接合方法及接合体的制作方法

专利名称：接合方法及接合体的制作方法
技术领域：
本发明涉及接合方法及接合体。
背景技术：
在将由各种材料构成的基材相互接合时，通过对一个基材的欲接合的面照射紫外 线来将两个基材接合的方法已经被公开(例如参考专利文献1 3)。但是，这些方法中，存在如下问题等1 紫外线照射需要一分钟 数十分钟；II 以短时间进行紫外线照射时，将两个基材压接需要数十分钟以上；III 根据情况，需要在 对两个基材加压的同时照射紫外线等。S卩，使用这些方法时，存在为了将两个基材相互接合而需要较长时间、或者其操作 变得繁杂的问题。专利文献1 日本特开2003-212613号公报专利文献2 日本特开2007-130836号公报专利文献3 日本特开2008-19348号公报

发明内容
本发明的目的在于，提供可以在短时间内以低成本将两个基材相互接合的接合方 法、及通过该接合方法接合的接合体。这样的目的通过下述的本发明来实现。本发明的接合方法，其特征在于，包括准备欲通过接合膜相互接合的第一基材和第二基材的工序；通过向所述第一基材及所述第二基材的至少一方供给含有聚酯改性硅酮材料的 液态材料而形成液态覆膜的工序，所述聚酯改性硅酮材料通过硅酮材料与聚酯树脂进行脱 水缩合反应而得到，所述硅酮材料具有分支部具有下述化学式(1)表示的单元结构、连接 部具有下述化学式(2)及下述化学式(3)中的至少一个表示的单元结构、末端部具有下述 化学式(4)及下述化学式(5)中的至少一个表示的单元结构的呈分支状的聚有机硅氧烷骨 架，所述聚酯树脂通过三羟甲基丙烷与对苯二甲酸进行酯化反应而得到；将所述液态覆膜干燥和/或固化，在所述第一基材及所述第二基材的至少一个上 得到接合膜的工序；通过使等离子体与所述接合膜接触而使所述接合膜的表面附近显现胶粘性的工 序；和通过该已经显现出胶粘性的接合膜使所述第一基材与所述第二基材接触，得到通 过所述接合膜使所述第一基材与所述第二基材接合而成的接合体的工序；R1-Si-X3 (1)OH
CH3
R1-Si-X2
(2)
H3C-Si-X2
(3)
OHCH3
II
R1-Si-X (4) H3C-Si-X
II
OHOH式中，各R1各自独立地表示甲基或苯基，X表示硅氧烷残基。由此，可以在短时间内以低成本将两个基材相互接合。本发明的接合方法中，优选所述等离子体的接触在大气压下进行。根据在大气压下进行的等离子体的接触、即大气压等离子体处理，由于接合膜的 周围不成为减压状态，因此通过等离子体的作用，例如，在将构成接合膜的硅酮材料所含的 聚二甲基硅氧烷骨架具备的甲基切断、除去，使接合膜的表面附近显现胶粘性时，可以防止 该切断不必要地进行。本发明的接合方法中，所述等离子体的接触，优选以向相互对置的电极间施加了 电压的状态，向它们之间导入气体，由此将等离子体化的所述气体供给到所述接合膜来进 行。由此，可以容易且确实可靠地使等离子体与接合膜接触，从而使接合膜的表面附 近确实可靠地显现胶粘性。本发明的接合方法中，优选所述电极间的距离为0. 5 10mm。由此，可以更确实可靠地在电极间产生电场，从而可以使接合膜的表面附近确实 可靠地显现胶粘性。本发明的接合方法中，优选在所述电极间施加的电压为1. O 3. OkVp-p。由此，可以更确实可靠地在电极间产生电场，从而可以使接合膜的表面附近确实 可靠地显现胶粘性。本发明的接合方法中，优选所述等离子体通过将以氦气为主成分的气体等离子体 化而得到。由此，使接合膜的活化的程度变得容易控制。本发明的接合方法中，优选所述等离子体通过将以氦气为主成分的气体等离子体 化而得到，该气体向所述电极间的供给速度为1 20SLM。由此，可以更显著地发挥通过等离子体使接合膜活化的效果。本发明的接合方法中，优选所述气体中的所述氦气的含量为85体积％以上。通过以这样的速度使等离子体与接合膜接触，尽管在短时间内，也可以使接合膜 充分且确实可靠地活化。本发明的接合方法中，优选所述接合膜的平均厚度为10 lOOOOnm。由此，可以在防止接合有第一基材与第二基材而成的接合体的尺寸精度显著下降 的同时，使它们更牢固地接合。
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本发明的接合方法中，优选所述第一基材及所述第二基材的至少与所述接合膜接 触的部分以硅材料、金属材料或玻璃材料为主材料构成。由此，即使不进行表面处理也能够得到充分的接合强度。本发明的接合方法中，优选所述第一基材及所述第二基材的与所述接合膜接触的 面上预先被实施了提高与所述接合膜的密合性的表面处理。由此，将基材的接合面洁净化及活化，接合膜容易对接合面发生化学作用。其结 果，可以提高基材的接合面与接合膜的接合强度。本发明的接合方法中，优选所述表面处理为等离子体处理或紫外线照射处理。由此，由于形成接合膜，可以使基材的表面特别最优化。本发明的接合体，其特征在于，利用本发明的接合方法，通过由所述接合膜使所述 第一基材与所述第二基材接合而成。由此，可以得到可靠性高的接合体。


图1是用于说明本发明的接合方法的第一实施方式的图(纵截面图)。图2是用于说明本发明的接合方法的第一实施方式的图(纵截面图)。图3是表示接合膜的膜结构的一例的示意图。图4是表示大气压等离子体装置的结构的概略图。图5是用于说明本发明的接合方法的第二实施方式的图(纵截面图)。图6是表示应用本发明的接合体而得到的喷墨式记录头(液滴喷出头)的分解立 体图。图7是表示图6所示的喷墨式记录头的主要部分的结构的截面图。图8是表示具备图6所示的喷墨式记录头的喷墨打印机的实施方式的概略图。图9是表示对接合膜的UV照射时间与膜厚的变化率的关系的图。图中1……接合体21……第一基材22……第二基材23、24……接合面3…… 接合膜30……液态覆膜32……表面35……液态材料10……喷墨式记录头11……喷 嘴板111……喷嘴孔114……覆膜12……墨液室基板121……墨液室122……侧壁 123……储存室124……供给口 13……振动板131……连通孔14……压电元件141…… 上部电极142……下部电极143……压电体层16……基体161……凹部162……阶梯部 17……头主体9……喷墨打印机92……装置主体921……托盘922……排纸口 93…… 头单元931……墨盒932……托架94……印刷装置941……托架电机942……往复运动 机构943……同步带944……托架导向轴95……送纸装置951……送纸电机952…… 送纸辊952a……从动辊952b……驱动辊96……控制部97……操作面板P……记录用 纸1000……等离子体处理装置1002……输送装置1010……头1101……头主体1102、 1104……间隙1103……下表面1015……施加电极1017……高频电源1018……气体供 给流道1019……对电极1181……开口部1020……移动平台E……电场G……处理气体 P……等离子体产生区域W……被处理基板
具体实施例方式以下，根据附图所示的优选实施方式对本发明的接合方法及接合体进行详细说 明。<接合方法>本发明的接合方法包括[1]准备欲通过接合膜相互接合的第一基材21和第二基 材22的工序；[2]通过向第一基材21及第二基材22的至少一方供给含有聚酯改性硅酮材 料的液态材料而形成液态覆膜30的工序；[3]将液态覆膜干燥和/或固化，在第一基材21 及第二基材22的至少一方得到接合膜3的工序；[4]通过使等离子体与接合膜3接触而使 接合膜3的表面附近显现胶粘性的工序；和[5]通过已经显现出胶粘性的接合膜3使第一 基材21与第二基材22接触，得到通过接合膜3使第一基材21与第二基材22接合而成的 接合体1的工序。以下，分工序对本发明的接合方法的第一实施方式进行详细说明。《第一实施方式》图1及图2是用于说明本发明的接合方法的第一实施方式的图(纵截面图)，图3 是表示接合膜的膜结构的一例的示意图。需要说明的是，在以下的说明中，将图1 图3中 的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。[1]首先，如图1 (a)所示，准备第一基材21和第二基材22。需要说明的是，图1 (a) 中，省略了第二基材22。