DE112021007236T5

DE112021007236T5 - Verfahren zum herstellen eines verbundkörpers aus verschiedenen materialien, sowie verbundkörper aus verschiedenen materialien

Info

Publication number: DE112021007236T5
Application number: DE112021007236.6T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Kitagawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2024-01-04
Also published as: JP7408010B2; WO2022190270A1; CN116897102A; JPWO2022190270A1

Abstract

Ein Herstellungsverfahren für einen Verbundkörper aus verschiedenen Materialien weist Folgendes auf: einen Beschichtungsprozess, in dem eine Fläche eines Basismaterials (101) aus einem anorganischen Material inklusive Metall oder Glas mit einer Verbindungsmittel-Lösung (201) beschichtet wird, einen Bestrahlungsprozess, in dem eine Bindeschicht (203), in der das Basismaterial (101) und Verbindungsmittel-Moleküle (202) in der Verbindungsmittel-Lösung (201) durch kovalente Bindung verbunden sind, durch Bestrahlen einer Fläche des Basismaterials (101) gebildet wird, die mit der Verbindungsmittel-Lösung (201) beschichtet ist, und zwar mit einem Laser, während die Position des Lasers sequenziell verändert wird, einen Reinigungsprozess, in dem die Verbindungsmittel-Lösung (201) gereinigt wird, die nicht an das Basismaterial (101) kovalent gebunden ist, und einen Harz-Verbindungsprozess, in dem die Bindeschicht (203) und ein Harz (301) verbunden werden.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers, bei dem ein Metallelement oder ein Glaselement mit einem Harzelement verbunden ist, sowie den Verbundkörper.
Stand der Technik
Ein herkömmliches Verfahren zum Verbinden eines anorganischen Materials, wie z. B. Metall oder Glas, mit einer organischen Verbindung, wie z. B. Harz, mittels eines Primers ist bekannt. Beispielsweise ist ein Verfahren offenbart (Patentdokument 1), bei dem ein Silan-Verbindungsmittel als ein Primer auf eine Metall-Fläche aufgebracht wird, getrocknet wird und dann mit einem Harz verbunden wird.
Literaturverzeichnis
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. JP 2018- 39 211 A
Zusammenfassung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
In einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers ist es notwendig, den Verbundkörper auf einer hohen Temperatur in einem Trocknungsofen für einen langen Zeitraum zu erwärmen, und folglich gibt es das Problem, dass es Zeit braucht, um den Verbundkörper herzustellen.
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe der Erfindung ist es, in einer kurzen Zeit einen Verbundkörper herzustellen, bei dem ein anorganisches Material inklusive einem Metallelement oder einem Glaselement mit einem Harzelement verbunden ist.
Wege zum Lösen der Probleme
Ein Anspruch der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: einen Beschichtungsprozess, in dem eine Fläche eines anorganischen Basismaterials inklusive Metall oder Glas mit einer Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird, einen Bestrahlungsprozess, in dem eine kovalente Bindung zwischen einem Basismaterial und adsorbierten Verbindungsmittel-Molekülen der Verbindungsmittel-Lösung durch Bestrahlen einer Fläche ausgebildet wird, die mit der Verbindungsmittel-Lösung beschichtet ist, und zwar mit einem Laser, während die Position des Lasers sequenziell verändert wird, einen Reinigungsprozess, in dem die Verbindungsmittel-Moleküle gereinigt werden, die nicht an das Basismaterial kovalent gebunden ist, und einen Harz-Verbindungsprozess, in dem die Verbindungsmittel-Moleküle, die an das Basismaterial kovalent gebunden sind, und ein Harz verbunden werden.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Verbundkörper aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, in dem ein Harzelement und ein Element aus einer anorganischen Substanz inklusive Metall oder Glas verbunden sind, und zwar in einer kurzen Zeit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein anschauliches Diagramm eines Herstellungsverfahrens für einen Verbundkörper aus verschiedenen Materialien, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein anschauliches Diagramm einer Bindeschicht auf einem Basismaterial, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein anschauliches Diagramm eines Beispiels eines Herstellungsverfahrens für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Graph, der die Relation zwischen Laser-Bestrahlungsbedingungen und der Scherfestigkeit zeigt, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Diagramm, das einen Flächenzustand der Bindeschicht in Abhängigkeit der Laser-Bestrahlungsbedingungen zeigt, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein anschauliches Diagramm eines Herstellungsverfahrens für einen Verbundkörper aus verschiedenen Materialien, gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bindeschicht auf einem Basismaterial zeigt, gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Bindeschicht auf dem Basismaterial zeigt, gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Bindeschicht auf dem Basismaterial zeigt, gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.

Wege zum Ausführen der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann geeignet kombiniert und modifiziert werden. Außerdem sind die Zeichnungen zum einfachen Verständnis der Erläuterung angemessen vereinfacht.
Ausführungsform 1
Ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist Folgendes auf: einen Beschichtungsprozess, in dem eine Fläche eines anorganischen Basismaterials inklusive Metall oder Glas mit einer Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird; einen Bestrahlungsprozess, in dem eine Bindeschicht, in der das Basismaterial und Verbindungsmittel-Moleküle in der Verbindungsmittel-Lösung, die an das Basismaterial adsorbiert sind, durch kovalente Bindung verbunden sind, und zwar durch Bestrahlen - mit einem Laser - der Fläche des Basismaterials, die mit der Verbindungsmittel-Lösung beschichtet ist, während die Position des Lasers sequenziell verändert wird; einen Reinigungsprozess, in dem die Verbindungsmittel-Moleküle gereinigt werden, die nicht an das Basismaterial kovalent gebunden ist; und einen Harz-Verbindungsprozess, in dem die Bindeschicht, die an das Basismaterial kovalent gebunden ist, und ein Harz verbunden werden.
Genauer gesagt: Die Verbindungsmittel-Lösung ist beispielsweise eine Silan-Verbindungsmittellösung, eine titanatbasierte Verbindungsmittel-Lösung oder eine aluminatbasierte Verbindungsmittel-Lösung, und in dem Bestrahlungsprozess, wird ein Impulslaser auf die Fläche des Basismaterials gestrahlt, die mit der Verbindungslösung beschichtet ist, während die Position des Lasers sequenziell verändert wird, so dass die Bindeschicht ausgebildet wird, in der das Basismaterial und die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle mittels der kovalenten Bindung verbunden sind. Da außerdem die Verbindungsmittel-Moleküle, die nicht die kovalente Bindung im Bestrahlungsprozess gebildet haben, im Reinigungsprozess gereinigt und entfernt werden, verbleiben unnötige Verbindungsmittel-Moleküle nach dem Reinigungsprozess nicht. Danach werden im Harz-Verbindungsprozess das Basismaterial und das Harz über die Bindeschicht verbunden, in der die Verbindungs-Moleküle an das Basismaterial kovalent gebunden sind.
Beim Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Da der Impulslaser verwendet wird, um die Bindeschicht zu bilden, in dem das Basismaterial und die Verbindungsmittel-Lösung kovalent gebunden werden, gibt es keine Beschädigung der Verbindungsmittel-Moleküle, die auf dem Basismaterial aufgetragen sind, und es kann die Bindeschicht erhalten werden, die an einer gewünschten Position kovalent gebunden ist, die mit dem Impulslaser bestrahlt ist.
Wenn die Impulslaser-Bestrahlungsbedingung innerhalb eines passenden Energiewertebereichs vorgegeben wird, kann außerdem eine gleichmäßigere und bessere Bindeschicht erhalten werden. Das heißt, durch Bestrahlen mit der Energie innerhalb des obigen Bereichs brechen die Molekülketten der Verbindungsmittel-Moleküle nicht, die die Bindeschicht bilden, und eine Verschlechterung der Eigenschaften der Bindeschicht kann vermieden werden. Ein passender Energiewert für die Impulslaser-Bestrahlung ist derart, dass die Bestrahlungsenergiedichte von 1 J/cm² bis 10 J/cm² reicht.
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von 1 beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht des Verbundkörpers aus verschiedenen Materialien in der Längsrichtung (der Fläche senkrecht zu der Fläche, die mit der Verbindungsmittel-Lösung beschichtet ist). 1 (a) ist eine longitudinale Querschnittsansicht eines Basismaterials 101 aus einem anorganischen Material, das Metall oder Glas enthält; 1 (b) zeigt einen Beschichtungsprozess zum Beschichten des Basismaterials 101 mit einer Verbindungsmittel-Lösung 201; 1 (c) zeigt einen Bestrahlungsprozess zum Ausbilden einer Bindeschicht 203, in der das Basismaterial 101 und adsorbierte Verbindungsmittel-Moleküle 202 kovalent gebunden werden, indem mit einem Laser die Verbindungsmittel-Moleküle 202 in der Verbindungsmittel-Lösung 201 bestrahlt werden, die auf dem Basismaterial 101 adsorbiert sind; 1 (d) zeigt einen Reinigungsprozess zum Reinigen der adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202, die nicht mit dem Basismaterial 101 kovalent gebunden sind; und 1 (e) zeigt einen Harz-Verbindungsprozess zum Verbinden der Bindeschicht 203 mit einem Harz 301. Jeder Prozess wird unten beschrieben.
