專利名稱：接合方法、粘接性提高劑、表面改性方法、表面改性劑及新化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接合方法、粘接性提高劑、表面改性方法、表面改性劑以及新化合物。
背景技術(shù)：
將材料A和材料B接合的技術(shù)有:(I)使用機(jī)械方式(例如，螺釘和螺母，或者鉚釘)的接合技術(shù)；(2)使用熔接方式(例如，焊接或蠟)的接合技術(shù)；(3)使用粘接劑的接合技術(shù)。上述接合技術(shù)(3)在廣泛的領(lǐng)域中使用。但是，材料A和材料B的接合(粘接)所用的粘接劑，當(dāng)然可以是任意類型的粘接劑。重要的是選擇適于材料A和材料B的粘接齊U。粘接條件也重要。這就意味著無法簡(jiǎn)單地采用現(xiàn)有的粘接技術(shù)(3)。即，迄今為止的使用粘接劑的粘接技術(shù)仍無法令人滿意。現(xiàn)有的利用粘接劑進(jìn)行粘接的基本(出發(fā)點(diǎn))是依據(jù)“浸潤(rùn)”現(xiàn)象。上述“浸潤(rùn)”現(xiàn)象受材料的種類、材料的表面狀態(tài)(特性)、周圍的環(huán)境等影響。在這一點(diǎn)上，粘接劑的選擇和粘接條件的選擇是重要的，它們具有共通性。“浸潤(rùn)”依據(jù)由熱力學(xué)定律推導(dǎo)出的自由能定律。流體對(duì)非流體的浸潤(rùn)以兩者的相互作用常數(shù)X表示。處于浸潤(rùn)范圍的X為O 0.`5。X由熵項(xiàng)和j:含項(xiàng)構(gòu)成。在高分子材料(聚合物)中，實(shí)驗(yàn)上，上述熵項(xiàng)為約0.34。在浸潤(rùn)特性良好時(shí)，上述X為O 0.45。因此，在浸潤(rùn)特性良好時(shí)，余下的焓項(xiàng)最多為0.11。在流體和非流體的相互作用常數(shù)X為0.5時(shí)，可以利用的粘接浸潤(rùn)僅有22%。這樣，即便稱為浸潤(rùn)，有助于粘接的浸潤(rùn)為總體浸潤(rùn)的22%以下。這就是說，僅能夠在非常窄的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)粘接因子的操作。即，現(xiàn)有的利用粘接劑的粘接是對(duì)材料的依賴性高的粘接。以“浸潤(rùn)”為出發(fā)點(diǎn)的粘接技術(shù)，其對(duì)材料的依賴性高。而且，難以進(jìn)行有計(jì)劃的粘接。而且，由于粘接力取決于浸潤(rùn)(即，分子間力)，因此粘接的可靠性也有問題。例如在，當(dāng)利用粘接劑的粘接界面所存在的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，上述浸潤(rùn)(即，分子間力:粘接力)也會(huì)發(fā)生變動(dòng)。這會(huì)使粘接的可靠性降低。本發(fā)明人提出了一種采用化學(xué)鍵合(化學(xué)反應(yīng))的粘接劑(本說明書中有時(shí)也稱為“分子粘接劑”)，來代替現(xiàn)有的采用浸潤(rùn)(分子間力:物理力)的粘接劑(專利文件1、2、3，非專利文件1、2、3、4、5)。現(xiàn)有技術(shù)文件:專利文件:專利文件1:日本特開2006-213677號(hào)公報(bào)專利文件2:日本特開2007-17921號(hào)公報(bào)專利文件3:日本特開2007-119752號(hào)公報(bào)非專利文件:
非專利文件1:日本接著學(xué)會(huì)誌，《21世紀(jì)O接著技術(shù)》，森邦夫，vol.43 (6),242-248(2007)非專利文件2:表面技術(shù)誌，《六価^ π A 7 U —樹脂A ο爸》，森邦夫、阿部四郎，vol.59(5) ,299-304(2008)非專利文件3:分子接著剤f用^ 3樹脂i U ^ > 3 λ 0直接架橋接著，高木和久、平原英俊、森克仁、成田榮一、大石好行、森邦夫，日本-1協(xié)會(huì)，81，8-13 (2008)非專利文件4:分子接著剤奩用P石工匕。夕口 A匕K D > 3 Λ七水。Ij τ ^ K 6 <0
架橋接著，森克仁、松野祐亮、村R宏樹、工藤孝廣、平原英俊、成田榮一、大石好行、森邦夫，日本 3'' A 協(xié)會(huì)誌，83 (3) ,71-76(2010)非專利文件5:分子接著剤f用P石7>$二々么七EPDM ^直接架橋接著，松野祐亮、工藤孝廣、庭亞子、平原英俊、成田榮一、大石好行、森邦夫，日本5 Λ協(xié)會(huì)誌,83(4)，89-94, (2010)

發(fā)明內(nèi)容
在上述提出的技術(shù)中，例如進(jìn)行電暈放電處理(預(yù)處理)。通過該電暈放電處理，在材料表面生成_0Η。該在材料表面生成的-OH與分子粘接劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而分子粘接劑與材料牢固地鍵合(粘接:接合)。然而，多數(shù)情況是，即便進(jìn)行電暈放電處理，-OH的生成也不足夠。并且，在材料為高分子材料(聚合物)時(shí)，如果進(jìn)行電暈放電處理，則材料有可能劣化(分解)。如果該分解的產(chǎn)物殘留在材料表面，則粘接力會(huì)降低。因此，在電暈放電處理后，需要進(jìn)行清洗。然而，例如在利用溶劑進(jìn)行清洗時(shí)，表面所生成的-OH會(huì)減少。因此，在這種情況下，電暈放電處理的意義降低。并且，電暈放電處理也會(huì)受粘接對(duì)象的材料的大小、形狀等的制約。而且，電暈放電的處理性不佳。因此，本發(fā)明所要解決的問題是提供一種不進(jìn)行電暈放電即可在材料表面有效地導(dǎo)入-OH的技術(shù)。特別是，提供一種為了適合利用化學(xué)反應(yīng)(化學(xué)鍵合)的粘接(例如分子粘接)，可以在材料表面有效地導(dǎo)入-OH的技術(shù)。