JP2020163828A - 熱変性ポリマー層−無機基材複合体、ポリマー部材−無機基材複合体、及びそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱変性ポリマー層−無機基材複合体、ポリマー部材−無機基材複合体、及びそれらの製造方法を提供する。【解決手段】熱変性ポリマー層−無機基材複合体１１０、１２０を製造する本発明の方法は、無機基材１０上に第１のポリマー層を形成し、そして第１のポリマー層を加熱して熱変性させ、それによって無機基材上に第１の熱変性ポリマー層２０を密着させることを含む。また、ポリマー部材−無機基材複合体２１０、２２０を製造する本発明の方法は、本発明の方法によって熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造すること、及びポリマー部材３０が、第１の熱変性ポリマー層を介して無機基材に接合するようにして、ポリマー部材を第１の熱変性ポリマー層に接合させることを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、熱変性ポリマー層−無機基材複合体、ポリマー部材−無機基材複合体、及びそれらの製造方法に関する。

ポリマー部材、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、シクロオレフィンポリマーなどのポリオレフィン系ポリマー部材は、軽さ、機械的強度、耐薬品性などに優れていることから、樹脂フィルム、不織布、自動車用部品、電気機器用部品、カメラレンズなどの成形品に幅広く用いられている。これに対して、金属、半導体、又はそれらの酸化物等の無機材料は、ポリマー部材とは異なる機械的、熱的、光学的、及び化学的性質を有する。

したがって、ポリマー部材を無機基材に接合して、それらの異なる性質を好ましく利用することが検討されている。

これに関して、例えば特許文献１では、接着剤を使用しないで無機材料とポリオレフィン系樹脂材料とを一体化して、マイクロチップ、テレビの液晶保護膜等に有用な複合材料を提供している。具体的には、この特許文献１では、無機材料及びポリオレフィン系樹脂材料を有する複合材料の製造方法であって、無機材料の表面上に親水性基を有する有機材料からなる厚さが１〜５０ｎｍである薄膜を形成させ、当該薄膜が形成された無機材料及びポリオレフィン系樹脂材料に、それぞれ波長が１００〜２００ｎｍである紫外線を照射した後、当該無機材料の薄膜上に前記ポリオレフィン系樹脂材料を積層し、前記無機材料と前記ポリオレフィン系樹脂材料とを一体化させる方法を提案している。

特開２０１３−１０３４５６号公報

上記のように、接着剤を使用しないでポリマー部材を無機基材に接合することが好ましい場合がある。したがって、本発明では、接着剤を使用しないでポリマー部材を無機基材に接合するために有益な方法、及びそのために用いられる熱変性ポリマー層−無機基材複合体等を提供する。

本発明の態様としては、下記の態様を挙げることができる。

〈態様１〉
無機基材上に第１のポリマー層を形成し、そして前記第１のポリマー層を加熱して第１の熱変性ポリマー層にし、それによって前記無機基材上に前記第１の熱変性ポリマー層を密着させること、
を含む、熱変性ポリマー層−無機基材複合体の製造方法。
〈態様２〉
前記第１の熱変性ポリマー層を形成した後で、前記第１の熱変性ポリマー層上に第２のポリマー層を形成し、そして前記第２のポリマー層を加熱して第２の熱変性ポリマー層にし、それによって前記第１の熱変性ポリマー層上に前記第２の熱変性ポリマー層を密着させること、
をさらに含む、態様１に記載の方法。
〈態様３〉
前記第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、前記第１の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さい、態様２に記載の方法。
〈態様４〉
前記第２の熱変性ポリマー層を形成した後で、前記第２の熱変性ポリマー層上に第３のポリマー層を形成し、そして前記第３のポリマー層を加熱して第３の熱変性ポリマー層にし、それによって前記第２の熱変性ポリマー層上に前記第３の熱変性ポリマー層を密着させること、
をさらに含む、態様２又は３に記載の方法。
〈態様５〉
前記第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、前記第１の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さく、かつ
前記第３の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、前記第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さい、
態様４に記載の方法。
〈態様６〉
前記無機基材が、金属及び半金属、金属及び半金属の酸化物、金属及び半金属の窒化物、金属及び半金属の炭化物、炭素材料、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される、態様１〜５のいずれか一項に記載の方法。
〈態様７〉
前記第１のポリマー層、存在する場合の第２のポリマー層、及び存在する場合の第３のポリマー層の形成を、コーティング及び／又は熱圧着によって行う、態様１〜６のいずれか一項に記載の方法。
〈態様８〉
態様１〜７のいずれか一項に記載の方法によって前記熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造すること、及び
ポリマー部材が、前記第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第２の熱変性ポリマー層、及び存在する場合の前記第３の熱変性ポリマー層を介して無機基材に接合するようにして、前記ポリマー部材を前記第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第２の熱変性ポリマー層、及び存在する場合の前記第３の熱変性ポリマー層に接合させること、
を含む、ポリマー部材−無機基材複合体の製造方法。
〈態様９〉
前記ポリマー部材が膜状である、態様８に記載の方法。
〈態様１０〉
前記ポリマー部材の接合を、コーティング又は熱圧着によって行う、態様８又は９に記載の方法。
〈態様１１〉
前記第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第２の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第３の熱変性ポリマー層、及び前記ポリマー部材が、いずれもオレフィンポリマーで形成されている、態様８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
〈態様１２〉
前記オレフィンポリマーが、シクロオレフィンポリマーである、態様１１に記載の方法。
〈態様１３〉
１又は複数の熱変性ポリマー層が無機基材に密着している、熱変性ポリマー層−無機基材複合体。
〈態様１４〉
前記１又は複数の熱変性ポリマー層が、前記無機基材に密着している第１の熱変性ポリマー層、及び前記第１の熱変性ポリマー層に密着している第２の熱変性ポリマー層を少なくとも有する、態様１３に記載の複合体。
〈態様１５〉
前記１又は複数の熱変性ポリマー層が、前記第２の熱変性ポリマー層に密着している第３の熱変性ポリマー層を更に有する、態様１４に記載の複合体。
〈態様１６〉
前記無機基材が、金属及び半金属、金属及び半金属の酸化物、金属及び半金属の窒化物、金属及び半金属の炭化物、炭素材料、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される、態様１３〜１５のいずれか一項に記載の複合体。
〈態様１７〉
ポリマー部材が、態様１３〜１６のいずれか一項に記載の前記熱変性ポリマー層−無機基材複合体の前記１又は複数の熱変性ポリマー層を介して、前記無機基材に密着している、ポリマー部材−無機基材複合体。
〈態様１８〉
前記ポリマー部材が膜状である、態様１７に記載の複合体。
〈態様１９〉
前記ポリマー部材、前記１又は複数の熱変性ポリマー層が、いずれもオレフィンポリマーで形成されている、態様１７又は１８に記載の複合体。
〈態様２０〉
前記オレフィンポリマーが、シクロオレフィンポリマーである、態様１９に記載の複合体。

