JPWO2008018599A1 - 重合性含フッ素化合物、親水性領域と撥水性領域を有する処理基材 - Google Patents

Abstract

コントラストの高い親水性領域と撥水性領域を表面に有する処理基材を、特別な装置や高エネルギー光、長時間の光の照射を必須とせず、低光量により短時間で製造するのに有用な重合性含フッ素化合物の提供。多価アルコールの誘導体であって、１分子内に、１個以上の構造（Ａ）（多価アルコールの水酸基の１個に、フルオロアルキル基とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造）と、１個以上の構造（Ｂ）（多価アルコールの水酸基の１個に、エチレン性二重結合とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造またはエチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物がウレタン結合により結合した構造）とを有することを特徴とする重合性含フッ素化合物。

Description

本発明は、表面に親水性領域と撥水性領域を有する処理基材を製造するのに有用な重合性含フッ素化合物、該化合物を含む組成物、該処理基材、該処理基材を用いて機能性材料のパターンが形成された部材を製造する方法に関する。

半導体素子、ディスプレイ、発光素子などの分野において、多くの機能性薄膜が実用化されている。機能性薄膜は、所望の特性を有する材料を所望位置に配置させてパターン化したものである。該薄膜は、配線、電極、絶縁層、発光層、および光学薄膜等として利用される。
たとえば、フォトリソグラフィにより得たフォトレジストパターンはその一例である。しかしフォトリソグラフィの工程は複雑で、エネルギー、材料等の利用効率が低い。また、クリーンルーム内で実施するために設備コストが高価となる問題がある。

フォトリソグラフィの問題を解決する方法として、インクジェット法が提案されている。しかしインクジェット法は、位置精度が低く、高精細なパターンの形成が困難であるため、予め基材表面上に、インクを受容しない撥水性領域とインクを受容する親水性領域をもつ下地膜を形成させて位置精度を上げる下記の（１）及び（２）の方法が提案されている。

（１）基材表面に親水性領域と撥水性領域とを形成する方法としては、具体的には、親水性の表面に含フッ素シランカップリング剤等の撥水性物質を塗布して撥水性の薄膜を形成し、光照射により該撥水性物質を分解し、つぎに除去する方法が挙げられる（特許文献１参照）。該方法で得られた基材は、光照射部位のみが親水性表面になる。
（２）長波長の紫外線を用いる方法としては、酸化チタンのような光触媒を用いて撥水性の薄膜を分解する方法も知られている（特許文献２参照）。

特開２０００−２８２２４０号公報 特開平１１−３４４８０４号公報

上記（１）の方法は、２００ｎｍ未満の高エネルギー光を必要とし、長時間の光の照射を必要とする方法である。また、該方法は大規模な設備、真空装置、高エネルギー光源などの特別な装置が必要になる。また、該方法は２００ｎｍ以下の高エネルギー光が用いられるため、パターンの薄膜中の有機物までもが分解し、親水性領域と撥水性領域のコントラストの低いパターンとなることがある。上記（２）の方法においても、薄膜中の有機物を分解する問題がある。

本発明は、コントラストの高い親水性領域と撥水性領域を表面に有する処理基材を、特別な装置や高エネルギー光、長時間の光の照射を必須とせず、低光量により短時間で製造するのに有用な重合性含フッ素化合物の提供を目的とする。また、本発明は、該処理基材の提供を目的とする。また、本発明は、該処理基材を用いて、機能性材料のパターンが形成された部材を製造する方法の提供を目的とする。

本発明は以下を要旨とする。
（１）多価アルコールの誘導体であって、１分子内に、１個以上の下記構造（Ａ）と、１個以上の下記構造（Ｂ）とを有することを特徴とする重合性含フッ素化合物。
構造（Ａ）：多価アルコールの水酸基の１個に、Ｒ^Ｆ基とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造。ただし、Ｒ^Ｆ基は、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいフルオロアルキル基、またはエーテル性酸素原子を含んでいてもよいフルオロアルケニル基を示す。
構造（Ｂ）：多価アルコールの水酸基の１個に、エチレン性二重結合とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造またはエチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物がウレタン結合により結合した構造。
（２）多価アルコールが糖類または糖誘導体である上記（１）に記載の重合性含フッ素化合物。
（３）構造（Ａ）は−ＣＦ_２ＣＯＯ−結合または−ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＯ−結合を有する前記（１）または（２）に記載の重合性含フッ素化合物。
（４）３個以上の構造（Ｂ）を有する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の重合性含フッ素化合物。
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の重合性含フッ素化合物と光重合開始剤とを含むことを特徴とする組成物。
（６）４個以上の重合性官能基を有する多官能性化合物（ただし、多官能性化合物は前記重合性含フッ素化合物以外の化合物である。）を含む前記（５）に記載の組成物。
（７）基材の表面に親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材であって、前記撥水性領域が前記（５）または（６）に記載の組成物を硬化させた撥水性の膜からなることを特徴とする処理基材。
（８）親水性領域の水に対する接触角と撥水性領域の水に対する接触角の差が５０度以上である前記（７）に記載の処理基材。
（９）親水性領域のヘキサデカンに対する接触角と撥水性領域のヘキサデカンに対する接触角の差が２０度以上である前記（７）または（８）に記載の処理基材。
（１０）撥水性の膜の厚みが０．１〜１００ｎｍである前記（７）〜（９）のいずれかに記載の処理基材。
（１１）親水性領域と撥水性領域が所望のパターンを形成してなる前記（７）〜（１０）のいずれかに記載の処理基材。
（１２）親水性の表面を有する基材の該表面に前記（５）または（６）に記載の組成物を含む塗膜を形成する工程、
ついで該塗膜の表面の一部に光を照射して組成物を硬化させ撥水性の膜を形成する工程、
ついで基材の表面に存在する未硬化の組成物を除去して親水性の表面を露出させる工程、
を含むことを特徴とする、基材の表面に親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材の製造方法。
（１３）親水性の表面を有する基材が、表面の親水化処理により得た基材である、前記（１２）に記載の製造方法。
（１４）２００ｎｍ以上の波長を有する光を照射する、前記（１３）に記載の製造方法。
（１５）前記（１１）に記載の処理基材の表面に機能性材料を含む液を塗布して、処理基材のパターンを形成した親水性領域に該液を付着させる工程、
ついで乾燥させることによって機能性材料のパターンを形成させる工程、
を含むことを特徴とする、機能性材料のパターンが形成された部材の製造方法。
（１６）前記（１１）に記載の処理基材の表面に機能性材料を含む液を塗布して、処理基材のパターンを形成した親水性領域に該液を付着させる工程、
ついで乾燥させることによって機能性材料のパターンを形成させる工程、
ついで撥水性の膜を除去する工程、
を含むことを特徴とする、機能性材料のパターンが形成された部材の製造方法。
（１７）アルカリ性水溶液を用いて洗浄することにより撥水性の膜を除去する前記（１６）に記載の部材の製造方法。

