(57)【要約】【課題】撥液性の異なるポリプロピレンカーボネート含有層を提供する。【解決手段】本発明の１つのポリプロピレンカーボネート含有層２２は、ポリプロピレンカーボネートを含有する層であって、該層２２の少なくとも表面を酸素プラズマ７０に曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力の変化に応じて、酸素プラズマ７０に曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、酸素プラズマ７０に曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレンカーボネートを含有する層であって、
該層の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力の変化に応じて、前記酸素プラズマに曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、前記酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能である、
ポリプロピレンカーボネート含有層。
【請求項２】
ポリプロピレンカーボネートを含有する層であって、
該層の少なくとも表面に紫外線を照射する照射時間、及び／又は該層の少なくとも該表面に紫外線を照射するときの該表面と紫外線照射源との距離の変化に応じて、前記紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、前記紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能である、
ポリプロピレンカーボネート含有層。
【請求項３】
前記酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角が、５０°以上である、
請求項１に記載のポリプロピレンカーボネート含有層。
【請求項４】
前記紫外線を照射した後の該表面の該接触角が、５０°以上である、
請求項２に記載のポリプロピレンカーボネート含有層。
【請求項５】
数平均分子量が３×１０３以上５×１０５以下である、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のポリプロピレンカーボネート含有層。
【請求項６】
全ての前記ポリプロピレンカーボネートのうち分子量が１×１０４以上の前記ポリプロピレンカーボネートが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、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のポリプロピレンカーボネート含有層。
【請求項７】
ポリプロピレンカーボネートを含有する層の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力を変化させることによって、前記酸素プラズマに曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、前記酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程を含む、
ポリプロピレンカーボネート含有層の製造方法。
【請求項８】
ポリプロピレンカーボネートを含有する層の少なくとも表面に紫外線を照射する照射時間、及び／又は該層の少なくとも該表面に該紫外線を照射するときの該表面と紫外線照射源との距離を変化させることによって、前記紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、前記紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程を含む、
ポリプロピレンカーボネート含有層の製造方法。
【請求項９】
第１ポリプロピレンカーボネート含有層と第２ポリプロピレンカーボネート含有層とを備え、
接触角が高い表面を備える前記第１ポリプロピレンカーボネート含有層と、該接触角が低い表面を備える前記第２ポリプロピレンカーボネート含有層と、を備える、
基材。
【請求項１０】
前記第１ポリプロピレンカーボネート含有層の該表面の接触角が前記第２ポリプロピレンカーボネート含有層の該表面の接触角よりも、１０°以上高い、
請求項９に記載の基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレンカーボネート含有層及びその製造方法、並びにポリプロピレンカーボネート含有層を備える基材に関する。
【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度が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。印刷法又は塗布法を用いれば、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、ポリプロピレンカーボネート含有層は、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、該ポリプロピレンカーボネート含有層の同一平面内において、領域に応じて高い撥液性（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、比較的低い撥液性とを並存させるという、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ポリプロピレンカーボネート含有層を広く活用するためには、高い撥液性と比較的低い撥液性との間で適度に調整することが求められるが、ポリプロピレンカーボネート含有層を採用する場合はその実現が困難であることが明らかとなった。
【００１０】
従って、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に用いられる可能性のある、撥液性の異なるポリプロピレンカーボネート含有層の実現に向けた研究及び開発は、未だ道半ばである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、撥液性の異なるポリプロピレンカーボネート含有層の実現に大きく貢献し得る。
【００１２】
本発明者らは、既に開示されている技術情報によっては、ポリプロピレンカーボネート含有層の表面の特徴である高い撥液性を比較的低い撥液性に変化させることが困難であることを踏まえ、適度に調整し得る撥液性の実現に向けて鋭意研究と分析を重ねた。その結果、ポリプロピレンカーボネート含有層の表面に対して特殊な処理を施すことにより、一定程度の撥液性を維持した上で撥液性を適度に調整し得ることが可能であることを見出した。本発明は上述の工夫によって創出された。
【００１３】
本発明の１つのポリプロピレンカーボネート含有層は、ポリプロピレンカーボネートを含有する層であって、該層の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力の変化に応じて、前述の酸素プラズマに曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能である。
【００１４】
このポリプロピレンカーボネート含有層によれば、ポリプロピレンカーボネート含有層の少なくとも表面に対して酸素プラズマに曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力を変化させることによって、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で変化させることが可能な該層を実現し得る。
【００１５】
また、本発明のもう１つのポリプロピレンカーボネート含有層は、ポリプロピレンカーボネートを含有する層であって、該層の少なくとも表面に紫外線を照射する照射時間、及び／又は該層の少なくとも該表面に紫外線を照射するときの該表面と紫外線照射源との距離の変化に応じて、前述の紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能である。