図１は、本発明の熱変性ポリマー層−無機基材複合体を有する本発明のポリマー部材−無機基材複合体の概略断面図である。

《熱変性ポリマー層−無機基材複合体の製造方法、及びポリマー部材−無機基材複合体の製造方法》
熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造する本発明の方法は、
無機基材上に第１のポリマー層を形成し、そして第１のポリマー層を加熱して第１の熱変性ポリマー層にし、それによって無機基材上に第１の熱変性ポリマー層を密着させること、
を含む。

また、ポリマー部材−無機基材複合体を製造する本発明の方法は、
熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造する本発明の方法によって、熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造すること、及び
ポリマー部材が、第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の第２の熱変性ポリマー層、及び存在する場合の第２の熱変性ポリマー層を介して無機基材に接合するようにして、ポリマー部材を第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の第２の熱変性ポリマー層、又は存在する場合の第３の熱変性ポリマー層に接合させること、
を含む。

理論に限定されるものではないが、熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造する本発明の方法によれば、無機基材上の第１のポリマー層を加熱して熱変性させて第１の熱変性ポリマー層とすることによって、無機基材の表面上の官能基、例えば水酸基と、第１の熱変性ポリマー層を構成するポリマーとの間で結合を形成し、それによって無機基材に対する第１の熱変性ポリマー層の密着性を改良することができると考えられる。

また、理論に限定されるものではないが、ポリマー部材−無機基材複合体を製造する本発明の方法によれば、ポリマー部材を第１の熱変性ポリマー層に接合することによって、ポリマー部材が、直接に無機基材に接合されるのではなく、ポリマーである第１の熱変性ポリマー層を介して無機基材に接合され、それによって無機基材に対するポリマー部材の密着性を改良することができると考えられる。

〈無機基材〉
本発明の方法において用いられる無機基材は、任意の無機基材であってよく、例えば金属及び半金属、金属及び半金属の酸化物、金属及び半金属の窒化物、金属及び半金属の炭化物、炭素材料、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択することができる。具体的には、金属としては、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ニッケル、クロム、鉄、銅、金、銀、タングステン、ジルコニウム、イットリウム、インジウム、イリジウム等を挙げることができ、半金属としては、シリコン、ゲルマニウム等を挙げることができる。したがって、金属酸化物としては、これらの金属の酸化物等を挙げることができ、また半金属酸化物としては、これらの半金属の酸化物等を挙げることができる。シリコンの酸化物としては、石英ガラス、ソーダガラスなどのガラスを挙げることができる。窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等を挙げることができる。炭化物としては、炭化ケイ素を挙げることができる。また、炭素材料としては、ダイヤモンド等を挙げることができる。

無機基材、特に金属又は半金属は、第１の熱変性ポリマー層との結合に利用できる官能基、例えば水酸基を増加させるために、オゾン処理、紫外線処理等の処理をその表面に行うことができる。

無機基材上に安定に熱変性オレフィンポリマー層を形成する観点から、熱変性ポリマー層の熱変性温度よりも高い融点を有する無機材料を好ましく用いることができる。

無機基材は任意の形態であってよく、例えば、フィルム状、シート状、プレート状（板状）、管状、棒状、円盤状等であってよい。また、無機基材は任意の大きさであってよい。

〈熱変性ポリマー層〉
本発明の方法では、無機基材上に第１のポリマー層を形成し、そして第１のポリマー層を加熱して第１の熱変性ポリマー層にし、それによって無機基材上に第１の熱変性ポリマー層を密着させる。

また、本発明の方法では、第１の熱変性ポリマー層を形成した後で、第１の熱変性ポリマー層上に第２のポリマー層を形成し、そして第２のポリマー層を加熱して第２の熱変性ポリマー層にし、それによって第１の熱変性ポリマー層上に第２の熱変性ポリマー層を密着させることができる。

第２の熱変性ポリマー層を用いる場合、第１の熱変性ポリマー層が無機基材との良好な結合を提供し、かつ第２の熱変性ポリマー層が、第１の熱変性ポリマー層及びポリマー部材との良好な結合を提供するために、第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、第１の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さくてもよい。

また、本発明の方法では、第２の熱変性ポリマー層を形成した後で、第２の熱変性ポリマー層上に第３のポリマー層を形成し、そして第３のポリマー層を加熱して第３の熱変性ポリマー層にし、それによって第２の熱変性ポリマー層上に第３の熱変性ポリマー層を密着させることができる。

第３の熱変性ポリマー層を用いる場合、第２の熱変性ポリマー層が第１の熱変性ポリマー層との良好な結合を提供し、かつ第３の熱変性ポリマー層が、第２の熱変性ポリマー層及びポリマー部材との良好な結合を提供するために、第３の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さくてもよい。

また、本発明の方法では、同様にして、第４、第５等のさらなる熱変性ポリマー層を用いることができる。

これらの熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、熱変性のための加熱の温度、時間、周囲雰囲気等によって調整することができる。

具体的には例えば、第１の熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、無機基材上に第１の熱変性ポリマー層が密着する程度、すなわち熱変性前の第１のポリマー層の無機基材に対する密着性と比較して、第１の熱変性ポリマー層の無機基材に対する密着性が大きくなる程度であってよい。

