(57)【要約】【課題】特性の安定性に優れたゲル材料を製造することができる製造方法を提供すること、また、特性の安定性に優れたゲル材料を提供すること。【解決手段】本発明のゲル材料は、重合性化合物、架橋剤および重合開始剤を含む混合液を基材上に付与する混合液付与工程と、前記基材上に付与された前記混合液に対して減圧処理を施す減圧工程と、前記重合性化合物を重合させる重合工程とを有することを特徴とする。前記混合液付与工程に先立ち、前記基材に親液性を向上させるための表面処理を施す表面処理工程を有するのが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性化合物、架橋剤および重合開始剤を含む混合液を基材上に付与する混合液付与工程と、
前記基材上に付与された前記混合液に対して減圧処理を施す減圧工程と、
前記重合性化合物を重合させる重合工程とを有することを特徴とするゲル材料の製造方法。
【請求項２】
前記混合液付与工程に先立ち、前記基材に親液性を向上させるための表面処理を施す表面処理工程を有する請求項１に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項３】
前記表面処理は、Ｏ２プラズマ処理である請求項２に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項４】
前記混合液は、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子を含むものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項５】
前記混合液は、脱塩処理が施されたものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項６】
前記混合液は、脱気処理が施されたものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項７】
前記減圧処理は、前記基材上に付与された前記混合液中の溶存酸素量が５００ｐｐｍ以下となるように行う請求項１ないし６のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項８】
前記混合液付与工程は、インクジェット法により行う請求項１ないし７のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項９】
前記減圧工程は、紫外線透過性を有する材料で構成された壁部を有するチャンバー内で行うものであり、
前記重合工程は、前記壁部を介して紫外線を照射することにより行うものである請求項１ないし８のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項１０】
前記混合液は、前記重合開始剤として、式（１）で表される化合物を含むものである請求項１ないし９のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【化１】
2015140410.tif 000011
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【請求項１１】
前記混合液中における前記重合開始剤の含有率は、０．１質量％以上１０質量％以下である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項１２】
前記混合液は、前記重合性化合物として、アクリルアミド基を有するものを含むものである請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項１３】
前記混合液は、前記架橋剤として、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを含むものである請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のゲル材料の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法を用いて製造されたことを特徴とするゲル材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲル材料の製造方法およびゲル材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状（フィルム状、板状）のゲル材料の製造は、例えば、以下のような方法で製造されていた。すなわち、三本のスペーサーを２枚の方形ガラスプレート間でかつ３周辺に沿って介挿し、２枚のガラスプレートの重ねおよびスペーサーの位置がずれないように２枚のガラスの周囲をクリップではさみ圧着する。次に１連の接着テープをもって２枚重ねのガラスプレートの端縁面をコの字状に包むようにクリップを外しながら、ガラスプレートの上記３周辺に巻き、テープがガラスプレートに密着するように上から充分にこすり、残り１辺の端縁面が上になる様にこのガラスプレートを傾斜させ、該端縁より溶液を流し込み、ゲル化させる。
【０００３】
しかしながら、このような方法では、ガラスプレート重ねは３周辺が接着テープでシールされているので溶液注入時にこれが原則的には漏れることはないが、シール作業は手作業であり、ガラスプレートの直角の曲がり角部においてとかくテープの接着不良を招き完全シールができないことがしばしばあった。以上の手作業は時間を要するばかりでなく信頼性に乏しくかつ不経済である。
【０００４】
そこで、上記のような問題を解決する目的で、２枚のガラスプレートがぴったりと落とし込めるようにガラスプレートの厚みと同寸の深さをもったコの字状枠体を用いて、ゲル材料を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、前記のような方法において、重合性化合物および重合開始剤を含む混合液を適用しようとした場合、重合反応が好適に進行せず、特性の安定性、信頼性に優れたゲル材料を得ることができないという問題がある。また、重合開始剤の含有率等によっては、重合反応が進行せず、ゲル材料を得ることができない場合もある。また、前記のような方法では、溶液を注入する２枚のガラスプレートのギャップが固定されているため、特定の厚みのゲル材料しか製造することができない。また、前記のような方法では、積層構造を有するゲル材料を製造することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１３８０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、特性の安定性に優れたゲル材料を製造することができる製造方法を提供すること、また、特性の安定性に優れたゲル材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のゲル材料の製造方法は、重合性化合物、架橋剤および重合開始剤を含む混合液を基材上に付与する混合液付与工程と、
前記基材上に付与された前記混合液に対して減圧処理を施す減圧工程と、
前記重合性化合物を重合させる重合工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液付与工程に先立ち、前記基材に親液性を向上させるための表面処理を施す表面処理工程を有することが好ましい。
【００１０】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記表面処理は、Ｏ２プラズマ処理であることが好ましい。
【００１１】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液は、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子を含むものであることが好ましい。
【００１２】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液は、脱塩処理が施されたものであることが好ましい。
【００１３】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液は、脱気処理が施されたものであることが好ましい。
【００１４】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記減圧処理は、前記基材上に付与された前記混合液中の溶存酸素量が５００ｐｐｍ以下となるように行うことが好ましい。
【００１５】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液付与工程は、インクジェット法により行うことが好ましい。
【００１６】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記減圧工程は、紫外線透過性を有する材料で構成された壁部を有するチャンバー内で行うものであり、
前記重合工程は、前記壁部を介して紫外線を照射することにより行うものであることが好ましい。
【００１７】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液は、前記重合開始剤として、式（１）で表される化合物を含むものであることが好ましい。
【化１】
2015140410.tif 000002