【００１６】
このポリプロピレンカーボネート含有層によれば、ポリプロピレンカーボネート含有層の少なくとも表面に対して紫外線を照射する照射時間、及び／又は該層の少なくとも該表面に紫外線を照射するときの該層と紫外線照射源との距離を変化させることによって、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で変化させることが可能な該層を実現し得る。
【００１７】
なお、上述の各発明において、全ての上述のポリプロピレンカーボネートのうち分子量が１×１０４以上の該ポリプロピレンカーボネートが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、該ポリプロピレン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を備えるポリプロピレンカーボネート含有層を確度高く実現し得るため、好適な一態様である。
【００１８】
また、本発明の１つのポリプロピレンカーボネート含有層の製造方法は、ポリプロピレンカーボネートを含有する層の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力を変化させることによって、前述の酸素プラズマに曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程を含む。
【００１９】
このポリプロピレンカーボネート含有層の製造方法によれば、ポリプロピレンカーボネート含有層の少なくとも表面に対して酸素プラズマに曝露するときの曝露時間及び／又は印加電力を変化させることによって、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で調整されたポリプロピレンカーボネート含有層を製造することができる。
【００２０】
また、本発明のもう１つのポリプロピレンカーボネート含有層の製造方法は、ポリプロピレンカーボネートを含有する層の少なくとも表面に紫外線を照射する照射時間、及び／又は該層の少なくとも該表面に該紫外線を照射するときの該表面と紫外線照射源との距離を変化させることによって、該紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程を含む。
【００２１】
このポリプロピレンカーボネート含有層によれば、ポリプロピレンカーボネート含有層の少なくとも表面に対して紫外線を照射する照射時間、及び／又は該層の少なくとも該表面に紫外線を照射するときの該層と紫外線照射源との距離を変化させることによって、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で調整されたポリプロピレンカーボネート含有層を製造することができる。
【００２２】
また、本発明の基材は、第１ポリプロピレンカーボネート含有層と第２ポリプロピレンカーボネート含有層とを備え、接触角が高い表面を備える前述の第１ポリプロピレンカーボネート含有層と、該接触角が低い表面を備える前述の第２ポリプロピレンカーボネート含有層と、を備える。
【００２３】
この基材は、それぞれが異なる接触角の表面を有する複数の領域のポリプロピレンカーボネート含有層（すなわち、少なくとも第１ポリプロピレンカーボネート含有層と第２ポリプロピレンカーボネート含有層）を有する。そのため、例えば液状の金属インクを上述のポリプロピレンカーボネート含有層上に配置したときに、いわば「濡れ性」の勾配が形成されることによって、高い撥液性を有するポリプロピレンカーボネート含有層よりも、比較的低い撥液性を有するポリプロピレンカーボネート含有層の方に該金属インクが配置され易くなる。より一般化すれば、上述のポリプロピレンカーボネート含有層を備える基材は、該ポリプロピレンカーボネート含有層上における液状物質の選択的配置を実現し得る。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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に層を形成することをいう。
【００２７】
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】
【００２８】
本発明の１つのポリプロピレンカーボネート含有層によれば、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で変化させることが可能な該層を実現し得る。
【００２９】
また、本発明の１つのポリプロピレンカーボネート含有層の製造方法によれば、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で調整されたポリプロピレンカーボネート含有層を製造することができる。
【００３０】
また、本発明の１つの基材は、それぞれが異なる接触角の表面を有する複数の領域のポリプロピレンカーボネート含有層（すなわち、少なくとも第１ポリプロピレンカーボネート含有層と第２ポリプロピレンカーボネート含有層）を有する。そのため、この基材は、該ポリプロピレンカーボネート含有層上における液状物質の選択的配置を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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】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１２】その他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１３】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段差測定結果を示すグラフの一例である。
【図１４】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。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態である複合部材、ポリプロピレンカーボネート含有層、及び該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。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
１．ポリプロピレンカーボネート含有溶液及びポリプロピレンカーボネート含有層、並びにそれらの製造方法
本実施形態のポリプロピレン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、本実施形態のポリプロピレン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。
【００３４】
本実施形態においては、ポリプロピレンカーボネート含有層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で変化させることが可能な該層を実現し得る。換言すれば、本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有層を採用することにより、該層の表面の接触角を、高い撥液性を維持しつつ、一定の範囲で調整することができる。以下に、本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液及び本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有層について説明する。
【００３５】
（ポリプロピレンカーボネート含有溶液及びポリプロピレンカーボネート含有層について）
本実施形態においては、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を、ある溶媒（代表的には、有機溶媒）中に溶解させた状態が、本実施形態の「ポリプロピレンカーボネート含有溶液」を構成する。
