JP2013060530A - Bonding method and bonded body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bonding method that can bond, even if a substrate mainly formed of an aramid-based resin is used as a second substrate on which no bonding film is formed, a first substrate with a bonding film formed thereon and the second substrate together with sufficient bonding strength, and to provide a bonded body bonded by using the bonding method.SOLUTION: The bonding method includes: a step for forming a liquid film 30 by supplying liquid material 35 containing a silicone material to a substrate 21; a step for forming a bonding film 3 on the substrate 21 by drying and/or solidifying the liquid film 30; a step for bringing a polar solvent into contact with a surface of a substrate 22 mainly formed of an aramid-based resin after being subjected to a hydroxyl group introduction treatment; a step for developing adhesiveness on and around the surface of the substrate by applying energy to the bonded film 3; and a step for obtaining a bonded body 1 by bringing the substrate 21 and the substrate 22 into contact with each other through the bonding film 3.

Description

本発明は、接合方法および接合体に関するものである。   The present invention relates to a joining method and a joined body.

2つの部材(基材)同士を接合(接着)する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、一般的に、接合する部材の材質によらず、優れた接着性を示すものである。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
When joining (adhering) two members (base materials), conventionally, a method of using an adhesive such as an epoxy adhesive, a urethane adhesive, or a silicone adhesive is often used.
The adhesive generally exhibits excellent adhesiveness regardless of the material of the members to be joined. For this reason, members composed of various materials can be bonded in various combinations.

例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド(インクジェット式記録ヘッド)は、樹脂材料、金属材料およびシリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化(固化)させることにより、部材同士を接着する。
For example, a droplet discharge head (inkjet recording head) provided in an inkjet printer is assembled by bonding parts made of different materials such as a resin material, a metal material, and a silicon-based material using an adhesive. ing.
When the members are bonded together using the adhesive as described above, a liquid or paste adhesive is applied to the bonding surface, and the members are bonded together via the applied adhesive. Thereafter, the members are bonded together by curing (solidifying) the adhesive by the action of heat or light.

ところが、このような接着剤を用いた接合では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
また、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程の高コスト化・複雑化を招いている。
However, the joining using such an adhesive has the following problems.
・ Low bonding strength ・ Low dimensional accuracy ・ Long curing time, so it takes a long time to bond In addition, in many cases, it is necessary to use a primer to increase the bonding strength. Cost and complexity.

一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である(例えば、特許文献1参照)。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
On the other hand, there is a solid bonding method as a bonding method that does not use an adhesive.
Solid bonding is a method of directly bonding members without an intermediate layer such as an adhesive (see, for example, Patent Document 1).
According to such solid bonding, since an intermediate layer such as an adhesive is not used, a bonded body with high dimensional accuracy can be obtained.

しかしながら、固体接合には、以下のような問題がある。
・接合される部材の材質に制約がある
・接合プロセスにおいて高温(例えば、700〜800℃程度)での熱処理を伴う
・接合プロセスにおける雰囲気が減圧雰囲気に限られる
このような問題を受け、近年、シリコーン材料を含有する液状材料を用いて形成された接合膜を介して第1の基材と第2の基材同士を接合する接合方法が提案されている(例えば、特許文献2等参照。)。
However, solid bonding has the following problems.
-There are restrictions on the material of the members to be joined-In the joining process, heat treatment is performed at a high temperature (for example, about 700 to 800 ° C)-The atmosphere in the joining process is limited to a reduced-pressure atmosphere. A bonding method has been proposed in which a first base material and a second base material are bonded to each other through a bonding film formed using a liquid material containing a silicone material (see, for example, Patent Document 2). .

この接合方法では、まず、この液状材料を用いて第1の基材上に接合膜を形成し、その後、この接合膜にエネルギーを付与することにより、その表面付近に接着性を発現させた後、この接着性をもって第1の基材と第2の基材とを接合する。しかしながら、本発明者の検討により、接合膜が形成されない第2の基材として、アラミド系樹脂を主材料として構成されるアラミドフィルムを用いた場合には、アラミドフィルムと接合膜との間で剥離が生じてしまい、これら同士の間で十分な接着強度が得られないことが判ってきた。   In this bonding method, first, a bonding film is formed on the first base material using this liquid material, and then, after applying energy to the bonding film, adhesiveness is expressed in the vicinity of the surface. The first base material and the second base material are joined with this adhesiveness. However, according to the study of the present inventors, when an aramid film composed mainly of an aramid resin is used as the second base material on which the bonding film is not formed, peeling is performed between the aramid film and the bonding film. It has been found that sufficient adhesive strength cannot be obtained between them.

特開平5−82404号公報JP-A-5-82404 特開2010−95594号公報JP 2010-95594 A

本発明の目的は、接合膜が形成されない第2の基材としてアラミド系樹脂を主材料として構成されるものを用いた場合であっても、この第2の基材と、接合膜が形成された第1の基材とを、十分な接合強度で接合し得る接合方法、および、かかる接合方法により接合された接合体を提供することにある。   The object of the present invention is to form the second base material and the bonding film even when the second base material on which the bonding film is not formed is composed of an aramid resin as a main material. Another object of the present invention is to provide a bonding method capable of bonding the first base material with sufficient bonding strength, and a bonded body bonded by the bonding method.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、第1の基材にシリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより、液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥および/または硬化して、前記第1の基材に接合膜を形成する工程と、
アラミド系樹脂を主材料として構成される第2の基材の表面に、水酸基を導入する水酸基導入処理を施した後に、前記水酸基導入処理を施した第2の基材の表面に極性溶媒を接触させる工程と、
前記第1の基材に形成された前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面および表面付近に接着性を発現させる工程と、
当該接着性が発現した接合膜を介して前記第1の基材と前記第2の基材とを接触させ、前記第1の基材と前記第2の基材とが前記接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、接合膜が形成されない第2の基材としてアラミド系樹脂を主材料として構成されるものを用いた場合であっても、この第2の基材と、接合膜が形成された第1の基材とを、十分な接合強度で接合することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The bonding method of the present invention includes a step of forming a liquid film by supplying a liquid material containing a silicone material to the first substrate,
Drying and / or curing the liquid film to form a bonding film on the first substrate;
After the surface of the second substrate composed mainly of an aramid resin is subjected to a hydroxyl group introduction treatment for introducing a hydroxyl group, a polar solvent is brought into contact with the surface of the second substrate subjected to the hydroxyl group introduction treatment A process of
A step of expressing adhesiveness on the surface of the bonding film and in the vicinity of the surface by applying energy to the bonding film formed on the first substrate;
The first base material and the second base material are brought into contact with each other through the bonding film expressing the adhesiveness, and the first base material and the second base material are interposed through the bonding film. And a step of obtaining a joined joined body.
Thereby, even if it is a case where the thing comprised as a main material is an aramid-type resin as a 2nd base material in which a joining film | membrane is not formed, this 2nd base material and the 1st in which the joining film | membrane was formed Can be bonded with sufficient bonding strength.

本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、分枝部において下記化学式(1)で表わされる単位構造を有し、連結部において下記化学式(2)および下記化学式(3)のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有し、末端部において下記化学式(4)および下記化学式(5)のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有する分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものであることが好ましい。

Figure 2013060530
[式中、各Rは、それぞれ独立して、メチル基またはフェニル基を表し、Xはシロキサン残基を表す。]
これにより、得られる接合膜を、特に膜強度に優れたものとすることができる。 In the bonding method of the present invention, the silicone material has a unit structure represented by the following chemical formula (1) at the branch portion, and at least one of the following chemical formula (2) and the following chemical formula (3) at the connecting portion. It has a unit structure represented and has a branched polyorganosiloxane skeleton having a unit structure represented by at least one of the following chemical formula (4) and the following chemical formula (5) at the terminal portion. preferable.
Figure 2013060530
[Wherein, each R 1 independently represents a methyl group or a phenyl group, and X represents a siloxane residue. ]
Thereby, the obtained bonding film can be made particularly excellent in film strength.

本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、前記分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、トリメチロールプロパンおよびテレフタル酸がエステル化反応することにより得られたポリエステル樹脂が脱水縮合反応して得られるポリエステル変性シリコーン材料であることが好ましい。
これにより、接合膜は、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
In the bonding method of the present invention, the silicone material has a branched polyorganosiloxane skeleton, and a polyester resin obtained by an esterification reaction of trimethylolpropane and terephthalic acid undergoes a dehydration condensation reaction. It is preferable that it is a polyester-modified silicone material obtained in this way.
As a result, the bonding film exhibits particularly excellent film strength.

本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、前記分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、エポキシ樹脂が付加反応して得られるエポキシ変性シリコーン材料であることが好ましい。
これにより、接合膜は、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
本発明の接合方法では、前記第2の基材に対する前記水酸基導入処理は、プラズマ処理およびコロナ放電処理のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
これにより、第2の基材の表面により選択的に水酸基を導入することができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the silicone material is an epoxy-modified silicone material obtained by an addition reaction of an epoxy resin with the branched polyorganosiloxane skeleton.
As a result, the bonding film exhibits particularly excellent film strength.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the hydroxyl group introduction treatment for the second base material is at least one of plasma treatment and corona discharge treatment.
Thereby, a hydroxyl group can be selectively introduced into the surface of the second substrate.

本発明の接合方法では、前記極性溶媒は、水またはアルコール類であることが好ましい。
これにより、切断されたアラミド樹脂を、極性溶媒とともに第2の基材上から確実に除去することができる。
In the bonding method of the present invention, the polar solvent is preferably water or alcohols.
Thereby, the cut aramid resin can be reliably removed from the second substrate together with the polar solvent.

本発明の接合方法では、前記第1の基材は、金属系材料を主材料として構成されることが好ましい。
このような金属材料で構成される第1の基材は、その表面の粗さ曲線の最大高さRz(JIS B 0651に規定)が、通常、100nm以上と、表面の凹凸が大きいものであるため、本発明のように液状材料を用いて液状被膜を形成した後に接合膜を形成する構成とすることで、得られる接合膜の表面を平坦化されたものとすることができる。
本発明の接合体は、本発明の接合方法により、前記第1の基材と前記第2の基材とを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い接合体が得られる。
In the joining method of the present invention, it is preferable that the first base material is composed of a metal-based material as a main material.
The first base material composed of such a metal material has a surface roughness curve with a maximum height Rz (specified in JIS B 0651), which is usually 100 nm or more and has large surface irregularities. Therefore, the surface of the obtained bonding film can be flattened by forming the bonding film after forming the liquid film using the liquid material as in the present invention.
The joined body of the present invention is characterized in that the first base material and the second base material are joined through the joining film by the joining method of the present invention.
Thereby, a highly reliable joined body is obtained.

本発明の接合方法の実施形態を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating embodiment of the joining method of this invention. 本発明の接合方法の実施形態を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating embodiment of the joining method of this invention. 本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the inkjet recording head (droplet discharge head) obtained by applying the conjugate | zygote of this invention. 図3に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of an inkjet printer provided with the inkjet recording head shown in FIG.

以下、本発明の接合方法および接合体を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<接合方法>
本発明の接合方法は、[1]第1の基材21を用意し、第1の基材21にシリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより、液状被膜30を形成する工程と、[2]液状被膜を乾燥および/または硬化して、第1の基材21に、接合膜3を形成する工程と、[3]アラミド系樹脂を主材料として構成される第2の基材22の表面に、水酸基を導入する水酸基導入処理を施した後に、前記水酸基導入処理を施した第2の基材の表面に極性溶媒を接触させる工程と[4]第1の基材21に形成された接合膜3にエネルギーを付与することにより、接合膜3の表面および表面付近に接着性を発現させる工程と、[5]接着性が発現した接合膜3を介して第1の基材21と第2の基材22とを接触させ、第1の基材21と第2の基材22とが接合膜3を介して接合された接合体1を得る工程とを有する。
Hereinafter, a joining method and a joined object of the present invention are explained in detail based on a suitable embodiment shown in an accompanying drawing.
<Join method>
The bonding method of the present invention includes: [1] preparing a first substrate 21 and supplying a liquid material containing a silicone material to the first substrate 21 to form the liquid coating 30; 2) drying and / or curing the liquid film to form the bonding film 3 on the first substrate 21, and [3] the second substrate 22 composed mainly of an aramid resin. A step of bringing a polar solvent into contact with the surface of the second base material subjected to the hydroxyl group introduction treatment after the hydroxyl group introduction treatment for introducing a hydroxyl group on the surface; [4] formed on the first base material 21 Applying energy to the bonding film 3 to develop adhesiveness on the surface of the bonding film 3 and in the vicinity of the surface, and [5] the first substrate 21 and the first substrate through the bonding film 3 exhibiting adhesiveness. Two base materials 22 are brought into contact with each other, and the first base material 21 and the second base material 22 are And a step of obtaining a bonded body 1 which is bonded via the Gomaku 3.

以下、この本発明の接合方法を、工程ごとに詳述する。
図1および図2は、本発明の接合方法の実施形態を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図1、図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
[1]まず、第1の基材21を用意し、第1の基材21にシリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより、液状被膜30を形成する。
Hereinafter, the joining method of the present invention will be described in detail for each step.
1 and 2 are views (longitudinal sectional views) for explaining an embodiment of the joining method of the present invention. In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
[1] First, the first base material 21 is prepared, and the liquid film 30 is formed by supplying a liquid material containing a silicone material to the first base material 21.

[1−1]まず、第1の基材21を用意する。
第1の基材21の各構成材料は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリブテン−1、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Fe、Ni、Co、Cr、Mn、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、Pd、Al、W、Ti、V、Mo、Nb、Zr、Pr、Nd、Smのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、インジウム錫酸化物(ITO)、ガリウムヒ素のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、MgAl、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。これらの中でも、金属系材料(特に、ステンレス鋼)を主材料として構成される第1の基材21に液状被膜30を形成する構成とするのが好ましい。このような材料で構成される第1の基材21は、その接合面23の粗さ曲線の最大高さRz(JIS B 0651に規定)が、通常、100nm以上と、表面の凹凸が大きいものであるため、上記のように液状材料35を用いて液状被膜30を形成した後、後工程において接合膜3を形成する構成とすることで、得られる接合膜3の表面32を平坦化されたものとすることができる。
[1-1] First, the first base material 21 is prepared.
Each constituent material of the first substrate 21 is not particularly limited, but polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, polybutene-1, ethylene. -Polyolefin such as vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomer , Acrylic resin, polymethyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polyoxymethylene, poly Polyesters such as vinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexane terephthalate (PCT), polyether, polyether ketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer ), Polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride , Polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, trans polyisoprene, fluoro rubber, chlorinated polyethylene, and other thermoplastic elastomers, epoxy resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyesters, silicones Resin, polyurethane, etc., or a resin-based material such as a copolymer, blend, polymer alloy, etc., such as Fe, Ni, Co, Cr, Mn, Zn, Pt, Au, Ag, Cu, Pd, Al, Metals such as W, Ti, V, Mo, Nb, Zr, Pr, Nd, Sm, or alloys containing these metals, metals such as carbon steel, stainless steel, indium tin oxide (ITO), gallium arsenide Materials, silicon materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicate glass Glass (quartz glass), alkali silicate glass, soda lime glass, potash lime glass, lead (alkali) glass, barium glass, borosilicate glass, alumina, zirconia, MgAl 2 O 4 , ferrite, nitriding Ceramic material such as silicon, aluminum nitride, boron nitride, titanium nitride, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, tungsten carbide, carbon-based material such as graphite, or one or more of these materials The composite material etc. which were combined are mentioned. Among these, it is preferable that the liquid coating 30 is formed on the first base material 21 composed mainly of a metal-based material (especially stainless steel). The first base member 21 made of such a material has a maximum roughness Rz (specified in JIS B 0651) of the roughness curve of the joint surface 23, which is usually 100 nm or more and has large surface irregularities. Therefore, by forming the liquid film 30 using the liquid material 35 as described above and then forming the bonding film 3 in a later step, the surface 32 of the obtained bonding film 3 is flattened. Can be.

また、第1の基材21の形状は、接合膜3を支持する面を有するような形状であればよく、例えば、板状(層状)、塊状(ブロック状)、棒状等とされる。
なお、本実施形態では、図1、2に示すように、第1の基材21が板状をなしている。
この場合、第1の基材21の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜10mm程度であるのが好ましく、0.1〜3mm程度であるのがより好ましい。
Moreover, the shape of the 1st base material 21 should just be a shape which has the surface which supports the bonding film 3, for example, is made into plate shape (layer shape), block shape (block shape), rod shape, etc.
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the first base material 21 has a plate shape.
In this case, the average thickness of the first base material 21 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 10 mm, and more preferably about 0.1 to 3 mm.

なお、必要に応じて、第1の基材21の接合面23には、液状材料35を供給するのに先立って、形成される接合膜3との密着性を高める表面処理を施す。これにより、接合面23を清浄化および活性化され、接合面23に対して接合膜3が化学的に作用し易くなる。その結果、後述する工程において、接合面23上に接合膜3を形成したとき、接合面23と接合膜3との接合強度を高めることができる。   If necessary, the bonding surface 23 of the first base material 21 is subjected to a surface treatment for improving the adhesion with the bonding film 3 to be formed prior to supplying the liquid material 35. Thereby, the bonding surface 23 is cleaned and activated, and the bonding film 3 easily acts on the bonding surface 23 chemically. As a result, when the bonding film 3 is formed on the bonding surface 23 in a process described later, the bonding strength between the bonding surface 23 and the bonding film 3 can be increased.