这样的第一基材21及第二基材22的各构成材料没有特别限制，可以列举聚乙 烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、聚-ι- 丁烯、 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烃、环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙 烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基-1-戊烯)、离聚物、 丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙 烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-乙 烯醇共聚物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)等聚酯、聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮 (PEEK)、聚醚酰亚胺、聚缩醛(POM)、聚苯醚、改性聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚烯丙 酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、其它含氟类树脂、苯乙烯类、聚 烯烃类、聚氯乙烯类、聚氨酯类、聚酯类、聚酰胺类、聚丁二烯类、反式聚异戊二烯类、氟橡胶 类、氯化聚乙烯类等各种热塑性弹性体、环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、芳 族聚酰胺类树脂、不饱和聚酯、硅酮树脂、聚氨酯等、或以上述材料为主的共聚物、混合物、 聚合物合金等树脂类材料46、附、0)、0、]\111、211、？仏411、48、01、？(1、41、1、11、￥、]\10、恥、21·、 Pr、Nd、Sm等金属、或含有这些金属的合金、碳钢、不锈钢、铟锡氧化物(ITO)、砷化镓等金属 类材料、单晶硅、多晶硅、非晶硅等硅类材料、硅酸玻璃(石英玻璃)、碱硅酸盐玻璃、钠钙玻 璃、钾钙玻璃、铅(碱)玻璃、钡玻璃、硼硅酸玻璃等玻璃类材料、氧化铝、氧化锆、MgAl2O4、铁 氧体、氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化钛、碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化钨等陶瓷类材料、石墨 等碳类材料、或者这些各材料的一种或两种以上组合而成的复合材料等另外，第一基材21及第二基材22可以是分别对其表面实施了镀Ni等镀敷处理、 铬酸盐处理等钝化处理或氮化处理等得到的基材。
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需要说明的是，第一基材21的构成材料与第二基材22的构成材料可以各自相同 或不同。另外，优选第一基材21的热膨胀率与第二基材22的热膨胀率基本相等。如果它 们的热膨胀率基本相等，则将第一基材21与第二基材22接合时，其接合界面不易产生热膨 胀所伴随的应力。其结果，最终得到的接合体1中，可以确实可靠地防止剥离。需要说明的是，如后面详细所述，即使在第一基材21的热膨胀率与第二基材22的 热膨胀率彼此不同的情况下，在后述的工序中，通过使第一基材21与第二基材22接合时的 条件最优化，也能够将它们以高尺寸精度牢固地接合。另外，优选两个基材21、22的刚性彼此不同。由此，可以将两个基材21、22更牢固
地接合。另外，两个基材21、22中，优选至少一方的构成材料为树脂材料。树脂材料由于其 柔软性而在将两个基材21、22接合时，可以缓和其接合界面处产生的应力(例如，热膨胀所 伴随的应力等)。因此，接合界面变得不易破坏，结果可以得到两个基材21、22以高接合强 度接合而成的接合体1。需要说明的是，从上述观点考虑，优选两个基材21、22中的至少一方具有挠性。由 此，可以进一步提高通过接合膜3的两个基材21、22的接合强度。而且，在两个基材21、22 均具有挠性时，可以得到整体具有挠性、功能性高的接合体1。另外，关于各基材21、22的形状，只要是各自具有支撑接合膜3的面的形状即可， 例如为板状(层状)、块状、棒状等。需要说明的是，本实施方式中，如图1、2所示，各基材21、22各自呈板状。由此，各 基材21、22变得容易挠曲，在将两个基材21、22重叠时，得到可随彼此的形状充分变形的材 料。因此，两个基材21、22重叠时的密合性增强，最终得到的接合体1中的两个基材21、22 彼此的接合强度提高。另外，通过各基材21、22的挠曲，可以期待在某种程度上缓和接合界面处产生的 应力的作用。在该情况下，各基材21、22的平均厚度没有特别限制，优选为0. 01 IOmm左右， 更优选0. 1 3mm左右。接着，根据需要实施提高与在第一基材21的接合面23上形成的接合膜3的密合 性的表面处理。由此，使接合面23洁净化及活化，接合膜3容易对接合面23发生化学作 用。其结果，在后述的工序中，在接合面23上形成接合膜3时，可以提高接合面23与接合 膜3的接合强度。作为该表面处理，没有特别限制，例如，可以列举溅射处理、喷砂处理等物理性表面 处理，使用氧等离子体、氮等离子体等的等离子体处理，电晕放电处理、蚀刻处理、电子射线照 射处理、紫外线照射处理、臭氧暴露处理等化学性表面处理、或者将它们组合起来的处理等。需要说明的是，进行表面处理的第一基材21由树脂材料(高分子材料)构成时， 特别优选使用电晕放电处理、氮等离子体处理等。另外，特别是通过进行等离子体处理或紫外线照射处理作为表面处理，可以使接 合面23进一步洁净化及活化。其结果，可以特别提高接合面23与接合膜3的接合强度。另外，根据第一基材21的构成材料的不同，存在即使不进行如上所述的表面处理，与接合膜3的接合强度也充分提高的材料。作为可以得到这样的效果的第一基材21的 构成材料，例如可以举出以前述的各种金属类材料、各种硅类材料、各种玻璃类材料等为主 材料的材料。由这样的材料构成的第一基材21，其表面由氧化膜覆盖，该氧化膜的表面结合 (露出)有羟基。因此，通过使用由这样的氧化膜覆盖的第一基材21，即使不进行如上所述 的表面处理，也可以提高第一基材21的接合面23与接合膜3的接合强度。需要说明的是，该情况下，第一基材21的整体可以不由如上所述的材料构成，至 少形成接合膜3的接合面23附近由如上所述的材料构成即可。另外，可以在第一基材21的接合面23上预先形成中间层来代替表面处理。该中间层可以具有任何功能，例如，优选具有提高与接合膜3的密合性的功能、缓 冲性(缓冲功能)、缓和应力集中的功能等。通过在这样的中间层上形成接合膜3，最终可 以得到可靠性高的接合体1。作为所述中间层的构成材料，例如，可以列举铝、钛等金属类材料，金属氧化物、 硅氧化物等氧化物类材料，金属氮化物、硅氮化物等氮化物类材料，石墨、类金刚石碳等碳 类材料，硅烷偶联剂、硫醇类化合物、金属醇盐、金属_卤化物等自组织化膜材料、树脂类胶 粘剂、树脂膜、树脂涂层材料、各种橡胶材料、各种弹性体等树脂类材料等，可以将这些材料 的一种或两种以上组合使用。另外，在由这些各材料构成的中间层中，由氧化物类材料构成的中间层可以使第 一基材21与接合膜3之间的接合强度特别地提高。另一方面，与第一基材21同样，对第二基材22的接合面24 (在后述的工序中，与 接合膜3密合的面)也可以根据需要预先实施提高与接合膜3的密合性的表面处理。由此， 使接合面24洁净化及活化。其结果，在后述的工序中，使接合面24与接合膜3密合而将它 们接合时，可以提高接合面24与接合膜3的接合强度。作为该表面处理没有特别限制，可以使用与前述的对第一基材21的接合面23进 行的表面处理同样的处理。另外，与第一基材21的情况同样，根据第二基材22的构成材料的不同，存在即使 不进行如上所述的表面处理，与接合膜3的密合性也充分提高的材料。作为能够得到这样 的效果的第二基材22的构成材料，例如可以举出前述的以各种金属类材料、各种硅类材 料、各种玻璃类材料等为主材料的材料。S卩，由这样的材料构成的第二基材22，其表面由氧化膜覆盖，该氧化膜的表面结合 (露出)有羟基。因此，通过使用这样的由氧化膜覆盖的第二基材22，即使不进行如上所述 的表面处理，也可以提高第二基材22的接合面24与接合膜3的接合强度。需要说明的是，该情况下，第二基材22的整体可以不由如上所述的材料构成，至 少接合面24附近由如上所述的材料构成即可。另外，在第二基材22的接合面24上具有以下的基团、物质时，即使不实施如上所 述的表面处理，也可以提高第二基材22的接合面24与接合膜3的接合强度。