JP2018530627A - 物品及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、第１主表面は、第１主表面に付着した複数の粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）を含む、物品。本明細書に記載された物品は、例えば、開封明示表面に有用である。【選択図】図１Ｂ

Description

発明の詳細な説明
［関連出願に対する相互参照］
本出願は、２０１５年７月８日に出願された米国特許仮出願第６２／１９００５１号の優先権を主張するものであり、その開示の全容が参照により本明細書に組み込まれる。
［背景］
一般に、粒子集合体の整列又は配向は、付与し得る総体的特性を構成した後に求められ、整列又は配向した粒子集合体の多くの実施形態が知られている。例えば、自己組織化して配向した酸化亜鉛ナノワイヤの配列は、室温紫外線レーザー発光を示すことが、例えば、Ｈｕａｎｇ，Ｍ．Ｈ．らの「Ｒｏｏｍ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｎａｎｏｗｉｒｅ Ｎａｎｏｌａｓｅｒｓ」（Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９２，１８９７〜１８９９頁、２００１年）にて報告されている。黒体と最も類似した挙動をする垂直に整列した単層カーボンナノチューブのフォレストは、非常に広範囲のスペクトル範囲（０．２〜２００マイクロメートル（μｍ））にわたってほぼ完全に光を吸収することが、例えば、Ｍｉｚｕｎｏ，Ｋ．らの「Ａ Ｂｌａｃｋ Ｂｏｄｙ Ａｂｓｏｒｂｅｒ Ｆｒｏｍ Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｗａｌｌｅｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ（ＰＮＡＳ），１０６（１５），６０４４〜６０４７頁、２００９年）にて報告されている。ヤモリの足は、５０万近くのケラチン毛又は剛毛を有し、各剛毛が０．２〜０．５μｍのヘラ形状構造体の中に数百の突起状先端を含むことが、例えば、Ａｕｔｕｍｎ，Ｋ．らの「Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｆｏｒｃｅ ｏｆ ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｇｅｃｋｏ Ｆｏｏｔ−Ｈａｉｒ」（Ｎａｔｕｒｅ，４０５，６８１〜６８５頁、２０００年）にて報告されており、ここで剛毛の巨視的配向及び予荷重は、付着力を材料の摩擦測定値の６００倍を上回るほど増加させた。コーティングされた研磨材製品における整列形状の研磨グレインは、例えば、米国特許第８，６８５，１２４（Ｂ２）号（Ｄａｖｉｄら）にて報告されている。
整列又は配向した粒子集合体の製造方法もまた、当該技術分野において知られている。例えば、垂直に整列した単層カーボンナノチューブ（フォレスト）は、ウォーターアシシト化学蒸着（ＣＶＤ）「スーパーグロース」により、７５０℃にて、炭素源としてエチレン、並びに触媒エンハンサー及び防腐剤として水とともにケイ素基材上で合成されることが、例えば、Ｍｉｚｕｎｏ，Ｋ．らの「Ａ Ｂｌａｃｋ Ｂｏｄｙ Ａｂｓｏｒｂｅｒ Ｆｒｏｍ Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｗａｌｌｅｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ（ＰＮＡＳ），１０６（１５），６０４４〜６０４７頁、２００９年）にて報告されている。テトラキス（ジエチルアミノジチオカルバマト）モリブデン（ＩＶ）をベースにした単一前駆体源の蒸発により合成された、縁配向したＭｏＳ２ナノシートは、例えば、Ｚｈａｎｇ，Ｈ．らの「Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｅｄｇｅ−Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ」（Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２０，６９１４〜６９２０頁、２００４年）にて報告されている。しかし、これらの方法は、（３００℃以上）を伴う高温加工条件が故に、熱的に安定な基材に制限され、ガス又は蒸気源からの、粒子の直接成長を伴う。
代替法は、予め形成された粒子の整列を含んでもよく、高温（３００℃以上）を必要としない場合もあり、又は粒子の直接成長を伴わない場合もある。例えば、対向する主表面の１つにメーク層を有するバッキングに粒子を適用して、静電力により粒子をメーク層に付着させる方法は、例えば、米国特許第８，７７１，８０１（Ｂ２）号（Ｍｏｒｅｎら）にて報告されている。静電フロック加工を、平面基材上に垂直に整列した高密度な配列の炭素繊維（ＣＦ）を製造するために使用することは、例えば、Ｕｅｔａｎｉ，Ｋ．らの「Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｐｌａｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｆｒｏｍ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ ｂｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｆｌｏｃｋｉｎｇ」（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２６，５８５７〜５８６２頁、２０１４年）にて報告されている。しかし、静電フロック加工プロセス中の高圧放電は、通常の線毛状発火の危険性があり、一般に、粒径が小さくなるにつれて、爆発の激しさは大きくなる。繊維フロックの発火は、Ｗｏｒｓｆｏｌｄ，Ｓ．Ｍ．らの「Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｘｐｌｏｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎｏｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｄｕｓｔｓ」（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，５１，７６５１〜７６５５頁、２０１２年）にて、近年のフロック製造プラントにおける少なくとも１つの爆発の原因として報告されている。
追加的な整列又は配向した粒子集合体、及び整列又は配向した粒子集合体の製造方法に対する要求が存在する。
［概要］
一態様では、本開示は、第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、第１主表面は、第１主表面に付着した複数の二次元粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）を含み、複数の粒子の各々が、外表面、及び１μｍより大きい長さを有し、粒子の数の少なくとも５０パーセント（％）（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の接線角）を有する点からなる表面エリアがあり、粒子が３００ｎｍ以下の厚さ（いくつかの実施形態では、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さ）を有する、物品について記載する。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
別の態様では、本開示は、第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、ポリマー基材の第１主表面上に、結合層（すなわち、接着を促進するもので、必ずしも接着剤ではない層）を有するポリマー基材と、結合層に付着した複数の二次元粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）と、を含み、粒子の各々が、外表面を有しており、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の接線角）を有する点からなる表面エリアがある、物品について記載する。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
別の態様では、本開示は、第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、ポリマー基材の第１主表面に付着した、二次元粘土粒子、二次元黒鉛粒子、二次元窒化ホウ素粒子、二次元炭素粒子、二次元二硫化モリブデン粒子、又は二次元オキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも１つを複数含み、粒子の各々が、外表面を有しており、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の接線角）を有する点からなる表面エリアがある、物品について記載する。いくつかの実施形態では、粒子は３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さを有する。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