上述問題通過一種接合方法來解決，該接合方法用于將基體A與基體B接合，包括:在所述基體A的表面設(shè)置包含下述化合物(α)的物質(zhì)的步驟(X);對(duì)著存在于所述基體A的表面的所述化合物(α )配置所述基體B的步驟(Y)；以及對(duì)所述基體A和/或所述基體B施加力，使所述基體A與所述基體B —體地接合的步驟(Z)，所述化合物(α )是一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物，所述基體A使用聚合物而成。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，在所述步驟(Z)所施加的力是通過所述力使存在于所述基體A的表面的所述化合物(α )的OH基或由OH生成基生成的OH基與所述基體B的表面相接觸的力。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述步驟(Z)在O 300° C的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，還包括對(duì)存在于所述基體A的表面的所述化合物 (α)照射特定圖案的光的步驟(W)。
優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，通過所述步驟(W)的光照射，所述基體A與所述化合物(α)的疊氮基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述化合物(α)鍵合在所述基體A的表面。 優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述光是紫外線。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述烷氧基硅烷基中的烷氧基也可為OH基。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述化合物(α )是通式[I]表示的化合物。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述化合物(α )是通式[Ιο]表示的化合物。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述化合物(α )是通式[la]表示的化合物。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，所述化合物(α )為通式[Ib]表示的化合物。優(yōu)選通過如下接合方法來解決，在該接合方法中，在所述步驟(X)后且所述步驟(Y)前，進(jìn)一步包括:在所述化合物(α)的表面設(shè)置通式[II]表示的物質(zhì)的步驟(V)。優(yōu)選通過如下接合方法來解 決，在該接合方法中，在所述步驟(X)后且所述步驟(Y)如，進(jìn)一步包括:在所述化合物(α)的表面設(shè)置具有燒氧基娃燒基、燒氧基招酸酷基和/或烷氧基鈦酸酯基的化合物(β)的步驟(U)。所述化合物(β)優(yōu)選是通式[Τ]、[ΙΙΙ]、表不的化合物。上述問題通過一種接合體來解決，該接合體由上述接合方法將所述基體A與所述基體B —體地接合而成。上述問題通過一種粘接性提高劑來解決，所述粘接性提高劑含有在一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物(α )。優(yōu)選通過如下粘接性提高劑來解決，所述粘接性提高劑是設(shè)置于使用聚合物而成的基體A的表面的粘接性提高劑。優(yōu)選通過如下粘接性提聞劑來解決，所述OH基或OH生成基是燒氧基娃燒基，其中，所述燒氧基娃燒基中的燒氧基也可為OH基。優(yōu)選通過如下粘接性提高劑來解決，所述化合物(α )是通式[I]表示的化合物。優(yōu)選通過如下粘接性提高劑來解決，所述化合物(α )是通式[Ιο]表示的化合物。優(yōu)選通過如下粘接性提高劑來解決，所述化合物(α )是通式[la]表示的化合物。優(yōu)選通過如下粘接性提高劑來解決，所述化合物(α )為通式[Ib]表示的化合物。上述問題通過一種表面改性方法來解決，該表面改性方法用于使基體表面的特性改性，包括:在基體的表面設(shè)置表面改性劑的步驟，所述表面改性劑包含在一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物(a)。優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決，還包括在設(shè)置了所述表面改性劑后照射光的步驟。優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決，所述光照射的步驟是以特定圖案進(jìn)行曝光的步驟。
優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述燒氧基娃燒基中的燒氧基也可為OH基。優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決，所述化合物(α )是通式[I]表示的化合物。優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決,所述化合物(α )是通式[Ιο]表示的化合物。優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決，所述化合物(α )是通式[la]表示的化合物。優(yōu)選通過如下表面改性方法來解決，所述化合物(α )為通式[Ib]表示的化合物。上述問題通過一種表面改性劑來解決，所述表面改性劑包含在一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物(α )。優(yōu)選通過如下表面改性劑來解決，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述燒氧基娃燒基中的燒氧基也可為OH基。