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【００１８】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液中における前記重合開始剤の含有率は、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液は、前記重合性化合物として、アクリルアミド基を有するものを含むものであることが好ましい。
【００２０】
本発明のゲル材料の製造方法では、前記混合液は、前記架橋剤として、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを含むものであることが好ましい。
本発明のゲル材料は、本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のゲル材料の製造方法の好適な実施形態を説明するための模式的な工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付する図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。
【００２３】
《ゲル材料の製造方法》
まず、本発明のゲル材料の製造方法について説明する。
【００２４】
図１は、本発明のゲル材料の製造方法の好適な実施形態を説明するための模式的な工程図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の製造方法は、基材６に対して、親液性を向上させるための表面処理を施す表面処理工程（１ａ）と、重合性化合物、架橋剤および重合開始剤を含む混合液１０’を基材６上に付与する混合液付与工程（１ｂ）と、基材６上に付与された混合液１０’に対して減圧処理を施す減圧工程（１ｃ）と、重合性化合物を重合させる重合工程（１ｄ）とを有している。
【００２６】
［表面処理工程］
混合液付与工程に先立ち、基材６の少なくとも混合液１０’が付与されるべき領域に対して、表面処理手段２によって、親液性（混合液５’の親和性）を向上させるための表面処理を施す（１ａ）。
【００２７】
これにより、後の工程で、基材６に混合液１０’を付与した際の、混合液１０’の基材６への濡れ性をより確実に好適なものとすることができ、所望の形状のゲル材料１０をより確実に得ることができる。特に、ゲル材料１０における不本意な厚さのばらつきや、パターン不良の発生をより効果的に防止することができる。
【００２８】
本工程で行う表面処理は、基材６の親液性（混合液５’の親和性）を向上させるためものであれば、いかなるものであってもよく、例えば、紫外線の照射、シランカップリング剤等の改質剤（親液性向上剤）の付与、コロナ処理、プラズマ処理等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上の方法を組み合わせて行うことができる。
【００２９】
中でも、本工程で行う表面処理は、プラズマ処理であるのが好ましく、Ｏ２プラズマ処理であるのがより好ましい。
【００３０】
これにより、基材６へのダメージを効果的に防止しつつ、基材６の親液性（混合液５’の親和性）をより効果的に向上させることができる。
【００３１】
また、本工程での表面処理を紫外線の照射により行う場合、表面処理手段２は、エキシマランプであるのが好ましい。エキシマランプでは、より短波長の紫外線（例えば、ピーク波長：１７２ｎｍの紫外線）を利用することができ、より短時間で、より効率よく表面処理（親液処理）を行うことができ、ゲル材料１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００３２】
本工程での表面処理を紫外線の照射により行う場合、紫外線のピーク波長は、１ｎｍ以上３３０ｎｍ以下であるのが好ましく、１２ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、より短時間で、より効率よく表面処理（親液処理）を行うことができ、ゲル材料１０の生産性を特に優れたものとすることができる。また、このような波長の紫外線の照射を、酸素（Ｏ２）を含む雰囲気中で行うことにより、活性酸素が効率よく発生するため、照射した紫外線が直接、基材６の親液性を向上させる作用が発揮されるとともに、紫外線により発生した活性酸素による基材６の親液性向上の作用も発揮され、これらの効果が相乗的に作用し合うことにより、さらに短時間で、さらに効率よく表面処理（親液処理）を行うことができ、ゲル材料１０の生産性をさらに優れたものとすることができる。
【００３３】
また、本工程での表面処理を改質剤（親液性向上剤）としてのシランカップリング剤の付与により用いて行う場合、シランカップリング剤としては、例えば、シリル基を含むシラン化合物を用いることができ、その具体例としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、１−プロペニルメチルジクロロシラン、プロピルジメチルクロロシラン、プロピルメチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、テトラデシルトリクロロシラン、３−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、ｐ−トリルジメチルクロロシラン、ｐ−トリルメチルジクロロシラン、ｐ−トリルトリクロロシラン、ｐ−トリルトリメトキシシラン、ｐ−トリルトリエトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｎ−ブチロキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブチロキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジ−ｔ−ブチロキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクタデシルメチルジエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、オクタデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルメトキシジクロロシラン、７−オクテニルジメチルクロロシラン、７−オクテニルトリクロロシラン、７−オクテニルトリメトキシシラン、オクチルメチルジクロロシラン、オクチルジメチルクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、１０−ウンデセニルジメチルクロロシラン、ウンデシルトリクロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、メチルオクタデシルジメトキシシラン、メチルドデシルジエトキシシラン、メチルオクタデシルジメトキシシラン、メチルオクタデシルジエトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジエトキシシラン、トリアコンチルジメチルクロロシラン、トリアコンチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルイソプロポキシシラン、メチル−ｎ−ブチロキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブチロキシシラン、メチルトリ−ｔ−ブチロキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルイソプロポキシシラン、エチル−ｎ−ブチロキシシラン、エチルトリ−ｓｅｃ−ブチロキシシラン、エチルトリ−ｔ−ブチロキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、２−〔２−（トリクロロシリル）エチル〕ピリジン、４−〔２−（トリクロロシリル）エチル〕ピリジン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、１，３−（トリクロロシリルメチル）ヘプタコサン、ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、ベンジルジメチルメトキシシラン、ベンジルジメトキシシラン、ベンジルジエトキシシラン、ベンジルメチルジエトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、３−アセト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、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチ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、６−（アミノヘキシルアミノプロピル）トリメトキシシラン、ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン、ｐ−アミノフェニルエトキシシラン、ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン、ｍ−アミノフェニルエトキシシラン、