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JP7289718B2 - 流路デバイスの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスの製造方法に関する。
近年、生化学分析の分野等において、少量の試料を用いて精密な分析を行う目的等で微細な流路を備えるマイクロ流路チップのような、内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスの使用が広がっている。このような流路デバイスには、水を含む液状の試料が流されることが多い。このため、微細な流路にスムーズに試料を流すために、流路デバイスの流路の表面には高度な親水性が望まれる。
流路の表面が親水化された流路デバイスの製造方法としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、シクロオレフィンポリマー、及びポリエーテルエーテルケトン等の樹脂からなる流路デバイスのパーツに真空紫外線を照射し、パーツの表面を親水化及び活性化させた後に、真空紫外線を照射されたパーツ同士を圧着して流路デバイスを製造する方法が知られている。（特許文献１）
特許第４９９３２４３号公報
しかしながら、特許文献１に記載されるような真空紫外線を照射されたパーツを圧着する方法では、パーツ同士の圧着には問題が無くても、流路表面の親水性が経時的に低下しやすい問題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、２以上の部材を圧着させて内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスを製造方法であって、長期間にわたって流路の表面の親水性を維持できる流路デバイスを製造できる方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、流路デバイスを構成する２以上の部材の少なくとも１つにおいて、親水化剤を含む処理液を用いて親水化被膜を形成し、次いで、親水化被膜を備える部材において、親水化被膜の接合面（接合部分）に対してのみ、紫外線又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射した後に、２以上の部材を圧着させて流路デバイスを製造することにより上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は、内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスの製造方法であって、
流路デバイスを構成する部材として２以上の部材を準備し、部材の少なくとも１つにおいて、親水化剤を含む処理液を用いて、部材の他の部材と接合される側の表面を被覆する親水化被膜を形成する、被膜形成工程と、
親水化被膜を備える部材においては、親水化被膜の接合面に対してのみ、選択的に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射し、親水化被膜を備えない部材については、少なくとも接合面に対して、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する、照射工程と、
紫外線又は前記プラズマにより処理された２以上の前記部材が備える接合面が互いに対向するように、あらかじめ定められた位置に配置された２以上の前記部材に外力を加え、接合面同士を圧着させる、圧着工程と、
を含む、製造方法である。
本発明によれば、２以上の部材を圧着させて内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスを製造方法であって、長期間にわたって流路の表面の親水性を維持できる流路デバイスを製造できる方法を提供することができる。
本発明の好ましい一実施形態を模式的に示す図である。
≪流路デバイスの製造方法≫
内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスの製造方法は、
流路デバイスを構成する部材として２以上の部材を準備し、部材の少なくとも１つにおいて、親水化剤を含む処理液を用いて、部材の他の部材と接合される側の表面を被覆する親水化被膜を形成する、被膜形成工程と、
親水化被膜を備える部材においては、親水化被膜の接合面に対してのみ、選択的に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射し、親水化被膜を備えない部材については、少なくとも接合面に対して、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する、照射工程と、
紫外線又は前記プラズマにより処理された２以上の前記部材が備える接合面が互いに対向するように、あらかじめ定められた位置に配置された２以上の前記部材に外力を加え、接合面同士を圧着させる、圧着工程と、
を含む。
流路デバイスの形状は特に限定されない。流路デバイスの形状の例としては、板状や、円盤状や、円柱状や、三角柱状、四角柱状、及び六角柱状等の角柱状等が挙げられる。
流路デバイスが備える流路は、分岐の無い線状であってもよく、１以上の分岐点を有する分岐状であってもよい。流路デバイスは、１本の流路のみを備えていてもよく、２本以上の複数の流路を備えていてもよい。
流路の断面形状は特に限定されない。例えば、フォトリソグラフィー法や、インプリント法等による流路の形成が容易である点からは、流路の断面形状が正方形や長方形等の四角形であるのが好ましい。他方、流体をスムーズに流しやすいことや、流路に流される流体が固形分を含む場合に、固形分が流路内にたまりにくいこと等からは、流路の断面形状は円形又は略円形であるのが好ましい。
流路の断面積は、特に限定されず、流路デバイスの用途に応じて適宜設定される。流路の断面積は、流路デバイス内において一定であっても、一定でなくてもよい。
また、流路の断面の寸法も特に限定されない。流路の断面の寸法としては、フェレ系のうちの短径の長さとして、１ｍｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらにより好ましく、５０μｍ以下が特に好ましい。フェレ系のうちの短径の長さの下限は特に限定されず、例えば、１μｍ以上であってよく、５μｍ以上であってよく、１０μｍ以上であってよい。
フェレ径とは、流路の断面の外周に外接する長方形又は正方形のうち、面積が最小である長方形又は正方形の辺の長さである。断面形状が円である場合、円の直径の値となり、断面形状が正方形である場合、正方形の一辺の長さとなる。
例えば、幅１０μｍ、長さ５０μｍの長方形を、両端が重なるように、端部からの長さが２５μｍの位置で折り曲げた形状の線状の断面について考える。この場合、フェレ径は、概ね、２０μｍ（＝幅１０μｍ＋幅１０μｍ）と、２５μｍ（＝長さ５０μｍ÷２）とである。従って、フェレ径のうちの短径は、約２０μｍである。
よって、この場合には、フェレ径のうちの短径として２０μｍが採用される。
以下各工程について説明する。
＜被膜形成工程＞
被膜形成工程では、流路デバイスを構成する部材として２以上の部材を準備し、部材の少なくとも１つにおいて、親水化剤を含む処理液を用いて、部材の他の部材と接合される側の表面を被覆する親水化被膜を形成する。
