[發明專利]層疊結構體及其制作方法

有效

• 申請號: 201780030427.8
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN109153226B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 明渡純;野田浩章;津田弘樹;坂本伸雄
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B27/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;樸秀玉

本發明在樹脂之類的基材上制作高密合特性、且高硬度或者透明性優異的層疊結構體。一種層疊結構體，其中，具備：一次無機粒子與有機聚合物共價鍵合而構成，且該一次無機粒子構成包含該聚合物的網絡而形成的有機無機混合構件；以及沉積于所述有機無機混合構件上的、由二次粒子構成的粒子集合體層，其中，所述二次粒子由無機材料或者金屬材料形成，所述有機無機混合構件的所述一次無機粒子與所述二次粒子的晶體粒徑不同。

技術領域

本發明涉及一種在有機無機混合構件(organic-inorganic hybrid member)上設有粒子沉積層(particle deposition layer)的層疊結構體及其制作方法。

背景技術

作為在基材上沉積陶瓷、金屬微粒的方法，已知有溶膠凝膠法、CVD(ChemicalVapor Deposition：化學氣相沉積)法等蒸鍍法或基于絲網印刷的涂布、基于燒成的方法、或者火焰噴涂法等。

上述現有技術大多在形成覆膜時需要加熱，結果可能會發生樹脂基材的熔融、氣化或燃燒等，因此不適合于在樹脂基板上形成脆性材料結構物。

再者，近年來，作為新的覆膜形成方法已知有氣溶膠沉積法。若對脆性材料施加機械沖擊力，則產生晶格的偏移、破碎。其結果是，在偏移面或破碎面產生具有不穩定表面狀態的新的活性面，該活性面與鄰接的脆性材料表面或其活性面、或者基材表面接合。通過該現象的重復，進行接合而產生膜的致密化以及厚膜化。

上述氣溶膠沉積法在形成時不需要造成上述樹脂變化那樣的加熱，因此適合于在樹脂基板上形成脆性材料等結構物的目的。

作為使用上述氣溶膠沉積法能在樹脂基板上形成脆性材料等的機理，已知有通過噴射出的微粒或者碰撞時破碎成的微細片段粒子扎入基材而形成錨固(anchor)，這些對無機基材等而言可以稱為有效的接合方法，但對樹脂基材而言在脆性材料微粒碰撞時會產生由于(1)因樹脂基材的彈性高而被彈開、(2)因碰撞的沖擊而切削樹脂基材等而未形成接合這樣的現象，因此，在樹脂上密合良好地形成脆性材料等無機材料存在難度。同樣地存在無法形成致密的膜這樣的問題。

如上所述，為了提高樹脂與無機材料利用氣溶膠沉積法形成時的密合性而嘗試了一些方法。

作為例子，報告了在樹脂基材表面形成其一部分陷入的由硬質材料形成的基底層的方法等(參照專利文獻1～3)。這些作為改善由樹脂所具有的彈性、以及相對于碰撞的易切削度導致的接合劣化以及致密性劣化的方法是有用的，但在使用蒸鍍、溶膠凝膠等方法的情況下，如上所述，可預測到對樹脂進行超過所需程度的加熱等顧慮。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-034003號公報

專利文獻2：日本特開2005-161703號公報

專利文獻3：日本特開2013-159816號公報

發明內容

發明所要解決的問題

也考慮了通過使無機材料分散于樹脂基材，在樹脂表面形成無機表面，結果能形成與碰撞微粒良好的接合的方法。然而，如上所述，在有機基質中均勻地分散無機的情況下，有機與無機僅通過范德華力而接合，因此，對于微粒的碰撞等沖擊，會發生喪失無機有機間的鍵合而產生裂紋等現象，結果發生強度比未混合無機的有機基材弱的現象。作為現象，競爭性地產生(1)因無機的分散而引起的錨固效果的增大；以及(2)因無機的分散使樹脂基質的鍵合劣化而引起的、基材的強度劣化，產生無法充分得到作為整體的密合強度這樣的不良情況(參照圖4)。此外，根據用途要求高透明性，但若使無機材料分散于樹脂基材，則產生因其散射減少等而使透明性降低這樣的問題。

本發明的一個方案的發明的問題在于，在樹脂之類的基材上制作具有高硬度或者高透明度、且密合特性優異的層疊結構體。