この表面処理としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。
また、第1の基材21は、その表面に、Niめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
This surface treatment is not particularly limited, for example, physical treatment such as sputtering treatment, blast treatment, plasma treatment using oxygen plasma, nitrogen plasma, corona discharge treatment, etching treatment, electron beam irradiation treatment, Examples thereof include a chemical surface treatment such as ultraviolet irradiation treatment, ozone exposure treatment, or a combination thereof.
Moreover, the 1st base material 21 may give the surface the plating process like Ni plating, the passivation process like a chromate process, or the nitriding process.

なお、表面処理を施す第1の基材21が、樹脂材料(高分子材料)で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
また、表面処理として、特にプラズマ処理または紫外線照射処理を行うことにより、接合面23を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面23と接合膜3との接合強度を特に高めることができる。
In addition, when the 1st base material 21 which performs surface treatment is comprised with the resin material (polymer material), especially a corona discharge process, a nitrogen plasma process, etc. are used suitably.
In addition, the surface 23 can be cleaned and activated more particularly by performing plasma treatment or ultraviolet irradiation treatment. As a result, the bonding strength between the bonding surface 23 and the bonding film 3 can be particularly increased.

また、第1の基材21の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜3との接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる第1の基材21の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属材料、各種シリコン材料、各種ガラス材料等を主材料とするものが挙げられる。
このような材料で構成された第1の基材21は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、より多くの水酸基が結合(露出)している。したがって、このような酸化膜で覆われた第1の基材21を用いることにより、上記のような表面処理を施さなくても、第1の基材21の接合面23と接合膜3との接合強度を高めることができる。
In addition, depending on the constituent material of the first base material 21, the bonding strength with the bonding film 3 is sufficiently high without performing the surface treatment as described above. Examples of the constituent material of the first base material 21 that can obtain such an effect include materials mainly composed of various metal materials, various silicon materials, various glass materials and the like as described above.
The surface of the first base material 21 made of such a material is covered with an oxide film, and more hydroxyl groups are bonded (exposed) to the surface of the oxide film. Therefore, by using the first base material 21 covered with such an oxide film, the bonding surface 23 of the first base material 21 and the bonding film 3 are not subjected to the surface treatment as described above. Bonding strength can be increased.

なお、この場合、第1の基材21の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合膜3を形成する接合面23付近が上記のような材料で構成されていればよい。
また、表面処理に代えて、第1の基材21の接合面23に、あらかじめ、中間層を形成しておいてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、接合膜3との密着性を高める機能、クッション性(緩衝機能)、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層上に接合膜3を成膜することにより、最終的に、信頼性の高い接合体1を得ることができる。
In this case, the entire first base material 21 may not be made of the material as described above, and at least the vicinity of the bonding surface 23 for forming the bonding film 3 may be made of the material as described above. That's fine.
Instead of the surface treatment, an intermediate layer may be formed in advance on the bonding surface 23 of the first base material 21.
The intermediate layer may have any function. For example, a layer having a function of improving adhesion to the bonding film 3, a cushioning function (buffer function), a function of reducing stress concentration, and the like are preferable. By forming the bonding film 3 on such an intermediate layer, a highly reliable bonded body 1 can be finally obtained.

かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、第1の基材21と接合膜3との間の接合強度を特に高めることができる。
Examples of the constituent material of the intermediate layer include metal materials such as aluminum and titanium, metal oxides, oxide materials such as silicon oxide, metal nitrides, and nitride materials such as silicon nitride. Carbon materials such as graphite and diamond-like carbon, silane coupling agents, thiol compounds, metal alkoxides, self-assembled film materials such as metal-halogen compounds, resin adhesives, resin films, resin coating materials, Various rubber materials, resin materials such as various elastomers, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
Further, among the intermediate layers made of these materials, the intermediate layer made of an oxide-based material can particularly increase the bonding strength between the first base material 21 and the bonding film 3. it can.

[1−2]次いで、シリコーン材料を含有する液状材料35を、第1の基材21の接合面23上に供給する。これにより、図1(a)に示すように、第1の基材21上に、液状被膜30が形成される。
ここで、接合面23に液状材料35を付与する方法としては、例えば、浸漬法、液滴吐出法(例えば、インクジェット法)、スピンコート法、ドクターブレード法、バーコート法、刷毛塗り等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
[1-2] Next, a liquid material 35 containing a silicone material is supplied onto the bonding surface 23 of the first base material 21. Thereby, as shown to Fig.1 (a), the liquid film 30 is formed on the 1st base material 21. FIG.
Here, examples of a method for applying the liquid material 35 to the bonding surface 23 include an immersion method, a droplet discharge method (for example, an ink jet method), a spin coating method, a doctor blade method, a bar coating method, and a brush coating method. Of these, one or two or more of these can be used in combination.

この液状材料35は、シリコーン材料を含有するものであるが、シリコーン材料単独で、液状をなし目的とする粘度範囲である場合、シリコーン材料をそのまま液状材料35として用いることができる。また、シリコーン材料単独で、固形状または高粘度の液状をなす場合には、液状材料35として、シリコーン材料の溶液または分散液を用いることができる。   The liquid material 35 contains a silicone material. However, when the silicone material alone is liquid and has a desired viscosity range, the silicone material can be used as the liquid material 35 as it is. When the silicone material alone forms a solid or high-viscosity liquid, a solution or dispersion of the silicone material can be used as the liquid material 35.

シリコーン材料を溶解または分散するための溶媒または分散媒としては、例えば、アンモニア、水、過酸化水素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。   Examples of the solvent or dispersion medium for dissolving or dispersing the silicone material include inorganic solvents such as ammonia, water, hydrogen peroxide, carbon tetrachloride, and ethylene carbonate, and ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK) and acetone. Alcohol solvents such as methanol, ethanol and isobutanol, ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether, cellosolve solvents such as methyl cellosolve, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and pentane, toluene, xylene, benzene, etc. Aromatic hydrocarbon solvents, aromatic heterocyclic compound solvents such as pyridine, pyrazine, furan, amide solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), halogen compound solvents such as dichloromethane and chloroform, ethyl acetate Esters such as methyl acetate Various organic solvents such as solvents, sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), sulfolane, nitrile solvents such as acetonitrile, propionitrile, acrylonitrile, organic acid solvents such as formic acid, trifluoroacetic acid, or the like A mixed solvent containing can be used.

また、次工程[2]において、シリコーン材料中に含まれる水酸基同士を脱水縮合反応させることにより液状被膜30を硬化させる際に、この脱水縮合反応を促進させるための触媒が、液状材料35中に添加されていてもよい。この触媒としては、特に限定されないが、例えば、テトラブチルオルソチタネート、テトライソプロピルオルソチタネートのようなチタン系触媒、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)のようなアルミ系触媒、および、リン酸、メタリン酸、ポリリン酸のようなリン酸系触媒等が挙げられる。
シリコーン材料は、液状材料35中に含まれ、次工程[2]において、この液状材料35を乾燥および/または硬化させることにより形成される接合膜3の主材料となるものである。
In the next step [2], when the liquid film 30 is cured by dehydrating condensation between hydroxyl groups contained in the silicone material, a catalyst for promoting the dehydrating condensation reaction is contained in the liquid material 35. It may be added. The catalyst is not particularly limited. For example, a titanium-based catalyst such as tetrabutyl orthotitanate and tetraisopropyl orthotitanate, an aluminum-based catalyst such as aluminum tris (acetylacetonate), and phosphoric acid, metaphosphoric acid, Examples include phosphoric acid-based catalysts such as polyphosphoric acid.
The silicone material is contained in the liquid material 35 and becomes the main material of the bonding film 3 formed by drying and / or curing the liquid material 35 in the next step [2].

なお、以下では、第1の基材21上に設けられた液状被膜30(液状材料35)を乾燥および/または硬化させること、すなわち、液状被膜30(液状材料35)中に含まれるシリコーン材料を硬化させるとともに、液状被膜30(液状材料35)中に溶媒または分散媒が含まれる場合には、脱溶媒または脱分散媒により液状被膜30(液状材料35)を乾燥させることを、単に「液状被膜30(液状材料35)の乾燥・硬化」と言うこともある。   In the following, the liquid film 30 (liquid material 35) provided on the first substrate 21 is dried and / or cured, that is, the silicone material contained in the liquid film 30 (liquid material 35) is used. When the liquid film 30 (liquid material 35) contains a solvent or dispersion medium, the liquid film 30 (liquid material 35) is simply dried by the solvent removal or dedispersion medium. 30 (drying / curing of liquid material 35) ".

ここで、「シリコーン材料」としては、特に限定されないが、本発明では、液状材料35中に含まれ、次工程[3]において、この液状材料35を乾燥・硬化させることにより形成される接合膜3の主材料となるものであり、分枝部において下記化学式(1)で表わされる単位構造を有し、連結部において下記化学式(2)および下記化学式(3)のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有し、末端部において下記化学式(4)および下記化学式(5)のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有する分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものが好適に用いられる。   Here, the “silicone material” is not particularly limited, but in the present invention, it is contained in the liquid material 35 and is formed by drying and curing the liquid material 35 in the next step [3]. 3 has a unit structure represented by the following chemical formula (1) in the branched portion, and is represented by at least one of the following chemical formula (2) and the following chemical formula (3) in the connecting portion. Those having a unit structure and having a branched polyorganosiloxane skeleton having a unit structure represented by at least one of the following chemical formula (4) and the following chemical formula (5) at the terminal portion are preferably used.

Figure 2013060530
[式中、各Rは、それぞれ独立して、メチル基またはフェニル基を表し、Xはシロキサン残基を表す。]
Figure 2013060530
[Wherein, each R 1 independently represents a methyl group or a phenyl group, and X represents a siloxane residue. ]

なお、シロキサン残基とは、酸素原子を介して隣接する構造単位が有するケイ素原子に結合しており、シロキサン結合を形成している置換基のことを表す。具体的には、−O−(Si)構造(Siは隣接する構造単位が有するケイ素原子)となっている。
このようにシリコーン材料すなわちポリオルガノシロキサン骨格が、分枝状をなしていることにより、次工程[2]において、液状材料35中に含まれるこの化合物の分枝鎖同士が互いに絡まり合うようにして接合膜3が形成されることから、得られる接合膜3は特に膜強度に優れたものとなる。
The siloxane residue is a substituent that is bonded to a silicon atom of an adjacent structural unit through an oxygen atom and forms a siloxane bond. Specifically, it has an —O— (Si) structure (Si is a silicon atom of an adjacent structural unit).
Since the silicone material, that is, the polyorganosiloxane skeleton is thus branched, in the next step [2], the branched chains of this compound contained in the liquid material 35 are entangled with each other. Since the bonding film 3 is formed, the obtained bonding film 3 is particularly excellent in film strength.

また、シリコーン材料は、その分子量が、1×10〜1×10程度のものであるのが好ましく、1×10〜1×10程度のものであるのがより好ましい。分子量をかかる範囲内に設定することにより、液状材料35の粘度を上述したような範囲内に比較的容易に設定することができる。
また、シリコーン材料は、その化合物中、すなわち、連結部または末端部において、上記一般式(2)、上記一般式(4)、上記一般式(5)で表わされる単位構造をなすことにより、シラノール基を複数有するものとなる。これにより、次工程[2]において、液状被膜30を乾燥・硬化させて接合膜3を得る際に、シリコーン材料中に残存しているシラノール基に含まれる水酸基同士が結合することとなり、得られる接合膜3の膜強度がさらに優れたものとなる。
Further, the molecular weight of the silicone material is preferably about 1 × 10 4 to 1 × 10 6, more preferably about 1 × 10 5 to 1 × 10 6 . By setting the molecular weight within such a range, the viscosity of the liquid material 35 can be set relatively easily within the above-described range.
Further, the silicone material has a silanol by forming a unit structure represented by the general formula (2), the general formula (4), or the general formula (5) in the compound, that is, at the connecting portion or the terminal portion. It has a plurality of groups. Thereby, in the next step [2], when the liquid film 30 is dried and cured to obtain the bonding film 3, the hydroxyl groups contained in the silanol groups remaining in the silicone material are bonded to each other and thus obtained. The film strength of the bonding film 3 is further improved.

また、第1の基材21として、前述したように、その接合面(表面)23から水酸基が露出しているものを用いた場合には、シリコーン材料中に残存している水酸基と、第1の基材21が備える水酸基とが結合することから、シリコーン材料を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても第1の基材21に結合させることができる。その結果、接合膜3は、第1の基材21の接合面23に対して、強固に結合したものとなる。   Further, as described above, when the first base material 21 having a hydroxyl group exposed from the joint surface (surface) 23 is used, the hydroxyl group remaining in the silicone material, Since the hydroxyl group of the base material 21 is bonded, the silicone material can be bonded to the first base material 21 not only by physical bonding but also by chemical bonding. As a result, the bonding film 3 is firmly bonded to the bonding surface 23 of the first base material 21.

また、シリコーン材料は、その化合物中において、上記一般式(1)、上記一般式(2)および上記一般式(4)で表わされる単位構造が備える、Rのうちの少なくとも1つは、フェニル基であるのが好ましい。これにより、シラノール基の反応性がより向上するため、隣接するシリコーン材料が有する水酸基同士の結合がより円滑に行われるようになる。また、接合膜3中にフェニル基が含まれる構成とすることにより、形成される接合膜3をより膜強度に優れたものとし得るという利点も得られる。 In the compound, the silicone material has a unit structure represented by the general formula (1), the general formula (2), and the general formula (4), and at least one of R 1 is phenyl A group is preferred. Thereby, since the reactivity of a silanol group improves more, the coupling | bonding of the hydroxyl groups which an adjacent silicone material has comes to be performed more smoothly. Further, by adopting a configuration in which the bonding film 3 includes a phenyl group, there is also an advantage that the bonding film 3 to be formed can be more excellent in film strength.

さらに、上記一般式(1)、上記一般式(2)および上記一般式(4)で表わされる単位構造が備えるRのうちのフェニル基でないRはメチル基となっている。基Rがメチル基である化合物は、比較的入手が容易で、かつ安価であるとともに、後工程[4]において、接合膜3にエネルギーを付与することにより、メチル基が容易に切断されて、その結果として、接合膜3に確実に接着性を発現させることができる。 Furthermore, the above-mentioned general formula (1), R 1 is not a phenyl group of the above general formula (2) and the general formula (4) R 1 in which the unit structure represented comprises at has a methyl group. A compound in which the group R 1 is a methyl group is relatively easily available and inexpensive, and the methyl group is easily cleaved by applying energy to the bonding film 3 in the subsequent step [4]. As a result, the bonding film 3 can reliably exhibit adhesiveness.

また、前記シリコーン材料は、比較的柔軟性に富む材料である。そのため、後工程[5]において、接合膜3を介して第1の基材21に第2の基材22を接合して接合体1を得る際に、各基材21、22間に生じる熱膨張に伴う応力を確実に緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体1において、各基材21、22と接合膜3との界面で剥離が生じるのを確実に防止することができる。   Further, the silicone material is a material having a relatively high flexibility. Therefore, in the post-process [5], the heat generated between the base materials 21 and 22 when the joined body 1 is obtained by joining the second base material 22 to the first base material 21 via the bonding film 3. The stress accompanying expansion can be surely relieved. Thereby, in the bonded body 1 finally obtained, it is possible to reliably prevent peeling at the interface between the base materials 21 and 22 and the bonding film 3.

さらに、前記シリコーン材料は、耐薬品性に優れているため、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、接合膜3を用いて接合すれば、その耐久性を確実に向上させることができる。また、前記シリコーン材料は、耐熱性にも優れていることから、高温下に曝されるような部材の接合に際しても効果的に用いることができる。
また、前記シリコーン材料は、上述した分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、ポリエステル樹脂が脱水縮合反応することにより得られた「ポリエステル変性シリコーン材料」であってもよい。
Furthermore, since the silicone material is excellent in chemical resistance, it can be effectively used for joining members that are exposed to chemicals and the like for a long time. Specifically, for example, when manufacturing a droplet discharge head of an industrial inkjet printer that uses an organic ink that easily erodes a resin material, if the bonding film 3 is used for bonding, the durability can be ensured. Can be improved. Moreover, since the said silicone material is excellent also in heat resistance, it can be used effectively also at the time of joining of the member exposed to high temperature.
The silicone material may be a “polyester-modified silicone material” obtained by a dehydration condensation reaction of a polyester resin with the above-described branched polyorganosiloxane skeleton.

なお、本明細書中において、「ポリエステル樹脂」とは、トリメチロールプロパンとテレフタル酸とがエステル化反応することにより得られた化合物をいい、1分子中に少なくとも2つの水酸基を備えるものが好適に用いられる。
このようなポリエステル樹脂を、前述したシリコーン材料と縮合反応させると、ポリエステル樹脂が有する水酸基とシリコーン材料が有するシラノール基(水酸基)とが脱水縮合反応し、これにより、シリコーン材料にポリエステル樹脂が連結されたポリエステル変性シリコーン材料が得られる。
In the present specification, “polyester resin” means a compound obtained by an esterification reaction of trimethylolpropane and terephthalic acid, and preferably has at least two hydroxyl groups in one molecule. Used.
When such a polyester resin is subjected to a condensation reaction with the above-described silicone material, a hydroxyl group of the polyester resin and a silanol group (hydroxyl group) of the silicone material undergo a dehydration condensation reaction, whereby the polyester resin is linked to the silicone material. A polyester-modified silicone material is obtained.

