(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部を有する２以上の部品を含み、前記２以上の部品が前記樹脂部において互いに接着されている樹脂物品について、接着されている前記樹脂部同士を互いに剥離する剥離方法であって、
前記樹脂部同士は、一方の樹脂部を第１の樹脂とし、他方の樹脂部を第２の樹脂として、
（Ｉ）第１および第２の樹脂の表面に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射する工程と、
（II）前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂と前記第２の樹脂とを接着する工程と、
を含む樹脂の接着方法により接着されており、
前記剥離方法は、４０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れかの１つの液体を前記樹脂部同士の接着部分に供給することによって、前記樹脂部同士を互いに剥離する工程を含む、
樹脂物品の剥離方法。
【請求項２】
樹脂部を有する２以上の部品を含み、前記２以上の部品が前記樹脂部において互いに接着されている樹脂物品について、接着されている前記樹脂部同士を互いに剥離する剥離方法であって、
前記樹脂部同士は、一方の樹脂部を第１の樹脂とし、他方の樹脂部を第２の樹脂として、
（Ｉ）第１および第２の樹脂の表面に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射する工程と、
（II）前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂と前記第２の樹脂とを接着する工程と、
を含む樹脂の接着方法により接着されており、
前記剥離方法は、４０℃未満の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れかの１つの液体を前記樹脂部同士の接着部分に供給し、かつ前記樹脂部を超音波で加振することによって、前記樹脂部同士を互いに剥離する工程を含む、
樹脂物品の剥離方法。
【請求項３】
対向するように互いに接着された一対の樹脂基板を含み、前記樹脂基板の少なくとも一方の接着面に微細な流路が形成されているマイクロチップについて、接着されている前記樹脂基板同士を互いに剥離する剥離方法であって、
前記樹脂基板同士は、一方の樹脂基板を第１の樹脂とし、他方の樹脂基板を第２の樹脂として、
（Ｉ）第１および第２の樹脂の表面に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射する工程と、
（II）前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂と前記第２の樹脂とを接着する工程と、
を含む樹脂の接着方法により接着されており、
前記剥離方法は、４０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れかの１つの液体を、前記樹脂基板同士の接着部分に供給することによって、前記樹脂基板同士を互いに剥離する工程を含む、
マイクロチップの剥離方法。
【請求項４】
対向するように互いに接着された一対の樹脂基板を含み、前記樹脂基板の少なくとも一方の接着面に微細な流路が形成されているマイクロチップについて、接着されている前記樹脂基板同士を互いに剥離する剥離方法であって、
前記樹脂基板同士は、一方の樹脂基板を第１の樹脂とし、他方の樹脂基板を第２の樹脂として、
（Ｉ）第１および第２の樹脂の表面に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射する工程と、
（II）前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂と前記第２の樹脂とを接着する工程と、
を含む樹脂の接着方法により接着されており、
前記剥離方法は、４０℃未満の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れかの１つの液体を前記樹脂基板同士の接着部分に供給し、かつ前記樹脂基板を超音波で加振することによって、前記樹脂基板同士を互いに剥離する工程を含む、
マイクロチップの剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光（真空紫外光）照射による樹脂の接着方法、ならびに、この方法を用いた樹脂物品の製造方法およびマイクロチップの製造方法に関し、さらに、これらの方法を用いて製造された樹脂物品およびマイクロチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂の接着方法としては、熱融着による接着、あるいは、有機溶剤や接着剤の塗布による接着が一般的である。熱融着による接着は、通常、樹脂のガラス転移点以上の温度で行われる。
【０００３】
一方、典型的には一対の基板が対向して接着された構造を有し、少なくとも１つの上記基板の表面に微細な流路が形成されたマイクロチップが注目されている。マイクロチップは、マイクロ流体デバイスとも称される。
【０００４】
マイクロチップでは、マイクロチャンネルとも呼ばれる流路に、試薬が配置された反応領域など、各種機能を有する領域を設けることにより、様々な用途に適したチップを構成できる。マイクロチップの用途としては、遺伝子解析、臨床診断、薬物スクリーニングなどの化学、生化学、薬学、医学、獣医学の分野における分析、あるいは、化合物の合成、環境計測などが代表的である。これらの用途にマイクロチップを用いた場合、例えば、同様の用途に適する従来の分析装置を用いた場合に比べて、（１）分析に必要なサンプルおよび試薬の量を低減できる、（２）分析時間を短縮できる、（３）チップの使い捨てが可能であるため、医療分野などにおいて安全性および測定精度を向上できる、などの効果を得ることができる。
【０００５】
従来、マイクロチップには、製造が容易であり、光学的な検出も可能であることから、主にガラス基板が用いられてきた。しかし、ガラス基板からなるマイクロチップは、外部からの衝撃により破損しやすく、また、輸送時、廃棄時などにおける重量が問題となる。そこで、軽量でありながらガラス基板に比べて破損しにくく、かつ安価である、樹脂基板を用いたマイクロチップの開発が進められている。
【０００６】
樹脂基板を用いたマイクロチップでは、樹脂基板同士の接着方法が重要となる。
【０００７】
樹脂基板同士の接着には、一般的な樹脂の接着方法、例えば熱融着、を応用できる。しかし熱融着による接着は、通常、樹脂のガラス転移点以上の温度で行われるため、接着時に基板が変形し、マイクロチップとしての機能が失われることがある。また、基板の変形の影響は、流路の幅を細くした場合、あるいは、流路パターンを複雑にした場合により顕著となるため、熱融着による接着では、マイクロチップの高機能化が困難である。
【０００８】
樹脂基板の変形は、より低温での接着によって抑制できる。このような接着方法として特許文献１には、表面に微細流路を有する基板における流路が無い部分に有機溶剤をコートした後、当該基板と、平坦な面を有する基板とを重ね合わせて融着する、マイクロチップの接合方法が開示されている。
【０００９】
