气体发生材料及微型泵的制造方法与工艺

本发明涉及一种气体发生材料及具备该气体发生材料的微型泵。

背景技术：
近年来，作为小型且便携性优异的分析装置，开始采用使用了微型流体器件的分析装置。在使用了该微型流体器件的分析装置中，可以在微流路内进行样品的送液、稀释、浓缩及分析等。在上述微型流体器件中，为了在微流路内进行样品的送液等，设置有微型泵。例如，在下述的专利文献1中公开了一种微型泵，其使用了含有光酸发生剂和酸刺激气体发生剂的光应答性气体发生材料(粘接剂组合物)。另外，在专利文献1中也公开了一种光应答性气体发生材料，其在甲基丙烯酸甲酯/丙烯酰胺共聚物等粘合剂树脂(丙烯酸类粘合剂)中配合有光酸发生剂和酸刺激气体发生剂。在专利文献1中，作为上述酸刺激气体发生剂，可列举碳酸盐及重碳酸盐。另外，在专利文献2、3中虽未公开微型泵的用途，但公开了一种含有气体发生剂的组合物。在专利文献2中记载有：利用硅烷偶联剂对贴附含有气体发生剂的层的玻璃板的表面进行表面处理。在专利文献2中，在含有气体发生剂的层中没有配合硅烷偶联剂。在专利文献3中公开了一种多层片材，其具备含有气体发生剂的层和含有氨类硅烷偶联剂的层。在专利文献3中，多层片材的各层使用不同的组合物来形成，气体发生剂和氨类硅烷偶联剂分别在不同的层中被使用。另外，在下述的专利文献4中虽未公开微型泵的用途，但公开了一种粘接剂组合物，其含有具有多个炔烃基的第一成分(聚合物)和具有多个叠氮基的第二成分(聚合物)。上述第一成分和上述第二成分通过链接反应而进行交联。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-89259号公报专利文献2:日本特开2005-197630号公报专利文献3:日本特开2006-128621号公报专利文献4:日本特开2009-247896号公报

技术实现要素：
本发明要解决的问题将气体发生剂配合在粘合剂树脂中而得到气体发生材料的情况下，有时该气体发生材料对粘接对象构件的粘接性变低。另外，对上述气体发生材料而言，期望较高的气体产生量。本发明的目的在于，提供一种气体发生材料，其对粘接对象构件的粘接性高，即使还含有硅烷偶联剂，每单位时间的气体产生量也多。另外，本发明提供一种具备上述气体发生材料的微型泵。解决问题的方法根据本发明的宽泛的方面，提供一种气体发生材料，其含有粘合剂树脂、气体发生剂，其为偶氮化合物或叠氮化合物；硅烷偶联剂，其具有氨基。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述叠氮化合物具有磺酰基叠氮基或叠氮甲基。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，该气体发生材料还含有光敏剂。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述光敏剂含有选自噻吨酮化合物、酚噻嗪化合物、蒽化合物及吖啶酮化合物化合物中的至少一种。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述具有氨基的硅烷偶联剂的含量相对于100质量份所述气体发生剂为0.0001质量份以上、1质量份以下。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述气体发生剂为叠氮化合物，所述叠氮化合物通过配合具有多个叠氮基的叠氮化合物及具有碳-碳双键的聚合物而得到，含有丙烯酸类粘合剂作为所述粘合剂树脂。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述具有碳-碳双键的聚合物具有乙烯基和(甲基)丙烯酰基中的至少之一作为含有碳-碳双键的基团。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述具有碳-碳双键的聚合物具有乙烯基和(甲基)丙烯酰基二者作为含有碳-碳双键的基团。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，所述具有碳-碳双键的聚合物具有多个碳-碳双键。在本发明所述的气体发生材料的某种特定的方面，该气体发生材料是用于微型泵的气体发生材料。