本発明の重合性含フッ素化合物を用いることにより、コントラストの高い親水性領域と撥水性領域を表面に有する処理基材を、大規模な設備、真空装置および高エネルギー光源を用いることなく製造できる。すなわち、簡便な装置および光源を用い、低光量により短時間で、処理基材を製造できる。
また、本発明の処理基材を用いて、簡便に機能性材料のパターンが形成された部材を得ることができ、多くの用途に使用することができる。

本発明の処理基材の製造方法の一態様を示す断面模式図である。 本発明の部材の製造方法の一態様を示す断面模式図である。 実施例の撥水親水パターンの形成された処理基材のＳＥＭ写真を示す。

符号の説明

１：基材
２：親水性の表面
３：本発明の組成物を含む塗膜
４：撥水性の膜
５：フォトマスク
６：光
７：親水性領域
８：撥水性領域
９：処理基材
１０：インクジェット装置
１１：機能性材料を含む液
１２：機能性材料
１３：機能性材料のパターンが形成された部材

以下、アクリロイル基及びメタクリロイル基から選ばれた重合性官能基を意味する用語として（メタ）アクリロイル基を使用する。（メタ）アクリレートとはアクリレートまたはメタクリレートを意味する。

＜重合性含フッ素化合物＞
本発明の重合性含フッ素化合物は、多価アルコールの誘導体である。このような多価アルコールとしては、以下の例が挙げられる。
エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の脂肪族多価アルコール。
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール等の脂肪族多価アルコールの脱水縮合物。

単糖類（アロース、アラビノース、フルクトース、ガラクトース、グルコース、グロース、リキソース、マンノース、ラムノース、リボース、ソルボース、タガトース、タロース、キシロース等）、二糖類（セロビオース、ラクツロース、マルトース、メルビオース、パラチノース、スクロース、トレハロース等）、オリゴ糖類（マルトトリオース、ラフィノース、シクロデキストリン等）等の糖類。
デオキシ糖（２−デオキシリボース、２−デオキシガラクトース、２−デオキシグルコース、フコース等）、ウロン酸（アスコルビン酸、グルコン酸、ラクトビオン酸等）、アミノ糖（グルコサミン、グルカミン等）、糖アルコール（アラビトール、エリスリトール、ガラクチトール、ソルビトール、イノシトール、マンニトール、タリトール、キシリトール、マルチトール、アドニトール等）等の糖誘導体。

これらの多価アルコールの中では、４個以上の水酸基を有し、かつ有機溶剤への溶解性が高いものが好ましい。有機溶剤への溶解性が低いと、多価アルコールの誘導体を合成する際の容積効率が悪くなり、多量の溶媒が必要になる。このような多価アルコールとしては環状多価アルコールが好ましい。環状多価アルコールとしては、糖類または糖誘導体が好ましく、中でも二糖類、オリゴ糖類、糖アルコールが好ましい。

多価アルコールはその水酸基の１個に、Ｒ^Ｆ基とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合し、他の水酸基の１個に、エチレン性二重結合とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合しまたはエチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物がウレタン結合により結合することから、多価アルコールの水酸基の数は２個以上であり、４個以上が好ましく、６個以上がより好ましい。水酸基の数の上限に制限はないが、２０個程度が好ましく、１２個以下がより好ましい。

また、環状多価アルコールの水酸基はその多くが環に結合していることが好ましい。このような水酸基は分子の外側を向いており、該水酸基に導入されたエチレン性二重結合は重合反応しやすいと考えられるからである。

本発明の重合性含フッ素化合物は、多価アルコールの水酸基の１個に、Ｒ^Ｆ基とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造（Ａ）を１個以上有する。

Ｒ^Ｆ基の炭素数は、１〜１２が好ましく、３〜１２がより好ましい。Ｒ^Ｆ基の構造は、直鎖構造、分岐構造、環構造、または部分的に環を有する構造が挙げられ、直鎖構造または分岐構造が好ましい。Ｒ^Ｆ基は、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいアルキル基、またはエーテル性酸素原子を含んでいてもよいアルケニル基の基中に存在する水素原子の２個以上がフッ素置換された基であることが好ましく、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキル基、またはエーテル性酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルケニル基がより好ましい。

Ｒ^Ｆ基の具体例としては、以下の基が挙げられる。
Ｆ（ＣＦ_２）_３−、Ｆ（ＣＦ_２）_４−、Ｆ（ＣＦ_２）_５−、Ｆ（ＣＦ_２）_６−、Ｆ（ＣＦ_２）_７−、Ｆ（ＣＦ_２）_８−、ＣＦ_３ＣＦ_２ＯＣＦ_２−、ＣＦ_３ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２−、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２−、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２−、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）−、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）−。