特許文献２には、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）基板と、ＰＤＭＳ以外の材料からなる樹脂基板（対面基板）とを接着させる、マイクロチップの製造方法が開示されている。この製造方法では、表面に微細な流路を形成したＰＤＭＳ基板と、表面に酸化シリコン膜を成膜した対面基板とを準備し、双方の基板の貼り合わせ面を改質処理した後、基板同士を上記酸化シリコン膜を介して接着させる。貼り合わせ面の改質処理としては、酸素プラズマ処理、より具体的には酸素雰囲気下でエキシマ紫外光を照射する酸素プラズマ処理、が例示されている（例えば、特許文献２の段落番号［００１７］）。
【００１０】
また、マイクロチップの製造方法とは直接関係しないが、特許文献３および特許文献４には、オレフィン系樹脂の表面に光を照射してこの表面を活性化させ（特許文献３では、光重合性を有する表面改質用樹脂を併用する）、活性化後の当該表面に、ホットメルト接着剤あるいは紫外線硬化型樹脂などの樹脂組成物を塗布し、当該組成物を介して樹脂を接着する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−８０５６９号公報
【特許文献２】特開２００５−２５７２８３号公報
【特許文献３】特開２００５−１７１１６４号公報
【特許文献４】特開２００４−４３６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の方法では、流路へ有機溶剤が入り込むと、基板を構成する樹脂の浸食、変性などが生じ、流路が閉塞したり、マイクロチップの特性劣化などが生じる原因となるため、流路を避けるように有機溶剤が塗布されている。しかし、このような有機溶剤の塗布工程は、マイクロチップの生産性を低下させる要因となる他、高機能化などを目的として流路幅を狭小化したり、流路パターンを複雑化したマイクロチップの製造には、その狭小化、複雑化の程度によっては対応が困難である。
【００１２】
特許文献２の方法では、有機溶剤および接着剤を使用しないため、特許文献１の方法に比べて、流路の閉塞、マイクロチップの特性劣化などが生じにくい。しかし特許文献２の方法は、あくまでも、Ｓｉ−Ｏ結合を含み、酸化シリコン膜と強い親和性を有するシリコーン樹脂であるＰＤＭＳ基板との接着に用いられる方法であり、ＰＤＭＳ基板以外の樹脂基板同士の接着はできない。
【００１３】
特許文献３、４の方法では基板表面への樹脂組成物の塗布が必要であり、流路の閉塞などが生じるために、当該方法をそのままマイクロチップの製造方法に応用することは難しい。特許文献１と同様に、流路を避けるように樹脂組成物を塗布することも考えられるが、上述したように、このような塗布工程は、マイクロチップの生産性を低下させる要因となる他、流路幅の狭小化や流路パターンの複雑化には対応が困難である。
【００１４】
このように、マイクロチップの製造時において、チップの生産性を低下させるとともに流路の閉塞などの要因ともなる有機溶剤および樹脂組成物の塗布を行うことなく、熱融着による接着よりも低い温度において、樹脂基板同士を接着できる樹脂の接着方法が望まれる。またこのような接着方法は、マイクロチップだけではなく、様々な樹脂物品の製造方法への応用が期待される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の樹脂の接着方法は、第１の樹脂と第２の樹脂とを接着する樹脂の接着方法であって、（Ｉ）前記第１および第２の樹脂の表面に接している、酸素分子を含有する空間に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射する工程と、
（II）前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂と前記第２の樹脂とを接着する工程と、を含む。
【００１６】
なお、本発明の樹脂の接着方法の工程（Ｉ）において、第１および第２の樹脂の表面に接している空間とは、第１および第２の樹脂の表面の直上の空間のことであり、好ましくは当該表面からの距離が０〜３０ｍｍの範囲内の空間、より好ましくは０〜１ｍｍの範囲内の空間のことである。
【００１７】
本発明の接着方法は、樹脂と樹脂とが接着された部分を有する樹脂物品の製造方法への応用が可能である。即ち、本発明の樹脂物品の製造方法は、樹脂部を有する２以上の部品を含み、前記２以上の物品が前記樹脂部において互いに接着されている樹脂物品の製造方法であって、前記樹脂部同士を、上記本発明の接着方法により接着する方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記の本発明の樹脂物品の製造方法によって製造された樹脂物品を提供する。本発明の樹脂物品は、上記本発明の樹脂物品の製造方法によって製造される樹脂物品であって、前記２以上の部品の前記樹脂部同士が、４０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れか１つの液体によって剥離可能に接着されている。
【００１９】
本発明の樹脂物品の製造方法は、様々な樹脂物品、例えばマイクロチップ、の製造方法に適用できる。即ち、本発明のマイクロチップの製造方法は、対向するように互いに接着された一対の樹脂基板を含み、前記樹脂基板の少なくとも一方に流路が形成されているマイクロチップの製造方法であって、前記樹脂基板同士を、上記本発明の接着方法により接着する方法である。
【００２０】
また、本発明は、上記の本発明のマイクロチップの製造方法によって製造されたマイクロチップも提供する。本発明のマイクロチップは、上記本発明のマイクロチップの製造方法によって製造されるマイクロチップであって、前記一対の樹脂基板同士が、４０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れか１つの液体によって剥離可能に接着されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の接着方法によれば、樹脂と樹脂とを、有機溶剤および樹脂組成物の塗布を行うことなく、熱融着による接着よりも低い温度において、生産性よく接着できる。また、この方法によって接着された樹脂同士は、４０℃以上の水などの液体を用いて、その接着面で容易に剥離させることが可能である。したがって、例えばこの接着方法を用いて樹脂部品（樹脂部を含む部品）を互いに接着させて形成されている樹脂物品は、お湯に浸漬するなどして、使用後に容易に部品に解体することが可能である。このように、本発明の接着方法によれば、樹脂部品のリサイクルも容易となる。
【００２２】
このような接着方法を樹脂物品の製造方法に応用した場合、即ち、本発明の樹脂物品の製造方法では、当該物品の種類に応じて様々な効果を得ることができる。また、このような製造方法で製造された本発明の樹脂物品は、部品間の十分な接着強度を備えているので物品としての信頼性を有する。さらに、容易に部品に解体することも可能であるため、部品のリサイクルも可能である。
【００２３】