根据本发明的宽广的方面，提供一种微型泵，其具备：上述的气体发生材料；形成有微流路的基体材料，所述气体发生材料以所述气体发生材料产生的气体供给于所述微流路的方式进行配置。发明的效果由于本发明涉及的气体发生材料含有粘合剂树脂、作为气体发生剂的偶氮化合物或叠氮化合物以及具有氨基的硅烷偶联剂，因此，可以提高对粘接对象构件的粘接性。而且，在本发明所述的气体发生材料中，即使含有硅烷偶联剂，也可以增加每单位时间的气体产生量。附图说明图1是本发明的第一实施方式所述的微型泵的概略剖面图。图2是本发明的第二实施方式所述的微型泵的概略剖面图。图3是用于对实施例等中粘接力的测定方法进行说明的示意图。图4是用于对实施例等中锚固力的测定方法进行说明的示意图。标记说明1、2…微型泵10…基体材料10a…主面10b…微流路10c…泵室11a、11b…气体发生材料12…气体阻隔层21…光照射装置具体实施方式以下，对本发明详细地进行说明。本发明涉及的气体发生材料含有粘合剂树脂、作为气体发生剂的偶氮化合物或叠氮化合物以及具有氨基的硅烷偶联剂。本发明涉及的气体发生材料具有上述的组成，因此，可以提高对粘接对象构件的粘接性。而且，在本发明涉及的气体发生材料中，即使含有硅烷偶联剂，也可以增加每单位时间的气体产生量。另外，在将现有的粘接剂组合物与基体材料等粘接对象构件粘接的情况下，有时该粘接剂组合物对粘接对象构件的初期粘接力及初期锚固力低。另一方面，在将含有现有的气体发生剂的气体发生材料(粘接剂组合物)与粘接对象构件粘接的情况下，由气体发生剂产生气体时，有时该气体发生材料对粘接对象构件的粘接力及锚固力变低。特别是在含有现有的气体发生剂的气体发生材料中，由气体发生剂产生的气体容易从气体发生剂中过度地放出，由此引起气体发生材料对粘接对象构件的粘接力及锚固力的降低容易成为大的问题。若气体发生材料对粘接对象构件的粘接力及锚固力降低，则气体发生材料容易从粘接对象构件上剥离。与此相对，在将不含气体发生剂的粘接剂组合物与基板等粘接对象构件粘接的情况下，使用中该粘接剂组合物对粘接对象构件的粘接力及锚固力不怎么降低。即，在不使用气体发生剂的情况下，使用中粘接力及锚固力的降低不会成为问题，在使用气体发生剂的情况下，有时使用中与气体的产生同时，粘接力及锚固力的降低成为大的问题。本发明人等发现：在微型泵中，在将含有气体发生剂的现有的气体发生材料(粘接剂组合物)与粘接对象构件粘接时，初期粘接力及初期锚固力变低，或由气体发生剂产生的气体容易向不是目标的区域移动或滞留，气体未充分地供给至微流路。进而，本发明人等发现：为了将气体充分地供给至微流路，需要提高气体发生材料对粘接对象构件的初期粘接力及初期锚固力。进而，本发明人等还发现：在将含有现有的气体发生剂的气体发生材料与粘接对象构件粘接时，即使初期粘接力及初期锚固力提高，在气体发生材料中产生气体时，粘接力及锚固力也会大幅度降低，容易产生气体发生材料从粘接对象构件的剥离。该原因认为是：因为从气体发生剂产生的气体向气体发生材料和粘接对象构件的粘接界面等不是目标的区域移动或滞留。基于这样新的见解，本发明人等发现：在气体发生材料中产生气体时，作为可以抑制粘接力及锚固力的降低、并可以使气体发生材料难以发生从粘接对象构件的剥离的结构，优选上述气体发生剂为叠氮化合物，上述所述叠氮化合物通过配合具有多个叠氮基的叠氮化合物及具有碳-碳双键的聚合物而得到，上述气体发生材料含有丙烯酸类粘合剂作为上述粘合剂树脂。即，本发明涉及的气体发生材料优选含有配合具有多个叠氮基的叠氮化合物及具有碳-碳双键的聚合物而得到的气体发生剂(以下，有时记载为气体发生剂A)和丙烯酸类粘合剂。通过采用这样的结构，在将气体发生材料与粘接对象构件粘接时，可以提高初期粘接力及初期锚固力。而且，通过采用这样的结构，由气体发生剂产生的气体以适当的速度被放出。其结果，在将气体发生材料与粘接对象构件粘接后，即使在气体发生材料中产生气体，也能够使粘接力及锚固力难以降低。因此，在使用前及使用中，能够使气体发生材料难以产生从粘接对象构件的剥离。以下，以微型泵为例，对能够使气体发生材料难以产生从粘接对象构件的剥离的理由具体地进行说明。增加气体发生材料中现有的气体发生剂的配合量时(例如50质量％)、另外气体发生剂在常温下为液体状且流动性过高时，气体发生材料的粘接力及锚固力容易不足。