JP2010006855A - Method of adhering ionic gel to substrate and method of adhering ionic gel laminate - Google Patents

Method of adhering ionic gel to substrate and method of adhering ionic gel laminate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of adhering ionic gel to a substrate, and to provide a method of adhering an ionic gel laminate laminated on a substrate. <P>SOLUTION: When adhering the anionic gel to the substrate, anionic fine particles are interposed for the gel containing cationic groups and cationic fine particles are interposed for the gel containing anionic groups and, thereby, the gel can be adhered to the substrate. Further, with respect to the ionic gel laminate prepared by forming the gel on the substrate, the anionic fine particles are interposed between the cationic gels, and the cationic fine particles are interposed between the anionic gels and, thereby, the gel laminates can be adhered to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、化学的または物理的に架橋され、主に有機成分よりなる架橋ネットワーク体、すなわちゲルを基材に接着する方法、およびゲルと基材からなるゲル積層体のゲル面同士を接着する方法に関する。 The present invention relates to a cross-linked network body that is chemically or physically cross-linked and mainly composed of organic components, that is, a method for adhering a gel to a base material, and a gel surface of a gel laminate comprising a gel and a base material. Regarding the method.

ゲルとは「あらゆる溶媒に不溶の3次元網目構造を持つ高分子およびその膨潤体」と定義される(新版高分子辞典(1988))。その中でも多量の溶媒を吸収したゲルは液体と固体の中間の性質を有するもので、有機高分子などの三次元網目(ネットワーク)の中に溶媒を安定的に取り込んでいる。特に溶媒として水を用いたゲル(以下、ヒドロゲルもしくは水性ゲルと呼ぶ)は生体においても重要な構成素材であり、これまで衛生用品、生活・日用品、食品・包装、医療医薬、農業・園芸、土木・建築、化学工業、電子・電気工業、スポーツレジャー産業など多数の工業分野において広く利用されている(非特許文献1)。コンタクトレンズやオムツの吸収剤はその一例である。 A gel is defined as “a polymer having a three-dimensional network structure that is insoluble in any solvent and its swollen body” (New Edition Dictionary of Polymers (1988)). Among them, a gel that absorbs a large amount of solvent has a property between liquid and solid, and stably incorporates the solvent into a three-dimensional network such as an organic polymer. In particular, gels that use water as a solvent (hereinafter referred to as hydrogels or aqueous gels) are important constituent materials in living organisms. So far, hygiene products, daily necessities, daily necessities, food / packaging, medical medicine, agriculture / horticulture, civil engineering -Widely used in many industrial fields such as architecture, chemical industry, electronic / electric industry, sports and leisure industry (Non-Patent Document 1). Contact lens and diaper absorbents are examples.

ヒドロゲルは主に2種類の構成成分からなっている。ひとつは種々の方式で橋架けされた三次元網目であり他の一つは水である。三次元網目の構成成分としては、有機化合物又は無機化合物のいずれを用いることも可能である。有機化合物のヒドロゲルでは、有機高分子又は有機分子が共有結合、水素結合、イオン結合、配位結合、疎水結合などにより架橋するか、又は物理的絡み合いや微結晶などを架橋点として三次元網目を形成している。   Hydrogel is mainly composed of two kinds of components. One is a three-dimensional network bridged in various ways and the other is water. As a constituent component of the three-dimensional network, either an organic compound or an inorganic compound can be used. In organic compound hydrogels, organic polymers or organic molecules are crosslinked by covalent bonds, hydrogen bonds, ionic bonds, coordination bonds, hydrophobic bonds, or the like, or a physical entanglement or microcrystal is used as a crosslinking point to form a three-dimensional network. Forming.

具体的に三次元網目を形成する有機分子としては、疎水結合により架橋が形成される卵白アルブミンや血清アルブミン、ヘリックス形成によるゼラチンやアガロース、アルカリ土類金属イオンとの配位結合により架橋を形成するポリアクリル酸やポリスチレンスルホン酸、イオン結合により架橋する2種の高分子(ポリカチオンとポリアニオン)複合系、水素結合で架橋される完全けん化ポリビニルアルコール等のほか、熱、放射線、光、電子線、プラズマの照射、有機架橋剤添加により、有機高分子間に共有結合による架橋を形成させたものが知られている。   Specifically, as an organic molecule that forms a three-dimensional network, a cross-link is formed by a coordinate bond with ovalbumin or serum albumin that is cross-linked by a hydrophobic bond, gelatin or agarose by a helix formation, or an alkaline earth metal ion. In addition to polyacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, two types of polymer (polycation and polyanion) cross-linked by ionic bond, fully saponified polyvinyl alcohol cross-linked by hydrogen bond, heat, radiation, light, electron beam, It is known that a covalent bond is formed between organic polymers by plasma irradiation and addition of an organic crosslinking agent.

一方、無機物で三次元網目を形成するものとしては、金属アルコキシドの加水分解重縮合(いわゆるゾル-ゲル反応)により調製される金属酸化物や層間にカチオンを有する層状粘土鉱物が知られている。   On the other hand, as an inorganic substance that forms a three-dimensional network, metal oxides prepared by hydrolysis polycondensation of metal alkoxides (so-called sol-gel reaction) and layered clay minerals having cations between layers are known.

無機物のヒドロゲルは強度や伸びが小さく脆い性質を有しているため、単独のヒドロゲル材料として用いられることは少ない。これに対し有機化合物、そのなかでも共有結合などによる有機高分子の三次元網目と水からなるヒドロゲルは力学物性が良好であることや、生体適合性、環境適合性が高いことが期待されることから、ソフトマテリアルや機能性ゲル材料として幅広い産業分野で用途開拓が進められている。   Inorganic hydrogels are brittle with small strength and elongation, and are therefore rarely used as a single hydrogel material. In contrast, hydrogels composed of organic compounds, especially organic polymer 3D networks and water, such as covalent bonds, are expected to have good mechanical properties, biocompatibility, and high environmental compatibility. Therefore, applications are being developed in a wide range of industrial fields as soft materials and functional gel materials.

このような有機架橋ヒドロゲルの有用性をさらに拡大させる為に、ゲルの成型加工性を向上させることは、重要である。もしゲル同士で自由に接着できれば、自由な形状を得ること、あるいは2種の異なった特性を持つゲルを複合化すること、さらに、多層のゲルを複合化してゲルの傾斜材料や機能性材料を得ることなどが可能になり、ゲルの有用性はまた一段と向上することが考えられる。   In order to further expand the usefulness of such an organic crosslinked hydrogel, it is important to improve the molding processability of the gel. If gels can be bonded freely, obtain a free shape, or combine two different types of gels, and combine multiple layers of gels to create gel gradient materials and functional materials. It is possible that the usefulness of the gel is further improved.

しかし、ゲルの接着、特に多量の水を含むヒドロゲルの接着は簡単ではない。北海道大学の斉藤らは、いったん切断したゲルをいわゆる接着剤等で接着することが困難であることから、二つのゲル切片に反応性のモノマーを含浸させ、それを重合することで、二つのゲル切片間に別のネットワークを形成することにより、ゲルの接着を達成した。(非特許文献2)しかし、この方法は煩雑であり、また時間がかかるものである。カチオン基やアニオン基を含むヒドロゲル、すなわち、ポリ電解質ではポリカチオンとポリアニオン間のイオン対効果を利用した接着が、制限された条件では可能であることを岐阜大学の玉川ら(非特許文献3)、およびオーストラリアWollongong大学のG.M.Spinksらが報告(非特許文献4)している。しかし、これらはポリカチオン、ポリアニオン間である制限下に可能な現象であり、例えば同一ゲルを切断して接着するというようなことはできない。   However, adhesion of gels, particularly hydrogels containing a large amount of water, is not easy. Saito et al. Of Hokkaido University have found that it is difficult to bond a once cut gel with a so-called adhesive, etc., so that two gel slices are impregnated with a reactive monomer and polymerized. Gel adhesion was achieved by forming another network between the sections. (Non-Patent Document 2) However, this method is complicated and time-consuming. Tamagawa et al. (Gifu University) that hydrogels containing cationic groups and anionic groups, that is, polyelectrolytes, can be bonded using the ion pair effect between polycations and polyanions under limited conditions. And GMSpinks et al. Of Wollongong University, Australia (Non-Patent Document 4). However, these are possible phenomena under the restriction between polycation and polyanion. For example, it is not possible to cut and bond the same gel.

また、ゲルを基材に接着する事、特に多量の水を含むヒドロゲルを表面が疎水性の不織布等に接着する事は難しい。ゲルを基材に強く接着できれば、基材由来の特性(耐久性、耐衝撃性、湿潤性、膨潤性、吸収性、伸縮性等)をゲルの特性に付与でき、多様の物性のイオン性ゲル積層体を適宜設計する事ができる。例えば、基材が不織布の場合には、生体適合性材料や衛生材料等への応用、基材が紙の場合は、接着(あるいは擬似接着)材料や包装材料や環境適合性材料等へ応用が可能である。また、積層型の複合ゲル積層体を得る事が可能となり、ゲルの用途の可能性が広がると考えられる。
長田義仁、梶原莞爾編”ゲルハンドブック” 第3篇応用編 株式会社エヌ・ティー・エス、1997年 斉藤潤二ら 第17回高分子ゲル研究討論会講演予稿集 2006年11月8日 玉川浩久ら Bull. Chem.Soc.Jpn., 2002, 75, 383 G.M. Spinks, ACS Polymer Preprints 2007, 48(1), 645
Also, it is difficult to adhere the gel to the substrate, particularly to adhere a hydrogel containing a large amount of water to a nonwoven fabric having a hydrophobic surface. If the gel can be strongly adhered to the substrate, the properties derived from the substrate (durability, impact resistance, wettability, swelling, absorbability, stretchability, etc.) can be imparted to the gel properties, and the ionic gel with various physical properties A laminated body can be designed appropriately. For example, when the base material is non-woven fabric, it can be applied to biocompatible materials and sanitary materials. When the base material is paper, it can be applied to adhesive (or pseudo-adhesive) materials, packaging materials, environmentally compatible materials, etc. Is possible. In addition, it is possible to obtain a laminated composite gel laminate, and it is considered that the possibilities of gel use are widened.
Yoshida Nagata, Satoshi Sugawara "Gel Handbook" Part 3 Application Edition NTS Corporation, 1997 Junji Saito et al. Proceedings of the 17th Polymer Gel Research Conference November 8, 2006 Hirohisa Tamagawa et al. Bull. Chem. Soc. Jpn., 2002, 75, 383 GM Spinks, ACS Polymer Preprints 2007, 48 (1), 645

本発明が解決しようとする課題は、ゲルを基材に接着する為の手段を提供する事、および基材にゲルを形成したゲル積層体について、従来接着が困難であったゲル、特にヒドロゲルの接着に関し、非常に簡便にかつ効果的にゲル間の接着を可能にするという、全く新たなゲルを接着する手段を提供することにある。   The problems to be solved by the present invention are to provide a means for adhering a gel to a base material, and to a gel laminate in which a gel is formed on a base material. With respect to adhesion, it is an object to provide a means for adhering a completely new gel, which enables adhesion between gels very easily and effectively.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究に取り組んだ結果、カチオン基を含んだゲルに対しては、アニオン性の微粒子を介在させることにより、またアニオン基を含んだゲルに対しては、カチオン性の微粒子を介在させることにより、基材へのゲルの接着を可能にする方法を見出した。また、基材に積層したカチオン性ゲル積層体に対しては、アニオン性の微粒子を介在させることにより、またアニオン性ゲル積層体に対しては、カチオン性の微粒子を介在させることにより、同じイオン性のゲル積層体のゲル間の接着を可能にする方法を見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have introduced a cationic group into a gel containing anionic fine particles and a gel containing an anionic group. Found a method that enables adhesion of the gel to the substrate by interposing cationic fine particles. Further, the same ion can be obtained by interposing anionic fine particles to the cationic gel laminate laminated on the base material, and by interposing cationic fine particles to the anionic gel laminate. The present inventors have found a method that enables adhesion between gels of a conductive gel laminate and completed the present invention.