上記構造（Ａ）を形成するには、Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸、Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸ハロゲン化物又はＲ^Ｆ基を有する酸無水物が用いられる。なかでも、反応性と入手容易性の観点から、Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸ハロゲン化物、特にＲＦ基を有するカルボン酸フッ化物を用いることが好ましい。

Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸フッ化物としては、以下の化合物が挙げられる。
Ｆ（ＣＦ_２）_３ＣＯＦ、Ｆ（ＣＦ_２）_４ＣＯＦ、Ｆ（ＣＦ_２）_５ＣＯＦ、Ｆ（ＣＦ_２）_６ＣＯＦ、Ｆ（ＣＦ_２）_７ＣＯＦ、Ｆ（ＣＦ_２）_８ＣＯＦ、ＣＦ_３ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＯＦ、ＣＦ_３ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＯＦ、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＯＦ、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＯＦ、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＦ、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＦ。

上記構造（Ａ）は−ＣＦ_２ＣＯＯ−結合または−ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＯ−結合を有するのが好ましい。すなわち、Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸フッ化物として、カルボキシ基に結合するＲ^Ｆ基の末端は−ＣＦ_２−または−ＣＦ（ＣＦ_３）−であるのが好ましい。後述するように、本発明の機能性材料のパターンが形成された部材の製造において、構造（Ａ）のエステル結合は加水分解しやすいことが好ましく、エステル結合が−ＣＦ_２ＣＯＯ−結合−ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＯ−結合であると特に加水分解しやすいからである。

本発明の重合性含フッ素化合物は、多価アルコールの水酸基の１個に、エチレン性二重結合とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造またはエチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物がウレタン結合により結合した構造である構造（Ｂ）を１個以上有する。このような構造を形成するには、以下の（１）及び（２）の方法が挙げられる。
（１）エチレン性二重結合を有する化合物として、エチレン性二重結合を有するカルボン酸、エチレン性二重結合を有するカルボン酸塩化物、またはエチレン性二重結合を有する酸無水物を用い、多価アルコールの水酸基とエステル結合を形成する方法。
（２）エチレン性二重結合を有する化合物として、エチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物を用い、多価アルコールの水酸基とウレタン結合を形成する方法。

エチレン性二重結合を有するカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸が挙げられる。
エチレン性二重結合を有するカルボン酸塩化物としては、（メタ）アクリル酸塩化物が挙げられる。
エチレン性二重結合を有する酸無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水メチル−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸、無水３，４，５，６−テトラヒドロフタル酸、無水ｃｉｓ−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸、無水２−ブテニルコハク酸が挙げられる。

エチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物としては、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、１，１−（ビス（メタ）アクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート、（メタ）アクリロイルオキシ基と水酸基を有する化合物とジイソシアネートとの１：１反応物が挙げられる。

原料の入手容易性から、上記（１）の方法が好ましく、反応容易性からエチレン性二重結合を有するカルボン酸ハロゲン化物を用いるのが特に好ましい。カルボン酸ハロゲン化物を用いた場合、上記Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸フッ化物と該カルボン酸ハロゲン化物とを同時にあるいは連続的に多価アルコールと反応させることによって、構造（Ａ）と構造（Ｂ）が同時にあるいは連続的に形成できるため、製造工程を短縮することができる。

本発明の重合性含フッ素化合物におけるフッ素原子の含有率は２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましい。後述するが、重合性含フッ素化合物を含む組成物を硬化させた膜は撥水性のみならず撥油性も示す。フッ素原子の含有率が少なすぎると、重合性含フッ素化合物を含む組成物を硬化させた膜の撥水性・撥油性が劣るおそれがある。フッ素原子の含有率が多すぎると撥水性・撥油性は優れるが、有機溶媒への溶解性が悪くなり、基材への塗布が困難となるおそれがある。

上記の観点から、本発明の重合性含フッ素化合物は、１分子内に、２個以上の構造（Ａ）を有するのが好ましい。

本発明の重合性含フッ素化合物は、１分子内に、３個以上の構造（Ｂ）を有するのが好ましく、４個以上の構造（Ｂ）を有するのがより好ましい。重合性含フッ素化合物におけるエチレン性二重結合の数が多いほど該化合物が反応する確率は高くなり、光照射による硬化の感度が高くなる利点がある。

上記の観点から、本発明の重合性含フッ素化合物は、１分子内に、２個以上の構造（Ａ）と、３個以上の構造（Ｂ）とを有するのが好ましい。
なお、本発明の重合性含フッ素化合物には、分子内に未反応の水酸基が残存していてもよい。

＜組成物＞
本発明の組成物は、重合性含フッ素化合物と光重合開始剤とを含む。
光重合開始剤としては、光を吸収してラジカルを発生することにより重合反応を開始させる物質であり、（メタ）アクリロイル基の重合反応を開始させる物質から選択されうる。例えば２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社製、ダロキュア１１７３）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・ガイギー社製、イルガキュア１８４）、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（メルク社製、ダロキュア１１１６）、ベンジルジメチルケタール（チバ・ガイギー社製、イルガキュア６５１）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン（チバ・ガイギー社製、イルガキュア９０７）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（チバ・ガイギー社製、イルガキュア３６９）、２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬社製、カヤキュアＤＥＴＸ）を好ましい例として挙げることができる。これらは単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。光重合開始剤の量は、重合性含フッ素化合物の総量に対して０．１〜５０質量％が好ましく、１〜１０質量％がより好ましい。