本発明の接着方法をマイクロチップの製造方法に応用した場合、即ち、本発明のマイクロチップの製造方法では、少なくとも一方に流路が形成された一対の樹脂基板を、熱融着による接着よりも低い温度で接着できるため、接着時における当該樹脂基板の変形を抑制できる。また、基板の接着面に有機溶剤および樹脂組成物の塗布が不要であるため、生産性に優れる製造方法とすることができ、製造時における流路の閉塞やマイクロチップの特性劣化を抑制できる他、流路幅の狭小化や流路パターンの複雑化への対応もより容易となる。また、このような製造方法で製造された本発明のマイクロチップは、樹脂基板間の十分な接着強度を備えているのでマイクロチップとしての信頼性を有する。さらに、容易に樹脂基板に解体することも可能であるため、樹脂基板のリサイクルも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の樹脂の接着方法を説明する。
【００２５】
本発明の接着方法では、前記第１および第２の樹脂の表面に接している、酸素分子を含有する空間に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射する（工程（Ｉ））。なお、以下、第１および第２の樹脂の接着面となる表面のことを、単に「表面」ということがある。
【００２６】
本発明の接着方法では、さらに、第１および第２の樹脂の表面に真空紫外光を照射してもよい。すなわち、第１および第２の樹脂の表面に真空紫外光が到達するように、真空紫外光の照射強度や照射距離などを適宜調整してもよい。第１および第２の樹脂の表面にも真空紫外光を照射することによって、効率良く第１の樹脂と第２の樹脂とを接着することができる。以下に、第１および第２の樹脂の表面に接している空間と当該表面とに真空紫外光を照射する場合を例にして、図面を参照しながら、本発明の接着方法を説明する。
【００２７】
図１Ａに示すように、接着面となる第１の樹脂１および第２の樹脂２の表面３ａ、３ｂに接している空間１０と、表面３ａ、３ｂとに、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光４を照射する（工程（Ｉ））。表面３ａ、３ｂに接している空間１０には、酸素分子が含まれている。このとき、空間１０と表面３ａ、３ｂとに照射される真空紫外光４の光量は、特に限定されない。しかしながら、表面３ａ、３ｂに到達する光量をより多くすることによって、第１の樹脂１と第２の樹脂２とを効率良く、短時間で接着することが可能となる。そこで、表面３ａ、３ｂに到達する光量がより多くなるように、光源から表面３ａ、３ｂまでの距離などを調整することが望ましい。具体的には、工程（Ｉ）において、表面３ａ、３ｂに到達する真空紫外光４の光量（以下、「到達光量」と記載することがある。）が０．１Ｊ／ｃｍ2以上１０Ｊ／ｃｍ2以下となるように、真空紫外光４の照射強度、光源から表面３ａ、３ｂまでの距離および照射時間を適宜調整することが望ましい。なお、図１Ａでは、接着面となる表面３ａ、３ｂ側から真空紫外線４を照射しているが、照射方法はこれに限定されない。本発明の接着方法では、少なくとも表面３ａ、３ｂに接している空間１０に真空紫外光４が照射されればよい。このため、第１および第２の樹脂が、例えば透過性の高いポリエチレンなどの樹脂シートである場合は、接着面となる表面の反対側の面から真空紫外光４を照射することも可能である。
【００２８】
工程（Ｉ）の後、図１Ｂに示すように、表面３ａ、３ｂを互いに接触させた状態で昇温することにより、表面３ａ、３ｂを接着面として、第１の樹脂１と第２の樹脂２とを接着する（工程（II））。
【００２９】
工程（Ｉ）、（II）により、第１の樹脂と第２の樹脂とが接着される理由は明確ではないが、以下に示すような３つの現象が考えられる。
【００３０】
まず、第１の現象について説明する。第１および第２の樹脂の表面に接している、酸素分子を含む空間に、波長が１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射すると、第１および第２の樹脂の表面の表面エネルギーが真空紫外光照射前よりも増加し（活性化し）、当該表面に、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基などの酸素含有親水性官能基（酸素原子を含む親水性の官能基）が生じる。ここで、第１および第２の樹脂の各表面を、互いに接触させた状態で昇温すると、上記官能基を介する何らかの結合が第１および第２の樹脂の表面間に生じ、当該表面を接着面として第１の樹脂と第２の樹脂とが接着されると考えられる。
【００３１】
参考のために、樹脂の表面に例えば波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した際に、当該表面の状態をＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光高度計）を用いて測定した結果を図２および図３に示し、当該表面のＸ線誘起光電子分光（ＸＰＳ）測定した結果を図４Ａおよび図４Ｂと、図５Ａおよび図５Ｂとに示す。これらの測定に用いた樹脂はシクロオレフィンポリマーであり、光源にはエキシマランプを用いた。照射強度は１０ｍＷ／ｃｍ2、光源から樹脂表面までの距離は５ｍｍまたは３０ｍｍとし、照射時間は０分、５分および１０分とした。照射距離５ｍｍの場合の結果を、図２と、図４Ａおよび図４Ｂとに示す。照射距離３０ｍｍの場合の結果を、図３と、図５Ａおよび図５Ｂとに示す。このＦＴ−ＩＲの結果から、樹脂の表面においてＯ−Ｈ基、Ｃ＝Ｏ基の量が増加していることがわかる。また、ＸＰＳの結果から、真空紫外光を照射する前に比べて照射した後では、Ｏ１ｓスペクトルにおける酸素からの信号の増加が顕著であり、また、Ｃ１ｓスペクトルにおける炭素からの信号が減少するとともに、酸素と結合状態にある炭素からの信号（結合エネルギーにして２９０ｅＶ近傍）が新たに見られることがわかる。これらの結果から、樹脂の表面に酸素含有親水性官能基が生じていると考えられる。
【００３２】
ここで、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を用いることの必要性について説明する。なお、真空紫外光とは、一般的に、波長１００〜２００ｎｍの紫外光のことをいう。
【００３３】
紫外光で酸素分子を励起すると、一重項酸素原子、三重項酸素原子およびオゾン分子などの活性酸素種が発生する。これらの活性酸素種による有機分子の酸化が、樹脂の表面処理および接着を推進すると考えられる。有機分子を酸化する力は、上記の活性酸素種の中で、一重項酸素原子が最も高い。
【００３４】
酸素分子が波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を吸収すると、酸素分子は解離して、一重項酸素原子および三重項酸素原子となる。一部の酸素原子は酸素分子と結合してオゾン分子となる。オゾン分子は１７５ｎｍ以下の真空紫外光を吸収し、一重項酸素原子と酸素分子とに解離する。
【００３５】
このように、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を酸素分子を含む空間に照射することによって、この空間に効率よく一重項酸素原子が生成するので、この空間に接する樹脂の表面において有機分子が効果的に酸化されて、当該表面に酸素含有親水性官能基が生成される。なお、このような現象は、樹脂の表面に真空紫外光が照射されない場合でも、当該表面に接する空間（当該表面の直上）に真空紫外光が照射されることによって生じるが、樹脂の表面に真空紫外光が照射されることによってより効果的に生じる。
【００３６】
次に、第２の現象について説明する。
【００３７】