对这种气体发生材料给予光等外部刺激时，由于由气体发生剂产生的气体，从而粘接力及锚固力容易变低，特别是保持力容易变低。另外，在将气体发生材料贴附于基体材料而成的微型泵中，对气体发生材料给予光等外部刺激时，产生的气体由基体材料中形成的微流路向规定的区域移动，由此作为泵而起作用。但是，在微型泵中，为了防止微流路中的逆流，设有逆止阀，进而以少量的气体能够精度好地进行流动的方式，微流路在非常小的流路径中形成。因此，微流路与气体挤出的液体的流路之间的阻力大。就微型泵而言，需要即使受到这样的阻力，气体发生材料也不会从基体材料上剥离而能够基于气体而挤出液体。在此，可以认为，通过对丙烯酸类粘合剂的交联密度等进行调整，对气体发生材料从基体材料的剥离进行抑制。但是，仅对丙烯酸类粘合剂的交联密度进行调整，难以充分地对气体发生材料从基体材料的剥离进行抑制。与此相对，本发明人发现：通过使用上述的特定的气体发生剂A，可以对气体发生材料从基体材料的剥离进行抑制。通过使用含有特定的上述气体发生剂A的气体发生材料，即使在微型泵中受到阻力，气体发生材料也不会从基体材料上剥离，可以良好地基于气体挤出液体。对具有多个叠氮基的叠氮化合物及具有碳-碳双键的聚合物进行配合时，叠氮基和碳-碳双键的反应即使在室温下也进行。通过使具有多个叠氮基的叠氮化合物的叠氮基的一部分与具有碳-碳双键的聚合物中的碳-碳双键发生反应而进行交联反应。因此，在含有上述气体发生剂A的上述气体发生材料中，可以提高粘接力及锚固力。其结果，可以防止气体向不是目标的区域发生泄漏，通过在基体材料形成的微流路能够使气体向指定的部位移动。就上述气体发生剂A而言，优选使具有多个上述叠氮基的叠氮化合物与具有上述碳-碳双键的聚合物发生反应。就上述气体发生剂A而言，优选使上述叠氮化合物中的叠氮基的一部分与上述聚合物中的上述碳-碳双键发生反应。为了产生气体，优选上述气体发生剂A全部具有叠氮基。为了得到含有上述气体发生剂A的气体发生材料，可以进行以下工序：对具有多个上述叠氮基的叠氮化合物和具有上述碳-碳双键的聚合物进行配合而得到上述气体发生剂A；以及对得到的上述气体发生剂A和上述丙烯酸类粘合剂进行配合。为了得到含有上述气体发生剂A的气体发生材料，可以对具有多个上述叠氮基的叠氮化合物及具有上述碳-碳双键的聚合物中的至少一种与上述丙烯酸类粘合剂进行配合。例如，可以在上述丙烯酸类粘合剂中对具有多个上述叠氮基的叠氮化合物和具有上述碳-碳双键的聚合物进行配合，在上述丙烯酸类粘合剂中进行得到上述气体发生剂A的工序。从使具有多个上述叠氮基的叠氮化合物与具有上述碳-碳双键的聚合物有效地发生反应、且更进一步对气体发生材料从粘接对象物的剥离进行抑制的观点出发，优选对具有多个上述叠氮基的叠氮化合物和具有上述碳-碳双键的聚合物进行配合而得到上述气体发生剂A之后，对得到的上述气体发生剂A和上述丙烯酸类粘合剂进行配合。上述气体发生剂的凝胶分率优选为30质量％以上且优选为100质量％以下。上述气体发生剂的溶胀度优选为110％以上且优选为500％以下。需要说明的是，上述凝胶分率及上述溶胀度分别用后述的实施例等的评价栏中记载的方法进行测定。上述气体发生材料优选含有叔胺。上述气体发生材料优选含有光敏剂。上述气体发生材料优选含有增粘剂。通过在上述气体发生材料中含有上述叔胺和上述光敏剂，上述氮气的产生顺利地进行，能够使气体产生量增加。以下，对实施本发明的优选的实施方式的一个例子进行说明。但是，下述的实施方式仅为例示。本发明不受下述的实施方式的任何限定。另外，在实施方式中参照的附图示意性地被记载，附图中所描绘的物体尺寸的比率等有时与现实中物体的尺寸比率等不同。具体的物体尺寸的比率等应该参照以下的说明来判断。图1是本发明的第一实施方式涉及的微型泵的概略剖面图。图1所示的微型泵1具备板状的基体材料10。作为构成基体材料10的材料，可列举树脂、玻璃及陶瓷等。作为构成基体材料10的树脂，可列举有机硅氧烷化合物、聚甲基丙烯酸酯树脂及聚烯烃树脂等。作为上述聚烯烃树脂，可列举环状聚烯烃树脂等。作为上述有机硅氧烷化合物的具体例，可列举聚二甲基硅氧烷(PDMS)及聚甲基氢硅氧烷等。在基体材料10中在主面10a上形成有开口的微流路10b。所谓“微流路”是指，形成为使微流路中流通的液体表现出所谓微效果的形状尺寸的流路。