別の態様では、本開示は、粒子を配向させる方法であって、上記方法が、
少なくとも２：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１、１０：１、１５：１、２０：１、２５：１、５０：１、７５：１、１００：１、２５０：１、５００：１、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する複数の粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）を、ポリマー基材（例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ）の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含み、粒子の各々が独立してポリマー基材の主表面から鋭角を有するものである、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること（例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの）であって、緩和させると、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）が、少なくとも５度より大きく（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度より大きく、１５度より大きく、２０度より大きく、２５度より大きく、３０度より大きく、３５度より大きく、４０度より大きく、４５度より大きく、５０度より大きく、５５度より大きく、６０度より大きく、６５度より大きく、７０度より大きく、７５度より大きく、８０度より大きく、又は更には少なくとも８５度より大きく）、ポリマー基材の第１主表面から離れて鋭角を変化させることと、を含む、方法を開示する。いくつかの実施形態では、粒子は３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、方法は本明細書に記載された物品を提供する。いくつかの実施形態では、粒子は、一次元又は二次元粒子である。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
粒子をカールさせる方法であって、上記方法は、
複数の二次元粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）をポリマー基材（例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ）の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含み、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること（例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの）であって、粒子の各々が外表面を有しており、緩和させると、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、少なくとも５度より大きく（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４０度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、又は更には少なくとも８５度より大きく）ポリマー基材の主表面から離れて変化させる接線角を有する点からなる表面エリアがあることと、を含む、方法である。粒子は平面状又は非平面状であり得る。
本出願では：
「アスペクト比」とは、粒子の最短寸法に対する、粒子の最長寸法の比のことである。
「接線角」とは、粒子の外表面上の任意の所与の点における接平面と、粒子が付着している基材の主表面との間の角度を意味し、粒子自体の体積の大部分はこの角度内に含まれない。
図１Ｃを参照すると、粒子１１３Ｂは、位置関係的に緩和されたポリマー基材１１０の第１主表面１１１に付着している。接平面１１７Ｂは、粒子１１３Ｂの外表面１１５Ｂ上の点１１６Ｂに接した平面である。点１１６Ｂにおける接線角α１Ｂは、接平面１１７Ｂからポリマー基材１１０の第１主表面１１１への角度であって、この角度内に粒子１１３Ｂの大部分は含まれない。接線角α１Ｂは、ポリマー基材１１０の第１主表面１１１から５度〜１７５度の範囲であることができる。基面１１８Ｂは、粒子１１３Ｂの厚さと直交し、粒子１１３Ｂの厚さを二分する平面である。粒子１１３Ｂの鋭角α２Ｂは、基面１１８Ｂからポリマー基材１１０の第１主表面１１１への角度である。
図２Ｃを参照すると、粒子２１３Ｂ２は、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１に付着している。接平面２１７Ｂ２は、粒子２１３Ｂ２の表面２１５Ｂ２上の点２１６Ｂ２に接した平面である。点２１６Ｂ２における接線角α２Ｂ２は、接平面２１７Ｂ２からポリマー基材２１０の第１主表面２１１への角度であって、この角度内に粒子２１３Ｂ２の大部分は含まれない。接線角α２Ｂ２は、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１から５度〜１７５度の範囲であることができる。
図２Ｄを参照すると、粒子２１３Ｂ１は、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１に付着している。接平面２１７Ｂ１は、粒子２１３Ｂ１の表面２１５Ｂ１上の点２１６Ｂ１に接した平面である。点２１６Ｂ１における接線角α２Ｂ１は、接平面２１７Ｂ１からポリマー基材２１０の第１主表面２１１への角度であって、粒子の大部分ではなく、粒子の一部分が含まれる（すなわち、角度内に粒子の大部分は含まれない）接線角の一例である。接平面２２７Ｂ３は、粒子２１３Ｂ１の表面２１５Ｂ１上の点２２６Ｂ３に接した平面である。点２２６Ｂ３における接線角α２Ｂ３は、接平面２２７Ｂ３からポリマー基材２１０の第１主表面２１１への角度であって、この角度内に粒子２１３Ｂ１の大部分は含まれない。接線角α２Ｂ１及びα２Ｂ３は、独立して、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１から５度〜１７５度の範囲であることができる。粒子２１３Ｂ１の２つの厚さは、２３０Ｂ１及び２３１Ｂ１として示される。
「二次元粒子」とは、長さ、幅及び厚さを有し、幅が長さ以下であり、幅が厚さより大きく、長さが少なくとも厚さの２倍である、粒子を意味する。変更可能な厚さを有する粒子において、粒子の厚さは、厚さの最大値として算出される。非平面状粒子において、粒子の最小（体積）境界囲み枠の長さ、幅及び厚さとして定義された粒子の囲み枠の長さ、囲み枠の幅、及び囲み枠の厚さは、粒子が「二次元」である場合の算出に使用され、囲み枠の幅は囲み枠の長さ以下であり、囲み枠の幅は囲み枠の厚さよりも大きく、囲み枠の長さは囲み枠の厚さの少なくとも２倍である。いくつかの実施形態では、長さは幅よりも大きい。いくつかの実施形態では、長さは幅の少なくとも２倍、３倍、４倍、５倍、又は更には１０倍である。いくつかの実施形態では、幅は厚さの少なくとも２倍、３倍、４倍、５倍、又は更には１０倍である。非平面状粒子の長さは、非平面状粒子の囲み枠の長さとする。粒子の実際の厚さは、例えば、図２Ｄで厚さ２３０Ｂ１及び２３１Ｂ１として示されるように、実際の粒子の厚さを横断する点の間として測定される。
粒子の「最小（体積）境界囲み枠」は、完全に粒子を包含する、最も小さい体積を有する直方体であり、Ｃｈａｎｇらの「Ｆａｓｔ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｂｏｕｎｄｉｎｇ ｂｏｘ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｇｒｏｕｐ ＳＯ（３，Ｒ）」（ＡＣＭ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｇｒａｐｈｉｃｓ，３０（５），１２２頁、２０１１年）に記載の「ＨＹＢＢＲＩＤ」アルゴリズムを使用して計算することができ、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。「ＨＹＢＢＲＩＤ」（ハイブリッド境界囲み枠回転同定（Hybrid Bounding Box Rotation Identification））アルゴリズムは、２つの最適化構成要素、すなわち遺伝的アルゴリズム及びＮｅｌｄｅｒ−Ｍｅａｄアルゴリズムの組み合わせによる一連の点の最小−体積境界囲み枠の近似である。例えば、図３を参照すると、最小（体積）境界囲み枠３００中の（非平面状）粒子２１３Ｂ２の断面図である。
「一次元粒子」とは、長さ、幅及び厚さを有し、長さが幅の少なくとも２倍であり、厚さが幅以下であり、幅が厚さの２倍未満である、粒子を意味する。
「鋭角」とは、二次元粒子の基面又は一次元粒子の長軸と、基材の第１主表面との間の鋭角のことである。粒子が非平面状である場合、粒子の最小（体積）境界囲み枠の表面を使用して、粒子の基面を求める。粒子の基面は、粒子の厚さ方向と直交し、粒子の厚さを二分する平面であり、非平面状粒子においては、最小（体積）境界囲み枠の厚さが使用される。