なお、テレフタル酸とトリメチロールプロパンとをエステル化反応させる際の、それぞれの含有量は、テレフタル酸が有するカルボキシル基よりもトリメチロールプロパンが有する水酸基よりも多くなるように設定する。これにより、合成されるポリエステル樹脂は、その1分子中において、少なくとも2つの水酸基を備えるものとなる。
以上のことを考慮してテレフタル酸とトリメチロールプロパンとから得られるポリエステル樹脂としては、例えば、下記一般式(6)で表わされる化合物が挙げられる。
In addition, each content at the time of carrying out esterification reaction of a terephthalic acid and a trimethylol propane is set so that it may become more than the hydroxyl group which a trimethylol propane has rather than the carboxyl group which a terephthalic acid has. Thereby, the synthesized polyester resin has at least two hydroxyl groups in one molecule.
Considering the above, examples of the polyester resin obtained from terephthalic acid and trimethylolpropane include compounds represented by the following general formula (6).

Figure 2013060530
Figure 2013060530

このようなポリエステル樹脂は、その分子中に、テレフタル酸に由来するフェニレン基が含まれることとなる。かかる構成のポリエステル樹脂を含有するポリエステル変性シリコーン材料を用いて接合膜3を形成すると、形成される接合膜3は、ポリエステル樹脂中にフェニレン基が含まれることに起因して、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
また、このようなポリエステル樹脂をポリエステル変性シリコーン材料が備えていると、ポリエステル変性シリコーン材料は、通常、螺旋構造をなしているポリオルガノシロキサン骨格から、ポリエステル樹脂が露出するような状態で存在していることとなる。そのため、次工程[2]において、液状被膜30を乾燥・硬化させて接合膜3を得る際に、隣接するポリエステル変性シリコーン材料が備えるポリエステル樹脂同士が互いに接触する機会が増大することとなる。その結果、隣接するポリエステル変性シリコーン材料中において、ポリエステル樹脂同士が絡まり合ったり、これらが備える水酸基同士が脱水縮合して化学的に結合したりするため、得られる接合膜3の膜強度をより確実に向上させることができる。
Such a polyester resin contains a phenylene group derived from terephthalic acid in its molecule. When the bonding film 3 is formed using the polyester-modified silicone material containing the polyester resin having such a structure, the bonding film 3 formed has a particularly excellent film strength due to the fact that the polyester resin contains a phenylene group. Will be demonstrated.
Further, when such a polyester resin is provided in the polyester-modified silicone material, the polyester-modified silicone material usually exists in a state where the polyester resin is exposed from the polyorganosiloxane skeleton having a spiral structure. Will be. Therefore, in the next step [2], when the liquid coating 30 is dried and cured to obtain the bonding film 3, the chance that the polyester resins provided in the adjacent polyester-modified silicone materials come into contact with each other increases. As a result, in the adjacent polyester-modified silicone material, the polyester resins are entangled with each other, or the hydroxyl groups included in these are dehydrated and condensed and chemically bonded, so that the strength of the bonding film 3 to be obtained is more reliable. Can be improved.

また、第1の基材21として、前述したように、その接合面(表面)23から水酸基が露出しているものを用いた場合には、ポリエステル樹脂に残存している水酸基と、第1の基材21が備える水酸基とが脱水縮合反応により結合することから、ポリエステル変性シリコーン材料を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても第1の基材21に結合させることができる。その結果、接合膜3は、第1の基材21の接合面23に対して、強固に結合されたものとなる。さらに、ポリエステル樹脂が備えるケトン基と、第1の基材21が備える水酸基との間で水素結合が生じることから、かかる結合によっても、接合膜3は、第1の基材21の接合面23に対して、強固に接合されたものとなる。   Further, as described above, when the first base member 21 having a hydroxyl group exposed from the joint surface (surface) 23 is used, the hydroxyl group remaining in the polyester resin, Since the hydroxyl group provided in the substrate 21 is bonded by a dehydration condensation reaction, the polyester-modified silicone material can be bonded to the first substrate 21 not only by physical bonding but also by chemical bonding. As a result, the bonding film 3 is firmly bonded to the bonding surface 23 of the first base material 21. Furthermore, since a hydrogen bond is generated between the ketone group included in the polyester resin and the hydroxyl group included in the first base material 21, the bonding film 3 is bonded to the bonding surface 23 of the first base material 21 even by such bonding. On the other hand, it will be firmly joined.

また、前記シリコーン材料は、上述した分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、エポキシ樹脂が付加反応することにより得られた「エポキシ変性シリコーン材料」であってもよい。
なお、本明細書中において、「ポリエステル樹脂」とは、その末端にエポキシ基を備える化合物をいい、エポキシ基を備えるモノマー、オリゴマーまたはポリマーの何れであっても良く、1分子中に少なくとも2つのエポキシ基を備えるものが好適に用いられる。
The silicone material may be an “epoxy-modified silicone material” obtained by an addition reaction of an epoxy resin with the above-described branched polyorganosiloxane skeleton.
In the present specification, “polyester resin” refers to a compound having an epoxy group at its end, and may be any of a monomer, an oligomer or a polymer having an epoxy group, and at least two in one molecule. Those having an epoxy group are preferably used.

このようなエポキシ樹脂を、シリコーン材料に付加反応させると、エポキシ樹脂が有するエポキシ基とシリコーン材料が有するシラノール基(水酸基)とが付加反応し、これにより、シリコーン材料にエポキシ樹脂が連結されたエポキシ変性シリコーン材料が得られる。
また、エポキシ樹脂は、その分子中に、フェニレン基を有しているのが好ましい。かかる構成のエポキシ樹脂を含有するエポキシ変性シリコーン材料を用いて接合膜3を形成すると、形成される接合膜3は、エポキシ樹脂中にフェニレン基が含まれることに起因して、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
When such an epoxy resin is subjected to an addition reaction with a silicone material, an epoxy group possessed by the epoxy resin and a silanol group (hydroxyl group) possessed by the silicone material undergo an addition reaction, whereby an epoxy resin in which the epoxy resin is linked to the silicone material. A modified silicone material is obtained.
The epoxy resin preferably has a phenylene group in its molecule. When the bonding film 3 is formed using an epoxy-modified silicone material containing an epoxy resin having such a configuration, the bonding film 3 formed has particularly excellent film strength due to the fact that the epoxy resin contains a phenylene group. Will be demonstrated.

さらに、エポキシ樹脂は、その分子構造が直鎖型の構造をなすものであるのが好ましい。ここで、エポキシ樹脂が連結するシリコーン材料は、通常、その主骨格であるポリオルガノシロキサン骨格が螺旋構造をなしている。そのため、このシリコーン材料に連結するエポキシ樹脂は、螺旋状をなすシリコーン材料から露出(突出)するような状態で存在することになる。そのため、エポキシ樹脂の分子構造が直鎖型のものであると、次工程[2]において、液状被膜30を乾燥・硬化させて接合膜3を得る際に、隣接するエポキシ変性シリコーン材料が備えるエポキシ樹脂同士が互いに接触する機会を増大させることができる。その結果、エポキシ変性シリコーン材料中において、エポキシ樹脂同士が絡まり合ったり、これらが備えるエポキシ基同士が開環重合して化学的に結合したりするため、得られる接合膜3の膜強度を確実に向上させることができる。   Furthermore, it is preferable that the epoxy resin has a linear structure in its molecular structure. Here, the silicone material to which the epoxy resin is connected usually has a polyorganosiloxane skeleton which is the main skeleton having a helical structure. Therefore, the epoxy resin connected to the silicone material exists in a state where it is exposed (protruded) from the spiral silicone material. Therefore, when the molecular structure of the epoxy resin is linear, in the next step [2], when the liquid film 30 is dried and cured to obtain the bonding film 3, the epoxy included in the adjacent epoxy-modified silicone material is provided. The opportunity for the resins to contact each other can be increased. As a result, in the epoxy-modified silicone material, the epoxy resins are entangled with each other, or the epoxy groups included in these are ring-opening polymerized and chemically bonded to each other. Can be improved.

また、第1の基材21として、前述したように、その接合面(表面)23から水酸基が露出しているものを用いた場合には、エポキシ変性シリコーン材料が備えるエポキシ樹脂が直鎖型のものであると、エポキシ樹脂に残存しているエポキシ基と、第1の基材21が備える水酸基との間での付加反応の反応率が向上することから、エポキシ変性シリコーン材料を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても第1の基材21により確実に結合させることができる。その結果、接合膜3は、第1の基材21の接合面23に対して、より強固に結合されたものとなる。
以上のことを考慮すると、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく用いられ、具体的には、下記一般式(9)で表わされるビスフェノールA型エポキシ樹脂が挙げられる。
Further, as described above, when the first base material 21 having a hydroxyl group exposed from the joint surface (surface) 23 is used, the epoxy resin included in the epoxy-modified silicone material is a linear type. Since the reaction rate of the addition reaction between the epoxy group remaining in the epoxy resin and the hydroxyl group included in the first base material 21 is improved, the epoxy-modified silicone material is physically bonded. In addition, the first substrate 21 can be securely bonded by chemical bonding. As a result, the bonding film 3 is more firmly bonded to the bonding surface 23 of the first base material 21.
Considering the above, as the epoxy resin, for example, a bisphenol type epoxy resin is preferably used, and specifically, a bisphenol A type epoxy resin represented by the following general formula (9) can be mentioned.

Figure 2013060530
[式中、nは、0または1以上の整数を表す。]
Figure 2013060530
[Wherein n represents 0 or an integer of 1 or more. ]

なお、ビスフェノール型エポキシ樹脂は、耐薬品性に優れているため、エポキシ樹脂としてビスフェノール型エポキシ樹脂を備える接合膜3は、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に効果的に用いられ、後述する工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドの部材の接合に好適に適用される。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂は、耐熱性にも優れていることから、高温下に曝されるような部材の接合に際しても効果的に用いられる。   In addition, since the bisphenol type epoxy resin is excellent in chemical resistance, the bonding film 3 including the bisphenol type epoxy resin as the epoxy resin is effectively used for bonding members that are exposed to chemicals for a long time. And is suitably applied to joining of members of a droplet discharge head of an industrial inkjet printer, which will be described later. Moreover, since the bisphenol-type epoxy resin is also excellent in heat resistance, it is effectively used for joining members that are exposed to high temperatures.

なお、液状材料35中には、エポキシ変性シリコーン材料の他に、添加剤が含まれていても良い。このような添加剤としては、例えば、各種アミン化合物や、各種酸化合物が挙げられる。かかる添加剤が含まれていると、エポキシ樹脂が備えるエポキシ基に対して、この添加剤が結合することとなり、この添加剤中に2以上のアミノ基やカルボキシル基が含まれていると、添加剤を介してエポキシ基同士を結合できるようになる。そのため、上述したエポキシ基同士の結合がより生じ易くなるため、得られる接合膜3の膜強度をより確実に向上させることができる。   The liquid material 35 may contain an additive in addition to the epoxy-modified silicone material. Examples of such additives include various amine compounds and various acid compounds. If such an additive is contained, this additive will be bonded to the epoxy group of the epoxy resin. If this additive contains two or more amino groups or carboxyl groups, It becomes possible to bond the epoxy groups through the agent. Therefore, since the above-described bonding between the epoxy groups is more likely to occur, the film strength of the obtained bonding film 3 can be more reliably improved.

これらの中でも、添加剤としては、カルボキシル基を含む酸化合物であるのが好ましい。これにより、次工程[2]において、液状被膜30を乾燥・硬化させて得られる接合膜3中に、ケトン基が含まれることとなる。そのため、第1の基材21として、前述したように、その接合面(表面)23から水酸基が露出しているものを用いた場合、接合膜3が備えるケトン基と、第1の基材21が備える水酸基との間で水素結合が生じることから、かかる結合によって、接合膜3は、第1の基材21の接合面23に対して、より強固に接合されたものとなる。   Among these, the additive is preferably an acid compound containing a carboxyl group. As a result, in the next step [2], the bonding film 3 obtained by drying and curing the liquid film 30 contains a ketone group. Therefore, as described above, when the first base material 21 having a hydroxyl group exposed from the joint surface (surface) 23 is used, the ketone group included in the joint film 3 and the first base material 21 are used. Since a hydrogen bond is generated with the hydroxyl group included in the bonding film 3, the bonding film 3 is more firmly bonded to the bonding surface 23 of the first base material 21 by the bonding.

[2]次に、第1の基材21上に供給された液状材料35、すなわち、液状被膜30を乾燥および/または硬化させる。すなわち、液状材料35中に溶媒または分散媒が含まれる場合には、液状被膜30を乾燥させるとともに、液状被膜30中に含まれるシリコーン材料を硬化させる。これにより、図1(b)に示すように、第1の基材21上に接合膜3が形成される。
液状被膜30を乾燥・硬化させる方法としては、特に限定されないが、液状被膜30を加熱する方法が好ましく用いられる。かかる方法によれば、液状被膜30を加熱するという単純な方法で、液状被膜30の乾燥・硬化を容易かつ確実に行うことができる。
[2] Next, the liquid material 35 supplied onto the first substrate 21, that is, the liquid coating 30, is dried and / or cured. That is, when the solvent or dispersion medium is contained in the liquid material 35, the liquid film 30 is dried and the silicone material contained in the liquid film 30 is cured. Thereby, as shown in FIG. 1B, the bonding film 3 is formed on the first base material 21.
The method for drying and curing the liquid coating 30 is not particularly limited, but a method for heating the liquid coating 30 is preferably used. According to this method, the liquid film 30 can be easily and reliably dried and cured by a simple method of heating the liquid film 30.

すなわち、液状被膜30を加熱するという単純な方法で、液状被膜30中に溶媒または分散媒が含まれる場合には、液状被膜30中から脱溶媒または脱分散媒することにより液状被膜30を乾燥させることができるとともに、シリコーン材料中に含まれる水酸基を脱水縮合反応させることにより乾燥した液状被膜30を硬化させることができる。
以上のように、液状被膜30を乾燥・硬化させて接合膜3を形成すると、その膜中において、シリコーン材料中に含まれる水酸基同士が脱水縮合反応して化学的に連結されることから、接合膜3を優れた膜強度を有するものとすることができる。
That is, when the liquid film 30 contains a solvent or a dispersion medium by a simple method of heating the liquid film 30, the liquid film 30 is dried by removing the solvent or the dispersion medium from the liquid film 30. In addition, it is possible to cure the dried liquid coating 30 by dehydrating and condensing hydroxyl groups contained in the silicone material.
As described above, when the bonding film 3 is formed by drying and curing the liquid coating 30, the hydroxyl groups contained in the silicone material are chemically coupled to each other by dehydration condensation reaction in the film. The film 3 can have excellent film strength.

さらに、接合膜3と第1の基材21との界面において、シリコーン材料中に含まれる水酸基と第1の基材21の表面から露出する水酸基との間で脱水縮合反応による化学的な結合が生じる。
また、シリコーン材料としてポリエステル変性シリコーン材料を用いた場合、ポリエステル変性シリコーン材料中に含まれるケトン基と第1の基材21の表面から露出する水酸基との間で水素結合が生じることから、第1の基材21に対する密着性に優れた接合膜3を形成することができる。
Further, at the interface between the bonding film 3 and the first base material 21, a chemical bond is formed between the hydroxyl group contained in the silicone material and the hydroxyl group exposed from the surface of the first base material 21 by a dehydration condensation reaction. Arise.
Further, when a polyester-modified silicone material is used as the silicone material, a hydrogen bond is generated between the ketone group contained in the polyester-modified silicone material and the hydroxyl group exposed from the surface of the first base material 21. The bonding film 3 having excellent adhesion to the substrate 21 can be formed.

液状被膜30を加熱する際の温度は、25℃以上であるのが好ましく、150〜250℃程度であるのがより好ましい。
また、加熱する時間は、0.5〜48時間程度であるのが好ましく、15〜30時間程度であるのがより好ましい。
かかる条件で液状被膜30を乾燥・硬化させることにより、次工程[4]において、エネルギーを付与することにより接着性が好適に発現する接合膜3を確実に形成することができる。
The temperature at which the liquid coating 30 is heated is preferably 25 ° C. or higher, and more preferably about 150 to 250 ° C.
The heating time is preferably about 0.5 to 48 hours, and more preferably about 15 to 30 hours.
By drying and curing the liquid coating 30 under such conditions, in the next step [4], it is possible to reliably form the bonding film 3 in which adhesiveness is suitably developed by applying energy.