同様に、第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、第１の熱変性ポリマー層上に第２の熱変性ポリマー層が密着する程度、すなわち熱変性前の第２のポリマー層の第１の熱変性ポリマー層に対する密着性と比較して、第２の熱変性ポリマー層の第１の熱変性ポリマー層に対する密着性が大きくなる程度であってよい。

また同様に、第３の熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、第２の熱変性ポリマー層上に第３の熱変性ポリマー層が密着する程度、すなわち熱変性前の第３のポリマー層の第２の熱変性ポリマー層に対する密着性と比較して、第３の熱変性ポリマー層の第２の熱変性ポリマー層に対する密着性が大きくなる程度であってよい。

これらの熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、例えば、熱変性ポリマー層の熱変性のための加熱の温度、加熱を行う雰囲気中の酸素濃度等によって調節することができる。すなわち、熱変性の程度を大きくするためには、加熱の温度を高くすること、及び／又は加熱を行う雰囲気中の酸素濃度を高くすることができ、反対に、熱変性の程度を小さくするためには、加熱の温度を低くすること、及び／又は加熱を行う雰囲気中の酸素濃度を低くすることができる。

熱変性ポリマー層の熱変性のための加熱の温度は、５０℃以上、１００℃以上、１４０℃以上、１６０℃以上、１８０℃以上、又は２００℃以上であってよく、５００℃以下、４００℃以下、３６０℃以下、３２０℃以下、又は２８０℃以下であってよい。また、この加熱は、酸素含有雰囲気、特に空気中において行うことができる。

これらの熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、例えば、熱変性ポリマー層を構成する熱変性ポリマーの酸素含有量、具体的には、熱変性ポリマー層に含まれる酸素原子と炭素原子の原子数の合計に対する、熱変性ポリマー層に含まれる酸素の原子数の割合（酸素原子数／（酸素原子数＋炭素原子数）×１００（％））を用いて評価することができる。この場合には、この割合が大きいほど、熱変性の程度が大きいものとして考えることができる。ここで、熱変性ポリマー層の酸素及び炭素原子の含有量を評価する手法としては、例えばＸ線光電子分光（ＸＰＳ）を挙げることができ、そのためのＸＰＳ装置としては、Ｋ−Ａｌｐｈａ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社）を用いることができる。

このような割合（酸素原子数／（酸素原子数＋炭素原子数）×１００（％））が、０．３％以上、０．５％以上、１．０％以上、２．０％以上、又は５．０％以上であって、５０％以下、３０％以下、２０％以下、１０％以下、又は８％以下のときに、特に熱変性ポリマー層の熱変性の程度を表す指標として用いることが適切である。

上記の割合（酸素原子数／（酸素原子数＋炭素原子数）×１００（％））を用いて熱変性の程度を評価する場合、第１の熱変性ポリマー層のこの割合と第２の熱変性ポリマー層のこの割合との差等の、隣接する熱変性ポリマー層間のこの割合の差は、０．１％以上、０．２％以上、０．３％以上、０．４％以上、０．５％以上、０．８％以上、１．０％以上、２．０％以上、又は３．０％以上であってよく、また１０．０％以下、７．０％以下、５．０％以下、３．０％以下、２．０％以下、１．０％以下、０．５％以下、０．３％以下、又は０．１以下であってよい。

すなわち、例えば、第２の熱変性ポリマー層に含まれる酸素原子と炭素原子の原子数の合計に対する、第２の熱変性ポリマー層に含まれる酸素の原子数の割合（すなわち、第２の熱変性ポリマー層についての酸素原子数／（酸素原子数＋炭素原子数）×１００（％））は、第１の熱変性ポリマー層に含まれる酸素原子と炭素原子の原子数の合計に対する、第１の熱変性ポリマー層に含まれる酸素の原子数の割合（すなわち、第１の熱変性ポリマー層についての酸素原子数／（酸素原子数＋炭素原子数）×１００（％））よりも、０．１％以上１０．０％以下小さくてよい。

また、これらの熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、例えば、熱変性ポリマー層を構成する熱変性ポリマーのＩＲ吸収スペクトルによって評価することができ、そのためのＩＲ吸収分析装置としては、Ｎｉｃｏｌｅｔ６７００（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社）を用いることができる。具体的には、熱変性ポリマー層の熱変性の程度は、Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度に対する、Ｃ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度の割合（Ｃ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−））で評価することができる。この場合には、この割合が大きいほど、熱変性の程度が大きいものとして考えることができる。吸収ピークの強度は、吸収ピークの吸光度の値の最大値を読み取ることによって求めることができる。

このような割合（Ｃ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−））が、０．０１以上、０．０２以上、０．０５以上、０．１以上、０．１５以上、又は０．２０以上であって、２０以下、１０以下、又は５以下のときに、特に熱変性ポリマー層の熱変性の程度を表す指標として用いることが適切である。

上記の割合（Ｃ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−））を用いて熱変性の程度を評価する場合、第１の熱変性ポリマー層のこの割合と第２の熱変性ポリマー層のこの割合との差等の、隣接する熱変性ポリマー層間のこの割合の差は、０．１以上、０．２以上、０．３以上、０．４以上、０．５以上、０．８以上、１．０以上、２．０以上、又は３．０以上であってよく、また１０．０以下、７．０以下、５．０以下、３．０以下、２．０以下、１．０以下、０．５以下、０．３以下、又は０．１以下であってよい。

すなわち、例えば、第２の熱変性ポリマー層のＣ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度に対する、第２の熱変性ポリマー層のＣ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度の割合（すなわち、第２の熱変性ポリマー層についてのＣ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−） ）は、第１の熱変性ポリマー層のＣ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度に対する、第１の熱変性ポリマー層のＣ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度の割合（すなわち、第１の熱変性ポリマー層についてのＣ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−） ）よりも、０．１以上２０．０以下小さくていよい。

加熱の方法としては、特に限定されないが、オーブン、ホットプレート、赤外線、火炎、レーザー、又はフラッシュランプ等の加熱源を用いた方法を用いることができる。

なお、第１のポリマー層等のポリマー層の形成は、コーティング及び／又は熱圧着によって行うことができる。

このポリマー層の形成をコーティングによって行う場合には、これらのポリマー層を構成するポリマーを溶媒に溶解させて溶液とし、この溶液をコーティングし、そして乾燥してポリマー層を形成することができる。この場合のコーティング方法としては、スピンコート法、ロールコーター法、スプレーコーティング法、ダイコーター法、アプリケータ法、浸漬コーティング法、刷毛塗り、ヘラ塗り、ローラー塗り、カーテンフローコーター法等の溶液を用いる手法等を挙げることができる。