上記の製造方法において、２以上の部材の接合される面の表面を、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマの照射によって活性させた後に、２以上の部材を圧着させることにより流路デバイスが製造される。
部材の材質は、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマの照射による活性化により圧着可能である材質であれば特に限定されない。部材材質は、無機材料であっても、樹脂に代表される有機材料であってもよい。
部材について、それぞれ他の部材と接合される側の表面の材質は、親水化被膜の密着のさせやすさや、紫外線又はプラズマの照射による活性化のされやすさから、シリコン、ガラス、シリコーン樹脂、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂からなる群より選択される１種以上が好ましい。
上記の製造方法において、通常、２以上の部材のうちの少なくとも２つが、流路を構成する面を備える。そして、流路を構成する面に対して親水化被膜の形成が行われる。
流路表面が親水化された流路デバイスを製造することが目的であるため、この場合、親水化被膜の、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射しない部分が、流路デバイスの流路表面となる。親水化被膜に対して紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマが照射された箇所では、親水化被膜の少なくとも一部、又は全部が除去されるためである。
また、流路デバイスを構成する２以上の部材の全てにおいて、親水化被膜が形成されるのが好ましい。流路デバイスを構成する２以上の部材の全てにおいて、親水化被膜が形成されることにより、流路の内面の全面が良好に親水化される。
被膜形成工程において、部材の材質によっては、親水化被膜を形成する前には、流路デバイスを構成する部材の親水化被膜が形成される面に対して、紫外線又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する処理か、酸化剤に接触させる処理を行ってもよい。このような処理を行った後に、親水化被膜を形成することにより、親水化被膜を部材の表面に強固に密着させることができる。
被膜形成工程の前に行われる上記処理において酸化剤を用いる場合、酸化剤としては、硫酸、硝酸、クロム酸、過マンガン酸、過硫酸、及び混酸からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
親水化剤は、有機化合物であっても、無機化合物であってもよい。親水化被膜が形成された面に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射した場合に、紫外線又はプラズマが照射された面の圧着が容易であることから、親水化剤は有機化合物であるのが好ましい。親水化被膜が有機化合物を主体とする場合、紫外線又はプラズマの照射によって、親水化被膜の除去と、紫外線又はプラズマの照射による部材の表面の活性とが、同時に良好に進行しやすいためである。
部材の表面に処理液を塗布する方法は特に限定されない。塗布方法の具体例としては、スピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、浸漬法等が挙げられる。部材が板状である場合、処理液を均一に塗布しやすいことから、塗布方法としてスピンコート法が好ましい。
親水化被膜を薄くする目的で、処理液を塗布して形成された塗布膜に対してリンスを行ってもよい。リンス液としては、所望の膜厚の被膜を形成できる限り特に限定されない。リンス液としては、水、有機溶剤、及び有機溶剤の水溶液を用いることがでる。リンス液としては水が好ましい。
塗布膜をリンスする方法としては、特に限定されない。典型的には、前述の塗布方法と同様の方法によって、リンス液を塗布膜に接触させることにより、塗布膜のリンスが行われる。
親水化被膜の膜厚は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。親水化被膜の膜厚としては、例えば、１００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以下がより好ましく、０．１ｎｍ以上が好ましい。親水化被膜の膜厚の下限としては、０．５ｎｍ以上がさらに好ましい。上記の膜厚の範囲の中でも、０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下が特に好ましく、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下が最も好ましい。
親水化被膜１２の膜厚が上記の範囲内であると、十分な親水化の効果を得やすく、且つ、親水化被膜１２が形成された面に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射した場合に、紫外線又はプラズマが照射された面の圧着が容易である。
親水化被膜１２の厚さは、処理液の固形分濃度、処理液を塗布する際の塗布膜の膜厚、リンス液の使用量、リンス液の種類、及びリンス液の温度等を調整することにより調整可能である。
親水化被膜の形成に用いられる処理液は、部材の表面を親水化させる被膜を形成できる限り特に限定されない。
親水化被膜の形成に用いられる処理液としては、親水性基を有する樹脂の溶液が好ましく用いられる。かかる処理液に含まれる溶媒としては、樹脂が溶解する限り特に限定されない。好ましい溶媒としては、後述する第１の処理液に含まれる（Ｂ）溶媒について説明する溶媒が挙げられる。
親水性機を有する樹脂を含む処理液中の樹脂の濃度は特に限定されない。処理液中の樹脂の濃度は、親水化被膜の膜厚や、処理液の塗布性を勘案して適宜決定される。
親水性基を有する樹脂としては、特に限定されない。親水性基を有する樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアルキレンイミン樹脂（例えば、ポリエチレンイミン樹脂）、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の中では、官能基の導入や、官能基を有する単位の含有比率の調整が容易である事から（メタ）アクリル樹脂が好ましい。
親水性基の具体例としては、ポリオキシアルキレン基（例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、オキシエチレン基とオキシプロピレン基がブロック又はランダム結合したポリオキシアルキレン基等）、アミノ基、カルボキシ基、水酸基、スルホン酸基等が挙げられる。また、これらの基を含む有機基も親水性基として好ましい。
さらに、アニオン部と、樹脂に結合するカチオン部とからなるカチオン性基も親水性基として好ましい。カチオン性基を構成するカチオン部としては、含窒素カチオン部、含イオウカチオン部、含ヨウ素カチオン部、及び含リンカチオン部等が挙げられる。アニオン部を構成するアニオンとしては特に限定されない。アニオンの価数は特に限定されず、１価アニオン又は２価アニオンが好ましく、１価アニオンがより好ましい。