作为这样的基团、物质，例如可以举出从由羟基、硫醇基、羧基、氨基、硝基、咪唑基 等各种官能团、各种自由基、开环分子或具有双键、三键等不饱和键的离去性中间体分子、 F、Cl、Br、I等卤素、过氧化物组成的组中选择的至少一种基团或物质，或者通过这些基团的离去而具有未被末端化的原子的悬键(dangling bond)。其中，优选离去性中间体分子为开环分子或具有不饱和键的烃分子。这样的烃分 子基于开环分子及不饱和键的显著反应性，与接合膜3牢固地作用。因此，具有这样的烃分 子的接合面24可以与接合膜3特别牢固地接合。另外，接合面24所具有的官能团特别优选羟基。由此，接合面24可以与接合膜3 特别容易且牢固地接合。特别是在接合膜3的表面露出羟基时，通过羟基相互间产生的氢 键，可以在短时间内使接合面24与接合膜3之间牢固地接合。另外，通过对接合面24适当选择进行上述各种表面处理以使其具有这样的基团、 物质，可以得到能够与接合膜3牢固接合的第二基材22。其中，优选第二基材22的接合面24上存在羟基。这样的接合面24与露出羟基的 接合膜3之间通过氢键产生很大的引力。由此，最终可以使第一基材21与第二基材22特 别牢固地接合。另外，第二基材22的接合面24上可以预先形成表面层来代替表面处理。该表面层可以具有任何功能，例如，优选与所述第一基材21的情况同样，具有提 高与接合膜3的密合性的功能、缓冲性(缓冲功能)、缓和应力集中的功能等。通过通过这 样的表面层将第二基材22与接合膜3接合，最终可以得到可靠性高的接合体1。所述表面层的构成材料，例如，可以使用与在所述第一基材21的接合面23上形成 的中间层的构成材料同样的材料。需要说明的是，如上所述的表面处理及表面层的形成根据需要进行即可，在不需 要特别高的接合强度的情况下可以省略。[2]接着，将含有聚酯改性硅酮材料的液态材料35供给到第一基材21的接合面 23上。由此，如图1(b)所示，在第一基材21上形成液态覆膜30。在此，作为在接合面23上赋予液态材料35的方法，例如，可以列举浸渍法、液滴 喷出法(例如喷墨法)、旋涂法、刮刀涂布法、棒涂法、刷涂法等，可以使用这些方法中的一 种或将两种以上组合使用。关于液态材料35的粘度(25°C )，根据将其赋予到接合面23上的方法而稍有不 同，通常优选为0. 5 200mPa · s左右，更优选3 20mPa · s左右。通过使液态材料35的 粘度在所述范围内，容易形成膜厚均勻的液态覆膜30。另外，只要液态材料35的粘度在所 述范围内，则液态材料35包含对于形成接合膜3而言必要且充分量的聚酯改性硅酮材料。另外，使用液滴喷出法向接合面23上赋予液态材料35时，只要使液态材料35 的粘度在所述范围内，具体而言可以将液滴的量(液态材料35的一滴的量)平均设定为 0. 1 40pL左右，更实际而言可以设定为1 30pL左右。由此，供给到接合面23时的液滴 的弹着(dot diameter)直径小，因此即使是具有微细形状的接合膜3也可以确实可靠地形 成。该液态材料35如前所述含有聚酯改性硅酮材料，但是在聚酯改性硅酮材料单一 物质呈液态且在目标粘度范围内时，聚酯改性硅酮材料可以直接作为液态材料35使用。另 外，在聚酯改性硅酮材料单一物质呈固态或高粘度的液态时，作为液态材料35，使用聚酯改 性硅酮材料的溶液或分散液。作为用于溶解或分散聚酯改性硅酮材料的溶剂或分散介质，例如，可以使用氨、
10水、过氧化氢、四氯化碳、碳酸乙烯酯等无机溶剂，甲乙酮(MEK)、丙酮等酮类溶剂，甲醇、乙 醇、异丁醇等醇类溶剂，乙醚、异丙醚等醚类溶剂，甲基纤溶剂等纤溶剂类溶剂，己烷、庚烷 等脂肪烃类溶剂，甲苯、二甲苯、苯等芳香烃类溶剂，吡唳、吡嗪、呋喃等芳香族杂环化合物 类溶剂，N, N-二甲基甲酰胺(DMF)等酰胺类溶剂，二氯甲烷、氯仿等卤化物类溶剂、乙酸乙 酯、乙酸甲酯等酯类溶剂，二甲亚砜(DMSO)、环丁砜等硫化物类溶剂，乙腈、丙腈、丙烯腈等 腈类溶剂，甲酸、三氟乙酸等有机酸类溶剂等各种有机溶剂、或含有这些溶剂的混合溶剂寸。聚酯改性硅酮材料包含于液态材料35中，成为在下一工序[3]中通过将该液态材 料35干燥和/或固化而形成的接合膜3的主要材料。需要说明的是，以下，有时也将使第一基材21上设置的液态覆膜30(液态材料35) 干燥和/或固化的工序简称为“液态覆膜30 (液态材料35)的干燥 固化”，即，在使液态覆 膜30(液态材料35)中所含的聚酯改性硅酮材料固化的同时，当在液态覆膜30(液态材料 35)中含有溶剂或分散介质时通过脱溶剂或脱分散介质使液态覆膜30 (液态材料35)干燥 的工序。在此，本说明书中，“聚酯改性硅酮材料”是指包含于液态材料35中、作为在下一工 序[3]中通过将该液态材料35干燥·固化而形成的接合膜3的主要材料，并且是通过硅酮 材料与聚酯树脂进行脱水缩合反应而得到的化合物，所述硅酮材料具有在分支部具有下述 化学式(1)表示的单元结构、在连接部具有下述化学式(2)及下述化学式(3)中的至少一 个表示的单元结构、在末端部具有下述化学式(4)及下述化学式(5)中的至少一个表示的 单元结构的呈分支状的聚有机硅氧烷骨架，所述聚酯树脂通过三羟甲基丙烷及对苯二甲酸 进行酯化反应而得到。
[式中，各R1各自独立地表示甲基或苯基，X表示硅氧烷残基]另外，“硅酮材料”如上所述，具有在分支部具有上述化学式(1)表示的单元结构、 在连接部具有上述化学式(2)及上述化学式(3)中的至少一个表示的单元结构、在末端部 具有上述化学式(4)及上述化学式(5)中的至少一个表示的单元结构的呈分支状的聚有机 硅氧烷骨架，并且具有主骨架(主链)部分主要由有机硅氧烷单元重复构成、从主链的中途分出分支的分支状的结构。需要说明的是，硅氧烷残基表示通过氧原子与相邻的结构单元所具有的硅原子结 合而形成硅氧烷键的取代基。具体而言，形成-O-(Si)结构(Si是相邻的结构单元所具有 的硅原子)。通过这样使硅酮材料、即聚有机硅氧烷骨架呈分支状，在下一工序[3]中使液态 材料35中所含的该化合物的支链之间彼此交织从而形成接合膜3，因此得到的接合膜3的 膜强度特别优良。另夕卜，硅酮材料的分子量优选为IX IO4 IX IO6左右，更优选IX IO5 IX IO6左 右。通过将分子量设定在所述范围内，可以比较容易地将液态材料35的粘度设定在上述范 围内。另外，关于硅酮材料，通过在其化合物中即在连接部或末端部形成上述通式(2)、 上述通式(4)、上述通式(5)表示的单元结构而具有多个硅烷醇基。由此，可以使硅酮材料 所具有的羟基与聚酯树脂所具有的羟基确实可靠地结合，因此，可以确实可靠地合成通过 硅酮材料与聚酯树脂进行脱水缩合反应而得到的聚酯改性硅酮材料。另外，在下一工序[3] 中，将液态覆膜30干燥·固化而得到接合膜3时，在聚酯改性硅酮材料中残留的硅烷醇基 中所含的羟基相互结合，得到的接合膜3的膜强度更加优良。另外，作为第一基材21，如前所述使用从其接合面(表面)23露出羟基的材料时， 聚酯改性硅酮材料中残留的羟基与第一基材21所具有的羟基结合，因此，不仅可以使聚酯 改性硅酮材料通过物理结合与第一基材21结合，而且还可以使其通过化学键与第一基材 21结合。其结果，接合膜3与第一基材21的接合面23牢固地结合。另外，关于硅酮材料，优选在其化合物中上述通式(1)、上述通式(2)及上述通式 (4)表示的单元结构所具有的R1中的至少一个为苯基。由此，硅烷醇基的反应性进一步提 高，因此相邻的硅酮材料所具有的羟基之间的结合更顺利地进行。另外，通过形成在接合膜 3中含有苯基的结构，还可以得到能够使形成的接合膜3的膜强度更优良的优点。进而，上述通式(1)、上述通式(2)及上述通式(4)表示的单元结构所具有的R1中 的非苯基的R1为甲基。基团R1为甲基的化合物比较容易获得且廉价，并且在后面的工序 [4]中，通过对接合膜3赋予能量，可以容易地切断甲基，其结果，可以使接合膜3确实可靠 地显现胶粘性。另外，所述硅酮材料是比较富于柔软性的材料。因此，在后面的工序[5]中，通过 接合膜3在第一基材21上接合第二基材22得到接合体1时，例如，即使在使用第一基材21 与第二基材22的各构成材料相互不同的基材的情况下，也可以确实可靠地缓和在各基材 21,22间产生的热膨胀所伴随的应力。由此，在最终得到的接合体1中，可以确实可靠地防 止在各基材21、22与接合膜3的界面处发生剥离。另外，所述硅酮材料由于耐药品性优良，因此在长期暴露于化学药品类等之类的 构件的接合时可以有效使用。具体而言，例如，在制造使用容易侵蚀树脂材料的有机类墨液 的工业用喷墨打印机的液滴喷出头时，如果使用接合膜3进行接合，则可以确实可靠地提 高其耐久性。另外，所述硅酮材料的耐热性也优良，因此在暴露于高温下之类的构件的接合 时也能有效地使用。另外，本说明书中，“聚酯树脂”是指通过三羟甲基丙烷与对苯二甲酸进行酯化反应而得到的化合物，可以优选使用一个分子中具有至少两个羟基的化合物。