即ち、本発明は、以下の(1)〜(5)に記載する基材とイオン性ゲルの接着方法ならびに積層体であり、また、以下の(6)〜(10)に記載するイオン性ゲル積層体の接着方法ならびに積層体である。   That is, the present invention is a bonding method and a laminate of a substrate and an ionic gel described in the following (1) to (5), and an ionic gel described in the following (6) to (10): It is the adhesion method of a laminated body, and a laminated body.

(1)基材とイオン性ゲルとの接着方法であって、カチオン基を構成成分として含んだゲルと基材との間にはアニオン性の微粒子を介在させ、アニオン基を構成成分として含んだゲルと基材との間には、カチオン性の微粒子を介在させて接着することを特徴とする、基材とイオン性ゲルとの接着方法。
(2)ゲルが水を含有したヒドロゲルであることを特徴とした請求項1に記載の接着方法。
(3)アニオン性の微粒子およびカチオン性の微粒子の平均粒経が1nm以上10000nm以下であることを特徴とした(1)または(2)に記載の接着方法。
(4)基材が紙、不織布あるいは布である事を特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載の接着方法。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかの接着方法を用いて製造されたイオン性ゲル積層体。
(1) A method for adhering a base material and an ionic gel, wherein anionic fine particles are interposed between a gel containing a cationic group as a constituent component and the base material, and an anionic group is contained as a constituent component. A method for adhering a base material and an ionic gel, characterized in that cationic fine particles are interposed between the gel and the base material.
(2) The bonding method according to claim 1, wherein the gel is a hydrogel containing water.
(3) The adhesion method according to (1) or (2), wherein the average particle size of the anionic fine particles and the cationic fine particles is 1 nm or more and 10,000 nm or less.
(4) The bonding method according to any one of (1) to (3), wherein the substrate is paper, nonwoven fabric, or cloth.
(5) An ionic gel laminate produced using the bonding method according to any one of (1) to (4) above.

(6)基材にイオン性ゲルを積層したイオン性ゲル積層体のゲル面同士を接着する方法であって、カチオン基を構成成分として含んだゲルを形成したカチオン性ゲル積層体に対しては、ゲル間にアニオン性の微粒子を介在させ、また、アニオン基を構成成分として含んだアニオン性ゲル積層体に対しては、ゲル間にカチオン性の微粒子を介在させることにより、イオン性ゲル積層体のゲル面同士を接着する方法。
(7)ゲルが水を含有したヒドロゲルであることを特徴とした(6)に記載の接着方法。
(8)アニオン性の微粒子およびカチオン性の微粒子の平均粒経が1nm以上10000nm以下であることを特徴とした(6)または(7)に記載の接着方法。
(9)基材が紙、不織布あるいは布である事を特徴とする、(6)〜(8)のいずれかに記載の接着方法。
(10)上記(6)〜(9)のいずれかに記載の接着方法を用いて製造されたイオン性ゲル積層体。
(6) A method of adhering gel surfaces of an ionic gel laminate in which an ionic gel is laminated on a base material, and for a cationic gel laminate in which a gel containing a cationic group as a constituent component is formed. In addition, for an anionic gel laminate containing an anionic group as a constituent component, an anionic gel laminate is provided by interposing a cationic fine particle between the gels. A method of bonding gel surfaces of each other.
(7) The adhesion method according to (6), wherein the gel is a hydrogel containing water.
(8) The bonding method according to (6) or (7), wherein the average particle size of the anionic fine particles and the cationic fine particles is from 1 nm to 10,000 nm.
(9) The adhesion method according to any one of (6) to (8), wherein the substrate is paper, nonwoven fabric or cloth.
(10) An ionic gel laminate produced using the bonding method according to any one of (6) to (9).

本発明によれば、例えば、基材(不織布)に水分散したアニオンシリカ微粒子(アニオン型パーティクル)を塗布後、4級アンモニウム型カチオン基を構成成分として含む化学架橋型ヒドロゲルを軽く圧着すると、カチオン型ヒドロゲルを基材に接着することが出来る。また逆に例えば、基材(不織布)に水分散したアルミナ微粒子(カチオン型パーティクル)を塗布後、カルボキシアニオン基を構成成分として含む化学架橋型ヒドロゲルを軽く圧着すると、アニオン型ヒドロゲルを基材に接着することができる。これにより、基材由来の特性(例えば耐久性、耐衝撃性、湿潤性、膨潤性、吸収性、伸縮性、加工性、整形性等)をゲルの特性に付与でき、多様の物性のイオン性ゲル積層体を適宜設計する事ができる。例えば、基材が布の場合には、生体適合性材料や衛生材料等への応用が、基材が紙の場合は、包装材料や接着シートや環境適合性材料等へ応用が考えられる。積層型の複合ゲルを容易に得ることも出来る。   According to the present invention, for example, after anion silica fine particles (anionic particles) dispersed in water on a base material (nonwoven fabric) are coated, a chemically crosslinked hydrogel containing a quaternary ammonium type cationic group as a constituent component is lightly pressure-bonded. Type hydrogel can be adhered to a substrate. On the other hand, for example, after applying alumina fine particles (cationic particles) dispersed in water to a base material (nonwoven fabric), a chemically crosslinked hydrogel containing a carboxy anion group as a constituent component is lightly pressure-bonded to adhere the anionic hydrogel to the base material. can do. As a result, properties derived from the base material (for example, durability, impact resistance, wettability, swelling, absorbency, stretchability, processability, formability, etc.) can be imparted to the gel properties, and ionic properties with various physical properties A gel laminated body can be designed suitably. For example, when the base material is cloth, application to biocompatible materials, sanitary materials, etc., and when the base material is paper, application to packaging materials, adhesive sheets, environmentally compatible materials, etc. can be considered. A laminated composite gel can also be easily obtained.

また、本発明によって得られる積層体は基材の両面に、同じ符号の電荷をもつ微粒子を塗布後、同じイオン性のゲルを形成する事もできる。さらに、基材の一方の面にカチオン性微粒子を塗布後、アニオン性ゲルを形成し、他方にアニオン性微粒子を塗布後、カチオン性ゲルを形成する様に、両面に異なったイオン性のゲル形成することもできる。この様にして得られた積層体は、例えば、膨潤度の違いや外部からの刺激(pH、温度、電荷、溶剤の親水性/疎水性)により屈曲する機能性材料となる。   Moreover, the laminated body obtained by this invention can also form the same ionic gel after apply | coating the microparticles | fine-particles with the same code | symbol on both surfaces of a base material. Furthermore, different ionic gels are formed on both sides, such as forming an anionic gel after applying cationic fine particles on one side of the substrate and forming a cationic gel after applying anionic fine particles to the other. You can also The laminate thus obtained becomes a functional material that bends due to, for example, a difference in swelling degree or external stimulation (pH, temperature, charge, hydrophilicity / hydrophobicity of a solvent).

また基材とイオン性ゲルから形成されるイオン性ゲル積層体について、カチオン性ゲル積層体のゲル面同士の接着にはアニオン性微粒子を介在させ、アニオン性ゲル積層体に対してはカチオン性微粒子を介在させる事で容易に接着することができる。 これにより、基材由来の特性を活かしつつ、積層型の複合ゲルを容易に得ることができる等、その応用範囲は広い。   In addition, with regard to the ionic gel laminate formed from the base material and the ionic gel, anionic fine particles are interposed in the adhesion between the gel surfaces of the cationic gel laminate, and the cationic fine particles are attached to the anionic gel laminate. It can be easily bonded by interposing. Thereby, the application range is wide, such as making it possible to easily obtain a laminated composite gel while utilizing the characteristics derived from the substrate.

本発明におけるゲルは、「3次元網目構造を持つ高分子およびその膨潤体」をさす。すなわち、3次元網目構造は化学的架橋でも物理的架橋でもよく、また、溶剤(例えば水や有機溶剤等)を含んでいる高分子(膨潤体)でも、含んでいない高分子でも良い。   The gel in the present invention refers to “a polymer having a three-dimensional network structure and a swollen body thereof”. That is, the three-dimensional network structure may be chemical crosslinking or physical crosslinking, and may be a polymer (swelling body) containing a solvent (for example, water or an organic solvent) or a polymer not containing it.

最初に、本発明の(1)〜(5)の発明について説明する。まず、本発明のイオン性ゲルについてカチオン性ゲル、アニオン性ゲルの順に説明する。
カチオン基を構成成分に含んでいるゲル(カチオン性ゲル)は、カチオン基を構成成分に含んでいれば良く、その合成方法に制限はない。最も一般的には、分子中に重合可能な官能基、例えばビニル基を有し、同一分子中に1級、2級、3級アミノ基(それぞれプロトン化してアンモニウム基として使用)や4級アンモニウム基を含むモノマーを、そのモノマーと反応して架橋反応を起こす架橋剤と共に、溶媒(例えば水)中または無溶媒で反応の開始剤とともに反応させ、化学的に架橋したゲルとして得ることが出来る。このときカチオン基を有するモノマーは1種類だけを用いる必要は無く、2種類以上を用いてもよく、また、カチオン基を有するモノマー、架橋剤に加えて、広範囲の条件で中性な性能を示すモノマーや、少量であれば、アニオン性の性能を示すモノマーを加えてもかまわない。
First, the inventions (1) to (5) of the present invention will be described. First, the ionic gel of the present invention will be described in the order of a cationic gel and an anionic gel.
A gel (cationic gel) containing a cationic group as a constituent component only needs to contain a cationic group as a constituent component, and the synthesis method is not limited. Most commonly, it has a polymerizable functional group in the molecule, such as a vinyl group, and primary, secondary, and tertiary amino groups (each protonated and used as an ammonium group) or quaternary ammonium in the same molecule A monomer containing a group can be reacted with a crosslinking agent that reacts with the monomer to cause a crosslinking reaction, together with a reaction initiator in a solvent (for example, water) or without a solvent, to obtain a chemically crosslinked gel. At this time, it is not necessary to use only one type of monomer having a cationic group, and two or more types may be used. In addition to the monomer having a cationic group and a crosslinking agent, neutral performance is exhibited over a wide range of conditions. A monomer or a monomer exhibiting anionic performance may be added if the amount is small.

これらのアミノ型、または4級アンモニウム型モノマーの例としては、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピルメタクリレート、アリルアミン、N-メチルアリルアミン、ジアリルアミン、N-メチルジアリルアミン、N,N-ジメチルアリルアンモニウム塩酸塩、(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、メタクロイルコリンクロリド、ビニルピリジンなどを挙げることができる。またN−ビニルホルムアミドのように重合反応後アミノ基や置換アミノ基、さらには4級アンモニウム基に変換できるモノマーもこれに含まれる。   Examples of these amino-type or quaternary ammonium-type monomers include N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminopropyl acrylate, N, N-diethylaminopropyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropyl methacrylate, N, N-diethylaminopropyl methacrylate, allylamine, N-methylallylamine, diallylamine, N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylammonium hydrochloride, (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride, methacryloylcholine chloride, vinylpyridine and the like can be mentioned. Also included are monomers such as N-vinylformamide that can be converted into an amino group, a substituted amino group, or a quaternary ammonium group after the polymerization reaction.

中性な性能を示すモノマーとしてはアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミドのようなアクリルアミドおよびその誘導体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ビニルピロリドンなどをあげることができる。   Examples of monomers exhibiting neutral performance include acrylamide and derivatives thereof such as acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2 -Hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, vinylpyrrolidone and the like can be mentioned.