In 1 wird zunächst das Basismaterial 101 vorbereitet. Das Basismaterial 101, das aus dem anorganischen Material gemacht ist, das Metall oder Glas enthält, ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon schließen Folgendes ein: Metalle, wie z. B. Fe, Ni, Co, Cr, Mn, Zn, Pt, Au, Ag, Cu, Pd, Al, W, Ti, V, Mo, Nb, Zr, Pr, Nd und Sm oder eine Legierung, die diese Metalle enthält, oder ein glasbasiertes Material, wie z. B. Silikatglas (Quarzglas), Alkali-Silikatglas, Natronkalkglas, Kalikalkglas, Bleiglas (Alkali), Bariumglas oder Borsilikatglas; und ein zusammengesetztes bzw. Verbundmaterial, in dem eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Materialien kombiniert sind. Das Basismaterial 101 eines solchen anorganischen Materials kann irgendein Material sein, das die kovalente Bindung mit den Verbindungsmittel-Molekülen 202 bilden kann.
Außerdem kann das Basismaterial 101 ein Material sein, in dem ein Plattierungsprozess wie z. B. Ni-Plattieren oder Cu-Plattieren oder eine Stabilisierungsbehandlung wie z. B. Chromatbehandlung oder Alumitbehandlung auf der Fläche des Basismaterials 101 durchgeführt wird. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Fläche des Basismaterials 101 einer Vorab-Behandlung wie z. B. einer Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung und Ultraviolettbestrahlungs-Behandlung unterzogen wird. Indem eine solche Vorab-Behandlung durchgeführt wird, kann die Bindungsoberfläche gereinigt und aktiviert werden, so dass die Benetzbarkeit der Verbindungsmittel-Lösung 201, die später noch beschrieben wird, verbessert werden kann und eine gleichmäßig behandelte Fläche erhalten werden kann.
Als nächstes wird der Beschichtungsprozess beschrieben, der in 1 (b) gezeigt ist. In der Zeichnung wird die Verbindungsmittel-Lösung 201 auf die Fläche des Basismaterials 101 aufgetragen bzw. beschichtet. Die Verbindungsmittel-Lösung 201 ist eine sogenannte Lösung, in der ein Verbindungsmittel mit einem Lösungsmittel verdünnt ist, so dass es leicht auf die Fläche des Basismaterials 101 aufgebracht werden kann. Als Verbindungsmittel ist ein Silan-Verbindungsmittel bevorzugt. Das Silan-Verbindungsmittel hat an dem einen Ende des Moleküls eine funktionelle Gruppe, die mit dem Harz 301 (später detailliert beschrieben) wechselwirken oder chemisch reagieren kann, und hat an dem anderen Ende des Moleküls eine hydrolysierbare Gruppe (Si-OR (wobei R ein Molekül ist, das aus Kohlenstoff und Wasserstoff gebildet ist)). Die hydrolysierbare Gruppe reagiert mit Wasser im Lösungsmittel oder mit Feuchtigkeit in der Umgebung (Luft) und wird so zu einer Silanolgruppe (Si-OH), wodurch die Wechselwirkung oder chemische Reaktion mit dem Basismaterial 101 ermöglicht wird.
Die funktionelle Gruppe ist vorzugsweise eine Epoxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Isocyanatgruppe oder dergleichen, und noch bevorzugter eine Aminogruppe. Die Aminogruppe kann entweder eine aliphatische Aminogruppe oder eine aromatische Aminogruppe enthalten.
Die Silan-Verbindungsmittellösung ist eine Lösung, in der ein Silan-Verbindungsmittel mit einem Lösungsmittel verdünnt ist, und sie kann eine oder mehr Arten von optionalen Lösungsmittel-Komponenten enthalten, wie notwendig. Das Lösungsmittel für die Silan-Verbindungsmittellösung ist nicht besonders beschränkt, solange das Silan-Verbindungsmittel darin gelöst werden kann, aber ein organisches Lösungsmittel, Wasser, ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und Alkohol oder dergleichen ist bevorzugt. In dem Fall des Silan-Verbindungsmittels mit der Aminogruppe als die funktionelle Gruppe ist ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und Ethanol noch bevorzugter, das die Benetzbarkeit des anorganischen Materials auf das Basismaterial 101 verbessern kann.
Die hydrolysierbare Gruppe (Si-OR) des Silan-Verbindungsmittels wird durch Wasser im Lösungsmittel oder Feuchtigkeit in der Umgebung hydrolisiert und wird so zu einer Silanolgruppe (Si-OH). Die Silanolgruppe kann an die funktionelle Gruppe adsorbiert werden, wie z. B. eine Hydroxylgruppe, die auf der Fläche des Basismaterials 101 vorhanden ist. Indem eine Energiebeaufschlagung erfolgt, wird danach die kovalente Bindung durch eine Dehydrierungsreaktion ausgebildet, so dass eine feste Bindeschicht 203 erhalten werden kann. Hier wird ein Laser für die aufzubringende Energie verwendet.
Hier ist die kovalente Bindung eine sehr starke chemische Bindung, die durch Teilen von Elektronen zwischen Atomen herrührt. Es erfolgt eine Erläuterung, wobei ein Metall-Basismaterial (M) und ein Silan-Verbindungsmittel als ein Beispiel verwendet werden. Die Fläche des Metalls wird natürlich oxidiert, und die Hydroxylgruppe (OH) ist darauf im Bindungszustand vorhanden (M-OH). Daher kann sie an die Silanolgruppe (Si-OH) der Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 durch Wasserstoffbrückenbindung adsorbiert werden. Wenn Energie, wie z. B. thermische Energie, in einem Zustand angelegt wird, wo diese adsorbiert werden, tritt eine Dehydrierungs-Reaktion von jeder der Hydroxylgruppen (OH) auf, und im Ergebnis wird die kovalente Bindung aus (M-OH-Si) zwischen einem Metall-Basismaterial 101 (M) und den adsorbierten Silan-Verbindungsmittel-Molekülen 202 gebildet. Auf diese Weise wird die Bindeschicht 203 ausgebildet, bei der das Basismaterial und die Silan-Verbindungsmittel-Moleküle über die kovalente Bindung gebunden sind.
In einem Fall, in dem die funktionelle Gruppe auf der anderen Seite (der Seite, die von der Silanolgruppe verschieden ist) der Silan-Verbindungsmittel-Moleküle, die die Bindeschicht 203 bilden, die Aminogruppe (NH₂) aufweist, gilt Folgendes: Wenn thermische Energie oder dergleichen angelegt wird, tritt, wenn das Harz 301 ein Epoxidharz ist, eine Kondensationsreaktion zwischen der Aminogruppe und dem Epoxidring im Epoxidharz auf, so dass eine Verbindung auch über die kovalente Bindung auftritt.
Das Verfahren zum Beschichten des Basismaterials 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür schließen Folgendes ein: Ein Eintauch-Verfahren, ein Spin-Coating-Verfahren, ein Rakel-Auftragsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren und ein Siebdruckverfahren.
Es ist wünschenswert, dass die Konzentration des Verbindungsmittels in der Verbindungsmittel-Lösung 201 für das Beschichten im Bereich von 0,1 bis 10 v/v% liegt. Wenn die Konzentration 0,1 v/v% oder weniger beträgt, ist der Adsorptionswert der Verbindungsmittel-Moleküle 202 an das Basismaterial 101 unzureichend, und es tritt dessen Unebenheit auf. Wenn andererseits die Konzentration 10 v/v% oder mehr beträgt, überlappen die Verbindungsmittel-Moleküle 202 und adsorbieren an das Basismaterial 101, so dass die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202, die nicht zur Bildung der kovalenten Bindung mit der Fläche des Basismaterials 101 beitragen, in großer Menge vorhanden sind. Dadurch wird die Festigkeit der Bindeschicht 203 selbst verringert. Hier ist v/v% das Verhältnis (Volumenprozent-Konzentration) des Volumens (v) des Verbindungsmittels zu dem Volumen (v) des Lösungsmittels.
Wie oben beschrieben, wird das Basismaterial 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 beschichtet, und die Verbindungsmittel-Moleküle 202 werden gleichmäßig an das Basismaterial 101 mit einer passenden Dichte adsorbiert.
Als nächstes wird der Bestrahlungsprozess aus 1 (c) beschrieben. Wie in der Zeichnunge gezeigt, werden die Verbindungsmittel-Moleküle 202, die an das Basismaterial 101 adsorbiert sind, mit einem Laser bestrahlt, so dass die Bindeschicht 203 ausgebildet wird, in der das Basismaterial 101 und die Verbindungsmittel-Moleküle 202 kovalent gebunden sind.
