である、
請求項１に記載の複合部材。
【請求項３】
前記第１表面及び前記第２表面に前記紫外線を１５分間照射したときの、前記紫外線を照射した後の前記第１表面の第１接触角が５０°以上であり、且つ、前記紫外線を照射した後の前記第２表面の第２接触角が３０°以下である、
請求項１に記載の複合部材。
【請求項４】
前記紫外線を照射した後の前記第１表面の前記第１接触角が、６０°超である、
請求項２又は請求項３に記載の複合部材。
【請求項５】
前記紫外線を照射した後の前記第２表面の前記第２接触角が２８°未満である、
請求項２又は請求項３に記載の複合部材。
【請求項６】
前記第１樹脂が、脂肪族ポリカーボネート又はシリコン樹脂であり、
前記第２樹脂が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及びポリイミド（ＰＩ）の群から選択される少なくとも１種である、
請求項２に記載の複合部材。
【請求項７】
前記第１樹脂が、脂肪族ポリカーボネートであり、
前記第２樹脂が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、シリコン樹脂、及びポリイミド（ＰＩ）の群から選択される少なくとも１種である、
請求項３に記載の複合部材。
【請求項８】
前記第１樹脂が、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）及びポリブチレンカーボネート（ＰＢＣ）の群から選択される少なくとも１種である、
請求項４に記載の複合部材。
【請求項９】
前記第２樹脂が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及びポリイミド（ＰＩ）の群から選択される少なくとも１種である、
請求項５に記載の複合部材。
【請求項１０】
前記第１樹脂が、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）及びポリブチレンカーボネート（ＰＢＣ）の群から選択される少なくとも１種であり、
前記第２樹脂が、ポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）である、
請求項１に記載の複合部材。
【請求項１１】
基材上又は該基材の上方に、第１樹脂を含有する第１樹脂含有層と、前記第１樹脂と異なる第２樹脂を含有する第２樹脂含有層とを形成する、樹脂含有層形成工程と、
前記第１樹脂含有層の少なくとも第１表面及び前記第２樹脂含有層の少なくとも第２表面に紫外線を照射することにより、前記紫外線を照射した後の前記第２表面の第２接触角よりも１０°以上高い、前記紫外線を照射した後の前記第１表面の第１接触角を形成する、紫外線照射工程と、を含む、
複合部材の製造方法。
【請求項１２】
前記紫外線照射工程は、前記第１表面及び前記第２表面に前記紫外線を５分間照射したときの、前記紫外線を照射した後の前記第１表面の前記第１接触角を４５°以上にし、且つ、前記紫外線を照射した後の前記第２表面の第２接触角を３５°以下にする、
請求項１１に記載の複合部材の製造方法。
【請求項１３】
前記紫外線照射工程は、前記第１表面及び前記第２表面に前記紫外線を１５分間照射したときの、前記紫外線を照射した後の前記第１表面の第１接触角を５０°以上にし、且つ、前記紫外線を照射した後の前記第２表面の第２接触角が３０°以下にする、
請求項１１に記載の複合部材の製造方法。
【請求項１４】
前記樹脂含有層形成工程は、
前記第１樹脂及び／又は第２樹脂が脂肪族ポリカーボネートであり、且つ
分子量が１００００以上の部分が全面積の９９．０％以上を占める分子量分布曲線を有し、且つ数平均分子量が１００００以上である前記脂肪族ポリカーボネートを含有する脂肪族ポリカーボネート含有溶液を、前記基材上又は該基材の上方に層状に形成し、加熱することによって前記第１樹脂含有層及び／又は前記第２樹脂含有層を形成する工程を含む、
請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の複合部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な形態の情報端末や情報家電が産業界及び消費者に求められる中、微細化された電子デバイスに代表される、種々の分野の各種デバイスのための配線等の形成方法は、日進月歩で進化を続けている。
【０００３】
各種の電子デバイスのための配線等の形成方法として、長年に亘り、真空プロセスやフォトリソグラフィー法を用いたプロセス等、比較的長時間、及び／又は高価な設備を要する製造方法が採用されてきた。
【０００４】
これまでに、本願出願人は、酸化されたときに酸化物半導体となる金属の化合物を脂肪族ポリカーボネートからなるバインダーを含む溶液中に分散させた酸化物半導体の前駆体を利用して、クラックの生成が低減され、電気的特性及び安定性に優れる酸化物半導体層、及びその酸化物半導体層を備えた半導体素子並びに電子デバイスを提供する技術を開示している（特許文献１）。
【０００５】
また、本願出願人は、基材上に配置された、複数の島状の脂肪族ポリカーボネート含有層の少なくとも表面が、１８０ｎｍ以上３７０ｎｍ以下の波長を含む紫外光に１５分間曝露されたときに、純水とその表面との接触角が５０°以上であり、各々の該前駆体層に挟まれた領域の少なくとも一部に、前述の基材上の金属インクを備える複合部材を開示している（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２０１５／０１９７７１号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１７／０４７２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のとおり、真空プロセスやフォトリソグラフィー法を用いたプロセスに代表される製造方法は、各種のデバイスを製造するために多くの処理と長時間を要するため、原材料や製造エネルギーの使用効率の低下又は悪化につながる。従って、そのような製造方法を採用することは、工業性又は量産性の観点から好ましくないだけでなく、大面積化を比較的困難にすることになる。
【０００８】
一方、印刷法に代表される低エネルギー製造プロセスは、電子デバイスのフレキシブル化、及び上述の工業性又は量産性の観点から、産業界において特に注目を集めている。塗布法を用いれば、直接、基板上に所望の層をパターニングすることができるため、パターニングのための真空プロセスを省くことができるという利点が得られる。そのため、脂肪族ポリカーボネートを含有する層（特に、ポリプロピレンカーボネートを含有する層（以下、「ポリプロピレンカーボネート含有層」ともいう））を含む各種の樹脂含有層を用いて微細なパターニングを実現することは、特許文献１に開示されている該層の稀有な特徴を利用することにより、各種デバイスにとって大変魅力的な技術の提供につながる可能性がある。
【０００９】
しかしながら、脂肪族ポリカーボネートを含有する層（以下、「脂肪族ポリカーボネート含有層」ともいう）は、その安定的に発揮される高い撥液性がいわば障害となり得ることを本発明者は知得した。具体的には、例えば金属インクを出発材として形成される金属配線パターンを形成する場合、選択的に該金属インクを配置するために、該脂肪族ポリカーボネート含有層の高い撥液性（代表的な指標として、該層の表面における純水の接触角）とは別に、比較的低い撥液性の領域を形成するという、高度な工夫が求められ得る。そのため、種々のデバイスに該脂肪族ポリカーボネート含有層を適用させるためには、その高い撥液性と相反する、比較的低い撥液性（換言すれば、液体とのより高い親和性）を有する領域の形成を如何に実現するか、という技術問題を解決しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、樹脂含有層におけるある選択された領域の撥液性を、その領域以外の領域の撥液性と確度高く異ならせることに大きく貢献し得る。
【００１１】
本発明者は、例えば、微細化された電子デバイスに代表される様々な分野の各種デバイスの配線等の位置の制御性を高めるために、樹脂の種類によって撥液性が異なることを積極的に活用することを見出し、鋭意研究と分析を重ねた。その結果、本発明者は、単に撥液性の異なる樹脂材料を基材上又は該基材の上方に配置するのではなく、それらの異なる樹脂材料の少なくとも表面に対して紫外線を照射することが、各樹脂材料の該表面状態の変化を積極的に、また確度高く促すことを知得した。加えて、複数の種類の樹脂に対して、好適には一時に紫外線照射を行うことによって樹脂ごとの表面状態の変化の違いを一時に生じさせ得るため、例えば、他の領域と比較して低い撥液性を有する特定の領域を容易に実現し得ることを見出した。本発明は上述の着眼点と工夫によって創出された。
【００１２】
本発明の１つの複合部材は、基材上又は該基材の上方に、第１樹脂を含有する第１樹脂含有層と、該第１樹脂と異なる第２樹脂を含有する第２樹脂含有層と、を備える複合部材である。加えて、この複合部材は、前述の第１樹脂含有層の少なくとも第１表面及び前述の第２樹脂含有層の少なくとも第２表面に紫外線を照射したときの、該紫外線を照射した後の該第１表面の第１接触角が、該紫外線を照射した後の該第２表面の第２接触角よりも１０°以上高い。
【００１３】
