JP2021138112A - 支持基材及びポリマー部材を有しかつ無機粒子を有する複合体、その製造方法、並びにこの方法に好適なポリマー粒子 - Google Patents
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Abstract
Description
〈態様1〉
ポリマー粒子を提供すること、
支持基材を提供すること、及び
前記支持基材上に前記ポリマー粒子を堆積させて、前記支持基材上にポリマー粒子層を形成すること、
を含み、
前記ポリマー粒子又は前記支持基材のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を含む、
ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法。
〈態様2〉
前記ポリマー粒子が、無機粒子含有ポリマー粒子である、態様1に記載の方法。
〈態様3〉
前記ポリマー粒子が、無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物である、態様1に記載の方法。
〈態様4〉
前記支持基材への前記ポリマー粒子の堆積が、下記の操作を含む、態様1〜3のいずれか一項に記載の方法:
分散媒に前記ポリマー粒子が分散している分散体を提供すること、及び
前記分散体を前記支持基材上に塗布し、そして乾燥させること。
〈態様5〉
前記支持基材が、無機粒子非含有ポリマー基材である、態様1〜4のいずれか一項に記載の方法。
〈態様6〉
前記支持基材が、無機粒子含有ポリマー基材である、態様1〜4のいずれか一項に記載の方法。
〈態様7〉
前記支持基材が、下記である、態様1〜4のいずれか一項に記載の方法:
ポリマー基材及び追加のポリマー基材を有しており、前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ、前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが無機粒子を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。
〈態様8〉
前記支持基材が、無機基材である、態様1〜4のいずれか一項に記載の方法。
〈態様9〉
態様1〜8のいずれか一項に記載の方法によってポリマー粒子層−支持基材複合体を製造すること、及び
前記ポリマー粒子層−支持基材複合体の前記ポリマー粒子層を熱プレスすることによって、前記支持基材上にポリマー基材を形成すること、
を含む、ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法。
〈態様10〉
前記支持基材が、剥離用基材上に保持されており、かつ
前記ポリマー粒子層を熱プレスする前に、又は前記ポリマー粒子層を熱プレスした後に、前記剥離用基材から前記支持基材を剥がすこと、
をさらに含む、態様9に記載の方法。
〈態様11〉
前記支持基材として剥離用基材を用いて、態様9に記載の方法によって、ポリマー基材−支持基材複合体を得ること、
前記ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である前記支持基材から前記ポリマー基材を剥がすことによって、ポリマー基材を得ること、
を含む、ポリマー基材の製造方法。
〈態様12〉
態様11に記載の方法によって、ポリマー基材を製造すること、
追加のポリマー基材を提供すること、及び、
前記ポリマー基材と前記追加のポリマー基材とを互いに重ね合わせることを含む、
追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法。
〈態様13〉
態様11に記載の方法によって、ポリマー基材を製造すること、
無機基材を提供すること、及び、
前記ポリマー基材を、前記無機基材上に配置すること、
を含む、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法。
〈態様14〉
態様9又は13に記載の方法によって、ポリマー基材−無機基材複合体を製造すること
追加のポリマー基材を提供すること、及び
前記追加のポリマー基材を、前記ポリマー基材−無機基材複合体のポリマー基材の上に配置すること、
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法。
〈態様15〉
態様1〜8のいずれか一項に記載の方法によってポリマー粒子層−支持基材複合体を得ること、
前記ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、無機粒子非含有ポリマー粒子、無機粒子含有ポリマー粒子、又は無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物を堆積させて、前記ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、追加のポリマー粒子層を形成すること、
を含む、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法。
〈態様16〉
態様15に記載の方法によって、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体を製造すること、
前記追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の前記ポリマー粒子層及び前記追加のポリマー粒子層を熱プレスすることによって、前記支持基材上に、ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を形成すること、
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法。
〈態様17〉
前記支持基材として剥離用基材を用いて、態様16に記載の方法によって、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体を得ること、
前記追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である前記支持基材から追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を剥がすことによって、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を得ること
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法。
〈態様18〉
態様9、10、12及び17のいずれか一項に記載の方法によって、少なくとも部分的に互いに重なり合っているポリマー基材及び追加のポリマー基材を有している追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を製造すること、ここで、前記ポリマー基材が、無機粒子含有ポリマー基材であり、かつ/又は、前記追加のポリマー基材が、追加の無機粒子含有ポリマー基材である、
無機基材を提供すること、並びに
前記無機基材に、無機粒子ポリマー基材である前記ポリマー基材又は追加の無機粒子含有ポリマー基材である前記追加のポリマー基材が前記無機基材の方を向くようにして、前記追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を配置すること、
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法。
〈態様19〉
積層されている少なくとも3つのポリマー基材を有しているポリマー基材積層体であって、前記ポリマー基材それぞれにおける無機粒子の含有量が前記積層体の最外層から始めて積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、前記少なくとも3つのポリマー基材が積層されているポリマー基材積層体、を製造するための、下記を含む方法:
(a)無機粒子非含有ポリマー基材、無機粒子含有ポリマー基材、及び、少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体、からなる群から、少なくとも2つの材料を選択すること、ここで、前記少なくとも2つの材料は、態様11に記載の方法によって製造されたポリマー基材、及び/又は、態様9、10、12、16及び17のいずれか一項に記載の方法によって製造された、少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体、を含み、かつ、合計で少なくとも3つのポリマー基材を含む、
(b)無機粒子の含有量が積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、前記少なくとも2つの材料を積層して、ポリマー基材積層体を得ること。
〈態様20〉
少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材を有しており、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有しているポリマー基材積層体を製造するための、下記を含む方法:
(a)無機粒子非含有ポリマー基材、無機粒子含有ポリマー基材、並びに、少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材から構成されておりかつ無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有している複合体、からなる群から、少なくとも2つの材料を選択すること、ここで、前記少なくとも2つの材料は、態様11に記載の方法によって製造されたポリマー基材、又は、態様9、10、12、16及び17のいずれか一項に記載の方法によって製造された複合体、を含み、かつ、合計で少なくとも3つのポリマー基材を含む、
(b)前記少なくとも2つの材料を、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが隣り合うように積層して、ポリマー基材積層体を製造すること。
〈態様21〉
態様9、10、16、19又は20に記載の方法によって、少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体を製造すること、
無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供すること、並びに
前記ポリマー基材積層体を、前記無機基材の上に、又は前記複合体の前記ポリマー基材の上に、配置すること、
を含む、ポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法。
〈態様22〉
無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供すること、並びに