使这样的聚酯树脂与前述的硅酮材料进行缩合反应时，聚酯树脂所具有的羟基与 硅酮材料所具有的硅烷醇基(羟基)发生脱水缩合反应，由此可以得到在硅酮材料上连接 有聚酯树脂的聚酯改性硅酮材料。需要说明的是，使对苯二甲酸与三羟甲基丙烷进行酯化反应时的各自的含量，设 定为使三羟甲基丙烷所具有的羟基多于对苯二甲酸所具有的羧基。由此，合成的聚酯树脂 在其一个分子中具有至少两个羟基。作为考虑以上的情况由对苯二甲酸与三羟甲基丙烷得到的聚酯树脂，例如可以举 出下述通式(6)表示的化合物。 这样的聚酯树脂在其分子中含有来自对苯二甲酸的亚苯基。使用含有所述结构的 聚酯树脂的聚酯改性硅酮材料来形成接合膜3时，由于形成的接合膜3在聚酯树脂中含有 亚苯基，因此可以发挥特别优良的膜强度。另外，聚酯改性硅酮材料具有这样的聚酯树脂时，聚酯改性硅酮材料通常以聚酯 树脂从呈螺旋结构的聚有机硅氧烷骨架上露出的状态存在。因此，在下一工序[3]中，使液 态覆膜30干燥 固化而得到接合膜3时，相邻的聚酯改性硅酮材料所具有的聚酯树脂之间 相互接触的机会增加。其结果，在相邻的聚酯改性硅酮材料中，聚酯树脂相互交织、或者它 们所具有的羟基之间脱水缩合而形成化学键，因此可以更确实可靠地提高所得接合膜3的 膜强度。另外，作为第一基材21，如前所述使用从其接合面(表面)23露出羟基的材料时， 聚酯树脂中残留的羟基与第一基材21所具有的羟基通过脱水缩合反应而结合，因此，不仅 可以使聚酯改性硅酮材料通过物理结合与第一基材21结合，而且还可以使其通过化学键 与第一基材21结合。其结果，接合膜3与第一基材21的接合面23牢固地结合。另外，聚 酯树脂所具有的酮基与第一基材21所具有的羟基之间产生氢键，因此所述键也可以使接 合膜3与第一基材21的接合面23牢固地接合。[3]接着，使供给到第一基材21上的液态材料35、即液态覆膜30干燥和/或固化。 即，当液态材料35中含有溶剂或分散介质时，在使液态覆膜30干燥的同时使液态覆膜30 中所含的聚酯改性硅酮材料固化。由此，如图1(c)所示，在第一基材21上得到接合膜3。需要说明的是，如此通过使液态覆膜30中所含的聚酯改性硅酮材料固化而得到 的接合膜3，认为形成了例如图3所示的膜结构。
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作为使液态覆膜30干燥·固化的方法，没有特别限制，但优选使用将液态覆膜30 加热的方法。根据所述方法，可以通过将液态覆膜30加热的简单方法容易且确实可靠地进 行液态覆膜30的干燥·固化。S卩，利用将液态覆膜30加热的简单方法，在液态覆膜30中含有溶剂或分散介质 时，通过从液态覆膜30中脱溶剂或脱分散介质可以使液态覆膜30干燥，同时通过使聚酯改 性硅酮材料中所含的羟基进行脱水缩合反应可以使干燥的液态覆膜30固化。如上所述，使液态覆膜30干燥 固化而形成接合膜3时，在该膜中，聚酯改性硅酮 材料中所含的羟基之间发生脱水缩合反应而化学性地连接，因此可以使接合膜3具有优良 的膜强度。另外，在接合膜3与第一基材21的界面处，聚酯改性硅酮材料中所含的羟基与从 第一基材21的表面露出的羟基之间通过脱水缩合反应产生化学键，并且聚酯改性硅酮材 料中所含的酮基与从第一基材21的表面露出的羟基之间产生氢键，因此，可以形成与第一 基材21的密合性优良的接合膜3。加热液态覆膜30时的温度优选为25°C以上，更优选150 250°C左右。另外，加热时间优选为0. 5 48小时左右，更优选15 30小时左右。通过在所述条件下使液态覆膜30干燥·固化，可以在下一工序[4]中，通过与等 离子体接触而确实可靠地形成适当显现胶粘性的接合膜3。另外，可以使聚酯改性硅酮材料 所具有的羟基之间、进而使聚酯改性硅酮材料所具有的羟基与第一基材21所具有的羟基 确实可靠地结合，因此可以使形成的接合膜3的膜强度优良，且与第一基材21牢固地结合。另外，干燥·固化时的气氛的压力可以为大气压下，但优选为减压下。具体而言， 减压的程度优选为133. 3X10—5 1333Pa(lX10_5 10托)左右，更优选133. 3X10—4 133. 3Pa(lX 10_4 1托)左右。由此，接合膜3的膜密度增高，即接合膜3致密化，可以使 接合膜3具有更优良的膜强度。如上所述，通过适当设定形成接合膜3时的条件，可以将形成的接合膜3的膜强度 等设定为所需的特性。接合膜3的平均厚度优选为10 IOOOOnm左右，更优选3000 6000nm左右。通 过适当设定供给的液态材料35的量，使形成的接合膜3的平均厚度在所述范围内，可以在 防止第一基材21与第二基材22接合而成的接合体的尺寸精度显著下降的同时更牢固地进 行接合。S卩，接合膜3的平均厚度低于所述下限值时，通过接合膜3的第一基材21与第二 基材22的接合可能得不到充分的接合强度。另一方面，接合膜3的平均厚度超过所述上限 值时，接合体的尺寸精度可能显著下降。另外，通过将接合膜3的平均厚度设定在所述范围内，使接合膜3在某种程度上富 有弹性，因此在后面的工序[5]中，将第一基材21与第二基材22接合时，即使在与接合膜3 接触的第二基材22的接合面24上附着有颗粒等，也可以按照该颗粒由接合膜3包裹的方 式将接合膜3与接合面24接合。因此，可以确实可靠地抑制或防止由于该颗粒的存在而使 接合膜3与接合面24的界面处的接合强度下降，或者在该界面处产生剥离。另外，本发明中，由于采用供给液态材料35来形成接合膜3的构成，因此，即使在 第一基材21的接合面23上存在凹凸的情况下，也可以吸收凹凸的形状而形成接合膜3，当然这也取决于该凹凸的高度。其结果，接合膜3的表面32构成基本平坦的表面。[4]接着，使等离子体与接合面23上形成的接合膜3的表面32接触。使等离子体与接合膜3接触时，在该接合膜3中，特别是表面32附近的分子键(例 如，Si-CH3键或Si-Phe)的一部分被选择性地切断，由此表面32被活化，表面32附近对第 二基材22显现胶粘性。这样的状态的第一基材21可以与第二基材22通过化学键牢固接合。另外，本说明书中，表面32 “被活化”的状态是指如上所述接合膜3的表面32的 分子键的一部分，具体而言，例如，硅酮材料、聚酯树脂所具有的甲基或苯基被切断，接合膜 3中产生未被末端化的键合位(以下，也称为“悬键”或“dangling bond”)的状态，除此之 外还指该悬键通过羟基(0H基)被末端化的状态、以及这些状态混合存在的状态，均称为接 合膜3 “被活化”的状态。在此，像以往那样，为了使接合膜3的表面32活化而使用紫外线时，存在如下问题。A 接合膜3的表面32的活化需要长时间(例如1分钟 数十分钟)。另外，短时 间照射紫外线时，在将第一基材21与第二基材22接合的工序中，该接合需要长时间(数十 分钟以上)。即，得到接合体1需要长时间。B:另外，使用紫外线时，该紫外线容易在厚度方向上透过接合膜3。因此，根据基 材(本实施方式中为第一基材21)的构成材料(例如树脂材料)等的不同，在基材与接合 膜3的界面(接触面)处发生劣化，接合膜3容易从基材剥离。另外，紫外线在接合膜3的厚度方向上透过时，作用于接合膜3整体，该整体中，例 如，聚二甲基硅氧烷骨架所具有的甲基或苯基被切断、除去。即，接合膜3中的有机成分的 量极端下降，其发生无机化。因此，由于有机成分的存在而产生的接合膜3的柔软性整体下 降，得到的接合体1中，容易发生接合膜3的层内剥离。C 另外，将接合而成的接合体1的第一基材21从第二基材22上剥离、将各基材 21、22各自分开用于再循环或再利用时，该操作通过对接合体1赋予剥离用能量可以使各 基材21、22相互剥离。此时，例如，将接合膜3中残留的甲基(有机成分)从聚二甲基硅氧 烷骨架上切断、除去，切断的有机成分形成气体。该气体(气态的有机成分)使接合膜3产 生劈裂，从而将接合膜3分割。但是，照射紫外线时，如前所述，由于接合膜3整体的无机化不断加剧，因此即使 赋予剥离用能量时，成为气体的有机成分也极少，难以使接合膜3产生劈裂。与此相对，本发明中，接合膜3的表面32的活化使用等离子体。通过使用等离子 体，在接合膜3的表面32附近选择性地将构成该接合膜3的材料的分子键的一部分、例如 聚酯改性硅酮材料所具有的甲基或苯基切断。需要说明的是，该利用等离子体的分子键的切断，不仅由基于等离子体的带电的 化学作用引起，而且由基于等离子体的潘宁效应(Permingeffect)的物理作用引起，因此， 在极短的时间内发生。因此，可以使接合膜3在极短的时间(例如数秒左右)内活化，其结 果，可以在短时间内制造接合体1。另外，等离子体选择性地作用于接合膜3的表面32，不易对其内部造成影响。