アニオン部としての１価アニオンの好適な例としては、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、硝酸イオン、種々の有機カルボン酸又は有機スルホン酸に由来する有機酸イオン等が挙げられる。これらの中では、ハロゲン化物イオンが好ましく、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、フッ化物イオンがより好ましく、塩化物イオン、及び臭化物イオンがさらにより好ましく、塩化物イオンが特に好ましい。
カチオン性基の好ましい例としては、４級アンモニウム塩基を含む基、含窒素芳香族複素環基の塩を含む基、スルホニウム塩基を含む基、ヨードニウム塩基を含む基、ホスホニウム塩基を含む基等が挙げられる。
これらのカチオン性基の中では、樹脂への導入が容易であることや、親水化の効果が高いこと等から、４級アンモニウム塩基を含む基が好ましい。
また、親水化被膜に部材への密着性や剥離への耐久性を付与する目的で、樹脂は、グリシジル基等のエポキシ基含有基や、オキセタニル基含有基や、トリメトキシシリル基及びトリエトキシシリル基等の加水分解縮合性の反応性シリル基等を有していてもよい。
親水化被膜の形成に用いられる好ましい処理液の一例としては、特開２０１８－１５９０３９号公報に記載の処理液が挙げられる。
特開２０１８－１５９０３９号に記載の処理液は、樹脂と、溶媒とを含む。樹脂は、水酸基、シアノ基、及びカルボキシ基からなる群より選択される１以上の基である官能基Ｉと、前記官能基Ｉ以外の親水性基である官能基ＩＩとを有し、ただし、官能基ＩＩが水酸基、シアノ基、及びカルボキシ基から選択される１以上の基を含む場合、樹脂は官能基Ｉを有していなくてもよい。特開２０１８－１５９０３９号公報に記載の処理液において、樹脂の重量平均分子量は、１００，０００以上である。
特開２０１８－０９５７５６号公報に記載の処理液も、親水化被膜の形成に好適に使用できる。
特開２０１８－０９５７５６号公報に記載の処理液は、樹脂と、イオン性化合物と、含水溶媒とを含む。樹脂は、アニオン性基及び／又はカチオン性基を有する水溶性の樹脂である。イオン性化合物は、水溶性の非重合体化合物である。
特開２０１８－０９４５１６号公報に記載の第１液と第２液とからなる２液型の処理液も、親水化被膜の形成に好適に使用できる。
特開２０１８－０９４５１６号公報に記載の処理液について、第１液は、樹脂と含水溶媒とを含む。第１液に含まれる樹脂は、アニオン性基及び／又はカチオン性基を有する水溶性の樹脂である。
第２液は、イオン性化合物と、含水溶媒とを含む。第２液に含まれるイオン性化合物は、水溶性の非重合体化合物である。
特開２０１８－０９４５１６号公報に記載の第１液と第２液とからなる２液型の処理液を用いて、親水化被膜を形成する場合、第１液の塗布を行った後に、第１液を塗布した個所に第２液を接触させる。
特開２０１７－０６１６８２号公報に記載の処理液も、親水化被膜の形成に好適に使用できる。
特開２０１７－０６１６８２号公報に記載の処理液は、樹脂と、強酸と、溶媒とを含む。樹脂は、水酸基、シアノ基、及びカルボキシ基からなる群より選択される１以上の基である官能基Ｉと、官能基Ｉ以外の親水性基である官能基ＩＩとを有する。ただし、官能基ＩＩが、水酸基、シアノ基、及びカルボキシ基からなる群より選択される１以上の基を含む場合、樹脂は、前述の官能基Ｉを有していなくてもよい。特開２０１７－０６１６８２号公報に記載の処理液に含まれる強酸のｐＫａは１以下である。
特に好ましい処理液の具体例としては、（Ａ）樹脂と、（Ｂ）溶媒とを含み、
（Ａ）樹脂の全構造単位における、アニオン性基を有する構造単位の比率が５モル％以下であり、
（Ａ）樹脂が、水酸基、及び／又はシアノ基である官能基Ｉと、官能基Ｉ以外の親水性基である官能基ＩＩとを有し、ただし、官能基ＩＩが水酸基、及び／又はシアノ基を含む場合、（Ａ）樹脂は官能基Ｉを有していなくてもよい、処理液が挙げられる。
この処理液について、「第１の処理液」として説明する。
第１の処理液は、種々の基材の表面処理に用いることが可能である。第１の処理液は、特に、ポリオルガノシロキサンを表面の少なくとも一部に含む部材上での親水化被膜の形成に好ましく用いられる。上記の所定の要件を満たす第１の処理液を用いる場合、ポリオルガノシロキサンを表面の少なくとも一部に含む基材を、長期間にわたって高度に親水化することが容易である。
ポリオルガノシロキサンとしては特に限定されない。ポリオルガノシロキサンの具体例としては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルエチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルプロピルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、及びポリメチルブチルシロキサン等が挙げられる。
これらの中では、入手が容易であること等からポリジメチルシロキサンが好ましい。
以下、第１の処理液に含まれる成分について説明する。
（（Ａ）樹脂）
（Ａ）樹脂は、水酸基、及び／又はシアノ基である官能基Ｉを有する。また、（Ａ）樹脂は、官能基Ｉ以外の親水性基である官能基ＩＩを有する。親水性基を有する（Ａ）樹脂を含む処理液を用いることにより親水化処理できる。
親水性基は、従来から、当業者に親水性基であると認識されている官能基であれば特に限定されず、その中から適宜選択できる。
（Ａ）樹脂の種類は、（Ａ）樹脂が、所定の官能基を有し、且つ（Ｂ）溶媒に可溶である限り特に限定されない。（Ａ）樹脂の例としては、（メタ）アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の中では、官能基の導入や、官能基を有する単位の含有比率の調整が容易である事から（メタ）アクリル樹脂が好ましい。
親水性基の具体例としては、ポリオキシアルキレン基（例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、オキシエチレン基とオキシプロピレン基がブロック又はランダム結合したポリオキシアルキレン基等）、アミノ基、カルボキシ基、水酸基、スルホン酸基等があげられる。また、これらの基を含む有機基も親水性基として好ましい。
さらに、アニオン部と、（Ａ）樹脂に結合するカチオン部とからなるカチオン性基も親水性基として好ましい。カチオン性基を構成するカチオン部としては、含窒素カチオン部、含イオウカチオン部、含ヨウ素カチオン部、及び含リンカチオン部等が挙げられる。
アニオン部を構成するアニオンとしては特に限定されない。アニオンの価数は特に限定されず、１価アニオン又は２価アニオンが好ましく、１価アニオンがより好ましい。
アニオン部としての１価アニオンの好適な例としては、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、硝酸イオン、種々の有機カルボン酸又は有機スルホン酸に由来する有機酸イオン等が挙げられる。これらの中では、ハロゲン化物イオンが好ましく、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、フッ化物イオンがより好ましく、塩化物イオン、及び臭化物イオンがさらにより好ましく、塩化物イオンが特に好ましい。
カチオン性基の好ましい例としては、４級アンモニウム塩基を含む基、含窒素芳香族複素環基の塩を含む基、スルホニウム塩基を含む基、ヨードニウム塩基を含む基、ホスホニウム塩基を含む基等が挙げられる。
