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WO2025057999A1 - 接着構造体及びその製造方法並びにキット - Google Patents

接着構造体及びその製造方法並びにキット Download PDF

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Publication number
WO2025057999A1
WO2025057999A1 PCT/JP2024/032622 JP2024032622W WO2025057999A1 WO 2025057999 A1 WO2025057999 A1 WO 2025057999A1 JP 2024032622 W JP2024032622 W JP 2024032622W WO 2025057999 A1 WO2025057999 A1 WO 2025057999A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
polymer
adherend
host
guest
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/032622
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
明香音 千賀
智大 鈴木
和也 高橋
基史 大▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yushiro Inc
Original Assignee
Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yushiro Chemical Industry Co Ltd filed Critical Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Publication of WO2025057999A1 publication Critical patent/WO2025057999A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C09J201/02—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/02—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive structure, a method for producing the same, and a kit.
  • Adhesion is a technique used in a variety of fields, including materials engineering, and extensive research is being conducted with the aim of improving adhesive strength and durability.
  • the most widely known adhesive technique is to apply an adhesive to the material surface (joint surface) and then harden it to bond the materials together.
  • Patent Document 1 discloses an adhesive that can be used to bond IC chips and substrates, and that can impart appropriate flexibility and adhesiveness while also suppressing warping of electrical components such as semiconductor chips.
  • the present invention has been made in consideration of the above, and aims to provide an adhesive structure that can be formed by bonding at low temperatures, has excellent toughness, and can be easily manufactured, as well as a manufacturing method and kit for the same.
  • the present invention includes, for example, the subject matter described in the following sections.
  • Item 1 An adhesive structure in which a first adherend and a second adherend are bonded together with an adhesive layer,
  • the adhesive layer comprises a polymer, the first adherend and the polymer form a host-guest interaction; the second adherend and the polymer form a host-guest interaction;
  • the host-guest interaction is based on an inclusion complex formed between a host group and a guest group,
  • the adhesive structure wherein the polymer is a polymer H having the host group or a polymer G having the guest group.
  • the guest group is present on the surface of the first adherend that faces the adhesive layer, the guest group is present on the surface of the second adherend that faces the adhesive layer, Item 2.
  • the host group is present on the adhesive layer side of the first adherend, the host group is present on the surface of the second adherend that faces the adhesive layer, Item 2.
  • the polymer is polymer G.
  • Item 4 An adhesive structure in which a first adherend and a second adherend are bonded together with an adhesive layer,
  • the adhesive layer comprises a polymer, One of the first adherend and the second adherend forms a covalent bond with the polymer, and the other adherend forms a host-guest interaction with the polymer;
  • the host-guest interaction is based on an inclusion complex formed between a host group and a guest group,
  • the adhesive structure wherein the polymer is a polymer H having the host group or a polymer G having the guest group.
  • Item 5 A method for producing an adhesive structure according to any one of items 1 to 3, A method for manufacturing a bonded structure, comprising the steps of placing the polymer solution between the first adherend and the second adherend, and forming an adhesive layer containing the polymer at 100° C. or lower.
  • Item 6 Item 5.
  • a method for producing an adhesive structure according to item 4 A method for manufacturing a bonded structure, comprising a step of forming an adhesive layer on either the first adherend or the second adherend, and then superimposing the other adherend on the adhesive layer at 100°C or lower.
  • Item 7 A kit containing an adhesive and a dressing material, The adhesive comprises a polymer H having a host group, The coating material comprises a compound having a guest group.
  • Item 8 A kit containing an adhesive and a dressing material, The adhesive comprises a polymer G having a guest group, The coating material comprises a compound having a host group.
  • the adhesive structure of the present invention can be formed by bonding at low temperatures and can be easily manufactured.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of a bonded structure of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the bonded structure of the present invention.
  • the adhesive structure of the present invention is a structure in which a first adherend and a second adherend are bonded with an adhesive layer.
  • the adhesive layer contains a polymer, and the first adherend and the polymer form a host-guest interaction, and the second adherend and the polymer form a host-guest interaction.
  • the host-guest interaction is based on an inclusion complex formed by a host group and a guest group, and the polymer is a polymer H having the host group, or a polymer G having the guest group.
  • the adhesive structure of the present invention can be formed by bonding at low temperatures and can be easily manufactured. More specifically, the adhesive structure of the present invention is formed, for example, by bonding a first adherend and a second adherend under conditions of 100°C or less. This makes it difficult to damage the adherends, and even if the adherends have different linear expansion coefficients and volume expansion coefficients, it is possible to form an adhesive structure while suppressing warping, deformation, etc. of the adherends.
  • the host group means a group capable of forming a host-guest interaction.
  • the host group is a group capable of including a guest group, which will be described later. Therefore, in the present invention, the host-guest interaction can mean that the host group and the guest group form an inclusion complex, that is, the host-guest interaction means that it is based on an inclusion complex formed by the host group and the guest group.
  • Such an inclusion complex is a complex in which one guest group is included within the ring of one host group. The host group and the guest group will be described in detail below.
  • the type of host group is not particularly limited as long as it can form an inclusion complex with the guest group.
  • a preferred host group is a group in which one hydrogen atom or hydroxyl group has been removed from cyclodextrin or a cyclodextrin derivative.
  • the host group is not limited to a monovalent group, and may be, for example, a divalent group.
  • the cyclodextrin derivative preferably has a structure in which, for example, the hydrogen atom of at least one of the hydroxyl groups of cyclodextrin is replaced with a hydrophobic group.
  • a cyclodextrin derivative is a molecule having a structure in which a cyclodextrin molecule is replaced with another organic group having hydrophobicity.
  • the cyclodextrin derivative has at least one hydrogen atom or at least one hydroxyl group, and preferably has at least one hydroxyl group.
  • the hydrophobic group preferably has a structure substituted with at least one group selected from the group consisting of a hydrocarbon group, an acyl group, and -CONHR (R is a methyl group or an ethyl group).
  • R is a methyl group or an ethyl group
  • the aforementioned "at least one group selected from the group consisting of a hydrocarbon group, an acyl group, and -CONHR (R is a methyl group or an ethyl group)" may be referred to as "hydrocarbon group, etc.” for convenience.
  • cyclodextrin refers to at least one selected from the group consisting of ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, and ⁇ -cyclodextrin. Therefore, a "cyclodextrin derivative” is at least one selected from the group consisting of ⁇ -cyclodextrin derivatives, ⁇ -cyclodextrin derivatives, and ⁇ -cyclodextrin derivatives.
  • the host group is a group of one or more valences in which one hydrogen atom or hydroxyl group has been removed from cyclodextrin or a derivative thereof, but the hydrogen atom or hydroxyl group removed may be from any position in the cyclodextrin or derivative thereof.
  • the total number of hydroxyl groups in one cyclodextrin molecule is N, then for ⁇ -cyclodextrin, N is 18, for ⁇ -cyclodextrin, N is 21, and for ⁇ -cyclodextrin, N is 24.
  • the host group is a monovalent group resulting from the removal of one "hydroxyl group" from a cyclodextrin derivative, the cyclodextrin derivative is formed by replacing the hydrogen atoms of up to N-1 hydroxyl groups per cyclodextrin molecule with hydrocarbon groups or the like.
  • the cyclodextrin derivative can have the hydrogen atoms of up to N hydroxyl groups per cyclodextrin molecule replaced with hydrocarbon groups or the like.
  • the host group preferably has a structure in which the hydrogen atoms of 70% or more of the total number of hydroxyl groups present in one cyclodextrin molecule are substituted with the hydrocarbon group or the like. It is more preferable that the hydrogen atoms of 80% or more of the total number of hydroxyl groups present in one cyclodextrin molecule are substituted with the hydrocarbon group or the like, and it is particularly preferable that the hydrogen atoms of 90% or more of the total number of hydroxyl groups are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the host group preferably has a structure in which the hydrogen atoms of 13 or more of the total hydroxyl groups present in one molecule of ⁇ -cyclodextrin are substituted with the hydrocarbon group or the like. It is more preferable that the hydrogen atoms of 15 or more of the total hydroxyl groups present in one molecule of ⁇ -cyclodextrin are substituted with the hydrocarbon group or the like, and it is particularly preferable that the hydrogen atoms of 17 of the total hydroxyl groups are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the host group preferably has a structure in which the hydrogen atoms of 15 or more of the total hydroxyl groups present in one ⁇ -cyclodextrin molecule are substituted with the hydrocarbon group or the like. It is more preferable that the hydrogen atoms of 17 or more of the total hydroxyl groups present in one ⁇ -cyclodextrin molecule are substituted with the hydrocarbon group or the like, and it is particularly preferable that the hydrogen atoms of 19 or more of the total hydroxyl groups are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the host group preferably has a structure in which the hydrogen atoms of 17 or more of the total hydroxyl groups present in one molecule of ⁇ -cyclodextrin are substituted with the hydrocarbon group or the like. It is more preferable that the hydrogen atoms of 19 or more of the total hydroxyl groups present in one molecule of ⁇ -cyclodextrin are substituted with the hydrocarbon group or the like, and it is particularly preferable that the hydrogen atoms of 21 or more of the total hydroxyl groups are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the type of the hydrocarbon group is not particularly limited.
  • the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group.
  • the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is not particularly limited, but for example, it is preferable that the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is 1 to 4.
  • hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, and butyl groups.
  • hydrocarbon group When the hydrocarbon group is a propyl or butyl group, it may be either linear or branched.
  • examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a formyl group.
  • the acyl group is preferably an acetyl group because it is more likely to form a host-guest interaction.
  • -CONHR (R is a methyl group or an ethyl group) is a methyl carbamate group or an ethyl carbamate group. In terms of the ease with which host-guest interactions can be formed, -CONHR is preferably an ethyl carbamate group.
  • the hydrocarbon group is preferably an alkyl group or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an acyl group, further preferably a methyl group, an acetyl group, or a propionyl group, and particularly preferably a methyl group or an acetyl group.
  • the guest group means a group that can be included in the host group. That is, the guest group is a group that can form an inclusion complex with the host group. In particular, the guest group is preferably a group that can form an inclusion complex with the above-mentioned cyclodextrin or a derivative thereof.
  • the guest group is not limited to a monovalent group, and may be, for example, a divalent group.
  • Guest groups include linear or branched hydrocarbon groups having 3 to 30 carbon atoms, cycloalkyl groups, heteroaryl groups, and organometallic complexes, which may have one or more substituents.
  • the substituents are the same as those described above, and examples of the substituents include halogen atoms (e.g., fluorine, chlorine, bromine, etc.), hydroxyl groups, carboxyl groups, ester groups, amide groups, and hydroxyl groups that may be protected.
  • More specific guest groups include linear or cyclic alkyl groups having 4 to 18 carbon atoms, and groups derived from polycyclic aromatic hydrocarbons.
  • the linear alkyl groups having 4 to 18 carbon atoms may be either linear or branched.
  • the cyclic alkyl groups may have a cage structure.
  • Examples of polycyclic aromatic hydrocarbons include ⁇ -conjugated compounds formed of at least two or more aromatic rings, and specific examples include naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, benzopyrene, chrysene, pyrene, triphenylene, etc.
  • the guest group include monovalent groups formed by removing one atom (e.g., a hydrogen atom) from a guest molecule, such as at least one selected from the group consisting of alcohol derivatives; aryl compounds; carboxylic acid derivatives; amino derivatives; azobenzene derivatives having a cyclic alkyl group or a phenyl group; cinnamic acid derivatives; aromatic compounds and their alcohol derivatives; amine derivatives; ferrocene derivatives; azobenzene; naphthalene derivatives; anthracene derivatives; pyrene derivatives; perylene derivatives; clusters composed of carbon atoms such as fullerene; and dansyl compounds.
  • a guest molecule such as at least one selected from the group consisting of alcohol derivatives; aryl compounds; carboxylic acid derivatives; amino derivatives; azobenzene derivatives having a cyclic alkyl group or a phenyl group; cinnamic acid derivatives;
  • guest groups include t-butyl groups, n-octyl groups, n-dodecyl groups, isobornyl groups, adamantyl groups, groups derived from pyrene, and groups to which the above-mentioned substituents are bonded.