Die Verbindungsmittel-Moleküle 202, die im Beschichtungsprozess an das Basismaterial 101 adsorbiert werden, werden an einer gewünschten Position mit Laserenergie bestrahlt, so dass das Basismaterial 101 und die Verbindungsmittel-Moleküle 202 an der Position fest fixiert werden. Irgend ein Teil des Basismaterials 101 wird selektiv mit dem Laser bestrahlt, so dass dort Energie aufgebracht wird. Das heißt, indem der nötige Bereich mit dem Laser bestrahlt wird, reagieren die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 mit der Fläche des Basismaterials 101 und bilden die kovalente Bindung, so dass der Bereich der adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202, die mit dem Laser bestrahlt werden, fest am Basismaterial 101 fixiert werden.
Der Laser, mit dem die Verbindungsmittel-Moleküle 202, die auf dem Basismaterial 101 adsorbiert sind, bestrahlt werden, kann ein Dauerstrichlaser (CW) oder ein Impulslaser sein, aber der Impulslaser ist bevorzugt. Wenn die Energiebeaufschlagung unter Verwendung des Impulslasers durchgeführt wird, können Beschädigungen infolge der Wärme des bestrahlten Bereichs unterdrückt werden, so dass die Verschlechterung, die Änderung der Qualität und die Beschädigung der adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 verhindert werden können.
Außerdem ist es bevorzugt, dass die Impulsbreite des Impulslasers so kurz wie möglich ist, um Wärmeeinflüsse zu unterdrücken. Spezifischer ausgedrückt: Es ist bevorzugt, dass die Impulsbreite 10 ns (Nanosekunden) oder weniger beträgt. Ferner sind 1 ps (Picosekunde) oder 1 fs (Femtosekunde) bevorzugt. Andererseits gilt Folgendes: Wenn die Impulsbreite schmaler ist, werden die Ausrüstungskosten sehr viel höher; daher ist es - unter Berücksichtigung der Machbarkeit - passend, eine Impulsbreite in der Größenordnung von 10 ns zu verwenden.
Die Wellenlänge des Impulslasers ist nicht besonders beschränkt, aber sie liegt vorzugsweise im Bereich von beispielsweise 200 bis 1500 nm, und bevorzugter im Bereich von 400 bis 1000 nm. Die durchschnittliche Leistung des Impulslasers ist ebenfalls nicht besonders beschränkt, aber sie liegt vorzugsweise bei ungefähr 0,1 bis 100 W, und bevorzugter bei ungefähr 1 bis 25 W. Wenn die Ausgangsleistung höher als diese ist, besteht die Befürchtung, dass das Basismaterial 101 beschädigt wird.
Die Energiedichte (J/cm²) des Impulslasers bei der Bestrahlung pro Flächeneinheit ist vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 20 J/cm². Ferner ist ein Bereich von 1 bis 10 J/cm² noch bevorzugter. In dem Fall, dass sie kleiner als 0,5 J/cm² ist, ist der Wert der zuzuführenden Energie klein, so dass die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 nicht mit dem Basismaterial 101 reagieren können. Andererseits ist in dem Fall von 20 J/cm² oder mehr der Wert der zuzuführenden Energie übermäßig, so dass die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 selbst verschlechtert werden, ihre Qualität verändert wird, oder sie beschädigt werden.
Als nächstes werden in 1(d) nach der oben beschrieben Laserbestrahlung die nicht reagierten und adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202, die auf dem Basismaterial 101 in dem nicht mit dem Laser bestrahlten Bereich vorhanden sind, entfernt. Das Verfahren zum Entfernen ist nicht besonders beschränkt, und es wird ein Verfahren wie z. B. Reinigen mit dem gleichen Lösungsmittel wie demjenigen für die Verbindungsmittel-Lösung oder Ultraschallreinigen verwendet. Außerdem können zu dieser Zeit in der Bindeschicht 203, die mit dem Impulslaser bestrahlt wird, die Verbindungsmittel-Moleküle 202, die auf eine übermäßig überlappende Weise adsorbiert wurden und nicht mit dem Basismaterial 101 reagiert haben, ebenfalls gleichzeitig entfernt werden.
Als nächstes werden in 1(e) das Basismaterial 101 und das Harz 301 über die Bindeschicht 203 verbunden, wodurch die Verbindung des Basismaterials 101 und des Harzes 301 vollständig ist. Da hier das Harz 301 verwendet wird, ist ein warmhärtbares Harz bevorzugt, und ein Epoxidharz ist noch bevorzugter. Dies rührt daher, dass eine starke Bindung durch die Reaktion oder Wechselwirkung zwischen der funktionellen Gruppe des Epoxidharzes und der funktionellen Gruppe der Verbindungsmittel-Moleküle 202 ausgebildet werden kann.
2 ist ein Diagramm, das das Basismaterial 101 zeigt, auf dem die Bindeschicht 203 im Laser-Bestrahlungsprozess ausgebildet wird, und zwar bei Betrachtung von der Oberseite der Beschichtungsfläche der Verbindungsmittel-Lösung 201. Wie in der Zeichnung dargestellt, gilt Folgendes: Da die Bindungsschicht 203 durch die Bestrahlung des Impulslasers gebildet wird, kann die Bindeschicht nicht nur in der gleichen Form wie die Fläche des Basismaterials 101 gebildet werden, sondern auch in einer jeglichen Form, die von der Fläche des Basismaterials 101 verschieden ist. 2 zeigt ein Beispiel, in dem die Bindeschicht 203 kleiner als die Fläche des Basismaterials 101 ist und deren Ecken abgerundet sind.
Die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 bilden die Bindeschicht 203 in einer kurzen Zeit durch die Laserbestrahlung auf dem Basismaterial 101, und die Bindeschicht 203 reagiert oder wechselwirkt sowohl mit dem Basismaterial 101, als auch mit dem Harz 301, so dass die Bondeigenschaft dazwischen verbessert werden kann.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 ein weiteres Beispiel des Ablaufs der Silan-Verbindungsmittel-Behandlung mittels Wärmebehandlung beschrieben.
In 3(a) wird das Basismaterial 101 vorbereitet. Wie in 1 (a) ist das Basismaterial nicht besonders beschränkt. Außerdem wird vorzugsweise als Vorab-Behandlung der Basismaterial-Fläche eine Vorab-Behandlung wie z. B. eine Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung und Ultraviolettbestrahlungs-Behandlung durchgeführt.
Als nächstes wird in 3(b) die Fläche des Basismaterials 101 mit der Silan-Verbindungsmittellösung 201 beschichtet. Das Beschichtungsverfahren ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon schließen Folgendes ein: Ein Eintauch-Verfahren, ein Spin-Coating-Verfahren, ein Rakel-Auftragsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren und ein Siebdruckverfahren. Zu dieser Zeit ist die Konzentration der Silan-Verbindungsmittellösung 201 nicht besonders beschränkt, aber es ist typisch, sie im Bereich von 0,1 bis 10 v/v% zu verwenden.
Danach wird - falls notwendig - die übermäßig adsorbierte Silan-Verbindungsmittellösung 201 durch ein Verfahren wie z. B. Abwaschen mit Wasser entfernt und so das Basismaterial 101 erhalten, das mit den Silan-Verbindungsmittel-Molekülen 202 beschichtet ist, die zu einer gewünschten Dicke adsorbiert sind, wie in 3(c) gezeigt.
Als nächstes kann in 3(d) die Bindeschicht 203 des Silan-Verbindungsmittels erhalten werden, die auf dem Basismaterial 101 immobilisiert ist, indem eine Wärmebehandlung in einem Trocknungsofen durchgeführt wird. Obwohl die Bedingung für die Wärmebehandlung nicht beschränkt ist, ist es allgemein erwünscht, diese auf eine Temperatur zu erwärmen, die gleich hoch wie oder höher als die Temperatur ist, bei der sich das Lösungsmittel verflüchtigt. Beispielsweise ist es in dem Fall von Wasser als Lösungsmittel bevorzugt, dass die Temperatur 100 °C oder höher und 250 °C oder niedriger ist, bei der die Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 nicht zerfallen. Die Trocknungszeit ist ebenfalls nicht beschränkt, aber sie beträgt vorzugsweise 30 Sekunden oder mehr und 60 Minuten oder weniger. Noch bevorzugter wird die Wärmebehandlung bei mindestens 150 °C und höchstens 200 °C für mindestens 15 Minuten und höchstens 30 Minuten durchgeführt. In dem Prozess von 3(d) ist allgemein eine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur für eine lange Zeit nötig, so dass die Produktivität verringert wird.
Wie oben beschrieben, werden die adsorbierten Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 auf dem Basismaterial 101 immobilisiert, und die Bindeschicht 203 des Silan-Verbindungsmittels, das auf der Fläche immobilisiert ist, wird ausgebildet.