前記無機基材の上に又は前記複合体の前記ポリマー基材の上に、態様19又は20に記載の方法によって、前記ポリマー基材積層体を製造すること、
を含む、ポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法。
〈態様23〉
前記ポリマー基材及び無機基材を有する複合体を、態様8,13,14,16及び18のいずれか一項に記載の方法によって製造する、態様21又は22に記載の方法。
〈態様24〉
ポリマー、並びに
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、一次粒径が1nm〜500nmであり、かつ前記ポリマー中に分散している、無機粒子、
を含む、無機粒子含有ポリマー粒子。
〈態様25〉
前記無機粒子が、シリコン粒子である、態様24に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
〈態様26〉
前記ポリマーが、オレフィンポリマーである、態様24又は25に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
〈態様27〉
前記ポリマーが、シクロオレフィンポリマーである、態様24〜26のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
〈態様28〉
カップリング剤をさらに含む、態様24〜27のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
〈態様29〉
平均粒径が0.5μm〜100μmである、態様24〜28のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
〈態様30〉
無機粒子非含有ポリマー粒子及び/又は態様24〜29のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子、並びに分散媒を含む、分散体。
〈態様31〉
前記分散媒が、2−プロパノール、エチレングリコール、及びターピネオールのうち少なくとも1種類を含む、態様30に記載の分散体。
〈態様32〉
ポリマー基材、及び
前記ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層
を有しており、かつ、
前記ポリマー粒子層が、態様24〜29のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子を含む、
ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体。
〈態様33〉
ポリマー基材、及び
前記ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層
を有しており、かつ、
前記ポリマー粒子層が、無機粒子非含有ポリマー粒子からなる、
ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体。
〈態様34〉
前記ポリマー基材が、無機粒子含有ポリマー基材である、態様33に記載の複合体。
〈態様35〉
ポリマー基材、
前記ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層、
前記ポリマー粒子層に堆積されている、追加のポリマー粒子層、
を含む、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体。
〈態様36〉
前記ポリマー基材、前記ポリマー粒子層、前記追加のポリマー粒子層のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を有している、態様35に記載の複合体。
〈態様37〉
ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を有しており、
前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を有しており、
前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ
前記ポリマー基材と前記追加のポリマー基材との界面が、平坦である、
追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。
〈態様38〉
前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが、カップリング剤をさらに含む、態様37に記載の複合体。
〈態様39〉
前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材が、膜状又はフィルム状である、態様37又は38に記載の複合体。
〈態様40〉
積層されている少なくとも3つのポリマー基材を含有し、かつ
隣接するポリマー基材の界面のうちの少なくとも1つが、平坦である、
ポリマー基材積層体。
〈態様41〉
前記ポリマー基材積層体を構成する前記少なくとも3つのポリマー基材における無機粒子の含有量が、それぞれ、互いに異なっている、態様40に記載の積層体。
〈態様42〉
前記ポリマー基材積層体を構成する前記少なくとも3つのポリマー基材における無機粒子の含有量が、積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、前記ポリマー基材が積層されている、
態様41に記載の積層体。
〈態様43〉
少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材を有しており、かつ、無機粒子非含有ポリマー基材及び無機粒子含有ポリマー基材が交互に積層された構造を有している、
態様40に記載の積層体。
〈態様44〉
光学用である、態様32〜40のいずれか一項に記載の複合体、又は態様41〜43のいずれか一項に記載の積層体。
〈態様45〉
シクロオレフィンポリマー、及び
一次粒径が1nm〜500nmであるシリコン粒子
を含む、膜状又はフィルム状基材。
本開示に係るポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法は、
ポリマー粒子を提供すること(ポリマー粒子提供工程)、
支持基材を提供すること(支持基材提供工程)、並びに
支持基材上にポリマー粒子を堆積させて、支持基材上にポリマー粒子層を形成すること(堆積工程)、
を含み、
ポリマー粒子又は支持基材のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を含む。
本開示に係るポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法におけるポリマー粒子提供工程では、ポリマー粒子を提供する。
ポリマー粒子としては、無機粒子非含有ポリマー粒子、無機粒子含有ポリマー粒子、及び、無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物が挙げられる。
無機粒子含有ポリマー粒子は、無機粒子及びポリマーを含む。
本開示における無機粒子としては、ポリマー中に分散させることができる任意の無機粒子を挙げることができ、このような無機粒子としては、例えば金属又は半金属の粒子、金属又は半金属の酸化物又はフッ化物の粒子、金属又は半金属を含む化合物の粒子を挙げることができる。
ポリマー粒子に含有されるポリマーは、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。
本開示に係る無機粒子含有ポリマー粒子は、さらにカップリング剤を含むことができる。
無機粒子非含有ポリマー粒子は、ポリマーを含み、かつ無機粒子を含まない。
ポリマー粒子は、無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物であってよい。
本開示に係るポリマー粒子層−支持基材複合体の支持基材提供工程では、支持基材を提供する。
ポリマー基材は、ポリマーを含む。ポリマー基材に含まれるポリマーについては、ポリマー粒子に含まれるポリマーに関する上記の記載を参照することができる。ポリマー基材は、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。ポリマー基材は、任意の形状の部材であってよく、例えば膜状又はフィルム状であってよい。ポリマー基材の厚みは、0.5μm以上、1μm以上、2μm以上、5μm以上、又は10μm以上であってよく、1000μm以下、500μm以下、200μm以下、又は100μm以下であってよい。
ポリマー基材及び追加のポリマー基材を有しており、ポリマー基材及び追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ、ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが無機粒子を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。
ポリマー基材、及び、ポリマー基材に積層されている追加のポリマー基材を有しており、かつ、
ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが無機粒子を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。
無機基材を構成する材料は、任意の無機材料であってよく、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、GaAs、InGaAs、InAlAs、LiTaOx、NbTaOx、ZnTe、GaSe、GaP、CdTe、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン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、アルミニウムの酸化物としてはサファイア等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。
剥離用基材は、特に限定されないが、ポリマー基材からの剥離性に優れているものが好ましい。剥離用基材は、例えば、ガラス板、ポリアミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド、ポリテトラフルオロエチレンなどであってよい。
本開示に係るポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法における堆積工程では、支持基材にポリマー粒子を堆積させて、支持基材上にポリマー粒子層を形成する。
分散媒にポリマー粒子が分散している分散体を提供すること、及び、
分散体を支持基材上に塗布し、そして乾燥させること。
分散媒にポリマー粒子が分散している分散体を提供する様式は、特に限定されない。例えば、容器内に保持された分散媒にポリマー粒子を投入し、ホモジナイザーなどによって適宜攪拌を行うことによって、分散体を得てよい。