第１のポリマー層等のポリマー層を、溶液を用いる手法で形成した場合、塗液の塗布後に加熱することによって溶剤を除去する工程を含むことができる。この場合、加熱条件は、塗膜から溶剤を除去するのに十分な温度及び加熱時間、雰囲気圧力条件を選択することができる。

また、コーティング層の形成を熱圧着によって行う場合には、随意に圧力を加えてプレスしつつ、バルク固体、粉体、フィルム等を溶融又は溶着させる手法、例えば熱プレス法、溶着法、粉体塗装法等の手法によって行うことができる。

なお、第１のポリマー層等のポリマー層の厚さは、得られる熱変性ポリマー層が、無機基材とポリマー部材との間の良好な接合を提供できる任意の厚さであってよく、例えば１ｎｍ以上、５ｎｍ以上、又は１０ｎｍ以上であってよく、また１００μｍ以下、３０μｍ以下、又は１０μｍ以下、さらには１０００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下であってよい。

上記のとおり、熱変性ポリマー層は、それを介して、ポリマー部材を、無機基材に接合するためのものである。したがって、この熱変性ポリマー層は、ポリマー部材を構成するポリマーと同種のポリマーで構成されていることが、熱変性ポリマー層とポリマー部材との接合を促進するために好ましい。

したがって、例えば第１のポリマー層等のポリマー層、及びポリマー部材は、いずれもオレフィンポリマー、例えばシクロオレフィンポリマーで形成されていてよい。

なお、オレフィンポリマーは、オレフィンを主成分として含有するモノマーを重合させることによって得られるポリマー、すなわちオレフィン由来のモノマー部分を５０質量％以上、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上含有するモノマーを重合させることによって得られるポリマーを意味する。オレフィンポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、プロピレン−エチレン共重合体やプロピレン−ブテン共重合体などのα−オレフィンとエチレンもしくはプロピレンとの共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ヘキサジエン−スチレン共重合体、スチレン−ペンタジエン−スチレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＲＰＤＭ）、シクロオレフィン樹脂等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのオレフィンポリマーは、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

これらのオレフィンポリマーのなかでは、特にシクロオレフィンポリマーを挙げることができる。

シクロオレフィンポリマーは、ポリマー主鎖にシクロオレフィン部分を有するポリマーである。このようなシクロオレフィンポリマーとしては、例えば、シクロオレフィンモノマーの開環重合体、シクロオレフィンモノマーの付加重合体、シクロオレフィンモノマーと鎖状オレフィンとの共重合体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。

シクロオレフィンモノマーは、炭素原子で形成される環構造を有し、当該環構造中に炭素−炭素二重結合を有する化合物である。シクロオレフィンモノマーとしては、例えば、２−ノルボルネン、ノルボルナジエンなどの二環体、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエンなどの三環体、テトラシクロドデセン、エチリデンテトラシクロドデセン、フニルテトラシクロドデセンなどの四環体、トリシクロペンタジエンなどの五環体、テトラシクロペンタジエンなどの七環体などのノルボルネン環を含むモノマーであるノルボルネン系モノマー；シクロブテン、シクロペンテン、シクロオクテン、シクロドデセン、１，５−シクロオクタジエンなどの単環シクロオレフィンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。シクロオレフィンモノマーは、本発明の目的が阻害されない範囲で置換基を有していてもよい。

シクロオレフィンポリマーは、例えば、日本ゼオン（株）製、商品名：ゼオネックス・シリーズ、ゼオノア・シリーズなど、住友ベークライト（株）製、商品名：スミライト・シリーズ、ＪＳＲ（株）製、商品名：アートン・シリーズ、三井化学（株）製、商品名：アペル・シリーズ、Ｔｉｃｏｎａ社製、商品名：Ｔｏｐａｓ、日立化成（株）製、商品名：オプトレッツ・シリーズなどとして商業的に容易に入手することができる。

〈ポリマー部材〉
本発明の方法では、ポリマー部材は、任意の形状の部材であってよく、例えば膜状であってよい。この場合、ポリマー部材の接合を、コーティング又は熱圧着によって行うことができる。

上記のとおり、第１のポリマー層等のポリマー層、及びポリマー部材は同種のポリマーであることが好ましく、例えば第１のポリマー層等のポリマー層、及びポリマー部材は、いずれもオレフィンポリマー、例えばシクロオレフィンポリマーで形成されていてよい。具体的なポリマー部材の材料及び形成方法に関しては、第１のポリマー層等のポリマー層に関する上記の記載を参照することができる。

《熱変性ポリマー層−無機基材複合体、及びポリマー部材−無機基材複合体》
本発明の熱変性ポリマー層−無機基材複合体では、１又は複数の熱変性ポリマー層が無機基材に密着している。また、本発明のポリマー部材−無機基材複合体では、ポリマー部材が、本発明の熱変性ポリマー層−無機基材複合体の１又は複数の熱変性ポリマー層を介して、無機基材に密着している。

具体的には、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明のポリマー部材−無機基材複合体２１０、２２０では、ポリマー部材３０が、本発明の熱変性ポリマー層−無機基材複合体１１０、１２０の１又は複数の熱変性ポリマー層２０、２１、２２を介して、無機基材１０に接合されている。

このような本発明のポリマー部材−無機基材複合体によれば、無機基材に対するポリマー部材の密着性を改良することができる。

本発明の熱変性ポリマー層−無機基材複合体、及び本発明のポリマー部材−無機基材複合体の各構成の詳細については、本発明の方法に関する記載を参照することができる。

以下の実施例で熱変性ポリマー層及びポリマー部材膜の形成のために用いたポリマーは下記のとおりである：
ＣＯＰ１： シクロオレフィンポリマー（アートン（商標）（ＪＳＲ株式会社））
ＣＯＰ２： シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン株式会社、Ｚｅｏｎｅｘ（商標）４８０Ｒ、ガラス転移点温度１３８℃）