【００３６】
また、そのポリプロピレン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「ポリプロピレンカーボネート含有層」である。
【００３７】
本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液は、主としてポリプロピレンカーボネートを含むが、ポリプロピレン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、該ポリプロピレンカーボネート含有溶液中のポリプロピレン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、該ポリプロピレンカーボネートの、溶質の総量に対する質量比が８０％以上である。また、該ポリプロピレンカーボネート含有溶液中のポリプロピレン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、該ポリプロピレンカーボネートの、溶質の総量に対する質量比が１００％以下である。
【００３８】
加えて、該ポリプロピレン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ポリプロピレンカーボネート含有層になる。
【００３９】
（ポリプロピレンカーボネート含有溶液及びポリプロピレンカーボネート含有層の例）
本実施形態においては、熱分解性の良いポリプロピレンカーボネートが用いられる。このようなポリプロピレンカーボネートは、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。
【００４０】
また、本実施形態において、ポリプロピレンカーボネートを含む溶液である「ポリプロピレンカーボネート含有溶液」に採用され得る有機溶媒は、ポリプロピレン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。
【００４１】
また、ポリプロピレンカーボネートを含む溶液であるポリプロピレン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。
【００４２】
また、本実施形態のポリプロピレン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。塗布法等による該層の形成に代表される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ポリプロピレン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。
【００４３】
＜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ポリプロピレンカーボネートについて、本発明者らは、より具体的にその分解及び消失の過程を調査した。
【００４４】
図１は、ポリプロピレン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。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。
【００４５】
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、ポリプロピレン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、該ポリプロピレンカーボネートが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、該ポリプロピレンカーボネートが９５ｗｔ％以上分解され、２６０℃付近において、該ポリプロピレン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ポリプロピレンカーボネート含有溶液を採用することにより、ポリプロピレン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ポリプロピレンカーボネート含有層は、分解又は除去され得る。
【００４６】
そのため、例えば、凹凸が形成された該ポリプロピレンカーボネート含有層から形成されるポリプロピレン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、該ポリプロピレン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。ポリプロピレン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。
【００４７】
なお、上述の結果は、比較的短時間の加熱処理による該ポリプロピレン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ポリプロピレン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、加熱による該ポリプロピレン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、該ポリプロピレン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、該ポリプロピレンカーボネートの分解によって該ポリプロピレンカーボネートが実質的に又はほぼ分解によって質量の減少が確認される温度である。
【００４８】
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ポリプロピレン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、該ポリプロピレン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、該ポリプロピレン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。
【００４９】
なお、該ポリプロピレン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ポリプロピレンカーボネート含有層も、本実施形態の「ポリプロピレンカーボネート含有層のパターン」に含まれ得る。
【００５０】
（ポリプロピレンカーボネートについて）
本実施形態においては、エポキシドと二酸化炭素とを重合反応させたポリプロピレンカーボネートが、好適な一態様として採用される。
【００５１】
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ポリプロピレン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、プロピレンオキシドは、本実施形態において採用し得る例である。なお、プロピレンオキシドは、二酸化炭素との高い重合反応性を有する観点から好適に用いられる。
【００５２】
（ポリプロピレンカーボネートの製造方法について）
本実施形態のポリプロピレン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。
【００５３】
ここで、ポリプロピレン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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
なお、本発明者らは、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含むポリプロピレンカーボネートを含有し、かつ前記主鎖の構造が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。
【００５９】
【化１】
2020076041.tif 000003