この複合部材によれば、第１樹脂含有層の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層の少なくとも第２表面に対して紫外線を照射することにより、第１表面と第２表面のぞれぞれの持つ特性の違い、及び該紫外線から受ける影響度の違いを利用した、撥液性が異なる複数の領域を基材上又は該基材の上方に備える複合部材を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の１つの複合部材の製造方法は、樹脂含有層形成工程と、紫外線照射工程とを含む。具体的には、この複合部材の製造方法における樹脂含有層形成工程は、基材上又は該基材の上方に、第１樹脂を含有する第１樹脂含有層と、該第１樹脂と異なる第２樹脂を含有する第２樹脂含有層とを形成する工程である。また、この複合部材の製造方法における紫外線照射工程は、前述の第１樹脂含有層の少なくとも第１表面及び前述の第２樹脂含有層の少なくとも第２表面に紫外線を照射することにより、該紫外線を照射した後の該第２表面の第２接触角よりも１０°以上高い、該紫外線を照射した後の該第１表面の第１接触角を形成する工程である。
【００１５】
この複合部材の製造方法によれば、第１樹脂含有層の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層の少なくとも第２表面に対して紫外線を照射する紫外線照射工程により、第１表面と第２表面のぞれぞれの持つ特性の違い、及び該紫外線から受ける影響度の違いを利用した、撥液性が異なる複数の領域を基材上又は該基材の上方に備える複合部材を製造することができる。
【００１６】
ところで、本願においては、「ゲル状態」とは、代表的な例で言えば、液体の状態から熱処理によって溶媒がある程度（代表的には、溶媒全体に対する質量比において８０％以上であるがこの数値に限定されない。）除去された状態ではあるが、ポリプロピレンカーボネートは実質的に分解又は除去されていない状況をいう。
【００１７】
また、本願における「層」は、層のみならず膜をも含む概念である。逆に、本願における「膜」は、膜のみならず層をも含む概念である。なお、本願における「接触角」は、ポリプロピレンカーボネート含有層の表面における純水の接触角を意味する。
【００１８】
また、本出願における「基材」とは、板状体の基礎に限らず、その他の形態（例えば、曲面状）の基礎ないし母材を含む。加えて、本願の後述する各実施形態においては、「塗布」とは、低エネルギー製造プロセス、代表的には印刷法、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、又はナノ・インプリント法によってある基材上又は該基材の上方
に層を形成することをいう。
【００１９】
加えて、本出願における「分子量が１００００未満（つまり、１×１０４未満）のポリプロピレンカーボネートを実質的に含まない」とは、本願出願時における市販の分析装置(東ソー株式会社製、機種：ＨＬＣ−８０２０）において検出限界値以下である、という意味である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の１つの複合部材によれば、第１表面と第２表面のぞれぞれの持つ特性の違い、及び該紫外線から受ける影響度の違いを利用した、撥液性が異なる複数の領域を基材上又は該基材の上方に備える複合部材を提供することができる。
【００２１】
また、本発明の１つの複合部材の製造方法によれば、第１表面と第２表面のぞれぞれの持つ特性の違い、及び該紫外線から受ける影響度の違いを利用した、撥液性が異なる複数の領域を基材上又は該基材の上方に備える複合部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液のＴＧ−ＤＴＡ特性の一例を示すグラフである。
【図２】第１の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図３】第１の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図４】第１の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図５】第１の実施形態のポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）（試料１〜５）の少なくとも表面に対する紫外線照射時間と該ＰＰＣの表面の撥液性（接触角）との関係を示すグラフである。
【図６】第２の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図７】第２の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図８】第２の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図９】第２の実施形態の変形例における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図１０】第２の実施形態の変形例における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図１１】第２の実施形態の変形例における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図１２】第３の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図１３】第３の実施形態における複合部材の全体構成を示す側面図である。
【図１４】第３の実施形態における複合部材の全体構成を示す側面図である。
【図１５Ａ】第３の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す段差測定結果を示すグラフの一例である。
【図１５Ｂ】比較例における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図１６】その他の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図１７】その他の実施形態における複合部材の製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態である基材、第１樹脂を含有する第１樹脂含有層、及び前記第１樹脂と異なる第２樹脂を含有する第２樹脂含有層を備える複合部材、及びその複合部材の製造方法を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。さらに、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。
【００２４】
＜第１の実施形態＞
（脂肪族ポリカーボネート含有溶液及び脂肪族ポリカーボネート含有層、並びにそれらの製造方法）
本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有溶液（不可避不純物を含み得る。以下、同じ）は、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層（不可避不純物を含み得る。以下、同じ）を製造するための原料である。また、凹凸が形成された該脂肪族ポリカーボネート含有層を製造する場合は、その後の簡便な工程によって脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンを実現し得る。以下に、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有溶液及び本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層について説明する。
【００２５】
（脂肪族ポリカーボネート含有溶液及び脂肪族ポリカーボネート含有層について）
本実施形態においては、第１樹脂の一例としての役割を果たし得る脂肪族ポリカーボネートをある溶媒（代表的には、有機溶媒）中に溶解させた状態が、「脂肪族ポリカーボネート含有溶液」を意味する。別の表現を採用すれば、第１樹脂の一例としての役割を果たし得る脂肪族ポリカーボネートを含有する溶液が、本実施形態の「脂肪族ポリカーボネート含有溶液」である。なお、脂肪族ポリカーボネートのうちポリプロピレンカーボネートに着目すれば、代表的な本実施形態のポリプロピレンカーボネートは、数平均分子量が１×１０３以上２×１０６以下のポリプロピレンカーボネートである。
【００２６】
また、その脂肪族ポリカーボネート含有溶液を加熱することによって、ナノ・インプリント法又は各種の印刷法（例えば、スクリーン印刷法）に用いることができる程度に溶媒が除去された状態（代表的には、「ゲル状態」）の層は、本実施形態の「脂肪族ポリカーボネート含有層」である。本実施形態においては、この「脂肪族ポリカーボネート含有層」が、第１樹脂含有層の一例としての役割を果たし得る。
【００２７】
本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有溶液は、主として脂肪族ポリカーボネートを含むが、脂肪族ポリカーボネート以外の化合物、組成物、又は材料を含み得る。なお、該脂肪族ポリカーボネート含有溶液中の脂肪族ポリカーボネート含有量の下限値は特に限定されないが、代表的には、該脂肪族ポリカーボネートの、溶質の総量に対する質量比が８０％以上である。また、該脂肪族ポリカーボネート含有溶液中の脂肪族ポリカーボネート含有量の上限値は特に限定されないが、代表的には、該脂肪族ポリカーボネートの、溶質の総量に対する質量比が１００％以下である。
【００２８】
なお、該脂肪族ポリカーボネート含有層は、例えば、後述する型押し工程によって、凹凸が形成された該脂肪族ポリカーボネート含有層になる。
【００２９】
（脂肪族ポリカーボネート含有溶液及び脂肪族ポリカーボネート含有層の例）
本実施形態においては、熱分解性の良い脂肪族ポリカーボネートが用いられる。このような脂肪族ポリカーボネートは、酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解することが可能である。
【００３０】