《実施例１〜１４及び比較例１〜２》
以下のとおり、実施例１〜１４では、熱変性ポリマー層及びポリマー部材膜の両方の材料として、ＣＯＰ１を用いた。また、比較例１〜２では、熱変性ポリマー層を用いずに、ポリマー部材膜の材料として、ＣＯＰ１を用いた。

〈実施例１〉
（熱変性ポリマー層用溶液の調製）
７質量％のＣＯＰ１及び９３質量％のクロロホルムを、室温において混合及び撹拌することによって、熱変性ポリマー層用溶液を得た。

（第１の熱変性ポリマー層の形成）
無機基材としてのシリコン基板上に、熱変性ポリマー層用溶液をスピンコートした。スピンコートは、２０００ｒｐｍの回転速度を２０秒間にわたって保持して行った。

その後、このように熱変性ポリマー層用溶液をコーティングしたシリコン基板を、１２０℃に加熱したホットプレート上に保持し、熱変性ポリマー層用溶液を乾燥させて、第１のポリマー層付きシリコン基板を得、そして、この基板を、２８０℃に加熱したホットプレート上に１分間にわたって保持することによって第１のポリマー層を熱変性させて、膜厚が２３ｎｍの第１の熱変性ポリマー層付きシリコン基板を得た。

（第２の熱変性ポリマー層の形成）
上記のようにして得たシリコン基板の第１の熱変性ポリマー層上に、熱変性ポリマー層用溶液をスピンコートした。スピンコートは、２０００ｒｐｍの回転速度を２０秒間にわたって保持して行った。

その後、このように熱変性ポリマー層用溶液をコーティングしたシリコン基板を、１２０℃に加熱したホットプレート上に保持し、熱変性ポリマー層用溶液を乾燥させて、第１の熱変性ポリマー層上に第２のポリマー層を形成した。そして、この基板を、２００℃に加熱したホットプレート上に２分間にわたって保持することによって第２のポリマー層を熱変性させて、第１の熱変性ポリマー層上に膜厚が２３ｎｍの第２の熱変性ポリマー層を密着させた。このようにして得られた熱変性ポリマー層−無機基材複合体を、実施例１の熱変性ポリマー層−無機基材複合体とした。

（ポリマー部材用溶液の調製）
７質量％のＣＯＰ１及び９３質量％のクロロホルムを、室温において混合及び撹拌することによって、ポリマー部材用溶液を得た。

（ポリマー部材の接合）
上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、ポリマー部材用溶液をスピンコートした。スピンコートは、２０００ｒｐｍの回転速度を２０秒間にわたって保持して行った。

その後、このようにポリマー部材用溶液をコーティングしたシリコン基板を、１４０℃に加熱したホットプレート上に１０分間にわたって保持し、ポリマー部材用溶液を乾燥させて、第２の熱変性ポリマー層上に膜厚が２３ｎｍのポリマー部材膜を接合した。このようにして得られたポリマー部材−無機基材複合体を、実施例１のポリマー部材−無機基材複合体とした。

（クロスカット試験）
カッターナイフを用いて、シリコン基板上に形成した第１及び第２の熱変性ポリマー層、並びにポリマー部材膜の積層体に、１ｍｍ間隔でシリコン基板に到達する切れ目を入れた。６本の切れ目を入れた後で、さらにこの切れ目に直交するようにさらに６本の切れ目を入れ、碁盤の目状の切れ目を形成した。

その後、スコッチ・メンディングテープ（３Ｍ社、８１０、幅２４ｍｍ）を、ポリマー部材膜の表面に貼り付け、そしてテープの上から指でこすって密着させた後で、テープを引き剥がした。このようにしてテープの貼り付け及び剥離を行った領域を、実体顕微鏡で観察した。

評価結果は下記のように分類した。
Ａ：カットの縁が完全に滑らかで，どの格子の目にもはがれが認められなかった。
Ｂ：ポリマー部材膜が部分的なはがれを生じたが、クロスカット部で影響を受けたのは、３５％未満であった。
Ｃ：ポリマー部材膜が全面的に大はがれを生じ、クロスカット部で影響を受けたのは、３５％以上であった。

実施例１のポリマー部材−無機基材複合体では、カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にも剥がれは認められなかった（評価Ａ）。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１に示している。

〈実施例２〜８〉
熱変性ポリマー層を形成するための溶液中のポリマーの濃度（実施例２及び３）、熱変性ポリマー層を形成するための溶液中のスピンコーティング条件（実施例４）、第１の熱変性ポリマーの熱変性の温度（実施例５〜８）を表１及び２のように変更したことを除いて、実施例１と同様にして、実施例２〜８のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１及び２に示している。

〈実施例３Ａ〉
（第１及び第２の熱変性ポリマー層の形成）
第１の熱変性ポリマーの熱変性の温度を３００℃にし、かつ第２の熱変性ポリマーの熱変性の温度を２８０℃としたことを除いて、実施例１と同様にして、シリコン基板上に第１の熱変性ポリマー層及び第２の熱変性ポリマーを形成した。

（第３の熱変性ポリマー層の形成）
上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層の上に、熱変性ポリマー層用溶液をスピンコートした。スピンコートは、２０００ｒｐｍの回転速度を２０秒間にわたって保持して行った。

その後、このように熱変性ポリマー層用溶液をコーティングしたシリコン基板を、１２０℃に加熱したホットプレート上に保持し、熱変性ポリマー層用溶液を乾燥させて、第２の熱変性ポリマー層上に第３のポリマー層を形成した。そして、この基板を、２００℃に加熱したホットプレート上に２分間にわたって保持することによって第３のポリマー層を熱変性させて、第２の熱変性ポリマー層上に膜厚が２３ｎｍの第３の熱変性ポリマー層を密着させた。このようにして得られた熱変性ポリマー層−無機基材複合体を、実施例３Ａの熱変性ポリマー層−無機基材複合体とした。