樹脂表面にはある程度の凹凸が存在し、この凹凸をできるだけ小さくして平滑度を高くする程、樹脂同士を接合しやすくなる。第１および第２の樹脂の表面に接している、酸素分子を含む空間に、波長が１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射すると、この空間に接している第１および第２の樹脂の表面が平滑化すると考えられる。表面が平滑化することにより、樹脂の表面同士を接触させた際に接触面積が増加し、樹脂同士が強固に接着されると考えられる。例えば、表面に４０ｎｍ程度の凹凸（高低差４０ｎｍ程度の凹凸）が存在する樹脂基板に真空紫外光を照射することにより、凹凸を２０ｎｍ程度まで減少させることが可能であることも、確認されている。また、シクロオレフィンポリマーの表面に、照射強度１０ｍＷ／ｃｍ2、光源から樹脂表面までの距離５ｍｍとして、波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した際のシクロオレフィンポリマーの表面の状態を原子間顕微鏡で確認したところ、５分の照射で表面がなだらかになり始め、照射時間が長くなるにつれて表面の平滑性が増すことが確認された。
【００３８】
次に、第３の現象について説明する。第１および第２の樹脂の表面に接している、酸素分子を含む空間に、波長が１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射すると、この空間に接している第１および第２の樹脂の表面における有機分子（高分子）がこの真空紫外光を吸収して、高分子鎖が切断されると予想される。このように樹脂の表面が低分子量化されて表面が柔らかくなるため、例えば樹脂の表面同士を密着させる方向に力を加えることによって、表面同士の接触面積が増加すると考えられる。また、表面の低分子量化によって、表面が熱変形しやすくなり、より低温での接着が可能になることも予想される。
【００３９】
本発明のように、波長が１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射することによって、上記３つの現象が樹脂の表面に誘起されると考えられる。これら３つの現象の相乗効果によって、樹脂同士を強固に接着できると考えられる。
【００４０】
工程（Ｉ）における真空紫外光の照射は、一般的な手法に基づいて行えばよい。図１Ａでは、第１の樹脂１への真空紫外光４の照射と、第２の樹脂２への真空紫外光４の照射とを同時に行っているが、各樹脂への照射は別々に行ってもよい。
【００４１】
光源は、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を発射することができればよく、特には限定されない。例えば、エキシマレーザーまたはエキシマランプが使用できる。
【００４２】
本発明の接着方法では、到達光量が０．１Ｊ／ｃｍ2以上１０Ｊ／ｃｍ2以下となるように、真空紫外光の照射強度、光源から樹脂の表面までの距離および照射時間を適宜調整することが好ましい。到達光量を０．１Ｊ／ｃｍ2以上とすることにより、効率良く短時間で樹脂同士を接着させることができる。また、到達光量が多いほど、より確実に効率良く樹脂同士を接着できるが、１０Ｊ／ｃｍ2を超えると樹脂の蛍光が大きくなるなどの問題が生じる。したがって、到達光量は１０Ｊ／ｃｍ2以下とすることが好ましい。
【００４３】
より好ましい到達光量は、１Ｊ／ｃｍ2以上である。このような到達光量を実現することによって、第１および第２の樹脂の表面に十分な光量の真空紫外光が到達するので、第１および第２の樹脂の表面の直上で酸素分子の励起（活性酸素種、特に反応性の極めて高い一重項酸素原子の発生）が起きる。この結果、樹脂の表面に上記の３つの現象が効果的に生じるので、当該表面を接着面として第１の樹脂と第２の樹脂とをより確実に、効率良く接着することができる。なお、到達光量が１Ｊ／ｃｍ2よりも少ない場合、さらには０．１Ｊ／ｃｍ2よりも少ない場合（実質的に、真空紫外光が第１および第２の樹脂の表面に到達しない場合）であっても、第１および第２の樹脂の表面と接する空間で酸素分子の励起が起きて当該表面に上記３つの現象が生じるので、第１の樹脂と第２の樹脂とを接着することが可能である。到達光量が比較的少ない場合は、例えば、真空紫外光の照射時間を長くする、工程（II）において昇温の温度を上げる、昇温時に第１の樹脂と第２の樹脂の表面が互いに密着する方向に力を加える、などによって接着させることが好ましい。
【００４４】
例えば、波長１７２ｎｍ、照射強度が１０ｍＷ／ｃｍ2の真空紫外光を照射する場合、光源から樹脂表面までの距離を例えば５ｍｍとして５分間照射すると、光源から放射された真空紫外光は樹脂表面に到達するまでに約３０％に減衰するので、到達光量は０．９Ｊ／ｃｍ2となる。また、同様の条件で１０分間照射すると、到達光量を１．８Ｊ／ｃｍ2とできる。このように、用いる光源の照射強度などに応じて、照射距離や照射時間を適宜調整することによって、到達光量を適宜調整できる。
【００４５】
真空紫外光が照射される空間（第１および第２の樹脂の表面に接する空間）は、空気中など、酸素分子を含む空間である。この空間における酸素分圧は、例えば１０〜１０5Ｐａとできる。上述したように、酸素分子を含むこのような空間に真空紫外光を照射すると、当該空間と接する各樹脂の表面が酸化されて、当該表面に酸素原子を含む官能基が生じる。
【００４６】
真空紫外光が照射される空間は、比較的低湿度であることが好ましく、例えば湿度５０％以下、より好ましくは２０％以下とすることが望ましい。高湿度環境下で真空紫外光を照射する場合、基板表面を親水化するのに時間を要するため、短時間の真空紫外光照射で樹脂基板を接着することが困難となる場合があるためである。高湿度環境下で真空紫外光を照射する場合、樹脂基板表面の親水性が進行すると周辺の水蒸気が基板表面に吸着し、吸着水の被膜ができる。この被膜が活性酸素（原子状酸素やオゾン）を吸収して反応する。この反応によってＯＨラジカルが生じるが、ＯＨラジカルは原子状酸素やオゾンよりも酸化力が弱いため、結果として親水化速度が遅くなると考えられる。
【００４７】
真空紫外光の照射時には、マスキングなどの手法により、照射面の形状を制御してもよい。
【００４８】
工程（II）における昇温は、第１および第２の樹脂全体を昇温することにより行ってもよいし、第１および第２の樹脂における表面近傍のみを昇温してもよい。
【００４９】
昇温の手段は特に限定されず、ヒーター、加熱炉などを適宜選択すればよい。
【００５０】
昇温の温度は、例えば、第１の樹脂と第２の樹脂とが熱融着しない温度とすればよく、第１および第２の樹脂のガラス転移点未満としてもよい。具体的な昇温の温度は、第１および第２の樹脂の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば、第１および第２の樹脂が実施例に後述するシクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）３３０Ｒ：ガラス転移点１２３℃）である場合、８０℃〜１２０℃程度としてもよい。
【００５１】
工程（II）において、図６に示すように、第１の樹脂１の照射面（表面３ａ）と、第２の樹脂２の照射面（表面３ｂ）とが互いに密着する方向に力５を加えながら、照射面を昇温してもよい。樹脂の表面を完全な平坦面とすることは通常困難であり、例えば、樹脂基板の表面には反りなどが存在することが一般的であるため、上記方向に力を加えながら昇温することにより、第１の樹脂と第２の樹脂とをより確実に接着できる。