また、本実施形態において、脂肪族ポリカーボネートを含む溶液である「脂肪族ポリカーボネート含有溶液」に採用され得る有機溶媒は、脂肪族ポリカーボネートを溶解可能な有機溶媒であれば特に限定されない。有機溶媒の具体例は、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている、有機溶媒が好適に用いられる。
【００３１】
また、脂肪族ポリカーボネートを含む溶液である脂肪族ポリカーボネート含有溶液には、所望により、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている、分散剤及び／又は可塑剤等をさらに添加することができる。
【００３２】
また、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層を形成する方法は、特に限定されない。塗布による該層の形成を採用することが可能である。代表的には低エネルギー製造プロセスによる層の形成は、好適な一態様である。基材上に凹凸が形成された脂肪族ポリカーボネート含有層を形成する場合には、例えば、簡便な方法であるナノ・インプリント法等が採用され得る。
【００３３】
＜ＴＧ−ＤＴＡ（熱重量測定及び示差熱）特性＞
ここで、比較的低温で低分子化合物に分解することが可能となる脂肪族ポリカーボネートについて、本発明者は、より具体的にその分解及び消失の過程を調査した。
【００３４】
図１は、脂肪族ポリカーボネートの代表例であるポリプロピレンカーボネートを溶質とする溶液（すなわち、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有溶液）のＴＧ−ＤＴＡ特性の一例を示すグラフである。なお、このグラフは、ポリプロピレンカーボネートを６．２５質量％含むＤＥＧＭＥＡ溶液の常圧下における結果が示されている。また、図１に示すように、図中の実線は、熱重量（ＴＧ）測定結果であり、図中の点線は示差熱（ＤＴＡ）測定結果である。
【００３５】
図１に示す熱重量測定の結果から、１４０℃付近から１９０℃付近にかけて、脂肪族ポリカーボネート含有溶液の溶媒の消失とともに、ポリプロピレンカーボネート自身の一部の分解ないし消失による重量の顕著な減少が見られた。なお、この分解により、ポリプロピレンカーボネートは、二酸化炭素と水に変化していると考えられる。また、図１に示す結果から、１９０℃付近において、該脂肪族ポリカーボネートが９０ｗｔ％以上分解され、除去されていることが確認された。さらに詳しく見ると、２５０℃付近において、該脂肪族ポリカーボネートが９５ｗｔ％以上分解され、２６０℃付近において、該脂肪族ポリカーボネートがほぼ全て（９９ｗｔ％以上）分解されていることが分かる。従って、２５０℃以上（より好ましくは２６０℃以上）の加熱処理を行うことによって、実質的に又はほぼ消失又は除去される脂肪族ポリカーボネート含有溶液を採用することにより、脂肪族ポリカーボネート含有溶液の層を加熱することによって形成される脂肪族ポリカーボネート含有層は、分解又は除去され得る。
【００３６】
そのため、例えば、凹凸が形成された該脂肪族ポリカーボネート含有層から形成される脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンを利用して形成される金属層の形成のための犠牲層としての役割を果たし得る。換言すれば、該脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンは、実質的に自身の残渣を残すことなく分解又は除去されることが可能となる。脂肪族ポリカーボネート含有層は、酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解する観点から、いわゆる犠牲層として非常に好適な材料である。
【００３７】
なお、上述の結果は、比較的短時間の加熱処理による該脂肪族ポリカーボネートの分解についての結果であるが、より長時間加熱処理する場合は、より低温（例えば、１８０℃）であっても十分に該脂肪族ポリカーボネートが分解することが確認されている。換言すれば、加熱による該脂肪族ポリカーボネートの分解又は除去される温度の下限値が、代表的には１８０℃であるといえる。但し、この下限値の温度は、該脂肪族ポリカーボネートの中の１つ又は数個の結合だけが切れる温度という意味ではなく、該脂肪族ポリカーボネートの分解によって該脂肪族ポリカーボネートが実質的に又はほぼ分解することによって質量の減少が確認される温度である。
【００３８】
従って、１８０℃以上で加熱したときに、実質的に又はほぼ分解又は除去される脂肪族ポリカーボネート含有層を採用することにより、上述と同様に、例えば、脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンを利用して形成される金属層の形成のための犠牲層としての役割を果たし得る。換言すれば、該脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンは、実質的に自身の残渣を残すことなく分解又は除去されることが可能となる。
【００３９】
なお、該脂肪族ポリカーボネート含有層のパターンの代表的な例は、ナノ・インプリント分野、あるいは半導体分野又は電子デバイス分野において採用され得るライン・アンド・スペース又はドットに代表されるパターンであるが、本実施形態のパターンの形状は、それらに限定されない。各種の公知のパターン形状を有する脂肪族ポリカーボネート含有層も、本実施形態の「脂肪族ポリカーボネート含有層のパターン」に含まれ得る。
【００４０】
（脂肪族ポリカーボネートの種類について）
本実施形態においては、脂肪族ポリカーボネートの例として、ポリプロピレンカーボネートが採用されているが、本実施形態で用いられる脂肪族ポリカーボネートの種類は特に限定されない。例えば、エポキシドと二酸化炭素とを重合反応させた脂肪族ポリカーボネートも、本実施形態において採用し得る好適な一態様である。このようなエポキシドと二酸化炭素とを重合反応させた脂肪族ポリカーボネートを用いることにより、脂肪族ポリカーボネートの構造を制御することで熱分解性を向上させられる、所望の分子量を有する脂肪族ポリカーボネートが得られるという効果が奏される。とりわけ、脂肪族ポリカーボネートの中でも酸素含有量が高く、比較的低温で低分子化合物に分解する観点から言えば、脂肪族ポリカーボネートは、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、及びポリブチレンカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。さらに、脂肪族ポリカーボネート含有層としてより高い撥液性を実現する観点から言えば、脂肪族ポリカーボネートは、ポリプロピレンカーボネート、及びポリブチレンカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００４１】
また、上述のエポキシドは、二酸化炭素と重合反応して主鎖に脂肪族を含む構造を有する脂肪族ポリカーボネートとなるエポキシドであれば特に限定されない。例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１−ブテンオキシド、２−ブテンオキシド、イソブチレンオキシド、１−ペンテンオキシド、２−ペンテンオキシド、１−ヘキセンオキシド、１−オクテンオキシド、１−デセンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、ビニルシクロヘキセンオキシド、３−フェニルプロピレンオキシド、３，３，３−トリフルオロプロピレンオキシド、３−ナフチルプロピレンオキシド、３−フェノキシプロピレンオキシド、３−ナフトキシプロピレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、３−ビニルオキシプロピレンオキシド、及び３−トリメチルシリルオキシプロピレンオキシド等のエポキシドは、本実施形態において採用し得る例である。これらのエポキシドの中でも、二酸化炭素との高い重合反応性を有する観点から、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び１，２−ブチレンオキシドが好適に用いられる。なお、上述の各エポキシドは、それぞれ単独で使用されてもよいし、２種以上を組み合わせて用いられることもできる。
【００４２】
（脂肪族ポリカーボネートの製造方法について）
本実施形態の脂肪族ポリカーボネートの製造方法の一例として、エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法等が採用され得る。
【００４３】
ここで、脂肪族ポリカーボネートの製造例は、次のとおりである。
攪拌機、ガス導入管、温度計を備えた、容積が１Ｌ（リットル）のオートクレーブの系内をあらかじめ窒素雰囲気に置換した後、有機亜鉛触媒を含む反応液、ヘキサン、及びプロピレンオキシドを仕込んだ。次に、攪拌しながら二酸化炭素を加えることによって反応系内を二酸化炭素雰囲気に置換し、反応系内が約１．５ＭＰａとなるまで二酸化炭素を充填した。その後、そのオートクレーブを６０℃に昇温し、反応により消費される二酸化炭素を補給しながら数時間重合反応を行った。反応終了後、オートクレーブを冷却して脱圧し、ろ過した。その後、減圧乾燥することによりポリプロピレンカーボネートを得た。
【００４４】
なお、上述の金属触媒として、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている触媒、特に有機亜鉛触媒が好適に用いられる。
【００４５】
また、上述の有機亜鉛触媒として、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている触媒が好適に用いられる。
【００４６】