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
重合反応終了後、既に説明した、ポリプロピレン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）に上述のポリプロピレンカーボネートを溶解させた後、上述の触媒をろ過により除去する。その結果、本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液が製造される。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明者らは、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を用いて、基材１０及びポリプロピレンカーボネート含有層を備えた複合部材１００を製造した。
【００６７】
（複合部材の製造方法）
本実施形態の複合部材１００の製造方法を、図２乃至図４に示しつつ説明する。
【００６８】
[ポリプロピレンカーボネート含有層の製造工程]
本実施形態においては、図２に示すように、基材１０の一例であるガラス又はポリイミド上に、ポリプロピレンカーボネート含有層２２を公知のスピンコート法又はバーコート法を用いて形成する。この工程が、ポリプロピレンカーボネート含有層形成工程の例である。なお、本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有層２２の厚みは特に限定されないが、その代表的な厚みは、３００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である。
【００６９】
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。
【００７０】
次に、ポリプロピレンカーボネート含有層２２を予備的に加熱することにより、ポリプロピレンカーボネート含有層２２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）が行われる。本実施形態においては、予備焼成工程として、１００℃〜１５０℃の加熱処理が行われた。
【００７１】
（酸素プラズマによる曝露工程）
その後、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の全面を、大気圧雰囲気において、酸素を含有するガスを励起させることにより生成したプラズマ（以下、「酸素プラズマ」ともいう）に曝露する工程が行われる。なお、本実施形態のプラズマを形成するために処理室内へ導入された具体的なガスは、酸素、アルゴン、及びヘリウムである。また、印加した高周波電力（すなわち、印加電力）は約５００Ｗである。本実施形態においては、ヤマト科学株式会社製（型式，ＹＡＰ５１０Ｓ）の大気圧プラズマ装置が用いられた。なお、該印加電力は５００Ｗに限定されない。該プラズマを形成することが可能な範囲で、該印加電力を適宜変更することができる。
【００７２】
ところで、大気圧雰囲気において発生させた上述のプラズマに加えて、補助的に減圧下における酸素プラズマによるエッチング処理を併用し得ること、国際公開第２０１７／０４７２２７号公報において開示される技術思想と同様である。
【００７３】
本実施形態においては、本発明者は、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の少なくとも表面を上述のプラズマに曝露する工程を行うことにより、該ポリプロピレンカーボネート含有層２２の該表面の撥液性を変化させることを試みた。
【００７４】
具体的には、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの曝露時間を変化させたときの、該酸素プラズマに曝露される前後の該表面の接触角を測定した。
【００７５】
表１は、３種類の試料（試料１ａ，試料２ａ，試料３ａ）に対する酸素プラズマへの曝露時間と接触角との関係を示している。
【００７６】
なお、試料１ａ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、下記一般式（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、試料２ａは、質量平均分子量が約１１．３万のポリプロピレンカーボネートであって、下記一般式（Ｉ）で表される主鎖の構造が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、試料３ａは、質量平均分子量が約３５．４万のポリプロピレンカーボネートであって、下記一般式（Ｉ）で表される主鎖の構造が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採用したポリプロピレンカーボネート含有層である。
【００７７】
【化２】
2020076041.tif 000004
【００７８】
また、表１における「５回」とは、酸素プラズマの曝露条件として、掃引速度１００ｍｍ／分で移動する酸素プラズマへの曝露領域（直径２００ｍｍの円形領域）によって、ある場所のポリプロピレンカーボネート含有層が、５回掃引されたことを意味する。従って、その曝露された１つの特定場所について言えば、「５回」とは、総計で６００秒間、酸素プラズマによって曝露されたことを意味する。また、表１における「１５回」とは、前述の掃引回数が１５回であることを意味する。上記の条件によれば、酸素プラズマの曝露条件として、総計で１８００秒間、酸素プラズマによって曝露されたことを意味する。従って、表１の例においては、実質的に、酸素プラズマへの曝露時間が０秒以上１８００秒以下の範囲で変化したときの接触角の例が示されている。
【００７９】
また、表１に示すように、各欄における上段には接触角（ｄｅｇ．）が表示され、下段には、酸素プラズマに曝露される前のポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角を１００（％）としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角の比率（％）が表示されている。例えば、試料１ａにおける「５回」の保持率の計算式は、（６９．５÷７４．３）×１００であり、小数第２位を四捨五入している。
【００８０】
【表１】
2020076041.tif 000005
【００８１】
その結果、酸素プラズマに曝露される前のポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角と、酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角との関係において、興味深い結果が得られた。表１の保持率に示すように、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露することにより、酸素プラズマに曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９５以下の範囲において変更可能であることが明らかとなった。さらに本発明者らが、より低分子量のポリプロピレンカーボネート又はより高分子量のポリプロピレンカーボネートを含めて研究を重ねた結果、酸素プラズマに曝露される前のポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角を１としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能であることが明らかとなった。
【００８２】
見方を変えれば、上述の処理は、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの曝露時間を変化させることによって、該酸素プラズマに曝露される前の該表面の接触角を１としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程と言い換えることができる。
【００８３】