  • the guest group when the host group is derived from ⁇ -cyclodextrin or a derivative thereof, the guest group is preferably at least one selected from the group consisting of an octyl group and a dodecyl group; when the host group is derived from ⁇ -cyclodextrin or a derivative thereof, the guest group is preferably at least one selected from the group consisting of an adamantyl group and an isobornyl group; and when the host group is derived from ⁇ -cyclodextrin or a derivative thereof, the guest group is preferably at least one selected from the group consisting of an octyl group, a dodecyl group, a cyclododecyl group, and an adamantyl group.
  • the adhesive structure of the present invention includes an adhesive layer containing a polymer.
  • the polymer is the polymer H having the host group or the polymer G having the guest group. Polymer H and polymer G will be described in detail below.
  • polymer H The type of polymer H is not particularly limited as long as it has the host group, and for example, a polymer containing a known host group can be used as polymer H. It is preferable that polymer H has the host group and does not have the guest group. In addition, in polymer H, it is preferable that the host group is bonded to a side chain of the polymer by a covalent bond.
  • Polymer H can be, for example, a vinyl polymer having a host group, specifically a polymer having a host group-containing vinyl monomer unit in its structural unit.
  • a host group-containing vinyl monomer unit is a structural unit formed by a host group-containing vinyl monomer.
  • the host group-containing vinyl monomer is not particularly limited as long as it is a vinyl compound having the host group, and can be exemplified by a wide variety of known host group-containing vinyl monomers.
  • the host group-containing vinyl monomer is a compound having any one of an acryloyl group (CH 2 ⁇ CH(CO)—), a methacryloyl group (CH 2 ⁇ CCH 3 (CO)—), a styryl group, a vinyl group, an allyl group, etc.
  • a specific example of a host group-containing vinyl monomer is a compound represented by the following general formula (h1):
  • Ra represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R H represents the host group
  • R 1 represents a divalent group formed by removing one hydrogen atom from a monovalent group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a thiol group, an alkoxy group which may have one or more substituents, a thioalkoxy group which may have one or more substituents, an alkyl group which may have one or more substituents, an amino group which may have one substituent, an amide group which may have one substituent, an aldehyde group, and a carboxyl group.
  • substituents examples include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a sulfone group, and a cyano group.
  • the host group-containing vinyl monomer can be a compound represented by the following general formula (h2):
  • Ra, R H and R 1 have the same definitions as Ra, R H and R 1 in formula (h1), respectively.
  • examples of the host group-containing vinyl monomer include compounds represented by the following general formula (h3):
  • Ra, R H and R 1 are respectively defined as Ra, R H and R 1 in formula (h1).
  • n is an integer of 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5.
  • Rb represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
  • the host group R H in the host group-containing vinyl monomers represented by the formulae (h1), (h2) and (h3) is an example of a monovalent group obtained by removing one hydroxyl group from cyclodextrin or a derivative thereof.
  • the substituents are not particularly limited, and examples of the substituents include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a sulfone group, and a cyano group.
  • the compounds represented by formulae (h1) to (h3) are preferably, for example, (meth)acrylic acid ester derivatives (i.e., R1 is -COO-) or (meth)acrylamide derivatives (i.e., R1 is -CONH- or -CONR-, and R has the same meaning as the above-mentioned substituents).
  • R in -CONR- for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
  • (meth)acrylic means “acrylic” or “methacrylic
  • (meth)acrylate means “acrylate” or “methacrylate”
  • (meth)allyl means “allyl” or “methallyl”.
  • the host group-containing vinyl monomer can be produced by known methods, and is also available commercially.
  • polymer H is the aforementioned host group-containing vinyl polymer
  • such a host group-containing vinyl polymer may have another vinyl monomer unit in addition to the host group-containing vinyl monomer unit.
  • the other monomer unit is referred to as a third monomer unit.
  • the third monomer unit is a structural unit formed by a third monomer.
  • the third monomer can be a wide range of polymerizable monomers that are copolymerizable with the host group-containing vinyl monomer.
  • the third monomer may be any of various known vinyl polymerizable monomers. Specific examples of the third monomer include the compound represented by the following general formula (a1).
  • Ra represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R3 represents a halogen atom, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group or a salt thereof which may have one substituent, a carboxyl group or a salt thereof which may have one substituent, an amide group or a salt thereof which may have one or more substituents, or a phenyl group which may have one or more substituents.
  • R 3 when R 3 is a carboxyl group having one substituent, examples of the carboxyl group include a carboxyl group (i.e., an ester) in which the hydrogen atom of the carboxyl group is substituted with a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group (e.g., a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group), a methoxypolyethylene glycol (the number of ethylene glycol units is 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 5), an ethoxypolyethylene glycol (the number of ethylene glycol units is 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 5), or the like.
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms preferably has 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may be either linear or branched.
  • R3 is an amide group having one or more substituents, i.e., a secondary amide or a tertiary amide
  • examples of such a group include amide groups in which one hydrogen atom or two hydrogen atoms of the primary amide are independently substituted with a hydrocarbon group or a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms (e.g., a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group).
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms preferably has 1 to 15 carbon atoms, and more preferably has 2 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may be either linear or branched.
  • the compound represented by formula (a1) include (meth)acrylic acid, allylamine, maleic anhydride, styrene, etc., as well as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, 2-methoxy (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, 2-phenylethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl ...
  • Examples of such compounds include (meth)acrylic esters such as acrylate, hydroxymethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, ethoxy-diethylene glycol (meth)acrylate, methoxy-triethylene glycol (meth)acrylate, and methoxy-polyethylene glycol (meth)acrylate; and (meth)acrylamide compounds such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth)acrylamide, and N-hydroxymethyl (meth)acrylamide. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • More preferred examples of the compound represented by formula (a1) include (meth)acrylamide compounds such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylamide, and N-hydroxymethyl(meth)acrylamide, as well as methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, n-propyl(meth)acrylate, isopropyl(meth)acrylate, n-butyl(meth)acrylate, isobutyl(meth)acrylate, t-butyl(meth)acrylate, hexyl(meth)acrylate, and 2-ethylhexyl(meth)acrylate, of which N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyeth
  • the third monomer unit contained in polymer H preferably does not form an inclusion complex with the host group.
  • Particularly preferred compounds represented by formula (a1) include (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylamide, methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, and n-propyl(meth)acrylate.
  • the content of the host group in the host group-containing vinyl polymer is not particularly limited.
  • the content of the host group-containing vinyl monomer unit in the total structural units of the host group-containing vinyl polymer is, for example, 0.1 mol% or more and 50 mol% or less.
  • the content of the host group-containing vinyl monomer unit in the total structural units of the host group-containing vinyl polymer is preferably 0.5 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, even more preferably 1.5 mol% or more, particularly preferably 2 mol% or more, and preferably 40 mol% or less, more preferably 35 mol% or less, even more preferably 30 mol% or less, particularly preferably 25 mol% or less.
  • the content ratio of the host group-containing vinyl monomer units in the host group-containing vinyl polymer can be considered to be the same as the content ratio of the host group-containing vinyl monomer in the monomers used to produce the host group-containing vinyl polymer.
  • the structural units contained in the host group-containing vinyl polymer may contain other monomer units in addition to the host group-containing vinyl monomer units and the third monomer units, or may consist only of the host group-containing vinyl monomer units and the third monomer units.
  • the method for producing the host group-containing vinyl polymer is not particularly limited, and the host group-containing vinyl polymer can be produced, for example, by a known radical polymerization method.
  • the weight average molecular weight of polymer H is preferably 5,000 or more, more preferably 8,000 or more, even more preferably 10,000 or more, and is preferably 500,000 or less, more preferably 100,000 or less, even more preferably 50,000 or less, in order to improve the adhesive force and strength of the adhesive layer and to make the adhesive layer easier to form at a lower temperature.
  • the weight average molecular weight of polymer H can be adjusted, for example, by known methods.
  • the weight average molecular weight of polymer H can be adjusted to a desired range by using a molecular weight regulator such as a chain transfer agent.
  • a molecular weight regulator such as a chain transfer agent.
  • the weight average molecular weight of the host group-containing vinyl polymer can be easily adjusted by using a chain transfer agent in a radical polymerization reaction.
  • polymer G The type of polymer G is not particularly limited as long as it has the guest group, and for example, a polymer containing a known guest group can be used as polymer G. It is preferable that polymer G has the guest group and does not have the host group. In addition, in polymer G, it is preferable that the guest group is bonded to a side chain of the polymer by a covalent bond.
  • Polymer G can be, for example, a vinyl polymer having a guest group, specifically, a polymer having a guest group-containing vinyl monomer unit in its structural unit.
  • a guest group-containing vinyl monomer unit is a structural unit formed by a guest group-containing vinyl monomer.
  • the guest group-containing vinyl monomer is not particularly limited as long as it is a vinyl compound having the host group, and can be exemplified by a wide variety of known guest group-containing vinyl monomers.
  • the guest group-containing vinyl monomer is a compound having an acryloyl group (CH 2 ⁇ CH(CO)—), a methacryloyl group (CH 2 ⁇ CCH 3 (CO)—), or any other group such as a styryl group, a vinyl group, or an allyl group.
  • a specific example of a guest group-containing vinyl monomer is a compound represented by the following general formula (g1):
  • Ra represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R G represents the guest group
  • R 2 has the same meaning as R 1 in formula (h1).
  • (meth)acrylic acid ester or a derivative thereof i.e., R2 is -COO-
  • (meth)acrylamide or a derivative thereof i.e., R2 is -CONH- or -CONR-, where R has the same meaning as the above-mentioned substituent
  • the polymerization reaction is likely to proceed, and therefore the production of polymer G is facilitated.
  • guest group-containing vinyl monomers include n-hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, n-dodecyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, hydroxyadamantyl (meth)acrylate, 1-(meth)acrylamidoadamantane, 2-ethyl-2-adamantyl (meth)acrylate, N-dodecyl (meth)acrylamide, t-butyl (meth)acrylate, 1-acrylamidoadamantane, N-(1-adamantyl)(meth)acrylamide, N-benzyl (meth)acrylamide, N-1-naphthylmethyl (meth)acrylamide, ethoxylated o-phenylphenol acrylate, phenoxy polyethylene glycol acrylate, isostearyl acrylate, nonylphenol EO adduct acrylate
  • polymer G is the guest group-containing vinyl polymer described above
  • such guest group-containing vinyl polymer may have other vinyl monomer units in addition to the guest group-containing vinyl monomer units.
  • the other vinyl monomer units may be the same as the third monomer units described above.
  • the third monomer units contained in polymer G may be monomer units based on the compound represented by general formula (a1) described above.
  • preferred compounds represented by formula (a1) include (meth)acrylamide compounds such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylamide, and N-hydroxymethyl(meth)acrylamide, as well as methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, n-propyl(meth)acrylate, isopropyl(meth)acrylate, n-butyl(meth)acrylate, isobutyl(meth)acrylate, t-butyl(meth)acrylate, hexyl(meth)acrylate, and 2-ethylhexyl(meth)acrylate, among which N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyeth)acrylamide,
  • the third monomer unit contained in polymer G preferably does not form an inclusion complex with the host group.
  • Particularly preferred compounds represented by formula (a1) in polymer G include (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethylacrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylamide, methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, and n-propyl(meth)acrylate.
  • the content of guest groups in the guest group-containing vinyl polymer is not particularly limited.
  • the content of guest group-containing vinyl monomer units in all structural units of the guest group-containing vinyl polymer is, for example, 0.1 mol% or more and 50 mol% or less.
  • the content of guest group-containing vinyl monomer units in all structural units of the guest group-containing vinyl polymer is preferably 0.5 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, even more preferably 1.5 mol% or more, particularly preferably 2 mol% or more, and preferably 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, even more preferably 25 mol% or less, particularly preferably 20 mol% or less.