Als nächstes wird in 3(e) das Basismaterial 101 mit dem Harz 301 über die Bindeschicht 203 der Silan-Verbindungsmittel-Moleküle verbunden, die auf dem Basismaterial 101 immobilisiert sind. Das Harz 301 wird durch Erwärmen gehärtet, und es reagiert zur gleichen Zeit mit der Bindeschicht 203 des immobilissierten Silan-Verbindungsmittels, so dass die Verbindung mit dem Basismaterial 101 abgeschlossen ist. Obwohl das zu verwendende Harz 301 nicht beschränkt ist, kann ein Epoxidharz gehärtet und verbunden werden, und zwar bei 175 °C.
Als nächstes werden spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Nachfolgend erfolgt die Beschreibung des Herstellungsverfahrens für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien, wie in 1 gezeigt. Als das Basismaterial 101, das in 1(a) gezeigt ist, wurde Aluminium A5052 verwendet, bei dem die Flächen des Basismaterials 101 mit Aceton entfettet wurden.
Als die Verbindungsmittel-Lösung 201, die in 1 (b) gezeigt ist, wurde ein amino-basiertes Silan-Verbindungsmittel, genauer gesagt: KBM603, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., so vorbereitet, dass es eine wässrige Lösung bei 10 v/v% war. In dem Prozess, der in 1(b) gezeigt ist, gilt Folgendes: Nachdem das Basismaterial 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 tauchbeschichtet wurde, die eine 10 v/v% aq.-Lösung des amino-basierten Silan-Verbindungsmittels ist, wurde überschüssige Flüssigkeit mittels eines Luftstroms entfernt und so die adsorbierten Dünnschicht-Verbindungsmittel-Moleküle 202 ausgebildet.
In dem Prozess aus 1(c) wird der Impulslaser P auf die adsorbierten Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 gestrahlt, die aus der amino-basierten wässrigen Silan-Verbindungsmittel-Lösung gebildet sind, die als die Verbindungsmittel-Lösung 201 dient. Als der Impulslaser P wird MX-Z2000H (Wellenlänge 1.062 nm), hergestellt von Omron Corporation, verwendet. Wenn der Impulslaser P abgestrahlt wird, werden die Frequenz und die Geschwindigkeit so angepasst, dass die bestrahlten Impuls-Fleclem benachbart und kontinuierlich angeordnet sind, und die Energiedichten des Impulslasers P, der abgestrahlt wird, werden zwischen 0,5 und 15 J/cm² variiert. Der als die Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 verbleibende Bereich wird mit dem Impulslaser P bestrahlt, und im bestrahlten Bereich wird die Bindeschicht 203 erhalten, in der die adsorbierten Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 mit dem Basismaterial 101 verbunden sind.
In dem Prozess aus 1(d) wird das Basismaterial 101, auf dem die Bindeschicht 203 durch die Laserbestrahlung gebildet wurde, in fließendem Wasser für 60 Sekunden gereinigt, um die Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 zu entfernen, die nicht die Bindeschicht 203 gebildet haben. Durch den Reinigungsprozess wird das Basismaterial 101 erhalten, das in 1(d) gezeigt ist, bei dem die Bindeschicht 203 des Silan-Verbindungsmittels auf dem Bereich ausgebildet ist, der mit dem Laser bestrahlt wird.
In dem Prozess, der in 1(e) gezeigt ist, wird ein flüssiges Epoxidharz (beispielsweise hergestellt von Ryoden Kasei Co., Ltd.) auf die Bindeschicht 203 des Silan-Verbindungsmittels gegossen, die wie oben beschrieben wird, und auf 180 °C erwärmt und dadurch ausgehärtet, so dass das Epoxidharz 301 mit dem Basismaterial 101 über die Bindeschicht 203 des Silan-Verbindungsmittels verbunden ist (1(e)).
Als nächstes werden Messergebnisse der oben erhaltenen Verbundkörper gezeigt. 4 zeigt die Messergebnisse der Bindungsfestigkeit, die erhalten werden, indem ein Scherversuch bei einer Geschwindigkeit von 10 mm/s an dem oben erhaltenen Verbundkörper durchgeführt wird. Außerdem sind repräsentative Erscheinungsbilder in 5 gezeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird im Beispiel 1, in dem der Laser mit einer Energiedichte von 5,0 J/cm² abgestrahlt wurde, keine Beschädigung auf der Oberfläche beobachtet. Im Gegensatz dazu wurden im Beispiel 2, in dem der Laser mit einer Energiedichte von 12,6 J/cm² abgestrahlt wurde, Impulsmarken auf der Vorderfläche beobachtet, und ein Ablösen bzw. Abblättern der Bindeschicht 203 des Silan-Verbindungsmittels wurde beobachtet. Wie oben beschrieben, kann im Beispiel 1, in dem der Impulslaser mit einer Energiedichte von 1 bis 10 J/cm² zur Bestrahlung genutzt wird, die Verbindung über die kovalente Bindung erfolgen, ohne die Bindeschicht 203 zu beschädigen, so dass eine ausreichend hohe Bindungsfestigkeit erhalten werden kann. Im Gegensatz dazu wurde im Beispiel 2, in dem die Impulslaser-Bestrahlung bei 12,6 J/cm² höher als 10 J/cm² durchgeführt wurde, ein Ablösen der Bindeschicht beobachtet, und die Bindeschicht 203 wurde teilweise beschädigt, so dass befunden wurde, dass die Bindungsfestigkeit verringert war. Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass sie Energiebeaufschlagungs-Ergebnisse des Impulslasers im Energiedichte-Bereich von 1 bis 10 J/cm² gut sind. Als die Bindungsfestigkeit des Verbundkörpers, der wie oben beschrieben erhalten wird, gemessen wurde, war die Bindungsfestigkeit 30 bis 40 MPa.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung entsprechend einem Beispiel eines Herstellungsverfahrens für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien, wie in 3 gezeigt. Das Basismaterial 101, das in 3 (a) und 3(b) gezeigt ist, und die Silan-Verbindungsmittellösung 201 werden unter den gleichen Bedingungen wie denjenigen vorbereitet, die oben in Ausführungsform 1 beschrieben sind, und das Basismaterial 101 wird mit der Silan-Verbindungsmittellösung 201 beschichtet, und zwar mittels eines Eintauch-Verfahrens, in 3 (b).
In dem Prozess aus 3(c) wird die überschüssige Verbindungsmittel-Lösung 201 (10 v/v% wässrige Lösung aus aminogruppen-basiertem Silan-Verbindungsmittel) durch Abwaschen mit Wasser entfernt, so dass das Basismaterial 101 erhalten wird, auf dem die Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 adsorbiert sind.
Im Prozess aus 3(d) wird das Basismaterial 101, auf dem die Silan-Verbindungsmittel-Moleküle 202 adsorbiert sind und das in dem Prozess aus 3 (c) erhalten wird, bei 180 °C für 30 Minuten wärmebehandelt. Durch diese Wärmebehandlung wird das Basismaterial 101 erhalten, auf dem die Bindeschicht 203 ausgebildet ist.
In dem Prozess aus 3 (e) - wie in Ausführungsform 1 beschrieben - wird ein flüssiges Epoxidharz (hergestellt von Ryoden Chemical Co., Ltd.) auf die Bindeschicht 203 gegossen und erwärmt, so dass es bei 180 °C aushärtet, so dass das Epoxidharz mit dem Basismaterial 101 über das Silan-Verbindungsmittel verbunden ist.
Als die Bindungsfestigkeit des Verbundkörpers, der wie oben beschrieben erhalten wird, gemessen wurde, war die Bindungsfestigkeit 30 bis 40 MPa.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: Da der Bestrahlungsprozess enthalten ist, bei dem die Fläche, auf der die Verbindungsmittel-Lösung 201 aufgebracht ist, mit dem Laser bestrahlt wird, während dessen Position sequenziell verändert wird, so dass die kovalente Bindung zwischen dem Basismaterial 101 und den adsorbierten Verbindungsmittel-Molekülen 202 in der Verbindungsmittel-Lösung 201 ausgebildet wird, kann der Verbundkörper erhalten werden, in dem das anorganische Material, das das Metallelement oder das Glaselement enthält, sowie das Harzelement verbunden sind, und zwar in einer kurzen Zeit.
Außerdem gilt gemäß der Ausführungsform Folgendes: Da die Bindeschicht 203 ausgebildet wird, indem die kovalente Bindung zwischen dem Basismaterial 101 und den adsorbierten Verbindungsmittel-Molekülen 202 durch die Laserbestrahlung ausgebildet wird, ist der thermische Einfluss auf das Basismaterial 101 extrem klein. Da die kovalente Bindung durch die Laserbestrahlung auf einem gewünschten Bereich ausgebildet wird, der mit dem Harz verbunden werden soll, ist es außerdem möglich, die Bindungsfestigkeit nur an einem notwendigen Bereich des Verbundkörpers zu verbessern, wie z. B. einem Belastungs-Erzeugungsbereich.