堆積工程において使用することができる分散媒は、ポリマー粒子を良好に分散させることができるものであれば特に限定されないが、ポリマー粒子に含まれるポリマー成分を溶解しにくいものであることが好ましい。また、堆積工程において使用することができる分散媒は、支持基材を構成する材料を溶解しにくいものであることが特に好ましい。支持基材を構成する材料を溶解しにくいものを分散媒として用いることによって、支持基材上にポリマー粒子を堆積する際に、支持基材が望ましくない影響を受けることを回避又は抑制することができる。
堆積工程の1つの実施態様では、例えば、上記の分散体を支持基材上に塗布し、そして乾燥させる。塗布の方法としては、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。堆積工程の塗布過程では、例えばドクターブレードを用いて、一定の厚みで塗布を行ってよい。
堆積工程の1つの実施態様における塗布後の乾燥過程では、加熱することによって乾燥を行ってよく、例えば、100℃〜200℃の温度で1分間〜2時間にわたって乾燥を行ってよい。例えば、堆積工程において分散体を支持基材に塗布した後に、加熱によって分散媒を除去することによって、乾燥を行ってよい。この場合、加熱条件は、塗膜から分散媒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。
本開示に係る1つの実施態様では、下記の工程を有する方法によって、支持基材−ポリマー粒子層−無機基材複合体を形成することもできる:
本開示の方法に従って、ポリマー粒子層−支持基材複合体を製造すること、
無機基材を提供すること、及び
ポリマー粒子層−支持基材複合体を、ポリマー粒子層が無機基材側に向くようにして、無機基材上に配置すること。
本開示に係る、ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法は、
本開示に係る方法によって、ポリマー粒子層−支持基材複合体を得ること(複合体提供工程)、及び
ポリマー粒子層−支持基材複合体のポリマー粒子層を熱プレスすることによって、支持基材上にポリマー基材を形成すること(熱プレス工程)、
を含む。
ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法における複合体提供工程では、本開示に係るポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法に従って、ポリマー粒子層−支持基材複合体を得る。ポリマー粒子層−支持基材複合体を得る方法については、上述のポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法についての記載を参照することができる。
ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法における熱プレス工程では、上記の複合体提供工程で提供されるポリマー粒子層−支持基材複合体のポリマー粒子層を熱プレスすることによって、支持基材上にポリマー基材を形成する。
本開示に係る1つの実施態様では、ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法において、支持基材として、ポリマー基材を用いる。
ポリマー基材及び追加のポリマー基材を有しており、ポリマー基材及び追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ、ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが無機粒子を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。
本開示に係る1つの実施態様では、支持基材が剥離用基材上に保持されており、かつ、ポリマー粒子層を熱プレスする前に、又はポリマー粒子層を熱プレスした後に、この剥離用基材からポリマー基材を剥がす。
本開示に係る1つの実施態様では、ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法において、支持基材として無機基材を用いる。
本開示に係る1つの実施態様では、ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法において、支持基材として剥離用基材を用いる。
支持基材として剥離用基材を用いて、本開示に係る方法によって、ポリマー基材−支持基材複合体を得ること(複合体提供工程)、
ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である前記支持基材から前記ポリマー基材を剥がすことによって、ポリマー基材を得ること(剥離工程)。
本開示に係るポリマー基材の製造方法の複合体提供工程では、支持基材として剥離用基材を用いて、本開示に係る方法によって、ポリマー基材−支持基材複合体を得る。ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法については、上記の記載を参照することができる。
本開示に係るポリマー基材の製造方法で支持基材として用いられる剥離用基材は、特に限定されないが、ポリマー基材からの剥離性に優れているものが好ましい。剥離用基材については、上述の記載を参照することができる。
本開示に係るポリマー基材の製造方法の剥離工程では、ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である前記支持基材から前記ポリマー基材を剥がすことによって、ポリマー基材を得る。剥離の方法は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。
本開示は、下記を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法を含んでいる:
本開示に係る方法によって、ポリマー基材を製造すること(基材製造工程)、
追加のポリマー基材を提供すること(基材提供工程)、及び、
ポリマー基材と追加のポリマー基材とを互いに重ね合わせること(配置工程)。
本開示に係る、基材を重ね合わせることを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法における基材製造工程では、本開示に係る方法によって、ポリマー基材を製造する。ポリマー基材の製造方法については、上記の記載を参照することができる。
本開示に係る、基材を重ね合わせることを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法における基材提供工程では、追加のポリマー基材を提供する。追加のポリマー基材としては、無機基材含有ポリマー基材又は無機基材非含有ポリマー基材が挙げられる。追加のポリマー基材としての無機基材含有ポリマー基材又は無機基材非含有ポリマー基材については、上記の記載を参照することができる。追加のポリマー基材としての無機基材含有ポリマー基材又は無機基材非含有ポリマー基材は、本開示に係るポリマー基材の製造方法によって製造されたものであってよい。
本開示に係る、基材を重ね合わせることを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法における配置工程では、ポリマー基材と追加のポリマー基材とを、互いに重ね合わせる。配置工程では、好ましくは、ポリマー基材と追加のポリマー基材とを、それらの主たる面を介して、互いに少なくとも部分的に重なり合うように、特には互いに重なり合うように、重ね合わせる。より好ましくは、ポリマー基材と追加のポリマー基材とを、ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの一方の主たる面が、他方の主たる面を実質的に覆うように、互いに重ね合わせる。
本開示に係る1つの実施態様では、配置工程で得られた追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。複合体に対して熱圧着処理を行うことによって、追加のポリマー基材とポリマー基材との密着性がさらに向上しうる。熱圧着処理については、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に関する下記の記載を参照することができる。
本開示は、下記を含む、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法を含む:
本開示に係る方法によって、ポリマー基材を製造すること(基材製造工程)、
無機基材を提供すること(無機基材提供工程)、及び、
ポリマー基材を、無機基材上に配置すること(配置工程)。
本開示のポリマー基材−無機基材複合体の製造方法における基材製造工程では、本開示に係る方法によって、ポリマー基材を製造する。ポリマー基材の製造方法については、本開示に係る上述の記載を参照することができる。
本開示のポリマー基材−無機基材複合体の製造方法における無機基材提供工程では、無機基材を提供する。無機基材については、上述の記載を参照することができる。
本開示のポリマー基材−無機基材複合体の製造方法における配置工程では、ポリマー基材を、無機基材上に配置する。
本開示に係る1つの実施態様では、配置工程で得られたポリマー基材-無機基材複合体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。複合体に対して熱圧着処理を行った場合には、ポリマー基材と無機基材と間の密着性が、さらに向上しうる。
本開示は、下記を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法を、含む:
本開示に係る方法によって、ポリマー基材−無機基材複合体を製造すること(複合体製造工程)
追加のポリマー基材を提供すること(基材提供工程)、及び
追加のポリマー基材を、ポリマー基材−無機基材複合体におけるポリマー基材の上に配置すること(配置工程)。
本開示に係る、追加のポリマー基材を提供することを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法の複合体製造工程では、本開示に係る方法によって、ポリマー基材−無機基材複合体を製造する。ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法については、上記の記載を参照することができ、例えば、上述の図9又は図12で例示される製造方法によって、ポリマー基材−無機基材複合体を製造することができる。