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シラン、ω−アミノウンデシルトリメトキシシラン、アミルトリエトキシシラン、ベンゾオキサシレピンジメチルエステル、５−（ビシクロヘプテニル）トリエトキシシラン、ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、８−ブロモオクチルトリメトキシシラン、ブロモフェニルトリメトキシシラン、３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、２−クロロメチルトリエトキシシラン、クロロメチルメチルジエトキシシラン、クロロメチルメチルジイソプロポキシラン、ｐ−（クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、２−（４−クロロスルフォニルフェニル）エチルトリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、２−シアノエチルトリメトキシシラン、シアノメチルフェネチルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリメトキシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリエトキシシラン、３−シクロヘキセニルトリクロロシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリクロロシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルジメチルクロロシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルメチルジクロロシシラン、シクロヘキシルジメチルクロロシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、（シクロヘキシルメチル）トリクロ���シラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロオクチルトリクロロシラン、（４−シクロオクテニル）トリクロロシラン、シクロペンチルトリクロロシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、１，１−ジエトキシ−１−シラシクロペンタ−３−エン、３−（２，４−ジニトロフェニルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、（ジメチルクロロシリル）メチル−７，７−ジメチルノルピナン、（シクロヘキシルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、（３−シクロペンタジエニルプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、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、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、（フルフリルオキシメチル）トリエトキシシラン、２−ヒドロキシ−４−（３−トリエトキシプロポキシ）ジフェニルケトン、３−（ｐ−メトキシフェニル）プロピルメチルジクロロシラン、３−（ｐ−メトキシフェニル）プロピルトリクロロシラン、ｐ−（メチルフェネチル）メチルジクロロシラン，ｐ−（メチルフェネチル）トリクロロシラン、ｐ−（メチルフェネチル）ジメチルクロロシラン、３−モルフォリノプロピルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、１，２，３，４，７，７，−ヘキサクロロ−６−メチルジエトキシシリル−２−ノルボルネン、１，２，３，４，７，７，−ヘキサクロロ−６−トリエトキシシリル−２−ノルボルネン、３−ヨードプロピルトリメトキシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、（メルカプトメチル）メチルジエトキシシラン、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ジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチル｛２−（３−トリメトキシシリルプロピルアミノ）エチルアミノ｝−３−プロピオネート、７−オクテニルトリメトキシシラン、Ｒ−Ｎ−α−フェネチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、Ｓ−Ｎ−α−フェネチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルメチルジメトキシシラン、フェネチルジメチルメトキシシラン、フェネチルジメトキシシラン、フェネチルジエトキシシラン、フェネチルメチルジエトキシシラン、フェネチルジメチルエトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、（３−フェニルプロピル）ジメチルクロロシラン、（３−フェニルプロピル）メチルジクロロシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ダンシルアミド、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、２−（トリエトキシシリルエチル）−５−（クロロアセトキシ）ビシクロヘプタン、（Ｓ）−Ｎ−トリエトキシシリルプロピル−Ｏ−メントカルバメート、３−（トリエトキシシリルプロピル）−ｐ−ニトロベンズアミド、３−（トリエトキシシリル）プロピルサクシニック無水物、Ｎ−〔５−（トリメトキシシリル）−２−アザ−１−オキソ−ペンチル〕カプロラクタム、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、Ｎ−（トリメトキシシリルエチル）ベンジル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド、フェニルビニルジエトキシシラン、３−チオシアナートプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフロオロ−１，１，２，２，−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、Ｎ−｛３−（トリエトキシシリル）プロピル｝フタルアミド酸、（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルジメトキシシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシシラン、１−トリメトキシシリル−２−（クロロメチル）フェニルエタン、２−（トリメトキシシリル）エチルフェニルスルホニルアジド、β−トリメトキシシリルエチル−２−ピリジン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチルアンモニウムブロマイド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチルアンモニウムクロライド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド、ビニルメチルジエトキシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルフェニルジクロロシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメチルシラン、ビニルフェニルメチルクロロシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリス−ｔ−ブトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルフェニルトリクロロシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、３−アミノフェノキシジメチルビニルシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルジメチルクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ベンジルメチルジクロロシラン、フェネチルジイソプロピルクロロシラン、フェネチルトリクロロシラン、フェネチルジメチルクロロシラン、フェネチルメチルジクロロシラン、５−（ビシクロヘプテニル）トリクロロシラン、５−（ビシクロヘプテニル）トリエトキシシラン、２−（ビシクロヘプチル）ジメチルクロロシラン、２−（ビシクロヘプチル）