（ポリマー部材の接合）
その後、実施例１と同様にしてポリマー部材の接合を行うことにより実施例３Ａのポリマー部材−無機基材複合体を作成した。

（クロスカット試験）
実施例３Ａのポリマー部材−無機基材複合体を、実施例１と同様にして評価した。

この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１に示している。

〈比較例１〉
無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成せずに、シリコン基材上に直接に、ＣＯＰ１をスピンコーティングしたことを除いて、実施例１と同様にして、比較例１のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１及び２に示している。

〈実施例９〉
ポリマー部材の接合の際に、シクロオレフィンポリマーをスピンコーティングする代わりに、ＣＯＰ１のフィルム（厚さ１００μｍ）を、第２の熱変性ポリマー層上に配置し、５０ＭＰａの圧力及び１４０℃の温度で２時間にわたって保持して、このフィルムと第２の熱変性ポリマー層とを熱圧着したことを除いて、実施例１と同様にして、実施例９のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表３に示している。

〈比較例２〉
無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成せずに、シリコン基材上に直接に、ＣＯＰ１のフィルム（厚さ１００μｍ）を熱圧着したことを除いて、実施例９と同様にして、比較例２のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表３に示している。

〈実施例１０〜１４〉
無機基材としてのシリコン基材上に第１の熱変性ポリマー層を形成した後、第２の熱変性ポリマー層を形成せずに、第１の熱変性ポリマー層上に直接に、ポリマー部材用溶液をスピンコートしたことを除いて、それぞれ実施例５，６，１，７、８と同様にして、実施例１０〜１４のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表４に示している。

《実施例１５〜２０及び比較例３》
以下のとおり、実施例１５〜２０では、熱変性ポリマー層及びポリマー部材の膜の両方の材料として、ＣＯＰ２を用いた。また、比較例３では、熱変性ポリマー層を用いずに、ポリマー部材の膜の材料として、ＣＯＰ２を用いた。

〈実施例１５〉
熱変性ポリマー層用溶液及びポリマー部材用溶液の両方の調製において、１０質量％のＣＯＰ２及び９０質量％のトルエンを室温において混合及び撹拌することにより熱変性ポリマー層用溶液を得たことを除いて、実施例１と同様にして、実施例１５のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表５に示している。

〈実施例１６〉
熱変性ポリマー層を形成するための溶液中のポリマーの濃度を１０質量％から１質量％のように変更したことを除いて、実施例１５と同様にして、実施例１６のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表５に示している。

〈比較例３〉
無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成せずに、シリコン基材上に直接に、ＣＯＰ２をスピンコーティングしたことを除いて、実施例１５と同様にして、比較例３のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表５に示している。

〈実施例１７〜２０〉
第１の熱変性ポリマーの熱変性の温度を表６のように変更したことを除いて、実施例１５と同様にして、実施例１７〜２０のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表６に示している。

《実施例２１及び比較例４》
以下のとおり、実施例２１では、熱変性ポリマー層及びポリマー部材膜の両方の材料として、ポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を用いた。また、比較例４では、熱変性ポリマー層を用いずに、ポリマー部材膜の材料として、ポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を用いた。

〈実施例２１〉
（第１の熱変性ポリマー層の形成）
無機基材としてのシリコン基板上にポリエチレンフィルム（ＰＥフィルム）（厚さ３０μｍ）を配置した状態で、１２０℃に基材を加熱し１分間保持することにより、ポリエチレンフィルム付きシリコン基板を得、そして、この基板を、２８０℃に加熱したホットプレート上に１分間にわたって保持することによってポリエチレンフィルムを熱変性させて、第１の熱変性ポリマー層付きシリコン基板を得た。

（第２の熱変性ポリマー層の形成）
上記のようにして得たシリコン基板の第１の熱変性ポリマー層上に、ポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を配置した状態で、１２０℃に基材を加熱し１分間保持することにより、第１の熱変性ポリマー層上にポリエチレンフィルムを貼り付けた。そして、この基板を、２００℃に加熱したホットプレート上に２分間にわたって保持することによってポリエチレンフィルムを熱変性させて、第１の熱変性ポリマー層上に第２の熱変性ポリマー層を密着させた。このようにして得られた熱変性ポリマー層−無機基材複合体を、実施例２１の熱変性ポリマー層−無機基材複合体とした。

（ポリマー部材の接合）
上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、ポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を配置した状態で、１２０℃に基材を加熱し１分間保持し、その後さらに１４０℃に基材を加熱し１０分間保持することにより、第１の熱変性ポリマー層上に、ポリマー部材としてのポリエチレンフィルムを接合した。このようにして得られたポリマー部材−無機基材複合体を、実施例２１のポリマー部材−無機基材複合体とし、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表７に示している。

〈比較例４〉
無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成せずに、シリコン基材上に直接に、ポリマー部材としてのポリエチレンフィルムを接合したことを除いて、実施例２１と同様にして、比較例４のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表７に示している。

《実施例２２〜２７》
以下のとおり、実施例２２〜２７では、熱変性ポリマー層の材料とポリマー部材膜の材料とで異なるポリマーを用いた。

〈実施例２２及び２３〉
（第１及び第２の熱変性ポリマー層の形成）
実施例１でのようにして、ＣＯＰ１を用いて、無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成した。

（ポリマー部材の接合）
実施例２２では、上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、実施例１５でのようにして得たＣＯＰ２のポリマー部材用溶液をスピンコートし、乾燥して、実施例２２のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表８に示している。

実施例２３では、上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、実施例２１でのようにしてポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を接合して、実施例２３のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表８に示している。

〈実施例２４及び２５〉
（第１及び第２の熱変性ポリマー層の形成）
実施例１５でのようにして、ＣＯＰ２を用いて、無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成した。

（ポリマー部材の接合）
実施例２４では、上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、実施例１でのようにして得たＣＯＰ１のポリマー部材用溶液をスピンコートし、乾燥して、実施例２４のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表８に示している。

実施例２５では、上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、実施例２１でのようにしてポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を接合して、実施例２５のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表８に示している。

〈実施例２６及び２７〉
（第１及び第２の熱変性ポリマー層の形成）
実施例２１でのようにして、ポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を用いて、無機基材としてのシリコン基材上に第１及び第２の熱変性ポリマー層を形成した。