アニオン性の性能を示すモノマーとしては、アクリル酸(のアルカリ金属塩)、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(のアルカリ金属塩)、メタクリル酸(のアルカリ金属塩)、ビニルベンゼンスルホン酸(のアルカリ金属塩)、ビニルナフタレンスルホン酸(のアルカリ金属塩)などをあげることが出来る。
これらのモノマーを溶媒(例えば水)に必要量溶解し、そこに架橋剤として従来から公知のN,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−プロピレンビスアクリルアミド、ジ(アクリルアミドメチル)エーテル、1,2−ジアクリルアミドエチレングリコール、1,3−ジアクリロイルエチレンウレア、エチレンジアクリレート、N,N’−ビスアクリルシスタミンなどの二官能性化合物や、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートなどの三官能性化合物を所定量添加し、さらに重合反応の開始剤として、水溶性の過酸化物、例えばペルオキソ二硫酸カリウムやペルオキソ二硫酸アンモニウム、水溶性のアゾ化合物、例えばVA−044、V−50、V−501(いずれも和光純薬工業株式会社製)を加え、加熱することにより所望のゲルを得ることが出来る。過酸化物を開始剤に用いた場合は、加熱ではなく触媒として、3級アミン化合物であるN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンや、β−ジメチルアミノプロピオニトリルなどにより重合反応を開始することも出来る。
Monomers that exhibit anionic performance include acrylic acid (an alkali metal salt thereof), 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (an alkali metal salt thereof), methacrylic acid (an alkali metal salt thereof), vinylbenzenesulfonic acid ( Alkali metal salt), vinyl naphthalenesulfonic acid (alkali metal salt), and the like.
These monomers are dissolved in a necessary amount in a solvent (for example, water), and there are conventionally known N, N′-methylenebisacrylamide, N, N′-propylenebisacrylamide, di (acrylamidomethyl) ether, , 2-diacrylamide ethylene glycol, 1,3-diacryloyl ethylene urea, ethylene diacrylate, N, N′-bisacryl cystamine, and other bifunctional compounds, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, etc. A predetermined amount of a functional compound is added, and a water-soluble peroxide such as potassium peroxodisulfate or ammonium peroxodisulfate, a water-soluble azo compound such as VA-044, V-50, V or V is used as an initiator for the polymerization reaction. -501 (both manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added and heated. Ri it is possible to obtain a desired gel. When a peroxide is used as an initiator, polymerization reaction is carried out with a tertiary amine compound such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine or β-dimethylaminopropionitrile as a catalyst instead of heating. You can also start.

重合温度は、重合触媒や開始剤の種類に合わせて0℃〜100℃の範囲で設定できる。重合時間も触媒、開始剤、重合温度、重合溶液量(厚み)など重合条件によって異なり、一般に数十秒〜数時間の間で行える。
上記の熱によるラジカル重合以外にも、光開始剤を用いた光架橋、放射線(ガンマ線や電子線)架橋やプラズマ架橋等の化学架橋反応によりゲルを得る方法、IPN(相互侵入高分子網目)ゲルを合成する方法(高分子ポリマーに他成分モノマー含浸させて重合する事によりゲルが得られる)等の物理的な架橋によりゲルを得る方法等、公知の合成方法でカチオン性ゲルを得る事ができる(なお、重合については、以下に述べるアニオン性ゲルの場合も同様である)。
The polymerization temperature can be set in the range of 0 ° C. to 100 ° C. according to the type of polymerization catalyst and initiator. The polymerization time varies depending on the polymerization conditions such as the catalyst, initiator, polymerization temperature, and amount (thickness) of the polymerization solution, and can generally be carried out for several tens of seconds to several hours.
In addition to the above-mentioned radical polymerization by heat, photocrosslinking using photoinitiators, methods of obtaining gels by chemical crosslinking reactions such as radiation (gamma ray and electron beam) crosslinking and plasma crosslinking, IPN (interpenetrating polymer network) gels A cationic gel can be obtained by a known synthesis method such as a method of obtaining a gel by physical crosslinking such as a method of synthesizing a polymer (a gel can be obtained by impregnating a polymer with another component monomer and polymerizing). (Note that the same applies to the anionic gel described below).

次に、アニオン性ゲルについて説明する。
アニオン基を構成成分として含んだゲル(アニオン性ゲル)は、アニオン基を構成成分に含んでいれば、ゲルの合成方法に制限はない。最も一般的には、分子中に重合可能な官能基、例えばビニル基を有し、同一分子中にカルボン酸やスルホン酸で代表される酸のアルカリ金属塩基を含有するモノマーと、それと反応して架橋反応を起こす架橋剤とともに溶媒(例えば水)中または無溶媒で反応の開始剤とともに反応させ、化学的に架橋したゲルとして得ることが出来る。このときアニオン基を有するモノマーは1種類を用いても良く、2種類以上を用いても良く、また、アニオン基を有するモノマー、架橋剤に加えて、広範囲の条件で非イオン性を示すモノマーや、少量であればカチオン性を示すモノマーや両性(ツビッターイオン)型のモノマーを加えてもかまわない。
アニオン性モノマーの代表例、中性モノマーの代表例、カチオン性モノマーの代表例については、前記、カチオン性ゲルに記載の化合物が挙げられる。
Next, an anionic gel is demonstrated.
A gel containing an anionic group as a constituent component (anionic gel) is not limited in the gel synthesis method as long as the anionic group is contained in the constituent component. Most commonly, it reacts with a monomer having a polymerizable functional group in the molecule, such as a vinyl group, and containing an alkali metal base of an acid represented by carboxylic acid or sulfonic acid in the same molecule. It can be reacted with a crosslinking initiator that causes a crosslinking reaction in a solvent (for example, water) or in the absence of a solvent with a reaction initiator to obtain a chemically crosslinked gel. At this time, one type of monomer having an anionic group may be used, or two or more types may be used. In addition to a monomer having an anionic group and a crosslinking agent, a monomer that exhibits nonionicity in a wide range of conditions, If the amount is small, a cationic monomer or an amphoteric (zitter ion) type monomer may be added.
About the representative example of an anionic monomer, the representative example of a neutral monomer, and the representative example of a cationic monomer, the compound as described in the said cationic gel is mentioned.

次に、本発明に用いる基材について説明する。「基材」については、特に制限はないが、紙、段ボール、木材、不織布、織布、ネット、プラスチックフィルム、金属板等が挙げられる。素材としては、特に制限はないが、パルプ(セルロース)、綿、羊毛等も天然繊維、ナイロンやポリエステルやポリ乳酸等の合成繊維、ガラス繊維や炭素繊維等があげられる。これらの繊維には機能性を有する素材(高分子等)を含んでいても良い。プラスチックフィルム(合成樹脂シート)や金属板も挙げられるが、ゲルとの接着性を上げる為には従来の表面処理を行う事や高分子化合物(ゼラチン等)の塗布処理が有効である。また、これらの基材に、イオン性微粒子に使用した溶媒と親和性を施す為の高分子樹脂(例えばゼラチン等)や顔料(例えば、吸水性顔料)が塗布されていても良い。   Next, the base material used for this invention is demonstrated. The “substrate” is not particularly limited, and examples thereof include paper, cardboard, wood, nonwoven fabric, woven fabric, net, plastic film, and metal plate. Although there is no restriction | limiting in particular as a raw material, Natural fiber, synthetic fibers, such as nylon, polyester, and polylactic acid, glass fiber, carbon fiber, etc. are mention | raise | lifted, such as pulp (cellulose), cotton, and wool. These fibers may contain a functional material (polymer or the like). A plastic film (synthetic resin sheet) and a metal plate are also included, but in order to improve the adhesion to the gel, conventional surface treatment or coating treatment of a polymer compound (gelatin or the like) is effective. These base materials may be coated with a polymer resin (for example, gelatin or the like) or a pigment (for example, a water-absorbing pigment) for giving affinity to the solvent used for the ionic fine particles.

本発明のカチオン性ゲルの接着に用いる「アニオン性微粒子」は、表面がアニオン性に帯電して、ゲルに含有されている同一溶媒あるいは混じりあう溶媒中に安定して分散されている必要がある。粒子の平均サイズは1nmから10000nmが好ましく、1nmから100nmが特に好ましい。   The “anionic fine particles” used for adhesion of the cationic gel of the present invention need to be stably dispersed in the same solvent or a mixed solvent contained in the gel with the surface charged anionic. . The average particle size is preferably from 1 nm to 10000 nm, particularly preferably from 1 nm to 100 nm.

具体的には、粒子の安定性、均一性といった性能面からも、また、工業的に多品種が大量に製造されているため、入手しやすく、種類が多数選択できるといった使いやすさの面からも、価格の面からもアニオンシリカがもっとも好ましい。より具体的には例えば日産化学工業株式会社製のスノーテックスシリーズをあげることができる。水分散系では、ST-XS(平均粒経4-6nm)、ST-20(平均粒経10-20nm)、ST-20L(平均粒経40-50nm)、ST-YL(平均粒経50-80nm)、ST-ZL(平均粒経70-100nm)をあげることができる。この中でもST-XS、ST-20のような平均粒経の小さいもののほうが強い接着強度を示す傾向がある。   Specifically, from the standpoint of performance such as particle stability and uniformity, and because it is industrially manufactured in large quantities, it is easy to obtain and many types can be selected. In view of price, anionic silica is most preferable. More specifically, for example, the Snowtex series manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. can be mentioned. In water dispersion, ST-XS (average particle size 4-6nm), ST-20 (average particle size 10-20nm), ST-20L (average particle size 40-50nm), ST-YL (average particle size 50- 80 nm) and ST-ZL (average grain size 70-100 nm). Among these, those having a smaller average grain size such as ST-XS and ST-20 tend to exhibit stronger adhesive strength.

また、アニオン性微粒子はアニオン性高分子と共存していても良い。アニオン性高分子は、例えば、アクリル酸(のアルカリ金属塩)、メタクリル酸(のアルカリ金属塩)、ビニルベンゼンスルホン酸(のアルカリ金属塩)、ビニルナフタレンスルホン酸(のアルカリ金属塩)を重合したポリマーが挙げられるが、これに限ったものではない。2種類以上のポリマーが混ざっていたり、あるいは2種以上のアニオン性モノマーや中性モノマーが混ざった共重合体でも良い。アニオン性高分子はアニオン性微粒子の性質を損なわない範囲で共存できる。アニオン性微粒子が基材やカチオン性ゲル表面と接触して関与できれば良い。   The anionic fine particles may coexist with the anionic polymer. The anionic polymer is obtained by polymerizing, for example, acrylic acid (alkali metal salt thereof), methacrylic acid (alkali metal salt thereof), vinylbenzenesulfonic acid (alkali metal salt thereof), or vinylnaphthalenesulfonic acid (alkali metal salt thereof). Examples include, but are not limited to polymers. Two or more types of polymers may be mixed, or a copolymer in which two or more types of anionic monomers and neutral monomers are mixed may be used. The anionic polymer can coexist as long as the properties of the anionic fine particles are not impaired. It is only necessary that the anionic fine particles can be brought into contact with the substrate or the surface of the cationic gel.

カチオン性ゲルがアニオン性微粒子を介して、基材に接着するメカニズムについては必ずしも完全には理解できてはいないが、アニオン粒子は基材に対しては、基材の凸凹へ侵入したり、繊維に絡みつく、物理的な接着効果が発現し、ゲルに対しては、ゲルの界面近傍に存在する多数のカチオン基と、おもに界面を中心に分布する微粒子上の多数のアニオン基の電気的な引力的相互作用であると思われる。まだ明確ではないが、微粒子の大きさとゲルネットワークの大きさには相対的な接着最適の関係が存在するものと考えられる。   Although the mechanism by which the cationic gel adheres to the substrate via the anionic fine particles is not completely understood, the anionic particles can penetrate into the unevenness of the substrate or fibers A physical adhesive effect that is entangled in the gel is expressed, and for gels, a large number of cationic groups existing in the vicinity of the interface of the gel and a large number of anionic groups on the fine particles distributed mainly around the interface Seems to be a dynamic interaction. Although it is not clear yet, it is considered that there is a relative optimum relationship between the size of the fine particles and the size of the gel network.