これらのカチオン性基の中では、（Ａ）樹脂への導入が容易であることや、親水化の効果が高いこと等から、４級アンモニウム塩基を含む基が好ましい。
カチオン性基としての４級アンモニウム塩基としては、下記式（Ａ－Ｉ）：
－Ｒ４ａ－Ｎ＋Ｒ１ａＲ２ａＲ３ａ・Ｘ－・・・（Ａ－Ｉ）
（式（Ａ－Ｉ）中、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、及びＲ３ａは、それぞれ独立にＮ＋に結合する炭素原子数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、及びＲ３ａのうちの２つは互いに結合して環を形成してもよく、Ｒ４ａは炭素原子数１以上４以下のアルキレン基であり、Ｘ－は１価のアニオンである。）
で表される基が好ましい。
Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、及びＲ３ａとしての炭素原子数１以上４以下のアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、直鎖状であるのが好ましい。Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、及びＲ３ａの好適な具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、及びｎ－ブチル基が挙げられる。
Ｒ４ａとしての炭素原子数１以上４以下のアルキレン基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、直鎖状であるのが好ましい。Ｒ４ａの好適な具体例としては、メチレン基、エタン－１，２－ジイル基、プロパン－１，３－ジイル基、及びブタン－１，４－ジイル基が挙げられる。
Ｘ－の好適な例は、前述のアニオン部を構成するアニオンの好適な例と同様である。
なお、（Ａ）樹脂が、親水性基として、カルボキシ基、スルホン酸基等のアニオン性基を有する場合、（Ａ）樹脂の全構造単位における、アニオン性基を有する構造単位の比率が５モル％以下である。
（Ａ）樹脂が、官能基ＩＩとして、水酸基、及び／又はシアノ基を含む親水性基を有する場合、当該親水性基に含まれる水酸基、及び／又はシアノ基は、官能基Ｉとしての役割も果たす。
このため、（Ａ）樹脂が、官能基ＩＩとして、水酸基、及び／又はシアノ基を含む親水性基を有する場合、（Ａ）樹脂は、官能基Ｉを有していなくてもよい。
なお、水酸基を含む親水性基には、水酸基そのものが含まれる。
処理液の親水化効果が優れる点で、親水性基としては、下記式（Ａ１）：
－ＮＨ－Ｒ１・・・（Ａ１）
（式（Ａ１）中、Ｒ１は、アミノ基、スルホン酸基、及び水酸基からなる群より選択される１以上の基で置換された炭素原子数１以上４以下のアルキル基、前述の式（Ａ－Ｉ）で表される４級アンモニウム塩基、又は水素原子である。）
で表される基が好ましい。
式（Ａ１）で表される親水性基の具体例としては、アミノ基と、下記式で表されるＲ１を有する基と、が挙げられる。
Figure 0007289718000001
Figure 0007289718000002
Figure 0007289718000003
上記の式（Ａ１）で表される親水性基の具体例のうち、より好ましい基としては、下記式で表されるＲ１を有する基が挙げられる。
Figure 0007289718000004
上記の式（Ａ１）で表される親水性基の具体例のうち、特に好ましい基としては、下記式で表されるＲ１を有する基が挙げられる。
Figure 0007289718000005
（Ａ）樹脂としては、種々の官能基を導入しやすく、官能基量の調整が容易である事から、不飽和結合を有する単量体の重合体であるのが好ましい。かかる重合体は、ホモポリマーであっても、コポリマーであってもよい。
この場合、（Ａ）樹脂が有する官能基Ｉは、下式（Ａ２）：
ＣＨ２＝ＣＲ２－（Ｒ３）ａ－ＣＯ－Ｒ４・・・（Ａ２）
（式（Ａ２）中、Ｒ２は水素原子又はメチル基であり、Ｒ３は２価の炭化水素基であり、ａは０又は１であり、Ｒ４は、－ＯＨ、－Ｏ－Ｒ５、又は－ＮＨ－Ｒ５であり、Ｒ５は、水酸基、及び／又はシアノ基で置換された炭化水素基である。）
で表される単量体に由来する基であるのが好ましい。
上記式（Ａ２）中、Ｒ３は２価の炭化水素基である。２価の炭化水素基の炭素原子数は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。（Ａ）樹脂の入手や調製が容易である事から、Ｒ３としての２価の炭化水素基の炭素原子数は、１以上２０以下が好ましく、１以上１２以下がより好ましく、１以上１０以下が特に好ましく、１以上６以下が最も好ましい。
Ｒ３としての２価の炭化水素基は、脂肪族基でも、芳香族基でも、脂肪族部分と芳香族部分とを含む炭化水素基であってもよい。２価の炭化水素基が、脂肪族基である場合、当該脂肪族基は、飽和脂肪族基でも不飽和脂肪族基でもよい。また、当該脂肪族基の構造は、直鎖状でも、分岐鎖状でも、環状でも、これらの構造の組み合わせであってもよい。
Ｒ３の好適な具体例としては、メチレン基、エタン－１，２－ジイル基、エタン－１，１－ジイル基、プロパン－１，３－ジイル基、プロパン－１，１－ジイル基、プロパン－２，２－ジイル基、ｎ－ブタン－１，４－ジイル基、ｎ－ペンタン－１，５－ジイル基、ｎ－ヘキサン－１，６－ジイル基、ｎ－ヘプタン－１，７－ジイル基、ｎ－オクタン－１，８－ジイル基、ｎ－ノナン－１，９－ジイル基、ｎ－デカン－１，１０－ジイル基、ｏ－フェニレン基、ｍ－フェニレン基、ｐ－フェニレン基、ナフタレン－２，６－ジイル基、ナフタレン－２，７－ジイル基、ナフタレン－１，４－ジイル基、ビフェニル－４，４’－ジイル基等が挙げられる。
Ｒ４は、－ＯＨ、－Ｏ－Ｒ５、又は－ＮＨ－Ｒ５であり、Ｒ５は、水酸基、及び／又はシアノ基で置換された炭化水素基である。
Ｒ５の基の主骨格を構成する炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の脂肪族基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
直鎖状、分岐鎖状、又は環状の脂肪族基の炭素原子数は１以上２０以下が好ましく、１以上１２以下がより好ましい。
直鎖状、又は分岐鎖状の脂肪族基の好適な例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基等が挙げられる。
環状の脂肪族基の好適な例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、及びシクロオクチル基等のシクロアルキル基や、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、及びテトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから１個の水素原子を除いた基や、これらのポリシクロアルカンのＣ１－Ｃ４アルキル置換体から１個の水素原子を除いた基が挙げられる。
芳香族炭化水素基の好適な例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントレニル基、及びビフェニリル基等が挙げられる。芳香族炭化水素基は、メチル基、エチル基等のＣ１－Ｃ４アルキル基で置換されていてもよい。