さらに、加熱する際の雰囲気の圧力は、大気圧であってもよいが、減圧であるのが好ましい。具体的には、減圧の程度は、133.3×10−5〜1333Pa(1×10−5〜10Torr)程度であるのが好ましく、133.3×10−4〜133.3Pa(1×10−4〜1Torr)程度であるのがより好ましい。これにより、接合膜3の膜密度が高まり、すなわち、接合膜3が緻密化して、接合膜3をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
以上のように、接合膜3を形成する際の条件を適宜設定することにより、形成される接合膜3の膜強度等を所望のものとすることができる。
Furthermore, the atmospheric pressure during heating may be atmospheric pressure, but is preferably reduced pressure. Specifically, the degree of decompression is preferably about 133.3 × 10 −5 to 1333 Pa (1 × 10 −5 to 10 Torr), preferably 133.3 × 10 −4 to 133.3 Pa (1 × 10 -4 to 1 Torr) is more preferable. Thereby, the film density of the bonding film 3 is increased, that is, the bonding film 3 is densified, and the bonding film 3 can have higher film strength.
As described above, the film strength and the like of the formed bonding film 3 can be made desired by appropriately setting the conditions for forming the bonding film 3.

接合膜3の平均厚さは、10〜10000nm程度であるのが好ましく、3000〜6000nm程度であるのがより好ましい。供給する液状材料35の量を適宜設定して、形成される接合膜3の平均厚さを前記範囲内とすることにより、第1の基材21と第2の基材22とを接合した接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、より強固に接合することができる。
すなわち、接合膜3の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、接合膜3を介した第1の基材21と第2の基材22との接合に十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜3の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
The average thickness of the bonding film 3 is preferably about 10 to 10000 nm, and more preferably about 3000 to 6000 nm. The joining which joined the 1st base material 21 and the 2nd base material 22 by setting the quantity of the liquid material 35 to supply suitably, and making the average thickness of the joining film 3 formed into the said range. It is possible to bond more firmly while preventing the dimensional accuracy of the body from significantly decreasing.
That is, when the average thickness of the bonding film 3 is less than the lower limit, sufficient bonding strength for bonding the first base material 21 and the second base material 22 through the bonding film 3 cannot be obtained. There is a fear. On the other hand, when the average thickness of the bonding film 3 exceeds the upper limit, the dimensional accuracy of the bonded body may be significantly reduced.

さらに、接合膜3の平均厚さをかかる範囲とすることにより、接合膜3がある程度弾性に富むものとなることから、後工程[5]において、第1の基材21と第2の基材22とを接合する際に、接合膜3と接触させる第2の基材22の接合面24にパーティクル等が付着していても、このパーティクルを接合膜3で取り囲むようにして接合膜3と接合面24とが接合することとなる。そのため、このパーティクルが存在することによって、接合膜3と接合面24との界面における接合強度が低下したり、この界面において剥離が生じたりするのを的確に抑制または防止することができる。   Further, by setting the average thickness of the bonding film 3 in such a range, the bonding film 3 becomes highly elastic to some extent. Therefore, in the post-process [5], the first substrate 21 and the second substrate. Even when particles or the like are attached to the bonding surface 24 of the second base material 22 to be brought into contact with the bonding film 3 when bonding to the bonding film 3, the particles are surrounded by the bonding film 3 and bonded to the bonding film 3. The surface 24 is joined. For this reason, the presence of the particles can accurately suppress or prevent the bonding strength at the interface between the bonding film 3 and the bonding surface 24 from being reduced or the separation from occurring at the interface.

[3]次に、アラミド系樹脂を主材料として構成される第2の基材22を用意し、この第2の基材22に、水酸基を導入する水酸基導入処理を施した後に、水酸基導入処理を施した第2の基材22の表面に極性溶媒を接触させる。
[3−1]まず、アラミド系樹脂を主材料として構成される第2の基材22を用意する。
[3] Next, a second base material 22 composed mainly of an aramid resin is prepared, and a hydroxyl group introduction treatment for introducing a hydroxyl group is performed on the second base material 22, followed by a hydroxyl group introduction treatment. A polar solvent is brought into contact with the surface of the second substrate 22 subjected to the above.
[3-1] First, a second substrate 22 composed of an aramid resin as a main material is prepared.

アラミド系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、テレフタル酸および/またはイソフタル酸からなる芳香族ジカルボン酸成分と、1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよび4,4’−ジアミノジフェニルエーテルのうちの少なくとも1種の芳香族ジアミン成分とに由来する芳香族ポリアミド、および芳香族ポリアミドイミド類およびその共重合体が挙げられる。   The aramid resin is not particularly limited. For example, an aromatic dicarboxylic acid component composed of terephthalic acid and / or isophthalic acid, 1,4-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, and 3,4′-diaminodiphenyl ether And aromatic polyamide derived from at least one aromatic diamine component of 4,4′-diaminodiphenyl ether, and aromatic polyamideimides and copolymers thereof.

また、第2の基材22の形状は、第1の基材21と同様に、接合膜3を支持する面を有するような形状であればよく、例えば、板状(層状)、塊状(ブロック状)、棒状等とされる。
また、本実施形態では、図1、2に示すように、第2の基材22が板状(フィルム状)をなしている。この場合、第2の基材22の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜10mm程度であるのが好ましく、0.1〜3mm程度であるのがより好ましい。
The shape of the second base material 22 may be a shape having a surface for supporting the bonding film 3, as in the case of the first base material 21. For example, a plate shape (layer shape) or a block shape (block shape) Shape), rod shape, and the like.
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the second base material 22 has a plate shape (film shape). In this case, the average thickness of the second base material 22 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 10 mm, and more preferably about 0.1 to 3 mm.

[3−2]次いで、図1(c)に示すように、第2の基材22に、その表面に水酸基を導入する水酸基導入処理を施す。
かかる処理を施して、第2の基材22の接合面24に水酸基を導入することにより、本工程[5]において、第1の基材21に形成された接合膜3と、第2の基材22の接合面24とが接触するように、これらを重ね合わせたとき、接合膜3の表面32に存在する水酸基と、第2の基材22の接合面24に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、第1の基材21と第2の基材22とが接合されると推察される。
[3-2] Next, as shown in FIG. 1C, the second substrate 22 is subjected to a hydroxyl group introduction treatment for introducing hydroxyl groups onto the surface thereof.
By performing this treatment and introducing a hydroxyl group into the bonding surface 24 of the second base material 22, the bonding film 3 formed on the first base material 21 and the second base are formed in this step [5]. When these are superposed so that the bonding surface 24 of the material 22 is in contact, the hydroxyl groups present on the surface 32 of the bonding film 3 and the hydroxyl groups present on the bonding surface 24 of the second substrate 22 are hydrogenated. The bonds attract each other and an attractive force is generated between the hydroxyl groups. It is inferred that the first base material 21 and the second base material 22 are joined by this attractive force.

しかしながら、本発明者の検討により、第2の基材22として、アラミド系樹脂を主材料として構成されるものを用いた場合では、単に、第2の基材22の表面に水酸基を導入するだけでは、第1の基材21と第2の基材22との接合強度を向上させることができず、接合膜3と第2の基材22との接触面において剥離が生じることが判ってきた。
そして、本発明者は、さらに鋭意検討を重ねた結果、第2の基材22の表面への水酸基導入処理の後に、第2の基材22の表面に極性溶媒を接触させることにより、前記問題点を解消し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、この第2の基材22の表面に極性溶媒を接触させる工程については、次工程[3−3]において説明する。
However, according to the study of the present inventor, when the second base material 22 is composed of an aramid resin as a main material, a hydroxyl group is simply introduced into the surface of the second base material 22. Then, it has been found that the bonding strength between the first base material 21 and the second base material 22 cannot be improved, and peeling occurs at the contact surface between the bonding film 3 and the second base material 22. .
Then, as a result of further earnest studies, the present inventor brought the above-mentioned problem by bringing a polar solvent into contact with the surface of the second substrate 22 after the hydroxyl group introduction treatment to the surface of the second substrate 22. The present inventors have found that the points can be eliminated and have completed the present invention.
In addition, the process of making a polar solvent contact the surface of this 2nd base material 22 is demonstrated in following process [3-3].

この水酸基導入処理としては、特に限定されないが、例えば、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられるが、中でも、プラズマ処理およびコロナ放電処理のうちの少なくとも1種を用いるのが好ましい。プラズマ処理またはコロナ放電処理によれば、第2の基材22の表面により選択的に水酸基を導入することができる。   The hydroxyl group introduction treatment is not particularly limited. For example, plasma treatment using oxygen plasma, nitrogen plasma, etc., corona discharge treatment, electron beam irradiation treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone exposure treatment, or a combination thereof. Among them, it is preferable to use at least one of plasma treatment and corona discharge treatment. According to the plasma treatment or the corona discharge treatment, a hydroxyl group can be selectively introduced from the surface of the second substrate 22.

[3−3]次いで、図1(d)に示すように、第2の基材22の表面に極性溶媒を接触させる。
ここで、前述したように、第2の基材22として、アラミド系樹脂を主材料として構成されるものを用いた場合では、前記工程[3−2]において、単に、第2の基材22の表面に水酸基を導入するだけでは、第1の基材21と第2の基材22との接合強度を向上させることができなかった。これに対して、第2の基材22の表面への水酸基導入処理の後に、本工程[3−3]において第2の基材22の表面に極性溶媒を接触させることにより、第1の基材21と第2の基材22との接合強度を向上させることができる。
[3-3] Next, as shown in FIG. 1D, a polar solvent is brought into contact with the surface of the second substrate 22.
Here, as described above, when the second base material 22 is composed of an aramid resin as a main material, the second base material 22 is simply used in the step [3-2]. The bonding strength between the first base material 21 and the second base material 22 could not be improved only by introducing a hydroxyl group into the surface. On the other hand, after the hydroxyl group introduction treatment on the surface of the second substrate 22, the first substrate is brought into contact with the surface of the second substrate 22 in this step [3-3]. The bonding strength between the material 21 and the second base material 22 can be improved.

これは、アラミド系樹脂を主材料として構成される第2の基材の特性上、前記工程[3−2]において、その表面に水酸基を導入すると、アラミド系樹脂が切断されることにより水酸基が導入されるため、その最表面において切断されたアラミド系樹脂が残存した状態となる。この状態で、第2の基材22と接合膜3とを接合させると、この切断されたアラミド系樹脂が起点(トリガー)となり、第2の基材22と接合膜3との接触面において剥離が生じることとなる。しかしながら、本工程[3−3]において、第2の基材22の表面に極性溶媒を接触させることにより、切断されたアラミド系樹脂を除去することができるため、切断されたアラミド系樹脂が起点となる接触面における剥離を、的確に抑制または防止することができるため、第1の基材21と第2の基材22との接合強度が向上すると推察される。   This is because, due to the characteristics of the second base material composed mainly of an aramid resin, when a hydroxyl group is introduced into the surface in the step [3-2], the aramid resin is cleaved so that a hydroxyl group is formed. Since it is introduced, the aramid resin cleaved at the outermost surface remains. When the second substrate 22 and the bonding film 3 are bonded in this state, the cut aramid resin serves as a starting point (trigger), and peeling occurs at the contact surface between the second substrate 22 and the bonding film 3. Will occur. However, in this step [3-3], the cleaved aramid resin can be removed by bringing a polar solvent into contact with the surface of the second substrate 22, so that the cleaved aramid resin is the starting point. It can be presumed that the bonding strength between the first base material 21 and the second base material 22 is improved because peeling at the contact surface can be accurately suppressed or prevented.

極性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等の単価アルコール、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールのようなアルコール類、酢酸、ギ酸、(メタ)アクリル酸のようなカルボン酸類、エチレンジアミン、ジエチルアミンのようなアミン類、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドのようなアミド類、フェノール、p−ブチルフェノールのようなフェノール類、アセチルアセトン、マロン酸ジエチルのような活性メチレン化合物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、極性溶媒としては、水およびアルコール類のうちの少なくとも1種を主成分とするものが好ましい。切断されたアラミド系樹脂も水酸基を有していると考えられることから、水またはアルコール類を極性溶媒として用いることにより、極性溶媒中にこの水酸基を取り込むことができるため、極性溶媒とともに第2の基材22上から確実に除去することができる。   Examples of polar solvents include water, methanol, ethanol, propanol, butanol, benzyl alcohol, monohydric alcohols such as diethylene glycol monomethyl ether, alcohols such as polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin, acetic acid, formic acid, (meth) Carboxylic acids such as acrylic acid, amines such as ethylenediamine and diethylamine, formamide, amides such as N, N-dimethylformamide, phenols such as phenol and p-butylphenol, acetylacetone and diethyl malonate An active methylene compound etc. are mentioned, Among these, it can use combining 1 type (s) or 2 or more types. Especially, as a polar solvent, what has at least 1 sort (s) of water and alcohol as a main component is preferable. Since the cleaved aramid resin is also considered to have a hydroxyl group, by using water or alcohol as a polar solvent, the hydroxyl group can be incorporated into the polar solvent. It can be reliably removed from the substrate 22.

また、極性溶媒を第2の基材22の表面に接触させる方法としては、特に限定されないが、極性溶媒中に第2の基材22を浸漬する方法(浸漬法)、第2の基材22の表面に処理液を塗布する方法(塗布法)、第2の基材22の表面に処理液を噴霧(シャワー)する方法(噴霧法)等が挙げられるが、これらの中でも、浸漬法を用いるのが好ましい。浸漬法によれば、短時間に大量の第2の基材22を処理することができる。   Further, the method for bringing the polar solvent into contact with the surface of the second base material 22 is not particularly limited, but a method of immersing the second base material 22 in the polar solvent (immersion method), the second base material 22 The method of applying the treatment liquid on the surface (application method), the method of spraying (showering) the treatment liquid on the surface of the second substrate 22 (spraying method), and the like are included. Among these, the dipping method is used. Is preferred. According to the dipping method, a large amount of the second base material 22 can be processed in a short time.

なお、この際の第2の基材22の表面自由エネルギーは、そのh成分が10mJ/m以上、40mJ/m以下であるのが好ましく、15mJ/m以上、20mJ/m以下であるのがより好ましい。
また、そのp成分が30mJ/m以上、50mJ/m以下であるのが好ましく、40mJ/m以上、45mJ/m以下であるのがより好ましい。
The surface free energy of the second substrate 22 at this time, the h component 10 mJ / m 2 or more, preferably at 40 mJ / m 2 or less, 15 mJ / m 2 or more, 20 mJ / m 2 or less More preferably.
Further, the p component 30 mJ / m 2 or more, preferably at 50 mJ / m 2 or less, 40 mJ / m 2 or more, more preferably 45 mJ / m 2 or less.

表面自由エネルギーの各成分を前記範囲内に設定することにより、第2の基材22の表面を適切な状態に維持することができるため、後工程[5]において、第1の基材21と第2の基材22とを優れた接合強度で接合することができる。   By setting each component of the surface free energy within the above range, the surface of the second base material 22 can be maintained in an appropriate state. Therefore, in the post-process [5], the first base material 21 and The second substrate 22 can be bonded with excellent bonding strength.

なお、本明細書において、「表面自由エネルギーのh成分」とは、水素結合成分のことを言い、「表面自由エネルギーのp成分」とは、極性成分のことを言い、さらに、「表面自由エネルギーのd成分」とは、分散成分のことを言うこととする。また、これらの各成分は、例えば、接触角計により測定した接触角を表面自由エネルギー解析することにより測定することができる。   In the present specification, “h component of surface free energy” refers to a hydrogen bond component, “p component of surface free energy” refers to a polar component, and “surface free energy” The “d component” means a dispersion component. Each of these components can be measured, for example, by analyzing the surface free energy of the contact angle measured with a contact angle meter.

[4]次に、接合面23に形成された接合膜3の表面32に対してエネルギーを付与する。
接合膜3にエネルギーを付与すると、この接合膜3では、表面32付近の分子結合(例えば、Si−CH結合や、Si−Phe)の一部が切断し、表面32が活性化されることに起因して、表面32付近に第2の基材22に対する接着性が発現する。
このような状態の第1の基材21は、第2の基材22と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
[4] Next, energy is applied to the surface 32 of the bonding film 3 formed on the bonding surface 23.
When energy is applied to the bonding film 3, in the bonding film 3, a part of molecular bonds (for example, Si—CH 3 bond or Si—Phe) near the surface 32 is cut and the surface 32 is activated. Due to the above, adhesion to the second base material 22 appears near the surface 32.
The first base material 21 in such a state can be strongly bonded to the second base material 22 based on chemical bonding.

ここで、本明細書中において、表面32が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜3の表面32の分子結合の一部、具体的には、例えば、シリコーン材料が備えるメチル基やフェニル基の一部が切断されて、接合膜3中に終端化されていない結合手(以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。)が生じた状態の他、この未結合手が水酸基(OH基)によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜3が「活性化された」状態と言うこととする。   Here, in the present specification, the state in which the surface 32 is “activated” means a part of molecular bonds on the surface 32 of the bonding film 3 as described above, specifically, for example, a silicone material. In addition to a state in which a bond that is not terminated in the bonding film 3 (hereinafter, also referred to as “unbonded bond” or “dangling bond”) is generated by cutting a part of the methyl group or the phenyl group. The bonding film 3 is referred to as an “activated” state including a state in which the dangling bonds are terminated by a hydroxyl group (OH group) and a state in which these states are mixed.