ここで、有機亜鉛触媒の製造例は、次のとおりである。
まず、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、還流冷却管を備えた四つ口フラスコに、酸化亜鉛、グルタル酸、酢酸、及びトルエンを仕込んだ。次に、反応系内を窒素雰囲気に置換した後、そのフラスコを５５℃まで昇温し、同温度で４時間攪拌することにより、前述の各材料の反応処理を行った。その後、１１０℃まで昇温し、さらに同温度で４時間攪拌して共沸脱水させ、水分のみを除去した。その後、そのフラスコを室温まで冷却することにより、有機亜鉛触媒を含む反応液を得た。なお、この反応液の一部を分取し、ろ過して得た有機亜鉛触媒について、ＩＲを測定（サーモニコレージャパン株式会社製、商品名：ＡＶＡＴＡＲ３６０）した。その結果、カルボン酸基に基づくピークは認められなかった。
【００４７】
なお、重合反応に用いられる上述の金属触媒の使用量は、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている量が好ましい。
【００４８】
また、上述の重合反応において必要に応じて用いられる反応溶媒は、特に限定されるものではない。具体的には、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている例を採用し得る。
【００４９】
なお、上述の反応溶媒の使用量は、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている量が好ましい。
【００５０】
また、上述の重合反応において、エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で反応させる方法としては、特に限定されるものではない。例えば、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている方法が採用され得る。
【００５１】
なお、本発明者は、上述の触媒に代えて、例えば国際公開第ＷＯ２０１２／１１４９３９号公報において開示されているコバルト錯体を採用することにより、主鎖が下記の一般式（Ｉ）で表される反復単位を有し、かつ該主鎖の構造が９９％以上の構造規則性を有するポリプロピレンカーボネートを生成することが可能であることを確認することができた。なお、構造規則性が損なわれている状態とは、例えば、高分子鎖の中においてＣＯ２が欠損している等の状態が形成されていることをいう。
【００５２】
【化１】
2020108944.tif 000003
【００５３】
加えて、上述の重合反応において用いられる二酸化炭素の使用圧力は、特に限定されない。代表的には、国際公開第ＷＯ２０１６／０９８４２３号公報において開示されている圧力が採用され得る。
【００５４】
さらに、上述の重合反応における重合反応温度は、特に限定されない。代表的には、３０℃以上１００℃以下であることが好ましく、４０℃以上８０℃以下であることがより好ましい。重合反応温度が３０℃未満の場合、重合反応に長時間を要するおそれがある。また、重合反応温度が１００℃を超える場合、副反応が起こり、収率が低下するおそれがある。重合反応時間は、重合反応温度により異なるために一概には言えないが、代表的には、２時間〜４０時間であることが好ましい。
【００５５】
重合反応終了後、得られた脂肪族ポリカーボネートに対して、下記の工程を行うことにより、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有溶液が製造される。
【００５６】
（脂肪族ポリカーボネート含有溶液の製造方法について）
本実施形態においては、上述の脂肪族ポリカーボネートを既に説明した、脂肪族ポリカーボネートを溶解可能な有機溶媒（例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート）に溶解させた後、上述の触媒をろ過により除去することにより、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有溶液が製造される。なお、本実施形態においては必ずしも要しない工程ではあるが、後述する型押し工程によって、より高い寸法精度を有する凹凸が形成された脂肪族ポリカーボネート含有層を形成するために、以下に示す、特定の数値範囲の分子量の脂肪族ポリカーボネートを可能な限り分離する分離工程を採用することも、採用し得る好適な他の一態様である。
【００５７】
[分離工程]
具体的には、本実施形態の分離工程においては、上述のろ過されたろ液から、分画分子量が１×１０４の限界ろ過膜（ＵＦ膜）を用いて、分子量が１×１０４未満の脂肪族ポリカーボネートを透過ろ液側に排出させることにより分離する。その後、透過しなかったろ液を、濃縮及び乾燥する。その結果、本実施形態においては、この分離工程により、分子量が１×１０４未満の脂肪族ポリカーボネートを実質的に含まない脂肪族ポリカーボネート含有溶液、又は１．０質量％未満しか含まない脂肪族ポリカーボネート含有溶液を製造することができる。
【００５８】
（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、シリコン樹脂、及びポリイミド（ＰＩ）、並びにそれらの製造方法）
本実施形態の第１樹脂の一例又は第２樹脂の一例としての役割を果たし得るシリコン樹脂、あるいは、本実施形態の第２樹脂の一例としての役割を果たし得るポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及び／又はポリイミド（ＰＩ）の製造方法は、特に限定されない。公知の製造方法を用いて、上述の各樹脂材料を製造することができる。例えば、「ネットワークポリマー」Ｖｏｌ．３０,Ｎｏ．５（２００９）に記載されている方法を採用し得る。
【００５９】
（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）含有層、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層、シリコン樹脂含有層、及びポリイミド（ＰＩ）含有層、並びにそれらの製造方法）
また、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート含有層と同様に、上述の各樹脂材料を含有する溶液を原料として、ある基材上又は該基材の上方に、塗布によって上述の各樹脂材料の層、すなわち、シリコン樹脂含有層（不可避不純物を含み得る。以下、同じ）、あるいは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）含有層（不可避不純物を含み得る。以下、同じ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層（不可避不純物を含み得る。以下、同じ）、及び／又はポリイミド（ＰＩ）含有層（不可避不純物を含み得る。以下、同じ）を形成することができる。なお、本実施形態においては、シリコン樹脂含有層が、第１樹脂含有層の一例、又は第２樹脂含有層の一例としての役割を果たし得る。加えて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）含有層、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層、及び／又はポリイミド（ＰＩ）含有層が、第２樹脂含有層の一例としての役割を果たし得る。
【００６０】
（第１樹脂含有層及び第２樹脂含有層を備える複合部材の製造方法について）
続いて、本発明者は、基材１０上、上述の本実施形態の第１樹脂含有層と第２樹脂含有層とを備える複合部材１００を製造した。
【００６１】
図４は、本実施形態における複合部材１００の全体構成を示す側面図である。図４に示すように、複合部材１００は、基材１０上に、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘの一例としての脂肪族ポリカーボネート含有層（代表的に、ポリプロピレンカーボネート含有層）と、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘの一例としてのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層とを備える。
【００６２】
なお、本実施形態の基材１０は、特に限定されない。例えば、基材１０は、シリコン（Ｓｉ）基板、高耐熱ガラス、ＳｉＯ２／Ｓｉ基板（すなわち、シリコン基板上に酸化シリコン層を形成した基板）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）基板、ＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ）基板、シリコン基板の表面にＳｉＯ２層及びＴｉ層を介在させてＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ）層を形成した絶縁性基板、半導体基板（例えば、Ｓｉ基板、ＳｉＣ基板、Ｇｅ基板等）を含む、種々の基材を適用できる。なお、絶縁性の基材には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミドなどの材料からなる、フィルム又はシートが含まれる。また、基材１０の厚さは特に限定されないが、例えば３μｍ以上３００μｍ以下である。また、基材１０は、硬質であってもよく、フレキシブルであってもよい。また、基材１０は、基材１０上に、予め、絶縁体層、半導体層、又は導電体層又はそれらのパターンが形成されているものを含み得る。
【００６３】
（複合部材の製造方法）
次に、複合部材１００の製造方法を、図２乃至図４に示しつつ説明する。
【００６４】
[樹脂含有層形成工程]