本発明の組成物は、組成物の硬化を促進するのに有効であることから、重合性官能基を４個以上有する多官能性化合物を含むことが好ましい。ただし、多官能性化合物は上記重合性含フッ素化合物以外の化合物である。特に重合性含フッ素化合物としてエチレン性二重結合の数が３個以下のものを使用する場合は、上記多官能性化合物を含むことが好ましい。重合性含フッ素化合物としてエチレン性二重結合の数が４個以上のものを使用する場合であっても、上記多官能性化合物を含むことは好ましい。多官能性化合物の重合性官能基は、（メタ）アクリロイル基が好ましい。

該多官能性化合物の好ましい例としては、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等が挙げられる。組成物中の多官能性化合物の量は、重合性含フッ素化合物の総量に対して０．１〜１００質量％が好ましく、５〜５０質量％がより好ましい。多官能性化合物の量が多すぎると、組成物を硬化させた膜からなる撥水性領域の撥水性が低くなるおそれがある。

＜親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材＞
本発明の組成物を用いて、基材の表面に親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材を製造することができる。本発明の処理基材は、親水性の表面を有する基材の該表面に本発明の組成物を含む塗膜を形成する工程、ついで該塗膜の表面の一部に光を照射して組成物を硬化させ撥水性の膜を形成する工程、ついで基材の表面に存在する未硬化の組成物を除去して親水性の表面を露出させる工程、によって製造できる。

本発明の処理基材は、例えば、図１に示すように下記の工程１〜４によって製造できる。
工程１：基材１の表面を親水化処理して表面を親水性の表面２にする工程（図１（ａ））。
工程２：ついで該表面２に、本発明の組成物を含む塗膜３を形成する工程（図１（ｂ））。
工程３：ついで塗膜３の表面の一部に光６を照射して組成物を硬化させ撥水性の膜４を形成する工程（図１（ｃ））。
工程４：ついで基材の表面に存在する未硬化の組成物を除去して親水性の表面２を露出させる工程（図１（ｄ））。

工程１：
基材の表面が親水性を示すときは工程１を省略することができるが、基材の表面を親水化処理することが好ましい。
本発明における基材としては、ガラス；シリコンウェハ；Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、またはＰｂ等の金属；ＰｄＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＰｂＯ、またはＳｂ_２Ｏ_３等の金属酸化物；ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＬａＢ_６、ＣｅＢ_６、ＹＢ_４、またはＧｄＢ_４等の硼化物；ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、またはＷＣ等の炭化物；ＴｉＮ、ＺｒＮ、またはＨｆＮ等の窒化物；ＳｉまたはＧｅ等の半導体；カーボン；ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、またはポリテトラフルオロエチレン等の樹脂；等の材料からなる基材から選択できる。ガラス、シリコンウェハー、金属酸化物またはポリイミドが好ましい。

基材の形状としては、特に限定されず、平面、曲面、または部分的に曲面を有する平面が好ましく、平面がより好ましい。また基材の面積も特に限定されず、従来の塗布方法が適用できる限りの大きさの面を有する基材を採用できる。また、本発明における基材の表面における処理は、平面上の基材の片面で行うのが好ましい。

処理基材の製造にあたって予め基材の表面を洗浄することが好ましい。また、基材表面を親水化処理することも好ましく、さらに表面に親水性薄膜を有する基材を使用することも好ましい。これらの表面の処理は共通する方法で行うことができ、また、その処理がこれらの処理のいずれかであるかを区別しがたい場合もある。本明細書では、これらを全て基材の親水化処理とみなして、以下説明する。
基材の表面を親水化処理する方法としては、プラスチック、金属、ガラス、セラミックスなどの表面を親水化処理する一般的な方法が適用可能である。該方法としては、基材の表面を湿式洗浄する方法、基材の表面を湿式酸化する方法、基材の表面を光洗浄もしくは光酸化する方法、基材の表面に親水性化合物を塗布する方法、またはこれらを組み合わせた方法が例示できる。基材の材質が親水性である場合にはそのまま用いることもできるが、このような基材は通常汚れやすい。そのため、基材を使用前に湿式洗浄、光洗浄、またはこれらの組合せにより親水化処理することが好ましい。基材の材質が疎水性である場合、基材の表面を湿式酸化、光酸化、または親水性化合物の塗布により親水化処理することが好ましい。

基材の湿式洗浄には、水、水系洗浄剤、または非水系洗浄剤（有機溶剤、フッ素系溶剤等）を使用できる。特に基材を水または界面活性剤を含んだ水系洗浄剤を用いて洗浄した後に、イソプロピルアルコールやエチルアルコール等の低沸点の有機溶剤を用いて、表面の異物や水分等を除去しつつ乾燥する方法が好ましい。さらに基材の種類や汚れの種類・程度に応じて、工程の追加、または工程の一部の省略ができる。有機系の汚れが付着した基材の湿式洗浄は、まず該汚れを除去するために、ジクロロペンタフルオロプロパン（旭硝子社製ＡＫ−２２５；ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＨＣｌ_２とＣＣｌＦ_２ＣＦ_２ＣＨＣｌＦの混合物）等のフッ素系溶剤であらかじめ洗浄しておき、つぎに水系洗浄剤または有機溶剤で基材を浸漬洗浄するのが好ましい。浸漬洗浄する際には、超音波洗浄を併用してもよい。ガラスについては、浸漬洗浄の代わりに、または浸漬洗浄とともに、酸化セリウム系微粒子を含む研磨剤で研磨洗浄し、純水ですすいで風乾して用いる方法を採用してもよい。

基材の湿式酸化は、過酸化物等の酸化剤の水溶液を用いて表面を酸化する。酸化剤としては特に限定されず、硫酸、硝酸、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過マンガン酸カリウム等が挙げられる。基材を湿式酸化する方法は該水溶液を基材の表面に塗布できるものであれば特に限定されず、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法、ロールコート法等が採用できる。