【００５２】
上記方向に加える力の大きさは、第１および第２の樹脂の形状、特に各々の樹脂における接着面の形状に応じて適宜設定すればよい。
【００５３】
本発明の接着方法では、第１および第２の樹脂から選ばれる少なくとも１つの樹脂が光学的に透明であってもよい。本発明の接着方法では、有機溶剤および樹脂組成物を用いることなく第１の樹脂と第２の樹脂とを接着できるため、仮に上記少なくとも１つの樹脂が光学的に透明であった場合でも、接着による、当該樹脂の光学的な透明性の低下を抑制できる。なお、光学的に透明な樹脂とは、一般に、非晶質の樹脂である。
【００５４】
本発明の接着方法では、第１および第２の樹脂が、炭素、酸素および窒素から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素との結合を主鎖に有する樹脂であってもよい。上述したように特許文献２の方法では、一方の基板が、Ｓｉ−Ｏ結合からなる主鎖を有し、酸化シリコン膜と強い親和性を有するポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）基板である必要がある。これに対して本発明の接着方法によれば、炭素、酸素および窒素から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素との結合を主鎖に有する樹脂同士を接着でき、主鎖が当該結合からなる樹脂同士の接着も可能である。
【００５５】
本発明の接着方法では、第１および第２の樹脂が、シリコーン樹脂以外の樹脂であってもよい。上述したように、特許文献２の方法では、一方の基板がシリコーン樹脂の１種であるＰＤＭＳ基板である必要がある。これに対して、第１の接着方法によれば、シリコーン樹脂以外の樹脂同士を接着できる。
【００５６】
本発明の接着方法では、第１および第２の樹脂から選ばれる少なくとも１つの樹脂が、シクロオレフィンポリマーおよびポリカーボネートから選ばれる少なくとも１つであってもよい。特にシクロオレフィンポリマーは、その分子構造上、シクロオレフィンポリマー同士、あるいは、他の樹脂との接着性が低く、接着剤などによる接着は困難であった。本発明の接着方法によれば、このようなシクロオレフィンポリマーの接着も可能である。
【００５７】
シクロオレフィンポリマーの具体的な構造は特に限定されず、例えば、ノルボルネン類のような二環式シクロオレフィンの重合体（二環式シクロオレフィンポリマー）であってもよい。二環式シクロオレフィンポリマーは、一般に、非晶質のポリマーであり、光学的に透明、低い複屈折率、高い耐熱性、低い吸湿性などの優れた特性を有し、近年、光学部品などの用途に広く用いられている。
【００５８】
本発明の接着方法では、第１および第２の樹脂が同一であってもよい。即ち、本発明の接着方法によれば、シクロオレフィンポリマー同士を接着できる。
【００５９】
本発明の接着方法で互いに接着された第１および第２の樹脂は、高い強度で接着される。本発明の接着方法で接着された樹脂同士を手で剥がすことは困難である。例えば、互いに接着された樹脂に引張せん断試験機を用いて剥離するまで引張せん断力を加えた場合、接着面で剥離せずに母材破壊（樹脂の破壊）が生じるほどの高い接着強度が得られる。
【００６０】
本発明の樹脂の接着方法によれば、上記のような高い接着強度を実現することができると共に、互いに接着された樹脂を４０℃以上、好ましくは７０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れか１つの液体を用いて、その接着面で容易に剥がして分解することが可能である。例えば、接着された樹脂全体を４０℃以上の水に浸漬するなど、接着部分にこのような液体が供給されるようにすればよい。本発明の接着方法によって接着された樹脂同士を４０℃以上の水などで容易に剥離できる理由は明確ではないが、上記第１の現象として説明したように、接着面の親水性が高くなっているため、接着面に水やアルコールの分子が入り込みやすいなどの理由によるものではないかと考えられる。また、酸やアルカリを添加してｐＨを変化させた水を用いることも可能であると考えられる。また、４０℃未満の水等の液体（例えば常温（２０℃）の水）であっても、超音波で加振することにより、樹脂同士を剥離できる。なお、接合された第１および第２の樹脂基板を水等でより分解しやすくするため、接着面に水等の分子が入り込みやすい構成としてもよい。例えば、敢えて剥離しやすい程度の凹凸を残すために、樹脂表面を平滑にしすぎないように、照射する真空紫外光を適宜調整してもよい。例えば、表面の凹凸が２０〜４０ｎｍ程度であれば、強い接着力を実現しつつ、且つ水等での分解も容易となる。仮に基板表面の凹凸を波と考えると、その周期を調整することによっても、接着力と分解容易性とのバランスを調整できる。例えば、凹凸の周期が１０ｎｍ〜１μｍ程度であれば、接着力と分解容易性と良好なバランスを実現できる。
【００６１】
本発明の樹脂物品の製造方法では、当該物品が含む２以上の部品における各々の樹脂部同士の接着を、上記本発明の接着方法により行えばよい。
【００６２】
具体的には、接着面となる第１および第２の樹脂部の表面に接している、酸素分子を含む空間に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射し、前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂部と前記第２の樹脂部とを接着する。
【００６３】
樹脂物品が含む、樹脂部を有する部品の種類は特に限定されない。また、当該樹脂部を構成する樹脂の種類は、上述した第１および第２の樹脂と同様であればよく、具体的には、シクロオレフィンポリマーおよびポリカーボネートから選ばれる少なくとも１種であってもよい。
【００６４】
上記のとおり、本発明の接着方法で接着された樹脂は、４０℃以上、好ましくは７０℃以上の水やアルコールを用いて接着面で容易に剥がすことができる。したがって、本発明の樹脂物品の製造方法によって製造された樹脂物品では、部品の樹脂部同士が４０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れか１つの液体によって剥離可能に接着されている。
【００６５】
本発明の樹脂物品の製造方法において当該樹脂物品がマイクロチップである場合、即ち、本発明のマイクロチップの製造方法では、図７に例を示す、少なくとも一方に微細な流路が形成された一対の樹脂基板（第１の樹脂基板１１および第２の樹脂基板１２）同士の接着を、上記本発明の接着方法により行えばよい。なお、図７に示す例では、第１の樹脂基板１１に流路１３が形成されており、第１の樹脂基板１１における流路１３が形成されている表面１４と、第２の樹脂基板１２の表面１５とを接着することにより、流路１３を有するマイクロチップ１６が形成される。
【００６６】
具体的には、接着面となる第１および第２の樹脂基板の表面に接している、酸素分子を含む空間に、波長１７５ｎｍ以下の真空紫外光を照射し、前記第１および第２の樹脂基板を対向させながら、前記照射後の前記表面を互いに接触させた状態で昇温することにより、前記表面を接着面として前記第１の樹脂基板と前記第２の樹脂基板とを接着する。
【００６７】