トリクロロシラン、１，４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン、ブロモフェニルトリクロロシラン、３−フェノキシプロピルジメチルクロロシラン、３−フェノキシプロピルトリクロロシラン、ｔ−ブチルフェニルクロロシラン、ｔ−ブチルフェニルメトキシシラン、ｔ−ブチルフェニルジクロロシラン、ｐ−（ｔ−ブチル）フェネチルジメチルクロロシラン、ｐ−（ｔ−ブチル）フェネチルトリクロロシラン、１，３−（クロロジメチルシリルメチル）ヘプタコサン、（（クロロメチル）フェニルエチル）ジメチルクロロシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）メチルジクロロシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリクロロシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリメトキシシラン、クロロフェニルトリクロロシラン、２−シアノエチルトリクロロシラン、２−シアノエチルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルメチルジエトキシシラン、３−シアノプロピルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルジメチルエトキシシラン、３−シアノプロピルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルトリクロロシラン、フッ化アルキルシラン等を挙げることができ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
［混合液付与工程］
次に、重合性化合物、架橋剤および重合開始剤を含む混合液１０’を、混合液付与手段３により、基材６上に付与する（１ｂ）。
これにより、基材６上に、混合液１０’の膜が形成される。
【００３５】
本実施形態では、混合液付与工程に先立ち、基材６に対し、表面処理手段２による表面処理（親液処理）を施しているため、混合液１０’の基材６に対する濡れ性はより好適なものとなっている。このため、混合液１０’の基材６上での不本意なはじき等が効果的に防止され、所望のパターンの膜をより確実に形成することができる。したがって、製造すべきゲル材料１０が微細なパターンのものであっても、より確実に所望の形状を有するものとして製造することができる。
【００３６】
本工程では、いかなる方法で、混合液１０’を付与してもよいが、混合液付与手段３として液滴吐出手段を用いたインクジェット法により行うのが好ましい。
【００３７】
これにより、様々な大きさのゲル材料１０を好適に製造することができる。また、振動素子の振動波形を調整することにより、混合液１０’の膜厚の制御を容易かつ確実に行うことができる。また、製造すべきゲル材料１０が微細な構造を有するものであっても、精確にパターン形成を行うことができる。また、インクジェット法では、必要な量の混合液１０’を吐出するため、材料（混合液１０’）の無駄を防止できる。
【００３８】
なお、本工程では、異なる組成の複数種の材料をそれぞれ基材６上に付与し、これら複数種の材料を基材６上で混合することにより、結果として、基材６上に混合液を付与するものであってもよい。
混合液１０’については、後に詳述する。
【００３９】
［減圧工程］
次に、基材６（混合液１０’が付与された基材６）が置かれたチャンバー１内を、ポンプ（減圧手段）４により減圧する（１ｃ）。
【００４０】
これにより、基材６上に付与された混合液１０’中における酸素含有率（溶存酸素量）が低減し、後の重合工程で、酸素により、重合開始剤の機能が阻害されること（失活すること）が防止・抑制され、重合反応を効率よく、開始・進行させることができる。その結果、重合反応が目的通りに進行しないことによる不都合の発生を防止することができ、最終的に得られるゲル材料を特性の安定性に優れたものとすることができる。
【００４１】
また、重合反応が効率よく、開始・進行するため、ゲル材料１０の生産性を優れたものとすることができる。
【００４２】
なお、混合液中における多量の重合開始剤を含有させることも考えらえるが、このような方法は、非効率的であり、最終的に得られるゲル材料の品質が低下する（例えば、ゲル材料を構成する高分子材料の分子量の低下等）。
【００４３】
また、混合液１０’中に含まれる重合開始剤を効率よく重合反応に寄与させることができ、過剰な重合開始剤を用いる必要がないため、混合液１０’中における重合開始剤以外の成分（例えば、重合性化合物、架橋剤等）の含有率を高めることができ、最終的に得られるゲル材料１０の特性を特に優れたものとすることができる。
【００４４】
また、重合反応に寄与しない重合開始剤を用いる必要がないため、省資源やゲル材料１０の生産コスト低減等の観点からも好ましい。
【００４５】
また、過剰量の重合開始剤を用いた場合には、重合反応に寄与しなかった重合開始剤由来の成分が、重合反応後のゲル材料中に比較的多量に含まれることとなるが、必要以上に重合開始剤を用いる必要がないため、重合反応に寄与しなかった重合開始剤由来の成分が最終的なゲル材料中に比較的多量に含まれることによる弊害の発生（例えば、ゲル材料が刺激応答性ゲル材料である場合の、当該ゲル材料の応答性の低下等）を防止することができる。また、このような成分を除去するための精製処理を省略または簡略化することができるため、ゲル材料１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００４６】
本工程におけるチャンバー１内の圧力は、１．０Ｐａ以上５．０×１０４Ｐａ以下であるのが好ましく、３．０×１０１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下であるのがより好ましい。
【００４７】
これにより、基材６上に付与された混合液１０’中における酸素含有率（溶存酸素量）を効率よく低減させることができ、ゲル材料の生産性のさらなる向上を図ることができるとともに、混合液１０’中に含まれる溶媒等の構成成分の不本意な揮発等を効果的に防止・抑制することができる。
【００４８】
本工程における減圧処理は、基材６上に付与された混合液１０’中の溶存酸素量が５００ｐｐｍ以下となるように行うのが好ましい。
【００４９】
これにより、重合工程において、重合開始剤の機能をより効果的に発揮させることができる。
【００５０】
本工程終了時（重合工程開始時）における混合液１０’中の溶存酸素量は、５００ｐｐｍ以下であるのが好ましいが、４００ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、３００ｐｐｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
【００５１】
本工程では、混合液１０’が付与された基材６が置かれた雰囲気を減圧すればよいが、それとともに、加熱処理を行ってもよい。
【００５２】
これにより、混合液１０’中からの脱酸素の効率が向上し、混合液１０’中の溶存酸素量を、より短時間で十分に低いものとすることができる。その結果、ゲル材料１０の生産性をより優れたものとすることができる。
【００５３】
また、減圧処理と加熱処理とを併用することにより、混合液１０’中の溶存酸素量を、減圧処理のみでは実現することが困難な程度にまで、低下させることができる。このため、重合工程における重合反応をより好適に開始・進行させることができ、最終的に得られるゲル材料１０の特性の安定性をさらに優れたものとすることができる。
【００５４】
混合液１０’の組成等によっては、減圧処理により、混合液１０’を構成する溶媒が気化することにより、気化熱が奪われ、混合液１０’の温度が大きく低下（極端な場合、溶媒の凝固が発生）することがある。このような温度低下を生じると、例えば、混合液１０’中の溶質が析出し、後の重合反応を好適に進行させることが困難になる場合があるが、減圧処理とともに、加熱処理を行うことにより、このような問題の発生をより効果的に防止することができる。
【００５５】
本工程において加熱処理を行う場合、加熱温度は、４０℃以上９０℃以下であるのが好ましく、５０℃以上８５℃以下であるのがより好ましい。
【００５６】
これにより、混合液１０’の構成成分の不本意な変性、劣化や、不本意な揮発等を十分効果的に防止しつつ、混合液１０’中からの脱酸素をより効率よく行うことができる。また、混合液１０’中の溶存酸素量を特に低いものとすることができる。
【００５７】
また、加熱処理の時間は、５秒以上６００秒以下であるのが好ましく、１０秒以上３００秒以下であるのがより好ましい。
【００５８】
これにより、混合液１０’の構成成分の不本意な変性、劣化や、不本意な揮発等を十分効果的に防止しつつ、混合液１０’中の溶存酸素量を特に低いものとすることができる。また、ゲル材料１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００５９】
また、本工程において加熱処理を行う場合、加熱処理は、連続的に行うものであってもよいが、断続的に行うものであってもよい。
【００６０】
これにより、加熱による混合液１０’の脱酸素の効率向上の効果を十分に得つつ、混合液１０’の構成成分の不本意な変性、劣化等をより効果的に防止することができる。
【００６１】
図示の構成では、本工程で減圧処理を行うチャンバー１は、紫外線透過性を有する材料で構成された紫外線透過部１１を壁部に有するものである。
【００６２】