因 此，分子键的切断在接合膜3的表面32附近选择性地发生。即，接合膜3在其表面32附近被选择性地活化。因此，不易产生使用紫外线活化接合膜3时的问题(前述的B及C的问 题)。如此通过在接合膜3的活化中使用等离子体，在接合体1中，不易发生接合膜3的 层内剥离，将第一基材21从第二基材22剥离时，可以确实可靠地进行该剥离操作。另外，通过紫外线照射使接合膜3活化时，依赖于所照射的紫外线强度的接合膜3 的活化程度的变化非常大。因此，为了以适合第一基材21与第二基材22的接合的程度使 接合膜3活化，需要严格管理紫外线照射的条件。另外，未进行严格的管理时，得到的接合 体1之间产生第一基材21与第二基材22的接合强度的偏差。与此相对，通过等离子体使接合膜3活化时，依赖于所接触的等离子体浓度的接 合膜3的活化程度的变化平稳。因此，对于以适合第一基材21与第二基材22的接合的程 度使接合膜3活化，不需要严格地管理等离子体的产生条件。换言之，在接合膜3的活化中 使用等离子体时，接合体1的制造条件的容许范围广。另外，即使不进行严格的管理，得到 的接合体1之间也不易产生第一基材21与第二基材22的接合强度的偏差。另外，通过紫外线照射使接合膜3活化时，存在随着接合膜3的活化即接合膜3中 的有机物的脱离，接合膜3自身发生收缩(特别是膜厚的降低)的问题。接合膜3收缩时， 难以将第一基材21与第二基材22以高接合强度接合。与此相对，通过等离子体使接合膜3活化时，如前所述，由于接合膜3的表面附近 被选择性地活化，因此接合膜3的收缩不发生或者极少。因此，即使接合膜3形成得较薄时， 也可以将第一基材21与第二基材22以高接合强度接合。另外，该情况下，可以得到高尺寸 精度的接合体1，并且也可以实现接合体1的薄型化。如上所述，通过等离子体使接合膜3活化时，与通过紫外线使接合膜3活化时相 比，有很多优点。等离子体与接合膜3的接触可以在减压下进行，但优选在大气压下进行。S卩，优选 对接合膜3进行大气压等离子体处理。根据大气压等离子体处理，由于接合膜3的周围不 呈减压状态，因此在通过等离子体的作用将例如聚二甲基硅氧烷骨架所具有的甲基切断、 除去时(接合膜3的活化时)，可以防止该切断不必要地进行。所述大气压下的等离子体处理，例如可以使用图4所示的大气压等离子体处理装 置进行。图4是表示大气压等离子体装置的结构的概略图。图4所示的大气压等离子体装置1000具备输送形成有接合膜3的第一基材 21 (以下简称为“被处理基板W”)的输送装置1002和设置在输送装置1002的上方的头 1010。该大气压等离子体装置1000中，在头1010所具备的施加电极1015与对电极1019 之间，形成有产生等离子体的等离子体产生区域P。以下，对各部分的结构进行说明。输送装置1002具备可装载被处理基板W的移动平台1020。该移动平台1020通过 输送装置1002所具备的移动机构(未图示)的运转，可以沿χ轴方向移动。需要说明的是，移动平台1020例如由不锈钢、铝等金属材料构成。头1010具备头主体1101、施加电极1015和对电极1019。
头1010中，在移动平台1020 (输送装置1002)的上表面与头1010的下表面1103 的间隙1102中，设有供给等离子体化的处理气体G的气体供给流道1018。气体供给流道1018在形成于头1010的下表面1103上的开口部1181处开口。另 外，如图4所示，在下表面1103的左侧形成有阶梯部。由此，使头主体1101的左侧部分与 移动平台1020的间隙1104变得比间隙1102更小(窄)。因此，可以抑制或防止等离子体 化的处理气体G进入间隙1104中，从而沿χ轴正方向优先流动。需要说明的是，头主体1101例如由氧化铝、石英等电介质材料构成。头主体1101中，以夹着气体供给流道1018的方式相对地设置有施加电极1015和 对电极1019，由此构成一对平行平板型电极。其中，施加电极1015与高频电源1017电连 接，对电极1019接地。这些施加电极1015及对电极1019例如由不锈钢、铝等金属材料构成。使用这样的大气压等离子体装置1000对被处理基板W进行等离子体处理时，首 先，在施加电极1015与对电极1019之间施加电压，使其产生电场E。在该状态下，使处理气 体G流入气体供给流道1018。此时，流入气体供给流道1018的处理气体G通过电场E的作 用放电而等离子体化。该等离子体化的处理气体G从下表面1103侧的开口部1181供给到 间隙1102内。由此，等离子体化的处理气体G与设置在被处理基板W上的接合膜3的表面 32接触，被实施了等离子体处理。通过使用所述大气压等离子体装置1000，可以容易且确实可靠地使等离子体与接 合膜3接触，从而使接合膜3活化。在此，施加电极1015与移动平台1020(被处理基板W)间的距离、即间隙1102的 高度(图4中hi所示的长度)，可以考虑高频电源1017的输出和向被处理基板W实施的等 离子体处理的种类等而适当决定，优选为0. 5 IOmm左右，更优选0. 5 2mm左右。由此， 可以使等离子体与接合膜3接触，使接合膜3更确实可靠地活化。另外，在施加电极1015与对电极1019之间施加的电压优选为1. 0 3. OkVp-ρ左 右，更优选1.0 1.5kVp-p左右。由此，可以使施加电极1015与移动平台1020之间更确 实可靠地产生电场E，从而可以使供给到气体供给流道1018内的处理气体G确实可靠地等 离子体化。对高频电源1017的频率(施加的电压的频率)没有特别限制，优选为10 50MHz 左右，更优选10 40MHz左右。作为处理气体G的种类没有特别限制，例如，可以列举氦气、氩气等稀有气体、氧 气等，可以使用这些气体中的一种或组合使用两种以上。其中，处理气体G优选使用以稀有 气体为主成分的气体，特别优选使用以氦气为主成分的气体。S卩，处理中使用的等离子体，优选通过将以氦气为主成分的气体等离子体化而得 到。以氦气为主成分的气体(处理气体G)在等离子体化时不易产生臭氧，因此，可以防止 接合膜3的表面32由于臭氧而变质(氧化)。结果，可以抑制接合膜3的活化程度的降低， 即可以确实可靠地活化接合膜3。另外，氦气的等离子体从前述的潘宁效应极高、可以在短 时间内确实可靠地进行接合膜3的活化的观点考虑也优选。该情况下，以氦气为主成分的气体向气体供给流道1018中的供给速度优选为1 20SLM左右，更优选5 15SLM左右。由此，使接合膜3的活化程度容易控制。
另外，该气体(处理气体G)中的氦气的含量优选为85体积％以上，更优选90体 积％以上(也包括100%)。由此，可以更显著地发挥所述效果。另外，对移动平台1020的移动速度没有特别限制，优选为1 20mm/秒左右，更优 选3 6mm/秒左右。通过以这样的速度使等离子体与接合膜3接触，即使在短时间内也可 以充分且确实可靠地活化接合膜3。[5]接着，以接合膜3与第二基材22密合的方式将第一基材21与第二基材22重 叠(参考图2(e))。由此，在所述工序[4]中，使接合膜3的表面32对第二基材22显现胶 粘性，因此，接合膜3与第二基材22的接合面24化学性结合。结果，通过接合膜3使第一 基材21与第二基材22接合，得到图2(f)所示的接合体1。根据这样的接合方法，由于无需进行高温(例如700°C以上)下的热处理，因此，可 以将由耐热性低的材料构成的第一基材21及第二基材22供于接合。另外，由于通过接合膜3将第一基材21与第二基材22接合，因此还具有各基材 21,22的构成材料不受限制的优点。如上所述，根据本发明，可以分别扩大第一基材21及第二基材22的各构成材料的 选择范围。另外，在第一基材21的热膨胀率与第二基材22的热膨胀率相互不同的情况下，优 选尽可能在低温下进行接合。通过在低温下进行接合，可以进一步减小接合界面处产生的 热应力。具体而言，虽然还取决于第一基材21与第二基材22的热膨胀率的差，但优选在第 一基材21及第二基材22的温度为25 50°C左右的状态下，将第一基材21与第二基材22 进行粘贴，更优选在25 40°C左右的状态下进行粘贴。只要在这样的温度范围内，则即使 第一基材21与第二基材22的热膨胀率的差大至某种程度，也可以充分减小接合界面处产 生的热应力。结果，可以确实可靠地抑制或防止接合体1的翘曲或剥离等的发生。另外，该情况下，具体的第一基材21与第二基材22之间的热膨胀系数的差为 5XlO-5A以上时，特别推荐如上所述地尽可能在低温下进行接合。在此，对本工序中将第一基材21与第二基材22接合的机理进行说明。例如，以第二基材22的接合面24上露出羟基的情况为例进行说明，本工序中，以 第一基材21上形成的接合膜3与第二基材22的接合面24接触的方式将它们重叠时，接合 膜3的表面32上存在的羟基与第二基材22的接合面24上存在的羟基通过氢键相互作用， 在羟基之间产生引力。推测通过该引力使第一基材21与第二基材22接合。另外，通过该氢键而相互作用的羟基之间，根据温度条件等伴有脱水缩合而从表 面上切断。结果，在第一基材21与第二基材22的接触界面处，羟基所结合的键合位相互结 合。由此推测使第一基材21与第二基材22更牢固地接合。另外，在第一基材21的接合膜3的表面或内部、及第二基材22的接合面24或内 部分别存在未被末端化的键合位即悬键(dangling bond)的情况下，将第一基材21与第二 基材22粘贴时，这些悬键相互再结合。由于该再结合以相互重叠(交织)的方式复杂地生 成，因此，在接合界面处形成网状的结合。由此，使接合膜3与第二基材22特别牢固地接合。另外，在所述工序[4]中活化的接合膜3的表面，其活性状态随时间的推移而缓 和。因此，优选在所述工序[4]结束后，尽可能快地进行本工序[5]。具体而言，优选在所述