接合膜3に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与するものであってもよいが、例えば、接合膜3にプラズマを接触させる(プラズマエネルギーを付与する)方法、接合膜3にエネルギー線を照射する方法、接合膜3を加熱する方法、接合膜3に圧縮力(物理的エネルギー)を付与する方法、接合膜3をオゾンガスに曝す(化学的エネルギーを付与する)方法等が挙げられる。これにより、接合膜3の表面を効率よく活性化させることができる。   The energy applied to the bonding film 3 may be applied using any method. For example, a method of bringing plasma into contact with the bonding film 3 (applying plasma energy), an energy beam to the bonding film 3 is used. Examples thereof include a method of irradiation, a method of heating the bonding film 3, a method of applying a compressive force (physical energy) to the bonding film 3, and a method of exposing the bonding film 3 to ozone gas (applying chemical energy). Thereby, the surface of the bonding film 3 can be activated efficiently.

これらの中でも、接合膜3に対するエネルギーの付与は、図1(e)に示すように、特に、接合膜3にプラズマを接触させる方法を用いるのが好ましい。
ここで、接合膜3にエネルギーを付与する方法として、接合膜3にプラズマを接触させる方法が好ましく用いられる理由を説明するのに先立って、エネルギー線として紫外線を選択し、接合膜3に紫外線を照射する場合における問題点について説明する。
Among these, as shown in FIG. 1 (e), it is particularly preferable to apply energy to the bonding film 3 by using a method in which plasma is brought into contact with the bonding film 3.
Here, prior to explaining why the method of bringing plasma into contact with the bonding film 3 is preferably used as a method for applying energy to the bonding film 3, ultraviolet light is selected as an energy ray, and ultraviolet light is applied to the bonding film 3. Problems in the case of irradiation will be described.

A:接合膜3の表面32の活性化に長時間(例えば、1分〜数十分)を要する。また、紫外線照射を短時間にした場合、第1の基材21と第2の基材22とを接合する工程において、その接合に長時間(数十分以上)を要する。すなわち、接合体1を得るのに長時間を要する。
B:また、紫外線を用いた場合、この紫外線は、接合膜3を厚さ方向に透過し易い。このため、基材(本実施形態では、第1の基材21)の構成材料(例えば、樹脂材料)等によっては、基材の接合膜3との界面(接触面)において劣化が生じ、接合膜3が基材から剥離し易くなる。
A: It takes a long time (for example, 1 minute to several tens of minutes) to activate the surface 32 of the bonding film 3. Moreover, when ultraviolet irradiation is made into a short time, in the process of joining the 1st base material 21 and the 2nd base material 22, long time (several tens of minutes or more) is required for the joining. That is, it takes a long time to obtain the joined body 1.
B: When ultraviolet rays are used, the ultraviolet rays are likely to pass through the bonding film 3 in the thickness direction. For this reason, depending on the constituent material (for example, resin material) of the base material (in this embodiment, the first base material 21), deterioration occurs at the interface (contact surface) with the bonding film 3 of the base material. The film 3 is easily peeled from the substrate.

さらに、紫外線は、接合膜3の厚さ方向に透過する際に、接合膜3全体に作用し、その全体において、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断、除去される。すなわち、接合膜3中における有機成分の量が極端に低下し、その無機化が進行する。このため、有機成分の存在に起因する接合膜3の柔軟性が全体として低下し、得られる接合体1では、接合膜3の層内剥離が生じ易くなる。   Further, when ultraviolet rays are transmitted in the thickness direction of the bonding film 3, they act on the entire bonding film 3, and, for example, methyl groups included in the polydimethylsiloxane skeleton are cut and removed in the entire film. That is, the amount of the organic component in the bonding film 3 is extremely reduced and the mineralization proceeds. For this reason, the flexibility of the bonding film 3 due to the presence of the organic component is lowered as a whole, and in the resulting bonded body 1, the in-layer peeling of the bonding film 3 easily occurs.

C:さらに、接合された接合体1を、第1の基材21を第2の基材22から剥離して、各基材21、22をそれぞれ分別してリサイクルや再利用に用いる場合、この操作は、接合体1に対して、剥離用エネルギーを付与することにより各基材21、22同士を剥離し得る。このとき、例えば、接合膜3中に残存するメチル基(有機成分)がポリジメチルシロキサン骨格から切断、除去され、切断された有機成分がガスとなる。このガス(ガス状の有機成分)は、接合膜3にへき乖を生じさせ、接合膜3が分割される。   C: Further, when the bonded body 1 is peeled off from the first base material 21 from the second base material 22 and the base materials 21 and 22 are separated and used for recycling or reuse, this operation is performed. Can exfoliate each base material 21 and 22 mutually by giving energy for exfoliation to joined object 1. At this time, for example, methyl groups (organic components) remaining in the bonding film 3 are cut and removed from the polydimethylsiloxane skeleton, and the cut organic components become gas. This gas (gaseous organic component) causes a gap in the bonding film 3 and the bonding film 3 is divided.

しかしながら、紫外線を照射した場合、前述のように、接合膜3全体の無機化が進行するため、剥離用エネルギーを付与した場合でも、ガスになる有機成分が極めて少なく、接合膜3にへき乖が生じ難いという問題がある。
これに対して、接合膜3の表面32をプラズマに曝した場合では、接合膜3の表面32付近において、選択的に、この接合膜3を構成する材料の分子結合の一部、例えば、シリコーン材料が備えるメチル基やフェニル基の一部が切断される。
However, when the ultraviolet rays are irradiated, the entire bonding film 3 is mineralized as described above. Therefore, even when the peeling energy is applied, the organic component that becomes a gas is extremely small, and the bonding film 3 has a gap. There is a problem that it is difficult to occur.
On the other hand, in the case where the surface 32 of the bonding film 3 is exposed to plasma, a part of the molecular bond of the material constituting the bonding film 3 is selectively formed in the vicinity of the surface 32 of the bonding film 3, such as silicone. Part of the methyl and phenyl groups of the material is cleaved.

なお、このプラズマによる分子結合の切断は、プラズマの荷電に基づく化学的な作用のみならず、プラズマのペニング効果に基づく物理的な作用によって引き起こされるため、極めて短時間で生じる。したがって、接合膜3を、極めて短時間(例えば、数秒程度)で活性化させることが可能であり、結果として、接合体1を短時間で製造することができる。   Note that the breakage of the molecular bond by the plasma is caused not only by the chemical action based on the plasma charge but also by the physical action based on the plasma penning effect, and thus occurs in a very short time. Therefore, the bonding film 3 can be activated in a very short time (for example, about several seconds), and as a result, the bonded body 1 can be manufactured in a short time.

また、プラズマは、接合膜3の表面32に選択的に作用し、その内部にまで影響を及ぼし難い。このため、分子結合の切断は、接合膜3の表面32付近で選択的に生じる。すなわち、接合膜3は、その表面32付近で選択的に活性化される。しかがって、紫外線を用いて接合膜3を活性化させる場合の不都合(前述したようなBおよびCの不都合)が生じ難い。
このように、接合膜3の活性化にプラズマを用いることにより、接合体1において、接合膜3の層内剥離が生じ難く、第1の基材21を第2の基材22から剥離する場合には、この剥離操作を確実に行うことができる。
Further, the plasma selectively acts on the surface 32 of the bonding film 3 and hardly influences the inside thereof. For this reason, the molecular bond breakage occurs selectively in the vicinity of the surface 32 of the bonding film 3. That is, the bonding film 3 is selectively activated in the vicinity of the surface 32 thereof. Therefore, inconveniences (the inconveniences of B and C as described above) when the bonding film 3 is activated using ultraviolet rays are unlikely to occur.
As described above, when the plasma is used for the activation of the bonding film 3, the bonding film 3 hardly peels in the layer in the bonded body 1, and the first base material 21 is peeled from the second base material 22. Therefore, this peeling operation can be performed reliably.

また、紫外線照射により接合膜3を活性化させる場合、照射する紫外線の強度に依存する接合膜3の活性化の程度の変化が極めて大きい。このため、第1の基材21と第2の基材22との接合に適した程度に接合膜3を活性化させるのには、紫外線照射の厳密な条件管理が必要である。また、厳密な管理をしない場合、得られる接合体1間における、第1の基材21と第2の基材22との接合強度のバラつきが生じる。   In addition, when the bonding film 3 is activated by ultraviolet irradiation, a change in the degree of activation of the bonding film 3 depending on the intensity of the irradiated ultraviolet ray is extremely large. For this reason, in order to activate the bonding film 3 to an extent suitable for bonding between the first base material 21 and the second base material 22, strict condition management of ultraviolet irradiation is necessary. Moreover, when not managing strictly, the joining strength of the 1st base material 21 and the 2nd base material 22 between the joined bodies 1 obtained arises.

これに対して、プラズマにより接合膜3を活性化させる場合、接触させるプラズマの濃度(ラジカルもしくは活性種)に依存する接合膜3の活性化の程度の変化は穏やかである。したがって、第1の基材21と第2の基材22との接合に適した程度に接合膜3を活性化させるのに、プラズマを発生させる条件を厳密に管理する必要がない。換言すれば、接合膜3の活性化にプラズマを用いる場合、接合体1の製造条件の許容範囲が広い。また、厳密な管理をしなくとも、得られる接合体1間において、第1の基材21と第2の基材22との接合強度のバラつきが生じ難い。
さらに、紫外線照射により接合膜3を活性化させる場合、接合膜3の活性化すなわち接合膜3中の有機物の脱離に伴って、接合膜3自体が収縮(特に、膜厚の低下)するという問題がある。接合膜3が収縮した場合、第1の基材21と第2の基材22とを高い接合強度で接合することが困難となる。
On the other hand, when the bonding film 3 is activated by plasma, the change in the degree of activation of the bonding film 3 depending on the concentration (radical or active species) of the contacted plasma is gentle. Therefore, in order to activate the bonding film 3 to an extent suitable for bonding the first substrate 21 and the second substrate 22, it is not necessary to strictly manage the conditions for generating plasma. In other words, when plasma is used to activate the bonding film 3, the allowable range of manufacturing conditions for the bonded body 1 is wide. In addition, even if strict management is not performed, variations in the bonding strength between the first base material 21 and the second base material 22 hardly occur between the obtained bonded bodies 1.
Further, when the bonding film 3 is activated by ultraviolet irradiation, the bonding film 3 itself contracts (particularly, the film thickness decreases) with the activation of the bonding film 3, that is, the desorption of organic substances in the bonding film 3. There's a problem. When the bonding film 3 contracts, it becomes difficult to bond the first base material 21 and the second base material 22 with high bonding strength.

これに対して、プラズマにより接合膜3を活性化させる場合、前述したように、接合膜3の表面付近が選択的に活性化されるため、接合膜3の収縮はないか極めて少ない。したがって、接合膜3を比較的薄く形成した場合であっても、第1の基材21と第2の基材22とを高い接合強度で接合することができる。また、この場合、高い寸法精度の接合体1を得ることができるとともに、接合体1の薄型化を図ることも可能である。
以上のように、プラズマにより接合膜3を活性化させる場合には、紫外線により接合膜3を活性化させる場合に比べて、多くのメリットがある。
On the other hand, when the bonding film 3 is activated by plasma, the vicinity of the surface of the bonding film 3 is selectively activated as described above, so that the bonding film 3 is not contracted or very little. Therefore, even when the bonding film 3 is formed relatively thin, the first base material 21 and the second base material 22 can be bonded with high bonding strength. In this case, the bonded body 1 with high dimensional accuracy can be obtained, and the bonded body 1 can be thinned.
As described above, when the bonding film 3 is activated by plasma, there are many merits compared to the case where the bonding film 3 is activated by ultraviolet rays.

接合膜3に対するプラズマの接触は、減圧下で行うようにしてもよいが、大気圧下において行うのが好ましい。すなわち、接合膜3を大気圧プラズマで処理するのが好ましい。大気圧プラズマ処理によれば、接合膜3の周囲が減圧状態とならないので、プラズマの作用により、例えば、シリコーン材料のポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基を切断、除去する際(接合膜3の活性化の際)に、この切断が不要に進行するのを防止することができる。
さらに、このような接合膜3に対するプラズマの接触は、遠隔処理を行うリモートプラズマ法を用いるのが好ましい。これにより、プラズマ生成時に微量に発生するプラズマ中の紫外線を、接合膜3に直接暴露せず、活性種だけによる接合膜3の処理が可能となる。
The plasma contact with the bonding film 3 may be performed under reduced pressure, but is preferably performed under atmospheric pressure. That is, it is preferable to treat the bonding film 3 with atmospheric pressure plasma. According to the atmospheric pressure plasma treatment, since the periphery of the bonding film 3 is not in a reduced pressure state, for example, when the methyl group included in the polydimethylsiloxane skeleton of the silicone material is cut and removed by the action of the plasma (the activity of the bonding film 3) This cutting can be prevented from proceeding unnecessarily during conversion.
Further, the plasma contact with the bonding film 3 is preferably performed by a remote plasma method in which remote processing is performed. As a result, it is possible to treat the bonding film 3 with only active species without directly exposing the bonding film 3 with ultraviolet rays in the plasma that are generated in minute amounts during plasma generation.

[5]次に、接合膜3と第2の基材22とが密着するように、第1の基材21と第2の基材22とを重ね合わせる(図2(f)参照)。これにより、前記工程[3]において、第2の基材22の接合面24に適切な状態で水酸基が導入され、さらに、前記工程[4]において、接合膜3の表面32に第2の基材22に対する接着性が発現していることから、接合膜3と第2の基材22の接合面24とが化学的に結合する。その結果、第1の基材21と第2の基材22とが接合膜3を介して接合され、図2(g)に示すような接合体1が得られる。   [5] Next, the first base material 21 and the second base material 22 are overlapped so that the bonding film 3 and the second base material 22 are in close contact with each other (see FIG. 2F). Thereby, in the step [3], a hydroxyl group is introduced into the bonding surface 24 of the second base material 22 in an appropriate state. Further, in the step [4], the second group is added to the surface 32 of the bonding film 3. Since the adhesiveness to the material 22 is expressed, the bonding film 3 and the bonding surface 24 of the second base material 22 are chemically bonded. As a result, the first base material 21 and the second base material 22 are bonded via the bonding film 3, and the bonded body 1 as shown in FIG. 2G is obtained.

このような接合方法によれば、高温(例えば、700℃以上)での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された第1の基材21および第2の基材22をも、接合に供することができる。
また、接合膜3を介して第1の基材21と第2の基材22とを接合しているため、各基材21、22の構成材料に制約がないという利点もある。
According to such a joining method, since the heat treatment at a high temperature (for example, 700 ° C. or higher) is not required, the first base material 21 and the second base material 22 made of a material having low heat resistance are used. Can also be used for bonding.
In addition, since the first base material 21 and the second base material 22 are bonded via the bonding film 3, there is an advantage that the constituent materials of the base materials 21 and 22 are not restricted.

以上のことから、本発明によれば、第1の基材21および第2の基材22の各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
ここで、本工程において、第1の基材21と第2の基材22とを接合するメカニズム、すなわち、接合膜3の表面32と第2の基材22接合面24とが接合するメカニズムについて説明する。
From the above, according to the present invention, the range of selection of each constituent material of the first base material 21 and the second base material 22 can be expanded.
Here, in this step, a mechanism for bonding the first base material 21 and the second base material 22, that is, a mechanism for bonding the surface 32 of the bonding film 3 and the second base material 22 bonding surface 24. explain.

本発明では、第2の基材22の接合面24に水酸基が露出している。そのため、本工程[5]において、第1の基材21に形成された接合膜3と、第2の基材22の接合面24とが接触するように、これらを重ね合わせたとき、接合膜3の表面32に存在する水酸基と、第2の基材22の接合面24に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、第1の基材21と第2の基材22とが接合されると推察される。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、第1の基材21と第2の基材22との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、第1の基材21と第2の基材22とがより強固に接合されると推察される。
In the present invention, hydroxyl groups are exposed on the bonding surface 24 of the second substrate 22. Therefore, in this step [5], when the bonding film 3 formed on the first base material 21 and the bonding surface 24 of the second base material 22 are brought into contact with each other, the bonding film 3 and the hydroxyl group present on the bonding surface 24 of the second substrate 22 attract each other by hydrogen bonding, and an attractive force is generated between the hydroxyl groups. It is inferred that the first base material 21 and the second base material 22 are joined by this attractive force.
Further, the hydroxyl groups attracting each other by the hydrogen bond are cleaved from the surface with dehydration condensation depending on the temperature condition or the like. As a result, at the contact interface between the first base material 21 and the second base material 22, the bonds in which the hydroxyl groups are bonded are bonded to each other. Thereby, it is guessed that the 1st base material 21 and the 2nd base material 22 are joined more firmly.

また、第1の基材21の接合膜3の表面や内部、および、第2の基材22の接合面24や内部に、それぞれ終端化されていない結合手すなわち未結合手(ダングリングボンド)が存在している場合、第1の基材21と第2の基材22とを貼り合わせた時、これらの未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う(絡み合う)ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成されることとなる。これにより、接合膜3と第2の基材22とが特に強固に接合される。
以上のようにして、図2(g)に示す接合体(本発明の接合体)1を得ることができる。
Further, bonds that are not terminated on the surface and inside of the bonding film 3 of the first base member 21 and the bonding surface 24 and inside of the second base member 22, that is, unbonded hands (dangling bonds). When the first base material 21 and the second base material 22 are bonded together, these unbonded hands are recombined. Since this recombination occurs in a complicated manner so as to overlap (entangle) each other, a network-like bond is formed at the bonding interface. Thereby, the bonding film 3 and the second base material 22 are particularly strongly bonded.
As described above, the joined body (joined body of the present invention) 1 shown in FIG. 2G can be obtained.