これにより、チャンバー１の外部からチャンバー１内の混合液１０’に対して、紫外線を照射することができるため、混合液１０’が重合性化合物として紫外線硬化性の成分を含むものである場合に、チャンバー１内の圧力を低く保った状態で、後の重合工程を好適に行うことができる。また、圧力の変動の大きいチャンバー１内に紫外線照射手段（重合手段）５を設置する必要がないため、紫外線照射手段５が圧力変化による影響を受けるのを効果的に防止、抑制することができ、紫外線照射手段５の高寿命化を図ることができる。その結果、ゲル材料１０の製造装置のメンテナンスが容易となり、また、長期間にわたって、特性の安定性に優れたゲル材料１０を安定的に製造することができ、ゲル材料１０の製造コストの低減の観点からも有利である。
【００６３】
［重合工程］
その後、混合液１０’に含まれる重合性化合物を重合させる（１ｄ）。
これにより、ゲル材料１０が得られる。
【００６４】
重合反応は、重合性化合物等の種類に応じた方法により行われる。例えば、混合液１０’が熱硬化性の材料を含むものである場合には、加熱により行うことができ、混合液１０’が光硬化性（例えば、紫外線硬化性）の材料を含むものである場合には、光（例えば、紫外線）の照射により行うことができる。
【００６５】
図１では、紫外線照射手段（重合手段）５により紫外線を照射する構成になっている。
本工程を紫外線の照射により行う場合、照射する紫外線のピーク波長は、３４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であるのが好ましく、３５０ｎｍ以上３８０ｎｍ以下であるのがより好ましい。
【００６６】
これにより、混合液１０’の構成材料の日本位な変性、劣化等を十分に防止しつつ、目的とする重合反応を、好適に開始・進行させることができる。その結果、より高い生産性でかつより安定的に、特性に優れたゲル材料１０を製造することができる。
【００６７】
本工程は、先に行われた減圧工程での減圧状態を利用して行う。
これにより、重合反応における酸素による悪影響の発生をより効果的に防止することができる。また、最終的に得られるゲル材料１０中に揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が残存することをより効果的に防止、抑制することができる。
【００６８】
本工程は、ポンプ（減圧手段）４を稼働した状態で行ってもよいし、ポンプ（減圧手段）４の稼働を停止した状態で行ってもよい。
【００６９】
本工程でのチャンバー１内の圧力は、１．０Ｐａ以上５．０×１０４Ｐａ以下であるのが好ましく、３．０×１０１Ｐａ以上１．０×１０４Ｐａ以下であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果より顕著に発揮される。
【００７０】
なお、本工程におけるチャンバー１内の圧力は、先に行われた減圧工程での圧力と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
【００７１】
図示の構成では、チャンバー１の壁部に設けられた紫外線透過部１１を介して、チャンバー１の外部に設けられた紫外線照射手段５から紫外線を照射している。
【００７２】
これにより、圧力の変動の大きいチャンバー１内に紫外線照射手段５を設置しなくても、チャンバー１内の混合液１０’に対して、紫外線を照射することができる。このため、紫外線照射手段５が圧力変化による影響を受けるのを効果的に防止、抑制することができ、紫外線照射手段５の高寿命化を図ることができる。その結果、ゲル材料１０の製造装置のメンテナンスが容易となり、また、長期間にわたって、特性の安定性に優れたゲル材料１０を安定的に製造することができ、ゲル材料１０の製造コストの低減の観点からも有利である。また、紫外線照射手段５を圧力変化の大きいチャンバー１内に設置しないで、減圧工程後に、チャンバー１を開放し、チャンバー１内を復圧した後に、紫外線照射手段５による紫外線照射を行うことも考えられるが、このような場合、減圧工程を経た混合液１０’が酸素を雰囲気に曝されることとなってしまうため、前記のような場合に比べて、酸素による悪影響の発生を防止、抑制する効果が低減してしまう。これに対し、チャンバー１の壁部に設けられた紫外線透過部１１を介して、チャンバー１の外部に設けられた紫外線照射手段５から紫外線を照射した場合、チャンバー１内の圧力を低く保った状態で、重合反応を開始・進行させることができるため好ましい。
【００７３】
前述したような本発明のゲル材料の製造方法によれば、特性の安定性に優れたゲル材料を、安定的にかつ効率よく製造することができる。そして、本発明のゲル材料の製造方法には、前述したようなチャンバー、混合液付与手段、減圧手段、重合手段等を備えたゲル材料製造装置を好適に用いることができる。
【００７４】
［混合液］
次に、混合液１０’について詳細に説明する。
【００７５】
混合液１０’は、ゲル材料１０の製造に用いられるものであり、重合性化合物、架橋剤および重合開始剤を含むものである。
【００７６】
これにより、架橋構造を有する高分子材料を含むゲル材料１０を効率よく合成することができる。
【００７７】
特に、架橋剤を含むことにより、高分子材料を三次元的な網目構造を有するものとして合成することができるため、ゲル材料１０における溶媒の保持力が優れたものとなり、ゲル材料１０において、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。すなわち、ゲル材料１０の耐久性が優れたものとなる。
【００７８】
混合液１０’の組成は、製造すべきゲル材料１０の種類、用途等により大きく異なる。ゲル材料１０の用途は、いかなるものであってもよいが、以下の説明では、ゲル材料１０が刺激応答性ゲル材料である場合について中心的に説明する。
【００７９】
なお、本発明において、刺激応答性ゲル材料とは、熱変化、特定成分（イオンを含む）の濃度変化、電気、光等の刺激によって、膨潤、収縮等の変形をするゲル材料のことをいう。
【００８０】
刺激応答性ゲル材料は、特定の刺激に反応し、変形するものであるため、例えば、変形の有無により、特定の刺激の有無を確認することができ、また、変形量により、特定の刺激の量を定量することもできる。
【００８１】
（反応性重合体）
反応性重合体としては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−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−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２−ビス〔４−（アクリロキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリプロポキシ）フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン等の単量体が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８２】
混合液１０’は、中でも、重合性化合物として、アクリルアミド基を有するものを含むものであるのが好ましい。
【００８３】
これにより、重合工程における重合反応をより好適に開始・進行させることができ、ゲル材料１０の生産性を特に優れたものとすることができる。また、重合性化合物を重合させて得られる高分子材料の溶媒の保持力（特に、保水性）をより優れたものとすることができる。また、ゲル材料１０が刺激応答性ゲル材料である場合に、重合性化合物を重合させて得られる高分子材料中に、特定の刺激に反応（応答）する部分構造（官能基）の導入を、より容易に、また、より確実に導入することができる。
【００８４】
また、糖と相互作用可能な官能基としては、例えば、ボロン酸基（特に、フェニルボロン酸基）が挙げられるため、ボロン酸基を有する単量体を用いてもよい。このようなボロン酸基含有モノマーとしては、例えば、アクリロイルアミノベンゼンボロン酸、メタクリロイルアミノベンゼンボロン酸、４−ビニルベンゼンボロン酸等が挙げられる。
【００８５】
また、イオン物質（特に、カルシウムイオンを含むもの）を特定成分として検出する場合には、単量体として、４−アクリルアミドベンゾ１８−クラウン−６−エーテル、アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、メタクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、４−ビニルベンゾクラウンエーテル等のクラウンエーテル基含有モノマー（特に、ベンゾクラウンエーテル基含有モノマー）を好適に用いることができる。
【００８６】
また、塩化ナトリウム等のイオン物質を特定成分として検出する場合には、単量体として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリロイロキシフェニルボロン酸、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。特に、塩化ナトリウム等のイオン物質を特定成分として検出する場合には、単量体として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸およびアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される１種または２種以上の単量体と、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミドおよびＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される１種または２種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。