本開示に係る、追加のポリマー基材を提供することを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法の基材提供工程では、追加のポリマー基材を提供する。追加のポリマー基材としては、無機基材含有ポリマー基材又は無機基材非含有ポリマー基材が挙げられ、本開示に係る方法によって製造されたものであってよい。追加のポリマー基材としての無機基材含有ポリマー基材又は無機基材非含有ポリマー基材については、上記の記載を参照することができる。好ましくは、基材提供工程で提供される追加のポリマー基材は、無機粒子非含有ポリマー基材であるか、又は、複合体製造工程で製造される複合体に含まれるポリマー基材よりも低い無機粒子含有量を有している。
本開示に係る、追加のポリマー基材を提供することを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法の配置工程では、追加のポリマー基材を、ポリマー基材−無機基材複合体におけるポリマー基材の上に配置する。配置工程では、追加のポリマー基材、及びポリマー基材−無機基材複合体におけるポリマー基材が、それぞれ、それらの主たる面を介して、互いに少なくとも部分的に重なり合うように、特には互いに重なり合うように、配置を行ってよい。あるいは、配置工程において、追加のポリマー基材、又はポリマー基材−無機基材複合体におけるポリマー基材のうちの一方の主たる面が、他方の主たる面を実質的に覆うように、配置を行ってよい。
本開示に係る1つの実施態様では、配置工程で得られた追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。熱圧着処理によって、複合体を構成する基材間の密着性が、さらに向上しうる。熱圧着処理については、「ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法」に関して上述した記載を参照することができる。
本開示は、下記を含む、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法を含む:
本開示に係る方法によってポリマー粒子層−支持基材複合体を得ること(複合体提供工程)、
ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、無機粒子非含有ポリマー粒子、無機粒子含有ポリマー粒子、又は無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物を堆積させて、ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、追加のポリマー粒子層を形成すること(追加のポリマー粒子層提供工程)。
本開示に係る追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法における複合体提供工程では、本開示に係る方法によって、ポリマー粒子層−支持基材複合体を得る。好ましくは、ポリマー粒子層−支持基材複合体は、支持基材としてポリマー基材を用いて製造される。ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法については、上述の記載を参照することができる。
本開示に係る追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法における追加のポリマー粒子層提供工程では、ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、無機粒子非含有ポリマー粒子、無機粒子含有ポリマー粒子、又は無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物を堆積させて、ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、追加のポリマー粒子層を形成する。
本開示に係る方法は、下記を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法を含む:
本開示に係る方法によって、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体を製造すること(複合体製造工程)、
追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体のポリマー粒子層及び追加のポリマー粒子層を熱プレスすることによって、支持基材上に、ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を形成すること(熱プレス工程)。
本開示に係る追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法における複合体製造工程では、本開示に係る方法によって、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体を製造する。追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法については、上記の記載を参照することができる。
本開示に係る追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法における熱プレス工程では、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体のポリマー粒子層及び追加のポリマー粒子層を熱プレスすることによって、支持基材上に、ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を形成する。ポリマー粒子層及び追加のポリマー粒子層を熱プレスする方法については、本開示に係るポリマー基材-支持基材複合体の製造方法で上述した記載を参照することができる。
本開示に係る追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法において、支持基材として無機基材を用いることによって、無機基材の上にポリマー基材及び追加のポリマー基材が積層されている複合体を得ることができる。
本開示は、下記を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法を含む:
支持基材として剥離用基材を用いて、上記の本開示に係る方法によって、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体を得ること(複合体製造工程)、
追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である支持基材から追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を剥がすことによって、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を得ること(剥離工程)。
本開示に係る、支持基材として剥離用基材を用いることを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法の複合体製造工程では、支持基材として剥離用基材を用いて、上記の本開示に係る方法によって、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体を製造する。支持基材としての剥離用基材、及び、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法については、上述の記載を参照することができる。
本開示に係る、支持基材として剥離用基材を用いることを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法の剥離工程では、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である支持基材から追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を剥がすことによって、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を得る。剥離の方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
本開示は、下記を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法、を含む:
本開示に係る製造方法によって、少なくとも部分的に互いに重なり合っているポリマー基材及び追加のポリマー基材を有している追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を製造すること(複合体製造工程)、ここで、ポリマー基材が、無機粒子含有ポリマー基材であり、かつ/又は、追加のポリマー基材が、追加の無機粒子含有ポリマー基材である、
無機基材を提供すること(無機基材提供工程)、並びに
無機基材に、無機粒子ポリマー基材であるポリマー基材又は追加の無機粒子含有ポリマー基材である追加のポリマー基材が無機基材の方を向くようにして、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を配置すること(配置工程)。
本開示の、無機基材に複合体を配置することを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に係る複合体製造工程では、少なくとも部分的に互いに重なり合っているポリマー基材及び追加のポリマー基材を有している追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を、製造する。ここで、「追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体」は、図11又は図17で例示される本開示に係る方法によって製造される、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体であってよい。また、「追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体」は、上記の図6A、6B、6C、図8A及び図8Bで例示される本開示に係る方法によって製造される、支持基材としてのポリマー基材を有するポリマー基材−支持基材であってよい。
本開示の、無機基材に複合体を配置することを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に係る無機基材提供工程では、無機基材を提供する。無機基材については、上述の記載を参照することができる。
本開示の、無機基材に複合体を配置することを含む追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に係る配置工程では、無機基材に、無機粒子ポリマー基材であるポリマー基材又は追加の無機粒子含有ポリマー基材である追加のポリマー基材が無機基材の方を向くようにして、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を配置する。