また、表１に示す３種類の試料のいずれにおいても、少なくとも接触角が５０°（５０ｄｅｇ．）以上を実現していることから、酸素プラズマに曝露された場合であっても、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面は、一定程度の高い撥液性を維持していることが確認された。なお、比較例の調査として、質量平均分子量が約３５万の公知のアクリル樹脂（より具体的には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ））からなる層を酸素プラズマに曝露した結果、曝露前の接触角は６５．６°であったが、上述の１５回の条件において、４８．１°まで接触角が低下した。
【００８４】
上述のとおり、本発明者は、酸素プラズマへの曝露時間を変化させることにより、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面における接触角（すなわち、撥液性）を、ある程度撥液性を保持した状態の中で変化させることが可能であることを知得した。その結果、本発明者は、この特性を活かし、ある区画された複数の領域において、それぞれ異なる接触角を実現する表面を備えるポリプロピレンカーボネート含有層２２を製造し得ることを見出した。
【００８５】
加えて、本発明者らは、上述の知見に基づいて、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの酸素プラズマへの曝露時間が同じであっても、該プラズマを形成する印加電力を変化させた場合は、該酸素プラズマに曝露される前後の該表面の接触角が変化し得ることを見出した。具体的には、該プラズマを生成する印加電力を高めた方が、該プラズマへの曝露前と比較したときの接触角の低下の度合いをより大きくすることになる。さらに、本発明者らは、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の少なくとも表面を酸素プラズマに曝露するときの酸素プラズマへの曝露時間と、印加電力の両方を変化させることによっても、該酸素プラズマに曝露される前後の該表面の接触角が変化し得ることを知得した。具体的には、該プラズマへの曝露時間が長い方が、あるいは該プラズマを生成する印加電力を高めた方が、該プラズマへの曝露前と比較したときの接触角の低下の度合いをより大きくすることになる。
【００８６】
図３は、本実施形態の複合部材１００の製造方法の一過程（酸素プラズマ曝露工程）を示す断面模式図である。図３に示すように、基材１０上に配置されたポリプロピレンカーボネート含有層２２の一部の表面上に、スクリーン印刷法によって複数の厚みを有する公知のレジスト層５０が形成されている。また、図３は、酸素プラズマ７０に、ポリプロピレンカーボネート含有層２２及びレジスト層５０が曝されている状態を示している。
【００８７】
その結果、図３におけるＡ１に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２は、レジスト層５０が設けられていないため、最も長い時間、酸素プラズマ７０に曝露されることになる。また、図３におけるＢ１に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２は、比較的薄いレジスト層５０が酸素プラズマ７０によって除去された後に、酸素プラズマ７０に曝露されることになる。そのため、Ａ１に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２よりも酸素プラズマへの曝露時間が短くなる。また、図３におけるＣ１に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２は、比較的厚いレジスト層５０が酸素プラズマ７０によって除去された後に、酸素プラズマ７０に曝露されることになる。そのため、Ｂ１に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２よりも酸素プラズマへの曝露時間が短くなる。
【００８８】
上述の酸素プラズマへの曝露工程が行われることにより、図４に示すように、領域（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１）毎に酸素プラズマに曝露された時間が異なる表面を少なくとも備えたポリプロピレンカーボネート含有層２２を形成することができる。
【００８９】
なお、酸素プラズマに曝露される時間が少なくとも１０分以下の範囲であれば、酸素プラズマに曝露される前のポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角を１としたときの、該酸素プラズマに曝露された後の該表面の該接触角を、少なくとも０．７０以上０．９９以下の範囲において調整されたポリプロピレンカーボネート含有層２２を提供することができる。また、酸素プラズマへの曝露時間が少なくとも１０分以下であれば、酸素プラズマに曝露される時間が長いポリプロピレンカーボネート含有層２２が、該時間の短いポリプロピレンカーボネート含有層２２よりも接触角が低くなる傾向にあるため、この例の次のように言い換えることができる。
【００９０】
図４に示すポリプロピレンカーボネート含有層２２のＢ１の領域を、例えば第１ポリプロピレンカーボネート含有層と捉え、また、ポリプロピレンカーボネート含有層２２のＡ１の領域を、例えば第２ポリプロピレンカーボネート含有層と捉えると、本実施形態の基材１０は、接触角が高い表面を備えるＢ１の領域の第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２と、該接触角が低い表面を備えるＡ１の領域の第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２と、を備える。
【００９１】
なお、上述の例においては、Ｂ１の領域を第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉え、Ａ１の領域を第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉えているが、各領域と、第１又は第２ポリプロピレンカーボネート含有層との対応関係は、前述の例に限定されない。例えば、Ｃ１の領域を第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉え、Ｂ１の領域を第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉えることもできる。また、Ｃ１の領域を第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉え、Ａ１の領域を第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉えることもできる。
【００９２】
加えて、例えば液状の金属インクを上述のポリプロピレンカーボネート含有層２２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確度高く実現する観点から言えば、第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角が第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角よりも、１０°以上（更に好適には、１５°以上、又は１５°超）高いことが好適な一態様である。なお、そのような濡れ性の勾配の高さを保持する場合であっても、第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２の表面の接触角が５０°以上であることが好ましい。
【００９３】
＜第３の実施形態＞