カチオン性ゲルを基材にアニオン性微粒子を介在して接着する事は、簡単に発現する。カチオン性ゲルにアニオン微粒子分散液を適量塗布後、基材に軽く圧着しても良いし、基材にアニオン性微粒子を適量塗布後、カチオン性ゲルに軽く圧着すると、早ければすぐに、遅ければ数時間で基材とゲルは接着する。接着が強い場合には、引き剥がそうとしてもゲルの破壊が先行し、接着面を引き剥がすことは困難である。また、ゲルの構成成分の選択やアニオン性微粒子の選択(特に粒子径)により接着力を制御する事も可能である。   Adhering a cationic gel to a substrate via anionic fine particles is easily expressed. After applying an appropriate amount of the anionic fine particle dispersion to the cationic gel, it may be lightly pressure-bonded to the substrate, or after applying an appropriate amount of the anionic fine particles to the substrate and then lightly pressure-bonded to the cationic gel, as soon as possible, as soon as possible In a few hours, the substrate and the gel adhere. When the adhesion is strong, the gel breaks down even if it is to be peeled off, and it is difficult to peel off the bonded surface. It is also possible to control the adhesive force by selecting the constituent components of the gel or selecting the anionic fine particles (particularly the particle diameter).

本発明の粒子を介して基材に形成するゲルは、あらかじめ別の基材に接着しているゲル積層体でも良い。例えば、紙に積層したカチオン性ゲル積層体は、ゲル面をアニオン性粒子を介して別の紙基材に接着する事ができる。接着の強さは、ゲルの構造や粒子の選択で制御できる為、接着(あるいは擬似接着)シートとして使用できる。このように紙製品の接着剤や、包装材料としての応用が考えられる。   The gel formed on the substrate via the particles of the present invention may be a gel laminate that is previously bonded to another substrate. For example, a cationic gel laminate laminated on paper can adhere the gel surface to another paper substrate via anionic particles. Since the strength of adhesion can be controlled by the gel structure and the selection of particles, it can be used as an adhesion (or pseudo-adhesion) sheet. Thus, application as an adhesive for paper products and packaging materials is conceivable.

また、本発明の基材にゲルを接着したイオン性ゲル積層体は、更にゲル面を基材に接着して、ゲルを2枚の基材ではさむ事もできる。
また、本発明によって得られるイオン性積層体は基材の片面だけではなく、両面にゲルを形成したものでも良い。基材の両面に、同じ符号の電荷をもつ粒子を塗布後、同じイオン性のゲル(但し、ゲルの構成は全く同じである必要はない)を形成する事ができる。さらに、基材の一方の面にカチオン性粒子を塗布後、アニオン性ゲルを形成し、他方の面にアニオン性微粒子を塗布後、カチオン性ゲルを形成する事で、異なったイオン性のゲルを形成することもできる。
Moreover, the ionic gel laminated body which adhere | attached the gel on the base material of this invention can also adhere | attach a gel surface to a base material, and can also sandwich a gel with two base materials.
In addition, the ionic laminate obtained by the present invention may have a gel formed on both sides as well as on one side of the substrate. The same ionic gel (however, the gel composition need not be exactly the same) can be formed after applying particles having the same sign of charge on both sides of the substrate. Furthermore, after applying cationic particles to one side of the substrate, an anionic gel is formed, and after applying anionic fine particles to the other side, a cationic gel is formed, so that different ionic gels are formed. It can also be formed.

本発明の接着方法を適用する際の具体的なゲルの形状であるが、ゲルはブロック状、シート状、立体形状、粒子状、繊維状などのいかなる形態でも良い。接着したいゲル(あるいは基材)の表面にイオン性の微粒子を粉体あるいは分散液の形態で塗布し、基材(あるいはゲル)に圧着することにより接着が行われる。   Although it is the concrete gel shape at the time of applying the bonding method of the present invention, the gel may be in any form such as a block shape, a sheet shape, a three-dimensional shape, a particle shape, and a fiber shape. Adhesion is performed by applying ionic fine particles in the form of a powder or dispersion on the surface of the gel (or base material) to be adhered, and press-bonding to the base material (or gel).

本発明でアニオン性ゲルの接着に用いる「カチオン性微粒子」の代表例としてはアルミナゾルを挙げることができる。より具体的には、日産化学工業株式会社製アルミナゾル520(平均的粒子の大きさ10-20nm)、アルミナゾル100(平均的粒子の大きさ10×100nm)などである。また表面にAlカチオン処理をしたシリカを用いることも出来る。この具体的例としては日産化学工業株式会社製スノーテックスST-AK(平均粒子経10-20nm)を挙げることができる。   A typical example of “cationic fine particles” used for adhesion of anionic gel in the present invention is alumina sol. More specifically, they are alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm), alumina sol 100 (average particle size 10 × 100 nm) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Further, silica having Al cation treatment on the surface can also be used. Specific examples thereof include Snowtex ST-AK (average particle diameter 10-20 nm) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

また、カチオン性微粒子はカチオン性ポリマーと共存していても良い。カチオン性ポリマーとしては、例えば、前記のカチオン性モノマーの代表例(以下をプロトン化してアンモニウム塩として使用)である、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピルメタクリレート、アリルアミン、N-メチルアリルアミン、ジアリルアミン、N-メチルジアリルアミン、N,N-ジメチルアリルアンモニウム塩酸塩、(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、メタクロイルコリンクロリド、ビニルピリジンN,N-ジメチルアリルアンモニウム塩酸塩(ポリマー)等を重合成分として含むポリマーが挙げられるが、これに限らない。2種類以上あるいは中性モノマーと混ざった共重合体でも良い。
ゲルと基材の接着操作やその機作についてはカチオン性ゲルをアニオン微粒子で接着する場合と同様である。
Moreover, the cationic fine particles may coexist with the cationic polymer. Examples of the cationic polymer include N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N, which are representative examples of the above-mentioned cationic monomers (the following are protonated and used as ammonium salts). -Dimethylaminopropyl acrylate, N, N-diethylaminopropyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropyl methacrylate, N, N-diethylaminopropyl methacrylate, allylamine, N-methylallylamine, diallylamine, N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylammonium hydrochloride, (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride, methacryloylcholine chloride, vinylpyridine N, N-dimethylallyl Ammonium include polymers comprising hydrochloride (polymer) such as a polymerization component is not limited thereto. Two or more kinds or a copolymer mixed with a neutral monomer may be used.
The adhesion operation and the mechanism of the gel and the substrate are the same as in the case of adhering the cationic gel with anionic fine particles.

続いて、本発明の(6)〜(10)の発明について説明する。カチオン性ゲル、アニオン性ゲル、基材などの素材については、前記した発明(1)〜(5)と同様である。
本発明の(6)〜(10)において接着の対象とされるイオン性ゲル積層体は、基材に前記カチオン性ゲルやアニオン性ゲルが積層されたものである。その積層形態は任意であり、イオン性ゲルの片面または両面を基材で積層したもの、基材の両面をイオン性ゲルで積層したもの、これらをさらに積層したものなどのいずれであってもよい。また、積層する際に、イオン性ゲルと基材の一部のみが接着するように積層したり、複数の点で接着するように積層したり、基材の親水性処理を変化させたりして、場所により接着状態が異なるようにすることができる。また、イオン性ゲル積層体に含まれる溶媒の量も、組成または目的に応じて変化する。
Subsequently, the inventions (6) to (10) of the present invention will be described. About materials, such as a cationic gel, an anionic gel, and a base material, it is the same as that of above-described invention (1)-(5).
The ionic gel laminate to be bonded in (6) to (10) of the present invention is obtained by laminating the cationic gel or anionic gel on a base material. The lamination form is arbitrary, and any one of those obtained by laminating one or both sides of an ionic gel with a substrate, those obtained by laminating both surfaces of a substrate with an ionic gel, and those obtained by further laminating them may be used. . Moreover, when laminating, it is laminated so that only a part of the ionic gel and the base material adheres, laminated so as to adhere at a plurality of points, or the hydrophilic treatment of the base material is changed. The adhesion state can be made different depending on the location. The amount of the solvent contained in the ionic gel laminate also varies depending on the composition or purpose.

本発明の(6)〜(10)において用いるイオン性ゲル積層体の製造方法、すなわち基材にイオン性ゲルを積層させる方法については、特に制限はない。例えば、基材と前記のイオン性ゲルを接触させて軽く圧着させる方法が挙げられ、更に、その積層体について溶剤を蒸発させて基材にゲルを密着させる方法も可能である。
また、前記カチオン性ゲル(あるいはアニオン性ゲル)の合成方法と同様の調整液(モノマー、架橋剤、開始剤、溶剤等)を減圧と窒素置換を繰り返した後、シャーレに入れ、その上に基材(例えば紙)をのせた後、隙間なく(液面に接触する様に)シャーレで蓋をして、加熱する事により、基材がゲルの表面あるいは内部に存在するイオン性積層体が得られ、この方法は特に接着が強い。
また、基材とイオン性ゲルの間に(ゲルと逆の)イオン性微粒子を介在させると、イオン性ゲル積層体が得られる。
また、調整液(モノマー、架橋剤、開始剤、溶剤)に高分子化合物や増粘剤を混ぜて粘度を高くした調整液や、モノマーの変わりにオリゴマーを用いて作成した粘度の高い調整液をバー等を用いて基材に塗布後、熱によりゲル化させる方法がある。更に、前記調整液の熱重合開始剤を用いずに、光重合開始剤を用いて架橋させたり、放射線(ガンマ線や電子線)架橋やプラズマ架橋によりゲル積層体を得る方法もある。
There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the ionic gel laminated body used in (6)-(10) of this invention, ie, the method of laminating | stacking ionic gel on a base material. For example, a method in which the base material and the ionic gel are brought into contact with each other and lightly pressure-bonded can be mentioned. Further, a solvent can be evaporated from the laminate, and the gel can be adhered to the base material.
In addition, the same adjustment liquid (monomer, cross-linking agent, initiator, solvent, etc.) as in the method for synthesizing the cationic gel (or anionic gel) was repeatedly subjected to reduced pressure and nitrogen substitution, and then placed in a petri dish. After placing the material (for example, paper), cover with a petri dish without gap (so as to contact the liquid surface) and heat to obtain an ionic laminate in which the substrate is present on or inside the gel. This method is particularly strong.
Further, when ionic fine particles (opposite to the gel) are interposed between the substrate and the ionic gel, an ionic gel laminate is obtained.
In addition, the adjustment liquid (monomer, cross-linking agent, initiator, solvent) is mixed with a polymer compound or thickener to increase the viscosity, or the viscosity adjustment liquid created using an oligomer instead of the monomer. There exists the method of making it gelatinize by heat after apply | coating to a base material using a bar | burr etc. Furthermore, there are also methods in which a gel laminate is obtained by crosslinking using a photopolymerization initiator without using the thermal polymerization initiator of the adjusting liquid, or by radiation (gamma ray or electron beam) crosslinking or plasma crosslinking.

イオン性ゲル積層体の製造において、重合容器の形状を変化させたり、重合後のゲル積層体は取扱い易く、切削加工することなどで種々の大きさや形状をもったゲル積層体を調製できる。例えば、繊維状、ブロック状、棒状、平板状、円柱状、らせん状、球状など任意の形状を有するイオン性ゲル積層体が調製可能である。
同じイオン性のゲル積層体の接着は非常に簡単に起きる。カチオン性ゲル積層体を二つ用意し、その片方のカチオン性ゲル面にアニオン微粒子分散液を適量塗布する。そしてもう一方カチオン性ゲル積層体のゲル面を塗布面に軽く圧着すると、早ければ即座に、遅くても1時間以下で二つのゲルは接着する。接着が強い場合、引き剥がそうとしてもゲルの破壊が先行し、接着面を引き剥がすことは難しいである。一方、ゲルの構成成分(モノマーの選択)やアニオン微粒子の選択(特に粒子径)により、接着力を制御する事も可能である。このようにして接着されたものも便宜上、イオン性ゲル積層体と呼ぶ。
In the production of the ionic gel laminate, the gel laminate having various sizes and shapes can be prepared by changing the shape of the polymerization container or by easily handling the gel laminate after polymerization. For example, an ionic gel laminate having an arbitrary shape such as a fiber shape, a block shape, a rod shape, a flat plate shape, a columnar shape, a spiral shape, or a spherical shape can be prepared.
Adhesion of the same ionic gel laminate occurs very easily. Two cationic gel laminates are prepared, and an appropriate amount of anionic fine particle dispersion is applied to one of the cationic gel surfaces. When the gel surface of the other cationic gel laminate is lightly pressure-bonded to the coated surface, the two gels are bonded immediately in as little as 1 hour or less at the latest. When the adhesion is strong, the gel breaks down even if it is peeled off, and it is difficult to peel off the adhesive surface. On the other hand, it is also possible to control the adhesive force by selecting the gel component (selection of monomer) or the selection of anion fine particles (particularly the particle diameter). What was bonded in this way is also called an ionic gel laminate for convenience.