樹脂基板の形状、サイズなどは、少なくとも一方の基板に流路が形成されている限り特に限定されない。図７に示すように、当該流路は、樹脂基板の接着面に形成されていてもよい。
【００６８】
本発明のマイクロチップの製造方法では、樹脂基板の照射面に流路が形成されている場合、当該流路に紫外光を照射してもよい。基板を構成する樹脂の種類によっては、紫外光の照射により流路壁面の親水性を増大できる。流路への紫外光の照射の有無は、マスキングなどの一般的な手法を利用できる。
【００６９】
本発明のマイクロチップの製造方法では、樹脂基板の接着面に有機溶剤および樹脂組成物が残留しないため、光学的な特性に優れるマイクロチップを製造でき、例えば、チップの用途上、光学的な検出を行う場合においても、当該検出時に実施する光学的な補正を軽減できる。
【００７０】
上記のとおり、本発明の接着方法で接着された樹脂は、４０℃以上、好ましくは７０℃以上の水やアルコールを用いて接着面で容易に剥がすことができる。したがって、本発明のマイクロチップの製造方法によって製造されたマイクロチップでは、樹脂基板同士が４０℃以上の水およびアルコールから選ばれる少なくとも何れか１つの液体によって剥離可能に接着されている。
【００７１】
本発明の製造方法が適用できる樹脂物品としては、マイクロチップ以外にも、樹脂レンズなどの光学部品などが考えられる。
【００７２】
従来、樹脂レンズなどの光学部品は、樹脂部品同士の接着による製造は困難であった。熱融着による接着では、製造した樹脂レンズに歪みが生じて光学的な特性が低下する。また、有機溶剤や樹脂組成物による接着では、接着面にこれらの塗布物が残留して光学的な特性が低下する。
【００７３】
これに対して本発明の樹脂物品の製造方法では、樹脂レンズを構成する樹脂部品同士を熱融着による接着よりも低い温度で接着でき、接着面に有機溶剤および樹脂組成物が残留しないため、製造するレンズの光学的な特性の低下を抑制できる。また、２以上の樹脂部品の組み合わせにより、従来は製造が困難であった複雑な形状を有する光学部品の製造が可能となる。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例により、本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。
【００７５】
（実施例１）
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）３３０Ｒ、ガラス転移点１２３℃）からなる一対の樹脂基板（７０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。紫外光の照射は大気中で行い、ランプと基板表面との距離を５ｍｍまたは３０ｍｍとし、照射強度を１０ｍＷ／ｃｍ2とした。照射距離が５ｍｍの場合については、照射時間を５分または１０分とした。照射距離が３０ｍｍの場合については、照射時間を１０分または４０分とした。真空紫外光は、各々の基板の一方の主面全体に照射した。
【００７６】
次に、紫外光照射後の各基板を、各々の照射面が互いに接した状態になるように対向させ、各々の照射面が互いに密着する方向に圧力０．７ＭＰａで力を加えながら、全体を１００℃に昇温し、そのまま１時間保持した。
【００７７】
次に、全体を室温まで降温させた後に上記力を抜き、基板同士が接着しているかどうかを確認した。照射距離を５ｍｍとした基板同士は、照射時間５分の場合も１０分の場合も、共に強固に接着しており、破壊することなく両者を引き剥がすことはできなかった。一方、照射距離を３０ｍｍとした基板同士は、照射時間１０分の場合は接着が不十分であったが、照射時間４０分の場合は基板同士を強固に接着できた。
【００７８】
以上の結果から、到達光量が０．１Ｊ／ｃｍ2〜１０Ｊ／ｃｍ2の範囲内である照射距離５ｍｍの場合は、照射時間が短い場合でも樹脂同士を容易に接着できることがわかった。また、到達光量がこれよりも少なく、実質的には基板表面に接している空間にのみ真空紫外光が照射されている（実質的には基板表面に真空紫外光が照射されていない）とみなすことができる照射距離３０ｍｍの場合であっても、照射時間を長くすることにより、樹脂同士を接着できることがわかった。
【００７９】
ここで、真空紫外光を照射した基板表面の状態を確認するために、照射距離を５ｍｍまたは３０ｍｍとし、照射時間を０〜４０分で変化させた基板表面について、水滴接触角を自動接触角計（ＤＭ５００、協和界面科学社製）を用いて測定した。さらに、基板表面のＸＰＳ測定も行った。照射距離が５ｍｍの場合について、水滴接触角の結果を図８に、ＸＰＳ測定の結果を図９に示す。照射距離が３０ｍｍの場合について、水滴接触角の結果を図１０に、ＸＰＳ測定の結果を図１１に示す。この結果から、真空紫外光を照射する時間が長くなるにつれて（基板表面に到達する真空紫外光の光量が多くなるにつれて）接触角が大きく減少し、基板表面の親水性が増大したことがわかった。また、図９および図１１示す、ＸＰＳ測定の結果から算出した酸素原子と炭素原子の比から、真空紫外光を照射する時間が長くなるにつれて（基板表面に到達する真空紫外光の光量が多くなるにつれて）酸素原子が大きく増加することが確認された。
【００８０】
（実施例２）
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）３３０Ｒ、ガラス転移点１２３℃）からなる一対の樹脂基板（７０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。真空紫外光の照射は大気中で行い、ランプと基板表面との距離を５ｍｍ、照射強度を１０ｍＷ／ｃｍ2、照射時間を５分または１０分とした。真空紫外光の照射面は、各々の基板の一方の主面全体とした。なお、ランプと基板表面との距離を５ｍｍとしたときに、１秒当たりに基板表面に到達する真空紫外光の光量は３ｍＪ／ｃｍ2・ｓであるため、照射時間５分の場合の到達光量は０．９Ｊ／ｃｍ2であり、照射時間１０分の場合の到達光量は１．８Ｊ／ｃｍ2であった。
【００８１】
次に、真空紫外光照射後の各基板を、各々の照射面が互いに接した状態になるように対向させ、各々の照射面が互いに密着する方向に力（圧力）を加えながら、全体を昇温し、そのまま保持した。圧力、昇温の温度および保持時間を変化させて、接着状態を確認した結果を、表１および表２に示す。なお、表では、接着状態が良好な場合を○、不良の場合を×と示した。また、接着状態が良好とは、手で剥がそうとしても接着面では剥がれずに、剥がれるまで引張せん断力を加えると基板自体が破壊されてしまう状態のことをいい、接着状態が不良とは、手で剥がそうとした場合に接着面で容易に剥がれる状態のことをいう。
【００８２】
【表１】
0005576040.tif 000002
【００８３】
【表２】
0005576040.tif 000003
【００８４】
この結果から、到達光量が１Ｊ／ｃｍ2を超えている照射時間１０分の場合の方が、接着に要する温度や圧力の条件がより緩和されることがわかった。
【００８５】
（実施例３）
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）３３０Ｒ、ガラス転移点１２３℃）からなる一対の樹脂基板（７０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。紫外光の照射は大気中で行い、ランプと基板表面との距離を５ｍｍ、照射強度を１０ｍＷ／ｃｍ2、照射時間を５分とした。真空紫外光の照射面は、各々の基板の一方の主面全体とした。