次に、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を用いて第１の実施形態のポリプロピレンカーボネート含有層２２と同じ製造方法によって基材１０上に形成される、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２、及びそのポリプロピレンカーボネート含有層２２２を備えた複合部材２００ａについて説明する。なお、第１又は第２の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００９４】
（複合部材の製造方法）
本実施形態の複合部材２００ａの製造方法を、図５乃至図７に示しつつ説明する。
【００９５】
（紫外線照射工程）
本実施形態においては、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ポリプロピレンカーボネート含有層２２２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。
【００９６】
なお、本実施形態においては、紫外線照射源８０とポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面との間の距離は、１０ｍｍである。また、本願においては、紫外線照射源８０とポリプロピレンカーボネート含有層の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。
【００９７】
本実施形態においては、本発明者は、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の少なくとも表面を上述の紫外線照射工程を行うことにより、該ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の該表面の撥液性を変化させることを試みた。
【００９８】
具体的には、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の少なくとも表面に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。
【００９９】
表２は、２種類の試料（試料１ｂ，試料２ｂ）に対する紫外線を照射した時間と接触角との関係を示している。
【０１００】
なお、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、下記一般式（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、試料２ｂ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、下記一般式（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を採用したポリプロピレンカーボネート含有層である。
【０１０１】
【化３】
2020076041.tif 000006
【０１０２】
【表２】
2020076041.tif 000007
【０１０３】
その結果、紫外線を照射する前のポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面の接触角と、紫外線を照射した後の該表面の該接触角との関係において、興味深い結果が得られた。表２の保持率に示すように、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の少なくとも表面に紫外線を照射することにより、紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．８５以上０．９５以下の範囲において変更可能であることが明らかとなった。さらに本発明者らが、より低分子量のポリプロピレンカーボネート又はより高分子量のポリプロピレンカーボネートを含めて研究を重ねた結果、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の少なくとも表面に紫外線を照射することにより、紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能であることが明らかとなった。
【０１０４】
見方を変えれば、上述の処理は、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の少なくとも表面に紫外線を照射するときの照射時間を変化させることによって、該紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程と言い換えることができる。
【０１０５】
また、表２に示す試料１ｂ及び他の研究結果を踏まえると、少なくとも接触角が５０°（５０ｄｅｇ．）以上を実現していることから、紫外線を照射した場合であっても、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面は、一定程度の高い撥液性を維持していることが確認された。なお、比較例の調査として、質量平均分子量が約３５万の公知のアクリル樹脂（より具体的には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ））からなる層に紫外線を照射した結果、曝露前の接触角は６３．０°であったが、上述の２０分の条件において２７．７°(保持率は、約４４％)まで接触角が低下した。
【０１０６】
上述のとおり、本発明者は、紫外線を照射する時間を変化させることにより、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面における接触角（すなわち、撥液性）を、ある程度撥液性を保持した状態の中で変化させることが可能であることを知得した。その結果、本発明者は、この特性を活かし、ある区画された複数の領域において、それぞれ異なる接触角を実現する表面を備えるポリプロピレンカーボネート含有層２２２を製造し得ることを見出した。
【０１０７】
図５及び図６は、本実施形態の複合部材２００ａの製造方法の一過程（紫外線照射工程）を示す断面模式図である。図５及び図６に示すように、基材１０上に配置されたポリプロピレンカーボネート含有層２２２の一部の表面の上方に、紫外線を実質的に透過させない（換言すれば、紫外線を実質的に遮る）公知の材料が設けられたマスク８２が移動可能に配置されている。
【０１０８】
なお、図５及び図６は、紫外線にポリプロピレンカーボネート含有層２２２が曝されている状態を示している。加えて、図６に示す状態は、図５に示す状態がある時間経過した後に形成された状態を示している。従って、図６におけるＢ２に示す領域に紫外線が照射され始めたときには、既にＡ２に示す領域に紫外線がある時間照射されていることになる。
【０１０９】
その結果、図５及び図６におけるＡ２に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２２は、マスク８２によって紫外線が遮られていない時間が最も長いため、最も長い時間、紫外線が照射されることになる。また図５及び図６におけるＢ２に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２２は、マスク８２によって紫外線が遮られていない時間（換言すれば、紫外線が照射された時間）がＡ２に示す領域よりも短くなる。また、図５及び図６におけるＣ２に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２２は、ほぼ紫外線が照射されない、又はＢ２に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層２２２よりも短い時間、紫外線が照射されることになる。
【０１１０】
上述の紫外線照射工程が行われることにより、図７に示すように、領域（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２）毎に紫外線が照射された時間が異なる表面を少なくとも備えたポリプロピレンカーボネート含有層２２２を形成することができる。
【０１１１】