式（Ａ２）で表される単量体に由来する単位の特に好ましい具体例としては、下記ａ２－１～ａ２－８の単位が挙げられる。下記ａ２－１～ａ２－８の単位の中では、ａ２－１～ａ２－３の単位がより好ましい。
Figure 0007289718000006
また、（Ａ）樹脂における、親水性基である官能基ＩＩは下式（Ａ３）：
ＣＨ２＝ＣＲ２－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ１・・・（Ａ３）
（式（Ａ３）中、Ｒ１は、アミノ基、スルホン酸基、及び水酸基からなる群より選択される１以上の基で置換された炭素原子数１以上４以下のアルキル基、前述の式（Ａ－Ｉ）で表される４級アンモニウム塩基、又は水素原子であり、Ｒ２は水素原子又はメチル基である。）
で表される単量体に由来するのが好ましい。
式（Ａ３）中、Ｒ１については、前述した通りである。Ｒ１としては、前述の式（Ａ－Ｉ）で表される４級アンモニウム塩基が好ましい。
つまり、（Ａ）樹脂が、上記の式（Ａ３）で表される単量体に由来する単位として、下記式（Ａ４）：
ＣＨ２＝ＣＲ２－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ４ａ－Ｎ＋Ｒ１ａＲ２ａＲ３ａ・Ｘ－・・・（Ａ４）
（式（Ａ５）中、Ｒ２は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａ、Ｒ４ａ、及びＸ－は前述の式（Ａ－Ｉ）と同様である。）
で表される単量体に由来する構造単位を有するのが好ましい。
式（Ａ３）で表される単量体に由来する、親水性基を有する単位の特に好ましい具体例としては、下記ａ３－１～ａ３－５の単位が挙げられる。
Figure 0007289718000007
（Ａ）樹脂が不飽和結合を有する単量体の重合体である場合、かかる重合体は、本発明の目的を阻害しない範囲で、前述の式（Ａ２）で表される単量体に由来する単位、及び式（Ａ３）で表される単量体に由来する単位以外のその他の構成単位を含んでいてもよい。
その他の構成単位としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸－ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸－ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸－ｔｅｒｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸－ｎ－ペンチル、（メタ）アクリル酸イソペンチル、（メタ）アクリル酸フェニル、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－ペンチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソペンチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ－ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ－ｎ－ペンチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、α－メチルスチレン、β－メチルスチレン、ｏ－メチルスチレン、ｍ－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、及びクロルスチレン等の単量体に由来する構成単位が挙げられる。
（Ａ）樹脂が不飽和結合を有する単量体の重合体である場合、かかる重合体に含まれる全構成単位中の式（Ａ２）で表される単量体に由来する構成単位の比率は、０．１モル％以上５０モル％以下が好ましく、１モル％以上２０モル％以下がより好ましく、１モル％以上１５モル％以下が特に好ましい。
（Ａ）樹脂が不飽和結合を有する単量体の重合体である場合、かかる重合体に含まれる全構成単位中の（Ａ３）で表される単量体に由来する構成単位のモル比率は、５０モル％以上９９．９モル％以下が好ましく、６０モル％以上９９モル％以下がより好ましく、７０モル％以上９９モル％以下が特に好ましい。
ただし、式（Ａ３）で表される単量体に由来する構成単位が水酸基、及び／又はシアノ基を含む場合、重合体に含まれる全構成単位中の式（Ａ３）で表される単量体に由来する構成単位の比率は１００％であってもよい。
（Ａ）樹脂の重量平均分子量は、１００，０００以上であるのが好ましい。かかる分子量を有する（Ａ）樹脂を用いる場合、処理液による処理時に、官能基Ｉと非処理体表面との反応又は相互作用に起因して、（Ａ）樹脂が第１部材１０及び／又は第２部材１１に結合ないし付着しやすい。
（Ａ）樹脂の重量平均分子量は、表面処理効果が良好である点から、２００，０００以上が好ましく、３００，０００以上がより好ましい。（Ａ）樹脂が、後述する（Ｂ）溶媒に可溶である限りにおいて、（Ａ）樹脂の重量平均分子量は１，０００，０００以上であってもよい。
（Ａ）樹脂の重量平均分子量の上限は、（Ａ）樹脂が（Ｂ）溶媒に可溶である限りにおいて特に限定されない。（Ａ）樹脂の重量平均分子量は、例えば、２５０万以下であってよく、４００万以下であってよい。
処理液に含まれる（Ａ）樹脂の量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、処理液の塗布性等を勘案して適宜定められる。典型的には、処理液中の（Ａ）樹脂の量は、処理液中の（Ａ）樹脂の量と、後述する（Ｂ）溶媒の量との関係は、以下の関係である量が好ましい。
処理液中の（Ａ）樹脂の質量を１００質量部とする場合に、後述する（Ｂ）溶媒の量が１００質量部以上１００００質量部以下であるのが好ましく、５００質量部以上８０００質量部以下であるのがより好ましく、１０００質量部以上６０００質量部以下であるのが特に好ましい。
（（Ｂ）溶媒）
（Ｂ）溶媒は、（Ａ）樹脂が可溶である溶媒であれば特に限定されない。処理液中に、（Ａ）樹脂が、所定量溶解していれば、処理液は、溶解していない状態の（Ａ）樹脂と、（Ｂ）溶媒とを含んでいてもよい。（Ａ）樹脂は、処理液に完全に溶解しているのが好ましい。
処理液が、不溶物を含む場合、親水化被膜１２の形成時に、第１部材１０及び／又は第２部材１１の表面に不溶物が付着する場合がある。この場合、第１部材１０及び／又は第２部材１１の表面を、後述するような方法でリンスすることにより、第１部材１０及び／又は第２部材１１の表面に付着する不溶物を除去することができる。
（Ｂ）溶媒は、水であっても、有機溶媒であっても、有機溶媒の水溶液であってもよい。
（Ｂ）溶媒として使用される有機溶媒の具体例としては、
ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；
ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ビス（２－ヒドロキシエチル）スルホン、テトラメチレンスルホン等のスルホン類；
Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアセトアミド等のアミド類；
Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、Ｎ－プロピル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシメチル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシエチル－２－ピロリドン等のラクタム類；
１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、１，３－ジエチル－２－イミダゾリジノン、１，３－ジイソプロピル－２－イミダゾリジノン等のイミダゾリジノン類；
ジメチルグリコール、ジメチルジグリコール、ジメチルトリグリコール、メチルエチルジグリコール、ジエチルグリコール、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル等のジアルキルグリコールエーテル類；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類；
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２－ヘプタノン、３－ヘプタノン等のケトン類；
２－ヒドロキシプロピオン酸メチル、２－ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２－ヒドロキシ－３－メチルブタン酸メチル、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸－ｎ－プロピル、酢酸－ｉ－プロピル、酢酸－ｎ－ブチル、酢酸－ｉ－ブチル、ぎ酸－ｎ－ペンチル、酢酸－ｉ－ペンチル、プロピオン酸－ｎ－ブチル、酪酸エチル、酪酸－ｎ－プロピル、酪酸－ｉ－プロピル、酪酸－ｎ－ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸－ｎ－プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２－オキソブタン酸エチル等の他のエステル類；
β－プロピロラクトン、γ－ブチロラクトン、δ－ペンチロラクトン等のラクトン類；
ｎ－ヘキサン、ｎ－ヘプタン、ｎ－オクタン、ｎ－ノナン、メチルオクタン、ｎ－デカン、ｎ－ウンデカン、ｎ－ドデカン、２，２，４，６，６－ペンタメチルヘプタン、２，２，４，４，６，８，８－ヘプタメチルノナン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の直鎖状、分岐鎖状、又は環状の脂肪族炭化水素類；
ベンゼン、トルエン、キシレン、１，３，５－トリメチルベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素類；
ｐ－メンタン、ジフェニルメンタン、リモネン、テルピネン、ボルナン、ノルボルナン、ピナン等のテルペン類；等が挙げられる。
（Ｂ）溶媒が、水と有機溶媒との混合溶媒である場合、（Ｂ）溶媒中の有機溶媒の含有量は１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましい。
（その他の成分）
処理液は、本発明の目的を阻害しない範囲で、上記した（Ａ）樹脂、及び（Ｂ）溶媒以外に、種々の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、ｐＨ調整剤、着色剤、界面活性剤、消泡剤、粘度調整剤等が挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、特に限定されず、種々の酸、又は塩基を使用することができる。親水化の効果が良好であることから、処理液のｐＨは、５以上１４以下に調整されるのが好ましく、５以上１２以下に調整されるのがより好ましく、５以上１０以下に調整されるのが特に好ましい。
（処理液の調製方法）
処理液を調製する方法は特に限定されない。処理液は、典型的には、それぞれ所定量の（Ａ）樹脂と、（Ｂ）溶媒と、必要に応じてその他の成分を、均一に混合することにより調製される。
〔第２の処理液〕
第１の処理液以外の特に好ましい処理液の具体例としては、以下に説明する「第２の処理液」が挙げられる。
第２の処理液は、（Ａ）樹脂と、（Ｂ）溶媒とを含み、
（Ａ）樹脂の全構造単位における、アニオン性基を有する構造単位の比率が５モル％以下であり、
（Ａ）樹脂が、水酸基、及び／又はシアノ基である官能基Ｉと、親水性基である官能基ＩＩとを有し、ただし、官能基ＩＩが水酸基、及び／又はシアノ基を含む場合、（Ａ）樹脂は前記官能基Ｉを有していなくてもよく、
（Ａ）樹脂が、アニオン部と、（Ａ）樹脂に結合するカチオン部とからなるカチオン性基を有する。
第２の処理液のｐＨは、５以上１４以下である。
第２の処理液について、ｐＨが５以上１４以下であることが必須である点を除き、第１の処理液と同様である。ｐＨの調整方法についても、第１の処理液について説明した通りである。
第２の処理液は、種々の材質の親水化に好適に用いられるが、第１の処理液と同様、ポリオルガノシロキサンを表面の少なくとも一部に含む部材の親水化に特に好ましく用いられる。
以上説明した処理液を用いて、部材の表面に親水化被膜が形成される。
＜照射工程＞
上記の通り、照射工程では、親水化被膜を備える部材において、親水化被膜の接合面に対してのみ、選択的に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射される。また、親水化被膜を備えない部材については、少なくとも接合面に対して、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマが照射される。
紫外線照射を行う場合、紫外線の波長と、露光量とは、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。親水化被膜の除去と、紫外線又はプラズマの照射による部材の表面の活性とを、同時に良好に進行させやすい点から、紫外線の波長は２５４ｎｍ以下が好ましく、１７２ｎｍ以下がより好ましい。同じ観点から、露光量としては、４００ｍＪ／ｃｍ２以上５０００ｍＪ／ｃｍ２以下が好ましく、５００ｍＪ／ｃｍ２以上２０００ｍＪ／ｃｍ２以下がより好ましい。
プラズマ照射を行う場合、酸素含有気体としては、酸素ガス、空気、及びオゾンが挙げられる。また、酸素ガス、空気、又はオゾンを、窒素、ヘリウム、及びアルゴン等の不活性気体と混合した気体も酸素含有気体として用いることができる。
以上のように、親水化被膜が形成された面のうちの圧着される領域である接合面に対して、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射することによって、親水化被膜が除去されつつ、接合面の表面が圧着可能であるように活性化される。
＜圧着工程＞
圧着工程では、紫外線又はプラズマにより処理された２以上の部材が備える接合面が互いに対向するように、あらかじめ定められた位置に配置された２以上の部材に外力を加え、接合面同士を圧着させる。
圧着時に２以上の部材に加えられる荷重は、部材が破壊されず、且つ２以上の部材が良好に圧着される限り特に限定されない。荷重の範囲は、例えば０．０５ｋｇｆ以上５ｋｇｆ以下が好ましく、０．１ｋｇｆ以上３ｋｇｆ以下がより好ましく、０．２ｋｇｆ以上２ｋｇｆ以下がさらに好ましい。