Ausführungsform 2
In der obigen Ausführungsform 1 werden verschiedene Materialien unter Verwendung eines einzelnen Typs von Verbindungsmittel verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt jedoch die Beschreibung eines Verbundkörpers aus verschiedenen Materialien, bei dem verschiedene Materialien verbunden werden, indem in verschiedenen Bereichen eines Basismaterials Bindeschichten mit Verbindungsmitteln versehen werden, die verschiedene Eigenschaften haben, sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens. Wenn nicht anders beschrieben, werden die gleichen Bezugszeichen und die gleichen Begriffe verwendet, wie diejenigen in der oben beschriebenen Ausführungsform.
Ein Herstellungsverfahren für einen Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist Folgendes auf: einen Beschichtungsprozess, in dem eine Fläche eines Basismaterials aus einem anorganischen Material inklusive Metall oder Glas mit einer Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird, einen Bestrahlungsprozess, in dem eine Bindeschicht ausgebildet wird, die durch die kovalente Bindung zwischen dem Basismaterial und den Verbindungsmittel-Molekülen ausgebildet wird, indem mit einem Laser die Fläche des Basismaterials bestrahlt wird, die mit den Verbindungsmittel-Molekülen in der Verbindungsmittel-Lösung beschichtet ist, während die Position des Lasers is sequenziell verändert wird, einen Reinigungsprozess, in dem die Verbindungsmittel-Moleküle gereinigt werden, die nicht an das Basismaterial kovalent gebunden ist, und einen Harz-Verbindungsprozess, in dem die Bindeschicht, die an das Basismaterial kovalent gebunden ist, und ein Harz verbunden werden. Hier gilt Folgendes: der Beschichtungsprozess weist einen ersten Beschichtungsprozess auf, in dem mit einer ersten Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird, der Bestrahlungsprozess weist einen ersten Bestrahlungsprozess auf, in dem ein Teilbereich der Fläche des Basismaterials mit einem Impulslaser bestrahlt wird, der Reinigungsprozess weist nach dem ersten Bestrahlungsprozess einen ersten Reinigungsprozess auf, in dem die Verbindungsmittel-Moleküle gereinigt werden, die nicht mit dem Basismaterial verbunden sind, der Beschichtungsprozess weist nach dem ersten Reinigungsprozess einen zweiten Beschichtungsprozess auf, in dem mit einer zweiten Verbindungsmittel-Lösung von einem Typ beschichtet wird, der von demjenigen der ersten Verbindungsmittel-Lösung verschieden ist, und der Bestrahlungsprozess weist nach dem zweiten Beschichtungsprozess einen zweiten Bestrahlungsprozess auf, in dem mit dem Laser ein Bereich der Basismaterial-Fläche bestrahlt wird, die von dem Teilbereich der Fläche verschieden ist, die im ersten Bestrahlungsprozess bestrahlt wird.
Ähnlich wie Ausführungsform 1 ist hier die Verbindungsmittel-Lösung beispielsweise eine amino-basierte Silan-Verbindungsmittellösung, und im Bestrahlungsprozess wird der Impulslaser auf die Basismaterial-Fläche abgestrahlt, die mit der Verbindungsmittel-Lösung beschichtet ist, während die Position des Lasers sequenziell verändert wird, so dass die Bindeschicht ausgebildet wird, die über die kovalente Bindung verbunden ist. Da die Verbindungsmittel-Moleküle, die nicht die kovalente Bindung im Bestrahlungsprozess gebildet haben, im Reinigungsprozess gereinigt und entfernt werden, verbleiben außerdem keine überschüssigen Verbindungsmittel-Moleküle nach dem Reinigungsprozess. Danach werden im Harz-Verbindungsprozess das Basismaterial und das Harz über die Bindeschicht verbunden, in der das Basismaterial und die Verbindungsmittel-Moleküle kovalent gebunden sind.
Außerdem weist in der vorliegenden Ausführungsform das Verfahren Folgendes auf: einen Beschichtungsprozess, in dem die Fläche des Basismaterials in mehrere Bereiche geteilt wird und jeder der Bereiche mit einer unterschiedlichen Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird, einen Bestrahlungsprozess, in dem der Impulslaser abgestrahlt wird, so dass die Bindeschicht ausgebildet wird, die durch die kovalente Bindung gebildet wird, und einen Reinigungsprozess, in dem die wässrige Verbindungsmittel-Lösung entfernt wird, die die Bindeschicht nicht gebildet hat.
In dem Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: Da die Bindeschicht, in der das Basismaterial und die Verbindungsmittel-Moleküle durch die kovalente Bindung gebunden sind, unter Verwendung des Impulslasers ausgebildet wird, gibt es keine Beschädigung der Verbindungsmittel-Moleküle, mit denen das Basismaterial beschichtet ist, und die Bindeschicht kann erhalten werden, in der die kovalente Bindung an einer gewünschten Position gebildet ist. Da eine unterschiedliche Verbindungsmittel-Lösung für jede Region verwendet wird, kann außerdem eine Bindeschicht mit unterschiedlichen Eigenschaften für jede Region erhalten werden.
Der Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist Folgendes auf: das Basismaterial aus Metall oder Glas, die Bindungsschicht (Primer-Bereich) inklusive einer ersten Bindeschicht, in der erste Verbindungsmittel-Moleküle kovalent mit der Fläche des Basismaterials verbunden sind, und das Harz, das mit der Fläche gegenüber der Fläche der Bindungsschicht (Primer-Bereich) verbunden ist, die kovalent mit dem Basismaterial verbunden ist. Die Bindungsschicht (der Primer-Bereich) weist Folgendes auf: einen ersten Bereich, in dem die erste Bindeschicht auf dem Basismaterial vorhanden ist, und einen zweiten Bereich, in dem eine zweite Bindeschicht auf dem Basismaterial vorhanden ist, wobei die zweite Bindeschicht mit zweiten Verbindungsmittel-Molekülen kovalent gebunden ist, die von den ersten Verbindungsmittel-Molekülen verschieden sind.
Im Verbundkörper aus verschiedenen Materialien können die erste Bindeschicht, die im ersten Bereich gebildet ist, und die zweite Bindeschicht, die im zweiten Bereich gebildet ist, unterschiedliche Elastizitätsmodule haben. Außerdem kann im Verbundkörper aus verschiedenen Materialien der erste Bereich außerhalb des zweiten Bereichs angeordnet sein, und der Elastizitätsmodul der ersten Bindeschicht, die im ersten Bereich ausgebildet ist, kann niedriger als der Elastizitätsmodul der zweiten Bindeschicht sind, die im zweiten Bereich ausgebildet ist.
Mit einer solchen Konfiguration wird der Elastizitätsmodul der Bindungsschicht (Primer-Bereich) auf der Außenseite im Verbundkörper aus verschiedenen Materialien niedriger gemacht als derjenige auf der Innenseite, so dass eine Verformung auf der Außenseite erlaubt werden kann, die wahrscheinlicher von der thermischen Belastung beeinflusst wird.
6 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verbindungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 6 ist eine longitudinale Querschnittsansicht des Verbundkörpers aus verschiedenen Materialien gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In 6(a) wird zunächst das Basismaterial 101 vorbereitet. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Basismaterial 101, das aus dem anorganischen Material gemacht ist, das Metall oder Glas enthält, nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon schließen Folgendes ein: Metalle, wie z. B. F e, Ni, Co, Cr, Mn, Zn, Pt, Au, Ag, Cu, Pd, Al, W, Ti, V, Mo, Nb, Zr, Pr, Nd und Sm oder eine Legierung, die diese Metalle enthält, oder ein glasbasiertes Material, wie z. B. Silikatglas (Quarzglas), Alkali-Silikatglas, Natronkalkglas, Kalikalkglas, Bleiglas (Alkali), Bariumglas oder Borsilikatglas; oder ein zusammengesetztes bzw. Verbundmaterial, in dem eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Materialien kombiniert sind. Das Basismaterial 101 eines solchen anorganischen Materials kann irgendein Material sein, das die kovalente Bindung mit den Verbindungsmittel-Molekülen 202 bilden kann.
Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann außerdem das Basismaterial 101 ein Material sein, in dem ein Plattierungsprozess wie z. B. Ni-Plattieren oder Cu-Plattieren oder eine Stabilisierungsbehandlung wie z. B. Chromatbehandlung oder Alumitbehandlung auf der Fläche des Basismaterials 101 durchgeführt wird. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Fläche des Basismaterials 101 einer Vorab-Behandlung wie z. B. einer Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung und Ultraviolettbestrahlungs-Behandlung unterzogen wird. Indem eine solche Vorab-Behandlung durchgeführt wird, kann die Bindungsoberfläche gereinigt und aktiviert werden, so dass die Benetzbarkeit der Silan-Verbindungsmittellösung 201, die später noch beschrieben wird, verbessert werden kann und eine gleichmäßig behandelte Fläche erhalten werden kann.