本実施形態においては、図２に示すように、基材１０であるガラス又はポリイミド上に、第１樹脂含有層２２の一例である脂肪族ポリカーボネート含有層（例えば、ポリプロピレンカーボネート含有層）と、第２樹脂含有層３２の一例であるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層とを、例えば公知のスクリーン印刷法を用いて形成する。この工程が、樹脂含有層形成工程の例である。なお、本実施形態の第１樹脂含有層２２の厚み及び第２樹脂含有層３２の厚みは特に限定されないが、それらの代表的な厚みは、１ｎｍ以上１００００ｎｍ（１０μｍ）以下である。また、適宜、第１樹脂含有層２２及び第２樹脂含有層３２の中に含まれる溶媒成分を除去する工程（予備焼成工程又は乾燥工程、以下、総称して「予備焼成工程」という）が行われ得る。
【００６５】
［紫外線照射工程］
本実施形態においては、その後、図３に示すように、公知の紫外線照射源（紫外線照射装置）８０（マルチプライ株式会社製、型式，ＭＨＵ−１１０ＷＢ）を用いて、予備焼成工程を経た第１樹脂含有層２２及び第２樹脂含有層３２の全面に対して、波長１８０ｎｍ以上３７０ｎｍ以下を含む紫外線を照射する紫外線照射工程が行われる。なお、本実施形態における、波長１８０ｎｍ以上３７０ｎｍ以下を含む紫外線を照射する紫外線照射源の他の例は、市販の３６５ｎｍを主波長とする紫外線ランプ（アズワン株式会社製、型式，ＳＬＷ−８）である。
【００６６】
なお、本実施形態においては、紫外線照射源８０と、第１樹脂含有層２２の表面（「第１表面」ともいう）及び第２樹脂含有層３２の表面（「第２表面」ともいう）との間の距離は、１０ｍｍである。また、本願においては、紫外線照射源８０と、第１表面及び第２表面との間の距離を測定する際には、紫外線照射源８０における光源の場所を測定基準としている。また、本実施形態における紫外線強度（又は紫外線照度）は、０．２７５ｍＷ/ｃｍ２である。
【００６７】
その結果、図４に示すように、基材１０上に、紫外線が照射された第１表面２２ａを有する第１樹脂含有層２２ｘと、紫外線が照射された第２表面３２ａを有する第２樹脂含有層３２ｘとを備える複合部材１００を製造することができる。
【００６８】
ここで、本実施形態においては、本発明者は、第１樹脂含有層２２の少なくとも表面と、第２樹脂含有層３２の少なくとも表面とに対して上述の紫外線照射工程を行うことにより、第１樹脂含有層２２の表面と第２樹脂含有層３２の表面の撥液性（より具体的には、水との接触角）を変化させることを試みた。
【００６９】
具体的には、第１樹脂含有層２２の少なくとも表面と、第２樹脂含有層３２の少なくとも表面に対して紫外線を照射する照射時間を変化させたときの、該紫外線を照射する前後の該表面の接触角を測定した。
【００７０】
表１及び表２は、以下の３つ分類（（ａ），（ｂ）,（ｃ））の各樹脂を含有する層に対する紫外線を照射した時間の違いと接触角との関係を示している。表１は、該紫外線を照射した時間が５分の場合の結果であり、表２は、該紫外線を照射した時間が１５分の場合の結果である。
（ａ）本実施形態における第１樹脂含有層２２を構成する第１樹脂の例としての脂肪族ポリカーボネート含有層（ポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）、及びポリブチレンカーボネート（ＰＢＣ））
（ｂ）本実施形態の第１樹脂含有層２２を構成する第１樹脂又は第２樹脂含有層３２を構成する第２樹脂の例としてのシリコン樹脂
（ｃ）本実施形態における第２樹脂含有層３２を構成する第２樹脂の例としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及びポリイミド（ＰＩ）
【００７１】
【表１】
2020108944.tif 000004
【００７２】
【表２】
2020108944.tif 000005
【００７３】
なお、表１及び表２におけるポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）は、試料１ｂは、質量平均分子量が約３６万のポリプロピレンカーボネートであって、主鎖が下記一般式（Ｉ）で表され反復単位を有し、かつ該主鎖の構造が約９４％の構造規則性を有するポリプロピレンカーボネートを採用したポリプロピレンカーボネート含有層である。また、表２におけるポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）の値は、後述する図５に示された試料５の結果である。
【００７４】
【化２】
2020108944.tif 000006
【００７５】
また、本発明者は、特に、上記一般式（Ｉ）で表される主鎖の構造が約９４％の構造規則性を有するポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）と、該主鎖の構造が９９％以上の構造規則性を有するポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）との差を、再現性高く確認するために、第１樹脂含有層２２としてのポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）含有層に対して本実施形態の紫外線を照射した時間と接触角との関係を調査した。
【００７６】
図５は、本実施形態のポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）（試料１〜５）の少なくとも表面に対する紫外線照射時間と該ＰＰＣの表面の撥液性（接触角）との関係を示すグラフである。なお、図５における試料１と試料２は、上記一般式（Ｉ）で表される主鎖の構造が約９９％の構造規則性を有するポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）を採用した場合である。また、図５における試料３〜５は、上記一般式（Ｉ）で表される主鎖の構造が約９４％の構造規則性を有するポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）を採用した場合である。
【００７７】
図５に示すように、試料１〜５のいずれのポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）が採用された場合であっても、少なくとも２０分間の本実施形態の紫外線を照射によっては、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）の表面の撥液性の指標となる接触角が６０°以上であることが分かる。また、５分間の紫外線を照射した場合の接触角が６５°超であることも確認された。
【００７８】
表１及び表２に示された各種の樹脂材料を含有する層の表面の接触角のデータを本発明者が分析及び検討した結果、以下に示す技術的知見を得ることができた。
【００７９】
（１）第１樹脂含有層２２の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層３２の少なくとも第２表面に紫外線を照射したときの、該紫外線を照射した後の第１表面２２ａの接触角（「第１接触角」ともいう）が、該紫外線を照射した後の第２表面３２ａの接触角（「第２接触角」ともいう）よりも１０°以上（好適には、１５°以上又は１５°超、更に好適には２０°以上又は２０°超）高い状態である複合部材１００を実現し得る。
【００８０】
例えば、表１の結果に基づいて、複合部材１００が、第１樹脂としての脂肪族ポリカーボネート及び／又はシリコン樹脂から形成された、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと、第２樹脂としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及びポリイミド（ＰＩ）の群から選択される少なくとも１種から形成された、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとを備える場合、上述の（１）の特徴を備える複合部材を製造することができる。
【００８１】
また別の例を挙げれば、表２の結果に基づいて、複合部材１００が、第１樹脂としての脂肪族ポリカーボネートから形成された、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと、第２樹脂としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、シリコン樹脂、及びポリイミド（ＰＩ）の群から選択される少なくとも１種から形成された、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとを備える場合、上述の（１）の特徴を備える複合部材を製造することができる。
【００８２】
また、以下に示す技術的知見を得ることもできた。
（２）第１樹脂含有層２２の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層３２の少なくとも第２表面に紫外線を５分間照射したときの、該紫外線を照射した後の第１表面２２ａの第１接触角が４５°以上（より狭義には、５０°以上、さらに狭義には、６０°以上）であり、且つ、該紫外線を照射した後の第２表面３２ａの第２接触角が３５°以下である複合部材１００を実現し得る。
【００８３】
例えば、表１の結果に基づいて、複合部材１００が、第１樹脂としての脂肪族ポリカーボネート及び／又はシリコン樹脂から形成された、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと、第２樹脂としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及びポリイミド（ＰＩ）の群から選択される少なくとも１種から形成された、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとを備える場合、上述の（２）の特徴を備える複合部材を製造することができる。