本発明の接着方法を適用する際のゲル積層体に積層されたゲルはブロック状、シート状、立体形状、粒子状、繊維状などのいかなる形態でも良い。接着したいゲルの表面にイオン性の微粒子を粉体あるいは分散液の形態で塗布し、別のゲルに圧着することにより接着が行われる。   The gel laminated | stacked on the gel laminated body at the time of applying the adhesion | attachment method of this invention may be any forms, such as a block shape, a sheet form, a solid shape, a particulate form, and a fiber form. Adhesion is performed by applying ionic fine particles in the form of powder or dispersion on the surface of the gel to be bonded, and pressing the gel onto another gel.

次いで本発明を実施例により、より具体的に説明するが、もとより本発明は、以下に示す実施例にのみ限定されるものではない。
イオン性ゲルは例えば、下記の様に合成して得る事ができる。
<カチオン基を含んだゲル(カチオン性ゲル)の合成>
(C-1ゲルの合成)
試験管に(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドの75%水溶液(東京化成工業株式会社)11.0g(モノマーとして4×10−2mol)をとり、ミリポア社製超純粋装置により精製した水(以下ミリポア水と呼ぶ)10.7gを加えよく混じり合わせ、ここに0.123gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(8×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社)を溶解した。この溶液に別途2gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸カリウム0.108g(4×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ1mm程注ぎ、液面に接した(1mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で3時間加熱してゲル濃度35%のカチオンゲル(シート状)を得た。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited only to the Example shown below from the first.
The ionic gel can be obtained, for example, by synthesis as follows.
<Synthesis of gel containing cationic group (cationic gel)>
(Synthesis of C-1 gel)
Take 11.0 g (4 × 10 −2 mol as a monomer) 75% aqueous solution of (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride in a test tube (4 × 10 −2 mol as a monomer) and purify it with Millipore ultrapure equipment 10.7 g of Millipore water) was added and mixed well, and 0.123 g of N, N′-methylenebisacrylamide (8 × 10 −4 mol, cross-linking agent, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved therein. To this solution, 0.108 g (4 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of potassium peroxodisulfate separately dissolved in 2 g of Millipore water was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of about 1 mm, cover with the liquid surface (float 1 mm), cover with a petri dish, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C for 3 hours to obtain a cationic gel with a gel concentration of 35% (Sheet shape) was obtained.

(C-2ゲルの合成)
試験管に(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドの75%水溶液(東京化成工業株式会社)5.5g(モノマーとして2×10−2mol)をとり、ミリポア水10.6gを加えよく混じり合わせ、ここに0.154gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(1×10−3mol、架橋剤、東京化成工業株式会社)を溶解した。この溶液に別途2gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸カリウム0.054g(2×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ2mm程注ぎ、液面に接した(2mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で3時間加熱してゲル濃度35%のカチオンゲルを得た。
(Synthesis of C-2 gel)
Take 5.5 g of (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 5.5 g (2 × 10 −2 mol as a monomer) in a test tube, add 10.6 g of Millipore water, and mix well. 0.154 g of N, N′-methylenebisacrylamide (1 × 10 −3 mol, cross-linking agent, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved. To this solution, 0.054 g (2 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of potassium peroxodisulfate separately dissolved in 2 g of Millipore water was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of about 2 mm, cover with the liquid surface (float 2 mm), cover with a petri dish, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C for 3 hours to obtain a cationic gel with a gel concentration of 35% Got.

(C-3ゲルの合成)
試験管にアリルアミン塩酸塩(東京化成工業株式会社より購入)0.75g(モノマーとして0.8×10−2mol)とアクリルアミド(東京化成工業株式会社より購入)1.14g(モノマーとして1.6×10−2mol)をとり、ミリポア水16gを加えよく混じり合わせ、ここに0.019gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(1.23×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社より購入)を溶解した。この溶液に別途1gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸アンモニウム0.027g(1.2×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ2mm程注ぎ、液面に接した(2mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で3時間加熱してゲル濃度10%のゲルを得た。
(Synthesis of C-3 gel)
In a test tube, allylamine hydrochloride (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.75 g (0.8 × 10 −2 mol as monomer) and acrylamide (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1.14 g (1.6 × 10 −2 mol as monomer) Then, 16 g of Millipore water was added and mixed well, and 0.019 g of N, N′-methylenebisacrylamide (1.23 × 10 −4 mol, crosslinking agent, purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved therein. To this solution, 0.027 g (1.2 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of ammonium peroxodisulfate dissolved separately in 1 g of Millipore water was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of about 2 mm, cover with the liquid surface (float 2 mm), cover with the petri dish, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C for 3 hours to obtain a gel with a gel concentration of 10% Got.

(C-4ゲルの合成)
試験管にジアリルアミン塩酸塩(東京化成工業株式会社より購入)3.21g(モノマーとして2.4×10−2mol)とアクリルアミド(東京化成工業株式会社より購入)0.57g(モノマーとして0.8×10−2mol)をとり、ミリポア水7.8gを加えよく混じり合わせ、ここに0.025gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(1.6×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社より購入)を溶解した。この溶液に別途1gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸アンモニウム0.036g(1.6×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ1mm程注ぎ、液面に接した(1mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で3時間加熱してゲル濃度30%のゲルを得た。
(Synthesis of C-4 gel)
In a test tube, diallylamine hydrochloride (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 3.21 g (2.4 × 10 −2 mol as monomer) and acrylamide (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.57 g (0.8 × 10 −2 mol as monomer) Then, 7.8 g of Millipore water was added and mixed well, and 0.025 g of N, N′-methylenebisacrylamide (1.6 × 10 −4 mol, crosslinking agent, purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved therein. To this solution, 0.036 g (1.6 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of ammonium peroxodisulfate dissolved separately in 1 g of Millipore water was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of 1 mm, cover with the liquid surface (float 1 mm), cover with the petri dish, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C for 3 hours to obtain a gel with a gel concentration of 30% Got.

(C-5ゲルの合成)
試験管に(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドの75%水溶液(東京化成工業株式会社)2.75g(モノマーとして1×10−2mol)とアクリルアミド(東京化成工業株式会社より購入)2.13g(モノマーとして3×10−2mol)をとり、ミリポア社製超純粋装置により精製した水(以下ミリポア水と呼ぶ)35.0gを加えよく混じり合わせ、ここに0.062gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(4×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社)を溶解した。この溶液に別途2gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸カリウム0.108g(4×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ2mm程注ぎ、液面に接した(2mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で3時間加熱してゲル濃度10%のカチオンゲル(シート状)を得た。
(Synthesis of C-5 gel)
2.75 g of (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride aqueous solution (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2.75 g (1 × 10 −2 mol as monomer) and 2.13 g of acrylamide (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in a test tube 3 × 10 −2 mol), and 35.0 g of purified water (hereinafter referred to as Millipore water) was added and mixed well. 0.062 g of N, N′-methylenebisacrylamide ( 4 × 10 −4 mol, a cross-linking agent, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved. To this solution, 0.108 g (4 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of potassium peroxodisulfate separately dissolved in 2 g of Millipore water was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of about 2 mm, cover with the petri dish (floating 2 mm), cover with a petri dish, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C. for 3 hours to form a cationic gel with a gel concentration of 10%. (Sheet shape) was obtained.

<アニオン基を含んだゲル(アニオン性ゲル)の合成>
(A−1ゲルの合成)
試験管にアクリル酸(東京化成工業株式会社より購入)2.9g(モノマーとして4×10−2mol)をとり、ミリポア水7.8gを加えよく混じり合わせ、ここに0.123gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(8×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社より購入)を溶解した。この溶液に別途調整した10規定の苛性ソーダ溶液5.6gをゆっくり加えアクリル酸を中和した。この溶液に別途調整した2gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸カリウム0.108g(4×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ2mm程注ぎ、液面に接した(2mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で6時間加熱し、ゲル濃度25%のアニオンゲルを得た。
<Synthesis of gel containing anionic group (anionic gel)>
(Synthesis of A-1 gel)
Take 2.9 g of acrylic acid (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) (4 × 10 −2 mol as a monomer) in a test tube, add 7.8 g of Millipore water, mix well, and add 0.123 g of N, N′− Methylenebisacrylamide (8 × 10 −4 mol, crosslinking agent, purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved. To this solution, 5.6 g of 10N sodium hydroxide solution prepared separately was slowly added to neutralize acrylic acid. A test tube containing 0.108 g of potassium peroxodisulfate dissolved in 2 g of Millipore water (4 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) dissolved separately in this solution was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was performed. Repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of about 2 mm, cover with the petri dish (floating 2 mm), cover with a petri dish, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C. for 6 hours to anionic gel with a gel concentration of 25% Got.

<中性ゲルの合成(比較例用)>
試験管にアクリルアミド(東京化成工業株式会社より購入)2.27g(モノマーとして3.2×10−2mol)をとり、ミリポア水19.4gを加えよく混じり合わせ、ここに0.049gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(3.2×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社より購入)を溶解した。この溶液に別途調整した1gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸アンモニウム0.0365g(1.6×10-4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ2mm程注ぎ、液面に接した(2mm浮かせた)状態でシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレートで4時間加熱し、ゲル濃度10%の中性ゲルを得た。
<Synthesis of neutral gel (for comparative example)>
Take 2.27 g of acrylamide (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in a test tube (3.2 × 10 −2 mol as a monomer), add 19.4 g of Millipore water, mix well, and add 0.049 g of N, N′-methylenebis. Acrylamide (3.2 × 10 −4 mol, crosslinking agent, purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved. To this solution, 0.0365 g (1.6 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of ammonium peroxodisulfate dissolved in 1 g of Millipore water separately prepared was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into the petri dish to a depth of 2 mm, cover it with the petri dish (floating 2 mm), cover with a petri dish, and heat for 4 hours on a hot plate adjusted to 70 ° C. A gel was obtained.