荷重を印加する時間は、特に限定されず、例えば、５秒以上が好ましく、１０秒以上がより好ましく、３０秒以上が特に好ましい。荷重を印加する時間の上限は特に限定されず、流路デバイスの生産性を考慮のうえ適宜決定される。荷重を印加する時間は、例えば、６０時間以下でもよく、１０時間以下でもよく、１時間以下でもよく、１０分以下でもよい。
荷重の印加後には、圧着をより確実にするために、必要に応じて圧着により形成された流路デバイスを静置するのも好ましい。
静置時間は特に限定されず、１０分以上が好ましく、２０分以上がより好ましく、３０分以上がさらに好ましい。静置時間の上限は特に限定されず、流路デバイスの生産性を考慮のうえ適宜決定される。静置時間は、例えば、１００時間以下でもよく、５０時間以下でもよく、１０時間以下でもよく、５時間以下でもよく、１時間以下でもよい。
以上説明した、被膜形成工程、照射工程、及び圧着工程を経る方法によれば、長期間にわたって流路の表面の親水性を維持できる流路デバイスを、容易に製造することができる。
以上説明した方法としては、
２以上の部材として、第１の部材と、第２の部材との２つの部材を用いる方法であって、
第１の部材が、流路に相当する溝を備える板状の部材であり、
第２の部材が、第１部材と接合される側の面として、流路表面と接合面とからなる段差のない面を有する板状の部材であり、
第２の部材における流路表面が、第１の部材が備える溝の開口を封鎖して流路を形成する、方法が好ましい。
かかる方法であれば、第２の部材の、第１の部材と接合される側の面が段差の内面であるため、第１の部材と第２の部材とを圧着する際に、２つの部材の精密な位置決めを行うことなく、所望する形状の流路デバイスを容易に製造することができる。
以下、上記製造方法の代表的な例について、図１（図１（ａ１）、図１（ａ２）、図１（ｂ１）、図１（ｂ２）、図１（ｃ１）、図１（ｃ２）、及び図１（ｄ））を参照しつつ説明する。なお、流路デバイスを構成する部材の数や形状、流路デバイスの形状等について図１に示される態様には何ら限定されない。
（被膜形成工程）
被膜形成工程では、まず、流路デバイス１を構成する部材として、２以上の部材を準備する。２以上の部材の形状及びサイズは、全ての部材を組み合わせて流路デバイスを製造可能であれば特に限定されない。
図１では、流路に相当する凹部が形成されている第１部材１０と、平板状の第２部材１１とからなる２つの部材を用いて流路デバイス１を製造する方法について説明する。図１（ａ１）に第１部材１０を示し、図１（ａ２）に第２部材１１を示す。
第１部材１０及び第２部材１１の材質については、前述した通りである。
被膜形成工程では、第１部材１０及び第２部材１１の少なくとも１つにおいて、親水化剤を含む処理液を用いて、部材の他の部材と接合される側の表面を被覆する親水化被膜１２を形成する。
図１（ｂ１）、及び図１（ｂ２）では、第１部材１０の接合される側の表面と、第２部材１１の接合される側の表面との双方に親水化被膜１２が形成されている。
親水化被膜１２は、接合される表面以外の表面に形成されてもよい。しかし、親水化被膜１２を形成するプロセスが煩雑になるため、親水化被膜１２は、部材の接合される側の表面においてのみ形成されるのが好ましい。
親水化被膜１２の厚さは、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。親水化被膜１２の好ましい厚さの範囲は前述の通りである。
（照射工程）
照射工程では、図１（ｃ１）、及び図１（ｃ２）に示されるように、親水化被膜１２を備える部材（第１部材１０及び／又は第２部材１１）において、親水化被膜１２の接合面に対してのみ、選択的に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する。
図１中では、第１部材１０及び第２部材１１の双方が親水化被膜１２を備えるが、親水化被膜１２を備えない部材については、少なくとも接合面に対して、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する。
紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する条件は前述の通りである。
（圧着工程）
圧着工程では、紫外線又はプラズマにより処理された第１部材１０、及び第２部材１１について、図１（ｄ）に示されるように、それぞれの接合面が互いに対向するように、両者をあらかじめ定められた位置に配置する。そして所定の位置に配置された第１部材１０、及び第２部材１１に外力を加え、接合面同士を圧着させる。
圧着に関する条件は前述の通りである。
以上説明した方法によれば、長期間にわたって流路の表面の親水性を維持できる流路デバイスを、容易に製造することができる。
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。本発明の範囲は、これらの実施例に限定されない。
〔実施例１〕
実施例１では、２枚の平坦なポリジメチルシロキサンシートを前述の方法によって圧着することによって、親水化被膜による親水化の効果と、容易且つ強固な圧着の効果とについて模擬的に確認した。
シリコンウエハ上に、Ｓｙｌｇａｒｄ１８４（信越化学工業株式会社製）を塗布した後、塗布膜を１５０℃で３０分間加熱して、ポリジメチルシロキサンシートを２枚作製した。
得られたポリジメチルシロキサンシートの一方の面に、真空紫外線照射装置（ＥＸ－４００、浜松ホトニクス社製）により、波長１７２ｎｍの紫外線を、３６４ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射して、親水化被膜形成のための前処理を行った。
次いで、下記のＲｅｓｉｎ １の濃度１質量％の水溶液を処理液として用いて、親水化被膜を形成した。下記式中、括弧の右下に記載のｎ、ｍ、及びｌは、樹脂中の全構造単位における各構造単位のモル％を表す。ｎは７０モル％以上９０モル％以下であり、ｍは５モル％以上２０モル％以下であり、ｌは５モル％以上１０モル％以下である。
Figure 0007289718000008
より具体的には、上記の処理液をポリジメチルシロキサンシートの、紫外線照射処理された面にスポイトで滴下して塗り広げた後、８０℃５分の条件で塗布膜を乾燥させ、次いで、塗布膜の表面を流水でリンスして、親水化被膜を形成した。形成された親水化被膜のエリプソメトリーにより測定した膜厚は２ｎｍであった。
親水化被膜形成から、１時間後、３時間後、１２時間後、及び１週間後の、親水化被膜を備える面の水の接触角を測定し、親水化効果の経時変化を評価した。
水の接触角の測定は、Ｄｒｏｐｍａｓｔｅｒ７００（協和界面科学株式会社製）を用い表面処理された基板の表面に純水液滴（２．０μＬ）を滴下して、滴下１０秒後における接触角として測定した。
上記の評価の結果、ポリジメチルシロキサンシート上の親水化被膜を備える面の水の接触角は、１時間後、３時間後、及び１２時間後の測定では、いずれの測定時間においても１０°未満で安定していた。また、１週間後の測定でも、水の接触角は２０℃以下の低い値であった。
なお、親水化被膜を備えないポリジメチルシロキサンシートの表面の水の接触角は１１０°である。
上記の親水化被膜を一方の面に備える２枚のポリジメチルシロキサンシートの親水化被膜が形成された面のうち、他方のシートと接合させる領域に対してのみ、真空紫外線照射装置（ＥＸ－４００、浜松ホトニクス社製）により、波長１７１ｎｍの紫外線を、７２８ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射して、表面の活性化を行った。