  • the content ratio of guest group-containing vinyl monomer units in the guest group-containing vinyl polymer can be considered to be the same as the content ratio of guest group-containing vinyl monomer in the monomers used to produce the guest group-containing vinyl polymer.
  • the structural units contained in the guest group-containing vinyl polymer may contain other monomer units in addition to the guest group-containing vinyl monomer units and the third monomer units, or may consist only of the guest group-containing vinyl monomer units and the third monomer units.
  • the method for producing the guest group-containing vinyl polymer is not particularly limited, and the guest group-containing vinyl polymer can be produced, for example, by a known radical polymerization method.
  • the weight average molecular weight of polymer G is preferably 5,000 or more, more preferably 8,000 or more, and even more preferably 10,000 or more, and is preferably 500,000 or less, more preferably 100,000 or less, and even more preferably 50,000 or less, in order to improve the adhesive force and strength of the adhesive layer and to make the adhesive layer easier to form at a lower temperature.
  • the weight average molecular weight of polymer G can be adjusted, for example, by known methods.
  • the weight average molecular weight of polymer G can be adjusted to a desired range by using a molecular weight regulator such as a chain transfer agent.
  • a molecular weight regulator such as a chain transfer agent.
  • the weight average molecular weight of the guest group-containing vinyl polymer can be easily adjusted by using a chain transfer agent in a radical polymerization reaction.
  • the adhesive layer comprises the aforementioned polymer H or polymer G.
  • the adhesive layer comprises the aforementioned polymer G
  • the adhesive layer comprises the aforementioned polymer H.
  • the adhesive layer may contain other components in addition to polymer H and polymer G, for example, polymers other than polymer H and polymer G, as well as tackifiers, colorants, silane coupling agents, curing accelerators, light stabilizers, etc.
  • the adhesive layer preferably contains 80% by mass or more of polymer H and polymer G, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more.
  • the adhesive layer may consist of only polymer H or polymer G.
  • the method for forming the adhesive layer is not particularly limited, and for example, known methods for forming adhesives can be widely applied to the present invention.
  • One example of a method for forming an adhesive layer is a method in which a solution of a polymer for forming the adhesive layer is prepared, the polymer solution is applied to a substrate, and then the volatile components are removed to form an adhesive layer on the substrate, or a method in which the polymer solution is placed between a pair of adherends, and the volatile components in the polymer solution are removed to form an adhesive layer containing the polymer.
  • the bonded structure of the present invention includes a first adherend and a second adherend.
  • both the first adherend and the second adherend are modified with the host group or guest group.
  • the type of adherend is not particularly limited, and an appropriate material can be selected depending on the application and purpose.
  • the adherend include plates, films, sheets, and other members formed from various materials such as resin, glass, metal, and inorganic materials, and may also be electronic components (silicon substrates) such as IC chips.
  • the first adherend and the second adherend may be of the same type or different types.
  • the adherend is preferably a metal, glass, ceramic, silicon substrate, or the like. In this case, it is easy to modify the surface of the adherend with a host group or a guest group.
  • the shape and size of the adherend are not particularly limited and can be selected appropriately depending on the application.
  • the adherend may be flat, curved, or bent.
  • both the first adherend and the second adherend are modified with the host group or guest group.
  • a host group is bonded to at least one surface of the first adherend and the second adherend via a covalent bond.
  • a guest group is bonded to at least one surface of the first adherend and the second adherend via a covalent bond.
  • the host group is bonded to the first adherend and one of the second adherends via a covalent bond, and the guest group is bonded to the other adherend via a covalent bond.
  • the method for modifying the first and second adherends with host groups or guest groups is not particularly limited, and for example, the host groups or guest groups can be modified by employing a known surface treatment method. Among these, a method for modifying the host groups or guest groups using a silane coupling agent is preferably used.
  • first and second adherends are treated with a silane coupling agent or hydrophilized to bond (e.g., covalently bond) reactive functional groups to the surfaces of the first and second adherends.
  • the reactive functional groups are reacted with a compound having a host group or a compound having a guest group to modify the first and second adherends with host groups or guest groups.
  • the reactive functional group may be any of a variety of functional groups capable of providing radical functional groups such as oxy radicals and hydroperoxy radicals, as well as hydroxyl groups, vinyl groups, (meth)acrylic groups, amino groups, mercapto groups, isocyanate groups, etc.
  • silane coupling agent is not particularly limited, and examples include a wide range of known silane coupling agents.
  • silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyl
  • the type of the compound having the host group is not particularly limited, so long as it is a compound capable of reacting with the reactive functional group.
  • the compound having the host group include cyclodextrin compounds modified with (meth)acrylamide, cyclodextrin compounds modified with an amino group, and cyclodextrin compounds modified with a tosyl group. Specific examples include cyclodextrin acrylamide, aminocyclodextrin, and mono-6-O-(p-toluenesulfonyl)cyclodextrin. In these compounds, the cyclodextrin may be any of the ⁇ , ⁇ , and ⁇ forms.
  • the type of compound having the guest group is not particularly limited, so long as it is a compound that can react with the reactive functional group.
  • Examples of compounds having the guest group include compounds in which the guest group is modified with "carbonyl chloride, bromine atoms, iodine atoms, amino groups, hydroxyl groups, or epoxy groups.” Specific examples include 1-adamantanecarbonyl chloride, 2-1-adamantanecarbonyl chloride, etc.
  • the bonded structure of the present invention has a structure in which a first adherend and a second adherend are bonded together with an adhesive layer containing the polymer.
  • Examples of the embodiment of such a bonded structure include the following bonded structure 1 and bonded structure 2.
  • Adhesive structure 1 An adhesive structure in which a first adherend and the polymer form a host-guest interaction, and a second adherend and the polymer form a host-guest interaction, and the polymer is the polymer H or the polymer G.
  • Adhesive structure 2 One of the first adherend and the second adherend forms a covalent bond with the polymer, and the other adherend forms a host-guest interaction with the polymer, and the polymer is polymer H or polymer G.
  • Adhesive structure 1 An example of the adhesive structure 1 is an adhesive structure in which both the first adherend and the second adherend are modified with guest groups, and the polymer is polymer H.
  • adhesive structure 1A an adhesive structure in which the guest group is present on the surface of the first adherend facing the adhesive layer, the guest group is present on the surface of the second adherend facing the adhesive layer, and the polymer is polymer H.
  • adhesive structure 1 is an adhesive structure in which both the first adherend and the second adherend are modified with a host group, and the polymer is polymer G.
  • adhesive structure 1B such an adhesive structure will be referred to as adhesive structure 1B. That is, in adhesive structure 1B, the host group is present on the surface of the first adherend facing the adhesive layer, the host group is present on the surface of the second adherend facing the adhesive layer, and the polymer is polymer G.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view for explaining an outline of the bonded structure 1A.
  • the bonded structure 1A in the bonded structure 1A, at least one of the host groups contained in the polymer H forms an inclusion complex with the guest groups g modified on the pair of adherends 10, 11, forming a host-guest interaction, and the adherends 10, 11 are bonded to each other by the adhesive layer 20.
  • the guest groups modified on the adherends 10, 11 are bonded to the adherends by covalent bonds, and in Fig. 1, they are bonded via a coupling agent.
  • the bonded structure 1B at least one of the guest groups contained in the polymer G forms an inclusion complex with the host groups modified on both adherends, forming a host-guest interaction, and the adherends are bonded to each other by the adhesive layer.
  • the host group modified on the adherend is bonded to the adherend by, for example, a covalent bond.
  • the method for manufacturing the adhesive structure 1 is not particularly limited, and various methods can be adopted.
  • the adhesive structure 1 can be manufactured by a manufacturing method including a step of disposing the polymer solution between the first adherend and the second adherend, and forming an adhesive layer containing the polymer at 100°C or less.
  • a manufacturing method for the adhesive structure 1 is referred to as "manufacturing method 1.”
  • the polymer solution sandwiched between the first and second adherends is dried at 100°C or less to remove volatile components. This forms a polymer layer between the first and second adherends, and this polymer layer becomes the adhesive layer.
  • the polymer solution used in manufacturing method 1 is a solution in which a polymer is dissolved in a solvent.
  • the type of solvent is not particularly limited, and examples include aqueous solvents such as water, alcohol compounds, and mixed solvents of these. Examples of alcohol compounds include alcohol compounds with 1 to 3 carbon atoms.
  • the aqueous solvent is preferably water.
  • the concentration of the polymer solution used in manufacturing method 1 is not particularly limited.
  • the polymer content is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, and even more preferably 5 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the solvent.
  • the method of the drying treatment described above is not particularly limited.
  • the temperature of the drying treatment is preferably 100°C or less.
  • the temperature of the drying treatment is preferably 80°C or less, more preferably 60°C or less, even more preferably 50°C or less, and particularly preferably 40°C or less.
  • the lower limit of the drying treatment temperature is not particularly limited, and can be set appropriately within the range in which the solvent of the polymer solution volatilizes, for example, 10°C or more.
  • the time of the drying treatment can be selected appropriately depending on the temperature, and can be, for example, 30 minutes to 24 hours.
  • the adhesive structure 1 is the adhesive structure 1A described above, in manufacturing method 1, a first adherend and a second adherend modified with a guest group are used, and a solution of polymer H is used as the polymer solution.
  • a solution of polymer H is used as the polymer solution.
  • a first adherend and a second adherend modified with a host group are used, and a solution of polymer G is used as the polymer solution.
  • the adhesive structure 1 is easily formed because the adhesive layer is formed by processing at a low temperature of 100°C or less. In particular, since it can be manufactured at a low temperature, even if the linear expansion coefficient and volume expansion coefficient of a pair of adherends are different, warping and deformation of the adherends are significantly less likely to occur compared to when the adhesive processing is performed at high temperatures, and this allows the formation of a high-quality adhesive structure.
  • techniques for forming an adhesive layer by in-situ polymerization i.e., techniques that use an adhesive or techniques that form an adhesive layer by polymerizing a monomer in situ
  • the present invention is less likely to cause such problems.
  • the adhesive structure 1 is bonded by forming a host-guest interaction between the adherend and the polymer contained in the adhesive layer, so the adhesive layer has excellent adhesive force and strength, and can be made extremely thin compared to conventional adhesives (e.g., heat-curing epoxy adhesives).
  • the thickness of the adhesive layer can be 5 nm to 1 ⁇ m or less. In the present invention, it is possible to achieve an adhesive layer thickness of 500 nm or less, even 300 nm or less, and especially 100 nm or less.
  • the host-guest interaction is reversible, it also has excellent re-adhesion properties, and for example, the first adherend and the second adherend can be peeled off from the adhesive layer and then re-adhered.
  • One embodiment of the adhesive structure 2 is an adhesive structure in which one of the first and second adherends forms a covalent bond with the polymer H, and the other adherend forms a host-guest interaction with the polymer H.
  • an adhesive structure 2A such an adhesive structure is referred to as an adhesive structure 2A.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining an outline of the adhesive structure 2A.
  • the polymer H forms a covalent bond with the surface of one of the adherends 10.
  • the method for covalently bonding the polymer H to the surface of the adherend 10 there are no particular limitations on the method for covalently bonding the polymer H to the surface of the adherend 10, and various known methods can be adopted.
  • the polymer H can be covalently bonded to the surface of the adherend by a method similar to the method for modifying the adherend with a host group or a guest group.
  • the other adherend 11 is modified (covalently bonded) with a guest group g, which forms a host-guest interaction with the host group in the polymer H.
  • the guest group modified on the adherend 11 is covalently bonded to the adherend bonded via a coupling agent.
  • the reactive functional groups are bonded to the surfaces of the first and second adherends, and the reactive functional groups are reacted with polymer H, thereby modifying (covalently bonding) the adherends with polymer H.
  • a functional group capable of reacting with the reactive functional group is introduced into polymer H by a known method or the like. Examples include polymer H modified with (meth)acrylamide, polymer H modified with an amino group, and polymer H modified with a tosyl group.
  • adhesive structure 2 is an adhesive structure in which one of the first and second adherends forms a covalent bond with the polymer G, and the other adherend forms a host-guest interaction with the polymer G.