18工序[4]结束后，在60分钟以内进行本工序[5]，更优选在5分钟以内进行。如果在所述时 间内，则接合膜3的表面维持充分的活性状态，因此，在将第一基材21与第二基材22粘贴 时，它们之间可以得到充分的接合强度。换言之，由于活化前的接合膜3是将聚酯改性硅酮材料干燥·固化而得到的接合 膜，因此化学上比较稳定，耐气候性优良。因此，活化前的接合膜3适合长期保存。因此，如 果预先大量制造或购买这种具有接合膜3的第一基材21进行保存，并在即将要进行本工序 的粘贴之前仅对所需的个数进行所述工序[4]中所述的能量赋予，则从接合体1的制造效 率的观点考虑是有效的。如上所述，可以得到图2(f)所示的接合体(本发明的接合体)1。这样得到的接合体1，优选第一基材21与第二基材22之间的接合强度为 5MPa(50kgf/cm2)以上，更优选IOMPa(lOOkgf/cm2)以上。具有这样的接合强度的接合体1 可以充分防止其剥离。另外，根据本发明的接合方法，可以有效地制作第一基材21与第二 基材22以上述较大接合强度接合的接合体1。需要说明的是，得到接合体1时、或者得到接合体1后，可以根据需要对该接合体1 进行以下两个工序([6A]及[6B])中的至少一个工序(提高接合体1的接合强度的工序)。 由此，可以容易地实现接合体1的接合强度的进一步提高。[6A]如图2(g)所示，对得到的接合体1沿第一基材21与第二基材22相互靠近的 方向进行加压。由此，使接合膜3的表面分别更接近第一基材21的表面及第二基材22的表面，从 而可以进一步提高接合体1的接合强度。另外，通过对接合体1进行加压，可以将接合体1中的接合界面处残留的间隙压 塌，从而进一步扩大接合面积。由此，可以进一步提高接合体1的接合强度。需要说明的是，该压力根据第一基材21及第二基材22的各构成材料、各厚度、接 合装置等条件进行适当调节即可。具体而言，虽然根据第一基材21及第二基材22的各构 成材料、各厚度等而稍有不同，但优选为5 60MPa左右，更优选20 50MPa左右。由此， 可以确实可靠地提高接合体1的接合强度。需要说明的是，虽然该压力也可以超过所述上 限值，但是根据第一基材21及第二基材22的各构成材料的不同，可能会使各基材21、22产 生损伤等。另外，对加压时间没有特别限制，优选为10秒 30分钟左右。需要说明的是，加 压时间根据加压时的压力适当变更即可。具体而言，对接合体1加压时的压力越高，则即使 缩短加压的时间，也可以实现接合强度的提高。[6B]如图2(g)所示，对得到的接合体1进行加热。由此，可以进一步提高接合体1的接合强度。此时，对接合体1加热时的温度只要高于室温且低于接合体1的耐热温度，就没有 特别限制，优选设定为25 100°C左右，更优选设定为50 100°C左右。如果在所述范围 的温度下进行加热，则可以在确实可靠地防止接合体1因受热而变质、劣化的同时，确实可 靠地提高接合强度。另外，对加热时间没有特别限制，但优选为1 30分钟左右。另外，在所述工序[6A]及[6B]两个工序都进行时，优选将它们同时进行。即，如图2(g)所示，优选在对接合体1加压的同时进行加热。由此，可以协同地发挥加压的效果 和加热的效果，使接合体1的接合强度特别地提高。通过进行如上所述的工序，可以容易地实现接合体1的接合强度的进一步提高。《第二实施方式》下面，对本发明的接合方法的第二实施方式进行说明。图5是用于说明本发明的接合方法的第二实施方式的图(纵截面图)。需要说明 的是，在以下的说明中，将图5中的上侧称为“上”、下侧称为“下”。以下，对接合方法的第二实施方式进行说明，但是以与所述第一实施方式中所述 的接合方法的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。本实施方式中所述的接合方法，除了在第一基材21的接合面(表面)23上形成接 合膜3以外，还在第二基材22的接合面(表面)24上也形成接合膜3。然后，使各基材21、 22所具有的接合膜3的表面32附近显现胶粘性，通过使这些接合膜3相互接触，将第一基 材21与第二基材22接合，从而得到接合体1，除此以外，与所述第一实施方式相同。S卩，本实施方式的接合方法是通过在第一基材21及第二基材22两个基材上都形 成接合膜3并使这些接合膜3相互成为一体而将第一基材21与第二基材22接合的接合方 法。[1’ ]首先，准备与所述工序[1]同样的第一基材21和第二基材22。[2’ ]接着，与所述工序[2]及所述工序[3]中所说明的操作一样，在第一基材21 的接合面23上形成接合膜3，同时在第二基材22的接合面24上也形成接合膜3。[3’]接着，与所述工序[4]中说明的操作一样，通过使等离子体与第一基材21上 形成的接合膜3和第二基材22上形成的接合膜3双方都接触，使各接合膜3的表面32附 近显现胶粘性。[4’]接着，如图5(a)所示，以使各基材21、22所具有的已经显现出胶粘性的接合 膜3相互密合的方式将各基材21、22相互粘贴。由此，通过在两个基材21、22上形成的接 合膜3将基材21、22相互接合，从而得到图5(b)所示的接合体1。如上操作，可以得到接合体1。需要说明的是，得到接合体1后，可以根据需要对该接合体1进行所述第一实施方 式的工序[6A]及[6B]中的至少一个工序。例如，如图5(c)所示，通过在对接合体1加压的同时进行加热，使接合体1的各基 材21、22相互更接近。由此，促进各接合膜3的界面处的羟基的脱水缩合、悬键之间的再结 合。结果，接合膜3的一体化进一步进行，最终基本上完全一体化。另外，在所述第一及第二实施方式中，对在第一基材21及第二基材22中的一个或 两个基材的整个面上形成接合膜3的情况进行了说明，但是本发明中，也可以在第一基材 21及第二基材22的一个或两个基材的表面的一部分区域选择性地形成接合膜3。该情况下，仅通过适当设定形成接合膜3的区域的大小就可以简单地选择第一基 材21与第二基材22接合的区域。由此，例如，控制第一基材21与第二基材22接合的接合 膜3的面积、形状，可以容易地调节接合体1的接合强度。结果，例如，可以得到可将接合膜 3容易地剥离的接合体1。S卩，可以调节接合体1的接合强度，同时可以调节将接合体1分离时的强度(劈裂强度)。从所述观点考虑，在制作可容易地分离的接合体1时，优选接合体1的接合强度为 可通过人的手容易地分离程度的大小。由此，分离接合体1时，可以无需使用装置等而简单 地进行。另外，通过适当设定第一基材21与第二基材22接合的接合膜3的面积、形状，可 以缓和接合膜3上产生的应力的局部集中。由此，例如，即使在第一基材21与第二基材22 之间的热膨胀率差大的情况下，也可以将各基材21、22确实可靠地接合。另外，该情况下，在未形成接合膜3的区域(非膜形成区域)42中，在第一基材21 与第二基材22之间形成有与接合膜3的厚度相当的距离(高度)的空间。为了利用该空 间，通过适当调节形成接合膜3的区域(膜形成区域)的形状，可以在第一基材21与第二 基材22之间形成封闭空间、流道。另外，在使等离子体与接合膜3接触前，可以对接合膜3进行使构成接合膜3的聚 酯改性硅酮材料相互交联的交联处理。该情况下，可以提高接合膜3的耐药品性(耐溶剂 性)。所述接合膜3在将构成用于收纳含有有机溶剂的组合物的制品的构件相互接合 时可以优选使用。作为这样的制品，可以举出如下说明的喷墨式记录头(液滴喷出头)等。另外，交联处理可以列举例如加热处理、催化剂导入处理等，可以使用这些处理的 一种或者组合使用两种以上。〈液滴喷出头〉接着，对将本发明的接合体应用于喷墨式记录头时的实施方式进行说明。