Als nächstes wird in 6(b) die Fläche des Basismaterials 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 beschichtet. Wie in der Erläuterung zu 1 (b) beschrieben, ist die Verbindungsmittel-Lösung 201 eine sogenannte Lösung, in der ein Verbindungsmittel mit einem Lösungsmittel verdünnt ist, so dass es leicht auf die Fläche des Basismaterials 101 aufgebracht werden kann. Als das Verbindungsmittel ist das Silan-Verbindungsmittel bevorzugt. Das Silan-Verbindungsmittel hat an dem einen Ende des Moleküls eine funktionelle Gruppe, die mit dem Harz 301 wechselwirken oder chemisch reagieren kann, und hat an dem anderen Ende davon eine hydrolysierbare Gruppe, wie in der Beschreibung von 1 (b).
Die funktionelle Gruppe ist vorzugsweise eine Epoxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Isocyanatgruppe oder dergleichen, und vorzugsweise eine Aminogruppe. Die Aminogruppe kann entweder eine aliphatische Aminogruppe oder eine aromatische Aminogruppe enthalten.
Die Verbindungsmittellösung 201 ist beispielsweise eine Lösung, in der ein Silan-Verbindungsmittel mit einem Lösungsmittel verdünnt ist, und sie kann eine oder mehr Arten von optionalen Lösungsmittel-Komponenten enthalten, wie notwendig. Das Lösungsmittel für die Verbindungsmittellösung 201 ist nicht besonders beschränkt, solange das Silan-Verbindungsmittel darin gelöst werden kann, jedoch ist ein organisches Lösungsmittel, Wasser allein, ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und Alkohol oder dergleichen bevorzugt. Beispielsweise in dem Fall des amino-basierten Silan-Verbindungsmittels ist ein Lösungsmittel-Gemisch aus Wasser und Ethanol noch bevorzugter, das die Benetzbarkeit an das Basismaterial 101 verbessern kann.
Die hydrolysierbare Gruppe wird durch Wasser im Lösungsmittel oder Feuchtigkeit in der Umgebung hydrolisiert und wird so beispielsweise zur Silanolgruppe, und zwar in dem Fall der Silan-Verbindungsmittellösung. Die Silanolgruppe kann an die funktionelle Gruppe adsorbiert werden, wie z. B. eine Hydroxylgruppe, die auf der Fläche des Basismaterials 101 vorhanden ist. Indem eine Energiebeaufschlagung erfolgt, wird danach die kovalente Bindung durch eine Dehydrierungsreaktion ausgebildet, so dass die feste Bindeschicht 203 erhalten werden kann. Hier wird ein Laser für die aufzubringende Energie verwendet.
Das Verfahren zum Beschichten des Basismaterials 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür schließen Folgendes ein: Ein Eintauch-Verfahren, ein Spin-Coating-Verfahren, ein Rakel-Auftragsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren und ein Siebdruckverfahren.
Die Konzentration des Verbindungsmittels in der Verbindungsmittel-Lösung 201 für das Beschichten liegt im Bereich von 0,1 bis 10 v/v%. Wenn die Konzentration 0,1 v/v% oder weniger beträgt, ist der Adsorptionswert der Verbindungsmittel-Moleküle 202 an das Basismaterial 101 unzureichend, und es tritt eine Unebenheit auf. Wenn andererseits die Konzentration gleich hoch wie oder höher als 10 v/v% ist, wird das Verbindungsmittel überlappend an das Basismaterial 101 adsorbiert, so dass es viele adsorbierte Verbindungsmittel-Moleküle 202 gibt, die die nicht zur Bildung der kovalenten Bindung mit der Fläche des Basismaterials 101 beitragen. Dadurch wird die Festigkeit der Bindeschicht 203 selbst verringert.
Wie oben beschrieben, wird das Basismaterial 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 beschichtet, und die Verbindungsmittel-Moleküle 202 werden gleichmäßig an das Basismaterial 101 mit einer passenden Dichte adsorbiert.
Als nächstes wird in 6(c) die Energie des Impulslasers P auf die Verbindungsmittel-Moleküle 202 abgestrahlt, die auf dem Basismaterial 101 adsorbiert sind, so dass das Basismaterial 101 und die Verbindungsmittel-Moleküle 202 an gewünschten Positionen fest fixiert werden. Die Verbindungsmittel-Moleküle 202 auf dem Basismaterial 101 werden mit dem Laser bestrahlt, so dass die Bindeschicht 203 ausgebildet wird, in der das Basismaterial 101 und die Verbindungsmittel-Moleküle 202 kovalent gebunden sind.
In der vorliegenden Ausführungsform wird Energie auf einen Teilbereich des Basismaterials 101 aufgebracht, und zwar durch selektive Bestrahlung mit dem Laser. Das heißt, in dem ein begrenzter Bereich mit dem Laser bestrahlt wird, reagieren die Silanolgruppe der Verbindungsmittel-Moleküle 202, die im begrenzten Bereich adsorbiert sind (in einem Fall, in dem die Verbindungsmittel-Moleküle 202 das Silan-Verbindungsmittel sind), mit der Fläche des Basismaterials 101 und bilden die kovalente Bindung in dem begrenzten Bereich aus, so dass der Teil der Verbindungsmittel-Moleküle 202, die mit dem Laser bestrahlt werden (der begrenzte Bereich), fest am Basismaterial 101 immobilisiert werden.
Als der Laser, der auf die Verbindungsmittel-Lösung 201 auf dem Basismaterial 101 abgestrahlt werden soll, d. h. die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202, ist ein Impulslaser bevorzugt, wie in der obigen Ausführungsform. Wenn die Energiebeaufschlagung unter Verwendung des Impulslasers durchgeführt wird, werden Beschädigungen infolge der Wärme des bestrahlten Bereichs unterdrückt, so dass die Verschlechterung, die Änderung der Qualität und die Beschädigung der adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 verhindert werden können.
Außerdem ist es - wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform - bevorzugt, dass die Impulsbreite des Impulslasers so kurz wie möglich ist, um Wärmeeinflüsse zu unterdrücken. Spezifischer ausgedrückt: Es ist bevorzugt, dass die Impulsbreite 10 ns oder weniger beträgt. Ferner sind 1 ps (Picosekunde) oder 1 fs (Femtosekunde) noch mehr bevorzugt. Andererseits gilt Folgendes: Wenn die Impulsbreite schmaler ist, werden die Ausrüstungskosten sehr viel höher; daher ist es - unter Berücksichtigung der Machbarkeit - bevorzugt, eine Impulsbreite in der Größenordnung von 10 ns zu verwenden.
Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform gilt Folgendes: Die Wellenlänge des Impulslasers ist nicht besonders beschränkt, aber sie liegt vorzugsweise im Bereich von beispielsweise 200 bis 1500 nm, und bevorzugter im Bereich von 400 bis 1000 nm.
Die durchschnittliche Leistung des Impulslasers ist ebenfalls nicht besonders beschränkt, aber sie liegt vorzugsweise bei ungefähr 0,1 bis 100 W, und bevorzugter bei ungefähr 1 bis 25 W. Wenn die Ausgangsleistung höher als dieser Bereich ist, besteht die Befürchtung, dass das Basismaterial beschädigt wird.
Die Energiedichte (J/cm²) des Impulslasers bei der Bestrahlung pro Flächeneinheit ist außerdem vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 20 J/cm². Ferner ist ein Bereich von 1 bis 10 J/cm² noch bevorzugter. In dem Fall, dass sie kleiner als 0,5 J/cm² ist, ist der Wert der zuzuführenden Energie klein, so dass die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 nicht mit dem Basismaterial 101 reagieren können. Andererseits ist in einem Fall von 20 J/cm² oder mehr die zuzuführende Energie übermäßig, so dass die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 selbst verschlechtert werden, ihre Qualität verändert wird, oder sie beschädigt werden. Diese sind die gleichen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform.
Als nächstes werden in 6(d) die nicht reagierten und adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 in dem nicht mit dem Laser bestrahlten Bereich auf dem Basismaterial 101 entfernt. Das Verfahren zum Entfernen ist nicht besonders beschränkt, und es wird ein Verfahren wie z. B. Reinigen mit fließendem Wasser oder Ultraschallreinigen verwendet. Außerdem können zu dieser Zeit in der Bindeschicht 203, die mit dem Impulslaser bestrahlt wird, die Verbindungsmittel-Moleküle 202, die übermäßig auf eine überlappende Weise adsorbiert wurden und nicht mit dem Basismaterial 101 reagiert haben, ebenfalls gleichzeitig entfernt werden.