  • adhesive structure 2B such an adhesive structure will be referred to as adhesive structure 2B (not shown).
  • the other adherend is modified with a host group, and the host group forms a host-guest interaction with the guest group in polymer G.
  • the polymer G forms a covalent bond with the surface of one of the adherends.
  • the method for covalently bonding the polymer G to the surface of the adherend is not particularly limited, and various known methods can be adopted.
  • the polymer G can be covalently bonded to the surface of the adherend by a method similar to the method for modifying the adherend with a host group or a guest group.
  • the reactive functional groups are bonded to the surfaces of the first and second adherends, and the reactive functional groups are reacted with polymer G, thereby modifying (covalently bonding) the adherends with polymer G.
  • a functional group capable of reacting with the reactive functional group has been introduced into polymer G by a known method or the like.
  • the method for manufacturing the adhesive structure 2 is not particularly limited, and various methods can be adopted.
  • the adhesive structure 2 can be manufactured by a manufacturing method including a step of forming an adhesive layer on either the first adherend or the second adherend, and then superimposing the other adherend on the adhesive layer at 100°C or less.
  • Such a manufacturing method for the adhesive structure 2 is referred to as "manufacturing method 2".
  • an example of a method for forming an adhesive layer on an adherend is to modify the adherend with polymer H or polymer G. This causes polymer H or polymer G to be formed as an adhesive layer on the surface of the adherend, forming an adherend coated with the adhesive layer.
  • the temperature when the adhesive layer and the adherend are laminated is preferably 50°C or lower, and preferably 10°C or higher.
  • the laminated time can be appropriately selected depending on the temperature, and can be, for example, 30 minutes to 24 hours.
  • the bonded structure 2 can be formed by overlapping the adherends at a temperature of 100°C or less, so that the bonded structure 2 can be easily formed.
  • the bonded structure 2 can be manufactured at a low temperature, even if the linear expansion coefficient and volume expansion coefficient of a pair of adherends are different, warping and deformation of the adherends are significantly less likely to occur compared to when the bonding process is performed at a high temperature, and a good quality bonded structure is formed.
  • a technique for forming an adhesive layer by in-situ polymerization i.e., a technique using an adhesive or a technique for forming an adhesive layer by polymerizing a monomer in situ
  • a technique for forming an adhesive layer by in-situ polymerization has a problem that the adherends are exposed to high temperatures during the formation of the adhesive layer, which makes them prone to warping and deformation, whereas the present invention is less likely to cause such problems.
  • kit The present invention includes a kit containing an adhesive and a coating material.
  • the adhesive contains a polymer H having a host group
  • the coating material contains a compound having a guest group.
  • this kit will be referred to as "Kit 1A.”
  • Kit 1A the compound having a guest group is the same as described above.
  • the adhesive is, for example, a solution of the aforementioned polymer H.
  • the adhesive structure 1A of the present invention can be manufactured. Specifically, a pair of substrates to be bonded and kit 1A are prepared. Here, the pair of substrates used have surfaces that are not modified with host groups or guest groups. Such substrates are treated with a coating material to obtain a first adherend modified with guest groups. Specifically, the pair of substrates are treated with a silane coupling agent or hydrophilized, and then the surfaces of the pair of substrates are modified with guest groups using a coating material, thereby obtaining a pair of adherends modified with guest groups. Thereafter, the adhesive of kit 1A is placed between the surfaces of the pair of adherends modified with guest groups, and a drying process is performed. In this way, the adhesive structure 1 is manufactured.
  • Kit 1B Another embodiment of the kit is a kit in which the adhesive contains a polymer G having a guest group, and the coating material contains a compound having a host group.
  • this kit will be referred to as "Kit 1B."
  • Kit 1B the compound having a host group is the same as described above.
  • the adhesive is, for example, a solution of the aforementioned polymer G.
  • the adhesive structure 1B of the present invention can be manufactured. Specifically, a pair of substrates to be bonded and kit 1B are prepared. Here, the pair of substrates used have surfaces that are not modified with host groups or guest groups. Such substrates are treated with a coating material to obtain a first adherend modified with a host group. Specifically, the pair of substrates are treated with a silane coupling agent or hydrophilized, and then the surfaces of the pair of substrates are modified with host groups using a coating material, thereby obtaining a pair of adherends modified with host groups. Thereafter, the adhesive of kit 1B is placed between the host group-modified surfaces of the pair of adherends, and a drying process is performed. In this way, the adhesive structure 1B is manufactured.
  • the polymerized product after the photopolymerization was placed in a dryer at 80 ° C. and dried for 16 hours or more, and further dried at 105 ° C. for 4 hours or more to remove the solvent, etc., to obtain a polymer H having a host group in the side chain.
  • the weight average molecular weight of such polymer H was 10,000.
  • Example 1a A pair of adherends obtained in Production Example 2a was prepared, and was designated as the first adherend and the second adherend, respectively. Meanwhile, the polymer H obtained in Production Example 1a was dissolved in pure water to prepare an aqueous solution of polymer H with a concentration of 10% by mass. The aqueous solution was placed between the first adherend and the second adherend, and dried at 25°C for 24 hours to form an adhesive layer made of polymer H between the first adherend and the second adherend, and an adhesive structure in which the first adherend and the second adherend were bonded by the adhesive layer was obtained.
  • Example 1b A bonded structure was obtained in the same manner as in Example 1a, except that the adherend was changed to the adherend obtained in Production Example 2b.
  • Example 1c An adhesive structure was obtained in the same manner as in Example 1a, except that Polymer H was changed to Polymer H obtained in Production Example 1b.
  • Example 1d An adhered structure was obtained in the same manner as in Example 1b, except that Polymer H was changed to Polymer H obtained in Production Example 1b.
  • the tensile strength test was performed using an AUTOGRAPH AGS-J10kN (Shimadzu) with a pneumatic flat gripper (adhesion area: 40 mm x 25 mm, distance between pneumatic flat grippers: 70 mm, tensile speed: 10 mm/min). Specifically, only one adherend of the bonded structure and only the other adherend were pulled in opposite directions, and the tensile strength was measured when the adherend peeled off from the adhesive layer.