（ポリマー部材の接合）
実施例２６では、上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、実施例１でのようにして得たＣＯＰ１のポリマー部材用溶液をスピンコートし、乾燥して、実施例２６のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表８に示している。

実施例２７では、上記のようにして得た第２の熱変性ポリマー層上に、実施例１５でのようにして得たＣＯＰ２のポリマー部材用溶液をスピンコートし、乾燥して、実施例２６のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表８に示している。

《実施例２８〜３０及び比較例５〜７》
〈実施例２８〜３０〉
無機基材として、シリコン基材に代えて、それぞれＳｉＮ層を表面に形成したシリコン基材（実施例２８）、銅板（実施例２９）、及びアルミニウム板（実施例３０）を用いたことを除いて、実施例１５と同様にして、実施例２８〜３０のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表９に示している。

〈比較例５〜７〉
熱変性ポリマー層を用いなかったことを除いてそれぞれ実施例２８〜３０と同様にして、比較例５〜７のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表に示している。

《比較例８〜１３》
以下のとおり、比較例８〜１３では、無機基材としてのシリコン基材をシランカップリング剤で処理し、この処理した表面に、ポリマー部材を接合した。

〈比較例８〜９〉
無機基材としてのシリコン基材を、紫外線及びオゾン処理（ＵＶ／Ｏ_３処理）した後で、シランカップリング剤としてのオクタデシルトリエトキシシラン（ＯＴＳ）の１５０℃の飽和蒸気圧雰囲気下において３時間保持することにより、ＯＴＳ処理シリコン基材を得た。

比較例８では、このようにして得たＯＴＳ処理シリコン基材の表面に熱変性ポリマー層を形成せずに、実施例１５と同様にして、スピンコーティングによってポリマー部材を接合して、比較例８のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１０に示している。

比較例９では、このようにして得たＯＴＳ処理シリコン基材の表面に熱変性ポリマー層を形成せずに、実施例２１と同様にして、熱圧着によってポリマー部材を接合して、比較例９のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１０に示している。

〈比較例１０〜１１〉
シランカップリング剤として、オクタデシルトリエトキシシラン（ＯＴＳ）の代わりに、３−フェニルプロピルトリエトキシシラン（ＰＴＳ）を用いたことを除いて、それぞれ比較例８及び９と同様にして、比較例１０〜１１のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１０に示している。

〈比較例１２〜１３〉
シランカップリング剤として、オクタデシルトリエトキシシラン（ＯＴＳ）の代わりに、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＴＳ）を用いたことを除いて、それぞれ比較例８及び９と同様にして、比較例１２〜１３のポリマー部材−無機基材複合体を作成し、実施例１と同様にして評価した。この複合材料の作成条件及び評価結果を下記の表１０に示している。

〈評価結果〉
上記の表１からは、熱変性ポリマー層を形成するためのポリマー溶液におけるポリマー濃度を１質量％〜７質量％にし、また熱変性ポリマー層を形成する際のスピンコート回転数を２０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍにした場合（実施例１〜４）に、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例１）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

また、上記の表１からは、熱変性ポリマー層を２層とした場合（実施例１〜４）だけでなく、熱変性ポリマー層を３層とした場合（実施例３Ａ）にも、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例１）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表２からは、熱変性ポリマー層を形成するための熱変性温度を２００℃〜３６０℃の温度にした場合（実施例１及び５〜８）に、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例１）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表３からは、熱変性ポリマー層にポリマー部材フィルムを熱圧着して接合する場合（実施例９）に、熱変性ポリマー層を用いずにシリコン基材に直接にポリマー部材膜を熱圧着して接合する場合（比較例２）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表４からは、熱変性ポリマー層を２層にせずに１層のみ用いた場合（実施例１０〜１４）にも、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例１）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表５からは、熱変性ポリマー層を形成するためのポリマー溶液におけるポリマー濃度を１質量％〜１０質量％にした場合（実施例１５〜１６）に、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例３）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表６からは、熱変性ポリマー層を形成するための熱変性温度を２００℃〜３６０℃の温度にした場合（実施例１０及び１７〜２０）に、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例３）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表７からは、熱変性ポリマー層にポリマー部材フィルムを熱圧着して接合する場合（実施例２１）に、熱変性ポリマー層を用いずにシリコン基材に直接にポリマー部材フィルムを熱圧着して接合する場合（比較例４）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表８からは、熱変性ポリマー層を形成するためのポリマーとポリマー部材を形成するためのポリマーとが異なっている条件においても、熱変性ポリマー層を用いる場合（実施例２２〜２７）に、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例１、３及び４）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表９からは、基材がシリコン基材ではなく、ＳｉＮを表面に形成したシリコン基材、銅板、及びアルミニウム板である条件においても、熱変性ポリマー層を用いる場合（実施例２８〜３０）に、熱変性ポリマー層を用いない場合（比較例５〜７）と比較して、ポリマー部材の剥離が抑制されていることが理解される。

上記の表１０からは、基材がシランカップリング剤で処理されたシリコン基材である条件においても、熱変性ポリマー層を用いる場合（実施例）と比較すると、ポリマー部材の剥離が抑制されていないことが理解される。

《実施例３１〜３６》
２０質量％のＣＯＰ１及び８０質量％のクロロホルムを、室温において混合及び撹拌することによって、熱変性ポリマー層用溶液を得たこと、並びに熱変性のためのホットプレートの温度を、４００℃（実施例３１）、３２０℃（実施例３２）、２８０℃（実施例３３）、２４０℃（実施例３４）、２００℃（実施例３５）、及び１６０℃（実施例３６）にしたことを除いて、実施例１と同様にして、無機基材としてのシリコン基板上に、熱変性ポリマー層付きシリコン基板を得た。

（ＸＰＳによる元素分析）
実施例３１〜３６の熱変性ポリマー層について、ＸＰＳ装置（Ｋ−Ａｌｐｈａ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社））を用いて、熱変性ポリマー層に含まれる酸素原子と炭素原子の原子数の合計に対する熱変性ポリマー層含まれる酸素の原子数の割合（Ｏ原子数／（Ｏ原子数＋Ｃ原子数）（％））を求めた。