【００８７】
また、乳酸を特定成分として検出する場合には、単量体として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリロイロキシフェニルボロン酸、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。特に、乳酸を特定成分として検出する場合には、単量体として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸およびアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される１種または２種以上の単量体と、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミドおよびＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される１種または２種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。
【００８８】
また、混合液１０’は、重合性化合物として、前記単量体の代わりに、または、前記単量体とともに、前記単量体を構成成分として含むダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリマー等を重合性化合物として含むものであってもよい。
【００８９】
混合液１０’中における重合性化合物の含有率Ｘ１は、１．０質量％以上２５質量％以下であるのが好ましく、２．５質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましい。
【００９０】
これにより、重合工程における混合液１０’の反応性を特に優れたものとしつつ、重合反応により得られる高分子材料の分子量等をより確実に好ましい範囲に調整することができる。
【００９１】
また、混合液１０’中に含まれる重合性化合物全体に対する単量体（重合性化合物としての単量体）の含有率は、７０質量％以上１００質量％以下であるのが好ましく、８０質量％以上１００質量％以下であるのがより好ましい。
【００９２】
これにより、重合工程における混合液１０’の反応性を特に優れたものとしつつ、重合反応により得られる高分子材料の分子量等をより確実に好ましい範囲に調整することができる。
【００９３】
（架橋剤）
架橋剤としては、重合性官能基を２個以上有する化合物を用いることができ、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−メチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ブチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９４】
混合液１０’は、中でも、架橋剤として、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを含むものであるのが好ましい。
【００９５】
これにより、重合工程における重合反応をさらに好適に開始・進行させることができ、ゲル材料１０の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、高分子材料の溶媒の保持力（特に、保水性）をさらに優れたものとすることができる。また、ゲル材料１０が刺激応答性ゲル材料である場合に、高分子材料中に、特定の刺激に反応（応答）する部分構造（官能基）の導入を、さらに容易に、また、さらに確実に導入することができる。また、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドは、市販材料として、安定的にかつ比較的安価に入手可能な材料であるため、ゲル材料１０の安定生産、製造コストの面等からも有利である。
【００９６】
混合液１０’中における架橋剤の含有率Ｘ２は、０．０５質量％以上１．５質量％以下であるのが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下であるのがより好ましい。
【００９７】
これにより、重合反応により得られる高分子材料を、適切な割合で架橋構造を有するものとすることができる。
【００９８】
混合液１０’中における重合性化合物の含有率Ｘ１［質量％］に対する架橋剤の含有率Ｘ２［質量％］の比率（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）は、１％以上２５％以下であるのが好ましく、２．５％以上１０％以下であるのがより好ましい。
【００９９】
これにより、重合反応により得られる高分子材料を、適切な割合で架橋構造を有するものとすることができる。
【０１００】
（重合開始剤）
重合開始剤としては、例えば、下記式（１）、下記式（２）、下記式（３）、下記式（４）、下記式（５）、下記式（６）で表されるもの等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０１】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をより好適に開始・進行させることができる。
【０１０２】
【化２】
2015140410.tif 000003
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【０１０３】
【化３】
2015140410.tif 000004
（式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【０１０４】
【化４】
2015140410.tif 000005
（式（３）中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【０１０５】
【化５】
2015140410.tif 000006
（式（４）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【０１０６】
【化６】
2015140410.tif 000007
（式（５）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【０１０７】
【化７】
2015140410.tif 000008
（式（６）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）である。また、Ｒ１とＲ２とは、互いに共有結合により結合し、環状をなすものであってもよい。）
【０１０８】
上記式（１）中のＲ１、Ｒ２のとしては、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【０１０９】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１１０】
また、上記式（１）中のＲ３としては、炭素数が１以上４以下の炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）が好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨがより好ましい。
【０１１１】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１１２】
上記式（２）中のＲ１としては、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【０１１３】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１１４】
また、上記式（２）中のＲ２としては、炭素数が１以上４以下の炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）が好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨがより好ましい。
【０１１５】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１１６】
上記式（３）中のＲ１、Ｒ２としては、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【０１１７】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１１８】
上記式（４）中のＲ１、Ｒ２としては、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【０１１９】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１２０】
また、上記式（４）中のＲ３としては、水素原子、または、炭素数が１以上４以下の炭化水素基（水酸基、エーテル基またはカルボキシル基を有する炭化水素基を含む）が好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨがより好ましい。