Landscapes

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Abstract

低温（例えば、常温）での接着により形成することができ、簡便に製造することができる接着構造体及びその製造方法並びにキットを提供する。　本発明は、第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合された接着構造体であって、前記接着層は、ポリマーを含有し、前記第１の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、前記第２の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、前記ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであり、前記ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである。

Description

接着構造体及びその製造方法並びにキット
　本発明は、接着構造体及びその製造方法並びにキットに関する。
　接着は、材料工学をはじめとする様々な分野で用いられている技術であり、接着強度及び耐久性等を向上させることを目的として、幅広く研究が進められている。最も広く知られている接着技術は、接着剤を材料表面（接合面）に塗布し、硬化させることで材料どうしを接着させる方法である。
　半導体分野においては、例えば、ＩＣチップと基板とを接着させるために、約１６０～３５０℃の高温下で硬化する性質を有する接着剤が使用されている。また、特許文献１には、ＩＣチップ等と基板との接着に使用できる接着剤であって、適度な柔軟性及び接着性を付与できると共に、半導体チップ等の電気部品の反りの発生も抑制することができる接着剤が開示されている。
特開２００９－１６７３７２号公報
　しかしながら、接着剤によって接合させる一対の被着体どうしの線膨張係数及び体積膨張係数が異なる場合に、上述のような高温で接着させると、両者の線膨張係数の相違によって、被着体の反り、変形等が生じることが問題となる。この点、従来のようなエポキシ樹脂を主成分とする接着剤は、前述のように高温下で硬化させて使用するものであるため、斯かる問題が生じやすいものであった。また、耐熱性の低い部材や材料（例えば、コンデンサー、ＬＥＤ部材、有機色素、液晶化合物、エラストマー等）に対しては、高温で硬化させて使用する接着剤の適用が制限されることもあった。この観点から、近年では接着が利用される多種の分野において、常温での処理によって接着され、被着体の反り等が抑制された接着構造体が望まれていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、低温での接着により形成することができ、靭性にも優れ、簡便に製造することができる接着構造体及びその製造方法並びにキットを提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のポリマーを使用したホスト－ゲスト相互作用を利用することにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項１
第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合された接着構造体であって、
前記接着層は、ポリマーを含有し、
前記第１の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、
前記第２の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、
前記ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであり、
前記ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである、接着構造体。
項２
前記第１の被着体の前記接着層側の面には前記ゲスト基が存在し、
前記第２の被着体の前記接着層側の面には前記ゲスト基が存在し、
前記ポリマーは、前記ポリマーＨである、項１に記載の接着構造体。
項３
前記第１の被着体の前記接着層側の面には前記ホスト基が存在し、
前記第２の被着体の前記接着層側の面には前記ホスト基が存在し、
前記ポリマーは、前記ポリマーＧである、項１に記載の接着構造体。
項４
第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合された接着構造体であって、
前記接着層は、ポリマーを含有し、
前記第１の被着体及び前記第２の被着体のいずれか一方の被着体は前記ポリマーと共有結合を形成し、他方の被着体は前記ポリマーとホスト－ゲスト相互作用を形成し、
前記ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであり、
前記ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである、接着構造体。
項５
項１～３のいずれか１項に記載の接着構造体の製造方法であって、
前記第１の被着体と、前記第２の被着体との間に前記ポリマー溶液を配置し、１００℃以下で前記ポリマーを含有する接着層を形成する工程を備える、接着構造体の製造方法。
項６
項４に記載の接着構造体の製造方法であって、
前記第１の被着体及び前記第２の被着体のいずれか一方に接着層を形成した後、当該接着層に他方の被着体を１００℃以下で重ね合わせる工程を備える、接着構造体の製造方法。
項７
接着剤と、被覆材とを含有するキットであって、
前記接着剤は、ホスト基を有するポリマーＨを含有し、
前記被覆材は、ゲスト基を有する化合物を含有する、キット。
項８
接着剤と、被覆材とを含有するキットであって、
前記接着剤は、ゲスト基を有するポリマーＧを含有し、
前記被覆材は、ホスト基を有する化合物を含有する、キット。
　本発明の接着構造体は、低温での接着により形成することができ、簡便に製造することができる。
本発明の接着構造体に係る実施形態の一例を示す概略図である。 本発明の接着構造体に係る実施形態の他例を示す概略図である。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
　１．接着構造体
　本発明の接着構造体は、第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合されたものである。斯かる接着構造体において、前記接着層は、ポリマーを含有し、前記第１の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、前記第２の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成する。前記ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであり、前記ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである。
　本発明の接着構造体は、低温での接着により形成することができ、簡便に製造することができる。より具体的には、本発明の接着構造体は、例えば、１００℃以下の条件で第１の被着体と、第２の被着体とが接合されて形成されるものである。これにより、被着体にダメージを与えにくく、たとえ線膨張係数及び体積膨張係数が異なる被着体どうしであっても、被着体の反り、変形等を抑制しながら接着構造体を形成することができる。
　（ホスト基）
　本発明において、ホスト基とは、ホスト－ゲスト相互作用を形成することができる基を意味する。具体的には、ホスト基は、後記するゲスト基を包接することができる基である。従って、本発明において、ホスト－ゲスト相互作用とは、ホスト基及びゲスト基が包接錯体を形成していることを意味することができ、すなわち、ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであることを意味する。斯かる包接錯体は、１個のホスト基の環内に１個のゲスト基が包接されてなる錯体である。以下、ホスト基及びゲスト基について詳述する。
　ホスト基は、ゲスト基と包接錯体を形成することができる限り、その種類は特に限定されない。好ましいホスト基は、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体から１個の水素原子又は水酸基が除された基である。ホスト基は１価の基に限定されるものではなく、例えば、ホスト基は２価の基であってもよい。
　前記シクロデキストリン誘導体は、例えば、シクロデキストリンが有する水酸基のうちの少なくとも１個の水酸基において、その水素原子が疎水基で置換された構造を有することが好ましい。つまり、シクロデキストリン誘導体とは、シクロデキストリン分子が疎水性を有する他の有機基で置換された構造を有する分子をいう。ただし、シクロデキストリン誘導体は、少なくとも一つの水素原子又は少なくとも一つの水酸基を有し、好ましくは少なくとも一つの水酸基を有する。
　前記疎水基は、炭化水素基、アシル基及び－ＣＯＮＨＲ（Ｒはメチル基又はエチル基）からなる群より選ばれる少なくとも１種の基で置換された構造を有することが好ましい。以下、本明細書において、前述の「炭化水素基、アシル基及び－ＣＯＮＨＲ（Ｒはメチル基又はエチル基）からなる群より選ばれる少なくとも１種の基」を便宜上、「炭化水素基等」と表記することがある。
　本明細書での「シクロデキストリン」なる表記は、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン及びγ－シクロデキストリンからなる群より選ばれる少なくとも１種を意味する。従って、「シクロデキストリン誘導体」は、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体及びγ－シクロデキストリン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
　ホスト基は、シクロデキストリン又はその誘導体から１個の水素原子又は水酸基が除された１価以上の基であるが、シクロデキストリン又はその誘導体において除される水素原子又は水酸基はどの部位であってもよい。
　ここで、シクロデキストリン１分子が有する水酸基の全個数をＮとした場合、α－シクロデキストリンはＮ＝１８、β－シクロデキストリンはＮ＝２１、γ－シクロデキストリンはＮ＝２４である。仮に、ホスト基がシクロデキストリン誘導体から１個の「水酸基」が除された１価の基である場合は、シクロデキストリン誘導体は、シクロデキストリン１分子あたり最大Ｎ－１個の水酸基の水素原子が炭化水素基等で置換されて形成される。他方、ホスト基がシクロデキストリン誘導体から１個の「水素原子」が除された１価の基である場合は、シクロデキストリン誘導体は、シクロデキストリン１分子あたり最大Ｎ個の水酸基の水素原子が炭化水素基等で置換され得る。
　前記ホスト基は、シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基数のうちの７０％以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。前記ホスト基は、シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基数のうちの８０％以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基数のうちの９０％以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　前記ホスト基は、α－シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基のうちの１３個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。前記ホスト基は、α－シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基のうちの１５個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基のうちの１７個の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　前記ホスト基は、β－シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基のうちの１５個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。前記ホスト基は、β－シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基のうちの１７個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基のうちの１９個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　前記ホスト基は、γ－シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基のうちの１７個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。前記ホスト基は、γ－シクロデキストリン１分子中に存在する全水酸基のうちの１９個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基のうちの２１個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　シクロデキストリン誘導体において、前記炭化水素基の種類は特に限定されない。前記炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基を挙げることができる。
　前記炭化水素基の炭素数の数は特に限定されず、例えば、炭化水素基の炭素数は１～４個であることが好ましい。
　炭素数が１～４個である炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ブチル基を挙げることができる。炭化水素基がプロピル基及びブチル基である場合は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
　シクロデキストリン誘導体において、アシル基は、アセチル基、プロピオニル、ホルミル基等を例示することができる。ホスト－ゲスト相互作用を形成しやすいという点で、アシル基は、アセチル基であることが好ましい。
　シクロデキストリン誘導体において、－ＣＯＮＨＲ（Ｒはメチル基又はエチル基）は、メチルカルバメート基又はエチルカルバメート基である。ホスト－ゲスト相互作用を形成しやすいという点で、－ＣＯＮＨＲは、エチルカルバメート基であることが好ましい。
　シクロデキストリン誘導体において、炭化水素基等は、炭素数１～４のアルキル基又はアシル基が好ましく、メチル基及びアシル基が好ましく、メチル基、アセチル基、プロピオニル基がさらに好ましく、メチル基及びアセチル基が特に好ましい。
　（ゲスト基）
　ゲスト基は、前記ホスト基に包接可能となる基を意味する。即ち、ゲスト基は、前記ホスト基と包接錯体を形成することができる基である。特にゲスト基は、前述のシクロデキストリン又はその誘導体と包接錯体を形成することができる基であることが好ましい。ゲスト基は１価の基に限定されるものではなく、例えば、ゲスト基は２価の基であってもよい。
　ゲスト基としては、炭素数３～３０の直鎖又は分岐状の炭化水素基、シクロアルキル基、ヘテロアリール基及び有機金属錯体等が挙げられ、これらは一以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述の置換基と同様であり、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素、塩素、臭素等）、水酸基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、保護されていてもよい水酸基等を挙げることができる。
　より具体的なゲスト基としては、炭素数４～１８の鎖状又は環状のアルキル基、多環芳香族炭化水素に由来する基が挙げられる。炭素数４～１８の鎖状のアルキル基は直鎖及び分岐のいずれでもよい。環状のアルキル基は、かご型の構造であってもよい。多環芳香族炭化水素としては、例えば、少なくとも２個以上の芳香族環で形成されるπ共役系化合物が挙げられ、具体的には、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、クリセン、ピレン、トリフェニレン等を挙げることができる。