粒子、特にミリメートル未満の桁の粒子を整列させるために本明細書で記載される方法の実施形態は、概ね、従来の方法よりも相対的に大きい処理量及び低い加工温度を有する。粒子を整列させるために本明細書で記載される方法の実施形態は更に、概ね、可燃性又は爆発性粒子を整列させること、を含む、従来の方法よりも高い粒子組成の自由度も提供する。粒子を整列させるために本明細書で記載される方法の実施形態は、概ね、整列した粒子の新規の構造物も可能にする。
本明細書に記載された物品は、例えば、開封明示表面に有用である。
位置関係的緩和前の配向した基材上における粒子の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 位置関係的緩和後の基材上における粒子の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 図１Ｂで示されたポリマー基材の主表面に付着した特定の粒子の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 位置関係的緩和前の配向した基材上における粒子の別の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 位置関係的緩和後の基材上における粒子の別の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 図２Ｂで示されたポリマー基材の主表面に付着した特定の非平面状粒子の別の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 図２Ｂで示されたポリマー基材の主表面に付着した別の特定の非平面状粒子の別の例示的な断面概略図であり、断面平面は粒子の幅と直交する。 最小（体積）境界囲み枠３００中の（非平面状）粒子２１３Ｂ２を考察するための例示的な断面概略であり、断面平面は粒子及び境界囲み枠の幅と直交する。 位置関係的緩和（加熱）前の実施例１（ＥＸ１）の粒子コーティング上方平面図の５０００倍における走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 位置関係的緩和（加熱）後のＥＸ１の粒子コーティング上方平面図の、１０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ２の粒子コーティング上方平面図の、５０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ３の粒子コーティング上方平面図の、１５００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ４の粒子コーティング上方平面図の、５０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ５の粒子コーティング上方平面図の、１０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ６の粒子コーティング上方平面図の、５０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ７の粒子コーティング上方平面図の、５０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ８の粒子コーティング上方平面図の、１５００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ９の粒子コーティング上方平面図の、１０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１０の粒子コーティング上方平面図の、５０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１１の粒子コーティング上方平面図の、３０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１２の粒子コーティング上方平面図の、３００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１３の粒子コーティング上方平面図の、３０倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１４の粒子コーティング上方平面図の、１０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１５の粒子コーティング上方平面図の、２０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１６の粒子コーティング上方平面図の、２０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和後のＥＸ１７の粒子コーティング上方平面図の、１０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和（加熱）後のＥＸ１８の粒子コーティング上方平面図の、それぞれ４０倍及び１０００倍のＳＥＭ画像である。 位置関係的緩和（加熱）後のＥＸ１８の粒子コーティング上方平面図の、それぞれ４０倍及び１０００倍のＳＥＭ画像である。
［詳細な説明］
図１Ａを参照すると、粒子１１３Ａを含む粒子は、位置関係的緩和前にポリマー基材１１０の第１主表面１１１上にある。図１Ｂを参照すると、粒子１１３Ｂを含む粒子は、位置関係的緩和後にポリマー基材１１０の第１主表面１１１上にある。
図１Ｃを参照すると、粒子１１３Ｂは、位置関係的に緩和されたポリマー基材１１０の第１主表面１１１に付着している。接平面１１７Ｂは、粒子１１３Ｂの表面１１５Ｂ上の点１１６Ｂに接した平面である。点１１６Ｂにおける接線角α１Ｂは、接平面１１７Ｂからポリマー基材１１０の第１主表面１１１への角度であって、この角度内に粒子１１３Ｂの大部分は含まれない。接線角α１Ｂは、ポリマー基材１１０の第１主表面１１１から５度〜１７５度の範囲であることができる。基面１１８Ｂは、粒子１１３Ｂの厚さと直交し、粒子１１３Ｂの厚さを二分する平面である。粒子１１３Ｂの鋭角α２Ｂは、基面１１８Ｂからポリマー基材１１０の第１主表面１１１への角度である。
図２Ａを参照すると、粒子２１３Ａ１及び２１３Ａ２を含む粒子は、位置関係的緩和前にポリマー基材２１０の第１主表面２１１上にある。図２Ｂを参照すると、粒子２１３Ｂ１及び２１３Ｂ２を含む粒子は、基材の位置関係的緩和後にポリマー基材２１０の第１主表面２１１上にある。粒子２１３Ａ１、２１３Ａ２などの少なくともいくつかを、位置関係的緩和前にカールさせること（例えば、図２Ｂ及び図２Ｃにて粒子２１３Ｂ２と示されるように）、その後の位置関係的緩和で、基材２１０の第１主表面に対して配向させる（すなわち、緩和後に例えば、図２Ｄにて粒子２１３Ｂ１のように配向させる）ことも本開示の範囲内である。粒子２１３Ａ１、２１３Ａ２などの少なくともいくつかを、基材２１０の第１主表面２１１に対して配向することなく（すなわち、例えば、図２Ｂ及び図２Ｃにおける粒子２１３Ｂ２が示すように）、位置関係的緩和後にカールさせることも本開示の範囲内である。
図２Ｃを参照すると、粒子２１３Ｂ２は、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１に付着している。接平面２１７Ｂ２は、粒子２１３Ｂ２の表面２１５Ｂ２上の点２１６Ｂ２に接した平面である。点２１６Ｂ２における接線角α２Ｂ２は、接平面２１７Ｂ２からポリマー基材２１０の第１主表面２１１への角度であって、この角度内に粒子２１３Ｂ２の大部分は含まれない。接線角α２Ｂ２は、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１から５度〜１７５度の範囲であることができる。
図２Ｄを参照すると、粒子２１３Ｂ１は、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１に付着している。接平面２１７Ｂ１は、粒子２１３Ｂ１の表面２１５Ｂ１上の点２１６Ｂ１に接した平面である。点２１６Ｂ１における接線角α２Ｂ１は、接平面２１７Ｂ１からポリマー基材２１０の第１主表面２１１への角度であって、この角度内に粒子２１３Ｂ１の大部分は含まれない。接平面２２７Ｂ３は、粒子２１３Ｂ１の表面２１５Ｂ１上の点２２６Ｂ３に接した平面である。点２２６Ｂ３における接線角α２Ｂ３は、接平面２２７Ｂ３からポリマー基材２１０の第１主表面２１１への角度であって、この角度内に粒子２１３Ｂ１の大部分は含まれない。接線角α２Ｂ１及びα２Ｂ３は、独立して、ポリマー基材２１０の第１主表面２１１から５度〜１７５度の範囲であることができる。粒子２１３Ｂ１の２つの厚さは、２３０Ｂ１及び２３１Ｂ１として示される。
図３を参照すると、最小（体積）境界囲み枠３００の断面は、粒子２１３Ｂ２の断面を含む。基面３１０は、粒子２１３Ｂ２の囲み枠の厚さと直交し、粒子２１３Ｂ２の囲み枠の厚さを二分する平面である。