本開示に係る1つの実施態様では、配置工程で得られた追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。熱圧着処理によって、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体と無機基材複合体との密着性が、さらに向上しうる。熱圧着処理については、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に関して上述した記載を参照することができる。
本開示は、積層されている少なくとも3つのポリマー基材を有しているポリマー基材積層体であって、ポリマー基材それぞれにおける無機粒子の含有量が積層体の最外層から始めて積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、少なくとも3つのポリマー基材が積層されているポリマー基材積層体(以下、「勾配型のポリマー基材積層体」と呼ぶ。)を製造する方法、を含んでおり、この製造方法は、下記の(a)及び(b)を含む:
(a)無機粒子非含有ポリマー基材、無機粒子含有ポリマー基材、及び、少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体、からなる群から、少なくとも2つの材料を選択すること(材料選択工程)、ここで、少なくとも2つの材料は、本開示に係る方法によって製造されたポリマー基材、及び/又は本開示に係る方法によって製造された、少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体、を含み、かつ、合計で少なくとも3つのポリマー基材を含む、
(b)無機粒子の含有量が積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、少なくとも2つの材料を積層して、ポリマー基材積層体を得ること(積層工程)。
勾配型のポリマー基材積層体は、積層されている少なくとも3つのポリマー基材を有している。勾配型のポリマー基材積層体は、例えば、少なくとも3つの無機粒子含有ポリマー基材からなっていてよく、又は、少なくとも2つの無機粒子含有ポリマー基材及び1つの無機粒子非含有ポリマー基材からなっていてよい。ポリマー基材積層体を構成するポリマー基材、無機粒子、及びポリマーについては、上記の記載を参照することができる。ポリマー基材積層体を構成する少なくとも3つのポリマー基材は、好ましくは、同じ種類のポリマーを含有している。
本開示に係る、勾配型のポリマー基材積層体の製造方法における材料選択工程では、下記からなる群から、少なくとも2つの材料を選択する:
無機粒子非含有ポリマー基材、
無機粒子含有ポリマー基材、及び、
少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体。
本開示に係る勾配型のポリマー基材積層体の製造方法における積層工程では、無機粒子の含有量が積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、少なくとも2つの材料を積層して、ポリマー基材積層体を得る。
本開示に係る1つの実施態様では、積層工程で得られた勾配型のポリマー基材積層体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。熱圧着処理によって、勾配型のポリマー基材積層体を構成するポリマー基材間の密着性が、さらに向上しうる。熱圧着処理については、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に関して上述した記載を参照することができる。
本開示は、少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材を有しており、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有しているポリマー基材積層体(以下、「交互型のポリマー基材積層体」と呼ぶ。)を製造する方法を含んでおり、この方法は、下記の(a)及び(b)を含む:
(a)無機粒子非含有ポリマー基材、無機粒子含有ポリマー基材、並びに、少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材から構成されておりかつ無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有している複合体、からなる群から、少なくとも2つの材料を選択すること(材料選択工程)、ここで、少なくとも2つの材料は、本開示に係る方法によって製造されたポリマー基材、又は、本開示に係る方法によって製造された複合体、を含み、かつ、合計で少なくとも3つのポリマー基材を含む、
(b)少なくとも2つの材料を、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが隣り合うように積層して、ポリマー基材積層体を製造すること(積層工程)。
交互型のポリマー基材積層体は、少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材を有している。ポリマー基材積層体を構成するポリマー基材、無機粒子、及びポリマーについては、上記の記載を参照することができる。ポリマー基材積層体を構成するそれぞれのポリマー基材は、好ましくは、同じ種類のポリマーから構成されている。
本開示に係る、交互型のポリマー基材積層体の製造方法における材料選択工程では、下記からなる群から、少なくとも2つの材料を選択する:
無機粒子非含有ポリマー基材、
無機粒子含有ポリマー基材、並びに、
少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材から構成されており、かつ無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有している、複合体、
本開示に係る勾配型のポリマー基材積層体の製造方法における積層工程では、少なくとも2つの材料を、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが隣り合うように積層して、ポリマー基材積層体を製造する。
本開示に係る1つの実施態様では、積層工程で得られた交互型のポリマー基材積層体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。熱圧着処理によって、交互型のポリマー基材積層体を構成するポリマー基材間の密着性が、さらに向上しうる。熱圧着処理については、ポリマー基材−無機基材複合体に関して上述した記載を参照することができる。
本開示は、ポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法を含み、この方法は、下記を含む:
本開示に係る方法によって、少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体を製造すること(ポリマー基材積層体製造工程)、
無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供すること(提供工程)、並びに
ポリマー基材積層体を、無機基材の上に、又は複合体の前記ポリマー基材の上に、配置すること(配置工程)。
ポリマー基材積層体−無機基材複合体は、無機基材、及び、無機基材の上に配置された、少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体を有する。少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体は、上述の勾配型のポリマー基材積層体、又は上述の交互型のポリマー基材積層体であってよい(例えば図19、20参照)。また、少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体は、支持基材として2つのポリマー基材を有する複合体を用いているポリマー基材−支持基材複合体(例えば図7A、B参照)、又は、支持基材としてのポリマー基材を有する追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体であってよい(例えば図14B、図15B参照)。
本開示に係るポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法のポリマー基材積層体製造工程では、本開示に係る方法によって、少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体を製造する。少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体としての、ポリマー基材積層体、支持基材として2つのポリマー基材を有する複合体を用いているポリマー基材−支持基材複合体、及び、支持基材としてのポリマー基材を有する追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法については、上述の記載を参照することができる。
本開示に係るポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法の提供工程では、無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供する。
本開示に係るポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法の配置工程では、ポリマー基材積層体を、無機基材の上に、又は複合体の前記ポリマー基材の上に、配置する。
本開示に係る1つの実施態様では、配置工程で得られたポリマー基材積層体−無機基材複合体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。熱圧着処理によって、ポリマー基材積層体と無機基材との密着性が、さらに向上しうる。熱圧着処理については、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法に関して上述した記載を参照することができる。
本開示は、下記を含む、ポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法も含む:
無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供すること(提供工程)、並びに
無機基材の上に又は前記複合体の前記ポリマー基材の上に、本開示に係る方法によって、ポリマー基材積層体を製造すること(積層工程)。
積層工程を有するポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法における提供工程については、上述の「配置工程を有するポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法」における記載を参照することができる。