なお、紫外線を照射する照射時間の変化に応じて、紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、少なくとも０．７０以上０．９９以下の範囲において調整されたポリプロピレンカーボネート含有層２２２を提供することができる。また、紫外線を照射する照射時間が少なくとも１０分以下であれば、紫外線が照射された時間が長いポリプロピレンカーボネート含有層２２２が、該時間の短いポリプロピレンカーボネート含有層２２２よりも接触角が低くなる傾向にあるため、この例の次のように言い換えることができる。
【０１１２】
図７に示すポリプロピレンカーボネート含有層２２２のＢ２の領域を、例えば第１ポリプロピレンカーボネート含有層と捉え、また、ポリプロピレンカーボネート含有層２２２のＡ２の領域を、例えば第２ポリプロピレンカーボネート含有層と捉えると、本実施形態の基材１０は、接触角が高い表面を備えるＢ２の領域の第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２と、該接触角が低い表面を備えるＡ２の領域の第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２と、を備える。
【０１１３】
なお、上述の例においては、Ｂ２の領域を第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉え、Ａ２の領域を第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２と捉えているが、各領域と、第１又は第２ポリプロピレンカーボネート含有層との対応関係は、第２の実施形態において説明した内容と同様に、前述の例に限定されない。
【０１１４】
加えて、例えば液状の金属インクを上述のポリプロピレンカーボネート含有層２２２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確度高く実現する観点から言えば、第１ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面の接触角が第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面の接触角よりも、１０°以上（更に好適には、１５°以上、又は１５°超）高いことが好適な一態様である。なお、そのような濡れ性の勾配の高さを保持する場合であっても、第２ポリプロピレンカーボネート含有層２２２の表面の接触角が５０°以上であることが好ましい。
【０１１５】
＜第３の実施形態の変形例＞
ところで、ポリプロピレンカーボネート含有層の表面の接触角を異ならせる接触角変更工程を、第３の実施形態における紫外線の照射時間の変化に代えて、該層の少なくとも該表面に該紫外線を照射するときの該表面と紫外線照射源８０との距離の変化を採用した例について、以下に説明する。なお、第１、第２、又は第３の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【０１１６】
本変形例においては、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を用いて第１の実施形態のポリプロピレンカーボネート含有層２２と同じ製造方法によって基材１０上に形成される、ポリプロピレンカーボネート含有層３２２、及びそのポリプロピレンカーボネート含有層３２２を備えた複合部材２００ｂが製造される。
【０１１７】
（複合部材の製造方法）
本実施形態の複合部材２００ｂの製造方法を、図５乃至図７に示しつつ説明する。
【０１１８】
（紫外線照射工程）
本実施形態においては、第３の実施形態の紫外線照射源（紫外線照射装置）８０を用いて、予備焼成工程を経たポリプロピレンカーボネート含有層３２２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。
【０１１９】
具体的には、低分子量から高分子量までのポリプロピレンカーボネートを含有するポリプロピレンカーボネート含有層３２２の少なくとも表面に紫外線を照射するときの、該表面と紫外線照射源８０との距離を１ｍｍ〜１５０ｍｍの間で変化させたときの、該紫外線を照射する前後の該表面の接触角を測定した。その結果、ポリプロピレンカーボネート含有層３２２の表面と紫外線照射源８０との距離が近いほど、接触角が低くなることが確認された。さらに本発明者らが、より低分子量のポリプロピレンカーボネート又はより高分子量のポリプロピレンカーボネートを含めて研究を重ねた結果、ポリプロピレンカーボネート含有層３２２の少なくとも表面に紫外線を照射することにより、紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において変更可能であることが明らかとなった。
【０１２０】
見方を変えれば、上述の処理は、ポリプロピレンカーボネート含有層３２２の少なくとも表面に紫外線を照射するときの、該表面と紫外線照射源との距離を変化させることによって、該紫外線を照射する前の該表面の接触角を１としたときの、該紫外線を照射した後の該表面の該接触角を、０．７０以上０．９９以下の範囲において異ならせる、接触角変更工程と言い換えることができる。
【０１２１】
上述のとおり、本発明者は、紫外線を照射する時間を変化させることにより、ポリプロピレンカーボネート含有層３２２の表面における接触角（すなわち、撥液性）を、ある程度撥液性を保持した状態の中で変化させることが可能であることを知得した。その結果、本発明者は、この特性を活かし、ある区画された複数の領域において、それぞれ異なる接触角を実現する表面を備えるポリプロピレンカーボネート含有層３２２を製造し得ることを見出した。
【０１２２】
図８及び図９は、本実施形態の複合部材２００ｂの製造方法の一過程（紫外線照射工程）を示す断面模式図である。図８及び図９に示すように、基材１０上に配置されたポリプロピレンカーボネート含有層３２２の一部の表面の上方に、紫外線を実質的に透過させない（換言すれば、紫外線を実質的に遮る）公知の材料が設けられたマスク８２が移動可能又は位置変更可能に配置されている。
【０１２３】
なお、図８及び図９は、それぞれ異なる距離から照射される紫外線にポリプロピレンカーボネート含有層３２２が曝されている状態を示している。具体的には、Ａ３に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層３２２に照射される紫外線の光源と該層３２２との距離（ｈ２）は、Ｂ３に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層３２２に照射される紫外線の光源と該層３２２との距離（ｈ１）よりも短い。加えて、図９に示す状態は、図８に示す状態がある時間経過した後に形成された状態を示している。
【０１２４】
その結果、図８及び図９におけるＡ３に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層３２２は、Ｂ３に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層３２２に照射される光源よりも近い光源から紫外線が照射される。また、図８及び図９におけるＣ３に示す領域のポリプロピレンカーボネート含有層３２２は、ほぼ紫外線が照射されない状態となる。
【０１２５】
上述の紫外線照射工程が行われることにより、図１０に示すように、領域（Ａ３，Ｂ３，Ｃ３）毎に、ポリプロピレンカーボネート含有層３２２の表面と紫外線照射源８０との距離が異なる表面を少なくとも備えたポリプロピレンカーボネート含有層３２２を形成することができる。
【０１２６】
ところで、上述の第３の実施形態において採用された「紫外線の照射時間」と、上述の第３の実施形態の変形例において採用された「紫外線を照射するときのポリプロピレンカーボネート含有層の表面と紫外線照射源との距離」との両方を変化させることも、より細かい接触角の調整の実現に寄与し得る観点から、好適な他の一態様である。
【０１２７】
＜その他の実施形態（１）＞