【００８６】
次に、紫外光照射後の各基板を、各々の照射面が互いに接した状態になるように対向させ、各々の照射面が互いに密着する方向に圧力０．７ＭＰａで力を加えながら、全体を１００℃に昇温し、そのまま５分間保持した。
【００８７】
次に、全体を室温まで降温させた後に上記力を抜き、基板同士が接着しているかどうかを確認したところ、基板同士は強固に接着していた。
【００８８】
以上のような方法で得られた樹脂基板同士が接着された状態のサンプルを５つ用意して、５℃、常温（１８℃）、４０℃、６０℃および９０℃の水にそれぞれ浸漬し、水中で保持した。サンプルのサイズは、８ｍｍ×８ｍｍとした。その結果を、表３に示す。
【００８９】
【表３】
0005576040.tif 000004
【００９０】
５℃の水と常温の水に浸漬させたサンプルでは、樹脂基板の剥離が生じなかった。これに対し、４０℃、６０℃および９０℃の水に浸漬させたサンプルは、樹脂基板がその接着面で剥離し、２つの樹脂基板に解体することができた。
【００９１】
上記のサンプルに超音波等の物理的な衝撃を併用して加えることにより、２つの樹脂基板を速く解体することができた。
【００９２】
また、上記サンプルと同様のサンプルを７８℃の沸騰エタノール中に浸漬したところ、２０分で剥離することが確認された。
【００９３】
以上の結果から、本発明の接着方法を用いて樹脂部品同士（本実施例では樹脂基板）が接着されることによって形成された樹脂物品は、９０℃のお湯を用いて、樹脂部品を破壊することなく解体できることが確認された。
【００９４】
（実施例４）
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）３３０Ｒ、ガラス転移点１２３℃）からなる一対の樹脂基板（７０ｍｍ×２６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。紫外光の照射は大気中で行い、ランプと基板表面との距離を５ｍｍ、照射強度を１０ｍＷ／ｃｍ2、照射時間を５分とした。真空紫外光の照射面は、各々の基板の一方の主面全体とした。
【００９５】
次に、紫外光照射後の各基板を、各々の照射面が互いに接した状態になるように（接合面積が２６ｍｍ×２６ｍｍになるように）対向させ、各々の照射面が互いに密着する方向に圧力０．１５ＭＰａで力を加えながら、全体を１００℃に昇温し、そのまま５分間保持した。
【００９６】
次に、全体を室温まで降温させた後に上記力を抜き、基板同士が接着しているかどうかを確認したところ、基板同士は強固に接着していた。
【００９７】
以上のような方法で得られた樹脂基板同士が接着された状態のサンプルを、常温（２０℃）の水にそれぞれ浸漬して水中で保持したが、１時間浸漬しても剥離しなかった。
【００９８】
そこで、同様のサンプルを常温の水に浸漬し、且つ超音波加振を行った。超音波加振には、株式会社エスエヌディ製の超音波洗浄機（型名「ＵＳ−１０２」）を用い、高周波出力１００Ｗ、発振周波数３８ｋＨｚとした。その結果、樹脂基板が３６分で剥離した。
【００９９】
（実施例５）
実施例５では、本発明の樹脂の接着方法において、真空紫外光照射の雰囲気における湿度が樹脂の接着に及ぼす影響について検討した。
【０１００】
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）４８０Ｒ、ガラス転移点１３８℃）からなる樹脂基板（２６ｍｍ×７６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。ランプと基板表面との距離を５ｍｍとし、照射強度は１０ｍＷ／ｃｍ2とした。真空紫外光は、各々の基板の一方の主面全体に照射した。
【０１０１】
次に、紫外光照射後の各基板を、各々の照射面が互いに接した状態になるように対向させ、各々の照射面が互いに密着する方向に圧力０．５ＭＰａで力を加えながら、全体を８０℃に昇温し、そのまま５分間保持して、一対の樹脂基板を接着した。
【０１０２】
本実施例では、真空紫外光照射の雰囲気の湿度を、０．１％（乾燥空気のみ使用）、または、７０％とした。湿度０．１％、７０％それぞれについて、照射時間０、５、１０、２０、４０、６０分と変化させて、真空紫外光を照射した基板表面の状態を確認した。基板表面状態の確認は、実施例１の場合と同様に、水滴接触角とＸＰＳ測定とによって行った。水滴接触角の結果を図１２に、ＸＰＳ測定の結果を図１３に示す。図１２に示す結果によれば、湿度０．１％と湿度７０％とでは、真空紫外光照射６０分での最終的な水滴接触角に違いはなかったが、途中の段階（真空紫外光照射１０〜４０分）では湿度０．１％の方が湿度７０％よりも水滴接触角が大きかった。すなわち、湿度が低い方が、基板表面の親水化速度が速かった。また、図１３に示すＸＰＳ測定の結果から算出した酸素原子と炭素原子との比（Ｏ１ｓ／Ｃ１ｓ）から、真空紫外光照射０〜４０分では、湿度０．１％の方が湿度７０％よりも酸素原子が大きく増加することが確認された。この結果から、湿度が低い方が、短時間の真空紫外光照射で基板表面に酸素含有親水性官能基が生じていると考えられる。
【０１０３】
さらに、湿度０．１％、７０％それぞれについて、照射時間５、１０、２０、４０、６０分で接着された一対の樹脂基板の接着強度を評価した。接着された樹脂基板の耐屈曲強度を測定して、接着強度の評価に用いた。耐屈曲強度の測定方法は、７６ｍｍ×２６ｍｍ×厚さ１ｍｍの平板状のサンプルを十字状に接合し（接合面積２６×２６ｍｍ2）、その接合部の中心に対し上部から垂直方向に力をかけることによりサンプルを屈曲させて、その時の押し込み強度をロードセルにより測定し、接着強度を評価した。測定結果は、表４に示すとおりである。
【０１０４】
【表４】
0005576040.tif 000005
【０１０５】
この結果から、湿度０．１％の方が湿度７０％よりも、短時間の紫外光照射で樹脂同士を接着できることが確認された。
【０１０６】
（比較例１）
比較例１として、酸素分子が存在しない雰囲気で樹脂基板に真空紫外光を照射して、樹脂表面の状態を確認した例を示す。
【０１０７】
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）４８０Ｒ、ガラス転移点１３８℃）からなる樹脂基板（２６ｍｍ×７６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。ランプと基板表面との距離を５ｍｍとし、照射強度は１０ｍＷ／ｃｍ2とした。真空紫外光は、各々の基板の一方の主面全体に照射した。本比較例では、空気を窒素ガスで置換することによって、酸素分子が存在しない雰囲気で樹脂基板に真空紫外光を照射した。この時の湿度は、１±１％であった。
【０１０８】
本比較例では、照射時間を０、５、１０、２０、４０、６０分と変化させて、真空紫外光を照射した基板表面の状態を確認した。基板表面状態の確認には、水滴接触角、ＦＴ−ＩＲおよびＸＰＳ測定の結果を用いた。水滴接触角の測定結果を表５に示す。また、ＦＴ−ＩＲの結果を図１４に示す。また、ＸＰＳの測定結果を図１５、図１６に示し、さらにＸＰＳ測定の結果から算出した酸素原子と炭素原子との原子％を表６に示す。
【０１０９】
【表５】
0005576040.tif 000006
【０１１０】