例示的なポリマー基材としては、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、及び熱収縮性チューブが挙げられる。一般的に、基材は、位置関係的に緩和可能な性質を持つが、位置関係的に緩和可能とは、材料の少なくとも一寸法が緩和プロセス中にひずみの低減を受ける、性質を意味する。例えば、延伸された状態のエラストマー材料は、位置関係的に緩和可能であるが、緩和プロセスとは弾性材における伸び又はひずみの解放のことである。熱収縮材料の場合、熱エネルギーを材料に対して供給し、熱収縮材料中で配向から誘起されたひずみの解放を可能にする。熱収縮性材料の例としては、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ（エチレン−ビニルアセテート）、フルオロポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、合成フルオロエラストマー（例えば、「ＶＩＴＯＮ」の商品名でＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ））、シリコーンゴム、及びポリアクリレートが挙げられる。他の有用なポリマー基材材料の例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（１，４−ブタジエン）、ポリテトラヒドロフラン、ポリ（２−メチル−２−オキサゾリン）、ポリノルボルネン及びこれらの組み合わせのブロックコポリマーなどの形状記憶ポリマーである。エラストマー材料の例としては、天然及び合成ゴム、フルオロエラストマー、シリコーンエラストマー、ポリウレタン、及びポリアクリレートが挙げられる。
本明細書に記載された物品のいくつかの実施形態では、ポリマー基材の第１主表面と複数の粒子との間に結合層が配置される。いくつかの実施形態では、結合層は連続層（すなわち、途切れがない層）である。いくつかの実施形態では、結合層は不連続層（すなわち、途切れを有する層）である。例えば、いくつかの不連続層は、層の至るところに空隙を有する、連続的なマトリックスを有する。いくつかの不連続層は、層を構成する多数の不連続部分（例えば、材料の島状のもの）を含む。
結合層は、粒子層と、位置関係的に変化するポリマー基材との間の、接着性を促進する、任意の数の層を包含する。いくつかの実施形態では、層は、硬化性アクリレート、エポキシ又はウレタン樹脂などの接着剤であってもよい。結合層のその他の例としては、更に、ポリアクリレート、天然及び合成ゴム、ポリウレタン、ラテックス及び樹脂変性シリコーンなどの材料、結晶性オレフィン及びポリアクリレートなどの可融性フィルム、並びにポリアクリレート及びポリアクリルアミドのハイドロゲルなどの柔軟な材料からなることができる感圧接着剤が挙げられる。結合層は、例えば、ポリマー基材、粒子、又はその両方との接着を促進するために官能基を組み込んだフィルム材料であってもよい。官能化フィルムの例としては、「ＡＣ ＲＥＳＩＮＳ」の商品名にてＨｏｎｅｙｗｅｌｌ（Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，ＮＪ）から入手可能なものなどのマレエート化ポリエチレンが挙げられる。
結合層は、ソルベントコーティング、ホットメルトコーティング、転写ラミネート加工、カーテンコーティング、グラビアコーティング、ステンシル印刷、蒸着、及びエアゾール噴霧などの積層法又は堆積法を含む、当該技術分野において既知の技術により設けられてもよい。
例示的な粒子としては、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な粘土粒子は、例えば、ＭａｋｉｎｇＣｏｓｍｅｔｉｃｓ Ｉｎｃ．（Ｓｎｏｑｕａｌｍｉｅ，ＷＡ）から入手可能である。好適な黒鉛粒子は、例えば、「ＭＩＣＲＯＦＹＮＥ」の商品名で、Ａｓｂｕｒｙ Ｃａｒｂｏｎｓ（Ａｓｂｕｒｙ，ＮＪ）から入手可能である。好適な窒化ホウ素粒子は、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手可能である。好適な炭素粒子は、例えば、「ＸＧＮＰ−Ｍ−５」の商品名で、ＸＧ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｌａｎｓｉｎｇ，ＭＩ）から入手可能である。好適な二硫化モリブデン粒子は、例えば、「ＭＯＬＹＫＯＴＥ Ｚ」の商品名で、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能である。好適なオキシ塩化ビスマス粒子は、例えば、Ａｌｆａ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃｓ（Ｂｅｖｅｒｌｙ，ＭＡ）から入手可能である。
いくつかの実施形態では、粒子は、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法（いくつかの実施形態では、１μｍ〜２５μｍ、又は更には２μｍ〜１５μｍの範囲）の最大寸法を有する。
いくつかの実施形態では、粒子は、３００ｎｍ以下（いくつかの実施形態では、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲）の厚さを有する。
いくつかの実施形態では、粒子は、少なくとも２：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、１００：１より大きい、２５０：１より大きい、５００：１より大きい、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する。いくつかの実施形態では、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の角度の接線角）を有する点からなる表面エリアがある。
いくつかの実施形態では、個々の粒子の外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する（例えば、個々の粒子の全外表面の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は更には少なくとも１００％）。例示的なコーティングとしては、フルオロケミカル液体の濡れ性向上を付与するのに使用されるフルオロポリマーコーティングが挙げられる。フルオロポリマーコーティングとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ペルフルオロエラストマーなどを挙げてもよい。コーティングは、例えば、フルオロポリマーラテックス溶液を粒子上に噴霧して、溶媒を乾燥させて、粒子の表面上にフルオロポリマーコーティングを残すことにより塗布されてもよい。フルオロポリマーコーティングを設けることができるフルオロポリマースプレーの一例は、例えば、「ＴＥＦＬＯＮ ＮＯＮ−ＳＴＩＣＫ ＤＲＹ ＦＩＬＭ ＬＵＢＲＩＣＡＮＴ ＡＥＲＯＳＯＬ ＳＰＲＡＹ」の商品名で、ＤｕＰｏｎｔから入手可能である。低エネルギー表面を付与するのに使用してもよい他のコーティング材料としては、シリコーン（例えば、シリコーンオイル、シリコーングリース、シリコーンエラストマー、シリコーン樹脂、及びシリコーンコーキング材）が挙げられる。コーティングは、ソルベントコーティング、ホットメルトコーティング、転写ラミネート加工、カーテンコーティング、グラビアコーティング、ステンシル印刷、蒸着、及びエアゾール噴霧を含む、多数のコーティング法、積層法又は堆積法を介して適用されてもよい。
その上に複数の粒子を有するポリマー基材を位置関係的に緩和させ得、例えば、加熱、及び／又は張力を除去することを介して、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）が、少なくとも５より大きく（いくつかの実施形態では、少なくとも１０より大きく、１５より大きく、２０より大きく、２５より大きく、３０より大きく、３５より大きく、４０より大きく、４５より大きく、５０より大きく、５５より大きく、６０より大きく、６５より大きく、７０より大きく、７５より大きく、８０より大きく、又は更には少なくとも８５より大きく）、第１主表面から離れて鋭角を変化させ得る。例えば予め延伸されたエラストマー基材は、延伸された状態で基材を保持する張力を解放することにより緩和され得る。熱収縮性基材の場合、基材は、例えば、寸法の所望の縮小が達成されるまで、加熱オーブン又は加熱流体中に置かれてもよい。
いくつかの実施形態では、コーティングされた基材は初期の長さを有し、少なくとも一つの次元で初期の長さの少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、又は更には少なくとも８０％）に位置関係的に緩和されている。位置関係的に緩和させると、初期の長さが高いパーセントで変化することにより、典型的には、緩和後に基材とともに粒子の配向角度に大きな変化を起こす。
本明細書に記載された物品は、例えば、開封明示表面（例えば、配向した黒鉛コーティングされたエラストマーフィルムの、例えば表面上にわずかな圧力をかけると、小板の平坦化により、圧力がかけられたフィルムの外観が変化する。）に有用である。
［例示的な実施形態］
１Ａ． 第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、第１主表面は、第１主表面に付着した複数の二次元粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）を含む、物品であって、複数の粒子の各々が、外表面、及び１μｍより大きい長さを有し、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の接線角）を有する点からなる表面エリアがあり、粒子が３００ｎｍ以下の厚さ（いくつかの実施形態では、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さ）を有する、物品。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