<イオン性ゲルの基材への接着実験と結果>
(実験1)(C-1ゲル積層体(中性紙)の作成)
上記C-1で合成した厚さ1mmのゲルをはさみを用いて1cm四方に切り出した。このシート状ゲルの片面に日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液を一滴(0.02〜0.03g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた。その後すぐに、中性紙(厚さ0.26mm、質量125g/m2、商品名:定性ろ紙、ADVANTEC製)に積層して、軽く圧着した。
圧着後5分後、1時間後、1日後の各時点で、切断面をはがすように引っ張り、そのときの挙動で以下のような◎〜×の評価基準で評価した。
切断面がしっかりくっつき、力を入れて引っ張ると、切断面ではなくゲルのバルクが破壊する場合(◎)、切断面はしっかりくっついているが、力を入れて引っ張ると、切断面から剥がれる場合(○)、切断面の接着が弱く、力を入れて引っ張ると切断面から容易に剥がれる場合(△)、くっつかずに取り扱いの途中で剥がれてしまう場合(×)。
上記評価基準に基づき、C-1ゲルをST-XSで基材に接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
<Experiment and results of adhesion of ionic gel to substrate>
(Experiment 1) (C-1 gel laminate (neutral paper) production)
The 1 mm thick gel synthesized in C-1 was cut into 1 cm square using scissors. Drop one drop (0.02 to 0.03 g) of Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. on one side of this sheet-like gel, The sections were blended evenly. Immediately thereafter, the paper was laminated on neutral paper (thickness 0.26 mm, mass 125 g / m 2 , trade name: qualitative filter paper, manufactured by ADVANTEC) and lightly crimped.
At each time point 5 minutes after bonding, 1 hour later, and 1 day later, the cut surface was pulled off, and the behavior at that time was evaluated according to the following evaluation criteria A to X.
If the cut surface sticks firmly and pulls with force, the gel bulk instead of the cut surface breaks (◎). If the cut surface sticks firmly, but pulls with force, peels off the cut surface ( ○) When the adhesion of the cut surface is weak and easily peeled off from the cut surface when pulled with force (△), or peeled off during handling without sticking (×).
Based on the above evaluation criteria, when C-1 gel was adhered to a substrate with ST-XS, all evaluations were ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験2)(C-2ゲル積層体(中性紙)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-2ゲルを用い、スノーテックスST-XSのかわりにスノーテックスST-20(平均粒経10-20nm、SiO2分20%)を用いた以外は実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、C-2ゲルをST-20で基材に接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 2) (C-2 gel laminate (neutral paper) production)
C-2 gel was used instead of C-1 gel in Experiment 1 above, and Snowtex ST-20 (average particle size 10-20 nm, SiO 2 min 20%) was used instead of Snowtex ST-XS. The adhesion state was evaluated in the same manner as in Experiment 1. As a result, when the C-2 gel was adhered to the base material with ST-20, the evaluation was all excellent regardless of the time after the pressure bonding.

(実験3)(C-2ゲル積層体(紙)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-2ゲルを用い、基材を中性紙の代わりに紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)を用いた以外は実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、C-2ゲルをST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 3) (C-2 gel laminate (paper) production)
Except for using C-2 gel instead of C-1 gel in Experiment 1 above and using paper (mass: 64 g / m 2 , trade name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX) instead of neutral paper as the base material The adhesion state was evaluated in the same manner as in Experiment 1. As a result, when the C-2 gel was bonded with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after crimping.

(実験4)(C-4ゲル積層体(紙)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-4ゲルを用い、基材として紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)を用いた以外は実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、C-4ゲルをST-XSで基材に接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 4) (C-4 gel laminate (paper) creation)
The same operation as in Experiment 1 except that C-4 gel was used instead of C-1 gel in Experiment 1 above, and paper (mass: 64 g / m 2 , trade name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX) was used as the base material. Then, the adhesion state was evaluated. As a result, when the C-4 gel was adhered to the substrate with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験5)(C-5ゲル積層体(紙)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-5ゲルを用い、基材として紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)を用いた以外は実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、C-5ゲルをST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 5) (C-5 gel laminate (paper) creation)
The same operation as in Experiment 1 except that C-5 gel was used instead of C-1 gel in Experiment 1 above, and paper (mass: 64 g / m 2 , trade name: high quality PPC paper, manufactured by XEROX) was used as the base material. Then, the adhesion state was evaluated. As a result, when C-5 gel was bonded with ST-XS, all evaluations were ◎, regardless of the time after pressure bonding.

(実験6)(C-3ゲル積層体(不織布)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-3ゲルを用い、基材を中性紙の代わりに不織布(ポリエステル50%、ポリエチレン50%、流動パラフィン添加、商品名:フローリングワイパー取り合えドライシート(株)大倉産業製)を用いて、実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、ST-XSを用いて接着した場合、なじむ時間が必要でしっかりした接着には5分以上かかるが、1時間以降は全て◎評価であった。更に接着して1日後のC-3ゲル積層体を24時間ミリポア水に浸漬したところ、ゲルが水を吸収して全体の重量が約2倍になりほぼ平衡に達した為、不織布はややのびた状態でゲルの接着を保持していた。ゲルが基材から剥がれるかどうか引っ張り、接着状態を評価したところ、◎評価であった。
(Experiment 6) (C-3 gel laminate (nonwoven fabric) production)
Use C-3 gel instead of C-1 gel in Experiment 1 above, and use non-woven fabric instead of neutral paper as base material (50% polyester, 50% polyethylene, liquid paraffin added, trade name: flooring wiper and dry sheet ( (Okura Sangyo Co., Ltd.) was used in the same manner as in Experiment 1 to evaluate the adhesion state. As a result, when bonding was performed using ST-XS, it took 5 minutes or more to adhere firmly and solid bonding was required. When the C-3 gel laminate after one day of adhesion was immersed in Millipore water for 24 hours, the gel absorbed water and the total weight approximately doubled and reached almost equilibrium, so the nonwoven fabric slightly stretched The gel adhesion was maintained in the state. When the gel was pulled off whether it peeled off from the substrate and the adhesion state was evaluated, it was evaluated as ◎.

(実験7)(C-3ゲル積層体(織布)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-3ゲルを用い、基材を中性紙の代わりに織った布(綿100%) を用いて、実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、ST-XSを用いて接着した場合は、全て◎評価であった。つぎに接着して1日後のC-3ゲル積層体を1日間ミリポア水に浸漬したところ、ゲルが水を吸収して全体の重量が約2倍になりほぼ平衡に達した為、布がゲルを接着したまま少しのびた状態でゲルの接着を保っていた。ゲルが基材から剥がれるか引っ張り、接着状態を評価した結果、◎評価であった。
(Experiment 7) (C-3 gel laminate (woven fabric) creation)
Using C-3 gel instead of C-1 gel in Experiment 1 above and using a cloth (100% cotton) woven instead of neutral paper, the same operation as in Experiment 1 Evaluated. As a result, in the case of bonding using ST-XS, all were evaluated as ◎. Next, the C-3 gel laminate 1 day after bonding was immersed in Millipore water for 1 day. The gel absorbed water and the total weight approximately doubled and reached almost equilibrium. The gel was kept in a slightly stretched state with the adhesive attached. The gel was peeled off or pulled from the substrate, and the adhesion state was evaluated.

(実験8)(A-1ゲル積層体(中性紙)の作成)
上記C-1ゲルの代わりにA-1ゲルを用い、スノーテックスST-XSのかわりにアルミナゾル520(粒子の平均大きさ10-20nm、Al2O3分21%)を用いた以外は実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、ゲルがやや硬い性質を示す為、ゲル自体が崩れ易いものの、接着は圧着後の時間にかかわらず全て○評価であった。
(Experiment 8) (Preparation of A-1 gel laminate (neutral paper))
Experiment 1 except that A-1 gel was used instead of C-1 gel and alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm, Al 2 O 3 min 21%) was used instead of Snowtex ST-XS The adhesion state was evaluated in the same manner as described above. As a result, since the gel showed a slightly hard property, the gel itself was apt to collapse, but all the adhesions were evaluated regardless of the time after pressure bonding.

(実験9)(C-1ゲル積層体(不織布-DRY品)の作成)
上記実験1のC-1ゲルについて、基材が紙のかわりに不織布を用いたゲル積層体を恒温機(yamato製DK400)100℃で3時間保管して乾燥後に常温に保持した(含有水分10%以下)以外は、実験1と同様の操作と評価基準で、接着状態を評価した。乾燥機からとりだしたゲルは基材と密着していて◎評価であった。
(Experiment 9) (C-1 gel laminate (nonwoven fabric-DRY product))
Regarding the C-1 gel of Experiment 1, a gel laminate using a non-woven fabric instead of paper as a base material was stored at 100 ° C. for 3 hours at a constant temperature machine (DK400 manufactured by Yamato) and kept at room temperature after drying (containing 10 moisture) %)), The adhesion state was evaluated by the same operation and evaluation criteria as in Experiment 1. The gel taken out from the drier was in close contact with the substrate and was evaluated as ◎.

(実験10)(C-3ゲル積層体(中性紙)の作成)
上記実験1のC-1ゲルの代わりにC-3ゲルを用い、スノーテックスST-XS単独のかわりに、スノーテックスST-XSを1gとポリアクリル酸(25%水溶液を和光純薬から購入)5%水溶液0.5gを混合した液を用いた以外は、実験1と同様に操作して、接着状態を評価した。その結果、C-1ゲルを粒子とポリマーの混合液で接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 10) (C-3 gel laminate (neutral paper) production)
Use C-3 gel instead of C-1 gel in Experiment 1 above, and instead of Snowtex ST-XS alone, 1 g of Snowtex ST-XS and polyacrylic acid (25% aqueous solution purchased from Wako Pure Chemical) The adhesion state was evaluated in the same manner as in Experiment 1 except that 0.5 g of 5% aqueous solution was used. As a result, when the C-1 gel was adhered with a mixed solution of particles and polymer, all evaluations were ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(比較実験1)
上記実験6において、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液のかわりに、ミリポア水を用いた以外は、実験6と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative experiment 1)
In the above Experiment 6, the same operation as in Experiment 6 except that Millipore water was used in place of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) solution manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. The gel was tried to adhere. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.

(比較実験2)
上記実験6において、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液のかわりに、硫酸ナトリウムの20%水溶液を用いた以外は、実験6と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative experiment 2)
Experiment 6 except that a 20% aqueous solution of sodium sulfate was used in place of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) solution manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. The same operation was performed to try to adhere the gel. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.

(比較実験3)
上記実験6において、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液のかわりに、アルミナゾル520(粒子の平均大きさ10-20nm、Al2O3分21%)を用いた以外は、実験6と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative Experiment 3)
In the above experiment 6, instead of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) liquid manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm, Al 2 Except for using O 3 min 21%), the same procedure as in Experiment 6 was performed to try to adhere the gel. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.

(比較実験4)
上記実験8において、アルミナゾル520(粒子の平均大きさ10-20nm、Al2O3分21%)液のかわりに、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)を用いた以外は、実験8と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後の時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative Experiment 4)
In the experiment 8, instead of the alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm, Al 2 O 3 minutes 21%) liquid, Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) Except for using SiO 2 min 20%), an attempt was made to adhere the gel in the same manner as in Experiment 8. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of the time after crimping.

(比較実験5)
上記実験6において、C-3ゲルの代わりに上記中性ポリマーゲルを用いた以外は、実験6と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
次に、イオン性ゲル積層体を製造し、その積層体の接着実験を行った。
イオン性ゲル積層体の製造方法は、上記実験1から10に示した「イオン性粒子を用いてゲルを基材に強く接着する」以外にも下記の積層方法等がある。例を示すがこれらに限ったものではない。
接着実験および評価は、前記実験1に記載のイオン性ゲルの基材への接着実験と同様の評価方法で行なった。
(Comparative Experiment 5)
In Experiment 6, the same procedure as in Experiment 6 was performed except that the neutral polymer gel was used instead of the C-3 gel, and an attempt was made to adhere the gel. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.
Next, an ionic gel laminate was manufactured, and an adhesion experiment of the laminate was performed.
The method for producing the ionic gel laminate includes the following lamination methods other than the “adhesive bonding of the gel to the substrate using ionic particles” shown in Experiments 1 to 10 above. Examples are given, but not limited to these.
The adhesion experiment and evaluation were performed by the same evaluation method as the adhesion experiment of the ionic gel to the base material described in Experiment 1.