【００８４】
さらに、以下に示す技術的知見を得ることもできた。
（３）第１樹脂含有層２２の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層３２の少なくとも第２表面に紫外線を１５分間照射したときの、該紫外線を照射した後の第１表面２２ａの第１接触角が５０°以上（より狭義には、５０°超、さらに狭義には、６０°以上）であり、且つ、該紫外線を照射した後の第２表面３２ａの第２接触角が３０°以下である複合部材１００を実現し得る。
【００８５】
例えば、表２の結果に基づいて、複合部材１００が、第１樹脂としての脂肪族ポリカーボネートから形成された、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと、第２樹脂としてのシリコン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、及び／又はポリイミド（ＰＩ）から形成された、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとを備える場合、上述の（３）の特徴を備える複合部材を製造することができる。
【００８６】
なお、本発明者の研究と分析によれば、第１樹脂含有層２２の第１表面及び第２樹脂含有層３２の第２表面におけるそれぞれの接触角が５０°以上（より狭義には、５０°超、さらに狭義には、６０°以上）であれば、５０°未満の接触角を有する表面との関係において、第１表面上及び第２表面上に液体を配置したときの、いわば「濡れ性」の勾配に基づく自主的な移動状態がより確度高く形成され得ることが確認されている。従って、第２樹脂含有層３２（又は紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘ）に対して接触角をより高く保つために形成され得る第１樹脂含有層２２（又は紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘ）の表面の接触角が５０°以上であることは、液体の選択的な配置（選択性）を確度高く得る観点から好適な一態様である。
【００８７】
見方を変えれば、本実施形態の複合部材１００の製造方法における紫外線照射工程は、第１樹脂含有層２２の少なくとも第１表面及び第２樹脂含有層３２の少なくとも第２表面に紫外線を照射することにより、該紫外線を照射した後の第２表面３２ａの第２接触角よりも１０°以上高い、該紫外線を照射した後の第１表面２２ａの第１接触角を形成する工程と言い換えることができる。
【００８８】
上述のとおり、本実施形態においては、基材１０上に形成された、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとを備える複合部材１００を提供することが可能となる。その結果、撥液性がそれぞれ異なる複数の表面（本実施形態では、第１表面２２ａと第２表面３２ａ）が形成されるため、例えば液状の金属インクを第１樹脂含有層２２ｘ及び第２樹脂含有層３２ｘの上に配置したときに、いわば「濡れ性」の勾配を形成することによって金属インクの自主的な配置を実現し得る。なお、前述の自主的な配置を確度高く実現し得る観点から言えば、既に述べたとおり、撥液性の代表的な指標である接触角において、例えば、第１表面２２ａの第１接触角と第２表面３２ａの第１接触角との差が、１０°以上（好適には、１５°以上又は１５°超、更に好適には２０°以上又は２０°超）であることは好適な一態様である。
【００８９】
＜第１の実施形態の変形例＞
ところで、本発明者は、第１の実施形態において示した表１及び表２を分析した結果、第１の実施形態において選択した樹脂材料の例に限定されず、その変形例として、例えば下記の（１）及び（２）の組み合わせの第１樹脂及び第２樹脂を選択することが可能であることを知得した。
（１）第１樹脂がポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）及びポリブチレンカーボネート（ＰＢＣ）の群から選択される少なくとも１種であり、第２樹脂がポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）である例
（２）第１樹脂がシリコン樹脂であり、第２樹脂がポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）である例
【００９０】
上述の例が採用された場合であっても、基材１０上に形成された、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとを備える複合部材１００と同様の複合部材を提供することが可能となる。従って、少なくとも第１の実施形態において示した各種の樹脂材料から、撥液性がそれぞれ異なる複数の表面が形成されるように選択して複合部材１００と同様の複合部材を製造することは、採用し得る他の一態様である。
【００９１】
なお、本変形例における上述の（１）の例が採用されることは、第１樹脂と第２樹脂とがいずれも脂肪族ポリカーボネートであることから、後述する型押し工程における型押し構造の成形性、及び／又は加熱工程によって分解ないし除去される過程／態様が同じ傾向にあるため、非常に好適である。
【００９２】
＜第２の実施形態＞
本実施形態においては、第１の実施形態の紫外線が少なくとも表面に照射された第１樹脂含有層２２ｘと、該紫外線が少なくとも一部の領域の表面に照射された第２樹脂含有層３２ｘとが積層された複合部材２００の製造方法について説明する。なお、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００９３】
図８は、本実施形態における複合部材２００の全体構成を示す側面図である。図８に示すように、複合部材２００は、基材１０上に形成された、第１の実施形態の紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘ上の一部に、該紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘを備えている。より具体的には、少なくとも一部の領域の表面３２ａに該紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘの上に、いわば島状の、換言すればパターンが形成された、該紫外線が照射された表面２２ａを有する第１樹脂含有層２２ｘが積層された積層構造を、複合部材２００は備えている。
【００９４】
（複合部材の製造方法）
本実施形態の複合部材２００の製造方法を、図６乃至図８に示しつつ説明する。
【００９５】
[樹脂含有層形成工程]
本実施形態においては、図６に示すように、基材１０上に、第２樹脂含有層３２の一例であるポリイミド（ＰＩ）含有層を、公知の塗布法（例えば、スピンコート法又はバーコート法）スクリーン印刷法を用いて形成する。その後、第２樹脂含有層３２上に、第１樹脂含有層２２の一例である脂肪族ポリカーボネート含有層（例えば、ポリプロピレンカーボネート含有層）を、例えば公知のスクリーン印刷法を用いて形成する。なお、本実施形態の第１樹脂含有層２２の厚み及び第２樹脂含有層３２の厚みは特に限定されないが、それらの代表的な厚みは、１ｎｍ以上１００００ｎｍ（１０μｍ）以下である。
【００９６】
［紫外線照射工程］
その後、図７に示すように、第１の実施形態と同様に、紫外線照射源（紫外線照射装置）８０を用いて、予備焼成工程を経た第２樹脂含有層３２の一部及び第１樹脂含有層２２の全面に対して、紫外線を照射する紫外線照射工程が行われる。なお、図７に示すように、本実施形態においては、第１樹脂含有層２２が第２樹脂含有層３２を覆う部分が存在するため、第２樹脂含有層３２における紫外線に曝露される領域は、第２樹脂含有層３２の一部の領域に限定される。
【００９７】
その結果、図８に示すように、基材１０上に形成された、少なくとも一部の領域の表面３２ａに該紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘの上に、いわば島状の、換言すればパターンが形成された、該紫外線が照射された表面２２ａを有する第１樹脂含有層２２ｘを備える複合部材２００を製造することができる。
【００９８】
＜第２の実施形態の変形例＞
本変形例の複合部材２００Ａ及び複合部材２００Ｂは、第２の実施形態の複合部材２００を出発材とする。以下に、複合部材２００Ａ及び複合部材２００Ｂについて説明する。なお、第１及び第２の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００９９】
図１０は、本変形例における複合部材２００Ａの全体構成を示す側面図である。また、図１１は、本変形例における複合部材２００Ｂの全体構成を示す側面図である。
【０１００】
図１０に示すように、複合部材２００Ａは、第２の実施形態の複合部材２００が有する、島状の第１樹脂含有層２２ｘの間の空間内であって、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘの表面３２ａ上に配置された金属インク７２を備えている。また、図１１に示すように、複合部材２００Ｂは、第２の実施形態の複合部材２００が有する、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘの表面３２ａ上に配置された金属インク７２を出発材とする金属層７４とを備える。
【０１０１】
（複合部材の製造方法）
次に、複合部材２００Ａ及び複合部材２００Ｂの製造方法を、図９乃至図１１に示しつつ説明する。