２Ａ． 粒子が、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法（いくつかの実施形態では、１μｍ〜２５μｍ、又は更には２μｍ〜１５μｍの範囲の最大寸法）を有する、例示的な実施形態１Ａに記載の物品。
３Ａ． 個々の粒子の外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する（例えば、個々の粒子の全外表面の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は更には少なくとも１００％）、例示的な実施形態１Ａ又は２Ａに記載の物品。
４Ａ． ポリマー基材の第１主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に備える、例示的な実施形態１Ａ〜３Ａのいずれかに記載の物品。
５Ａ． 結合層が連続層である、例示的な実施形態４Ａに記載の物品。
６Ａ． 結合層が不連続層である、例示的な実施形態４Ａに記載の物品。
７Ａ． 粒子の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する外表面を備える、例示的な実施形態１Ａ〜６Ａのいずれかに記載の物品。
８Ａ． 粒子の厚さに対する、粒子の幅の比が、少なくとも２：１より大きい（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、又は更には少なくとも１００：１より大きい）、例示的な実施形態１Ａ〜７Ａのいずれかに記載の物品。
９Ａ． 粒子が、少なくとも５：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、１００：１より大きい、２５０：１より大きい、５００：１より大きい、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する、例示的な実施形態１Ａ〜８Ａのいずれかに記載の物品。
１Ｂ． 第１主表面を有するポリマー基材であって、ポリマー基材の第１主表面上に結合層（すなわち、接着を促進するもので、必ずしも接着剤ではない層）を有するポリマー基材と、結合層に付着した複数の二次元粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）と、を含む物品であって、粒子の各々が、外表面を有しており、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の接線角）を有する点からなる表面エリアがある、物品。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
２Ｂ． 粒子が、３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さを有する、例示的な実施形態１Ｂに記載の物品。
３Ｂ． 結合層が連続層である、例示的な実施形態１Ｂ又は２Ｂに記載の物品。
４Ｂ． 結合層が不連続層である、例示的な実施形態１Ｂ又は２Ｂに記載の物品。
５Ｂ． 結合層が接着剤を含む、例示的な実施形態１Ｂ〜４Ｂのいずれかに記載の物品。
６Ｂ． 粒子が、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法（いくつかの実施形態では、１μｍ〜２５μｍ、又は更には２μｍ〜１５μｍの範囲の最大寸法）を有する、例示的な実施形態１Ｂ〜５Ｂのいずれかに記載の物品。
７Ｂ． 個々の粒子の外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する（例えば、個々の粒子の全外表面の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は更には少なくとも１００％）、例示的な実施形態１Ｂ〜６Ｂのいずれかに記載の物品。
８Ｂ． 粒子が、３００ｎｍ以下の厚さ（いくつかの実施形態では、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さ）を有する、例示的な実施形態１Ｂ〜７Ｂのいずれかに記載の物品。
９Ｂ． 粒子の厚さに対する、粒子の幅の比が、少なくとも２：１より大きい（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、又は更には少なくとも１００：１より大きい）、例示的な実施形態１Ｂ〜８Ｂのいずれかに記載の物品。
１０Ｂ． 粒子が、少なくとも５：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、１００：１より大きい、２５０：１より大きい、５００：１より大きい、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する、例示的な実施形態１Ｂ〜９Ｂのいずれかに記載の物品。
１Ｃ． 第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、ポリマー基材の第１主表面に付着した、二次元粘土粒子、二次元黒鉛粒子、二次元窒化ホウ素粒子、二次元炭素粒子、二次元二硫化モリブデン粒子、又は二次元オキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも１つを複数含むものであり、粒子の各々が、外表面を有しており、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、ポリマー基材の第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角（いくつかの実施形態では、少なくとも１０度〜１７０度、１５度〜１６５度、２０度〜１６０度、２５度〜１５５度、３０度〜１５０度、３５度〜１４５度、４０度〜１４０度、４５度〜１３５度、５０度〜１３０度、５５度〜１２５度、６０度〜１２０度、６５度〜１１５度、７０度〜１１０度、７５度〜１０５度、８０度〜１００度の範囲、又は更には８５度〜９５度の範囲の接線角）を有する点からなる表面エリアがある、物品。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
２Ｃ． 粒子が、３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さを有する、例示的な実施形態１Ｃに記載の物品。
３Ｃ． 粒子の厚さに対する、粒子の幅の比が、少なくとも２：１より大きい（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、又は更には少なくとも１００：１より大きい）、例示的な実施形態１Ｃ又は２Ｃに記載の物品。
４Ｃ． 粒子が、３００ｎｍ以下の厚さ（いくつかの実施形態では、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さ）を有する、例示的な実施形態１Ｃ〜３Ｃのいずれかに記載の物品。
５Ｃ． 粒子が、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法（いくつかの実施形態では、１μｍ〜２５μｍ、又は更には２μｍ〜１５μｍの範囲の最大寸法）を有する、例示的な実施形態１Ｃ〜４Ｃのいずれかに記載の物品。
６Ｃ． 個々の粒子の外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する（例えば、個々の粒子の全外表面の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は更には少なくとも１００％）、例示的な実施形態１Ｃ〜５Ｃのいずれかに記載の物品。
７Ｃ． ポリマー基材の第１主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に備える、例示的な実施形態１Ｃ〜６Ｃのいずれかに記載の物品。
８Ｃ． 結合層が連続層である、例示的な実施形態７Ｃに記載の物品。
９Ｃ． 結合層が不連続層である、例示的な実施形態７Ｃに記載の物品。
１０Ｃ． 粒子の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する外表面を備える、例示的な実施形態１Ｃ〜９Ｃのいずれかに記載の物品。
１１Ｃ． 粒子が、少なくとも５：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、１００：１より大きい、２５０：１より大きい、５００：１より大きい、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する、例示的な実施形態１Ｃ〜１０Ｃのいずれかに記載の物品。
１Ｄ． 粒子を配向させる方法であって、上記方法は、