基材を光洗浄または光酸化する方法としては、ＵＶ照射処理、ＵＶ／Ｏ_３処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、フレーム処理等があり、ＵＶ／Ｏ_３処理が好ましい。
また、湿式洗浄のみでは微少な有機物の汚れ（例えば、中性洗剤の界面活性剤の残り滓、クリーンルームの浮遊物など）が残りやすい。これに対して、上述の光洗浄は、そのおそれがない。従って、最初に、湿式洗浄で比較的大きな汚れを除去し、その後、光洗浄により洗浄する方法も好ましい。

基材の表面の親水化処理に用いうる親水性化合物としては、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（エチレングリコール）等の親水性ポリマー；グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール等がある。また、基材表面に反応して表面にシラノール基等の親水性残基を形成する親水化処理化合物としては、Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_４、Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_４、［（ＣＨ_３）_３Ｓｉ］_２ＮＨ、Ｈ−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３、ＮＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３等の加水分解性基を有するシラン化合物または該化合物の一部または全部が加水分解物された化合物、または該化合物の加水分解縮合物が挙げられる。

親水性化合物は溶媒に溶解させた溶液として塗布することが好ましい。親水性ポリマーや多価アルコールは水に溶解させることが好ましく、シラン化合物はイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒に溶解させることが好ましい。溶液中の親水性化合物の濃度は０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜１質量％がより好ましい。
基材への塗布方法は特に限定されず、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法、ロールコート法、メニスカスコート法、スクリーン印刷法等が採用できる。

基材の表面が異なる材料で形成されている場合の親水化処理として、親水性化合物を塗布する方法を採用すると、異なる材料の表面に対して同じ親水性を付与することができるので好ましい。

工程２：
親水性の表面を有する基材の表面に本発明の組成物を含む塗膜を形成するには、組成物を基材に塗布後、乾燥するのが好ましい。組成物は溶媒を含む溶液として塗布するのが好ましい。溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；ヘキサン等の炭化水素類が好ましい。溶液中の固形分濃度は０．０１〜５０質量％が好ましく、０．１〜１０質量％がより好ましい。

塗布する方法としては、スピンコート、ディップコート、ワイヤーバーコート、ブレードコート、ロールコートなどの方法が採用できる。塗布は、室温下または加熱下で行うことが好ましい。また塗布後の基材は、大気中または窒素気流中等で乾燥されることが好ましい。該乾燥は室温で行うのが好ましい。乾燥を加熱下で行う場合には、基材の材質の耐熱性によって温度および時間を適宜変更するのが好ましい。

工程３：
塗膜を形成後、塗膜の表面の一部に光を照射する。光照射に用いる光は、波長２００ｎｍ以上の光が好ましく、波長３００ｎｍ以上の光がより好ましい。また、波長３８０ｎｍ以下の光が好ましく、波長３６５ｎｍ以下の光がより好ましい。波長２００ｎｍ以上の光は、基材を分解するおそれが少ない利点がある。また、波長３８０ｎｍ以下の光照射により重合を開始させる光重合開始剤は入手しやすく、光源も安価である。照射時間は、光の波長、光の強度・光源の種類、組成物の種類等に応じて、適宜変更しうる。超高圧水銀ランプの場合、２〜１００ｍｗ／ｃｍ^２で５〜１２０秒照射すればよい。高圧水銀ランプの場合は一般に、超高圧水銀ランプより短時間の照射でよい。

光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ナトリウムランプ、窒素等の気体レーザー、有機色素溶液の液体レーザー、無機単結晶に希土類イオンを含有させた固体レーザー等が挙げられる。また、単色光が得られるレーザー以外の光源としては、広帯域の線スペクトル、連続スペクトルをバンドパスフィルター、カットオフフィルター等の光学フィルターを使用して取出した特定波長の光を使用してもよい。一度に大きな面積を照射することができることから、光源としては高圧水銀ランプまたは超高圧水銀ランプが好ましい。

光の照射はフォトマスクを介して光を照射することが好ましい。この方法により、膜の表面の所望の領域でのみ硬化反応を起こすことが可能であり、親水性領域と撥水性領域が所望のパターンを形成した処理基材を得ることができる。本発明における所望のパターンとは、用途によりそのパターンは異なるが、例えば、線状、ドット状、リング状、格子状、ハニカム状等の繰返しパターンや、用途に応じた配線、電極、絶縁層、発光層等のパターン等であり、間隔は、例えば０．５μｍ〜１ｃｍである。

光照射する雰囲気は任意に選択することができる。膜厚１００ｎｍ以下の組成物を硬化させた撥水性の膜を形成する場合には、酸素による硬化阻害を受ける場合があるため、窒素ガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気下に光照射するのが好ましい。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素等から選ばれるガスが挙げられ、安価に入手できるため窒素ガスが最も好ましい。

光照射は、基材が光照射に用いる光を透過する波長の光であれば、基材のどちらの面側から行ってもよく、通常は基材の組成物を含む膜の面側から光照射を行うのが好ましい。

フォトマスクを解した光やレーザー光を用いて光照射を行った場合には、親水性領域と撥水性領域が所望のパターンを形成してなる処理基材が得られる。また、親水性領域と撥水性領域の線幅が１０μｍ以下であるパターンを形成できる。

工程４：
組成物を硬化させた撥水性の膜を形成した後、基材の表面に存在する未硬化の組成物を除去する。未硬化の組成物を除去することにより、親水性の表面を露出させることとなる。未硬化の組成物を除去する方法としては、重合性含フッ素化合物が低分子量である場合には、窒素気流を吹き付けて除去する方法が好ましい。重合性含フッ素化合物が高分子量である場合には、容易に蒸発しないため、重合性含フッ素化合物が残存する表面を有機溶媒で洗浄するのが好ましい。洗浄に用いる有機溶媒としては、重合性含フッ素化合物を溶解する溶媒が好ましい。該有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；ヘキサン等の炭化水素系溶媒等が挙げられる。