紫外線照射により活性化された面が対向するように、２枚のポリジメチルシロキサンシートを配した後、荷重１ｋｇｆを１分間かけて、２枚のポリジメチルシロキサンシートを圧着した。圧着された２枚のポリジメチルシロキサンシートを、４８時間室温で静置した後、２枚のシートの圧着状態を確認したが、強固に圧着されており剥離されなかった。
〔実施例２〕
親水化被膜形成のための前処理として、真空紫外線照射装置による紫外線の照射に変えて、酸素プラズマ装置（ＴＣＡ－３８２２、東京応化工業株式会社製）を用いて、酸素１００％、ＲＦ Ｐｏｗｅｒ：５０Ｗ、１０秒の条件での酸素プラズマの照射を行うことの他は、実施例１と同様に、親水化被膜の形成、親水化被膜が形成された面への紫外線照射、及び２枚のポリジメチルシロキサンシートの圧着を行った。圧着された２枚のポリジメチルシロキサンシートを、６時間室温で静置した後、２枚のシートの圧着状態を確認したが、強固に圧着されており剥離されなかった。
〔実施例３〕
親水化被膜が形成された面への表面活性化のための紫外線照射時の露光量を、７２８ｍＪ／ｃｍ２から１０９２ｍＪ／ｃｍ２に変えることの他は、実施例２と同様にして、親水化被膜の形成、親水化被膜が形成された面への紫外線照射、及び２枚のポリジメチルシロキサンシートの圧着を行った。圧着された２枚のポリジメチルシロキサンシートを、６時間室温で静置した後、２枚のシートの圧着状態を確認したが、強固に圧着されており剥離されなかった。
〔実施例４〕
親水化被膜が形成された面への表面活性化のための紫外線照射時の露光量を、７２８ｍＪ／ｃｍ２から５４６ｍＪ／ｃｍ２に変えることの他は、実施例２と同様にして、親水化被膜の形成、親水化被膜が形成された面への紫外線照射、及び２枚のポリジメチルシロキサンシートの圧着を行った。圧着された２枚のポリジメチルシロキサンシートを、６時間室温で静置した後、２枚のシートの圧着状態を確認したが、強固に圧着されており剥離されなかった。
〔比較例１〕
親水化被膜が形成された面への表面活性化のための紫外線照射を行わないことの他は、実施例２と同様にして、親水化被膜の形成、及び２枚のポリジメチルシロキサンシートの圧着を行った。圧着された２枚のポリジメチルシロキサンシートを、１３時間室温で静置した後、２枚のシートの圧着状態を確認したが、２枚のポリジメチルシロキサンシートは、圧着された界面から容易に剥離した。
１ 流路デバイス
１０ 第１部材
１１ 第２部材
１２ 親水化被膜

Claims (14)

  1. 内部に液体を流通させる流路を備える流路デバイスの製造方法であって、
    前記流路デバイスを構成する部材として２以上の部材を準備し、前記部材の少なくとも１つにおいて、親水化剤を含む処理液を用いて、前記部材の他の部材と接合される側の表面を被覆する親水化被膜を形成する、被膜形成工程と、
    （ア）前記親水化被膜を備える部材においては、前記親水化被膜の接合面に対してのみ、選択的に紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射することにより、前記接合面における前記親水化被膜の除去と、前記接合面の表面の活性化とを同時に行い、
    （イ）前記親水化被膜を備えない部材については、少なくとも前記接合面に対して、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射して前記接合面の表面を活性化する、照射工程と、
    前記紫外線又は前記プラズマにより処理された２以上の前記部材が備える前記接合面が互いに対向するように、あらかじめ定められた位置に配置された２以上の前記部材に外力を加え、前記接合面同士を圧着させる、圧着工程と、
    を含む、製造方法。
  2. 前記照射の露光量が４００ｍＪ／ｃｍ ２ 以上５０００ｍＪ／ｃｍ ２ 以下である、請求項１に記載の流路デバイスの製造方法。
  3. 前記部材の他の部材と接合される側の表面の材質が、ポリオルガノシロキサンである、請求項１に記載の流路デバイスの製造方法。
  4. 前記親水化剤が、親水性基を有する（Ａ）樹脂を含み、前記親水性基がアニオン部と、（Ａ）樹脂に結合するカチオン部とからなるカチオン性基である、請求項１に記載の流路デバイスの製造方法。
  5. 前記カチオン性基が、下記式（Ａ－Ｉ）で表される基である、請求項４に記載の流路デバイスの製造方法。
    －Ｒ ４ａ －Ｎ ＋ Ｒ １ａ Ｒ ２ａ Ｒ ３ａ ・Ｘ － ・・・（Ａ－Ｉ）
    （式（Ａ－Ｉ）中、Ｒ １ａ 、Ｒ ２ａ 、及びＲ ３ａ は、それぞれ独立にＮ ＋ に結合する炭素原子数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ １ａ 、Ｒ ２ａ 、及びＲ ３ａ のうちの２つは互いに結合して環を形成してもよく、Ｒ ４ａ は炭素原子数１以上４以下のアルキレン基であり、Ｘ － は１価のアニオンである。）
  6. 前記親水化被膜の、紫外線、又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射しない部分が、前記流路デバイスの流路表面となる、請求項１に記載の流路デバイスの製造方法。
  7. ２以上の前記部材の全てにおいて、前記親水化被膜を形成する、請求項１～６のいずれか１項に記載の流路デバイスの製造方法。
  8. 前記親水化被膜を形成する前に、前記親水化被膜が形成される面に対して、紫外線又は酸素含有気体に由来するプラズマを照射する処理か、酸化剤に接触させる処理が行われる、請求項１～７のいずれか１項に記載の流路デバイスの製造方法。
  9. 前記酸化剤が、硫酸、硝酸、クロム酸、過マンガン酸、過硫酸、及び混酸からなる群より選択される少なくとも１種である請求項８に記載の流路デバイスの製造方法。
  10. 前記親水化剤が有機化合物であり、前記親水化被膜の膜厚が１００ｎｍ以下である、請求項１～９のいずれか１項に記載の流路デバイスの製造方法。
  11. 前記照射工程において、前記紫外線の照射を行い、前記紫外線の波長が２５４ｎｍ以下である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の流路デバイスの製造方法。
  12. 前記紫外線の波長が１７２ｎｍ以下である、請求項１１に記載の流路デバイスの製造方法。
  13. 前記部材の他の部材と接合される側の表面の材質が、シリコン、ガラス、シリコーン樹脂、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂からなる群より選択される１種以上である、請求項１又は２に記載の流路デバイスの製造方法。
  14. ２以上の前記部材が、第１の部材と、第２の部材との２つの部材からなり、
    前記第１の部材が、前記流路に相当する溝を備える板状の部材であり、
    前記第２の部材が、前記第１部材と接合される側の面として、流路表面と接合面とからなる段差のない面を有する板状の部材であり、
    前記第２の部材における前記流路表面が、前記第１の部材が備える前記溝の開口を封鎖して前記流路を形成する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の流路デバイスの製造方法。
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