图6是表示应用本发明的接合体而得到的喷墨式记录头(液滴喷出头)的分解立 体图，图7是表示图6所示的喷墨式记录头的主要部分的结构的截面图，图8是表示具备图 6所示的喷墨式记录头的喷墨打印机的实施方式的概略图。另外，图6中表示的状态与通常 使用的状态上下相反。图6所示的喷墨式记录头10安装在图8所示的喷墨打印机9上。图8所示的喷墨打印机9具备装置主体92，在上部后方设有用于设置记录用纸P 的托盘921，在下部前方设有用于排出记录用纸P的排纸口 922，在上部表面设有操作面板 97。操作面板97包括例如由液晶显示器、有机EL显示器、LED灯等构成并显示错误 信息等的显示部(未图示)和由各种开关等构成的操作部(未图示)。另外，装置主体92的内部主要具备具有往复运动的头单元93的印刷装置(印刷 机构)94、将记录用纸P逐张送入印刷装置94的送纸装置(送纸机构)95、和控制印刷装置 94及送纸装置95的控制部(控制机构)96。通过控制部96的控制，送纸装置95逐张地间歇输送记录用纸P。该记录用纸P在 头单元93的下部附近通过。此时，头单元93沿着与记录用纸P的输送方向基本垂直的方 向往复移动，在记录用纸P上进行印刷。即，头单元93的往复运动和记录用纸P的间歇输 送成为印刷中的主扫描及副扫描，进行喷墨方式的印刷。印刷装置94具备头单元93、作为头单元93的驱动源的托架电机941、和接受托 架电机941的旋转使头单元93往复运动的往复运动机构942。
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头单元93具有在其下部具备许多喷嘴孔111的喷墨式记录头10(以下简称为 “头10”)、向头10供给墨液的墨盒931、和安装有头10及墨盒931的托架932。需要说明的是，通过使用填充有黄色、青色、洋红色、黑色四色的墨液的墨盒作为 墨盒931，可以进行全彩印刷。往复运动机构942具有两端由框架(未图示)支撑的托架导向轴944和与托架导 向轴944平行地延伸的同步带943。托架932由托架导向轴944以可自由往复运动的方式支撑，并且固定在同步带943 的一部分上。通过托架电机941的运转，借助滑轮使同步带943正反移动时，头单元93由托架 导向轴944引导而进行往复运动。然后，该往复运动时，从头10喷出适当的墨液，在记录用 纸P上进行印刷。送纸装置95具备作为其驱动源的送纸电机951和通过送纸电机951的运转而旋 转的送纸辊952。送纸辊952由夹着记录用纸P的输送路径(记录用纸P)上下对置的从动辊952a 和驱动辊952b构成，驱动辊952b与送纸电机951连结。由此，送纸辊952将设置在托盘 921中的多张记录用纸P向印刷装置94中逐张送入。另外，也可以采用能以自由装卸的方 式安装容纳记录用纸P的送纸盒的构成来代替托盘921。控制部96通过根据从例如电脑、数码相机等主机输入的印刷数据对印刷装置94、 送纸装置95等进行控制来进行印刷。控制部96的各部分并未图示，主要包括用于存储控制各部分的控制程序等的存 储器、驱动压电元件(振动源)14来控制墨液的喷出时间的压电元件驱动电路、驱动印刷装 置94(托架电机941)的驱动电路、驱动送纸装置95(送纸电机951)的驱动电路、用于获得 来自主机的印刷数据的通信电路、以及与上述各部分电连接进行各部分的各种控制的CPU。另外，CPU分别与例如可以检测墨盒931的墨液余量、头单元93的位置等的各种 传感器等电连接。控制部96通过通信电路获得印刷数据并存储在存储器中。CPU对该印刷数据进行 处理，根据该处理数据及来自各种传感器的输入数据向各驱动电路输出驱动信号。通过该 驱动信号使压电元件14、印刷装置94及送纸装置95分别运转。由此，在记录用纸P上进行 印刷。以下，参考图6及图7对头10进行详细说明。头10具备头主体17、和容纳该头主体17的基体16，所述头主体17具备喷嘴板 11、墨液室基板12、振动板13、和与振动板13接合的压电元件(振动源)14。需要说明的 是，该头10构成按需(on demand)型压电喷墨式头。喷嘴板11例如由Si02、SiN、石英玻璃等硅类材料，Al、Fe、Ni、Cu或包含上述金属 的合金等金属类材料，氧化铝、氧化铁等氧化物类材料，炭黑、石墨等碳类材料等构成。该喷嘴板11上形成用于喷出墨液滴的许多喷嘴孔111。这些喷嘴孔111间的间距 可以根据印刷精度来适当设定。喷嘴板11上固着(固定)有墨液室基板12。该墨液室基板12通过喷嘴板11、侧壁(隔壁)122及后述的振动板13，分隔形成有多个墨液室(腔室、压力室)121、储存从墨盒931供给的墨液的储存室123、和从储存室 123向各墨液室121分别供给墨液的供给口 124。各墨液室121各自形成为长条形(长方体形)，与各喷嘴孔111对应地配置。各 墨液室121构成为可以通过后述的振动板13的振动来改变容积，并通过该容积变化喷出墨液。作为用于得到墨液室基板12的母材，例如可以使用单晶硅基板、各种玻璃基板、 各种树脂基板等。这些基板均为通用的基板，因此，通过使用这些基板，可以降低头10的制 造成本。另一方面，在墨液室基板12的与喷嘴板11相反的一侧接合有振动板13，进而在振 动板13的与墨液室基板12相反的一侧设有多个压电元件14。另外，在振动板13的规定位置上贯通振动板13的厚度方向形成有连通孔131。通 过该连通孔131，可以从前述的墨盒931向储存室123供给墨液。各压电元件14分别在下部电极142与上部电极141之间插入有压电体层143，并 与各墨液室121的大致中央部对应地配置。各压电元件14构成为与压电元件驱动电路电 连接，根据压电元件驱动电路的信号进行运转(振动、变形)。各压电元件14分别作为振动源起作用，振动板13通过压电元件14的振动而振 动，起到使墨液室121的内部压力瞬间升高的作用。基体16例如由各种树脂材料、各种金属材料等构成，该基体16上固定、支撑有喷 嘴板11。即，在基体16所具备的凹部161中容纳有头主体17的状态下，通过在凹部161的 外周部形成的阶梯部162来支撑喷嘴板11的边缘部分。在以上的、喷嘴板11与墨液室基板12的接合、墨液室基板12与振动板13的接合、 及喷嘴板11与基体16的接合中，对至少一个部位进行接合时使用本发明的接合方法。换言之，在喷嘴板11与墨液室基板12的接合体、墨液室基板12与振动板13的接 合体、及喷嘴板11与基体16的接合体中，在至少一个部位应用本发明的接合体。这样的头10通过在上述接合界面处插入前述的接合膜3进行接合。因此，接合界 面的接合强度及耐药品性提高，由此，对储存在各墨液室121中的墨液的耐久性及液密性 提高。结果，使头10的可靠性高。另外，由于可以在非常低的温度下进行可靠性高的接合，因此，即使是线膨胀系数 不同的材料也可以形成大面积的头，从这一点考虑也是有利的。另外，在头10的一部分中应用本发明的接合体时，可以构建尺寸精度高的头10。 因此，可以高度控制从头10喷出的墨液滴的喷出方向、头10与记录用纸P的间隔距离，从 而可以提高基于喷墨打印机9的印字结果的等级。另外，由于可以任意地设定使用液滴喷出法供给液态材料的位置，因此，通过适当 控制各接合体的接合部的面积、其配置，可以缓和各接合体的接合界面处产生的应力的局 部集中。由此，例如，即使在喷嘴板11与墨液室基板12之间、墨液室基板12与振动板13 之间及喷嘴板11与基体16之间各自的热膨胀率差大的情况下，也可以确实可靠地将两个 构件进行接合。进而，通过缓和在接合界面处产生的应力的局部集中，可以确实可靠地防止接合 体的剥离、变形(翘曲)等。由此，可以得到可靠性高的头10及喷墨打印机9。