　ゲスト基は、その他、例えば、アルコール誘導体；アリール化合物；カルボン酸誘導体；アミノ誘導体；環状アルキル基又はフェニル基を有するアゾベンゼン誘導体；桂皮酸誘導体；芳香族化合物及びそのアルコール誘導体；アミン誘導体；フェロセン誘導体；アゾベンゼン；ナフタレン誘導体；アントラセン誘導体；ピレン誘導体：ペリレン誘導体；フラーレン等の炭素原子で構成されるクラスター類；ダンシル化合物の群から選ばれる少なくとも１種が例示されるゲスト分子から一個の原子（例えば、水素原子）が除されて形成される１価の基を挙げることもできる。
　ゲスト基のさらなる具体例としては、ｔ－ブチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ドデシル基、イソボルニル基、アダマンチル基、ピレン由来の基及びこれらに前記置換基が結合した基を挙げることができる。
　本発明において、ホスト－ゲスト相互作用を形成するためのホスト基及びゲスト基の組み合わせとして、ホスト基がα－シクロデキストリン又はその誘導体由来である場合、ゲスト基はオクチル基及びドデシル基の群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ホスト基がβ－シクロデキストリン又はその誘導体由来である場合、ゲスト基はアダマンチル基及びイソボルニル基の群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ホスト基がγ－シクロデキストリン又はその誘導体由来である場合、ゲスト基はオクチル基、ドデシル基、シクロドデシル基及びアダマンチル基からなる群より選ばれる少なくとも１種が好ましい。
　（接着層）
　本発明の接着構造体は、ポリマーを含有する接着層を備える。当該ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである。以下、ポリマーＨ及びポリマーＧについて詳述する。
　＜ポリマーＨ＞
　ポリマーＨは、前記ホスト基を有する限り特にその種類は限定されず、例えば、公知のホスト基を含有するポリマーをポリマーＨとして適用することができる。ポリマーＨは、前記ホスト基を有し、かつ、前記ゲスト基を有さないことが好ましい。また、ポリマーＨにおいて、ホスト基は、ポリマーの側鎖に共有結合により結合していることが好ましい。
　ポリマーＨは、例えば、ホスト基を有するビニル系ポリマーを挙げることができ、具体的には、その構造単位中に、ホスト基含有ビニルモノマー単位を有するポリマーを挙げることができる。ホスト基含有ビニルモノマー単位とは、ホスト基含有ビニルモノマーにより形成される構造単位である。
　ホスト基含有ビニルモノマーは、前記ホスト基を有するビニル化合物である限りは特に限定されず、例えば、公知のホスト基含有ビニルモノマーを広く例示することができる。ホスト基含有ビニルモノマーは、アクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＯ）－）、メタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３（ＣＯ）－）、その他、スチリル基、ビニル基、アリル基等のいずれかを有する化合物である。
　ホスト基含有ビニルモノマーの具体例としては、下記の一般式（ｈ１）で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　式（ｈ１）中、Ｒａは水素原子またはメチル基を表し、ＲＨは前記ホスト基を表し、Ｒ１はヒドロキシル基、チオール基、１個以上の置換基を有していてもよいアルコキシ基、１個以上の置換基を有していてもよいチオアルコキシ基、１個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、１個の置換基を有していてもよいアミノ基、１個の置換基を有していてもよいアミド基、アルデヒド基及びカルボキシル基からなる群より選択される１価の基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基を表す。ここでいう置換基は、例えば、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、炭素数２～２０のアルキニル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、スルホン基、シアノ基等を挙げることができる。
　あるいは、ホスト基含有ビニルモノマーは、下記の一般式（ｈ２）で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　式（ｈ２）中、Ｒａ、ＲＨ及びＲ１はそれぞれ式（ｈ１）のＲａ、ＲＨ及びＲ１と同義である。
　さらには、ホスト基含有ビニルモノマーは、下記の一般式（ｈ３）で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　式（ｈ３）中、Ｒａ、ＲＨ及びＲ１はそれぞれ式（ｈ１）のＲａ、ＲＨ及びＲ１と同義である。ｎは１～２０、好ましくは１～１０、より好ましくは１～５の整数である。Ｒｂは、水素又は炭素数１～２０のアルキル基（好ましくは炭素数１～１０のアルキル基、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基）を示す。
　なお、式（ｈ１）、（ｈ２）及び（ｈ３）で表されるホスト基含有ビニルモノマーにおけるホスト基ＲＨは、シクロデキストリン又はその誘導体から１個の水酸基が除された１価の基である場合の例である。
　式（ｈ１）～（ｈ３）において、置換基は特に限定されず、例えば、置換基としては、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、炭素数２～２０のアルキニル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、スルホン基、シアノ基等を挙げることができる。
　式（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１が１個の置換基を有していてもよいアミノ基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アミノ基の窒素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。式（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１が１個の置換基を有していてもよいアミド基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アミド基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。式（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１がアルデヒド基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アルデヒド基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。式（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１がカルボキシル基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基である場合、カルボキシル基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。
　式（ｈ１）～（ｈ３）で表される化合物は、例えば、（メタ）アクリル酸エステル誘導体（すなわち、Ｒ１が－ＣＯＯ－）、（メタ）アクリルアミド誘導体（すなわち、Ｒ１が－ＣＯＮＨ－又は－ＣＯＮＲ－であり、Ｒは前記置換基と同義である）であることが好ましい。前記－ＣＯＮＲ－のＲとしては、例えば、炭素数１～２０のアルキル基が好ましく、炭素数１～１０のアルキル基がより好ましく、炭素数１～６のアルキル基が特に好ましい。
　なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」とは「アクリル」または「メタクリル」を、「（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、「（メタ）アリル」とは「アリル」または「メタリル」を意味する。
　ホスト基含有ビニルモノマーは、公知の方法で製造することができ、また、市販品から入手することもできる。
　ポリマーＨが前述のホスト基含有ビニルポリマーである場合、斯かるホスト基含有ビニルポリマーは、ホスト基含有ビニルモノマー単位以外に他のビニルモノマー単位を有することができる。他の単量体単位を、第３の単量体単位と表記する。
　第３の単量体単位は、第３の単量体により形成される構造単位である。第３の単量体は、ホスト基含有ビニルモノマーと共重合可能な重合性単量体を広く挙げることができる。
　第３の単量体としては、公知である各種のビニル系重合性単量体を挙げることができる。第３の単量体の具体例としては、下記一般式（ａ１）で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（ａ１）中、Ｒａは水素原子またはメチル基、Ｒ３はハロゲン原子、ヒドロキシル基、チオール基、１個の置換基を有していてもよいアミノ基又はその塩、１個の置換基を有していてもよいカルボキシル基又はその塩、１個以上の置換基を有していてもよいアミド基又はその塩、１個以上の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。
　式（ａ１）中、Ｒ３が１個の置換基を有するカルボキシル基である場合、カルボキシル基の水素原子が炭素数１～２０の炭化水素基、ヒドロキシアルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、１－ヒドロキシエチル基、２－ヒドロキシエチル基）、メトキシポリエチレングリコール（エチレングリコールのユニット数は１～２０、好ましくは１～１０、特に好ましくは、２～５）、エトキシポリエチレングリコール（エチレングリコールのユニット数は１～２０、好ましくは１～１０、特に好ましくは、２～５）等で置換されたカルボキシル基（すなわち、エステル）が挙げられる。炭素数１～２０の炭化水素基は、炭素数１～１５であることが好ましく、１～１０であることが好ましく、１～３であることが特に好ましい。炭化水素基は、直鎖及び分岐のいずれであってもよい。
　式（ａ１）中、Ｒ３が１個以上の置換基を有するアミド基、すなわち、第２級アミド又は第３級アミドである場合、第１級アミドの１個の水素原子又は２個の水素原子が互いに独立に炭素数１～２０の炭化水素基又はヒドロキシアルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、１－ヒドロキシエチル基、２－ヒドロキシエチル基）で置換されたアミド基が挙げられる。炭素数１～２０の炭化水素基は、炭素数１～１５であることが好ましく、２～１０であることが好ましい。炭化水素基は、直鎖及び分岐のいずれであってもよい。
　式（ａ１）で表される化合物の具体例としては、（メタ）アクリル酸、アリルアミン、無水マレイン酸、スチレン等の他、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、２－メトキシ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２－フェニルエチル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシ－ジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ－トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ－ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリルエステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド化合物を挙げることができる。これらは１種単独で使用でき、又は２種以上を併用できる。
　式（ａ１）で表される化合物として、さらに好ましくは、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド化合物、その他、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル及び（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル等を挙げることができ、中でもＮ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミドが好ましい。
　ポリマーＨに含まれる第３の単量体単位は、ホスト基と包接錯体を形成しないことが好ましい。特に好ましい式（ａ１）で表される化合物は、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル等が挙げられる。
　ホスト基含有ビニルポリマー中のホスト基の含有割合は特に限定されない。例えば、ホスト基含有ビニルポリマーの全構造単位中、ホスト基含有ビニルモノマー単位の含有割合は、例えば、０．１モル％以上、５０モル％以下である。接着層の接着力及び接着層の強度（靭性）がより向上しやすいという点で、ホスト基含有ビニルポリマーの全構造単位中、ホスト基含有ビニルモノマー単位の含有割合は、好ましくは０．５モル％以上、より好ましくは１モル％以上、さらに好ましくは１．５モル％以上、特に好ましくは２モル％以上であり、また、好ましくは４０モル％以下、より好ましくは３５モル％以下、さらに好ましくは３０モル％以下、特に好ましくは２５モル％以下である。
　なお、ホスト基含有ビニルポリマー中のホスト基含有ビニルモノマー単位の含有割合は、ホスト基含有ビニルポリマーの製造に使用したモノマー中のホスト基含有ビニルモノマーの含有割合に一致するものと見なすことができる。
　ホスト基含有ビニルポリマー中に含まれる構造単位は、ホスト基含有ビニルモノマー単位及び第３の単量体単位以外に他の単量体単位を含むことができ、あるいは、ホスト基含有ビニルモノマー単位及び第３の単量体単位のみからなるものであってもよい。
　ホスト基含有ビニルポリマーの製造方法は特に限定されず、例えば、公知のラジカル重合法によって、ホスト基含有ビニルポリマーを製造することができる。
　ポリマーＨの重量平均分子量は、接着層の接着力及び接着層の強度がより向上しやすく、また、より低温で接着層が形成されやすくなる点で、好ましくは５，０００以上、より好ましくは８，０００以上、さらに好ましくは１０，０００以上であり、また、好ましくは５００，０００以下、より好ましくは１００，０００以下、さらに好ましくは５０，０００以下である。
　ポリマーＨの重量平均分子量は、例えば、公知の方法で調節することが可能である。例えば、ポリマーＨの製造において、連鎖移動剤等の分子量調節剤を使用することで、ポリマーＨの重量平均分子量を所望の範囲に調節することができる。ホスト基含有ビニルポリマーであれば、ラジカル重合反応において、連鎖移動剤を使用するなどして、ホスト基含有ビニルポリマーの重量平均分子量を容易に調節することができる。
　＜ポリマーＧ＞
　ポリマーＧは、前記ゲスト基を有する限り特にその種類は限定されず、例えば、公知のゲスト基を含有するポリマーをポリマーＧとして適用することができる。ポリマーＧは、前記ゲスト基を有し、かつ、前記ホスト基を有さないことが好ましい。また、ポリマーＧにおいて、ゲスト基は、ポリマーの側鎖に共有結合により結合していることが好ましい。
　ポリマーＧは、例えば、ゲスト基を有するビニル系ポリマーを挙げることができ、具体的には、その構造単位中に、ゲスト基含有ビニルモノマー単位を有するポリマーを挙げることができる。ゲスト基含有ビニルモノマー単位とは、ゲスト基含有ビニルモノマーにより形成される構造単位である。
　ゲスト基含有ビニルモノマーは、前記ホスト基を有するビニル化合物である限りは特に限定されず、例えば、公知のゲスト基含有ビニルモノマーを広く例示することができる。ゲスト基含有ビニルモノマーは、アクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＯ）－）、メタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３（ＣＯ）－）、その他、スチリル基、ビニル基、アリル基等のいずれかを有する化合物である。
　ゲスト基含有ビニルモノマーの具体例としては、下記の一般式（ｇ１）で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（ｇ１）中、Ｒａは水素原子またはメチル基を示し、ＲＧは前記ゲスト基を示し、Ｒ２は、前記式（ｈ１）のＲ１と同義である。