積層工程を有するポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法における積層工程では、上記の提供工程で提供された無機基材、又は上記の提供工程で提供された複合体におけるポリマー基材の上に、本開示に係る方法に従って、ポリマー基材積層体を製造する。製造されるポリマー基材積層体は、上述の勾配型のポリマー基材積層体、又は上述の交互型のポリマー基材積層体であってよい。これらのポリマー基材積層体の製造方法については、上述の記載を参照することができる。
本開示に係る1つの実施態様では、積層工程で得られたポリマー基材積層体−無機基材複合体に対して、さらに熱圧着処理を行うことができる。熱圧着処理によって、ポリマー基材積層体と無機基材との密着性がさらに向上しうる。熱圧着処理については、ポリマー基材−無機基材複合体に関して上述した記載を参照することができる。
本開示は、下記を含む無機粒子含有ポリマー粒子を含んでいる:
ポリマー、並びに
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、一次粒径が1nm〜500nmであり、かつポリマー中に分散している、無機粒子。
本開示に係る無機粒子含有ポリマー粒子は、カップリング剤をさらに含むことができる。本開示の無機粒子含有ポリマー粒子に含有されうるカップリング剤については、本開示の製造方法における無機粒子含有ポリマー粒子に含有されうるカップリング剤についての上述の記載を参照することができる。
本開示は、無機粒子非含有ポリマー粒子及び/又は本開示に係る無機粒子含有ポリマー粒子並びに分散媒を含む、分散体を含んでいる。
本開示に係る分散体、並びに分散体に含有されるポリマー粒子及び分散媒については、それぞれ、本開示に係る製造方法における分散体、ポリマー粒子及び分散媒についての上記の記載を参照することができる。
本開示は、下記である、ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体、を含む:
ポリマー基材、及び
ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層
を有しており、かつ、
ポリマー粒子層が、本開示に係る無機粒子含有ポリマー粒子を含む。
本開示に係るポリマー粒子層−ポリマー基材複合体において、ポリマー粒子層及びポリマー基材のいずれか又は両方が、カップリング剤をさらに含んでいてよい。本開示のポリマー粒子に含有されうるカップリング剤については、本開示の製造方法におけるポリマー粒子に含有されうるカップリング剤についての上記の記載を参照することができる。
また、本開示は、下記である、ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体、を含む:
ポリマー基材、及び
ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層
を有しており、かつ、
ポリマー粒子層が、無機粒子非含有ポリマー粒子からなる。
本開示に係る無機粒子含有ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体において、無機粒子含有ポリマー粒子層及びポリマー基材のいずれか又は両方が、カップリング剤をさらに含んでいてよい。本開示のポリマー粒子に含有されうるカップリング剤については、本開示の製造方法におけるポリマー粒子に含有されうるカップリング剤についての上記の記載を参照することができる。
本開示は、下記を含む、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体を含む:
ポリマー基材、
ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層、
ポリマー粒子層に堆積されている、追加のポリマー粒子層。
本開示は、下記である追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体、を含む:
ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を有しており、
ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を有しており、
ポリマー基材及び追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ
ポリマー基材と追加のポリマー基材との界面が、平坦である。
本開示に係る追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体において、ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが、カップリング剤をさらに含んでいてよい。ポリマー基材及び追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかに含有されうるカップリング剤については、本開示の製造方法においてポリマー粒子に含有されうるカップリング剤についての上記の記載を参照することができる。
本開示に係る追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体では、ポリマー基材と追加のポリマー基材との界面が、平坦である。界面が平坦であるとは、界面の粗さ(界面粗さ)が低減されていることを意味している。本開示に係る追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体では、ポリマー基材と追加のポリマー基材との界面における界面の粗さが低減されており、好ましくは、下記の方法で算出される「界面の粗さs」が、0.01μm以上、0.1μm以上、0.2μm以上、0.5μm以上、0.8μm以上、1.0μm以上、又は1.2μm以上であり、2.5μm以下、2.0μm以下、又は1.7μm以下である。
走査型電子顕微鏡(SEM)によって取得した複合体の断面のSEM画像において、ポリマー基材P2と周囲雰囲気(空気など)との界面A(又は、ポリマー基材P2の、ポリマー基材P1とは反対側の表面A)からポリマー基材P2とポリマー基材P1との界面Bにまで厚み方向に延びる線分を、ポリマー基材P2の面方向に沿って、一定間隔で25本引く;
25本の線分のうち、ポリマー基材P1側界面Bにおける末端が最も周囲雰囲気寄りに位置している(ポリマー基材P1側界面Bにおける末端がポリマー基材P1から最も離れて位置している)線分を特定する;
このように特定した線分のポリマー基材P1側界面Bにおける末端に接しており、かつ、当該線分と垂直である直線(基準線)を引く;
25本の線分それぞれについて、当該基準線との交点からポリマー基材側界面における末端までの長さを計測する;
計測された長さの標準偏差を算出し、算出された標準偏差を、界面の粗さsとする。
本開示は、下記であるポリマー基材積層体を含む:
積層されている少なくとも3つのポリマー基材を含有し、かつ
隣接するポリマー基材の界面のうちの少なくとも1つが、平坦である。
本開示に係るポリマー基材積層体の別の実施態様では、ポリマー基材積層体を構成する少なくとも3つのポリマー基材における無機粒子の含有量が、積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、ポリマー基材が積層されており、特には、ポリマー基材積層体を構成する少なくとも3つの無機粒子含有ポリマー基材における無機粒子の含有量が、積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、ポリマー基材が積層されている。このようなポリマー基材積層体については、勾配型のポリマー基材積層体の製造方法における上記の記載を参照することができる。
本開示に係るポリマー基材積層体のさらに別の実施態様では、ポリマー基材積層体が、少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材を有しており、かつ、無機粒子非含有ポリマー基材及び無機粒子含有ポリマー基材が交互に積層された構造を有している。このようなポリマー基材積層体については、交互型のポリマー基材積層体の製造方法における上記の記載を参照することができる。
本開示は、シクロオレフィンポリマー及び一次粒径が1nm〜500nmであるシリコン粒子を含有する膜状又はフィルム状部材を、含む。
〈無機粒子含有ポリマー粒子の製造〉
(無機粒子分散ポリマー溶液の製造)
無機粒子としてのシリコン粒子35.5質量部、ポリマーとしてのシクロオレフォンポリマー64.5質量部、及びポリマー溶剤としてのトルエン826質量部を混合し、ホモジナイザー(IKA製、T25)を用いて20000rpmの回転速度で分散して、無機粒子分散ポリマー溶液を得た。
エチレングリコール(富士フイルム和光純薬株式会社製)70質量部、及びターピネオール(富士フイルム和光純薬株式会社製)30質量部を混合することにより、分散媒を得た。この分散媒65質量部及び上記の無機粒子含有ポリマー粒子35質量部を混合し、かつホモジナイザー(IKA製、T20)を用いて20000rpmの回転速度で分散して、無機粒子含有ポリマー粒子が分散媒に分散している分散体(実施例1の分散体)を得た。
ガラス板上に、ポリマーとしてのシクロオレフィンが35重量%の濃度でトルエンに溶解したドープを、ドクターブレードによって塗工し、かつ、100℃の電気炉で10分間加熱して溶剤を除去することによって、剥離用基材としてのガラス板上に保持された支持基材としてのポリマー基材を得た。ポリマー基材の厚さは30μmであった。
支持基材としての上述のポリマー基材上に、無機粒子含有ポリマー粒子が分散媒に分散している上述の分散体をドクターブレードによって塗工し、かつ170℃の電気炉で15分間加熱して分散媒を除去することによって、無機粒子含有ポリマー粒子層−支持基材複合体と剥離用基材との複合体を得た。そして、ポリマー粒子層−支持基材複合体を、剥離用基材としてのガラス板から剥離して、実施例1に係るポリマー粒子層−支持基材複合体を得た。実施例1に係るポリマー粒子層−支持基材複合体は、ポリマー粒子層として無機粒子含有ポリマー粒子層を有しており、かつ、支持基材として、無機粒子非含有ポリマー基材を有していた。実施例1に係るポリマー粒子層−支持基材複合体のポリマー粒子層の厚みは、52μmであった。
得られた実施例1に係るポリマー粒子層−支持基材複合体を、真空熱プレス装置(北川精機製、VH1−2294)を用いて、130℃、50MPaの条件で1時間熱プレスすることによって、実施例1に係るポリマー基材−支持基材複合体を得た。実施例1に係るポリマー基材−支持基材複合体は、ポリマー基材として無機粒子含有ポリマー基材を有しており、かつ、支持基材として、無機粒子非含有ポリマー基材を有していた。無機粒子含有ポリマー基材の厚みは、22μmであった。