少なくとも２：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、１００：１より大きい、２５０：１より大きい、５００：１より大きい、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する複数の粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）を、ポリマー基材（例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ）の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含み、粒子の各々が独立してポリマー基材の主表面から鋭角を有するものである、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること（例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの）であって、緩和させると、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）が、少なくとも５より大きく（いくつかの実施形態では、少なくとも１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０より大きく、又は更には少なくとも８５より大きく）、ポリマー基材の第１主表面から離れて鋭角を変化させることと、を含む、方法。粒子は、一次元の場合も、又は二次元粒子の場合もある。粒子は平面状又は非平面状であり得る。
２Ｄ． コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一つの次元で初期の長さの少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、又は更には少なくとも８０％）に位置関係的に緩和される、例示的な実施形態１Ｄに記載の方法。
３Ｄ． 粒子が、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法（いくつかの実施形態では、１μｍ〜２５μｍ、又は更には２μｍ〜１５μｍの範囲の最大寸法）を有する、例示的な実施形態１Ｄ又は２Ｄに記載の方法。
４Ｄ． 個々の粒子の外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する（例えば、個々の粒子の全外表面の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は更には少なくとも１００％）、例示的な実施形態１Ｄ〜３Ｄのいずれかに記載の方法。
５Ｄ． ポリマー基材の第１主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に備える、例示的な実施形態１Ｄ〜４Ｄのいずれかに記載の方法。
６Ｄ． 結合層が連続層である、例示的な実施形態５Ｄに記載の方法。
７Ｄ． 結合層が不連続層である、例示的な実施形態５Ｄに記載の方法。
８Ｄ． 粒子の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する外表面を備える、例示的な実施形態１Ｄ〜７Ｄのいずれかに記載の方法。
９Ｄ． 粒子が、３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さを有する、例示的な実施形態１Ｄ〜８Ｄのいずれかに記載の方法。
１０Ｄ． 粒子の厚さに対する、粒子の幅の比が、少なくとも２：１より大きい（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、又は更には少なくとも１００：１より大きい）、例示的な実施形態１Ｄ〜９Ｄのいずれかに記載の方法。
１Ｅ． 粒子をカールさせる方法であって、上記方法は、
複数の二次元粒子（例えば、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子及びこれらの組み合わせ）をポリマー基材（例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ）の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含み、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること（例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの）であって、粒子の各々が外表面を有しており、緩和させると、粒子の数の少なくとも５０％（いくつかの実施形態では、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）において、個々の粒子の少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）の、少なくとも５度より大きく（いくつかの実施形態では、少なくとも１０より大きく、１５より大きく、２０より大きく、２５より大きく、３０より大きく、３５より大きく、４０より大きく、４５より大きく、５０より大きく、５５より大きく、６０より大きく、６５より大きく、７０より大きく、７５より大きく、８０より大きく、又は更には少なくとも８５度より大きく）ポリマー基材の主表面から離れて変化させる接線角を有する点からなる表面エリアがあることと、を含む、方法。粒子は平面状の場合も、又は非平面状の場合もある。
２Ｅ． コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一次元で初期の長さの少なくとも２０％（いくつかの実施形態では、少なくとも２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、又は更には少なくとも８０％）に位置関係的に緩和される、例示的な実施形態１Ｅに記載の方法。
３Ｅ． 粒子が、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法（いくつかの実施形態では、１μｍ〜２５μｍ、又は更には２μｍ〜１５μｍの範囲の最大寸法）を有する、例示的な実施形態１Ｅ又は２Ｅに記載の方法。
４Ｅ． 個々の粒子の外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する（例えば、個々の粒子の全外表面の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は更には少なくとも１００％）、例示的な実施形態１Ｅ〜３Ｅのいずれかに記載の方法。
５Ｅ． ポリマー基材の第１主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に備える、例示的な実施形態１Ｅ〜４Ｅのいずれかに記載の方法。
６Ｅ． 結合層が連続層である、例示的な実施形態５Ｅに記載の方法。
７Ｅ． 結合層が不連続層である、例示的な実施形態５Ｅに記載の方法。
８Ｅ． 粒子の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する外表面を備える、例示的な実施形態１Ｅ〜７Ｅのいずれか一つに記載の方法。
９Ｅ． 粒子が、３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は更には１５０ｎｍ以下、いくつかの実施形態では、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の厚さを有する、例示的な実施形態１Ｅ〜８Ｅのいずれかに記載の方法。
１０Ｅ． 粒子が、少なくとも５：１より大きいアスペクト比（いくつかの実施形態では、少なくとも１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、１００：１より大きい、２５０：１より大きい、５００：１より大きい、７５０：１より大きい、又は更には少なくとも１０００：１より大きいアスペクト比）を有する、例示的な実施形態１Ｅ〜９Ｅのいずれかに記載の方法。
１１Ｅ． 粒子の厚さに対する、粒子の幅の比が、少なくとも２：１より大きい（いくつかの実施形態では、少なくとも５：１より大きい、１０：１より大きい、１５：１より大きい、２０：１より大きい、２５：１より大きい、５０：１より大きい、７５：１より大きい、又は更には少なくとも１００：１より大きい）、例示的な実施形態１Ｅ〜１０Ｅのいずれかに記載の方法。
本発明の利点及び実施形態を以降の実施例によって更に例示するが、これら実施例において列挙される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に制限するものと解釈されるべきではない。全ての部及びパーセント（％）は、特に指示のない限り、重量に基づく。
Figure 2018530627
［方法］
基材上の粒子研磨方法
次の実施例にて使用されるポリマー基材は、位置関係的に「ひずみを与えられた状態」（例えば、熱収縮基材において予め延伸された状態、又は弾性基材において動的に延伸された状態）、及び位置関係的に「緩和された状態」（例えば、熱収縮基材の加熱後又は弾性基材の張力解放後の状態）を有していた。全ての基材を、次の実施例にて、別途注記のない限り、受け入れたままの状態で使用した（例えば、感圧接着剤（ＰＳＡ）コーティングを粒子コーティングの前に適用の場合）。
熱収縮フィルム基材の場合、「ひずみを与えられた状態」のフィルムを、透明なテープ（「３Ｍ ＳＣＯＴＣＨ６００ＴＲＡＮＳＰＡＲＥＮＴ ＴＡＰＥ」の商品名で、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手）を使用して、アルミニウム金属板上に各縁に沿ってテープで貼り付け、ベース基材の小さな露出領域が粒子のコーティング可能となるようにした。
弾性ラテックスフィルム基材を、「ひずみを与えられた状態」のフィルムを得るために、テープで固定する前に動的に延伸した。