優(yōu)選通過如下表面改性劑來解決，所述化合物(α)是通式[I]表示的化合物。優(yōu)選通過如下表面改性劑來解決，所述化合物(α)是通式[Ιο]表示的化合物。優(yōu)選通過如下表面改性劑來解決，所述化合物(α)是通式[la]表示的化合物。優(yōu)選通過如下表面改性劑來解決，所述化合物(α)為通式[Ib]表示的化合物。上述問題通過一種新化合物來解決，所述化合物是通式[Ιο]表示的化合物。上述問題通過一種新化合物來解決，所述化合物是通式[la]表示的化合物。上述問題通過一種新化合物來解決，所述化合物為通式[Ib]表示的化合物。通式[I]
權(quán)利要求
1.一種接合方法，用于將基體A與基體B接合，包括: 在所述基體A的表面設(shè)置包含下述化合物(α)的物質(zhì)的步驟(X)； 對(duì)著存在于所述基體A的表面的所述化合物(α)配置所述基體B的步驟(Y);以及 對(duì)所述基體A和/或所述基體B施加力，使所述基體A與所述基體B —體地接合的步驟⑵， 所述化合物(α)是一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物， 所述基體A使用聚合物而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，在所述步驟(Z)所施加的力是通過所述力使存在于所述基體A的表面的所述化合物(α )的OH基或由OH生成基生成的OH基與所述基體B的表面相接觸的力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述步驟(Z)在O 300°C的溫度下進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，還包括對(duì)存在于所述基體A的表面的所述化合物(α)照射特定圖案的光的步驟(W)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接合方法，其特征在于，通過所述步驟(W)的光照射，所述基體A與所述化合物(α )的疊氮基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述化合物(α )鍵合在所述基體A的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的接合方法，其特征在于，所述光是紫外線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述烷氧基硅烷基中的烷氧基也可為OH基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(α)是通式[I]表示的化合物:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(α)是通式[Ιο]表示的化合物: 通式[Ιο]
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(α)是通式[la]表示的化合物: 通式[la]
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(α)為通式[Ib]表示的化合物: 通式[Ib]
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，在所述步驟(X)后且所述步驟(Y)前，進(jìn)一步包括:在所述化合物(α)的表面設(shè)置通式[II]表示的物質(zhì)的步驟(V): 通式[II]
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，在所述步驟(X)后且所述步驟(Y)前，進(jìn)一步包括:在所述化合物(α )的表面設(shè)置具有烷氧基硅烷基、烷氧基鋁酸酯基和/或烷氧基鈦酸酯基的化合物(β)的步驟(U)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接合方法，其特征在于，在所述步驟(V)后且所述步驟(Y)前，進(jìn)一步包括:在所述化合物(α )的表面設(shè)置具有烷氧基硅烷基、烷氧基鋁酸酯基和/或烷氧基鈦酸酯基的化合物(β)的步驟(U)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(β)是通式[Τ]表示的化合物: 通式[Τ]L-Si(M‘)n(OM)3-n, 通式[Τ]中，L為有機(jī)基團(tuán),該有機(jī)基團(tuán)可以包含碳、氧以外的兀素,該有機(jī)基團(tuán)可以為脂肪族、芳香族、鏈狀、環(huán)狀的有機(jī)基團(tuán)；Μ’為碳數(shù)I 4的鏈狀烴基;Μ為H、或碳數(shù)I 4的鏈狀烴基；η為O 2的整數(shù)；Μ’與M可以相同，也可以不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(β)為通式[III]表示的化合物: 通式[III]
17.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的接合方法，其特征在于，所述化合物(β)是通式[IV]表示的化合物: 通式[IV]
18.一種接合體，由根據(jù)權(quán)利要求1 17中任一項(xiàng)所述的接合方法將所述基體A與所述基體B —體地接合而成。