这样的头10，在未通过压电元件驱动电路输入规定的喷出信号的状态下、即压电 元件14的下部电极142与上部电极141之间未施加有电压的状态下，压电体层143不产生 变形。因此，振动板13也不产生变形，墨液室121不发生容积变化。因此，从喷嘴孔111不 喷出墨液滴。另一方面，在通过压电元件驱动电路输入规定的喷出信号的状态下、即压电元件 14的下部电极142与上部电极141之间施加有一定电压的状态下，压电体层143产生变形。 由此，振动板13显著弯曲，墨液室121发生容积变化。此时，墨液室121内的压力瞬间升高， 从喷嘴孔111喷出墨液滴。一次墨液喷出结束时，压电元件驱动电路停止在下部电极142与上部电极141之 间施加电压。由此，压电元件14基本回复原来的形状，墨液室121的容积增大。需要说明的 是，此时，从墨盒931朝向喷嘴孔111的压力(朝向正方向的压力)作用在墨液上。因此，防 止空气从喷嘴孔111进入墨液室121，并将与墨液的喷出量相应的量的墨液从墨盒931 (储 存室123)供给到墨液室121。这样，在头10中，通过经由压电元件驱动电路向想要进行印刷的位置的压电元件 14中依次输入喷出信号，可以印刷任意的(所需的)文字、图形等。需要说明的是，头10可以具有电热转换元件来代替压电元件14。也就是说，头 10可以为利用由电热转换元件引起的材料的热膨胀来喷出墨液的喷泡(bubble jet)方式 ("Bubble Jet”为注册商标)的头。需要说明的是，在所述结构的头10中，在喷嘴板11上设有为了赋予喷嘴板11疏 液性而形成的覆膜114。由此，从喷嘴孔111喷出墨液滴时，可以确实可靠地防止墨液滴残 留在该喷嘴孔111的周围。其结果，可以使从喷嘴孔111喷出的墨液滴确实可靠地命中目 标区域。以上，根据图示的实施方式对本发明的接合方法及接合体进行了说明，但本发明 不限于此。例如，本发明的接合方法中，根据需要可以追加一个以上的任意目的的工序。另外，本发明的接合体当然也可以应用于液滴喷出头以外的装置。具体而言，本发 明的接合体例如可以应用于光学装置所具备的透镜、半导体装置、微反应器等。实施例下面，对本发明的具体实施例进行说明。(实施例1)首先，准备纵20mmX横20mmX平均厚度Imm的单晶硅基板作为第一基材，准备纵 20mmX横20mmX平均厚度Imm的玻璃基板作为第二基材，对硅基板与玻璃基板两者都用氧 等离子体进行基底处理。然后，准备将所述硅酮材料与所述聚酯树脂进行脱水缩合反应而得到的聚酯 改性硅酮材料(日本迈图高新材料(Momentive PerformanceMaterials)合同会社制、 “XR32-A1612”)，通过旋涂法向硅基板上供给该液态材料，形成液态覆膜。然后，将该液态覆膜在200°C、1小时的条件下加热，并进行干燥·固化，由此在硅 基板上形成接合膜(平均厚度约3 μ m)。然后，使用图4所示的大气压等离子体装置，在以下所示的条件下使等离子体与
24在硅基板上形成的接合膜接触。由此，使接合膜活化，使其表面显现胶粘性。<等离子体处理条件>·处理气体氦气 气体供给速度10SLM 电极间距离1mm 施加电压lkVp_p·电压频率40MHz·移动速度5mm/秒然后，以接合膜的接触等离子体的面与玻璃基板的表面接触的方式将硅基板与玻
璃基板重叠。然后，将硅基板与玻璃基板在50MPa下加压，并且在常温(25度左右)下保持1分 钟。由此，得到通过接合膜使硅基板与玻璃基板接合而成的接合体。然后，使用QUAD GROUP公司制“Romulus”测定该接合体的硅基板与玻璃基板之间 的接合强度，结果为IOMPa以上。(实施例2)准备不锈钢基板代替单晶硅基板作为第一基材，准备聚酰亚胺基板代替玻璃基板 作为第二基材，除此以外，与所述实施例1同样操作，得到接合体。本实施例2中，接合体的不锈钢基板与聚酰亚胺基板之间的接合强度也为IOMPa 以上。(实施例3)使用与在单晶硅基板上形成接合膜的方法同样的方法，在玻璃基板上也形成接合 膜，以在各基板上形成的接合膜相互接触的方式通过接合膜使硅基板与玻璃基板接合，除 此以外，与所述实施例1同样操作，得到接合体。本实施例3中，接合体的硅基板与玻璃基板之间的接合强度为IOMPa以上。(实施例4)除了使用氩气作为处理气体以外，与所述实施例1同样操作，得到接合体。本实施例4中，接合体的硅基板与玻璃基板之间的接合强度也为IOMPa以上，但是 是比所述实施例1低的值。(实施例5)除了使用包含氦气与氧气的混合气体作为处理气体以外，与所述实施例1同样操 作，得到接合体。需要说明的是，混合气体中的氦气的含量为83体积％。本实施例5中，接合体的硅基板与玻璃基板之间的接合强度为IOMPa以上，但是是 比所述实施例1低、并且比所述实施例4低的值。(比较例)为了活化接合膜，在以下所示的条件下进行紫外线照射来代替等离子体处理，除 此以外，与所述实施例1同样操作，得到接合体。〈紫外线照射条件〉·气氛气体的组成大气(空气) 气氛气体的温度20°C
·气氛气体的压力大气压(IOOkPa) 紫外线的波长172nm·紫外线的照射时间900秒本比较例中，接合体的硅基板与玻璃基板之间的接合强度大幅低于5MPa。需要说明的是，在用于得到接合体的硅基板以外另外准备硅基板，在该硅基板上 与在所述实施例1中说明的一样形成接合膜(平均厚度约1.5μπι)。然后，对形成的接合 膜照射50分钟上述的紫外线，测定UV照射引起的接合膜的厚度的变化，其测定结果如图9 所示。如图9所示，UV照射引起的膜厚的变化率(％ )为-10%左右。这种关于对接合膜照射UV而引起的膜厚的变化率的研究，在使用等离子体接触 代替UV照射的情况下也同样进行了研究，与UV照射时相比，显示出膜厚的变化率降低的倾 向。
权利要求
一种接合方法，其特征在于，包括准备欲通过接合膜相互接合的第一基材和第二基材的工序；通过向所述第一基材及所述第二基材的至少一方供给含有聚酯改性硅酮材料的液态材料而形成液态覆膜的工序，所述聚酯改性硅酮材料通过硅酮材料与聚酯树脂进行脱水缩合反应而得到，所述硅酮材料具有在分支部具有下述化学式(1)表示的单元结构、在连接部具有下述化学式(2)及下述化学式(3)中的至少一个表示的单元结构、在末端部具有下述化学式(4)及下述化学式(5)中的至少一个表示的单元结构的呈分支状的聚有机硅氧烷骨架，所述聚酯树脂通过三羟甲基丙烷与对苯二甲酸进行酯化反应而得到；将所述液态覆膜干燥和/或固化，在所述第一基材及所述第二基材的至少一个上得到接合膜的工序；通过使等离子体与所述接合膜接触而使所述接合膜的表面附近显现胶粘性的工序；和通过该已经显现出胶粘性的接合膜使所述第一基材与所述第二基材接触，得到通过所述接合膜使所述第一基材与所述第二基材接合而成的接合体的工序；R1 Si X3(1)式中，各R1各自独立地表示甲基或苯基，X表示硅氧烷残基。FSA00000130531800011.tif
2.如权利要求1所述的接合方法，其中， 所述等离子体的接触在大气压下进行。
3.如权利要求1或2所述的接合方法，其中，所述等离子体的接触，是以在相互对置的电极间施加了电压的状态，向它们之间导入 气体，由此将等离子体化的所述气体供给到所述接合膜来进行。
4.如权利要求3所述的接合方法，其中， 所述电极间的距离为0. 5 10mm。
5.如权利要求3或4所述的接合方法，其中， 向所述电极间施加的电压为1. O 3. OkVp-p。
6.如权利要求1至5中任一项所述的接合方法，其中，所述等离子体是通过将以氦气为主成分的气体等离子体化而得到的。
7.如权利要求3至5中任一项所述的接合方法，其中，所述等离子体是通过将以氦气为主成分的气体等离子体化而得到的，该气体向所述电 极间的供给速度为1 20SLM。
8.如权利要求6或7所述的接合方法，其中，所述气体中的所述氦气的含量为85体积％以上。
9.如权利要求1至8中任一项所述的接合方法，其中， 所述接合膜的平均厚度为10 lOOOOnm。
10.如权利要求1至9中任一项所述的接合方法，其中，所述第一基材及所述第二基材的至少与所述接合膜接触的部分，以硅材料、金属材料 或玻璃材料为主材料构成。
11.如权利要求1至10中任一项所述的接合方法，其中，对所述第一基材及所述第二基材的与所述接合膜接触的面，预先实施提高与所述接合 膜的密合性的表面处理。
12.如权利要求11所述的接合方法，其中，所述表面处理为等离子体处理或紫外线照射处理。
13.一种接合体，其特征在于，利用权利要求1至12中任一项所述的接合方法，通过所述接合膜使所述第一基材与所 述第二基材接合而成。
全文摘要
本发明提供在短时间内以低成本将两个基材相互接合的接合方法、及通过该接合方法接合的接合体。本发明的接合方法包括准备欲通过接合膜相互接合的第一基材(21)和第二基材(22)的工序；通过向第一基材(21)及第二基材(22)的至少一方供给含有聚酯改性材料的液态材料(35)而形成液态覆膜(30)的工序；将液态覆膜(30)干燥和/或固化，在第一基材(21)及第二基材(22)的至少一个上得到接合膜(3)的工序；通过使等离子体与接合膜(3)接触而使接合膜(3)的表面(32)附近显现胶粘性的工序；和通过已经显现出胶粘性的接合膜(3)使第一基材(21)与第二基材(22)接触，得到通过接合膜(3)使第一基材(21)与第二基材(22)接合而成的接合体(1)的工序。
文档编号C09J5/00GK101899268SQ20101019029
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月28日
发明者今村峰宏, 佐藤充, 内藤信宏, 山本隆智 申请人:精工爱普生株式会社