次に、縁がテープで貼り付けられた基材を、過剰量の粒子を振りまいて軽くコーティングした。本文脈中、過剰量の粒子とは、研磨プロセス後に未コーティング粒子が生じる量を意味する。次に、コーティング粒子を基材の全露出領域上で研磨するには、エアモータ（「ＧＡＳＴ ＭＯＤＥＬ １ＡＭ−ＮＣＣ−１２」の商品名で、ＧＡＳＴ Ｂｅｎｔｏｎ Ｈａｒｂｏｒ，ＭＩから入手）に取り付けられたフォームパッドベースの研磨ツール（「ＭＥＧＵＩＡＲ’Ｓ Ｇ３５００ ＤＡ ＰＯＷＥＲ ＳＹＳＴＥＭ ＴＯＯＬ」の商品名で、Ｍｅｇｕｉａｒ’ｓ Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ）から入手）、及び研磨パッド（「Ｇ３５０８ ＤＡ ＰＯＬＩＳＨＩＮＧ ＰＯＷＥＲ ＰＡＤＳ」の商品名で、Ｍｅｇｕｉａｒ’ｓ Ｉｎｃ．から入手）を使用した。粒子を基材上で研磨するには、約１６００回転／分（ＲＰＭ）の無負荷速度にて、１分未満の間とした。次に、圧縮空気を使用して、残った非コーティング粒子を除去した後、フィルムの各縁におけるテープを取り除いた。
コーティングされた基材を位置関係的に緩和させる方法
弾性のコーティングされた基材の場合、位置関係的緩和は、研磨中に「ひずみを与えられた状態」の基材を保持するテープを取り除くことに固有のものであった。熱収縮基材の場合、上記研磨工程から得られたコーティングされた基材の小片は、一丁のはさみを用いて切断され、加熱されて「緩和された状態」に変化した。別途注記のない限り、熱収縮フィルムにおいて、コーティングされたフィルムを、２つのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）メッシュスクリーンの間に（コーティング面を上にして）置き、１４５℃（空気温度）にて約４５秒間予熱されたオーブン内に入れた後、迅速に除去して１分以内に約４０℃まで冷却した。実施例１５及び１６において、コーティングされたフィルムを、２分間、それぞれ１０４℃及び１２０℃にて加熱した。縮んだ試料は、目立ってより厚くなると同時に、長手方向でより小さくなった（程度は使用した特定の基材フィルムの収縮比に依存）。実施例１４のコーティングされた基材を、１０秒間、１２７℃まで加熱したグリセロール中にコーティングされた基材を浸漬することにより、加熱した後、脱イオン水槽中で直ちに冷却して洗浄した。
接着剤結合層の適用方法
いくつかの実施例では、粒子で研磨される基材の表面上に結合層を適用した。接着剤結合層として使用される感圧接着剤（ＰＳＡ）を、次の様にして調製した。１７１ｇの２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）（ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から入手）、９ｇのアクリル酸（ＡＡ）（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，ＭＡ）から入手）、０．０８ｇのイソオクチルチオグリコレート（Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））、０．１８ｇの２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（「ＶＡＺＯ−６７」の商品名で、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手）、及び２７０ｇの酢酸エチル（ＶＷＲ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｒａｄｎｏｒ，ＰＡ）から入手）を、１リットルガラス瓶に入れた。瓶をゆっくりとした気流の窒素でパージするには、約５分間、ディップチューブアセンブリを使用した。次に、瓶を密閉し、６０℃で２２時間に設定した水槽全体にわたって回転するラック装置（「ＬＡＵＮＤＲ−ＯＭＥＴＥＲ」の商品名でＳＤＬ Ａｔｌａｓ（Ｒｏｃｋ Ｈｉｌｌ，ＳＣ）から入手）の中に置いて、重合させた。得られたＰＳＡのＴｇは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定し、約−２５℃であり、動的機械分析（ＤＭＡ）では−１０℃であった。
ＰＳＡポリマーの酢酸エチル原液（４０固形分重量％、９５：５の２−ＥＨＡ／ＡＡ重量比）を、適宜、１固形分重量％、１０固形分重量％、及び２０固形分重量％まで更に希釈した。別途注記のない限り、ＰＳＡコーティングを調製するには、ワイヤ巻きサイズ８番のマイヤーロッドを使用し、ドローダウン法によった。製造して得られる液体フィルムへの、テープ厚さの影響を排除するために、ドローダウンの間、ベース基材フィルムの２つの両側の縁のみをテープで貼り付けた。数分間の送風乾燥の後、残った２つのフィルムの縁をテープで貼り付け、その後で６０℃にて約５分間予熱されたオーブン内でアルミニウム板を加熱した。次に、得られたＰＳＡコーティングされた基材を、上述のように粒子で研磨した。
走査型電子顕微鏡のための方法
画像は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（「ＪＯＥＬ ＢＥＮＣＨ ＴＯＰ ＳＥＭ」の商品名で、日本電子（東京）から入手）を使用して得られた。４５°角マウント（「ＰＥＬＣＯ ＳＥＭＣＬＩＰ ４５／９０° ＭＯＵＮＴ」（番号１６３５７−２０）の商品名で、Ｔｅｄ Ｐｅｌｌａ，Ｉｎｃ．（Ｒｅｄｄｉｎｇ，ＣＡ）から入手）を、ＳＥＭにおいて試料をマウントするのに使用した。導電性カーボンテープ（「３Ｍ ＴＹＰＥ９７１２ＸＹＺ ＡＸＩＳ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＬＹ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＤＯＵＢＬＥ ＳＩＤＥＤ ＴＡＰＥ」の商品名で、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手）の小片を、マウントの４５°角表面の上部に配置し、カーボンテープ上へフィルム／チューブの小片を貼り付けることにより、試料をマウントした。可能な場合、試料片を、可能な限り４５°角表面の上端に近接させるように置いた。次に、少量の銀塗料（「ＰＥＬＣＯ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＬＩＱＵＩＤ ＳＩＬＶＥＲ ＰＡＩＮＴ」（番号１６０３４）の商品名で、Ｔｅｄ Ｐｅｌｌａ，Ｉｎｃ．（Ｒｅｄｄｉｎｇ，ＣＡ）から入手）を、各試料片の小さな領域に塗布し、カーボンテープ、アルミニウムマウント表面の一方又は両方に接触するように広げた。塗料を少しの間、室温で送風乾燥した後、マウントした試料アセンブリをスパッタ／エッチング装置（「ＤＥＮＴＯＮ ＶＡＣＵＭＭ ＤＥＳＫ Ｖ」の商品名で、Ｄｅｎｔｏｎ Ｖａｃｕｕｍ，Ｉｎｃ．（Ｍｏｏｒｅｓｔｏｗｎ，ＮＪ）から入手）内に置いて、チャンバを約０．０４トルまで真空引きした。次に、スパッタチャンバ内にアルゴンガスを導入し、圧力を約０．０６Ｔｏｒｒで安定させた後、プラズマを発生させ、９０〜１２０秒間、約３０ｍＡにてアセンブリ上に金をスパッタコーティングした。
実施例１〜１８（ＥＸ１〜ＥＸ１８）
ＥＸ１〜ＥＸ１８の試料を調製するには、上述の方法を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材を研磨し、次にその基材を位置関係的に緩和させることによった。いくつかの実施例では、研磨工程の前に、接着剤結合層で、最初に基材をコーティングした。基材を位置関係的に緩和させ、得られた、その上にコーティングを有する基材を、上述のようにＳＥＭの使用によって検査した。下表１に、ＥＸ１〜ＥＸ１８を調製するのに使用した基材、コーティング粒子、及び接着剤結合層（ある場合）についてまとめる。
Figure 2018530627
図４は、位置関係的緩和（加熱）前のＥＸ１の、５０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。基材上へコーティングされた粒子の大部分は、位置関係的緩和前に、基材の第１主表面と実質的に平行な基面を有した。
図５は、位置関係的緩和（加熱）後のＥＸ１の、１０００倍のＳＥＭ画像である。ＥＸ１において、基材上へコーティングされた粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図６〜図２０は、位置関係的緩和後の、ＥＸ２〜ＥＸ１６のそれぞれの、画像上に記載された倍率のＳＥＭ画像である。
図６及び図７を参照すると、ＥＸ２及びＥＸ３で基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、それぞれ、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図８及び図９を参照すると、ＥＸ４及びＥＸ５で基材上へコーティングされた炭素（グラフェンナノプレートレット）粒子の大部分は、それぞれ、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１０を参照すると、ＥＸ６で基材上へコーティングされたオキシ塩化ビスマス粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１１を参照すると、ＥＸ７で基材上へコーティングされた二硫化モリブデン粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１２及び図１３を参照すると、ＥＸ８及びＥＸ９で接着剤結合層を備えた基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、それぞれ、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１４を参照すると、ＥＸ１０で基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との５０％減少させた後に、基材の第１主表面に対してカールした縁を有した。