Als nächstes wird in 6 (e) ein Beschichten mit einer Verbindungsmittel-Lösung 211 durchgeführt, die von der Verbindungsmittel-Lösung 201 verschieden ist. Zu dieser Zeit ist der zu beschichtende Bereich nicht besonders beschränkt, und das Beschichten kann hauptsächlich auf einem Bereich (einem Teil) durchgeführt werden, der von dem vorher verbundenen Bereich 203 verschieden ist, oder auf der gesamten Fläche des Basismaterials 101 durchgeführt werden. Das Verfahren zum Beschichten des Basismaterials 101 mit der Verbindungsmittel-Lösung 201 nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür schließen Folgendes ein: Ein Eintauch-Verfahren, ein Spin-Coating-Verfahren, ein Rakel-Auftragsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren und ein Siebdruckverfahren. Dies ist das die gleiche wie das oben beschriebene Beschichtungsverfahren.
Nach dem oben beschriebenen Beschichten in 6(f) werden die adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 212 immobilisiert, indem der Impulslaser P auf einen Bereich (einen Teil) abgestrahlt wird, der mit dem Basismaterial 101 verbunden werden soll. Der Impulslaser P, mit dem bestrahlt werden soll, ist der gleiche wie in der oben beschriebenen 6(c).
Nach der Laserbestrahlung werden in 6(g) die nicht reagierten und adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 212 entfernt, und das Harz 301 wird auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform 1 verbunden, so dass das Basismaterial 101 und das Harz 301 stark verbunden werden können.
Wie oben beschrieben, gilt Folgendes: Indem das Verbindungsmittel durch die Impulslaser-Bestrahlung immobilisiert wird, können verschiedene Verbindungsmittel am zentralen Bereich und dem Außenumfangsbereich des Verbundkörpers verbunden werden.
Hinsichtlich der Bereich auf dem Basismaterial 101, in die dieses geteilt werden soll, sind verschiedenartige Möglichkeiten denkbar. Beispielsweise ist 7 ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Bindeschichten 203 und 213 durch die Bestrahlung des Impulslasers P ausgebildet werden, und zwar in dem Prozess, der in 6(f) gezeigt ist, bei Betrachtung von Seiten der Laserbestrahlung. Es sei angemerkt, dass 7 als ein Querschnitt der Bindeschichten 203 und 213 aus 6(g) im Schnitt entlang einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene angesehen werden kann.
In 7 umgibt der Bereich der Bindeschicht 213, die durch den zweiten Laserbestrahlungs-Prozess gebildet wird, das Äußere des Bereichs der Bindeschicht 203, der durch den ersten Laserbestrahlungs-Prozess gebildet wird. Die Eigenschaften der jeweiligen Bindeschichten 203 und 213 sind unterschiedlich, da die Typen von Verbindungsmittel-Lösungen 201 und 211 zum Beschichten unterschiedlich sind und die Typen der adsorbierten Verbindungsmittel-Moleküle 202 und 212 unterschiedlich sind.
Beispielsweise können bezüglich der Elastizitätsmodule der Bindeschichten 203 und 213 die Verbindungsmittel-Lösungen 201 und 211 so ausgewählt werden, dass der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 213, die im Außenumfangsbereich angeordnet ist, niedriger ist als der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 203, die im Innenumfangsbereich angeordnet ist. Dann kann der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 213 im Außenumfangsbereich so konfiguriert werden, dass er niedriger ist als derjenige der Bindeschicht 203 im Innenumfangsbereich.
Im Allgemeinen ist im Außenumfang des Verbundkörpers der Belastungskonzentrations-Koeffizient groß, und die Belastung wird leicht erzeugt. Indem die Bindungsschicht mit einem niedrigen Elastizitätsmodul auf dem Außenumfang ausgebildet wird, wie oben beschrieben, kann daher die Belastung entspannt werden, während die Verbindungs-Performanz beibehalten wird. Das heißt, ein Verbundkörper, bei dem die Belastung entspannt ist, kann erhalten werden, und dessen Langzeit-Zuverlässigkeit kann verbessert werden. Umgekehrt kann der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 213 im Außenumfangsbereich so ausgebildet sein, dass er höher als derjenige der Bindeschicht 203 im Innenumfangsbereich ist. Da der Elastizitätsmodul des Außenumfangs, wo die Belastung is erzeugt wird, hoch ist, kann auf diese Weise ein Verbundkörper (Produkt) erhalten werden, bei dem die Größenänderung unterdrückt wird, selbst wenn die Belastung erzeugt wird.
Hinsichtlich Kandidaten für unterschiedliche Eigenschaften, können zusätzlich zum Elastizitätsmodul auch der Längsausdehnungskoeffizient und die Wärmeleitfähigkeit gemäß dem Bereich variiert werden. Indem Verbindungsmittel-Moleküle mit unterschiedlichen Längsausdehnungskoeffizienten verwendet werden, ist es beispielsweise möglich, die Verformungsrichtung des Verbundkörpers während des Erwärmens zu steuern (zu regeln), oder, in dem Verbindungsmittel-Moleküle mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten verwendet werden, ist es möglich, einen Verbundkörper zu erhalten, der eine effiziente Entlade-Performanz für die Wärme vom Wärmeelement aufweist. Im ersten Laserbestrahlungs-Prozess aus 6(c) wird außerdem der Impulslaser separat auf mehrere Bereiche abgestrahlt, und im zweiten Laserbestrahlungs-Prozess aus 6(f) wird der Impulslaser auf die übrigen verbleibenden Bereiche abgestrahlt, so dass die Bindungsschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften in den mehreren Bereichen ausgebildet werden können.
Während oben ein Beispiel mit zwei geteilten Bereichen beschrieben wurde, kann außerdem der Bereich in zwei oder mehr Bereiche geteilt werden, oder in mehrere Bereiche, die Inklusions- bzw. Einschluss-Relationen haben.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem der Bereich in drei oder mehr Bereiche geteilt ist, und zwar bei Betrachtung von Seiten der Laserbestrahlung. In diesem Beispiel wird eine obere zentrale Bindeschicht 203 im is ersten Laserbestrahlungs-Prozess ausgebildet, eine untere zentrale Bindeschicht 213 wird im zweiten Laserbestrahlungs-Prozess ausgebildet, und eine Bindeschicht 223, die die verbleibende Bereichs-Umgebung der Bindeschichten 203 und 213 ist, wird im dritten Laserbestrahlungs-Prozess ausgebildet. Die Bindeschichten 203, 213 und 223 können so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Eigenschaften haben, oder zwei der Bindeschichten können so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Eigenschaften haben.
Um den Verbundkörper in der oben beschriebenen Konfiguration auszubilden, werden zusätzlich zu dem Prozess, der in 6(f) gezeigt ist, ein dritter Beschichtungsprozess, in dem eine Beschichtung mit einem unterschiedlichen Typ von Verbindungsmittel-Lösung 221 erfolgt, und ein dritter Laserbestrahlungs-Prozess durchgeführt, in dem der Impulslaser auf die Verbindungsmittel-Moleküle 222 abgestrahlt wird, die in einem unterschiedlichen Bereich vorhanden sind, und zwar nach dem dritten Beschichtungsprozess und dann wird der in 6(g) gezeigte Verbindungsprozess durchgeführt.
Beispielsweise kann in der Konfiguration, die in 8 gezeigt ist, der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 223 im Außenumfangsbereich so vorgegeben sein, dass er niedriger als die Elastizitätsmodule der Bindeschichten 203 und 213 in den inneren Bereichen ist, und die Wärmeleitfähigkeit der Bindeschicht 203 im inneren Bereich auf der einen Seite kann so vorgegeben werden, dass sie höher als die Wärmeleitfähigkeit der Bindeschicht 213 im inneren Bereich auf der anderen Seite ist.
In dem Beispiel, das in 8 gezeigt ist, gilt Folgendes: In einem Fall, in dem ein Heizelement, das einen größeren Wert von Wärme als übrige Bereiche erzeugt (beispielsweise, der Bereich der Bindeschicht 213), auf der Fläche gegenüber der Fläche vorhanden ist, auf der die Bindeschicht des Basismaterials 101 angeordnet ist, und zwar in dem Bereich der Bindungsschicht 203, der im oberen zentralen Bereich angeordnet ist, wird die Wärme-Entladungswirkung erhöht, was wirksam zum Verbessern des Kühlvermögens bzw. der Kühl-Performanz ist, und zwar zusätzlich zu der Entspannung der Belastung, wie oben beschrieben. Da die thermischen Belastungen als klein angesehen werden, wird außerdem die Langzeit-Zuverlässigkeit weiter verbessert.