【０１２１】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１２２】
上記式（５）中のＲ１、Ｒ２としては、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【０１２３】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１２４】
また、上記式（５）中のＲ３としては、水素原子、または、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
【０１２５】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１２６】
上記式（６）中のＲ１、Ｒ２としては、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【０１２７】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１２８】
また、上記式（６）中のＲ３としては、水素原子、または、炭素数が１以上４以下のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
【０１２９】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１３０】
特に、混合液１０’は、重合開始剤として、上記式（１）で表される化合物を含むものであるのが好ましく、上記式（１）中のＲ１およびＲ２がメチル基、Ｒ３が−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨである化合物を含むものであるのがより好ましい。
【０１３１】
これにより、減圧工程後の重合工程において、重合性化合物の重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。
【０１３２】
また、上記以外の重合開始剤としては、例えば、下記式（７）、下記式（８）で表されるものが挙げられる。このような重合開始剤を前記重合開始剤とともに、または、前記重合開始剤の代わりに用いることができる。
【０１３３】
【化８】
2015140410.tif 000009
【０１３４】
【化９】
2015140410.tif 000010
【０１３５】
混合液１０’中における重合開始剤の含有率Ｘ３は、０．１質量％以上１０．０質量％以下であるのが好ましく、０．２質量％以上４．０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１３６】
これにより、減圧工程後の重合工程における重合反応の反応速度をより速いものとしつつ、過剰の重合開始剤が含まれることによる弊害の発生をより効果的に防止することができる。
【０１３７】
混合液１０’中における重合性化合物の含有率Ｘ１［質量％］に対する重合開始剤の含有率Ｘ３［質量％］の比率（（Ｘ３／Ｘ１）×１００）は、１．５％以上４０％以下であるのが好ましく、４．０％以上１６％以下であるのがより好ましい。
【０１３８】
これにより、減圧工程後の重合工程における重合反応の反応速度をより速いものとしつつ、過剰の重合開始剤が含まれることによる弊害の発生をより効果的に防止することができる。
【０１３９】
（溶媒）
混合液１０’は、重合性化合物、架橋剤、重合開始剤に加え、他の成分を溶解または分散する機能を有する溶媒を含むものであってもよい。
【０１４０】
溶媒を含むことにより、重合反応をより好適に開始・進行させることができる。また、混合液１０’中の各部位において各構成成分がより均一に存在するものとすることができ、最終的に得られるゲル材料１０中における不本意な組成のばらつき等を効果的に防止することができる。また、重合反応により高分子材料が合成された際に、反応生成物を好適にゲル状とすることができため、重合反応後にゲル化させる場合に比べてゲル材料１０の生産性を優れたものとすることができる。また、重合反応により高分子材料を合成した後に、当該高分子材料を溶媒と混合してゲル化する場合に比べて、ゲル材料の各部位での組成の不本意なばらつきの発生を効果的に防止することができる。
【０１４１】
溶媒としては、各種有機溶媒や無機溶媒を用いることができ、より具体的は、例えば、水；メタノール、エタノール等の各種アルコール；アセトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類；ジメチルホルムアミド等のアミド類；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、水を含むものであるのが好ましい。
【０１４２】
これにより、重合反応をより好適に開始・進行させることができ、得られるゲル材料１０の特性を特に優れたものとすることができる。また、水は、最終的なゲル材料１０の構成成分として好適に利用することができるものであるため、重合反応後の精製の処理を省略または簡略化することができる。特に、重合反応が効率よく開始・進行することと、精製処理を省略または簡略化することができることとが、相乗的に作用し合い、ゲル材料１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【０１４３】
混合液１０’中における溶媒の含有率は、５０質量％以上９５質量％以下であるのが好ましく、６５質量％以上９０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１４４】
これにより、重合反応をさらに好適に開始・進行させることができる。また、混合液１０’中の各部位において各構成成分がより均一に存在するものとすることができ、最終的に得られるゲル材料１０中における不本意な組成のばらつき等をさらに効果的に防止することができる。また、重合反応により得られるゲル材料中における溶媒の含有率を好適な範囲に調整することができる。
【０１４５】
（微粒子）
混合液１０’は、微粒子を含むものであってもよい。
【０１４６】
これにより、混合液１０’を用いて製造されたゲル材料１０（刺激応答性ゲル材料）が特定の刺激によって変形した場合に、コロイド結晶による構造色が容易に視認されるため、特定の刺激の検出をより容易に、また、より確実に行うことができる。また、コロイド結晶による構造色が容易に視認されるため、例えば、その色調により、刺激量の定量も、より容易に、また、より精確に行うことができる。
【０１４７】
微粒子の構成材料としては、シリカ、酸化チタン等の無機材料；ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の有機材料（ポリマー）等が挙げられるが、微粒子は、シリカ微粒子であるのが好ましい。これにより、微粒子の形状の安定性等を特に優れたものとし、ゲル材料１０の耐久性、信頼性等を特に優れたものとすることができる。また、シリカ微粒子は、粒度分布がシャープなもの（単分散微粒子）として入手が比較的容易であるため、ゲル材料１０の安定的な生産、供給の観点からも有利である。
【０１４８】
微粒子の形状は、特に限定されないが、球状であるのが好ましい。これにより、コロイド結晶による構造色がより確実に視認され、特定の刺激の検出をより容易に、また、より確実に行うことができる。
【０１４９】
微粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのがより好ましい。
【０１５０】
これにより、ゲル材料１０が特定の刺激を受けた際に、コロイド結晶による構造色がより容易に視認されるため、特定の刺激の検出をさらに容易に、また、さらに確実に行うことができる。また、コロイド結晶による構造色がより容易に視認されるため、例えば、その色調により、前記刺激の量の定量も、さらに容易に、また、さらに精確に行うことができる。
【０１５１】
本発明において、平均粒径とは、体積基準の平均粒径を言い、例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で３分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器（ＣＯＵＬＴＥＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＩＮＳ製ＴＡ−ＩＩ型）にて、５０μｍのアパチャーを用いて測定することにより求めることができる。
【０１５２】
混合液１０’は、異なる複数種の微粒子を含むものであってもよい。
混合液１０’中における微粒子の含有率は、２．０質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、５．０質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１５３】
これにより、ゲル材料１０が微粒子を含むことによる前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１５４】
（その他の成分）
混合液１０’は、前述した以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。
【０１５５】