図１５を参照すると、ＥＸ１１で弾性基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さを、基材の初期の長さの６０％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１６を参照すると、ＥＸ１２で接着剤結合層を備えた基材上へコーティングされた炭素（繊維）粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した長軸を有した。
図１７を参照すると、ＥＸ１３で接着剤結合層を備えた基材上へコーティングされた炭素（膨張黒鉛）粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１８を参照すると、ＥＸ１４で接着剤結合層を備えた基材上へコーティングされた粘土（マイカ）粒子の大部分は、グリセロール中で加熱することにより位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
図１９を参照すると、ＥＸ１５で基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、初期の長さと幅との２３％減少させた後に、基材の第１主表面に対してカールした縁を有した。
図２０を参照すると、ＥＸ１６で基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との５６％減少させた後に、基材の第１主表面に対して硬化した縁及び配向した基面を有した。
実施例１７（ＥＸ１７）
ＥＸ１７を調製するには、減摩材料（「ＭＯＬＹＫＯＴＥ Ｄ−３２１Ｒ」）を、ポリオレフィン熱収縮フィルム上へスプレーコーティングし、それを２２℃にて２４時間空気中乾燥することによった。乾燥後、ポリオレフィン熱収縮フィルム表面上の厚くて脆性がある粒子フィルムは、容易に砕けて除去後、加熱され、ポリオレフィン熱収縮フィルムの表面上に薄い粒子コーティングを残した。コーティングされたフィルム小片を、２つのＰＴＦＥメッシュスクリーンの間に（コーティング面を下にして）置き、１４５℃（空気温度）にて約１２０秒間予熱されたオーブン内に入れた後、迅速に取出して１分以内に約４０℃まで冷却した。得られた、収縮によりでコーティングされたフィルムの上部表面を、図２１で１０００倍の倍率のＳＥＭ画像に示す。
図２１を参照すると、ＥＸ１７で基材上へコーティングされた二硫化モリブデン及び黒鉛粒子の大部分は、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。
実施例１８（ＥＸ１８）
ＥＸ１８を調製するには、手作業で未コーティングのＰＯ熱収縮フィルム基材上に、油性マジック（「ＳＨＡＲＰＩＥ ＴＷＩＮ ＴＩＰ」の商品名で、Ｎｅｗｅｌｌ Ｒｕｂｂｅｒｍａｉｄ，Ｉｎｃ．（Ｆｒｅｅｐｏｒｔ，ＩＬ）から入手）を使用して、「３Ｍ」と手書きした後、黒鉛フレーク（「ＭＩＣＲＯＦＹＮＥ」）で基材をコーティングしたことを除いて、上述のようにＥＸ２と同様にした。研磨後、コーティングされた基材を、エタノールで繰り返し洗浄し、油性マジックインクを除去した。基材上に直接的に存在する黒鉛フレークはそのまま残ったが、インク上の黒鉛フレークは除去された。次にコーティングされたフィルムを、１４５℃にて４５秒間、位置関係的に緩和させて、ＥＸ１８試料を調製した。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、位置関係的緩和（加熱）後のＥＸ１８の、それぞれ４０倍及び１０００倍の倍率のＳＥＭ画像である。図２２Ａ及び図２２Ｂを参照すると、ＥＸ１８で基材上へコーティングされた黒鉛粒子の大部分は、「３Ｍ」の形の中のマスクされた領域以外が、位置関係的に緩和されて、基材の長さと幅とを、基材の初期の長さと幅との７７％減少させた後に、基材の第１主表面に対する角度で配向した基面を有した。マスクされた「３Ｍ」領域には、マスク除去後に粒子はなかった。
本開示の予測可能な修正及び変更は、本発明の範囲及び趣旨から外れず、当業者にとって自明であろう。本発明は、例示目的のために本出願に記載された実施形態に限定されるべきでない。

Claims (11)

  1. 第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、前記第１主表面は、前記第１主表面に付着した複数の二次元粒子を含み、複数の前記粒子が、外表面、及び１μｍより大きい長さを有し、前記粒子の数の少なくとも５０％において、個々の前記粒子の少なくとも２０％の、前記ポリマー基材の前記第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角を有する点からなる表面エリアがあり、前記粒子が３００ｎｍ以下の厚さを有する、物品。
  2. 前記粒子が、粘土粒子、黒鉛粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、又はオキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の物品。
  3. 前記粒子が、１μｍ〜５０μｍの範囲の最大寸法を有する、請求項１又は２に記載の物品。
  4. 個々の前記粒子の前記外表面の少なくとも一部分が、その上にコーティングを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
  5. 前記ポリマー基材の前記第１主表面と複数の前記粒子との間に配置された結合層を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
  6. 第１主表面を有するポリマー基材であって、前記ポリマー基材の前記第１主表面上に結合層を有するポリマー基材と、前記結合層に付着した複数の二次元粒子と、を含む物品であって、前記粒子の各々が、外表面を有しており、前記粒子の数の少なくとも５０％において、個々の前記粒子の少なくとも２０％の、前記ポリマー基材の前記第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角を有する点からなる表面エリアがある、物品。
  7. 第１主表面を有するポリマー基材を備える物品であって、前記ポリマー基材の前記第１主表面に付着した、二次元粘土粒子、二次元黒鉛粒子、二次元窒化ホウ素粒子、二次元炭素粒子、二次元二硫化モリブデン粒子、又は二次元オキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも１つを複数含むものであり、前記粒子の各々が、外表面を有しており、前記粒子の数の少なくとも５０％において、個々の前記粒子の少なくとも２０％の、前記ポリマー基材の前記第１主表面から５度〜１７５度の範囲の接線角を有する点からなる表面エリアがある、物品。
  8. 粒子を配向させる方法であって、前記方法は、
    少なくとも２：１より大きいアスペクト比を有する複数の粒子を、ポリマー基材の主表面に適用して、前記主表面上に、コーティングであって、前記コーティングが複数の前記粒子を含み、前記粒子の各々が独立して前記ポリマー基材の前記主表面から鋭角を有するものである、コーティングを設けることと、
    前記コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させることであって、緩和させると、前記粒子の数の少なくとも５０％が、少なくとも５度より大きく、前記ポリマー基材の前記第１主表面から離れて前記鋭角を変化させることと、を含む、方法。
  9. コーティングされた前記ポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一つの次元で前記初期の長さの少なくとも２０％に位置関係的に緩和される、請求項８に記載の方法。
  10. 粒子をカールさせる方法であって、前記方法は、
    複数の二次元粒子をポリマー基材の主表面に適用して、前記ポリマー基材の前記主表面上に、コーティングであって、前記コーティングが複数の前記粒子を含み、前記粒子の各々が独立して前記ポリマー基材の前記主表面から少なくとも１つの接線角を有する、コーティングを設けることと、
    前記コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させることであって、前記粒子の各々が外表面を有しており、緩和させると、前記粒子の数の少なくとも５０％において、個々の前記粒子の少なくとも２０％の、少なくとも５度より大きく前記ポリマー基材の前記主表面から離れて変化させる接線角を有する点からなる表面エリアがあることと、を含む、方法。
  11. 前記コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一次元で前記初期の長さの少なくとも２０％に位置関係的に緩和される、請求項１０に記載の方法。
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