本発明者の分析によれば、上述の各実施形態及び変形例において、数平均分子量が３×１０３以上５×１０５以下であることは、接触角の調整をより確度高く実現し得る観点から、好適な一態様である。
【０１２８】
＜その他の実施形態（２）＞
また、本発明者が、上述の第１の実施形態のポリプロピレン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ポリプロピレン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。
【０１２９】
具体的には、本実施形態におけるポリプロピレンカーボネート含有溶液は、全てのポリプロピレンカーボネートのうち分子量が１×１０４以上の該ポリプロピレンカーボネートが９９．０質量％以上であり、且つ数平均分子量が１×１０４以上であるポリプロピレンカーボネートを、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以上であるポリプロピレンカーボネートを含有するポリプロピレンカーボネート含有溶液が、本実施形態の「ポリプロピレンカーボネート含有溶液」である。
【０１３０】
（ポリプロピレン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、第１の実施形態と同様に、ポリプロピレンカーボネートを溶解可能な有機溶媒にポリプロピレンカーボネートを溶解させた後、触媒を除去したポリプロピレンカーボネート含有溶液を得る。
【０１３１】
その後、特定の数値範囲の分子量のポリプロピレンカーボネートを可能な限り分離する、下記の分離工程を採用することにより、本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液が製造される。
【０１３２】
[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未満のポリプロピレン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未満のポリプロピレンカーボネートを実質的に含まないポリプロピレンカーボネート含有溶液、又は１．０質量％未満しか含まないポリプロピレンカーボネート含有溶液を製造することができる。
【０１３３】
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ポリプロピレンカーボネートを、ポリプロピレン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、後述する分析の結果、以下の（Ｘ）又は（Ｙ）を満たす本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液を製造することができる。
（Ｘ）全てのポリプロピレンカーボネートのうち分子量が１×１０４以上の該ポリプロピレンカーボネートが９９．０質量％以上であり、且つ数平均分子量が１×１０４以上である該ポリプロピレンカーボネートを含有するポリプロピレンカーボネート含有溶液
（Ｙ）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以上であるポリプロピレンカーボネートを含有するポリプロピレンカーボネート含有溶液
【０１３４】
本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液を用いて、第１の実施形態と同様に、本実施形態のポリプロピレンカーボネート含有層２２を形成することにより、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を備えるポリプロピレンカーボネート含有層を確度高く実現し得る。
【０１３５】
具体例について以下に説明する。図１１は、本実施形態における複合部材３００の製造方法の一過程を示す断面模式図である。また、図１２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１２に示すように、複合部材３００は、基材１０上に、凹凸を有するポリプロピレンカーボネート含有層２２を備えている。
【０１３６】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、ポリプロピレンカーボネート含有層２２に対して予備焼成工程が行われる。その後、図１１に示すように、ポリプロピレンカーボネート含有層２２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、ポリプロピレンカーボネート含有層２２の型押し構造を形成する型押し工程が行われる。型押し加工が施されることにより、図１２に示すように、型Ｍ１の凸部によって押圧された領域２２ａ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。
【０１３７】
本発明者らは、ポリプロピレンカーボネート含有層２２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。そこで、上述の（Ｘ）及び／又は（Ｙ）の条件を満たす第１の実施形態のポリプロピレンカーボネート含有溶液を出発材としてポリプロピレンカーボネート含有層を形成することにより、後述の不具合の発生を確度高く抑えることができた。その結果、本発明者らは、図１２に示すように、高い寸法精度の凹凸を有するポリプロピレン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。
【０１３８】
図１３は、本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１３の「Ｓ」で示す箇所のように、本実施形態のポリプロピレン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１４の突起２３ａに示すような不具合も見当たらない。また、図１３に示すように、本実施形態のポリプロピレン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１４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ポリプロピレンカーボネート含有層２２を製造することができる。
【０１３９】
なお、本実施形態においては、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１４のＦで示された領域のように、一様な厚みの層状のポリプロピレン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。
【０１４０】
本実施形態においては、その後、ナノ・インプリント法によって形成された型押し構造を有するポリプロピレンカーボネート含有層２２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。
【０１４１】
以上述べたとおり、上述の各実施形態の開示は、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】
【０１４２】
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】
【０１４３】
１０        基材
２２，２２２，３２２        ポリプロピレンカーボネート含有層
２２ａ      型Ｍ１の凸部によって押圧された領域
２３ａ      突起
２３ｂ      底部
７０        酸素プラズマ
８０        紫外線照射源
８２        マスク
１００，２００ａ，２００ｂ    複合部材
【図１】
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【図２】
2020076041.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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