このようにして得られた接合体1は、第1の基材21と第2の基材22との間の厚さ方向および面方向の双方に対する接合強度を発揮するものとなる。
なお、第1の基材21と第2の基材22との間の厚さ方向の接合強度は、5MPa(50kgf/cm)以上であるのが好ましく、10MPa(100kgf/cm)以上であるのがより好ましい。このような厚さ方向に対する接合強度を有する接合体1は、その引っ張りに対する接合膜3の剥離を十分に防止し得るものとなる。また、本発明の接合方法によれば、第1の基材21と第2の基材22とが上記のような大きな接合強度で接合された接合体1を効率よく作製することができる。
なお、接合体1を得る際、または、接合体1を得た後に、この接合体1に対して、必要に応じ、以下の2つの工程([6A]および[6B])のうちの少なくとも1つの工程(接合体1の接合強度を高める工程)を行うようにしてもよい。これにより、接合体1の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
The bonded body 1 obtained in this way exhibits bonding strength in both the thickness direction and the surface direction between the first base material 21 and the second base material 22.
In addition, it is preferable that the joining strength of the thickness direction between the 1st base material 21 and the 2nd base material 22 is 5 MPa (50 kgf / cm < 2 >) or more, and is 10 MPa (100 kgf / cm < 2 >) or more. More preferably. The bonded body 1 having such a bonding strength in the thickness direction can sufficiently prevent the bonding film 3 from peeling off due to the tensile force. Moreover, according to the joining method of the present invention, it is possible to efficiently produce the joined body 1 in which the first base material 21 and the second base material 22 are joined with the above-described great joint strength.
In addition, when obtaining the joined body 1 or after obtaining the joined body 1, at least one of the following two steps ([6A] and [6B]) is performed on the joined body 1 as necessary. One step (step of increasing the bonding strength of the bonded body 1) may be performed. Thereby, the joint strength of the joined body 1 can be further improved easily.

[6A] 図2(h)に示すように、得られた接合体1を、第1の基材21と第2の基材22とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、第1の基材21の表面および第2の基材22の表面に、それぞれ接合膜3の表面がより近接し、接合体1における接合強度をより高めることができる。
また、接合体1を加圧することにより、接合体1中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体1における接合強度をさらに高めることができる。
[6A] As shown in FIG. 2 (h), the obtained bonded body 1 is pressurized in a direction in which the first base material 21 and the second base material 22 approach each other.
Thereby, the surface of the bonding film 3 is closer to the surface of the first substrate 21 and the surface of the second substrate 22, respectively, and the bonding strength in the bonded body 1 can be further increased.
Further, by pressurizing the bonded body 1, the gap remaining at the bonded interface in the bonded body 1 can be crushed and the bonded area can be further expanded. Thereby, the joint strength in the joined body 1 can be further increased.

なお、この圧力は、第1の基材21および第2の基材22の各構成材料や各厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、第1の基材21の構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、5〜60MPa程度であるのが好ましく、20〜50MPa程度であるのがより好ましい。これにより、接合体1の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、第1の基材21の各構成材料によっては、第1の基材21に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、10秒〜30分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体1を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
In addition, what is necessary is just to adjust this pressure suitably according to conditions, such as each constituent material of each of the 1st base material 21 and the 2nd base material 22, each thickness, and a joining apparatus. Specifically, although it is slightly different depending on the constituent material of the first base material 21 and each thickness, it is preferably about 5 to 60 MPa, more preferably about 20 to 50 MPa. Thereby, the joining strength of the joined body 1 can be reliably increased. In addition, although this pressure may exceed the said upper limit, depending on each constituent material of the 1st base material 21, there exists a possibility that damage etc. may arise in the 1st base material 21. FIG.
The time for pressurization is not particularly limited, but is preferably about 10 seconds to 30 minutes. In addition, what is necessary is just to change suitably the time to pressurize according to the pressure at the time of pressurizing. Specifically, the higher the pressure at which the bonded body 1 is pressed, the more the bonding strength can be improved even if the pressing time is shortened.

[6B] 図2(h)に示すように、得られた接合体1を加熱する。
これにより、接合体1における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体1を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体1の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは25〜100℃程度とされ、より好ましくは50〜100℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体1が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
[6B] As shown in FIG. 2H, the obtained bonded body 1 is heated.
Thereby, the joint strength in the joined body 1 can be further increased.
At this time, the temperature at the time of heating the bonded body 1 is not particularly limited as long as it is higher than room temperature and lower than the heat resistance temperature of the bonded body 1, but is preferably about 25 to 100 ° C., more preferably 50 to 100 ° C. About ℃. By heating at a temperature in such a range, it is possible to reliably increase the bonding strength while reliably preventing the bonded body 1 from being altered or deteriorated by heat.

また、加熱時間は、特に限定されないが、1〜30分程度であるのが好ましい。
なお、前記工程[2]において、接合膜3中に含まれるシリコーン材料が完全に硬化していない場合(半硬化の場合)には、本工程において、接合体1を加熱する際に硬化するようにしてもよい。かかる構成とすることで、接合膜3は、完全に硬化している場合と比較して、その硬度が低く、第2の基材22の表面形状に対する追従性が高くなる。そのため、第1の基材21と第2の基材22との接合強度をより向上させることができる。
The heating time is not particularly limited, but is preferably about 1 to 30 minutes.
In the step [2], when the silicone material contained in the bonding film 3 is not completely cured (in the case of semi-curing), in this step, the bonded body 1 is cured when heated. It may be. By adopting such a configuration, the bonding film 3 has a lower hardness and higher followability with respect to the surface shape of the second base material 22 than in the case where the bonding film 3 is completely cured. Therefore, the bonding strength between the first base material 21 and the second base material 22 can be further improved.

また、前記工程[6A]および[6B]の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図2(h)に示すように、接合体1を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体1の接合強度を特に高めることができる。
以上のような工程を行うことにより、接合体1における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
Moreover, when performing both said process [6A] and [6B], it is preferable to perform these simultaneously. That is, as shown in FIG. 2 (h), it is preferable to heat the bonded body 1 while pressurizing it. Thereby, the effect by pressurization and the effect by heating are exhibited synergistically, and the joint strength of the joined body 1 can be particularly increased.
By performing the steps as described above, it is possible to easily further improve the bonding strength in the bonded body 1.

<液滴吐出ヘッド>
次に、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図3は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)を示す縦断面図、図4は、図3に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、以下の説明では、図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<Droplet ejection head>
Next, an embodiment in which the joined body of the present invention is applied to an ink jet recording head will be described.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an ink jet recording head (droplet discharge head) obtained by applying the joined body of the present invention, and FIG. 4 shows an embodiment of an ink jet printer including the ink jet recording head shown in FIG. It is the schematic which shows a form. In the following description, the upper side in FIG. 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

図3に示すインクジェット式記録ヘッド100(以下、単に「ヘッド100」と言うこともある。)は、図4に示すようなインクジェットプリンタ9に搭載されている。
図4に示すインクジェットプリンタ9は、装置本体92を備えており、上部後方に記録用紙Pを設置するトレイ921と、下部前方に記録用紙Pを排出する排紙口922と、上部面に操作パネル97とが設けられている。
The ink jet recording head 100 shown in FIG. 3 (hereinafter sometimes simply referred to as “head 100”) is mounted on an ink jet printer 9 as shown in FIG.
The ink jet printer 9 shown in FIG. 4 includes an apparatus main body 92, a tray 921 in which the recording paper P is placed at the upper rear, a paper discharge port 922 for discharging the recording paper P in the lower front, and an operation panel on the upper surface. 97.

操作パネル97は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部(図示せず)と、各種スイッチ等で構成される操作部(図示せず)とを備えている。
また、装置本体92の内部には、主に、往復動するヘッドユニット93を備える印刷装置(印刷手段)94と、記録用紙Pを1枚ずつ印刷装置94に送り込む給紙装置(給紙手段)95と、印刷装置94および給紙装置95を制御する制御部(制御手段)96とを有している。
The operation panel 97 is composed of, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, an LED lamp, and the like. And.
Further, inside the apparatus main body 92, mainly a printing apparatus (printing means) 94 provided with a reciprocating head unit 93 and a paper feeding apparatus (paper feeding means) for feeding recording paper P to the printing apparatus 94 one by one. 95 and a control unit (control means) 96 for controlling the printing device 94 and the paper feeding device 95.

制御部96の制御により、給紙装置95は、記録用紙Pを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Pは、ヘッドユニット93の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット93が記録用紙Pの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Pへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット93の往復動と記録用紙Pの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。   Under the control of the control unit 96, the paper feeding device 95 intermittently feeds the recording paper P one by one. The recording paper P passes near the lower part of the head unit 93. At this time, the head unit 93 reciprocates in a direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper P, and printing on the recording paper P is performed. That is, the reciprocating motion of the head unit 93 and the intermittent feeding of the recording paper P are the main scanning and sub-scanning in printing, and ink jet printing is performed.

印刷装置94は、ヘッドユニット93と、ヘッドユニット93の駆動源となるキャリッジモータ941と、キャリッジモータ941の回転を受けて、ヘッドユニット93を往復動させる往復動機構942とを備えている。
ヘッドユニット93は、その下部に、多数のノズル孔11を備えるヘッド100と、ヘッド100にインクを供給するインクカートリッジ931と、ヘッド100およびインクカートリッジ931を搭載したキャリッジ932とを有している。
The printing apparatus 94 includes a head unit 93, a carriage motor 941 that is a drive source of the head unit 93, and a reciprocating mechanism 942 that reciprocates the head unit 93 in response to the rotation of the carriage motor 941.
The head unit 93 includes a head 100 having a large number of nozzle holes 11, an ink cartridge 931 that supplies ink to the head 100, and a carriage 932 on which the head 100 and the ink cartridge 931 are mounted.

なお、インクカートリッジ931として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒)の4色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構942は、その両端をフレーム(図示せず)に支持されたキャリッジガイド軸943と、キャリッジガイド軸943と平行に延在するタイミングベルト944とを有している。
Ink cartridge 931 is filled with four color inks of yellow, cyan, magenta, and black (black), thereby enabling full color printing.
The reciprocating mechanism 942 includes a carriage guide shaft 943 whose both ends are supported by a frame (not shown), and a timing belt 944 extending in parallel with the carriage guide shaft 943.

キャリッジ932は、キャリッジガイド軸943に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト944の一部に固定されている。
キャリッジモータ941の作動により、プーリを介してタイミングベルト944を正逆走行させると、キャリッジガイド軸943に案内されて、ヘッドユニット93が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド100から適宜インクが吐出され、記録用紙Pへの印刷が行われる。
The carriage 932 is supported by the carriage guide shaft 943 so as to be able to reciprocate and is fixed to a part of the timing belt 944.
When the timing belt 944 travels forward and backward via a pulley by the operation of the carriage motor 941, the head unit 93 reciprocates as guided by the carriage guide shaft 943. During this reciprocation, ink is appropriately discharged from the head 100 and printing on the recording paper P is performed.

給紙装置95は、その駆動源となる給紙モータ951と、給紙モータ951の作動により回転する給紙ローラ952とを有している。
給紙ローラ952は、記録用紙Pの送り経路(記録用紙P)を挟んで上下に対向する従動ローラ952aと駆動ローラ952bとで構成され、駆動ローラ952bは給紙モータ951に連結されている。これにより、給紙ローラ952は、トレイ921に設置した多数枚の記録用紙Pを、印刷装置94に向かって1枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ921に代えて、記録用紙Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
The sheet feeding device 95 includes a sheet feeding motor 951 serving as a driving source thereof, and a sheet feeding roller 952 that is rotated by the operation of the sheet feeding motor 951.
The paper feed roller 952 includes a driven roller 952a and a drive roller 952b that are vertically opposed to each other with a recording paper P feeding path (recording paper P) interposed therebetween. The drive roller 952b is connected to the paper feed motor 951. As a result, the paper feed roller 952 can feed a large number of recording sheets P set on the tray 921 one by one toward the printing apparatus 94. Instead of the tray 921, a configuration in which a paper feed cassette that stores the recording paper P can be detachably mounted may be employed.

制御部96は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置94や給紙装置95等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部96は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、印刷装置94(キャリッジモータ941)を駆動する駆動回路、給紙装置95(給紙モータ951)を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うCPUとを備えている。
The control unit 96 performs printing by controlling the printing device 94, the paper feeding device 95, and the like based on print data input from a host computer such as a personal computer or a digital camera.
Although not shown, the control unit 96 mainly includes a memory that stores a control program for controlling each unit, a drive circuit that drives the printing device 94 (carriage motor 941), and a paper feeding device 95 (paper feeding motor 951). Drive circuit, a communication circuit for obtaining print data from a host computer, and a CPU that is electrically connected to these and performs various controls in each unit.

また、CPUには、例えば、インクカートリッジ931のインク残量、ヘッドユニット93の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部96は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。CPUは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により印刷装置94および給紙装置95は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Pに印刷が行われる。
Further, for example, various sensors that can detect the remaining ink amount of the ink cartridge 931, the position of the head unit 93, and the like are electrically connected to the CPU.
The control unit 96 obtains print data via the communication circuit and stores it in the memory. The CPU processes the print data and outputs a drive signal to each drive circuit based on the process data and input data from various sensors. The printing device 94 and the paper feeding device 95 are operated by this drive signal. As a result, printing is performed on the recording paper P.

以下、ヘッド100について、図3を参照しつつ詳述する。
図3に示すように、ヘッド100は、ノズルプレート10と、ノズルプレート上に設けられた吐出液貯留室形成基板(基板)20と、吐出液貯留室形成基板20上に設けられた振動フィルム29と、振動フィルム29上に設けられた支持板40と、支持板40上に設けられた圧電素子(振動手段)50およびケースヘッド60とを有している。なお、本実施形態では、このヘッド100は、ピエゾジェット式ヘッドを構成する。
Hereinafter, the head 100 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the head 100 includes a nozzle plate 10, a discharge liquid storage chamber forming substrate (substrate) 20 provided on the nozzle plate, and a vibration film 29 provided on the discharge liquid storage chamber forming substrate 20. A support plate 40 provided on the vibration film 29, and a piezoelectric element (vibration means) 50 and a case head 60 provided on the support plate 40. In this embodiment, the head 100 constitutes a piezo jet head.

吐出液貯留室形成基板20(以下、省略して「基板20」と言う。)には、インクを貯留する複数の吐出液貯留室(圧力室)26が形成され、さらに、各吐出液貯留室26に連通し、各吐出液貯留室26にインクを供給する吐出液供給室27が形成されている。
図3に示すように、各吐出液貯留室26および吐出液供給室27は、それぞれ、平面視において、ほぼ長方形状をなし、各吐出液貯留室26の幅(短辺)は、吐出液供給室27の幅(短辺)より細幅となっている。
A plurality of discharge liquid storage chambers (pressure chambers) 26 for storing ink are formed on the discharge liquid storage chamber forming substrate 20 (hereinafter referred to as “substrate 20” for short). 26, a discharge liquid supply chamber 27 for supplying ink to each discharge liquid storage chamber 26 is formed.
As shown in FIG. 3, each of the discharge liquid storage chambers 26 and the discharge liquid supply chambers 27 has a substantially rectangular shape in plan view, and the width (short side) of each of the discharge liquid storage chambers 26 is the discharge liquid supply. It is narrower than the width (short side) of the chamber 27.

また、各吐出液貯留室26は、吐出液供給室27に対して、ほぼ垂直をなすように配置されており、各吐出液貯留室26および吐出液供給室27は、平面視において全体として、櫛状をなしている。
基板20を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンのようなシリコン材料、ステンレス鋼のような金属材料、石英ガラスのようなガラス材料、アルミナのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、シリコーン樹脂のような樹脂材料等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Further, each discharge liquid storage chamber 26 is arranged so as to be substantially perpendicular to the discharge liquid supply chamber 27, and each discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27 are as a whole in plan view. It has a comb shape.
The material constituting the substrate 20 is not particularly limited. For example, silicon materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, metal materials such as stainless steel, glass materials such as quartz glass, alumina Ceramic materials such as graphite, carbon materials such as graphite, polyolefins, polyvinyl chloride, acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins), resin materials such as silicone resins, etc., one or more of these Can be used in combination.

また、上記のような材料に、酸化処理(酸化膜形成)、めっき処理、不働態化処理、窒化処理等の各処理を施した材料でもよい。
これらの中でも、基板20の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、基板20が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高い基板20が得られる。このため、吐出液貯留室26や吐出液供給室27の容積の精度が高くなり、高品位の印字が可能なヘッド100が得られる。
Moreover, the material which gave each process, such as an oxidation process (oxide film formation), a plating process, a passivation process, a nitriding process, to the above materials may be used.
Among these, the constituent material of the substrate 20 is preferably a silicon material or stainless steel. Since such a material is excellent in chemical resistance, even if it is exposed to ink for a long time, the substrate 20 can be reliably prevented from being deteriorated or deteriorated. Moreover, since these materials are excellent in workability, the substrate 20 with high dimensional accuracy can be obtained. For this reason, the accuracy of the volume of the discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27 is increased, and the head 100 capable of high-quality printing is obtained.