上記のようにして、基材の表面に親水性領域と、撥水性領域とを有する処理基材が提供される。親水性領域と撥水性領域は、水に対する接触角で区別できる。本明細書では該接触角は、実施例に記載する静滴法による測定値で表す。

親水性領域の水に対する接触角は、５０度以下が好ましく、４０度以下がより好ましく、２０度以下が特に好ましい。撥水性領域の水に対する接触角は、８０度以上が好ましく、１００度以上がより好ましく、１１０度以上が特に好ましい。
親水性領域の水に対する接触角と撥水性領域の水に対する接触角の差は５０度以上であるのが好ましく、７０度以上がより好ましく、８０度以上が特に好ましい。

本発明の処理基材における撥水性領域は、本発明の重合性含フッ素化合物を含む組成物を硬化させた撥水性の膜からなるため、水だけでなく有機溶剤に対しても撥液性を奏する。撥水性領域が有機溶剤に対して撥液性を奏するため、相対的に親水性領域は有機溶剤に対して親液性を奏する。

親水性領域のヘキサデカンに対する接触角は、４０度以下が好ましく、３０度以下がより好ましく、２０度以下が特に好ましい。撥水性領域のヘキサデカンに対する接触角は、４０度以上が好ましく、５０度以上がより好ましく、６０度以上が特に好ましい。
親水性領域のヘキサデカンに対する接触角と撥水性領域のヘキサデカンに対する接触角の差は２０度以上であるのが好ましく、３０度以上がより好ましく、４０度以上が特に好ましい。

後述する機能性材料を含む液を塗布した場合、親水性領域と撥水性領域の接触角の差が大きいほど、撥水性領域と親水性領域にまたがった機能性材料を含む液は親水性領域に流れ込みやすくなり、機能性材料を含む液を乾燥させることで得られる機能性材料のパターンは撥水性領域と親水性領域とのパターンをより正確に再現できる。
また、親水性領域の接触角の絶対値が小さいほど、機能性材料を含む液は親水性領域で良く濡れ広がり、機能性材料を含む液を乾燥させることで得られる機能性材料のパターンの膜厚をより均一にすることができる。

本発明において、基材としてプラスチック基板等のフレキシブル基板を用いた場合には、ロールツーロール法（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ法）が実施できるように設置した複数のロールと、複数のロールの間に露光機を設置して基板への光照射を行うことにより、高スループットで処理基材を得ることができる。

＜機能性材料のパターンが形成された部材＞
親水性領域と撥水性領域が所望のパターンを形成してなる処理基材を用いて、機能性材料のパターンが形成された部材を製造することができる。本発明の部材は、処理基材の表面に機能性材料を含む液を塗布して、処理基材のパターンを形成した親水性領域に該液を付着させる工程、ついで乾燥させることによって機能性材料のパターンを形成させる工程、必要に応じて、撥水性の膜を除去する工程によって製造できる。

本発明の機能性材料のパターンが形成された部材は、例えば、図２に示すように下記の工程５、６、必要に応じて工程７によって製造できる。
工程５：処理基材９の表面に機能性材料を含む液１１を塗布して（図２（ｅ））、処理基材のパターンを形成した親水性領域７に該液１１を付着させる工程（図２（ｆ））。
工程６：ついで乾燥させることによって機能性材料１２のパターンを形成させる工程（図２（ｇ））。
工程７：ついで撥水性の膜４からなる撥水性領域８を除去する工程（図２（ｈ））。

工程５：
機能性材料としては、金属配線を形成する金属粒子分散ペースト、カラーフィルタを形成する色素材料、電子デバイス・有機ディスプレイを形成するセラミック材料、有機半導体材料等が挙げられる。

機能性材料を含む液とは、機能性材料を水、有機溶剤、またはそれらの混合物に溶解または分散させた液体もしくは液状体をいう。本発明の処理基材の撥水性領域においては前述のとおり撥油性をも示すため、上記有機溶剤としては極性の低い有機溶剤も使用できる。有機溶剤としては、特に限定されず、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン等の炭化水素類；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系化合物；プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン等の極性化合物が上げられる。これらのうち、溶解性、分散性、それらの安定性の点で、好適な溶媒を選択することが好ましい。これらの有機溶媒は、単独で使用してもよく、２種以上の混合物として使用してもよい。

液の塗布方法としては、スピンコート、ディップコート、ワイヤーバーコート、ブレードコート、ロールコート等の塗布方法、スクリーン印刷、インクジェット法等の特定領域への印刷方法が挙げられる。これらのうち、親水性領域と撥水性領域とからなるパターン上の親水性領域に選択的に塗布することが可能という点で、スクリーン印刷、インクジェット法が好ましい。

工程６：
塗布後の基材を乾燥させ、工程５で用いた溶剤を除去することによって、機能性材料のパターンが形成された部材が得られる。乾燥は大気中または窒素気流中等で行うことが好ましい。また、乾燥は室温または加熱下で行うのが好ましい。乾燥を加熱下で行う場合には、基材の材質の耐熱性によって温度および時間を適宜変更するのが好ましい。

工程７：
機能性材料のパターンが形成された部材において、さらに撥水性の膜を除去したものは電子素子として有用である。撥水性の膜を除去するのは、該部材を電子素子として使用する場合に、撥水性の膜が素子の動作に影響するおそれがあるからである。