Ｘ線源は単色化したＡｌＫα線を用いて、光電子取り出し角度０度として測定を行った。Ｏ１ｓピーク面積は、５２７〜５３７ｅＶの範囲でＳｈｉｒｌｅｙの方法に従ってベースラインを引くことにより求め、Ｃ１ｓピーク面積は、２８０〜２９０ｅＶの範囲でＳｈｉｒｌｅｙの方法に従ってベースラインを引くことにより求めた。フィルム表面の酸素濃度と酸素濃度は、上記Ｏ１ｓピーク面積及びＣ１ｓピーク面積をそれぞれの装置に固有の感度係数で補正して求めた。

この熱変性ポリマー層の作成条件及び評価結果を、下記の表１１に示している。この表１１からは、熱変性のための温度が下がるに従って、すなわち熱変性の程度が下がるに従って、この割合（Ｏ原子数／（Ｏ原子数＋Ｃ原子数）（％））が小さくなっており、したがって熱変性ポリマー層の熱変性の程度の指標として、この割合を利用可能であることが理解される。

（赤外吸収スペクトル測定）
実施例３１〜３６の熱変性ポリマー層について、ＩＲ吸収分析装置（Ｎｉｃｏｌｅｔ６７００（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社））を用いて、４０００〜５００ｃｍ^−１の範囲の赤外透過吸収スペクトルを測定することにより、２９４７ｃｍ^−１をピークとするＣ−Ｈ伸縮振動の吸収の吸収ピークの強度に対する、１７３２ｃｍ^−１をピークとするＣ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度の割合（Ｃ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−））を求めた。吸収ピークの強度は、吸収ピークの吸光度の値の最大値を読み取ることによって求めた。

この熱変性ポリマー層の作成条件及び評価結果を、下記の表１１に示している。この表１１からは、熱変性のための温度が下がるに従って、すなわち熱変性の程度が下がるに従って、この割合（Ｃ＝Ｏ伸縮振動の吸収ピークの強度／Ｃ―Ｈ伸縮振動の吸収ピークの強度（−））が小さくなっており、したがって熱変性ポリマー層の熱変性の程度の指標として、この割合を利用可能であることが理解される。

１０ 無機基材
２０、２１ 第１の熱変性ポリマー層
２２ 第２の熱変性ポリマー層
３０ ポリマー部材
１１０、１２０ 本発明の熱変性ポリマー層−無機基材複合体
２１０、２２０ 本発明のポリマー部材−無機基材複合体

Claims (20)

1. 無機基材上に第１のポリマー層を形成し、そして前記第１のポリマー層を加熱して第１の熱変性ポリマー層にし、それによって前記無機基材上に前記第１の熱変性ポリマー層を密着させること、
   を含む、熱変性ポリマー層−無機基材複合体の製造方法。
2. 前記第１の熱変性ポリマー層を形成した後で、前記第１の熱変性ポリマー層上に第２のポリマー層を形成し、そして前記第２のポリマー層を加熱して第２の熱変性ポリマー層にし、それによって前記第１の熱変性ポリマー層上に前記第２の熱変性ポリマー層を密着させること、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、前記第１の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さい、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２の熱変性ポリマー層を形成した後で、前記第２の熱変性ポリマー層上に第３のポリマー層を形成し、そして前記第３のポリマー層を加熱して第３の熱変性ポリマー層にし、それによって前記第２の熱変性ポリマー層上に前記第３の熱変性ポリマー層を密着させること、
   をさらに含む、請求項２又は３に記載の方法。
5. 前記第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、前記第１の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さく、かつ
   前記第３の熱変性ポリマー層の熱変性の程度が、前記第２の熱変性ポリマー層の熱変性の程度よりも小さい、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記無機基材が、金属及び半金属、金属及び半金属の酸化物、金属及び半金属の窒化物、金属及び半金属の炭化物、炭素材料、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第１のポリマー層、存在する場合の第２のポリマー層、及び存在する場合の第３のポリマー層の形成を、コーティング及び／又は熱圧着によって行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法によって前記熱変性ポリマー層−無機基材複合体を製造すること、及び
   ポリマー部材が、前記第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第２の熱変性ポリマー層、及び存在する場合の前記第３の熱変性ポリマー層を介して無機基材に接合するようにして、前記ポリマー部材を前記第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第２の熱変性ポリマー層、又は存在する場合の前記第３の熱変性ポリマー層に接合させること、
   を含む、ポリマー部材−無機基材複合体の製造方法。
9. 前記ポリマー部材が膜状である、請求項８に記載の方法。
10. 前記ポリマー部材の接合を、コーティング又は熱圧着によって行う、請求項８又は９に記載の方法。
11. 前記第１の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第２の熱変性ポリマー層、存在する場合の前記第３の熱変性ポリマー層、及び前記ポリマー部材が、いずれもオレフィンポリマーで形成されている、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記オレフィンポリマーが、シクロオレフィンポリマーである、請求項１１に記載の方法。
13. １又は複数の熱変性ポリマー層が無機基材に密着している、熱変性ポリマー層−無機基材複合体。
14. 前記１又は複数の熱変性ポリマー層が、前記無機基材に密着している第１の熱変性ポリマー層、及び前記第１の熱変性ポリマー層に密着している第２の熱変性ポリマー層を少なくとも有する、請求項１３に記載の複合体。
15. 前記１又は複数の熱変性ポリマー層が、前記第２の熱変性ポリマー層に密着している第３の熱変性ポリマー層を更に有する、請求項１４に記載の複合体。
16. 前記無機基材が、金属及び半金属、金属及び半金属の酸化物、金属及び半金属の窒化物、金属及び半金属の炭化物、炭素材料、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の複合体。
17. ポリマー部材が、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の前記熱変性ポリマー層−無機基材複合体の前記１又は複数の熱変性ポリマー層を介して、前記無機基材に密着している、ポリマー部材−無機基材複合体。
18. 前記ポリマー部材が膜状である、請求項１７に記載の複合体。
19. 前記ポリマー部材、前記１又は複数の熱変性ポリマー層が、いずれもオレフィンポリマーで形成されている、請求項１７又は１８に記載の複合体。
20. 前記オレフィンポリマーが、シクロオレフィンポリマーである、請求項１９に記載の複合体。

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