また、吐出液供給室27は、後述するケースヘッド60に設けられた吐出液供給路61と連通して複数の吐出液貯留室26にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ70の一部を構成する。
基板20の下面(振動フィルム29と反対側の面;一方の面)には、接着層15を介して、吐出液貯留室26および吐出液供給室27を覆うようにノズルプレート10が接着されている。
The discharge liquid supply chamber 27 communicates with a discharge liquid supply path 61 provided in a case head 60 described later, and is a part of a reservoir 70 that functions as a common ink chamber that supplies ink to the plurality of discharge liquid storage chambers 26. Parts.
The nozzle plate 10 is bonded to the lower surface of the substrate 20 (the surface opposite to the vibration film 29; one surface) through the adhesive layer 15 so as to cover the discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27. Yes.

ノズルプレート10には、各吐出液貯留室26に対応するように、それぞれノズル孔11が形成(穿設)されている。このノズル孔11から、吐出液貯留室26に貯留されたインク(吐出液)を押し出すことにより、インクが液滴として吐出されることとなる。
また、ノズルプレート10は、各吐出液貯留室26や吐出液供給室27の内壁面の下面を構成している。すなわち、ノズルプレート10と、基板20および振動フィルム29とにより、各吐出液貯留室26や吐出液供給室27を画成している。
Nozzle holes 11 are formed (perforated) in the nozzle plate 10 so as to correspond to the respective discharge liquid storage chambers 26. By extruding the ink (discharge liquid) stored in the discharge liquid storage chamber 26 from the nozzle hole 11, the ink is discharged as droplets.
The nozzle plate 10 constitutes the lower surface of the inner wall surface of each discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27. That is, the nozzle plate 10, the substrate 20, and the vibration film 29 define each discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27.

このようなノズルプレート10を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ノズルプレート10の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、ノズルプレート10が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズルプレート10が得られる。このため、信頼性の高いヘッド100が得られる。
Examples of the material constituting the nozzle plate 10 include silicon materials, metal materials, glass materials, ceramic materials, carbon materials, resin materials, or one or more of these materials as described above. The composite material etc. which were combined are mentioned.
Among these, it is preferable that the constituent material of the nozzle plate 10 is a silicon material or stainless steel. Since such a material is excellent in chemical resistance, it is possible to reliably prevent the nozzle plate 10 from being altered or deteriorated even when exposed to ink for a long time. Moreover, since these materials are excellent in workability, the nozzle plate 10 with high dimensional accuracy can be obtained. For this reason, the head 100 with high reliability is obtained.

なお、ノズルプレート10の構成材料は、線膨張係数が300℃以下で2.5〜4.5[×10-6/℃]程度であるものが好ましい。
また、ノズルプレート10の厚さは、特に限定されないが、0.01〜1mm程度であるのが好ましい。
また、ノズルプレート10の下面には、必要に応じて、撥液処理を施すのが好ましい。これにより、ノズル孔から吐出されるインク滴が意図しない方向に吐出されるのを防止することができる。
The constituent material of the nozzle plate 10 preferably has a linear expansion coefficient of 300 ° C. or less and about 2.5 to 4.5 [× 10 −6 / ° C.].
The thickness of the nozzle plate 10 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 1 mm.
Moreover, it is preferable to perform a liquid repellent treatment on the lower surface of the nozzle plate 10 as necessary. Thereby, it is possible to prevent ink droplets ejected from the nozzle holes from being ejected in unintended directions.

基板20の上面(他方の面)には、接着層25を介して、吐出液貯留室26および吐出液供給室27を覆うように振動フィルム29が接着されている。
また、振動フィルム29は、各吐出液貯留室26や吐出液供給室27の内壁面の上面を構成している。すなわち、振動フィルム29と、基板20およびノズルプレート10とにより、各吐出液貯留室26や吐出液供給室27を画成している。そして、振動フィルム29が基板20と確実に接合されていることにより、各吐出液貯留室26や吐出液供給室27の液密性を確保している。
A vibration film 29 is bonded to the upper surface (the other surface) of the substrate 20 through the adhesive layer 25 so as to cover the discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27.
The vibration film 29 constitutes the upper surface of the inner wall surface of each discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27. That is, each of the discharge liquid storage chambers 26 and the discharge liquid supply chamber 27 is defined by the vibration film 29, the substrate 20, and the nozzle plate 10. In addition, since the vibration film 29 is securely bonded to the substrate 20, the liquid tightness of each discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27 is ensured.

さらに、振動フィルム29は、弾性変形する機能を有するものである。したがって、圧電素子50で発生した歪みにより、支持板40を介して振動フィルム29を変位(振動)させることで、吐出液貯留室26の容積を変化させることができ、その結果、インクが吐出される。
振動フィルム29は、本発明では、アラミド系樹脂を主材料として構成され、前述した第2の基材22が適用される。アラミド系樹脂は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、振動フィルム29が変質・劣化するのを確実に防止することができる。このため、吐出液貯留室26内および吐出液供給室27内に、長期間にわたってインクを貯留することができる。さらに、これらは、高速で弾性変形することが可能な材料であるため、吐出液貯留室26の容積を高速に変化させることができ、その結果、インクを高精度に吐出することができる。
Furthermore, the vibration film 29 has a function of elastic deformation. Therefore, the volume of the discharge liquid storage chamber 26 can be changed by displacing (vibrating) the vibration film 29 via the support plate 40 due to the distortion generated in the piezoelectric element 50. As a result, ink is discharged. The
In the present invention, the vibration film 29 is composed of an aramid resin as a main material, and the above-described second base material 22 is applied. Since the aramid resin is excellent in chemical resistance, it is possible to reliably prevent the vibration film 29 from being altered or deteriorated even when exposed to ink for a long time. For this reason, ink can be stored in the discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27 for a long period of time. Furthermore, since these are materials that can be elastically deformed at high speed, the volume of the discharge liquid storage chamber 26 can be changed at high speed, and as a result, ink can be discharged with high accuracy.

振動フィルム29の上面には、接着層45を介して、振動フィルム29の一部に対応するように支持板40が接着されている。
この接着層45に、前述した接合膜3が適用される。すなわち、支持板40(第1の基材21)と、振動フィルム29(第2の基材22)との接着層45(接合膜3)を介した接合に、本発明の接合方法が適用され、支持板40(第1の基材21)と、振動フィルム29(第2の基材22)と、接着層45(接合膜3)とにより、本発明の接合体が構成される。
A support plate 40 is bonded to the upper surface of the vibration film 29 through an adhesive layer 45 so as to correspond to a part of the vibration film 29.
The bonding film 3 described above is applied to the adhesive layer 45. In other words, the bonding method of the present invention is applied to bonding of the support plate 40 (first base material 21) and the vibration film 29 (second base material 22) via the adhesive layer 45 (bonding film 3). The bonded body of the present invention is constituted by the support plate 40 (first base material 21), the vibration film 29 (second base material 22), and the adhesive layer 45 (bonding film 3).

支持板40は、圧電素子50で発生した歪みを、このものを介して、振動フィルム29に伝播する機能を有するものである。これにより、圧電素子50に歪みを発生させることで、振動フィルム29に変位が生じ、その結果、各吐出液貯留室26における容積変化を確実に生じさせることができる。
支持板40を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
The support plate 40 has a function of propagating the distortion generated in the piezoelectric element 50 to the vibration film 29 through this. Thereby, by generating distortion in the piezoelectric element 50, the vibration film 29 is displaced, and as a result, a volume change in each discharge liquid storage chamber 26 can be surely generated.
Examples of the material constituting the support plate 40 include a silicon material, a metal material, a glass material, a ceramic material, a carbon material, a resin material, or a combination of one or more of these materials as described above. Materials and the like.

これらの中でも、支持板40の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼(SUS)であるのが好ましい。このような材料は、優れた強度を有するものである。そのため、圧電素子50で発生した歪みが、より確実に、振動フィルム29に伝播されることから、インクがより高精度に吐出されることとなる。
なお、本実施形態では、上述した振動フィルム29と支持板40とが接着層45を介して接合された積層体により、吐出液貯留室26および吐出液供給室27を覆う振動板(封止板)が構成される。
Among these, it is preferable that the constituent material of the support plate 40 is a silicon material or stainless steel (SUS). Such a material has excellent strength. Therefore, the distortion generated in the piezoelectric element 50 is more reliably propagated to the vibration film 29, so that the ink is ejected with higher accuracy.
In the present embodiment, the vibration plate (sealing plate) that covers the discharge liquid storage chamber 26 and the discharge liquid supply chamber 27 by the laminate in which the above-described vibration film 29 and the support plate 40 are bonded via the adhesive layer 45. ) Is configured.

支持板40の上面の一部(図3では、支持板40の上面の中央部付近に島状をなして形成された島状部)に、圧電素子(振動手段)50が接合されている。
圧電素子50は、圧電材料で構成された圧電体層51と、この圧電体層51に電圧を印加する電極膜52との積層体で構成されている。このような圧電素子50では、電極膜52を介して圧電体層51に電圧を印加することにより、圧電体層51に電圧に応じた歪みが発生する(逆圧電効果)。この歪みが支持板40を介して振動フィルム29に撓み(振動)をもたらし、吐出液貯留室26の容積を変化させる。かかる構成の圧電素子50が支持板40と確実に接合されていることにより、圧電素子50に発生した歪みを、支持板40を介して振動フィルム29の変位へと確実に変換することができ、その結果、各吐出液貯留室26が確実に容積変化することとなる。
A piezoelectric element (vibrating means) 50 is joined to a part of the upper surface of the support plate 40 (in FIG. 3, an island-shaped portion formed in an island shape near the center of the upper surface of the support plate 40).
The piezoelectric element 50 is constituted by a laminate of a piezoelectric layer 51 made of a piezoelectric material and an electrode film 52 that applies a voltage to the piezoelectric layer 51. In such a piezoelectric element 50, when a voltage is applied to the piezoelectric layer 51 through the electrode film 52, a distortion corresponding to the voltage is generated in the piezoelectric layer 51 (reverse piezoelectric effect). This distortion causes the vibration film 29 to bend (vibrate) through the support plate 40 and change the volume of the discharge liquid storage chamber 26. Since the piezoelectric element 50 having such a configuration is reliably bonded to the support plate 40, the distortion generated in the piezoelectric element 50 can be reliably converted into the displacement of the vibration film 29 via the support plate 40. As a result, the volume of each discharge liquid storage chamber 26 is reliably changed.

また、圧電体層51と電極膜52との積層方向は、特に限定されず、支持板40に対して平行な方向であっても、直交する方向であってもよい。なお、圧電体層51と電極膜52との積層方向が、図3に示すように、支持板40に対して直交する方向である場合、このように配置された圧電素子50を特にMLP(Multi Layer Piezo)と言う。圧電素子50がMLPであれば、支持板40の変位量を大きくとることができるので、インクの吐出量の調整幅が大きいという利点がある。   The lamination direction of the piezoelectric layer 51 and the electrode film 52 is not particularly limited, and may be a direction parallel to the support plate 40 or a direction orthogonal thereto. When the stacking direction of the piezoelectric layer 51 and the electrode film 52 is a direction orthogonal to the support plate 40 as shown in FIG. Say Layer Piezo). If the piezoelectric element 50 is MLP, the displacement amount of the support plate 40 can be increased, which has the advantage that the adjustment range of the ink ejection amount is large.

圧電素子50のうち、支持板40に隣接する(接触する)面は、圧電素子50の配置方法によって異なるが、圧電体層が露出した面、電極膜が露出した面、または圧電体層と電極膜の双方が露出した面のいずれかである。
圧電素子50のうち、圧電体層51を構成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等が挙げられる。
The surface of the piezoelectric element 50 adjacent to (in contact with) the support plate 40 differs depending on the arrangement method of the piezoelectric element 50, but the surface on which the piezoelectric layer is exposed, the surface on which the electrode film is exposed, or the piezoelectric layer and the electrode Either side of the membrane is exposed.
As a material constituting the piezoelectric layer 51 in the piezoelectric element 50, for example, barium titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, and the like are available. Can be mentioned.

一方、電極膜52を構成する材料としては、例えば、Fe、Ni、Co、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、Pd、Al、W、Ti、Mo、またはこれらを含む合金等の各種金属材料が挙げられる。
ここで、前述した支持板40は、圧電素子50に対応する位置を取り囲むように環状に形成された凹部53を有している。すなわち、支持板40は、振動フィルム29上に、その一部(島状部)に対応するように設けられており、圧電素子50に対応する位置では、支持板40の一部が、この環状の凹部53を隔てて島状に孤立している。このような島状をなす部分に圧電素子50を接合する構成とすることで、圧電素子50で発生した歪みをより確実に、振動フィルム29に伝播することができるため、振動フィルム29における撓みがより確実に生じることとなる。
On the other hand, as a material constituting the electrode film 52, for example, various metal materials such as Fe, Ni, Co, Zn, Pt, Au, Ag, Cu, Pd, Al, W, Ti, Mo, or an alloy containing them. Is mentioned.
Here, the support plate 40 described above has a recess 53 formed in an annular shape so as to surround a position corresponding to the piezoelectric element 50. That is, the support plate 40 is provided on the vibration film 29 so as to correspond to a part (island portion), and at a position corresponding to the piezoelectric element 50, a part of the support plate 40 is annular. Are isolated in an island shape with a recess 53 therebetween. By adopting a configuration in which the piezoelectric element 50 is bonded to such an island-shaped portion, distortion generated in the piezoelectric element 50 can be more reliably propagated to the vibration film 29, so that the bending in the vibration film 29 can be prevented. It will occur more reliably.

また、圧電素子50の電極膜52は、図示しない駆動ICと電気的に接続されている。これにより、圧電素子50の動作を駆動ICによって制御することができる。
また、支持板40の上面の一部(図3では、凹部53を隔てて、島状をなす部分を取り囲む部分)には、ケースヘッド60が接合されている。このように、ケースヘッド60と支持板40とが接合されることで、ノズルプレート10、基板20、振動フィルム29および支持板40の積層体で構成された、いわゆるキャビティー部分を補強し、キャビティー部分のよじれや反り等を確実に抑制することができる。
The electrode film 52 of the piezoelectric element 50 is electrically connected to a drive IC (not shown). Thereby, the operation of the piezoelectric element 50 can be controlled by the driving IC.
Further, the case head 60 is joined to a part of the upper surface of the support plate 40 (in FIG. 3, a portion surrounding the island-shaped portion with the recess 53 therebetween). In this way, the case head 60 and the support plate 40 are joined to reinforce a so-called cavity portion composed of a laminated body of the nozzle plate 10, the substrate 20, the vibration film 29 and the support plate 40. The tee portion can be reliably prevented from being twisted or warped.

ケースヘッド60を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ケースヘッド60の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ザイロンのような変性ポリフェニレンエーテル樹脂(「ザイロン」は登録商標)またはステンレス鋼であるのが好ましい。これらの材料は、十分な剛性を備えていることから、ヘッド100を支持するケースヘッド60の構成材料として好適である。
Examples of the material constituting the case head 60 include a silicon material, a metal material, a glass material, a ceramic material, a carbon material, a resin material, or a combination of one or more of these materials as described above. Materials and the like.
Among these, the constituent material of the case head 60 is preferably polyphenylene sulfide (PPS), a modified polyphenylene ether resin such as Zylon (“Zylon” is a registered trademark), or stainless steel. Since these materials have sufficient rigidity, they are suitable as constituent materials of the case head 60 that supports the head 100.

また、振動フィルム29、接着層45および支持板40は、吐出液供給室27に対応する位置に貫通孔28を有する。この貫通孔28により、ケースヘッド60に設けられた吐出液供給路61と吐出液供給室27とが連通している。なお、吐出液供給路61と吐出液供給室27とにより、複数の吐出液貯留室26にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ70の一部を構成する。   Further, the vibration film 29, the adhesive layer 45, and the support plate 40 have a through hole 28 at a position corresponding to the discharge liquid supply chamber 27. Through the through hole 28, the discharge liquid supply path 61 provided in the case head 60 and the discharge liquid supply chamber 27 communicate with each other. The discharge liquid supply path 61 and the discharge liquid supply chamber 27 constitute part of a reservoir 70 that functions as a common ink chamber that supplies ink to the plurality of discharge liquid storage chambers 26.

このようなヘッド100では、図示しない外部吐出液供給手段からインクを取り込み、リザーバ70からノズル孔11に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ICからの記録信号により、各吐出液貯留室26に対応するそれぞれの圧電素子50を動作させる。これにより、圧電素子50の逆圧電効果によって支持板40を介して振動フィルム29に撓み(振動)が生じる。その結果、例えば、各吐出液貯留室26内の容積が収縮すると、各吐出液貯留室26内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔11からインクが液滴として押し出される(吐出される)。   In such a head 100, after taking ink from an external discharge liquid supply means (not shown) and filling the interior from the reservoir 70 to the nozzle hole 11 with ink, each discharge liquid storage chamber 26 is detected by a recording signal from the drive IC. Each piezoelectric element 50 corresponding to is operated. Accordingly, the vibration film 29 is bent (vibrated) via the support plate 40 due to the reverse piezoelectric effect of the piezoelectric element 50. As a result, for example, when the volume in each discharge liquid storage chamber 26 contracts, the pressure in each discharge liquid storage chamber 26 increases instantaneously, and ink is pushed out (discharged) from the nozzle hole 11 as a droplet.