撥水性の膜の除去には、アルカリ性水溶液を用いて洗浄することが好ましい。アルカリ性水溶液によって撥水性の膜が除去できる理由については定かでないが、本発明者らは以下のように考えている。本発明において、撥水性の膜には重合性含フッ素化合物の重合体が存在する。該重合体はＲ^Ｆ基とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造（Ａ）を持ち、該エステル結合はアルカリ性条件下に加水分解されて、Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸の塩およびアルコールを生成する。Ｒ^Ｆ基を有するカルボン酸の塩は水に溶解する。アルコールは重合体の一部であるが、多価アルコールであるため水に溶解しうる。アルカリ性水溶液としては、アルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）の水溶液もしくはメタノール溶液、テトラメチルアンモニウム水酸化物の水溶液もしくはメタノール溶液が挙げられるが、なかでも、水酸化ナトリウムの水溶液が好ましい。

このように除去しやすさの観点から、撥水性の膜の厚みは、薄いほうが好ましい。０．１〜１００ｎｍが好ましく、０．１〜５０ｎｍがより好ましく、０．１〜１０ｎｍが特に好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

［例１］重合性含フッ素化合物（ａ）の合成
２００ｍＬ三つ口フラスコにスクロース（１．０ｇ）、トリエチルアミン（３．０ｇ）および重合禁止剤としてヒドロキノン（１０ｍｇ）をジメチルホルムアミドの５０ｍＬに溶解した。氷浴下、スクロース１当量に対して４当量のアクリロイルクロリドをゆっくりと滴下した。１時間室温で撹拌した後、氷浴下、スクロース１当量に対して４当量のペルフルオロカルボン酸フッ化物ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＦをゆっくりと滴下した。さらに室温で３時間撹拌し、１００ｍＬの蒸留水を加え、５０ｍＬのジクロロペンタフルオロプロパン（旭硝子社製、商品名ＡＫ−２２５、以下Ｒ２２５と略す。）を加えて抽出した。１００ｍＬの蒸留水で３回洗浄し、溶媒を留去して生成物を得た。

生成物におけるアクリロイル基とＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯ−基の比率（モル比）は１Ｈ−ＮＭＲ、および^１９Ｆ−ＮＭＲの内標分析により以下のように算出した。内部標準物質として１，３−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンを用いた。アクリロイル基の含有量は、^１Ｈ−ＮＭＲにて内部標準物質のベンゼン環に結合したプロトン（４Ｈ）と５．９〜６．５ｐｐｍのアクリロイル基のプロトン（３Ｈ）の積分比から求めた。また、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯ−基の含有量は、^１９Ｆ−ＮＭＲにて内部標準物質のフッ素（６Ｆ）とＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯ−基のフッ素の積分比から、それぞれの比率を算出した。比率の合計を原料である多価アルコールの水酸基の数とした値を表１に示した。

［例２〜６］重合性含フッ素化合物（ｂ）〜（ｆ）の合成
重合性含フッ素化合物（ａ）の合成において、多価アルコールの種類、アクリロイルクロライドの量、ペルフルオロカルボン酸フッ化物の種類および量を表１のように変更した以外は同様にして、重合性含フッ素化合物（ｂ）〜（ｆ）を得た。

なお、表１において、ペルフルオロカルボン酸フッ化物は以下の意味を示す。
ｘ：ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＦ、
ｙ：ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＦ。

［例７］組成物の調製
サンプル瓶に溶媒としてイソプロパノール（以下ＩＰＡと略す）（２．５ｇ）をとり、光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、チバ・ガイギー社製）の１％ＩＰＡ溶液（０．０６ｇ）を加えた。これに重合性含フッ素化合物（ａ）の１０％溶液（０．１ｇ、溶媒：ＩＰＡ）を加えた。サンプル瓶を数回振って溶液を混合させ、組成物（ａ１）を調製した。これを塗布溶液として、以下の工程において使用した。

［例８〜１６］組成物の調製
組成物１の調整において、重合性含フッ素化合物の種類および溶媒、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート溶液の添加の有無を表２のように変更した以外は同様にして、表２に記載の各組成物を得た。なお、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート溶液の添加とは、組成物を調製にあたり、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（以下ＤＰＨＡと略す）の１％ＩＰＡ溶液（０．２ｇ）をさらに加えたことを意味する。

［例１７］処理基材の作製
（基板の洗浄）
５ｃｍ四方のシリコンウェハをエタノールで洗浄後、ＵＶ／Ｏ_３洗浄した。
（組成物の塗布）
例７で作製した組成物ａ１を洗浄後のシリコンウェハにスピンコート（３０００ｒｐｍ、２０秒）して、塗膜を形成した。
（光照射）
得られた塗膜の表面に、窒素雰囲気下、膜側から、開孔パターン（２．５ｃｍ×５ｃｍ）を有するフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて照射した。下記に示す光照射条件のうち、条件１を採用した。
条件１：３６５ｎｍを８５ｍＷ／ｃｍ^２の強度で３０秒間照射。
条件２：３６５ｎｍを５０ｍＷ／ｃｍ^２の強度で１０秒間照射。
（基材の洗浄）
光照射後の基材を、ＩＰＡでリンスした後、エタノールでリンスし、窒素気流で乾燥したものを処理基材とした。

［例１８〜２８］処理基材の作製
例１７の処理基材の作製において、塗布する組成物、光照射条件を表３のように変更した以外は同様にして、各処理基材を得た。

例１７〜２８において作製された処理基材について、以下の評価を行った。
（接触角の測定）
処理基材の表面の水およびヘキサデカンに対する接触角を測定した。水に対する接触角は、静滴法により、ＪＩＳ Ｒ３２５７「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に準拠して、基材上の測定表面の３ケ所に水滴を載せ、各水滴について測定した。液滴は２μＬ／滴であり、測定は２０℃で行った。接触角は、３測定値の平均値（ｎ＝３）で示す。ヘキサデカンに対する接触角も同じ方法で行った。結果を表３に示す。