実施例1に係るポリマー基材−支持基材複合体について、支持基材としての無機粒子非含有ポリマー基材と、ポリマー基材としての無機粒子含有ポリマー基材との界面の平坦性(界面の粗さ)を調べた。実施例1に係るポリマー基材−支持基材複合体を、カッターナイフで切断し、複合体の断面画像を、走査型電子顕微鏡(SEM)によって取得した。取得したSEM画像において、下記の手順で、界面の粗さsを算出した:
(1)ポリマー基材―周囲雰囲気(空気)界面から、ポリマー基材−支持基材界面まで厚み方向に延びる線分を、ポリマー基材の面方向に沿って一定間隔で25本引いた。
(2)25本の線分のうち、支持基材側界面における末端が最も周囲雰囲気側に位置している線分を特定した。
(3)このようにして特定した線分の支持基材側界面における末端に接しており、かつ、当該線分と垂直である直線(基準線)を引いた。
(4)25本の線分それぞれについて、基準線との交点から支持基材側界面における末端までの長さを計測し、計測された長さの標準偏差を算出して、この標準偏差を、界面の粗さsとした。
下記のようにして、実施例2に係る無機粒子含有ポリマー粒子を製造した:
実施例1に記載の方法によって調製した無機粒子分散ポリマー溶液1質量部に対してトルエンを10質量部混合した分散液を、90質量部の2−プロパノール中に、2−プロパノールを攪拌しながら滴下して、ポリマーを2−プロパノール中で凝固させて、固体分を得た。得られた固体分を、遠心分離機(日立ハイテクノロジー製、CR20GIII)によって沈殿させ、かつ沈殿物を真空炉で乾燥させることによって、実施例2に係る無機粒子含有ポリマー粒子を得た。
ガラス板上に、シクロオレフィンが35重量%の濃度で溶剤としてのトルエンに溶解したドープを塗工し、100℃の電気炉で10分間加熱し、かつ溶媒を除去することによって、ガラス板上に、支持基材としてのポリマー基材を得た。ポリマー基材の厚さは30μmであった。
ガラス基材上に、シクロオレフィンが35重量%の濃度でトルエンに溶解したドープを塗工し、100℃の電気炉で10分間加熱し、かつ溶媒を除去することによって、ガラス基材上に、支持基材としてのポリマー基材を得た。ポリマー基材の厚さは30μmであった。
12 ポリマー
13 無機粒子
14 無機粒子含有ポリマー粒子
15 無機粒子非含有ポリマー粒子
150 無機粒子非含有ポリマー基材
160、160a、160b、160c、160d ポリマー粒子層
170a、170a′、170b、170c、170d、170e 無機粒子含有ポリマー基材
180 無機基材
190 剥離用基材
210a、210b ポリマー粒子層−支持基材複合体
212a、213a、213b、214b 支持基材としてのポリマー基材を有するポリマー粒子層−支持基材複合体
214a 支持基材としての剥離用基材を有する追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体
216a 支持基材としてのポリマー基材を有するポリマー粒子層−支持基材複合体と剥離用基材との複合体
216b、216c 支持基材としての剥離用基材を有するポリマー粒子層−支持基材複合体
220a ポリマー基材−支持基材複合体
222a、222b、222d、222e 支持基材としてのポリマー基材を有する、ポリマー基材−支持基材複合体
222a′ 追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体
226a 支持基材としてのポリマー基材を有するポリマー基材−支持基材複合体と剥離用基材との複合体
226b、226c 支持基材としての剥離用基材を有するポリマー基材−支持基材複合体
223a 支持基材としての剥離用基材を有する追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体
312b 支持基材としてのポリマー基材を有する追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体
322a、322b 2つのポリマー基材を有する複合体を支持基材として有する、ポリマー粒子層−支持基材複合体
332a、332b、332c 支持基材としての2つのポリマー基材を有するポリマー基材−支持基材複合体
420a 支持基材としての無機基材を有するポリマー基材−支持基材複合体
421a 支持基材としての無機基材を有するポリマー粒子層−支持基材複合体
422a 2つのポリマー基材を有する複合体を支持基材として有する、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体
430a、430a′′ 追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体
430a′追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体
431a 支持基材としての無機基材を有する追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体
430b 支持基材としての無機基材を有する追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体
442a 2つのポリマー基材を有する複合体を支持基材として有する追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体
470a′、470a′′ 勾配型のポリマー基材積層体
490a′ 交互型のポリマー基材積層体
470a ポリマー基材積層体−無機基材複合体
22、22′、22′′ 分散体
24 分散媒
29 ドクターブレード
Claims (45)
- ポリマー粒子を提供すること、
支持基材を提供すること、及び
前記支持基材上に前記ポリマー粒子を堆積させて、前記支持基材上にポリマー粒子層を形成すること、
を含み、
前記ポリマー粒子又は前記支持基材のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を含む、
ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法。 - 前記ポリマー粒子が、無機粒子含有ポリマー粒子である、請求項1に記載の方法。
- 前記ポリマー粒子が、無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物である、請求項1に記載の方法。
- 前記支持基材への前記ポリマー粒子の堆積が、下記の操作を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法:
分散媒に前記ポリマー粒子が分散している分散体を提供すること、及び
前記分散体を前記支持基材上に塗布し、そして乾燥させること。 - 前記支持基材が、無機粒子非含有ポリマー基材である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記支持基材が、無機粒子含有ポリマー基材である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記支持基材が、下記である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法:
ポリマー基材及び追加のポリマー基材を有しており、前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ、前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが無機粒子を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。 - 前記支持基材が、無機基材である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法によってポリマー粒子層−支持基材複合体を製造すること、及び
前記ポリマー粒子層−支持基材複合体の前記ポリマー粒子層を熱プレスすることによって、前記支持基材上にポリマー基材を形成すること、
を含む、ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法。 - 前記支持基材が、剥離用基材上に保持されており、かつ
前記ポリマー粒子層を熱プレスする前に、又は前記ポリマー粒子層を熱プレスした後に、前記剥離用基材から前記支持基材を剥がすこと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記支持基材として剥離用基材を用いて、請求項9に記載の方法によって、ポリマー基材−支持基材複合体を得ること、
前記ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である前記支持基材から前記ポリマー基材を剥がすことによって、ポリマー基材を得ること、
を含む、ポリマー基材の製造方法。 - 請求項11に記載の方法によって、ポリマー基材を製造すること、
追加のポリマー基材を提供すること、及び、
前記ポリマー基材と前記追加のポリマー基材とを互いに重ね合わせることを含む、
追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法。 - 請求項11に記載の方法によって、ポリマー基材を製造すること、
無機基材を提供すること、及び、
前記ポリマー基材を、前記無機基材上に配置すること、
を含む、ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法。 - 請求項9又は13に記載の方法によって、ポリマー基材−無機基材複合体を製造すること
追加のポリマー基材を提供すること、及び
前記追加のポリマー基材を、前記ポリマー基材−無機基材複合体のポリマー基材の上に配置すること、
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法によってポリマー粒子層−支持基材複合体を得ること、
前記ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、無機粒子非含有ポリマー粒子、無機粒子含有ポリマー粒子、又は無機粒子含有ポリマー粒子と無機粒子非含有ポリマー粒子との混合物を堆積させて、前記ポリマー粒子層−支持基材複合体の上に、追加のポリマー粒子層を形成すること、
を含む、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の製造方法。 - 請求項15に記載の方法によって、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体を製造すること、
前記追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−支持基材複合体の前記ポリマー粒子層及び前記追加のポリマー粒子層を熱プレスすることによって、前記支持基材上に、ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を形成すること、