　式（ｇ１）で表される化合物の中でも、（メタ）アクリル酸エステル又はその誘導体（すなわち、Ｒ２が－ＣＯＯ－）、（メタ）アクリルアミド又はその誘導体（すなわち、Ｒ２が－ＣＯＮＨ－又は－ＣＯＮＲ－であり、Ｒは前記置換基と同義である）であることが好ましい。この場合、重合反応が進みやすいので、ポリマーＧの製造が容易になる。
　式（ｇ１）において、Ｒ２が１個の置換基を有していてもよいアミノ基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アミノ基の窒素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。Ｒ２が１個の置換基を有していてもよいアミド基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アミド基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。Ｒ２がアルデヒド基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アルデヒド基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。Ｒ２がカルボキシル基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基である場合、カルボキシル基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。
　ゲスト基含有ビニルモノマーのさらなる具体例としては、（メタ）アクリル酸ｎ－ヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、（メタ）アクリル酸ｎ－ドデシル、（メタ）アクリル酸アダマンチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアダマンチル、１－（メタ）アクリルアミドアダマンタン、２－エチル－２－アダマンチル（メタ）アクリレート、Ｎ－ドデシル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、１－アクリルアミドアダマンタン、Ｎ－（１－アダマンチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ベンジル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－１－ナフチルメチル（メタ）アクリルアミド、エトキシ化ｏ－フェニルフェノールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、イソステアリルアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ピレン部位を有する（メタ）アクリレート、ピレン部位を有する（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
　ポリマーＧが前述のゲスト基含有ビニルポリマーである場合、斯かるゲスト基含有ビニルポリマーは、ゲスト基含有ビニルモノマー単位以外に他のビニルモノマー単位を有することができる。この場合、他のビニルモノマー単位は、前述の第３の単量体単位と同様とすることができる。すなわち、ポリマーＧに含まれる第３の単量体単位は、前記一般式（ａ１）で表される化合物に基づく単量体単位を挙げることができる。
　ポリマーＧにあっても、好ましい式（ａ１）で表される化合物は、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド化合物、その他、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル及び（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル等を挙げることができ、中でもＮ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミドが好ましい。
　ポリマーＧに含まれる第３の単量体単位は、ホスト基と包接錯体を形成しないことが好ましい。ポリマーＧにおいて、特に好ましい式（ａ１）で表される化合物は、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル等が挙げられる。
　ゲスト基含有ビニルポリマー中のゲスト基の含有割合は特に限定されない。例えば、ゲスト基含有ビニルポリマーの全構造単位中、ゲスト基含有ビニルモノマー単位の含有割合は、例えば、０．１モル％以上、５０モル％以下である。接着層の接着力及び接着層の強度がより向上しやすいという点で、ゲスト基含有ビニルポリマーの全構造単位中、ゲスト基含有ビニルモノマー単位の含有割合は、好ましくは０．５モル％以上、より好ましくは１モル％以上、さらに好ましくは１．５モル％以上、特に好ましくは２モル％以上であり、また、好ましくは４０モル％以下、より好ましくは３０モル％以下、さらに好ましくは２５モル％以下、特に好ましくは２０モル％以下である。
　なお、ゲスト基含有ビニルポリマー中のゲスト基含有ビニルモノマー単位の含有割合は、ゲスト基含有ビニルポリマーの製造に使用したモノマー中のゲスト基含有ビニルモノマーの含有割合に一致するものと見なすことができる。
　ゲスト基含有ビニルポリマー中に含まれる構造単位は、ゲスト基含有ビニルモノマー単位及び第３の単量体単位以外に他の単量体単位を含むことができ、あるいは、ゲスト基含有ビニルモノマー単位及び第３の単量体単位のみからなるものであってもよい。
　ゲスト基含有ビニルポリマーの製造方法は特に限定されず、例えば、公知のラジカル重合法によって、ゲスト基含有ビニルポリマーを製造することができる。
　ポリマーＧの重量平均分子量は、接着層の接着力及び接着層の強度がより向上しやすく、また、より低温で接着層が形成されやすくなる点で、好ましくは５，０００以上、より好ましくは８，０００以上、さらに好ましくは１０，０００以上であり、また、好ましくは５００，０００以下、より好ましくは１００，０００以下、さらに好ましくは５０，０００以下である。
　ポリマーＧの重量平均分子量は、例えば、公知の方法で調節することが可能である。例えば、ポリマーＧの製造において、連鎖移動剤等の分子量調節剤を使用することで、ポリマーＧの重量平均分子量を所望の範囲に調節することができる。ゲスト基含有ビニルポリマーであれば、ラジカル重合反応において、連鎖移動剤を使用するなどして、ゲスト基含有ビニルポリマーの重量平均分子量を容易に調節することができる。
　＜接着層＞
　接着層は、前述のポリマーＨ又はポリマーＧを含む。例えば、第１の被着体及び／又は第２の被着体が後記するようにホスト基で修飾されている場合は、接着層は、前述のポリマーＧを含み、第１の被着体及び／又は第２の被着体が後記するようにゲスト基で修飾されている場合は、接着層は、前述のポリマーＨを含む。
　接着層は、ポリマーＨ及びポリマーＧ以外に他の成分を含むことができ、例えば、ポリマーＨ及びポリマーＧ以外のポリマー、その他、粘着付与剤、着色剤、シランカップリング剤、硬化促進剤、光安定剤等を含むことができる。接着層は、ポリマーＨ及びポリマーＧを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましく、９５質量％以上含むことがさらに好ましい。接着層は、ポリマーＨ又はポリマーＧのみからなるものであってもよい。
　接着層を形成する方法は特に限定されず、例えば、公知の粘着剤の形成方法を本発明でも広く適用することができる。接着層を形成する方法の一例として、接着層を形成するためのポリマーの溶液を調製して、当該ポリマー溶液を基材に塗布した後、揮発分を除去して基材上に接着層を形成する方法、あるいは、一対の被着体の間に前記ポリマー溶液を配置し、前記ポリマー溶液中の揮発分を除去して前記ポリマーを含有する接着層を形成する方法を挙げることができる。
　（被着体）
　本発明の接着構造体は、第１の被着体及び第２の被着体を備える。とりわけ、本発明の接着構造体において、第１の被着体及び第２の被着体はいずれも前記ホスト基又はゲスト基で修飾されている。
　被着体の種類は特に限定されず、用途及び目的に応じて適宜の材料を選択することができる。被着体としては、例えば、樹脂、ガラス、金属、無機材料等、各種の材料で形成された板、フィルム、シート等の部材を挙げることができ、その他、ＩＣチップ等の電子部品（シリコン基板）であってもよい。また、第１の被着体と、第２の被着体とは互いに同種であってもよいし、異種であってもよい。中でも、本発明の接着構造体では、被着体は、金属、ガラス、セラミック、シリコン基板等であることが好ましい。この場合、被着体の表面にホスト基又はゲスト基を修飾しやすい。
　被着体の形状及び大きさも特に限定されず、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、被着体は平板上であってもよいし、湾曲形状であってもよく、また、屈曲加工されていてもよい。
　前述のように、第１の被着体及び第２の被着体はいずれも前記ホスト基又はゲスト基で修飾されている。具体的には、第１の被着体及び第２の被着体の少なくとも一方の面に、ホスト基が共有結合を介して結合している。あるいは、第１の被着体及び第２の被着体の少なくとも一方の面に、ゲスト基が共有結合を介して結合している。また、後記する接着構造体２のように、第１の被着体及び第２の一方の被着体には前記ホスト基が共有結合を介して結合し、他の被着体には前記ゲスト基が共有結合を介して結合する。
　第１の被着体及び第２の被着体にホスト基またはゲスト基を修飾する方法は特に限定されず、例えば、公知の表面処理方法を採用することで、ホスト基またはゲスト基を修飾させることができる。中でも、シランカップリング剤を使用してホスト基またはゲスト基を修飾させる方法が好ましく利用される。
　より具体的には、第１の被着体及び第２の被着体を、シランカップリング剤処理又は親水化処理することで、第１の被着体及び第２の被着体の表面に反応性官能基を結合（例えば共有結合）させる。当該反応性官能基と、ホスト基を有する化合物、又は、ゲスト基を有する化合物とを反応させることで、第１の被着体及び第２の被着体にホスト基またはゲスト基を修飾することができる。
　前記反応性官能基として、オキシラジカル、ヒドロペルオキシラジカル等のラジカルの官能基団を供することができる各種官能基を挙げることができ、その他、水酸基、ビニル基、（メタ）アクリル基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基等を挙げることができる。
　前記シランカップリング剤の種類は特に限定されず、例えば、公知のシランカップリング剤を広く挙げることができる。シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が例示される。
　前記ホスト基を有する化合物としては、前記反応性官能基と反応することができる化合物である限り、その種類は特に限定されない。前記ホスト基を有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリルアミドで修飾されたシクロデキストリン化合物、アミノ基で修飾されたシクロデキストリン化合物、トシル基で修飾されたシクロデキストリン化合物等を挙げることができる。具体例として、シクロデキストリンアクリルアミド、アミノシクロデキストリン、モノ－６－Ｏ－（ｐ－トルエンスルホニル）シクロデキストリン等が挙げられる。これらの化合物において、シクロデキストリンはα体、β体及びγ体のいずれであってもよい。
　前記ゲスト基を有する化合物としては、前記反応性官能基と反応することができる化合物である限り、その種類は特に限定されない。前記ゲスト基を有する化合物としては、例えば、前記ゲスト基が、「カルボニルクロリド、臭素原子、ヨウ素原子、アミノ基、ヒドロキシル基又はエポキシ基」で修飾されてなる化合物を挙げることができる。具体例として、１－アダマンタンカルボニルクロリド、２－１－アダマンタンカルボニルクロリド等が挙げられる。
　（接着構造体）
　本発明の接着構造体は、第１の被着体と、第２の被着体とが、前記ポリマーを含有する接着層で接合されてなる構造を有する。斯かる接着構造体の実施形態例として、下記の接着構造体１及び接着構造体２を挙げることができる。
　接着構造体１：第１の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、前記第２の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、前記ポリマーは、前記ポリマーＨ又は前記ポリマーＧである、接着構造体。
　接着構造体２：第１の被着体及び第２の被着体のいずれか一方の被着体は前記ポリマーと共有結合を形成し、他方の被着体は前記ポリマーとホスト－ゲスト相互作用を形成し、前記ポリマーは、前記ポリマーＨ又は前記ポリマーＧである、接着構造体。
　＜接着構造体１＞
　接着構造体１の一態様として、第１の被着体及び第２の被着体の両方がゲスト基で修飾されており、前記ポリマーがポリマーＨである接着構造体を挙げることができる。以下、斯かる接着構造体を接着構造体１Ａと表記する。すなわち、接着構造体１Ａは、前記第１の被着体の前記接着層側の面には前記ゲスト基が存在し、前記第２の被着体の前記接着層側の面には前記ゲスト基が存在し、前記ポリマーは、前記ポリマーＨである接着構造体である。
　また、接着構造体１の他の一態様として、第１の被着体及び第２の被着体の両方がホスト基で修飾されており、前記ポリマーがポリマーＧである接着構造体を挙げることができる。以下、斯かる接着構造体を接着構造体１Ｂと表記する。すなわち、接着構造体１Ｂは、前記第１の被着体の前記接着層側の面には前記ホスト基が存在し、前記第２の被着体の前記接着層側の面には前記ホスト基が存在し、前記ポリマーは、前記ポリマーＧである。
　図１は接着構造体１Ａの概略を説明する断面図である。図１に示すように、接着構造体１Ａでは、ポリマーＨに含まれるホスト基の少なくとも一つが、一対の両被着体１０，１１に修飾されているゲスト基ｇと包接錯体を形成し、ホスト－ゲスト相互作用が形成され、被着体１０，１１どうしが接着層２０によって接合される。接着構造体１Ａは、被着体１０，１１に修飾されているゲスト基が被着体に共有結合により結合しており、図１ではカップリング剤を介して結合している。
　なお、接着構造体１Ｂでは、ポリマーＧに含まれるゲスト基の少なくとも一つが、両被着体に修飾されているホスト基と包接錯体を形成し、ホスト－ゲスト相互作用が形成され、被着体どうしが接着層によって接合される。接着構造体１Ｂにおいて被着体に修飾されているホスト基は、例えば、被着体に共有結合により結合している。
　接着構造体１の製造方法は特に限定されず、種々の方法を採用することができる。例えば、前記第１の被着体と、前記第２の被着体との間に前記ポリマー溶液を配置し、１００℃以下で前記ポリマーを含有する接着層を形成する工程を備える製造方法によって、接着構造体１を製造することができる。斯かる接着構造体１の製造方法を「製造方法１」と表記する。
　製造方法１では、具体的には、第１の被着体及び第２の被着体によって挟持されたポリマー溶液は、１００℃以下で乾燥処理がなされることによって揮発分が除去される。これによって、第１の被着体及び第２の被着体の間にポリマー層が形成され、斯かるポリマー層が接着層となる。
　製造方法１で使用するポリマー溶液は、ポリマーが溶媒に溶解した溶液である。溶媒の種類は特に限定されず、例えば、水、アルコール化合物、これらの混合溶媒等の水性溶媒が挙げられる。アルコール化合物としては、例えば、炭素数１～３のアルコール化合物を挙げることができる。水性溶媒は水であることが好ましい。
　製造方法１で使用するポリマー溶液の濃度は特に限定されない。例えば、ポリマー溶液において、溶媒１００質量部に対し、ポリマーの含有量は０．１～１００質量部が好ましく、１～５０質量部がより好ましく、５～２０質量部がさらに好ましい。
　製造方法１において、前述の乾燥処理の方法は特に限定されない。乾燥処理の温度は、好ましくは１００℃以下である。また、製造方法１において、乾燥処理の温度は、８０℃以下であることが好ましく、６０℃以下であることがより好ましく、５０℃以下であることがさらに好ましく、４０℃以下であることが特に好ましい。また、乾燥処理の温度の下限は特に限定されず、ポリマー溶液の溶媒が揮発する程度の範囲で適宜設定することができ、例えば、１０℃以上である。乾燥処理の時間は、温度に応じて適宜選択することができ、例えば、３０分～２４時間とすることができる。
　接着構造体１が前述の接着構造体１Ａである場合、製造方法１では、ゲスト基で修飾された第１の被着体及び第２の被着体を使用し、ポリマー溶液は、ポリマーＨの溶液を使用する。接着構造体１が前述の接着構造体１Ｂである場合は、製造方法１においてホスト基で修飾された第１の被着体及び第２の被着体を使用し、ポリマー溶液は、ポリマーＧの溶液を使用する。