【０１０２】
本変形例においては、図９に示すように、基材１０の上方に設けられた島状の第１樹脂含有層２２ｘの間の空間内であって、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘの表面３２ａ上に、公知の金属インクの塗布装置（例えば、インクジェット法による塗布装置）９０を用いて金属インク７２を配置する配置工程が行われる。なお、本実施形態の金属インク７２は、公知の金属触媒ナノ粒子を採用することができる。
【０１０３】
また、本変形例においては、金属インク７２が配置される第２樹脂含有層３２ｘの表面３２ａの接触角が、第１樹脂含有層２２ｘの第１表面２２ａの接触角よりも１０°以上（好適には、１５°以上又は１５°超、更に好適には２０°以上又は２０°超）低い。その結果、液状の金属インク７２の配置工程においては、いわば「濡れ性」の勾配を利用して、金属インク７２を第２樹脂含有層３２ｘ上に配置することが可能となるため、金属インク７２の自主的な配置を実現し易いという技術的効果が得られる。
【０１０４】
上述の金属インク７２の配置工程を経ることにより、図１０に示す複合部材２００Ａが製造される。この金属インク７２は、例えば、金属配線用中間材としての役割を担うことができる。
【０１０５】
次に、複合部材２００Ｂの製造方法は次のとおりである。島状の第１樹脂含有層２２ｘの構成する第１樹脂として、例えば脂肪族ポリカーボネートが採用され、第２樹脂含有層３２ｘを構成する第２樹脂として、例えば、耐熱性に優れたポリイミド（ＰＩ）又はシリコン樹脂が採用されることによって、加熱処理が施された場合に第１樹脂含有層２２ｘのみを実質的に分解又は除去することが可能となる。
【０１０６】
なお、上述のとおり、加熱時間を調整することにより、比較的低温（例えば、約１８０℃の加熱工程のみによって極めて簡便に、かつ確度高く該脂肪族ポリカーボネート含有層を分解又は除去し得ため、本変形例において脂肪族ポリカーボネートを第１樹脂とすることは、好適な一態様となり得る。
【０１０７】
本変形例においては、上述の配置工程の後、第１樹脂含有層２２ｘが分解又は除去される温度以上であり、かつ金属インク７２から金属層７４が形成される温度以上に加熱する、加熱工程が行われる。その結果、図１１に示すように、基材１０上に形成された第２樹脂含有層３２ｘ上に金属層７４が配置された複合部材２００Ｂを製造することができる。ここで、この加熱工程によって、いわば犠牲層としての第１樹脂含有層２２ｘは、確度高く、換言すれば、実質的に分解又は除去されることになる。その結果、実質的に残渣が残らない状態の基材１０上に配置された金属層７４を備えるため、複合部材２００は信頼性ないし安定性の高い複合部材となる。
【０１０８】
なお、金属インク７２が、金属配線用中間材としての役割を担う場合は、金属インク７２の加熱処理によって形成される金属層７４は、金属配線となる。但し、金属インク７２を出発材として形成される金属層７４は、配線としての役割以外の役割（例えば、電極など）を果たすこともできる。
【０１０９】
本実施形態の加熱工程についてより具体的に説明する。本実施形態では、第２樹脂含有層３２ｘ上に配置されている第１樹脂含有層２２ｘ及び金属インク７２に対して、公知のヒーターを用いて第１樹脂含有層２２ｘが分解又は除去される温度（例えば、１８０℃以上、好ましくは２５０℃以上、更に好ましくは２６０℃以上）で加熱する加熱工程（除去工程）を行う。その結果、金属層７４を備えた複合部材２００を製造することができる。なお、本実施形態の公知のヒーターは、アズワン株式会社製のホットプレート（型式，ＴＨ−９００）であるが、加熱手段はそのようなヒーターに限定されない。例えば、その他の公知のホットプレート等のヒーターは、採用し得る他の一態様である。
【０１１０】
ところで、本変形例においては、金属層７４を形成するために出発材として金属インク７２を用いたが、本変形例の別の態様として、金属インク７２の配置の代わりに、公知の無電解めっき法に用いるための出発材層、すなわち金属めっき層の出発材層を形成する工程を採用することもできる。
【０１１１】
＜第３の実施形態＞
本実施形態においては、第１の実施形態の複合部材１００と同様に形成された複合部材に対して、ナノ・インプリント法による型押し加工が施される。従って、本実施形態の複合部材３００は、型押し構造を備える部材である。なお、第１及び第２の実施形態、並びにそれらの変形例と重複する説明は省略され得る。
【０１１２】
図１４は、本実施形態における複合部材３００の全体構成を示す側面図である。図１４に示すように、複合部材３００は、基材１０上に、第１の実施形態の紫外線が照射された凹凸形状を備える第１樹脂含有層２２ｘと、該紫外線が照射された凹凸形状を備える第２樹脂含有層３２ｘとを備える。より具体的には、第１樹脂含有層２２ｘは、一例としての脂肪族ポリカーボネート含有層（例えば、ポリプロピレンカーボネート含有層）であり、第２樹脂含有層３２ｘは、一例としてのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層である。
【０１１３】
なお、本実施形態において第１樹脂として脂肪族ポリカーボネートが採用され、第２樹脂としてポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）が採用された理由は、次のとおりである。
（Ａ）いずれの樹脂材料も、後述する型押し工程における成形性に優れている点
（Ｂ）いずれの樹脂材料も、分子構造として炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、及び酸素（Ｏ）から形成されていることから、紫外線の吸収による各元素間の結合状態の変動（切断を含む）が類似していると考えられる点
【０１１４】
（複合部材の製造方法）
次に、複合部材３００の製造方法を、図１２乃至図１４に示しつつ説明する。
【０１１５】
本実施形態においては、図１２に示すように、第１の実施形態の紫外線が照射された第１表面２２ａを有する第１樹脂含有層２２ｘと、紫外線が照射された第２表面３２ａを有する第２樹脂含有層３２ｘとが基材１０上に形成される。
【０１１６】
［凹部形成工程／型押し工程］
本実施形態においては、その後、ナノ・インプリント法を用いて型押し構造を形成する、型押し工程が行われる。なお、紫外線が照射される前に行われる予備焼成工程に加えて、適宜、ナノ・インプリント法による型押し構造を形成できる程度まで溶媒成分を除去するための予備焼成工程が追加的に行われ得る。
【０１１７】
続いて、図１３に示すように、第１樹脂含有層２２ｘ及び第２樹脂含有層３２ｘに対して、型Ｍ１を、０．１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の圧力を加えて押圧することにより、第１樹脂含有層２２ｘ及び第２樹脂含有層３２ｘの型押し構造を形成するための型押し加工が施される。この型押し加工が施されることにより、図１４に示すように、型Ｍ１の凸部によって押圧された１樹脂含有層２２ｘの領域２２ｐ及び第２樹脂含有層３２ｘの領域３２ｐの厚みが、その他の領域に比べて薄くなることにより、凹部が形成される。従って、本実施形態においては、前述の型押し加工が施される工程が、凹部形成工程／型押し工程である。なお、該凹部の形成は、見方を変えれば凸部を形成する工程であると言うこともできる。
【０１１８】
その結果、図１４に示すように、基材１０上に、第１樹脂含有層２２ｘと第２樹脂含有層３２ｘとを備える複合部材３００を製造することができる。従って、本実施形態においては、第１樹脂含有層２２ｘ及び第２樹脂含有層３２ｘに型押し加工を施すことによって凹部を含む型押し構造を形成する型押し工程が行われる。なお、本実施形態の一変形例として、第１樹脂含有層２２ｘ又は第２樹脂含有層３２ｘに型押し加工を施すことによって凹部を含む型押し構造を形成する型押し工程が行われることも採用し得る。
【０１１９】
また、本実施形態においては、型押し加工が施される前に、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘと、紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとが基材１０上に形成されているが、本実施形態はそのような態様に限定されない。例えば、紫外線が照射されていない第１樹脂含有層２２と、紫外線が照射されていない第２樹脂含有層３２とに対して型押し加工が施された後に紫外線が照射されることも、採用し得る一態様である。
【０１２０】
＜第３の実施形態の変形例＞
ところで、本発明者が、上述の第３の実施形態の第１樹脂含有層２２ｘの一例である脂肪族ポリカーボネート含有層を用いて本願出願人がこれまでに開示する公知の型押し加工法による凹凸形状を形成する際の該凹凸の寸法精度をより高めるために更に研究と分析を重ねた結果、下記の条件を具備する脂肪族ポリカーボネート含有層が寸法精度の向上に大きく寄与し得ることを見出した。なお、本変形例においては、第１乃至第３の各実施形態と重複する説明は省略され得る。
【０１２１】
具体的には、本変形例において採用された脂肪族ポリカーボネートの一例であるポリプロピレンカーボネートを採用した脂肪族ポリカーボネート含有溶液は、全ての脂肪族ポリカーボネートのうち分子量が１×１０４以上の該脂肪族ポリカーボネートが９９．０質量％以上であり、且つ数平均分子量が１×１０４以上である脂肪族ポリカーボネートを、ある溶媒（代表的には、有機溶媒）中に溶解させた溶液である。別の表現を採用すれば、分子量が１×１０４以上の部分が全面積の９９．０％以上を占める分子量分布曲線を有し、且つ数平均分子量が１×１０４以上である脂肪族ポリカーボネートを含有する脂肪族ポリカーボネート含有溶液が、本変形例の「脂肪族ポリカーボネート含有溶液」である。