<イオン性ゲル積層体同士の接着実験と結果>
(実験11)
<ゲル積層体の製造>
試験管にアリルアミン塩酸塩(東京化成工業株式会社より購入)0.75g(モノマーとして0.8×10−2mol)とアクリルアミド(東京化成工業株式会社より購入)1.14g(モノマーとして1.6×10−2mol)をとり、ミリポア水16gを加えよく混じり合わせ、ここに0.019gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(1.23×10−4mol、架橋剤、東京化成工業株式会社より購入)を溶解した。この溶液に別途1gのミリポア水に溶解したペルオキソ二硫酸アンモニウム0.027g(1.2×10−4mol、ラジカル重合開始剤)を加えた。試験管を窒素ラインにつなぎ、減圧、窒素置換の操作を10回繰り返した。調整した溶液をシャーレに深さ4mm程注ぎ、中性紙をのせて溶液に浸した後に、4mm浮かせたシャーレで蓋をし、70℃に調整したホットプレート上で3時間加熱すると、内部に中性紙が入った(基材がゲル層に覆われた)ゲル濃度10%のゲル積層体を得た。
<Adhesion experiment and results between ionic gel laminates>
(Experiment 11)
<Manufacture of gel laminate>
In a test tube, allylamine hydrochloride (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.75 g (0.8 × 10 −2 mol as monomer) and acrylamide (purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1.14 g (1.6 × 10 −2 mol as monomer) Then, 16 g of Millipore water was added and mixed well, and 0.019 g of N, N′-methylenebisacrylamide (1.23 × 10 −4 mol, crosslinking agent, purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved therein. To this solution, 0.027 g (1.2 × 10 −4 mol, radical polymerization initiator) of ammonium peroxodisulfate dissolved separately in 1 g of Millipore water was added. The test tube was connected to a nitrogen line, and the operation of depressurization and nitrogen replacement was repeated 10 times. Pour the prepared solution into a petri dish to a depth of about 4 mm, put neutral paper on it, soak in the solution, cover with a petri dish floated 4 mm, and heat on a hot plate adjusted to 70 ° C for 3 hours. A gel laminate having a gel concentration of 10% was obtained.

<接着実験と結果>
前記、実験1に記載のイオン性ゲルの基材への接着実験の方法と同様の評価方法および評価基準でおこなった。
得られた厚さ4mmゲル積層体を、はさみを用いて2cm四方に切り出しゲル積層体を作成した。2枚作成した。このゲル積層体の1枚のゲル面にスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液を2滴(0.03〜0.05g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた。その後すぐに、もう1枚のゲル積層体のゲル面を合わせて、軽く圧着した。シート間の接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
<Adhesion experiments and results>
The evaluation method and evaluation criteria were the same as the method for the adhesion experiment of the ionic gel to the base material described in Experiment 1 above.
The obtained 4 mm thick gel laminate was cut into 2 cm square using scissors to create a gel laminate. Two sheets were made. Two drops (0.03-0.05g) of Snotex ST-XS (average particle size 4-6nm, SiO 2 min 20%) solution are dropped onto one gel surface of this gel laminate, and cut with a glass rod. Was evenly blended. Immediately thereafter, the gel surfaces of the other gel laminate were put together and lightly crimped. The adhesion state between sheets was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験12)
前記実験1で作成したC-1ゲル積層体(中性紙)を2枚用いて、実験11と同様の方法の接着実験を行った。その結果、C-1ゲル積層体(中性紙)のゲル面同士を接着した場合は、圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 12)
Using the two C-1 gel laminates (neutral paper) prepared in Experiment 1, an adhesion experiment in the same manner as Experiment 11 was performed. As a result, when the gel surfaces of the C-1 gel laminate (neutral paper) were bonded to each other, the evaluation was ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験13)
前記実験1で作成したC-1ゲル積層体(中性紙)を2枚用いて、スノーテックスST-XSのかわりにスノーテックスST-50(粒子の平均大きさ20-30nm、SiO2分20%)を用いた以外は実験11と同様の方法の接着実験を行った。その結果、C-1ゲル積層体(中性紙)のゲル面同士を接着した場合は、圧着後の時間にかかわらず全て○評価であった。
(Experiment 13)
Using two sheets of C-1 gel laminate (neutral paper) prepared in Experiment 1, instead of Snowtex ST-XS, Snowtex ST-50 (average particle size 20-30 nm, SiO 2 min 20 %) Was used, and an adhesion experiment was conducted in the same manner as in Experiment 11. As a result, when the gel surfaces of the C-1 gel laminate (neutral paper) were bonded to each other, they were all evaluated as ○ regardless of the time after the press bonding.

(実験14)
前記実験8で作成したA-1ゲル積層体(紙)を2枚を用いて、スノーテックスST-XSのかわりにアルミナゾル520(粒子の平均大きさ10-20nm、Al2O3分21%)を用いた以外は実験11と同様の方法の接着実験を行った。その結果、A-1ゲル積層体(紙)のゲル面同士を接着した場合は、圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 14)
Using two sheets of A-1 gel laminate (paper) prepared in Experiment 8 above, instead of Snowtex ST-XS, alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm, Al 2 O 3 minutes 21%) An adhesion experiment was conducted in the same manner as in Experiment 11 except that was used. As a result, when the gel surfaces of the A-1 gel laminate (paper) were bonded to each other, the evaluations were all excellent regardless of the time after pressure bonding.

(実験15)
前記実験6で作成したC-3ゲル積層体(不織布)を2枚用いて、実験11と同様の方法の接着実験を行った。但し、スノーテックスST-XS単独のかわりに、スノーテックスST-XSを1gとポリアクリル酸(25%水溶液を和光純薬から購入)5%水溶液0.5gを混合した液を用いた。その結果、C-3ゲル積層体(不織布)のゲル面同士を接着した場合は、圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 15)
Using the two C-3 gel laminates (nonwoven fabrics) prepared in Experiment 6, an adhesion experiment similar to Experiment 11 was performed. However, instead of Snowtex ST-XS alone, a solution in which 1 g of Snowtex ST-XS and 0.5 g of 5% aqueous solution of polyacrylic acid (25% aqueous solution purchased from Wako Pure Chemical Industries) was used was used. As a result, when the gel surfaces of the C-3 gel laminate (nonwoven fabric) were bonded to each other, they were all evaluated as か か わ ら ず regardless of the time after pressure bonding.

(実験16)
前記実験3で作成したC-2ゲル積層体(紙)のゲル面と前記実験5で作成したC-5ゲル積層体(紙)のゲル面を、実験11と同様の方法で接着実験を行った。その結果、ST-XSでC-2ゲル積層体(紙)のゲル面とC-5ゲル積層体(紙)のゲル面を接着した場合は、圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 16)
An adhesion experiment was performed on the gel surface of the C-2 gel laminate (paper) prepared in Experiment 3 and the gel surface of the C-5 gel laminate (paper) prepared in Experiment 5 in the same manner as in Experiment 11. It was. As a result, when the gel surface of the C-2 gel laminate (paper) and the gel surface of the C-5 gel laminate (paper) were bonded with ST-XS, all evaluations were ◎ regardless of the time after crimping. It was.

(実験17)
前記実験3で作成したC-2ゲル積層体(紙)の紙側に、実験11と同様の操作でスノーテックスST-XSを塗布後、前記カチオン性のゲルの合成において作成したC-3ゲルをのせて、軽く圧着し、紙の両面に異種のカチオン性ゲルを接着した積層体を得た。基材(紙)とゲル面の接着は、圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 17)
After applying Snowtex ST-XS to the paper side of the C-2 gel laminate (paper) prepared in Experiment 3 in the same manner as in Experiment 11, the C-3 gel prepared in the synthesis of the cationic gel was used. Was put on and lightly pressure-bonded to obtain a laminate in which different types of cationic gels were adhered to both sides of the paper. The adhesion between the base material (paper) and the gel surface was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験18)
<ゲル積層体の製造方法>
上記、カチオン性のゲルの合成において作成したC-3ゲルを紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)にのせて、軽く圧着し、カチオン性ゲル積層体を得た。
<接着実験と結果>
得られたゲル積層体を実験11と同様の接着実験を行った。2枚のゲル積層体を作成し、そのゲル面同士を張り合わせた際の接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 18)
<Method for producing gel laminate>
The C-3 gel prepared in the above synthesis of the cationic gel was placed on paper (mass 64 g / m 2 , product name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), and lightly pressed to obtain a cationic gel laminate. .
<Adhesion experiments and results>
The obtained gel laminate was subjected to the same adhesion experiment as Experiment 11. Two gel laminates were prepared, and the adhesion state when the gel surfaces were bonded together was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験19)
上記、実験18のC-3カチオン性ゲル積層体について、このゲル積層体のゲル面にスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液を2滴(0.03〜0.05g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた。その後すぐに、紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)と張り合わせて、接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 19)
For the C-3 cationic gel laminate of Experiment 18 above, 2 drops (0.03 to 0.03) of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) solution was applied to the gel surface of the gel laminate. 0.05g) was added dropwise and evenly applied to the sections with a glass rod. Immediately thereafter, it was laminated with paper (mass 64 g / m 2 , trade name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), and the adhesion state was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験20)
上記、実験3のC-2カチオン性ゲル積層体(紙)について、このゲル積層体のゲル面と、スノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液を2滴(0.03〜0.05g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)と張り合わせて、接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 20)
For the C-2 cationic gel laminate (paper) of Experiment 3 above, two drops of the gel surface of this gel laminate and Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) solution (0.03 to 0.05 g) was dropped and adhered to paper (mass: 64 g / m 2 , trade name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), which was uniformly blended with a glass rod or the like, and the adhesion state was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験21)
前記、合成したカチオン性のC-3ゲルを紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)に積層して、軽く圧着した後、恒温機(yamato製DK400)100℃で3時間保管し、常温に保持した(ゲルの含有水分15%程度)。このゲル積層体のゲル面にST-XSを塗布後、実験11と同様の操作で2枚のシートを作成し、そのゲル面を張り合わせた際の接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 21)
The synthesized cationic C-3 gel was laminated on paper (mass: 64 g / m 2 , product name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), lightly pressure-bonded, and then at a constant temperature machine (yamato DK400) at 100 ° C. Stored for 3 hours and kept at room temperature (gel moisture content around 15%). After applying ST-XS to the gel surface of this gel laminate, two sheets were prepared in the same manner as in Experiment 11, and the adhesion state when the gel surfaces were bonded together was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験22)
前記、合成したカチオン性のC-3ゲルを紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)に積層して、軽く圧着した後、恒温機(yamato製DK400)100℃で3時間保管し、常温に保持した(ゲルの含有水分15%程度)。このゲル積層体のゲル面にST-XSを2滴(0.03〜0.05g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた。その後すぐに、紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)と張り合わせて、接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 22)
The synthesized cationic C-3 gel was laminated on paper (mass: 64 g / m 2 , product name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), lightly pressure-bonded, and then at a constant temperature machine (yamato DK400) at 100 ° C. Stored for 3 hours and kept at room temperature (gel water content about 15%). Two drops (0.03 to 0.05 g) of ST-XS were dropped on the gel surface of this gel laminate, and the sections were uniformly blended with a glass rod or the like. Immediately thereafter, it was laminated with paper (mass 64 g / m 2 , trade name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), and the adhesion state was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験23)
前記、合成したカチオン性のC-1ゲルを紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)に積層して、軽く圧着した後、恒温機(yamato製DK400)100℃で3時間保管し、常温に保持した(ゲルの含有水分15%)。このゲル積層体のゲル面にST-XSを2滴(0.03〜0.05g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた。その後すぐに、紙(質量64g/m2、商品名:上質PPC用紙、XEROX製)と張り合わせて、接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 23)
The synthesized cationic C-1 gel was laminated on paper (mass: 64 g / m 2 , product name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), lightly pressure-bonded, and then at a constant temperature machine (yamato DK400) at 100 ° C. Stored for 3 hours and kept at room temperature (gel moisture content 15%). Two drops (0.03 to 0.05 g) of ST-XS were dropped on the gel surface of this gel laminate, and the sections were uniformly blended with a glass rod or the like. Immediately thereafter, it was laminated with paper (mass 64 g / m 2 , trade name: high-quality PPC paper, manufactured by XEROX), and the adhesion state was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験24)
<ゲル積層体の製造>
(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドの75%水溶液(東京化成工業株式会社)4.5g(モノマーとして1.6×10−2mol)をとり、0.13gのN,N’−メチレンビスアクリルアミド(0.8×10−3mol、架橋剤、東京化成工業株式会社)を溶解した。更にポリアクリルアミド(分子量20万、和光純薬から購入)0.8gをミリポア水に溶解した20%水溶液を8g加えた。この調整液をフィルム(PET-75、パナック社製)にバーを用いて塗工し、直ちに窒素ガス環境下で電子線照射装置(ESI社製エレクトロカーテン)により加速電圧200kV、電流3.3mA、速度8m/分の条件で電子線を2回照射した。照射後の塗工面に触ったところ塗料は固まっており、ハイドロゲルとなったことがわかった。厚さ0.19mmのゲル積層体を得た。
(Experiment 24)
<Manufacture of gel laminate>
4.5 g (1.6 × 10 −2 mol as a monomer) of a 75% aqueous solution of (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was taken and 0.13 g of N, N′-methylenebisacrylamide (0.8 × 10 6) −3 mol, cross-linking agent, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved. Further, 8 g of 20% aqueous solution prepared by dissolving 0.8 g of polyacrylamide (molecular weight: 200,000, purchased from Wako Pure Chemical Industries) in Millipore water was added. This adjustment solution was applied to a film (PET-75, manufactured by Panac) using a bar, and immediately under an atmosphere of nitrogen gas, an electron beam irradiation device (ESI electrocurtain) was used to accelerate voltage 200 kV, current 3.3 mA, speed. The electron beam was irradiated twice under the condition of 8 m / min. Upon touching the coated surface after irradiation, it was found that the paint had hardened and became a hydrogel. A gel laminate having a thickness of 0.19 mm was obtained.