このような成分としては、例えば、着色剤、スリップ剤（レベリング剤）、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤等が挙げられる。
【０１５６】
また、混合液付与工程に供される混合液１０’は、脱塩処理が施されたものであるのが好ましい。
【０１５７】
これにより、重合開始剤の機能が阻害されることがより効果的に防止・抑制され、重合工程における重合反応をより効率よく、開始・進行させることができる。その結果、重合反応が目的通りに進行しないことによる不都合の発生をより効果的に防止することができ、最終的に得られるゲル材料１０を特性の安定性に特に優れたものとすることができる。また、混合液１０’中における重合開始剤の含有率をさらに低いものとすることができる。
【０１５８】
また、混合液付与工程に供される混合液１０’は、脱気処理が施されたものであるのが好ましい。
【０１５９】
これにより、基材６上に付与される混合液１０’中の酸素含有率（溶存酸素量）を予め少ないものとしておくことができる。その結果、減圧工程での減圧処理をより短時間で行っても、基材６上に付与された混合液１０’中における酸素含有率（溶存酸素量）を十分に低いものとすることができる。また、混合液付与工程に供される混合液１０’（基材６への付与前の混合液１０’）に対する脱気処理は、基材６上に付与された混合液１０’に対する減圧処理よりも簡易に短時間で行うことができる。このようなことから、ゲル材料１０の生産性のさらなる向上を図ることができる。また、混合液１０’のインクジェット法による吐出安定性が向上する。
【０１６０】
《ゲル材料》
次に、本発明のゲル材料について説明する。
【０１６１】
本発明のゲル材料は、前述したような本発明の方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、特性の安定性に優れたゲル材料を提供することができる。
【０１６２】
［ゲル材料の全体形状］
ゲル材料１０の形状は、いかなるものであってもよく、例えば、シート状（フィルム状）、板状、ブロック状、紐状、筒状、粒子状等が挙げられる。
【０１６３】
［刺激応答性ゲル材料の構成材料］
（高分子材料）
ゲル材料１０は、架橋構造を有する高分子材料を含むものである。
【０１６４】
ゲル材料１０中における高分子材料の含有率は、０．７質量％以上３６．０質量％以下であるのが好ましく、２．４質量％以上２７．０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１６５】
（溶媒）
ゲル材料１０は、溶媒を含むものである。
これにより、前述した高分子材料をゲル化させることができる。
【０１６６】
溶媒としては、前述した製造方法で重合反応の際に用いた溶媒と同一の組成を有するものであってもよいし、異なる組成のものであってもよい。
【０１６７】
ゲル材料１０を構成する溶媒としては、各種有機溶媒や無機溶媒を用いることができ、より具体的は、例えば、水；メタノール、エタノール等の各種アルコール；アセトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類；ジメチルホルムアミド等のアミド類；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類等が挙げられるが、特に、水を含むものであるのが好ましい。
【０１６８】
ゲル材料１０中における溶媒の含有率は、３０質量％以上９５質量％以下であるのが好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１６９】
（微粒子）
ゲル材料１０は、微粒子を含むものであってもよい。
【０１７０】
これにより、ゲル材料１０が特定の刺激を受けた際に、コロイド結晶による構造色が容易に視認されるため、特定の刺激の検出をより容易に、また、より確実に行うことができる。また、コロイド結晶による構造色が容易に視認されるため、例えば、その色調により、刺激の量の定量も、より容易に、また、より精確に行うことができる。
【０１７１】
微粒子は、前述した製造方法において、混合液１０’の構成成分として含ませることにより、ゲル材料１０中に導入することができるが、このようにして導入されたものでなくてもよい。
【０１７２】
ゲル材料１０を構成する微粒子としては、混合液１０’の構成成分として説明したものと同様の条件を満足するものであるのが好ましい。
【０１７３】
ゲル材料１０中における微粒子の含有率は、１．６質量％以上３６質量％以下であるのが好ましく、４．０質量％以上２４質量％以下であるのがより好ましい。
【０１７４】
これにより、ゲル材料１０が微粒子を含むことによる前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１７５】
［ゲル材料の用途］
ゲル材料１０の用途は、特に限定されず、例えば、電気泳動用ゲル材料、刺激応答性ゲル材料、緩衝材等が挙げられる。
【０１７６】
特に、刺激応答性ゲル材料は、特定の刺激に対して、安定的に反応する感度が求められるが、本発明を刺激応答性ゲル材料に適用した場合、特定の刺激に対して、安定的に反応する感度が確実に得られる。したがって、本発明を刺激応答性ゲル材料に適用した場合に、本発明による効果がより顕著に発揮される。
【０１７７】
本発明のゲル材料を刺激応答性ゲル材料として用いる場合、当該刺激応答性ゲル材料は、特定の刺激を安定的に検出することができるため、例えば、特定の刺激についてのセンサー（検出手段）として用いることができる。
【０１７８】
また、刺激応答性ゲル材料に取り込まれた特定成分の量を安定的に識別することができるので、被検物中に含まれる特定物質を分離・抽出する分離・抽出手段として好適に用いることもできる。すなわち、刺激応答性ゲル材料に取り込まれた特定成分の量が飽和した段階または飽和しそうな段階で、接触液体との接触を中止し、必要に応じて別の刺激応答性ゲル材料に交換することができる。これにより、接触液体から、無駄なく特定成分を回収することができる。
【０１７９】
本発明のゲル材料を刺激応答性ゲル材料に適用した場合の、当該刺激応答性ゲル材料のより具体的な用途としては、例えば、生体物質（例えば、がん細胞、血液細胞等の各種細胞、抗体等のタンパク質（糖タンパク質等を含む）等）の検出手段、体液または体外分泌物（例えば、血液、唾液、汗、尿等）中に含まれる成分（例えば、乳酸、尿酸、糖等）の検出手段、生体物質（特に、ホルモン等の微量生体物質等）の分離・抽出手段、金属（特に、希少金属、貴金属等）の分離・抽出手段、花粉等の抗原（アレルギー物質）の検出手段、毒物、有害物質、環境汚染物質等の分離・抽出手段、ウイルス、細菌等の検出手段、土壌に含まれる成分の検出手段、廃液（排水を含む）に含まれる成分の検出手段、食品に含まれる成分の検出手段、水中に含まれる成分（例えば、汽水域、河川、水田等に含まれる塩分等）の検出手段、細胞培養モニター等が挙げられる。
【０１８０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１８１】
例えば、前述した実施形態では、混合液付与工程に先立ち、表面処理工程を有する場合について説明したが、本発明の製造方法は、混合液付与工程と、減圧工程と、重合工程とを有するものであればよく、表面処理工程を有していなくてもよい。
【０１８２】
また、本発明の製造方法においては、必要に応じて、前処理工程、中間処理工程、後処理工程を行ってもよい。
【０１８３】
例えば、重合工程の後に、ゲル材料中の溶媒量を調整する工程や、溶媒の少なくとも一部を置換する工程を有していてもよい。
【０１８４】
また、本発明の製造方法においては、一連の工程を繰り返し行ってもよい。これにより、積層体としてのゲル材料を好適に得ることができる。例えば、混合液付与工程、減圧工程および重合工程を含む一連の工程を繰り返し行うことにより、ゲル材料を積層体として製造してもよい。また、混合液付与工程および減圧工程を含む一連の工程を繰り返し行った後に、混合液の層（液滴）が積み重なった状態の積層物に対して、重合工程を行ってもよい。
【０１８５】
上記のような方法で積層体としてのゲル材料を製造する場合、異なる材料で構成された領域を有するゲル材料も好適に得ることができる。また、積層する混合液の付与パターンを調整することにより、複雑な形状を有する三次元造形物としてのゲル材料も好適に製造することができる。
【０１８６】
前述した実施形態では、重合工程を、減圧工程での減圧状態を利用して減圧下で行うものとして説明したが、重合工程の少なくとも一部を、減圧処理が施された基材６上の混合液１０’の雰囲気の圧力を上昇（復圧）させた状態で行ってもよい。例えば、重合工程は、減圧下で行う開始する第１の処理と、チャンバー１内の圧力をより高くした状態で（例えば、大気圧下まで復圧しつつ）重合反応を進行させる第２の処理とを行うものであってもよい。また、減圧工程後に、減圧処理が施された基材６上の混合液１０’の雰囲気を、大気圧に戻した状態で、重合反応を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１８７】
１０…ゲル材料  １０’…混合液  １…チャンバー  １１…紫外線透過部  ２…表面処理手段  ３…混合液付与手段  ４…ポンプ（減圧手段）  ５…紫外線照射手段（重合手段）  ６…基材
【図１】
2015140410.tif 000012