Außerdem kann ein Bereich so angeordnet sein, dass er einen anderen Bereich umgibt.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem ein Bereich so angeordnet ist, dass er einen anderen Bereich umgibt, und zwar bei Betrachtung von Seiten der Laserbestrahlung. In diesem Beispiel wird eine zentrale Bindeschicht 203 im ersten Laserbestrahlungs-Prozess ausgebildet, die Bindeschicht 213 wird in einer Bereichs-Umgebung der Bindeschicht 203 im zweiten Laserbestrahlungs-Prozess ausgebildet, und ferner wird die Bindeschicht 223 in einer Bereichs-Umgebung der Bindeschicht 213 im dritten Laserbestrahlungs-Prozess ausgebildet. Die Bindeschichten 203, 213 und 223 können so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Eigenschaften haben, oder zwei der Bindeschichten können so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Eigenschaften haben.
Beispielsweise kann in der Konfiguration, die in 9 gezeigt ist, der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 223 im Außenumfangsbereich so vorgegeben werden, dass er niedriger ist als die Elastizitätsmodule der Bindeschichten 203 und 213 in den inneren Bereichen, und außerdem kann die Wärmeleitfähigkeit der Bindeschicht 203 im zentralen Bereich so vorgegeben werden, dass sie höher als die Wärmeleitfähigkeit der Bindeschicht 213 im anderen inneren Bereich ist.
In dem Beispiel, das in 9 gezeigt ist, gilt Folgendes: In einem Fall, in dem ein Wärmeelement, das einen größeren Wert der Wärme als übrige Bereiche erzeugt (beispielsweise der Bereich der Bindeschicht 203) auf der Fläche gegenüber der Fläche vorhanden ist, auf der die Bindeschicht des Basismaterials 101 angeordnet ist, und zwar in dem Bereich der Bindeschicht 203, der im oberen zentralen Bereich angeordnet ist, wird die Wärme-Entladungswirkung erhöht, was wirksam ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Basismaterial 101 in Bereiche geteilt, und eine Beschichtung mit unterschiedlichen Typen von Verbindungsmittel-Lösungen 201 und 211 wird auf den unterschiedlichen Bereichen durchgeführt, und dann werden die jeweiligen Bereiche separat mit dem Laser bestrahlt, so dass die Bindeschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften in Abhängigkeit von den Bereichen auf dem Basismaterial 101 ausgebildet werden können und so den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien bilden können. Daher kann eine passendere Einrichtung konfiguriert werden, indem Bindeschichten mit passenden Eigenschaften in mehreren Bereichen gemäß den Positionen von Halbleiter ausgebildet werden, die auf dem Basismaterial 101 angeordnet sind, und deren Temperatureigenschaften.
Außerdem gilt gemäß der vorliegenden Ausführungsform Folgendes: Da der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 213, die im Außenumfangsbereich ausgebildet ist, so vorgegeben ist, dass er niedriger als der Elastizitätsmodul der Bindeschicht 203 ist, die im Innenumfangsbereich ausgebildet ist, kann der Verbundkörper aus verschiedenen Materialien gebildet werden, bei dem die Belastung entspannt ist, so dass die Langzeit-Zuverlässigkeit verbessert werden kann.
Außerdem gilt gemäß der vorliegenden Ausführungsform Folgendes: Indem die Bindeschicht mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit in einem Bereich ausgebildet wird, wo das Wärmeelement angeordnet ist, und zwar auf der Fläche des Basismaterials 101 gegenüber der Fläche, auf der die Bindeschichten 203 und 213 ausgebildet sind, ist es möglich, den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien mit hoher Wärme-Entladeeffizienz auszubilden. Mit dieser Struktur kann die thermische Belastung verringert werden.
Beschreibung der Bezugszeichen

101: Basismaterial
201,211,221: Verbindungsmittel-Lösung (Silan-Verbindungsmittellösung)
202,212,222: Verbindungsmittel-Moleküle (Silan-Verbindungsmittel Moleküle)
203,213,223: Bindeschicht
301: Harz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201839211 A [0003]

Claims

Herstellungsverfahren für einen Verbundkörper aus verschiedenen Materialien, das Folgendes aufweist: - einen Beschichtungsprozess, in dem eine Fläche eines anorganischen Basismaterials, das Metall oder Glas enthält, mit einer Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird; - einen Bestrahlungsprozess, in dem eine Bindeschicht, in der das Basismaterial und Verbindungsmittel-Moleküle in der Verbindungsmittel-Lösung durch kovalente Bindung verbunden sind, durch Bestrahlen einer Fläche des Basismaterials gebildet wird, die mit der Verbindungsmittel-Lösung beschichtet ist, und zwar mit einem Laser, während die Position des Lasers sequenziell verändert wird; - einen Reinigungsprozess, in dem die Verbindungsmittel-Lösung gereinigt wird, die nicht an das Basismaterial kovalent gebunden ist; und einen Harz-Verbindungsprozess, in dem die Bindeschicht und ein Harz verbunden werden.
Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsmittel-Lösung eine amino-basierte Silan-Verbindungsmittellösung ist.
Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Laser ein Impulslaser ist und eine Bestrahlungsenergiedichte in einem Bereich von 1 J/cm² bis 10 J/cm² aufweist.
Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei - der Beschichtungsprozess einen ersten Beschichtungsprozess aufweist, in dem mit einer ersten Verbindungsmittel-Lösung beschichtet wird, - der Bestrahlungsprozess einen ersten Bestrahlungsprozess aufweist, in dem ein Teilbereich der Fläche des Basismaterials mit dem Laser bestrahlt wird, und zwar nach dem ersten Beschichtungsprozess, - der Reinigungsprozess einen ersten Reinigungsprozess aufweist, in dem nach dem ersten Bestrahlungsprozess die erste Verbindungsmittel-Lösung gereinigt wird, die nicht mit dem Basismaterial verbunden ist, - der Beschichtungsprozess nach dem ersten Reinigungsprozess einen zweiten Beschichtungsprozess aufweist, in dem mit einer zweiten Verbindungsmittel-Lösung von einem Typ beschichtet wird, der von demjenigen der ersten Verbindungsmittel-Lösung verschieden ist, und - der Bestrahlungsprozess einen zweiten Bestrahlungsprozess aufweist, in dem nach dem zweiten Beschichtungsprozess ein Bereich der Fläche des Basismaterials mit dem Laser bestrahlt wird, wobei der Bereich von dem Teilbereich der Fläche des Basismaterials verschieden ist, der im ersten Bestrahlungsprozess bestrahlt wird.
Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 4, wobei der Bereich, der mit dem Laser im ersten Bestrahlungsprozess bestrahlt werden soll, außerhalb des Bereichs auf der Fläche des Basismaterials ist, der mit dem Laser im zweiten Bestrahlungsprozess bestrahlt werden soll.
Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 5, wobei der Elastizitätsmodul der Bindeschicht, die im ersten Bestrahlungsprozess ausgebildet wird, niedriger ist als der Elastizitätsmodul der Bindeschicht, die im zweiten Bestrahlungsprozess ausgebildet wird.
Herstellungsverfahren für den Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Bereich, der mit dem Laser im ersten Bestrahlungsprozess bestrahlt werden soll, die Innenseite des Bereichs auf der Fläche des Basismaterials ist, der mit dem Laser im zweiten Bestrahlungsprozess bestrahlt werden soll.
Verbundkörper aus verschiedenen Materialien, der Folgendes aufweist: - ein anorganisches Basismaterial, das Metall oder Glas aufweist; - eine Bindungsschicht mit einer Impulslaser-Bestrahlungsmarkierung in einer Bindeschicht, in der eine Fläche des Basismaterials und Verbindungsmittel-Moleküle kovalent gebunden sind; und - ein Harz, das mit einer Fläche der Bindungsschicht gegenüber deren Fläche verbunden ist, die mit dem Basismaterial kovalent gebunden ist.
Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 8, wobei die Bindungsschicht kontinuierliche Laser-Bestrahlungsmarkierungen aufweist.
Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Bindungsschicht eine erste Bindeschicht aufweist, in der ein erstes Verbindungsmittel mit einer Fläche des Basismaterials kovalent gebunden ist, und einen ersten Bereich aufweist, in dem die erste Bindeschicht auf dem Basismaterial vorhanden ist, und einen zweiten Bereich hat, in dem eine zweite Bindeschicht auf dem Basismaterial angeordnet ist, wobei die zweite Bindeschicht eine Schicht ist, in der ein zweites Verbindungsmittel, das vom ersten Verbindungsmittel verschieden ist, mit der Fläche des Basismaterials kovalent gebunden ist.
Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 10, wobei der erste Bereich außerhalb des zweiten Bereichs auf der Fläche des Basismaterials angeordnet ist.
Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Elastizitätsmodul der ersten Bindeschicht verschieden von dem Elastizitätsmodul der zweiten Bindeschicht ist.
Verbundkörper aus verschiedenen Materialien nach Anspruch 11, wobei der Elastizitätsmodul der ersten Bindeschicht kleiner als der Elastizitätsmodul der zweiten Bindeschicht ist.