<接着実験と結果>
前記、実験1に記載のイオン性ゲルの基材への接着実験の方法と同様の評価方法および評価基準でおこなった。得られたゲル積層体をはさみを用いて2cm四方に切り出しゲル積層体を作成した。2枚作成した。このゲル積層体の1枚のゲル面にスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液を2滴(0.03〜0.05g)滴下し、ガラス棒などで、切片に均一になじませた。その後すぐに、もう1枚のゲル積層体のゲル面を合わせて、軽く圧着した。シート間の接着状態を評価した。その結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
<Adhesion experiments and results>
The evaluation method and evaluation criteria were the same as the method for the adhesion experiment of the ionic gel to the base material described in Experiment 1 above. The obtained gel laminate was cut into 2 cm squares using scissors to create a gel laminate. Two sheets were made. Two drops (0.03-0.05g) of Snotex ST-XS (average particle size 4-6nm, SiO 2 min 20%) solution are dropped onto one gel surface of this gel laminate, and cut with a glass rod. Was evenly blended. Immediately thereafter, the gel surfaces of the other gel laminate were put together and lightly crimped. The adhesion state between sheets was evaluated. As a result, in the case of bonding with ST-XS, it was evaluated as ◎ regardless of the time after pressure bonding.

(実験25)
<ゲル積層体の製造>
(3−アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドの75%水溶液(東京化成工業株式会社)6.66g(モノマーとして2.4×10−2mol)をとり、更にポリアクリルアミド(分子量20万、和光純薬から購入)1.3gをミリポア水に溶解した20%水溶液を6.5g加えた。この調整液を前記実験24と同様の操作により厚さ0.1mmのゲル積層体を得た。シート間の接着状態を評価した結果、ST-XSで接着した場合は圧着後の時間にかかわらず全て◎評価であった。
(Experiment 25)
<Manufacture of gel laminate>
Take 6.66 g (2.4 × 10 −2 mol as a monomer) of a 75% aqueous solution of (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and further polyacrylamide (molecular weight 200,000, purchased from Wako Pure Chemical) 1.3 6.5 g of a 20% aqueous solution in which g was dissolved in Millipore water was added. A gel laminate having a thickness of 0.1 mm was obtained from this adjustment liquid in the same manner as in Experiment 24. As a result of evaluating the adhesion state between the sheets, it was evaluated as ◎ regardless of the time after the press bonding when bonded with ST-XS.

(比較実験6)
上記実験12において、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液のかわりに、ミリポア水を用いた以外は、実験12と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て△評価であった。
(Comparative Experiment 6)
The same operation as in Experiment 12 except that Millipore water was used in place of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) solution manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. in Experiment 12 above. The gel was tried to adhere. As a result, all adhesions were evaluated as Δ regardless of time after crimping.

(比較実験7)
上記実験12において、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液のかわりに、硫酸ナトリウムの20%水溶液を用いた以外は、実験12と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative Experiment 7)
Experiment 12 is the same as Experiment 12 except that a 20% aqueous solution of sodium sulfate was used instead of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) solution manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. The same operation was performed to try to adhere the gel. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.

(比較実験8)
上記実験12において、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)液のかわりに、アルミナゾル520(粒子の平均大きさ10-20nm、Al2O3分21%)を用いた以外は、実験12と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative Experiment 8)
In the above experiment 12, instead of the Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, SiO 2 min 20%) liquid manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm, Al 2 Except for using O 3 min 21%), the same operation as in Experiment 12 was performed to try to adhere the gel. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.

(比較実験9)
上記実験14において、アルミナゾル520(粒子の平均大きさ10-20nm、Al2O3分21%)液のかわりに、日産化学工業株式会社製のスノーテックスST-XS(平均粒経4-6nm、SiO2分20%)を用いた以外は、実験14と同様の操作を行いゲルの接着を試みた。その結果、圧着後に時間にかかわらず接着は全て×評価であった。
(Comparative Experiment 9)
In the above experiment 14, instead of the alumina sol 520 (average particle size 10-20 nm, Al 2 O 3 minute 21%) liquid, Snowtex ST-XS (average particle size 4-6 nm, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) Except for using SiO 2 min 20%), an attempt was made to adhere the gel in the same manner as in Experiment 14. As a result, all adhesions were evaluated as x regardless of time after crimping.

<実施例のまとめ>
上記実施例に示されるように、カチオン基を含むゲルはアニオン性のパーティクルにより、アニオン基をもつゲルはカチオン性のパーティクルにより、基材に強く接着できる。一方、パーティクルを含まない液体の介在やアニオン基をもつゲルをアニオン性のパーティクルにより接着しようとした場合は接着しなかった。また、特に表面が疎水性の不織布と中性ポリマーゲルはアニオン性パーティクルでは接着しなかった。
また、カチオン基を持つゲル積層体は、ゲル間にアニオン性のパーティクルを介在すること、あるいはアニオン性パーティクルとアニオン性樹脂を混合した液を塗布した場合、アニオン基をもつゲル積層体は、カチオン性のパーティクルにより、強く接着できる。一方、ゲル同士を水で接着しようとした場合、帯電しているパーティクルの代わりに多価イオンを含む液で接着しようとした場合、またカチオン基を持つゲルをカチオン性のパーティクルにより接着しようとした場合、アニオン基をもつゲルをアニオン性のパーティクルにより接着しようとした場合は、接着しなかった。ゲルと基材の接着を繰り返す事により多層構造のイオン性ゲル積層体が簡単に得られた。
<Summary of Examples>
As shown in the above examples, a gel containing a cationic group can be strongly bonded to a substrate by anionic particles, and a gel having an anionic group can be strongly bonded to a substrate by cationic particles. On the other hand, when an attempt was made to adhere a gel having a liquid interposition without particles or an anionic group with anionic particles, it did not adhere. In particular, the hydrophobic surface of the nonwoven fabric and the neutral polymer gel did not adhere with the anionic particles.
In addition, a gel laminate having a cationic group has an anionic particle intervening between gels, or when a mixture of anionic particles and anionic resin is applied, the gel laminate having an anionic group Strong particles can be bonded with the sex particles. On the other hand, when trying to bond gels with water, when trying to bond with a solution containing polyvalent ions instead of charged particles, or when trying to bond gels with cationic groups with cationic particles In this case, when the gel having an anionic group was to be bonded with anionic particles, the gel was not bonded. By repeating the adhesion between the gel and the substrate, an ionic gel laminate having a multilayer structure was easily obtained.

このように本発明の効果は明確であり、ゲルの成型やゲルの加工、ゲルを含む多層体の生成などが考えられ、本技術の応用展開性は大きい。紙製品(接着あるいは擬似接着シート)や包装材料の分野や、外部からの刺激(pH、電荷、温度、溶剤の親水性/疎水性)により屈曲する機能性材料や、特に水性ゲルは生体適合性、環境適合性が高いことが期待されることから、ソフトマテリアルや機能性ゲル材料として幅広い産業分野で用途がある。   As described above, the effect of the present invention is clear, such as gel molding, gel processing, and generation of a multilayer body containing a gel, and the applicability of the present technology is great. Functional materials that are bent by the field of paper products (adhesive or pseudo-adhesive sheets) and packaging materials, external stimuli (pH, charge, temperature, solvent hydrophilicity / hydrophobicity), especially aqueous gels are biocompatible Since it is expected to have high environmental compatibility, it has applications in a wide range of industrial fields as soft materials and functional gel materials.

Claims (10)

基材とイオン性ゲルとの接着方法であって、カチオン基を構成成分として含んだゲルと基材との間にはアニオン性の微粒子を介在させ、アニオン基を構成成分として含んだゲルと基材との間には、カチオン性の微粒子を介在させて接着することを特徴とする、基材とイオン性ゲルとの接着方法。 A method for adhering a base material and an ionic gel, wherein an anionic fine particle is interposed between a gel containing a cationic group as a constituent and the base, and the gel containing the anionic group as a constituent and the base A method for adhering a base material and an ionic gel, characterized in that cationic fine particles are interposed between the material and the material. ゲルが水を含有したヒドロゲルであることを特徴とした請求項1に記載の接着方法。 The bonding method according to claim 1, wherein the gel is a hydrogel containing water. アニオン性の微粒子およびカチオン性の微粒子の平均粒経が1nm以上10000nm以下であることを特徴とした請求項1または2に記載の接着方法。 The bonding method according to claim 1 or 2, wherein the average particle size of the anionic fine particles and the cationic fine particles is 1 nm or more and 10,000 nm or less. 基材が紙、不織布あるいは布である事を特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の接着方法。 The adhesion method according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate is paper, nonwoven fabric or cloth. 請求項1〜4のいずれかの接着方法を用いて製造されたイオン性ゲル積層体。 The ionic gel laminated body manufactured using the adhesion | attachment method in any one of Claims 1-4. 基材にイオン性ゲルを積層したイオン性ゲル積層体のゲル面同士を接着する方法であって、カチオン基を構成成分として含んだゲルを形成したカチオン性ゲル積層体に対しては、ゲル間にアニオン性の微粒子を介在させ、また、アニオン基を構成成分として含んだアニオン性ゲル積層体に対しては、ゲル間にカチオン性の微粒子を介在させることにより、イオン性ゲル積層体のゲル面同士を接着する方法。 A method of adhering gel surfaces of an ionic gel laminate in which an ionic gel is laminated on a substrate, and for a cationic gel laminate in which a gel containing a cationic group as a constituent component is formed, In addition, for an anionic gel laminate containing an anionic group as a constituent component, anionic fine particles are interposed between the gels, so that the gel surface of the ionic gel laminate can be obtained. A method of bonding together. ゲルが水を含有したヒドロゲルであることを特徴とした請求項6に記載の接着方法。 The adhesion method according to claim 6, wherein the gel is a hydrogel containing water. アニオン性の微粒子およびカチオン性の微粒子の平均粒経が1nm以上10000nm以下であることを特徴とした請求項6または7に記載の接着方法。 The adhesion method according to claim 6 or 7, wherein the average particle size of the anionic fine particles and the cationic fine particles is 1 nm or more and 10,000 nm or less. 基材が紙、不織布あるいは布である事を特徴とする、請求項6〜8のいずれかに記載の接着方法。 The adhesion method according to any one of claims 6 to 8, wherein the substrate is paper, nonwoven fabric or cloth. 請求項6〜9のいずれかに記載の接着方法を用いて製造されたイオン性ゲル積層体。 The ionic gel laminated body manufactured using the adhesion | attachment method in any one of Claims 6-9.
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