　製造方法１のように、接着構造体１は、１００℃以下という低温での処理によって接着層が形成されるので、簡便に接着構造体１が形成される。特に、低温で製造することができることから、たとえ一対の被着体どうしの線膨張係数及び体積膨張係数が異なっていたとしても、高温で接着処理する場合に比べて被着体の反り及び変形等が顕著に生じくいものであり、これにより、良質の接着構造体が形成される。例えば、接着層をｉｎ－ｓｉｔｕ重合により形成する技術（すなわち、接着剤を使用する技術、あるいは、その場でモノマーの重合を行って接着層を形成する技術）は、接着層の形成中に高温にさらされ、被着体の反り及び変形等が生じやすい問題があったのに対し、本発明では斯かる問題が起こりにくいものである。
　また、接着構造体１は、被着体と接着層に含まれるポリマーとがホスト－ゲスト相互作用を形成して接合されているので、接着層の接着力及び接着層の強度に優れ、従来の接着剤（例えば、加熱硬化型タイプのエポキシ系接着剤）に比べて、接着層を極薄膜化することができる。例えば、接着層の厚みを５ｎｍ～１μｍ以下とすることができる。本発明では接着層の厚みを５００ｎｍ以下、さらには３００ｎｍ以下、特には１００ｎｍ以下も実現することが可能となる。その上、ホスト－ゲスト相互作用が可逆的であることから、再接着性にも優れ、例えば、第１の被着体と第２の被着体とを接着層から剥離させてから、再度の接着も可能である。
　＜接着構造体２＞
　接着構造体２の一態様として、第１の被着体及び第２の被着体のいずれか一方の被着体は前記ポリマーＨと共有結合を形成し、他方の被着体は前記ポリマーＨとホスト－ゲスト相互作用を形成している接着構造体を挙げることができる。以下、斯かる接着構造体を接着構造体２Ａと表記する。
　図２は接着構造体２Ａの概略を説明する断面図である。図２に示すように、接着構造体２Ａにおいて、ポリマーＨは一方の被着体１０の表面と共有結合を形成している。ポリマーＨを被着体１０の表面に共有結合させる方法は特に限定されず、公知の方法を種々採用することができる。例えば、上述のように、被着体にホスト基又はゲスト基を修飾させる方法と同様の方法でポリマーＨを被着体の表面に共有結合させることができる。
　接着構造体２Ａにおいて、他方の被着体１１にはゲスト基ｇが修飾（共有結合により結合）されており、当該ゲスト基がポリマーＨ中のホスト基とホスト－ゲスト相互作用を形成する。図２では被着体１１に修飾されているゲスト基はカップリング剤を介して結合している被着体に共有結合している。
　すなわち、第１の被着体及び第２の被着体を、前述のシランカップリング剤処理又は親水化処理することで、第１の被着体及び第２の被着体の表面に前記反応性官能基を結合させ、当該反応性官能基と、ポリマーＨを反応させることで、被着体にポリマーＨを修飾する（共有結合させる）ことができる。この場合、ポリマーＨには、公知の方法等によって、反応性官能基と反応可能な官能基が導入されていることが好ましい。例えば、（メタ）アクリルアミドで修飾されたポリマーＨ、アミノ基で修飾されたポリマーＨ、トシル基で修飾されたポリマーＨ等を挙げることができる。
　接着構造体２の他の一態様として、第１の被着体及び第２の被着体のいずれか一方の被着体は前記ポリマーＧと共有結合を形成し、他方の被着体は前記ポリマーＧとホスト－ゲスト相互作用を形成している接着構造体を挙げることができる。以下、斯かる接着構造体を接着構造体２Ｂと表記する（図示はせず）。
　接着構造体２Ｂでは、前記他方の被着体は、ホスト基が修飾されており、当該ホスト基がポリマーＧ中のゲスト基とホスト－ゲスト相互作用を形成する。
　接着構造体２Ｂにおいて、ポリマーＧは一方の被着体の表面と共有結合を形成している。ポリマーＧを被着体の表面に共有結合させる方法は特に限定されず、公知の方法を種々採用することができる。例えば、上述のように、被着体にホスト基又はゲスト基を修飾させる方法と同様の方法でポリマーＧを被着体の表面に共有結合させることができる。
　すなわち、第１の被着体及び第２の被着体を、前述のシランカップリング剤処理又は親水化処理することで、第１の被着体及び第２の被着体の表面に前記反応性官能基を結合させ、当該反応性官能基と、ポリマーＧを反応させることで、被着体にポリマーＧを修飾する（共有結合させる）ことができる。この場合、ポリマーＧには、公知の方法等によって、反応性官能基と反応可能な官能基が導入されていることが好ましい。
　接着構造体２の製造方法は特に限定されず、種々の方法を採用することができる。例えば、前記第１の被着体及び前記第２の被着体のいずれか一方に接着層を形成した後、当該接着層に他方の被着体を１００℃以下で重ね合わせる工程を備える製造方法によって、接着構造体２を製造することができる。斯かる接着構造体２の製造方法を「製造方法２」と表記する。
　製造方法２において、被着体に接着層を形成する方法として、前述のように、被着体にポリマーＨ又はポリマーＧを修飾させる方法が挙げられる。これにより、ポリマーＨ又はポリマーＧが被着体表面上で接着層として形成され、接着層で被覆された被着体が形成される。
　製造方法２において、接着層と被着体とを重ね合わせるときの温度は、好ましくは５０℃以下であり、また、好ましくは１０℃以上である。重ね合わせの時間は、温度に応じて適宜選択することができ、例えば、３０分～２４時間とすることができる。
　製造方法２では、被着体どうしを１００℃以下の条件で重ね合わせることによって接着構造体２を形成することができるので、簡便に接着構造体２が形成される。特に、低温で製造することができることから、たとえ一対の被着体どうしの線膨張係数及び体積膨張係数が異なっていたとしても、高温で接着処理する場合に比べて被着体の反り及び変形等が顕著に生じくいものであり、これにより、良質の接着構造体が形成される。例えば、接着層をｉｎ－ｓｉｔｕ重合により形成する技術（すなわち、接着剤を使用する技術、あるいは、その場でモノマーの重合を行って接着層を形成する技術）は、接着層の形成中に高温にさらされ、被着体の反り及び変形等が生じやすい問題があったのに対し、本発明では斯かる問題が起こりにくいものである。
　（キット）
　本発明は、接着剤と、被覆材とを含有するキットを包含する。斯かるキットにおいて、前記接着剤は、ホスト基を有するポリマーＨを含有し、前記被覆材は、ゲスト基を有する化合物を含有する。当該キットを以下、「キット１Ａ」とする。キット１Ａにおいて、ゲスト基を有する化合物は前述と同様である。接着剤は、例えば、前述のポリマーＨの溶液である。
　キット１Ａを用いることで、本発明の接着構造体１Ａを製造することができる。具体的には、貼り合わせの対象とする一対の基材と、キット１Ａとを準備する。ここで、一対の基材は、その表面にはホスト基又はゲスト基で修飾されていないものを使用する。斯かる基材を被覆材で処理することで、ゲスト基で修飾された第１の被着体を得る。具体的には、一対の基材をシランカップリング剤処理又は親水化処理した後、被覆材を用いて、一対の基材表面にゲスト基を修飾させ、これにより、ゲスト基で修飾された一対の被着体を得る。この後、一対の被着体のゲスト基が修飾された面の間に、キット１Ａの接着剤を配置させ、乾燥処理を行う。これにより、接着構造体１が製造される。
　キットの他の実施形態として、前記接着剤が、ゲスト基を有するポリマーＧを含有し、前記被覆材は、ホスト基を有する化合物を含有するキットが例示される。当該キットを以下、「キット１Ｂ」とする。キット１Ｂにおいて、ホスト基を有する化合物は前述と同様である。接着剤は、例えば、前述のポリマーＧの溶液である。
　キット２を用いることで、本発明の接着構造体１Ｂを製造することができる。具体的には、貼り合わせの対象とする一対の基材と、キット１Ｂとを準備する。ここで、一対の基材は、その表面にはホスト基又はゲスト基で修飾されていないものを使用する。斯かる基材を被覆材で処理することで、ホスト基で修飾された第１の被着体を得る。具体的には、一対の基材をシランカップリング剤処理又は親水化処理した後、被覆材を用いて、一対の基材表面にホスト基を修飾させ、これにより、ホスト基で修飾された一対の被着体を得る。この後、一対の被着体のホスト基が修飾された面の間に、キット１Ｂの接着剤を配置させ、乾燥処理を行う。これにより、接着構造体１Ｂが製造される。
　本開示に包含される発明を特定するにあたり、本開示の各実施形態で説明した各構成（性質、構造、機能等）は、どのように組み合わせられてもよい。すなわち、本開示には、本明細書に記載される組み合わせ可能な各構成のあらゆる組み合わせからなる主題が全て包含される。
　以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の態様に限定されるものではない。
　（製造例１ａ）
　第３の単量体としてジメチルアクリルアミド、ホスト基含有ビニルモノマーとして６－アクリルアミド－β－シクロデキストリン、及び、連鎖移動剤としてα－チオグリセロールを純水に加えて溶解した後、重合開始剤として１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを加えることで、原料溶液を得た。原料溶液中の各成分のモル比は、ジメチルアクリルアミド：６－アクリルアミド－β－シクロデキストリン：α－チオグリセロール：１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン＝８０：２０：２：１とした。この原料溶液を超音波洗浄機及び窒素ガスのバブリングによる脱気をし、波長３６５ｎｍ（Ｐ＝７５Ｗ）のＵＶ　ＬＥＤ光照射装置を用いて撹拌しながら光重合を開始した。光重合終了後の重合物を、８０℃の乾燥機に入れて１６時間以上乾燥し、さらに１０５℃で４時間以上乾燥させて溶媒などを除去することで、ホスト基を側鎖に有するポリマーＨを得た。斯かるポリマーＨの重量平均分子量は１万であった。
　（製造例１ｂ）
　原料溶液中の各成分のモル比を、ジメチルアクリルアミド：６－アクリルアミド－β－シクロデキストリン：α－チオグリセロール：１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン＝９６：４：２：１に変更したこと以外は製造例１と同様の方法でホスト基を側鎖に有する重量平均分子量が１万のポリマーＨを得た。
　（製造例２ａ）
　アセトン及びメタノールの順に洗浄したガラス基板に紫外線（積算光量５１００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して、親水化処理した。このガラス基板をシランカップリング剤水溶液として、１ｗ／ｖ％に希釈した３－アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液中に浸漬させ、６０℃で３時間反応させた後、純水で洗浄し、乾燥後に１－アダマンタンカルボニルクロリド（ＡＤ－ＣＯＣｌ）のトルエン溶液（１０ｍＭ）中に浸漬させ、６０℃で終夜反応させた。その後、乾燥することで、ゲスト基で修飾されたガラス基板を被着体として得た。
　（製造例２ｂ）
　１－アダマンタンカルボニルクロリド（ＡＤ－ＣＯＣｌ）のトルエン溶液を１０ｍＭから１ｍＭに変更したこと以外は製造例２ａと同様の方法により、ゲスト基で修飾されたガラス基板を被着体として得た。
　（製造例３ａ）
　アセトン及びメタノールの順に洗浄したガラス基板に紫外線（積算光量５１００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して、親水化処理した。このガラス基板を１ｗ／ｖ％に希釈した３－アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液中に浸漬させ、６０℃で３時間反応させた後、純水で洗浄し、乾燥後にＣＤ－ＴＳ（モノ－６－Ｏ－トシル－β－シクロデキストリン）のＤＭＦ溶液（１０ｍＭ）中に浸漬させ、６０℃で終夜反応させた。その後、乾燥することで、ホスト基で修飾されたガラス基板を被着体として得た。
　（実施例１ａ）
　製造例２ａで得た被着体を一対準備し、それぞれ第１の被着体及び第２の被着体とした。一方、製造例１ａで得たポリマーＨを純水に溶解して、１０質量％濃度のポリマーＨの水溶液を調製した。斯かる水溶液を第１の被着体及び第２の被着体の間に配置させ、２５℃で２４時間の乾燥処理を行うことで、第１の被着体及び第２の被着体の間にポリマーＨからなる接着層を形成し、第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合された接着構造体を得た。
　（実施例１ｂ）
　被着体を製造例２ｂで得た被着体に変更したこと以外は実施例１ａと同様の方法で接着構造体を得た。
　（実施例１ｃ）
　ポリマーＨを製造例１ｂで得たポリマーＨに変更したこと以外は実施例１ａと同様の方法で接着構造体を得た。
　（実施例１ｄ）
　ポリマーＨを製造例１ｂで得たポリマーＨに変更したこと以外は実施例１ｂと同様の方法で接着構造体を得た。
　（比較例１）
　製造例３ａで得たホスト基修飾された被着体と、製造例２ａで得たゲスト基で修飾された被着体とを重ね合わせることで、接着構造体を得た。
　（引張強さ試験）
　引張強さ試験は、ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ　ＡＧＳ－Ｊ１０ｋＮ（ＳＨＩＭＡＤＺＵ）により、平面形状を有する空気式のつかみ具を用いて測定した（接着面積は４０ｍｍ×２５ｍｍ、空気式の平面形状を有するつかみ具間距離は７０ｍｍ、引張速度は１０ｍｍ／ｍｉｎ）。具体的には、接着構造体一方の被着体のみと他方の被着体のみとを逆方向に引っ張り、接着層から被着体が剥離したときの引張強さを測定した。
　（被着体の反り及び変形の確認）
　各実施例及び比較例で得られた接着構造体における被着体の反りの有無及び変形の有無を目視で観察した。
　（評価結果）
　結果を表１に示す。表１から、実施例で得られた接着構造体は、引張強さが大きく、また、被着体の反り及び変形が認められなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006

Claims (8)

  1. 第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合された接着構造体であって、
    前記接着層は、ポリマーを含有し、
    前記第１の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、
    前記第２の被着体と前記ポリマーとは、ホスト－ゲスト相互作用を形成し、
    前記ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであり、
    前記ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである、接着構造体。
  2. 前記第１の被着体の前記接着層側の面には前記ゲスト基が存在し、
    前記第２の被着体の前記接着層側の面には前記ゲスト基が存在し、
    前記ポリマーは、前記ポリマーＨである、請求項１に記載の接着構造体。
  3. 前記第１の被着体の前記接着層側の面には前記ホスト基が存在し、
    前記第２の被着体の前記接着層側の面には前記ホスト基が存在し、
    前記ポリマーは、前記ポリマーＧである、請求項１に記載の接着構造体。
  4. 第１の被着体と、第２の被着体とが接着層で接合された接着構造体であって、
    前記接着層は、ポリマーを含有し、
    前記第１の被着体及び前記第２の被着体のいずれか一方の被着体は前記ポリマーと共有結合を形成し、他方の被着体は前記ポリマーとホスト－ゲスト相互作用を形成し、
    前記ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基及びゲスト基で形成される包接錯体に基づくものであり、
    前記ポリマーは、前記ホスト基を有するポリマーＨ、もしくは、前記ゲスト基を有するポリマーＧである、接着構造体。
  5. 請求項１～３のいずれか１項に記載の接着構造体の製造方法であって、
    前記第１の被着体と、前記第２の被着体との間に前記ポリマー溶液を配置し、１００℃以下で前記ポリマーを含有する接着層を形成する工程を備える、接着構造体の製造方法。
  6. 請求項４に記載の接着構造体の製造方法であって、
    前記第１の被着体及び前記第２の被着体のいずれか一方に接着層を形成した後、当該接着層に他方の被着体を１００℃以下で重ね合わせる工程を備える、接着構造体の製造方法。
  7. 接着剤と、被覆材とを含有するキットであって、
    前記接着剤は、ホスト基を有するポリマーＨを含有し、
    前記被覆材は、ゲスト基を有する化合物を含有する、キット。
  8. 接着剤と、被覆材とを含有するキットであって、
    前記接着剤は、ゲスト基を有するポリマーＧを含有し、
    前記被覆材は、ホスト基を有する化合物を含有する、キット。
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