このようにして、ヘッド100において、印刷したい位置の圧電素子50に、駆動ICを介して電圧を印加すること、すなわち、吐出信号を順次入力することにより、任意の文字が図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド100は、前述したような構成のものに限らず、例えば、振動手段としての圧電素子50に代えて、静電アクチュエータを備えるものであってもよい。
In this way, in the head 100, an arbitrary character prints a figure or the like by applying a voltage to the piezoelectric element 50 at a position to be printed via the driving IC, that is, sequentially inputting the ejection signal. Can do.
The head 100 is not limited to the configuration described above, and may include, for example, an electrostatic actuator instead of the piezoelectric element 50 as a vibration unit.

ただし、本実施形態のように、振動手段が圧電素子で構成されていることにより、振動フィルム29に発生する撓みの程度を容易に制御することができる。これにより、インク滴の大きさを容易に制御することができる。
以上、本発明の接合方法および接合体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
However, as in the present embodiment, since the vibration means is composed of a piezoelectric element, the degree of bending that occurs in the vibration film 29 can be easily controlled. As a result, the size of the ink droplet can be easily controlled.
As mentioned above, although the joining method and joined body of this invention were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.

例えば、本発明の接合方法では、必要に応じて、1以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、本発明の接合体は、液滴吐出ヘッド以外のものに適用可能であることは言うまでもない。具体的には、本発明の接合体は、例えば、フレキシブル基板のような実装基板等に適用することができる。
For example, in the bonding method of the present invention, one or more optional steps may be added as necessary.
Needless to say, the joined body of the present invention is applicable to other than the droplet discharge head. Specifically, the joined body of the present invention can be applied to, for example, a mounting substrate such as a flexible substrate.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.接合体の形成
(実施例1)
まず、第1の基材(基板)として、縦1cm×横3cm×厚さ80μmのステンレス鋼(SUS)基板を用意し、第2の基材(対向基板)として、縦1cm×横3cm×厚さ4μmのアラミドフィルムを用意した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Formation of bonded body (Example 1)
First, a stainless steel (SUS) substrate having a length of 1 cm × width 3 cm × thickness of 80 μm is prepared as a first base material (substrate), and a length of 1 cm × width 3 cm × thickness as a second base material (counter substrate). A 4 μm aramid film was prepared.

次に、前記シリコーン材料と前記ポリエステル樹脂とが脱水縮合反応することにより得られたポリエステル変性シリコーン材料(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル・ジャパン合同会社製、「XR32−A1612」)を用意し、スピンコート法によりSUS基板上に、この液状材料を供給して液状被膜を形成した。
次に、この液状被膜を、100℃、1時間の条件で加熱して、乾燥・硬化させることにより、SUS基板上に、接合膜(平均厚さ:約1μm)を形成した。
Next, a polyester-modified silicone material ("XR32-A1612" manufactured by Momentive Performance Material Japan G.K.) obtained by a dehydration condensation reaction between the silicone material and the polyester resin is prepared, and spin coating is performed. The liquid material was supplied onto the SUS substrate to form a liquid film.
Next, this liquid film was heated at 100 ° C. for 1 hour, dried and cured to form a bonding film (average thickness: about 1 μm) on the SUS substrate.

次に、SUS基板上に形成された接合膜に、大気圧プラズマ装置を用いて、以下に示す条件でプラズマを接触させた。これにより、接合膜を活性化させて、その表面に接着性を発現させた。
<プラズマ処理条件>
・処理ガス :ヘリウムガスと酸素ガスとの混合ガス
・ガス供給速度:10SLM
・電極間距離 :1mm
・印加電圧 :1kVp−p
・電圧周波数 :40MHz
・移動速度 :1mm/秒
Next, plasma was brought into contact with the bonding film formed on the SUS substrate under the following conditions using an atmospheric pressure plasma apparatus. As a result, the bonding film was activated to develop adhesiveness on the surface.
<Plasma treatment conditions>
・ Processing gas: Mixed gas of helium gas and oxygen gas ・ Gas supply speed: 10 SLM
・ Distance between electrodes: 1mm
・ Applied voltage: 1 kVp-p
-Voltage frequency: 40 MHz
・ Movement speed: 1mm / sec

次に、アラミドフィルムに、コロナ放電処理装置を用いて、以下に示す条件でコロナ放電処理を施した。その後、純水を用いて60℃の条件下で、このアラミドフィルムを水洗した。
<コロナ放電処理条件>
・処理ガス :大気
・電極間距離 :1mm
・印加電圧 :1kVp−p
・周波数 :100kHz
・移動スピード:1mm/秒
Next, the aramid film was subjected to corona discharge treatment under the following conditions using a corona discharge treatment apparatus. Thereafter, the aramid film was washed with pure water at 60 ° C.
<Corona discharge treatment conditions>
・ Processing gas: Air ・ Distance between electrodes: 1 mm
・ Applied voltage: 1 kVp-p
・ Frequency: 100 kHz
・ Movement speed: 1mm / sec

なお、かかる処理を施した後におけるアラミドフィルムの表面自由エネルギーを、接触角計(協和界面科学社製、「DM−501」)を用いて測定した接触角に基づいて解析したところ、d成分、p成分およびh成分は、それぞれ、27.5mJ/m、45.1mJ/mおよび19.5mJ/mであった。
次に、接合膜のプラズマを接触させた面と、アラミドフィルムの表面処理を施した面とが接触し、さらに、SUS基板とアラミドフィルムとが十字状をなすように、SUS基板とアラミドフィルムとを重ね合わせた。すなわち、接合膜を介して各基材同士が接合される接合部が正方形(縦1cm×横1cm)状をなすように重ね合わせた。
The surface free energy of the aramid film after the treatment was analyzed based on the contact angle measured using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., “DM-501”). The p component and h component were 27.5 mJ / m 2 , 45.1 mJ / m 2 and 19.5 mJ / m 2 , respectively.
Next, the surface of the bonding film in contact with the plasma and the surface of the aramid film subjected to the surface treatment are in contact with each other, and further, the SUS substrate and the aramid film are formed in a cross shape. Are superimposed. That is, the superposition was performed so that the joint where the base materials were joined to each other via the joining film formed a square shape (vertical 1 cm × horizontal 1 cm).

そして、SUS基板とアラミドフィルムとを50MPaで加圧しつつ、常温(25度前後)で、1分間維持した。その後、このものを200℃、1時間の条件で加熱することにより接合膜の接合強度の向上を図った。
以上の工程を経ることにより、SUS基板とアラミドフィルムとが接合膜を介して接合された実施例1の接合体を得た。
Then, the SUS substrate and the aramid film were maintained at room temperature (around 25 degrees) for 1 minute while being pressurized at 50 MPa. Thereafter, this was heated at 200 ° C. for 1 hour to improve the bonding strength of the bonding film.
By passing through the above process, the joined body of Example 1 with which the SUS board | substrate and the aramid film were joined via the joining film | membrane was obtained.

(実施例2)
アラミドフィルムに対するコロナ放電処理に代えて、プラズマ処理を施し、さらに、水に代えて、エタノールを用いて、アラミドフィルムの表面を洗浄したこと以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
なお、プラズマ処理装置を用いたプラズマ処理条件は以下に示す通りとした。
<プラズマ処理条件>
・処理ガス :ヘリウムガスと酸素ガスとの混合ガス
・ガス供給速度:10SLM
・電極間距離 :1mm
・印加電圧 :1kVp−p
・電圧周波数 :40MHz
・移動速度 :1mm/秒
(Example 2)
Instead of corona discharge treatment for the aramid film, plasma treatment was performed, and furthermore, the surface of the aramid film was washed with ethanol instead of water to obtain a joined body in the same manner as in Example 1. It was.
The plasma processing conditions using the plasma processing apparatus were as shown below.
<Plasma treatment conditions>
・ Processing gas: Mixed gas of helium gas and oxygen gas ・ Gas supply speed: 10 SLM
・ Distance between electrodes: 1mm
・ Applied voltage: 1 kVp-p
-Voltage frequency: 40 MHz
・ Movement speed: 1mm / sec

(比較例1)
アラミドフィルムの表面に対するコロナ放電処理および水洗を省略したこと以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(比較例2)
アラミドフィルムの表面に対するコロナ放電処理を省略したこと以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(Comparative Example 1)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the corona discharge treatment and washing with water on the surface of the aramid film were omitted.
(Comparative Example 2)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the corona discharge treatment on the surface of the aramid film was omitted.

(比較例3)
アラミドフィルムの表面に対する水洗を省略したこと以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(比較例4)
アラミドフィルムの表面に対する水洗を省略したこと以外は、前記実施例2と同様にして接合体を得た。
(比較例5)
SUS基板上に形成された接合膜にたいするプラズマ処理を省略したこと以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(Comparative Example 3)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that washing with water on the surface of the aramid film was omitted.
(Comparative Example 4)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 2 except that washing with water on the surface of the aramid film was omitted.
(Comparative Example 5)
A bonded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the plasma treatment for the bonding film formed on the SUS substrate was omitted.

2.接合体の評価
各実施例および各比較例の接合体について、ピール強度試験(JIS−G3469に規定)に準拠して、以下のようにして、面方向に対するピール強度を測定した。
すなわち、各実施例および各比較例の接合体について、それぞれ、アラミドフィルムの一端を持ち、常温で90°の方向に10mm/分の速度で引き剥がした時の荷重(接合強度)を、90°ピール剥離試験装置(イマダ社製、「NX−500NE」)を用いて測定した。そして、接合強度を以下の基準にしたがって評価した。
<ピール強度試験の評価基準>
○: 0.2N/mm以上
×: 0.2N/mm未満
これらの結果を、表1に示す。
2. Evaluation of Bonded Body For the bonded bodies of each Example and each Comparative Example, the peel strength with respect to the surface direction was measured as follows based on the peel strength test (specified in JIS-G3469).
That is, for each joined body of each example and each comparative example, the load (joint strength) when holding one end of the aramid film and peeling off at a rate of 10 mm / min in the direction of 90 ° at room temperature is 90 °. It measured using the peel peeling test apparatus (the product made by Imada, "NX-500NE"). Then, the bonding strength was evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria for peel strength test>
○: 0.2 N / mm or more ×: less than 0.2 N / mm These results are shown in Table 1.

Figure 2013060530
Figure 2013060530

表1から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、SUS基板とアラミドフィルムとを接合膜を介して優れた接合強度で接合することができた。
これに対して、各比較例で得られた接合体は、接合膜に対するエネルギー付与、アラミドフィルムに対する水酸基導入処理およびアラミドフィルムに対する極性溶媒の接触のうちのいずれか1つを省略することにより、SUS基板とアラミドフィルムとを接合膜を介して優れた接合強度で接合することができなかった。
As is apparent from Table 1, the joined bodies obtained in each Example were able to join the SUS substrate and the aramid film with excellent joining strength via the joining film.
On the other hand, the joined body obtained in each comparative example is obtained by omitting any one of energy application to the joining film, hydroxyl group introduction treatment to the aramid film, and contact of the polar solvent to the aramid film. The substrate and the aramid film could not be bonded with excellent bonding strength via the bonding film.

1……接合体 10……ノズルプレート 100……インクジェット式記録ヘッド 11……ノズル板 15……接着層 20……吐出液貯留室形成基板 21……第1の基材 22……第2の基材 23、24……接合面 25……接着層 26……吐出液貯留室 27……吐出液供給室 28……貫通孔 29……振動フィルム 3……接合膜 30……液状被膜 32……表面 35……液状材料 40……支持板 45……接着層 50……圧電素子 51……圧電体層 52……電極膜 53……凹部 60……ケースヘッド 61……吐出液供給路 70……リザーバ 9……インクジェットプリンタ 92……装置本体 921……トレイ 922……排紙口 93……ヘッドユニット 931……インクカートリッジ 932……キャリッジ 94……印刷装置 941……キャリッジモータ 942……往復動機構 943……キャリッジガイド軸 944……タイミングベルト 95……給紙装置 951……給紙モータ 952……給紙ローラ 952a……従動ローラ 952b……駆動ローラ 96……制御部 97……操作パネル P……記録用紙   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bonded body 10 ... Nozzle plate 100 ... Inkjet recording head 11 ... Nozzle plate 15 ... Adhesive layer 20 ... Discharge liquid storage chamber forming substrate 21 ... First base material 22 ... Second Substrate 23, 24 …… Joint surface 25 …… Adhesive layer 26 …… Discharge liquid storage chamber 27 …… Discharge liquid supply chamber 28 …… Through hole 29 …… Vibration film 3 …… Joint film 30 …… Liquid film 32 ... ... Surface 35 ... Liquid material 40 ... Support plate 45 ... Adhesive layer 50 ... Piezoelectric element 51 ... Piezoelectric layer 52 ... Electrode film 53 ... Recessed part 60 ... Case head 61 ... Discharge liquid supply path 70 …… Reservoir 9 …… Inkjet printer 92 …… Device main body 921 …… Tray 922 …… Discharge port 93 …… Head unit 931 …… Ink cartridge 932 …… Carriage 94 ... Printer 941 ... Carrying motor 942 ... Reciprocating mechanism 943 ... Carriage guide shaft 944 ... Timing belt 95 ... Feeding device 951 ... Feeding motor 952 ... Feeding roller 952a ... Following roller 952b ... … Drive roller 96 …… Control unit 97 …… Operation panel P …… Recording paper

Claims (8)

第1の基材にシリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより、液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥および/または硬化して、前記第1の基材に接合膜を形成する工程と、
アラミド系樹脂を主材料として構成される第2の基材の表面に、水酸基を導入する水酸基導入処理を施した後に、前記水酸基導入処理を施した第2の基材の表面に極性溶媒を接触させる工程と、
前記第1の基材に形成された前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面および表面付近に接着性を発現させる工程と、
当該接着性が発現した接合膜を介して前記第1の基材と前記第2の基材とを接触させ、前記第1の基材と前記第2の基材とが前記接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
Forming a liquid film by supplying a liquid material containing a silicone material to the first substrate;
Drying and / or curing the liquid film to form a bonding film on the first substrate;
After the surface of the second substrate composed mainly of an aramid resin is subjected to a hydroxyl group introduction treatment for introducing a hydroxyl group, a polar solvent is brought into contact with the surface of the second substrate subjected to the hydroxyl group introduction treatment A process of
A step of expressing adhesiveness on the surface of the bonding film and in the vicinity of the surface by applying energy to the bonding film formed on the first substrate;
The first base material and the second base material are brought into contact with each other through the bonding film expressing the adhesiveness, and the first base material and the second base material are interposed through the bonding film. And a step of obtaining a joined joined body.
前記シリコーン材料は、分枝部において下記化学式(1)で表わされる単位構造を有し、連結部において下記化学式(2)および下記化学式(3)のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有し、末端部において下記化学式(4)および下記化学式(5)のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有する分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものである請求項1に記載の接合方法。
Figure 2013060530
[式中、各Rは、それぞれ独立して、メチル基またはフェニル基を表し、Xはシロキサン残基を表す。]
The silicone material has a unit structure represented by the following chemical formula (1) in the branch part and a unit structure represented by at least one of the following chemical formula (2) and the following chemical formula (3) in the connecting part. 2. The bonding method according to claim 1, wherein the terminal portion has a branched polyorganosiloxane skeleton having a unit structure represented by at least one of the following chemical formula (4) and the following chemical formula (5).
Figure 2013060530
[Wherein, each R 1 independently represents a methyl group or a phenyl group, and X represents a siloxane residue. ]
前記シリコーン材料は、前記分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、トリメチロールプロパンおよびテレフタル酸がエステル化反応することにより得られたポリエステル樹脂が脱水縮合反応して得られるポリエステル変性シリコーン材料である請求項2に記載の接合方法。   The silicone material is a polyester-modified silicone material obtained by a dehydration condensation reaction of a polyester resin obtained by esterification of trimethylolpropane and terephthalic acid to the branched polyorganosiloxane skeleton. The joining method according to claim 2. 前記シリコーン材料は、前記分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、エポキシ樹脂が付加反応して得られるエポキシ変性シリコーン材料である請求項2に記載の接合方法。   The bonding method according to claim 2, wherein the silicone material is an epoxy-modified silicone material obtained by an addition reaction of an epoxy resin with the branched polyorganosiloxane skeleton. 前記第2の基材に対する前記水酸基導入処理は、プラズマ処理およびコロナ放電処理のうちの少なくとも1種である請求項1ないし4のいずれかに記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein the hydroxyl group introduction treatment for the second base material is at least one of plasma treatment and corona discharge treatment. 前記極性溶媒は、水またはアルコール類である請求項1ないし5のいずれかに記載の接合方法。   The joining method according to claim 1, wherein the polar solvent is water or alcohols. 前記第1の基材は、金属系材料を主材料として構成される請求項1ないし6のいずれかに記載の接合方法。   The joining method according to any one of claims 1 to 6, wherein the first base material includes a metal-based material as a main material. 請求項1ないし7のいずれかに記載の接合方法により、前記第1の基材と前記第2の基材とを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする接合体。   A joined body obtained by joining the first base material and the second base material through the joining film by the joining method according to claim 1.
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