（アルカリ水溶液による撥水性の膜の除去）
処理基材を水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、撥水性の膜の除去の程度を以下のように評価した。結果を表３に示す。
◎：０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、水に対する接触角が１０度以下になった場合、
○：１．０ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、水に対する接触角が１０度以下になった場合、
×：１．０ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、水に対する接触角が１０度以下にならなかった場合。

例１７〜２８において、親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材の形成が確認された。組成物にＤＰＨＡを添加しない例１７と例１８では、光照射量の多い例１７が光照射量の少ない例１８に比べ、光照射部のヘキサデカンに対する接触角が高く、組成物にＤＰＨＡを添加した例１９と例２０では光照射量の影響が少ないことがわかる。

［例２９］（比較例）
例１７において、組成物ａ１を塗布する代わりにＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_３を用いた以外は同様の方法により、処理基材を作製した。接触角を測定したが、撥水性は全く見られなかった。

［例３０］撥水親水パターンの形成された処理基材の作製
光照射の際に１０μｍＬ／Ｓのフォトマスクを用いた以外は例１７と同様の操作を行い、親水性領域と撥水性領域のパターンを有する処理基板を得た。
サンプル表面をＳＥＭにより観察した。写真を図２に示す。幅１０μｍの明暗パターンの形成が確認された。撥水性領域の膜厚をＡＦＭにより測定したところ、６〜１１ｎｍであり、１０点の平均値は８．３ｎｍであった。

本発明によれば、大規模な設備、真空装置および高エネルギー光源を用いることなく親水性領域と撥水性領域とからなる微細なパターンを形成できる。該パターン面に、インクジェットを利用して機能性インクを噴射した場合には、親水性領域にのみ機能性インクが保持され、撥水性領域には保持されないことから、基材を機能性インクでパターニングできる。また本発明は電子デバイスの回路形成にも応用できる。また、撥水親水パターンを有する薄膜は、親水性領域に機能性インクを含ませ、別の基材に転写することもできる。

なお、２００６年８月１１日に出願された日本特許出願２００６−２１９７８０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (17)

1. 多価アルコールの誘導体であって、１分子内に、１個以上の下記構造（Ａ）と、１個以上の下記構造（Ｂ）とを有することを特徴とする重合性含フッ素化合物。
   構造（Ａ）：多価アルコールの水酸基の１個に、Ｒ^Ｆ基とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造。ただし、Ｒ^Ｆ基は、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいフルオロアルキル基、またはエーテル性酸素原子を含んでいてもよいフルオロアルケニル基を示す。
   構造（Ｂ）：多価アルコールの水酸基の１個に、エチレン性二重結合とカルボキシ基を有する化合物がエステル結合により結合した構造またはエチレン性二重結合とイソシアネート基を有する化合物がウレタン結合により結合した構造。
2. 多価アルコールが糖類または糖誘導体である請求項１に記載の重合性含フッ素化合物。
3. 構造（Ａ）は−ＣＦ_２ＣＯＯ−結合または−ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＯ−結合を有する請求項１または２に記載の重合性含フッ素化合物。
4. ３個以上の構造（Ｂ）を有する請求項１〜３のいずれかに記載の重合性含フッ素化合物。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の重合性含フッ素化合物と光重合開始剤とを含むことを特徴とする組成物。
6. ４個以上の重合性官能基を有する多官能性化合物（ただし、多官能性化合物は前記重合性含フッ素化合物以外の化合物である。）を含む請求項５に記載の組成物。
7. 基材の表面に親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材であって、前記撥水性領域が請求項５または６に記載の組成物を硬化させた撥水性の膜からなることを特徴とする処理基材。
8. 親水性領域の水に対する接触角と撥水性領域の水に対する接触角の差が５０度以上である請求項７に記載の処理基材。
9. 親水性領域のヘキサデカンに対する接触角と撥水性領域のヘキサデカンに対する接触角の差が２０度以上である請求項７または８に記載の処理基材。
10. 撥水性の膜の厚みが０．１〜１００ｎｍである請求項７〜９のいずれかに記載の処理基材。
11. 親水性領域と撥水性領域が所望のパターンを形成してなる請求項７〜１０のいずれかに記載の処理基材。
12. 親水性の表面を有する基材の該表面に請求項５または６に記載の組成物を含む塗膜を形成する工程、
    ついで該塗膜の表面の一部に光を照射して組成物を硬化させ撥水性の膜を形成する工程、
    ついで基材の表面に存在する未硬化の組成物を除去して親水性の表面を露出させる工程、
    を含むことを特徴とする、基材の表面に親水性領域と撥水性領域とを有する処理基材の製造方法。
13. 親水性の表面を有する基材が、表面の親水化処理により得た基材である、請求項１２に記載の製造方法。
14. ２００ｎｍ以上の波長を有する光を照射する、請求項１３に記載の製造方法。
15. 請求項１１に記載の処理基材の表面に機能性材料を含む液を塗布して、処理基材のパターンを形成した親水性領域に該液を付着させる工程、
    ついで乾燥させることによって機能性材料のパターンを形成させる工程、
    を含むことを特徴とする、機能性材料のパターンが形成された部材の製造方法。
16. 請求項１１に記載の処理基材の表面に機能性材料を含む液を塗布して、処理基材のパターンを形成した親水性領域に該液を付着させる工程、
    ついで乾燥させることによって機能性材料のパターンを形成させる工程、
    ついで撥水性の膜を除去する工程、
    を含むことを特徴とする、機能性材料のパターンが形成された部材の製造方法。
17. アルカリ性水溶液を用いて洗浄することにより撥水性の膜を除去する請求項１６に記載の部材の製造方法。

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