具体而言，所谓“微流路”是指，形成为如下形状尺寸的流路：使微流路中流通的液体强烈地受到表面张力和毛细管现象的影响，从而表现出与通常尺寸的流路中流通的液体不同的行为。在主面10a上贴附有膜状的气体发生材料11a。气体发生材料11a为微型泵用气体发生材料。微流路10b的开口被气体发生材料11a覆盖。因此，通过对气体发生材料11a施加光或热等外部刺激而由气体发生材料11a产生的气体被导入微流路10b。气体发生材料11a的厚度没有特别限定。气体发生材料11a的厚度优选为5μm以上，更优选为10μm以上，优选为5mm以下，更优选为500μm以下。气体发生材料11a由气体阻隔层12覆盖。利用气体阻隔层12，可抑制在气体发生材料11a中产生的气体向与主面10a相反侧流出，从而有效地供给至微流路10b。因此，气体阻隔层12优选为气体发生材料11a中产生的气体的透过性低的层。作为构成气体阻隔层12的材料，可列举：聚丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、尼龙树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂及玻璃等。气体阻隔层12的厚度可以根据气体阻隔层12的材质等而适当变更，没有特别限定。气体阻隔层12的厚度优选为10μm以上，更优选为25μm以上，优选为1mm以下，更优选为100μm以下。气体阻隔层12优选为在使光透过的情况下不易引起紫外线区域的光发生衰减的层。气体发生材料11a优选为膜。需要说明的是，在膜中包含带及片材。气体发生材料11a含有粘合剂树脂、作为气体发生剂的偶氮化合物或叠氮化合物以及具有氨基的硅烷偶联剂。在微型泵1中，通过光的照射，为了使气体发生材料11a产生气体，例如，由光照射装置21与气体发生材料11a对置沿箭头X所示的方向而照射光。气体发生材料11a含有粘合剂树脂、作为气体发生剂的偶氮化合物或叠氮化合物以及具有氨基的硅烷偶联剂，因此，由气体发生剂产生的气体难以移动或滞留在区域R即气体发生材料11a与作为粘接对象构件的基体材料10的粘接界面，能够对粘接力及锚固力的降低进行抑制。另外，气体发生材料11a由于透明性优异，因此，到达气体发生材料11a的光有效地通过气体发生材料11a的内部。另外，气体发生材料11a中所含的气体发生剂为叠氮化合物，该叠氮化合物通过对具有多个叠氮基的叠氮化合物及具有碳-碳双键的聚合物进行配合而得到，气体发生材料11a作为该粘合剂树脂，在含有丙烯酸类粘合剂的情况下，由气体发生剂A产生的气体更加难以移动或滞留在区域R即气体发生材料11a和作为粘接对象构件的基体材料10的粘接界面，可以更进一步对粘接力及锚固力的降低进行抑制。另外，含有气体发生剂A的气体发生材料11a的透明性优异，因此，到达气体发生材料11a的光有效地通过气体发生材料11a的内部。以下，对用于上述气体发生材料的各成分的详细情况进行说明。(粘合剂树脂)上述气体发生材料含有上述粘合剂树脂。上述气体发生材料优选含有丙烯酸类粘合剂作为上述粘合剂树脂。通过上述气体发生材料含有上述丙烯酸类粘合剂，可以使上述气体发生材料与基体材料等的粘接对象构件更进一步良好地粘接。通过上述气体发生材料含有粘合剂树脂，容易将上述气体发生材料制成片剂状、微粒状及膜状等形态。上述气体发生材料为片剂状、微粒子状及膜状等形态时，能够容易地使上述气体发生材料与粘接对象构件粘接。另外，能够将上述气体发生剂坚固地保持在上述气体发生材料中。上述粘合剂树脂可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。上述粘合剂树脂没有特别限定。作为上述粘合剂树脂，可使用能够将上述气体发生剂及具有上述氨基的硅烷偶联剂保持在上述气体发生材料中的适当的粘合剂树脂。作为上述粘合剂树脂，可以使用聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺及聚酰亚胺等高分子材料。可以使用构成这些高分子材料的单体的共聚物，也可以组合使用这些高分子材料。其中，气体的产生效率更进一步提高，因此，上述粘合剂树脂优选为上述聚(甲基)丙烯酸酯。即，上述粘合剂树脂优选为(甲基)丙烯酸聚合物。