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体の製造方法。 - 前記支持基材として剥離用基材を用いて、請求項16に記載の方法によって、追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体を得ること、
前記追加のポリマー基材−ポリマー基材−支持基材複合体において、剥離用基材である前記支持基材から追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を剥がすことによって、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を得ること
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体の製造方法。 - 請求項9、10、12及び17のいずれか一項に記載の方法によって、少なくとも部分的に互いに重なり合っているポリマー基材及び追加のポリマー基材を有している追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を製造すること、ここで、前記ポリマー基材が、無機粒子含有ポリマー基材であり、かつ/又は、前記追加のポリマー基材が、追加の無機粒子含有ポリマー基材である、
無機基材を提供すること、並びに
前記無機基材に、無機粒子ポリマー基材である前記ポリマー基材又は追加の無機粒子含有ポリマー基材である前記追加のポリマー基材が前記無機基材の方を向くようにして、前記追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体を配置すること、
を含む、追加のポリマー基材−ポリマー基材−無機基材複合体の製造方法。 - 積層されている少なくとも3つのポリマー基材を有しているポリマー基材積層体であって、前記ポリマー基材それぞれにおける無機粒子の含有量が前記積層体の最外層から始めて積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、前記少なくとも3つのポリマー基材が積層されているポリマー基材積層体、を製造するための、下記を含む方法:
(a)無機粒子非含有ポリマー基材、無機粒子含有ポリマー基材、及び、少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体、からなる群から、少なくとも2つの材料を選択すること、ここで、前記少なくとも2つの材料は、請求項11に記載の方法によって製造されたポリマー基材、及び/又は、請求項9、10、12、16及び17のいずれか一項に記載の方法によって製造された、少なくとも2つのポリマー基材から構成される複合体、を含み、かつ、合計で少なくとも3つのポリマー基材を含む、
(b)無機粒子の含有量が積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、前記少なくとも2つの材料を積層して、ポリマー基材積層体を得ること。 - 少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材を有しており、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有しているポリマー基材積層体を製造するための、下記を含む方法:
(a)無機粒子非含有ポリマー基材、無機粒子含有ポリマー基材、並びに、少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材から構成されておりかつ無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが交互に積層された構造を有している複合体、からなる群から、少なくとも2つの材料を選択すること、ここで、前記少なくとも2つの材料は、請求項11に記載の方法によって製造されたポリマー基材、又は、請求項9、10、12、16及び17のいずれか一項に記載の方法によって製造された複合体、を含み、かつ、合計で少なくとも3つのポリマー基材を含む、
(b)前記少なくとも2つの材料を、無機粒子含有ポリマー基材と無機粒子非含有ポリマー基材とが隣り合うように積層して、ポリマー基材積層体を製造すること。 - 請求項9、10、16、19及び20のいずれか一項に記載の方法によって、少なくとも3つのポリマー基材を有するポリマー基材積層体を製造すること、
無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供すること、並びに
前記ポリマー基材積層体を、前記無機基材の上に、又は前記複合体の前記ポリマー基材の上に、配置すること、
を含む、ポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法。 - 無機基材、又は、ポリマー基材及び無機基材を有する複合体、を提供すること、並びに
前記無機基材の上に又は前記複合体の前記ポリマー基材の上に、請求項19又は20に記載の方法によって、前記ポリマー基材積層体を製造すること、
を含む、ポリマー基材積層体−無機基材複合体の製造方法。 - 前記ポリマー基材及び無機基材を有する複合体を、請求項8,13,14,16及び18のいずれか一項に記載の方法によって製造する、請求項21又は22に記載の方法。
- ポリマー、並びに
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、一次粒径が1nm〜500nmであり、かつ前記ポリマー中に分散している、無機粒子、
を含む、無機粒子含有ポリマー粒子。 - 前記無機粒子が、シリコン粒子である、請求項24に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
- 前記ポリマーが、オレフィンポリマーである、請求項24又は25に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
- 前記ポリマーが、シクロオレフィンポリマーである、請求項24〜26のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
- カップリング剤をさらに含む、請求項24〜27のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
- 平均粒径が0.5μm〜100μmである、請求項24〜28のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子。
- 無機粒子非含有ポリマー粒子及び/又は請求項24〜29のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子、並びに分散媒を含む、分散体。
- 前記分散媒が、2−プロパノール、エチレングリコール、及びターピネオールのうち少なくとも1種類を含む、請求項30に記載の分散体。
- ポリマー基材、及び
前記ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層
を有しており、かつ、
前記ポリマー粒子層が、請求項24〜29のいずれか一項に記載の無機粒子含有ポリマー粒子を含む、
ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体。 - ポリマー基材、及び
前記ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層
を有しており、かつ、
前記ポリマー粒子層が、無機粒子非含有ポリマー粒子からなる、
ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体。 - 前記ポリマー基材が、無機粒子含有ポリマー基材である、請求項33に記載の複合体。
- ポリマー基材、
前記ポリマー基材に堆積されている、ポリマー粒子層、
前記ポリマー粒子層に堆積されている、追加のポリマー粒子層、
を含む、追加のポリマー粒子層−ポリマー粒子層−ポリマー基材複合体。 - 前記ポリマー基材、前記ポリマー粒子層、前記追加のポリマー粒子層のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を有している、請求項35に記載の複合体。
- ポリマー基材、及び追加のポリマー基材を有しており、
前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが、無機粒子を有しており、
前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材が、少なくとも部分的に、互いに重なり合って配置されており、かつ
前記ポリマー基材と前記追加のポリマー基材との界面が、平坦である、
追加のポリマー基材−ポリマー基材複合体。 - 前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材のうちの少なくともいずれかが、カップリング剤をさらに含む、請求項37に記載の複合体。
- 前記ポリマー基材及び前記追加のポリマー基材が、膜状又はフィルム状である、請求項37又は38に記載の複合体。
- 積層されている少なくとも3つのポリマー基材を含有し、かつ
隣接するポリマー基材の界面のうちの少なくとも1つが、平坦である、
ポリマー基材積層体。 - 前記ポリマー基材積層体を構成する前記少なくとも3つのポリマー基材における無機粒子の含有量が、それぞれ、互いに異なっている、請求項40に記載の積層体。
- 前記ポリマー基材積層体を構成する前記少なくとも3つのポリマー基材における無機粒子の含有量が、積層方向に沿って段階的に増加又は減少するように、前記ポリマー基材が積層されている、
請求項41に記載の積層体。 - 少なくとも1つの無機粒子非含有ポリマー基材及び少なくとも1つの無機粒子含有ポリマー基材を有しており、かつ、無機粒子非含有ポリマー基材及び無機粒子含有ポリマー基材が交互に積層された構造を有している、
請求項40に記載の積層体。 - 光学用である、請求項32〜40のいずれか一項に記載の複合体、又は請求項41〜43のいずれか一項に記載の積層体。
- シクロオレフィンポリマー、及び
一次粒径が1nm〜500nmであるシリコン粒子
を含む、膜状又はフィルム状基材。
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JP2020039954A JP2021138112A (ja) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 支持基材及びポリマー部材を有しかつ無機粒子を有する複合体、その製造方法、並びにこの方法に好適なポリマー粒子 |
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