19.一種粘接性提聞劑，所述粘接性提聞劑含有在一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、置氮基、以及三嗪環(huán)的化合物⑷。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的粘接性提高劑，其特征在于，所述粘接性提高劑是設(shè)置于使用聚合物而成的基體A的表面的粘接性提高劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的粘接性提高劑，其特征在于，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述烷氧基硅烷基中的烷氧基也可為OH基。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的粘接性提高劑，其特征在于，所述化合物(α)是通式[I]表示的化合物: 通式[I]
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的粘接性提高劑，其特征在于，所述化合物(α)是通式[Ιο]表示的化合物: 通式[Ιο]
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的粘接性提高劑，其特征在于，所述化合物(α)是通式[la]表示的化合物: 通式[la]
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的粘接性提高劑，其特征在于，所述化合物(α)為通式[Ib]表示的化合物: 通式[Ib]
26.一種表面改性方法，用于使基體表面的特性改性，包括: 在基體的表面設(shè)置表面改性劑的步驟， 所述表面改性劑包含在一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物(a )。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，還包括在設(shè)置了所述表面改性劑后照射光的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，所述光照射的步驟是以特定圖案進(jìn)行曝光的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述烷氧基硅烷基中的烷氧基也可為OH基。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，所述化合物(α)是通式[I]表示的化合物: 通式[I]
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，所述化合物(α)是通式[Ιο]表示的化合物:
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，所述化合物(α)是通式[la]表示的化合物: 通式[la]
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的表面改性方法，其特征在于，所述化合物(α)為通式[Ib]表示的化合物: 通式[Ib]
34.一種表面改性劑，所述表面改性劑包含在一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物U)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的表面改性劑，其特征在于，所述OH基或OH生成基是烷氧基硅烷基，其中，所述烷氧基硅烷基中的烷氧基也可為OH基。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的表面改性劑，其特征在于，所述化合物(α)是通式[I]表示的化合物: 通式[I]
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的表面改性劑，其特征在于，所述化合物(α)是通式[Ιο]表示的化合物: 通式[Ιο]
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的表面改性劑，其特征在于，所述化合物(α)是通式[la]表示的化合物: 通式[la]
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的表面改性劑，其特征在于，所述化合物(α)為通式[Ib]表示的化合物: 通式[Ib]
40.一種基體，其通過進(jìn)行根據(jù)權(quán)利要求26 33中任一項(xiàng)所述的表面改性方法而成。
41.一種新化合物，所述化合物是通式[Ιο]表示的化合物: 通式[Ιο]
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的新化合物，其特征在于，所述化合物是通式[la]表示的化合物: 通式[la]
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的新化合物，其特征在于，所述化合物為通式[Ib]表示的化合物: 通式[Ib]
全文摘要
提供一種能夠在材料表面有效生成-OH的技術(shù)，以用于利用化學(xué)反應(yīng)(化學(xué)鍵合)進(jìn)行的粘接(例如分子粘接)。用于將基體A與基體B接合的接合方法包括在所述基體A的表面設(shè)置包含下述化合物(α)的物質(zhì)的步驟；對(duì)著存在于所述基體A的表面的所述化合物(α)配置所述基體B的步驟；以及對(duì)所述基體A和/或所述基體B施加力，使所述基體A與所述基體B一體地接合的步驟，所述化合物(α)是一分子內(nèi)具有OH基或OH生成基、疊氮基、以及三嗪環(huán)的化合物，所述基體A使用聚合物而成。
文檔編號(hào)C09J5/06GK103080257SQ20118004129
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者森邦夫, 松野祐亮, 森克仁, 工藤孝廣 申請(qǐng)人:森邦夫, 株式會(huì)社硫黃化學(xué)研究所