需要说明的是，上述(甲基)丙烯酸聚合物包含(甲基)丙烯酸共聚物。上述丙烯酸类粘合剂在上述气体发生材料中可以作为粘合剂树脂来使用。上述丙烯酸类粘合剂优选具有(甲基)丙烯酰基。上述(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基。上述丙烯酸类粘合剂可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。上述丙烯酸类粘合剂没有特别限定。作为上述丙烯酸类粘合剂，可使用能够将上述气体发生剂保持在上述气体发生材料中的适当的丙烯酸类粘合剂。作为上述丙烯酸类粘合剂，可以使用聚(甲基)丙烯酸酯等高分子材料。可以使用构成该高分子材料的单体的共聚物。即，上述丙烯酸类粘合剂优选为(甲基)丙烯酸聚合物。上述粘合剂树脂及上述丙烯酸类粘合剂的SP值分别优选为7以上，优选为10.5以下。上述粘合剂树脂及上述丙烯酸类粘合剂的SP值为上述下限以上及上述上限以下时，粘合剂树脂与气体发生剂的相容性及丙烯酸类粘合剂与气体发生剂的相容性更进一步变得良好。上述SP值(溶解度参数)可以使用Fedors法(R.F.Fedors，Polym.Eng.Sci.，14,147(1974))而算出。上述结构聚(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯单体可以为链状化合物及环状化合物中的任一种。作为上述链状化合物，可列举：(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基己酯及(甲基)丙烯酸月桂酯等。作为上述环状化合物，可列举：(甲基)丙烯酸环己酯及(甲基)丙烯酸异冰片酯等。其中，优选(甲基)丙烯酸甲酯。上述聚(甲基)丙烯酸酯例如可以为(甲基)丙烯酸酯单体与能够与(甲基)丙烯酸酯单体发生共聚的乙烯基单体的共聚物。作为上述乙烯基单体，没有特别限定，可列举：(甲基)丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、马来酸(酐)、富马酸(酐)、(甲基)丙烯酸羧基烷基酯类(丙烯酸羧基乙基酯等)的含羧基的乙烯基单体；(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等含羟基的乙烯基单体；(甲基)丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基月桂酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯等含氮的乙烯基单体等。上述乙烯基单体可以仅使用一种，也可以组合使用两种以上。作为上述(甲基)丙烯酸酯单体与上述乙烯基单体的组合，没有特别限定，可列举：(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酰胺及(甲基)丙烯酸和N-异丙基(甲基)丙烯酰胺的组合等。(甲基)丙烯酸酯单体和乙烯基单体的共聚比(质量比)优选为98:2～51:49的范围内。为了更进一步提高气体的产生效率，上述聚(甲基)丙烯酸酯优选含有选自聚(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯/(甲基)丙烯酸共聚物、及(甲基)丙烯酸丁酯/(甲基)丙烯酰胺共聚物中的至少一种。另外，为了更进一步提高气体的产生效率，上述聚(甲基)丙烯酸酯优选具有氨基或羰基。上述粘合剂树脂优选具有紫外光吸收带。上述粘合剂树脂的紫外光吸收带优选与气体发生剂及光敏剂的紫外光吸收带相比为短波长。上述粘合剂树脂及上述丙烯酸类粘合剂的重均分子量分别优选为5万以上，更优选为60万以上，优选为200万以下，更优选为160万以下。上述粘合剂树脂及上述丙烯酸类粘合剂的重均分子量为上述下限以上时，粘合剂树脂自身的凝聚力的降低被抑制，能够将上述气体发生剂及具有上述氨基的硅烷偶联剂坚固地保持在上述气体发生材料中，另外，上述增粘剂也能够坚固地保持在上述气体发生材料中。上述粘合剂树脂及上述丙烯酸类粘合剂的重均分子量为上述上限以下时，容易将上述气体发生材料加工成各种形态。上述丙烯酸类粘合剂具有粘合性。优选上述粘合剂树脂及...