【表６】
0005576040.tif 000007
【０１１１】
水滴接触角の結果から、６０分間真空紫外光を照射した場合でも水滴接触角は４６°であり、基板表面は十分に親水性化されていないことが確認された。また、ＦＴ−ＩＲの結果から、真空紫外光を照射しても、樹脂の表面でＯ−Ｈ基、Ｃ＝Ｏ基の量はそれほど増加していないことも確認された。なお、わずかに増加しているのは、雰囲気中にごくわずか存在している酸素や水蒸気の影響であると考えられる。図１５および図１６に示すＸＰＳの結果でも、同様に真空紫外光照射による酸素の増加と炭素の減少が確認されたが、雰囲気中に残存する酸素や水蒸気の影響であると考えられる。表６の結果からも、本比較例の炭素原子に対する酸素原子の比が実施例１の場合よりも小さく、基板表面の酸化が不十分であることがわかった。
【０１１２】
（比較例２）
比較例２として、酸素分子が存在しない雰囲気中で樹脂基板に真空紫外光を照射して、樹脂の接着を試みた例を示す。
【０１１３】
シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）４８０Ｒ、ガラス転移点１３８℃）からなる樹脂基板（２６ｍｍ×７６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により真空紫外光（波長１７２ｎｍ）を照射した。ランプと基板表面との距離を５ｍｍとし、照射時間は１０分、照射強度は１０ｍＷ／ｃｍ2とした。真空紫外光は、各々の基板の一方の主面全体に照射した。本比較例では、空気を窒素ガスで置換することによって、酸素分子が存在しない雰囲気で樹脂基板に真空紫外光を照射した。この時の湿度は、１±１％であった。
【０１１４】
次に、真空紫外光照射後の各基板を、各々の照射面が互いに接した状態になるように対向させ、各々の照射面が互いに密着する方向に力（圧力）を加えながら、全体を昇温し、そのまま保持した。圧力、昇温の温度および保持時間を変化させて、接着状態を確認した結果を、表７に示す。なお、表では、接着状態が良好な場合を○、不良の場合を×と示した。また、接着状態が良好とは、手で剥がそうとしても接着面では剥がれずに、剥がれるまで引張せん断力を加えると基板自体が破壊されてしまう状態のことをいい、接着状態が不良とは、手で剥がそうとした場合に接着面で容易に剥がれる状態のことをいう。
【０１１５】
【表７】
0005576040.tif 000008
【０１１６】
表７に示すように、温度を１００℃まで上昇させて、さらに圧力を０．８ＭＰａまで上昇させても、良好な接着を得ることができなかった。この結果から、樹脂を接着するためには、酸素が存在する雰囲気下で真空紫外光を照射する必要があることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明によれば、熱融着による接着よりも低い温度において、生産性よく樹脂と樹脂とを接着できる接着方法を提供できる。本発明の接着方法は、様々な樹脂物品の製造方法に応用でき、例えば、マイクロチップの製造方法に応用できる。さらに、本発明の接着方法によれば、一度接着した樹脂を容易に剥がすことができるので、樹脂のリサイクルなどにも有用である。例えば、本発明の接着方法を、血液検査チップのような医療用マイクロチップに適用した場合、当該マイクロチップを使用後に剥離分解してマイクロ流路部分を洗浄することが可能となる。これにより、使用後の医療用マイクロチップを、医療用廃棄物としてではなく、一般プラスチック廃棄物として処理することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１Ａ】本発明の接着方法の一例を模式的に示す工程図である。
【図１Ｂ】本発明の接着方法の一例を模式的に示す工程図である。
【図２】照射距離５ｍｍで波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、フーリエ変換赤外分光高度計を用いて測定した結果である。
【図３】照射距離３０ｍｍで波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、フーリエ変換赤外分光高度計を用いて測定した結果である。
【図４Ａ】照射距離５ｍｍで波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、Ｘ線誘起光電子分光測定した結果である。
【図４Ｂ】照射距離５ｍｍで波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、Ｘ線誘起光電子分光測定した結果である。
【図５Ａ】照射距離３０ｍｍで波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、Ｘ線誘起光電子分光測定した結果である。
【図５Ｂ】照射距離３０ｍｍで波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、Ｘ線誘起光電子分光測定した結果である。
【図６】本発明の接着方法の一例を示す模式図である。
【図７】本発明のマイクロチップの製造方法の一例を示す模式図である。
【図８】照射距離を５ｍｍとし、照射時間を０〜４０分で変化させた基板表面について測定した、水滴接触角の結果である。
【図９】照射距離を５ｍｍとし、照射時間を０〜４０分で変化させた基板表面についてのＸ線誘起光電子分光測定の結果から算出した酸素原子と炭素原子の比である。
【図１０】照射距離を３０ｍｍとし、照射時間を０〜４０分で変化させた基板表面について測定した、水滴接触角の結果である。
【図１１】照射距離を３０ｍｍとし、照射時間を０〜４０分で変化させた基板表面についてのＸ線誘起光電子分光測定の結果から算出した酸素原子と炭素原子の比である。
【図１２】湿度０．１％および７０％において、照射時間を０〜６０分で変化させた基板表面について測定した、水滴接触角の結果である。
【図１３】湿度０．１％および７０％において、照射時間を０〜６０分で変化させた基板表面についてのＸ線誘起光電子分光測定の結果から算出した酸素原子と炭素原子の比である。
【図１４】酸素分子が存在しない雰囲気で真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、フーリエ変換赤外分光高度計を用いて測定した結果である。
【図１５】酸素分子が存在しない雰囲気で真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、Ｘ線誘起光電子分光測定した結果である。
【図１６】酸素分子が存在しない雰囲気で真空紫外光を照射した樹脂の照射面の状態を、Ｘ線誘起光電子分光測定した結果である。
【符号の説明】
【０１１９】
１    第１の樹脂
２    第２の樹脂
３ａ、３ｂ    表面
４    真空紫外光
５    力
１０    空間
１１    第１の樹脂基板
１２    第２の樹脂基板
１３    流路
１４    表面
１５    表面
１６    マイクロチップ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１５】
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【図１６】
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