【０１２２】
（脂肪族ポリカーボネート含有溶液の製造方法について）
本変形例においては、上述の脂肪族ポリカーボネートを溶解可能な有機溶媒に脂肪族ポリカーボネートを溶解させた後、触媒を除去した脂肪族ポリカーボネート含有溶液を得る。
【０１２３】
その後、特定の数値範囲の分子量の脂肪族ポリカーボネートを可能な限り分離する、第１の実施形態の分離工程を採用することにより、本変形例の脂肪族ポリカーボネート含有溶液が製造される。
【０１２４】
上述の分離工程を行うことによって得られた、特定の数値範囲の分子量の脂肪族ポリカーボネートを、脂肪族ポリカーボネートを溶解可能な有機溶媒（例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート）に溶解させる。その結果、以下の（Ｘ）又は（Ｙ）を満たす本変形例の脂肪族ポリカーボネート含有溶液を製造することができる。
（Ｘ）全ての脂肪族ポリカーボネートのうち分子量が１００００以上の該脂肪族ポリカーボネートが９９．０質量％以上であり、且つ数平均分子量が１００００以上である該脂肪族ポリカーボネートを含有する脂肪族ポリカーボネート含有溶液
（Ｙ）分子量が１００００以上の部分が全面積の９９．０％以上を占める分子量分布曲線を有し、且つ数平均分子量が１００００以上である脂肪族ポリカーボネートを含有する脂肪族ポリカーボネート含有溶液
【０１２５】
上述の脂肪族ポリカーボネート含有溶液を用いて形成された第３の実施形態の第１樹脂含有層２２ｘに対して型押し工程を行うことにより、高い寸法精度の凹凸を備える脂肪族ポリカーボネート含有層を確度高く実現し得る。従って、上述の脂肪族ポリカーボネートのうち分子量が１×１０４以上の該脂肪族ポリカーボネートが９９．０質量％以上であり、且つ数平均分子量が１×１０４以上であることは、該脂肪族ポリカーボネートに対して、例えば、ナノ・インプリント法を用いて凹凸を形成する際に、高い寸法精度の凹凸及び／又は微細なパターニングを備える第１樹脂含有層２２ｘを確度高く実現し得るため、好適な一態様である。
【０１２６】
具体例について以下に説明する。本変形例においても、第３の実施形態と同様に、型Ｍ１の凸部によって押圧された第１樹脂含有層２２ｘの領域２２ｐ及び第２樹脂含有層３２ｘの領域３２ｐの厚みが、その他の領域に比べて薄くなる凹部の形成によって、図１４に示すような凹凸形状が形成される。
【０１２７】
ここで、本発明者は、第１樹脂含有層２２ｘとしての脂肪族ポリカーボネート含有層の型押し構造についても研究と分析の結果、質量平均分子量ではなく、数平均分子量が凹凸形状の寸法精度に支配的に影響していることを見出した。
【０１２８】
そこで、上述の（Ｘ）及び／又は（Ｙ）の条件を満たす脂肪族ポリカーボネート含有溶液を出発材として脂肪族ポリカーボネート含有層を形成することにより、後述する不具合の発生を確度高く抑えることができた。その結果、本発明者は、図１４に示すような、高い寸法精度の凹凸を有する脂肪族ポリカーボネート含有層を確度高く実現し得ることを知得した。
【０１２９】
図１５Ａは、本変形例における複合部材の製造方法の一過程を示す段差測定結果を示すグラフの一例である。図１５Ａに示す「Ｓ」で示す箇所のように、本変形例の脂肪族ポリカーボネート含有層が有する凹部の縁の形状は、ほぼ垂直であり、図１５Ｂの突起２３ａに示すような不具合も見当たらない。また、図１５Ａに示すように、本変形例の脂肪族ポリカーボネート含有層が有する凹部の底部２３ｂが盛り上がるという図１５Ｂに示すような不具合も見当たらない。その結果、寸法精度に優れた凹凸を備える脂肪族ポリカーボネート含有層を製造することができる。
【０１３０】
なお、本変形例においては、凹部の縁の突起の平面に対する高さが、該平面の厚みを１としたときに、０以上０．５以下（より好適には、０以上０．１５以下）であれば、最終的に高い精度の複合部材３００を得ることができる。なお、前述の「平面」とは、図１５ＢのＦで示された領域のように、一様な厚みの層状の脂肪族ポリカーボネート含有層が形成された後に上述の型押し加工が施されたとき、突起２３ａから十分に離れている場所であって、突起２３ａの裾野の端を少し越えた場所（代表的には、突起２３ａの頂点から１μｍ離れた場所）を意味する。
【０１３１】
本変形例においては、その後、図１４に示す型押し構造を有する第１樹脂含有層２２ｘ及び第２樹脂含有層３２ｘの全面を、大気圧雰囲気において発生させたプラズマに曝露することによってエッチングするエッチング処理が施される場合がある。
【０１３２】
なお、本変形例においては、第１樹脂含有層２２ｘとして脂肪族ポリカーボネート含有層の例が示され、第２樹脂含有層３２ｘとしてポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）含有層の例が示されているが、本変形例は、それらの例に限定されない。
【０１３３】
例えば、第１樹脂が、ポリプロピレンカーボネート（ＰＰＣ）及びポリブチレンカーボネート（ＰＢＣ）の群から選択される少なくとも１種であり、第２樹脂が、ポリエチレンカーボネート（ＰＥＣ）である場合は、上述の（Ｘ）及び／又は（Ｙ）の条件を満たすことにより、第１樹脂含有層２２ｘの型押し構造とともに、第２樹脂含有層３２ｘの型押し構造の寸法精度も高まるため、より好適な一態様である。
【０１３４】
＜その他の実施形態（１）＞
ところで、上述の各実施形態又はその変形例においても述べたように、基材１０は、基材１０上に、予め、絶縁体層、半導体層、又は導電体層又はそれらのパターンが形成されているものを含み得る。ここで、例えば、図１６の複合部材４００に示すように、母材となる基材１０がシリコン基板であって、該母材の表面と紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘ又は紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとの間に別の層（例えば、酸化シリコン層４０）が介在している例も、上述の各実施形態又はその変形例において採用し得る一態様である。
【０１３５】
例えば、第１樹脂含有層２２と第２樹脂含有層３２との空間に第２の実施形態の変形例において採用された金属インクを配置する場合、金属インクと該「別の層」の表面との高い濡れ性を実現する必要が生じる。従って、該「別の層」として酸化シリコン層４０を採用すれば、酸化シリコン層４０の表面がそのような高い濡れ性を発揮するため、好適な一態様となり得る。
【０１３６】
＜その他の実施形態（２）＞
また、上述の各実施形態又はその変形例においては、基材１０上に第１樹脂含有層２２と第２樹脂含有層３２とが配置されている例が示されているが、上述の各実施形態又はその変形例はそのような態様に限定されない。例えば、図１７の複合部材５００に示すように、基材１０上に、紫外線が照射された第１樹脂含有層２２ｘ及び紫外線が照射された第２樹脂含有層３２ｘとは異なる層５２ｘ（例えば、有機物層及び金属層を含む公知の層）が配置されている例も、上述の各実施形態又はその変形例において採用し得る一態様である。
【０１３７】
以上述べたとおり、上述の各実施形態及びそれらの変形例の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組み合わせを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、各種の半導体素子を含む携帯端末、情報家電、センサー、その他の公知の電化製品、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）又はＮＥＭＳ（Nano Electro Mechanical Systems）、及び医療機器等を含む電子デバイス分野等に広く適用され得る。
【符号の説明】
【０１３９】
１０        基材
２２        第１樹脂含有層
２２ａ      紫外線が照射された第１表面
２２ｐ      型Ｍ１の凸部によって押圧された領域
２２ｘ      紫外線が照射された第１樹脂含有層
２３ａ      突起
２３ｂ      底部
３２        第２樹脂含有層
３２ａ      紫外線が照射された第２表面
３２ｐ      型Ｍ１の凸部によって押圧された領域
３２ｘ      紫外線が照射された第２樹脂含有層
４０        酸化シリコン層
５２ｘ      第１樹脂含有層２２ｘ及び第２樹脂含有層３２ｘとは異なる層
７２        金属インク
７４        金属層
８０        紫外線照射源（紫外線照射装置）
９０        塗布装置
１００，２００，２００Ａ，２００Ｂ，３００，４００，５００    複合部材
【図１】
2020108944.tif 000007
【図２】
2020108944.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020108944.tif 000011
【図６】
2020108944.tif 000012
【図７】
2020108944.tif 000013
【図８】
2020108944.tif 000014
【図９】
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【図１０】
2020108944.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020108944.tif 000020
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
2020108944.tif 000022
【図１６】
2020108944.tif 000023
【図１７】
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