金屬氧化物-聚合物層疊體和其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬氧化物一聚合物層疊體和其制造方法。
【背景技術】
[0002] 包括聚合物層和層疊在該聚合物層的表面上的金屬氧化物層的金屬氧化物一聚 合物層疊體廣泛地應用于電子零件用基板、撓性電子設備、電子光學零件、傳感器零件、醫(yī) 療設備、氣體?液體分尚膜等用途中（例如參照日本特開2012 - 216684號公報、日本特開 2006 - 128229號公報、美國專利第7547393號說明書。）。
[0003] 能夠通過例如將金屬氧化物層熱壓制于聚合物層或?qū)⒆越饘傺趸飳友睾穸确?向突出的外部電極埋設于聚合物層來制造上述金屬氧化物一聚合物層疊體。
[0004] 然而，金屬氧化物一聚合物層疊體在金屬氧化物層與聚合物層之間的界面處的粘 接力不充分，從而產(chǎn)生容易被剝離的不良情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供金屬氧化物層與聚合物層之間的界面處的粘接力得到改 善的金屬氧化物一聚合物層疊體和其制造方法。
[0006] 本發(fā)明提供一種金屬氧化物一聚合物層疊體，其特征在于，該金屬氧化物一聚合 物層疊體包括聚合物層和層疊在上述聚合物層的表面上的、利用氣溶膠沉積法形成的金屬 氧化物層，上述金屬氧化物層的至少一部分在厚度方向上被埋設于上述聚合物層。
[0007] 另外，在本發(fā)明的金屬氧化物一聚合物層疊體中，優(yōu)選的是，上述金屬氧化物層是 使用金屬氧化物顆粒的聚集體并利用上述氣溶膠沉積法形成的。
[0008] 另外，在本發(fā)明的金屬氧化物一聚合物層疊體中，優(yōu)選的是，上述金屬氧化物顆粒 的聚集體的中值粒徑是〇. 5 μ m~10 μ m。
[0009] 另外，在本發(fā)明的金屬氧化物一聚合物層疊體中，優(yōu)選的是，上述聚合物層是多孔 質(zhì)層。
[0010] 另外，本發(fā)明提供一種金屬氧化物一聚合物層疊體的制造方法，其特征在于，該金 屬氧化物一聚合物層疊體的制造方法包括以下工序：準備聚合物層的工序；以將金屬氧化 物層的至少一部分在厚度方向上埋設于上述聚合物層的方式在上述聚合物層的表面上利 用氣溶膠沉積法形成金屬氧化物層的工序。
[0011] 本發(fā)明的金屬氧化物一聚合物層疊體在金屬氧化物層與聚合物層之間的界面處 的粘接力良好。
[0012] 另外，采用本發(fā)明的金屬氧化物一聚合物層疊體的制造方法，能夠制造金屬氧化 物層與聚合物層之間的界面處的粘接力良好的金屬氧化物一聚合物層疊體。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的金屬氧化物一聚合物層疊體的一實施方式的剖視圖。
[0014] 圖2是在圖1所示的金屬氧化物一聚合物層疊體的制造方法中使用的氣溶膠沉積 裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015] 如圖1所示，作為本發(fā)明的一實施方式的金屬氧化物一聚合物層疊體1包括聚合 物層2和層疊在聚合物層2的表面上的金屬氧化物層3。
[0016] 聚合物層2形成為大致平板狀。在聚合物層2的俯視大致中央部形成有埋設部4， 埋設部4在厚度方向上堆積有金屬氧化物層3。埋設部4自聚合物層2的表面起沿厚度方 向堆積有金屬氧化物層3并配置在比聚合物層2的周端靠內(nèi)側(cè)的位置。
[0017] 作為形成聚合物層2的材料，可列舉出例如熱塑性樹脂、熱固性樹脂等，可優(yōu)選列 舉出熱塑性樹脂。
[0018] 作為熱塑性樹脂，可列舉出例如聚乙烯、聚丙烯等烯烴系樹脂、例如聚對苯二甲酸 乙二醇酯（PET)等聚酯系樹脂、例如聚四氟乙烯（四氟乙烯樹脂、PTFE)、四氟乙烯和乙烯的 共聚物（ETFE)、四氟乙烯?全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFE)等氟系樹脂、例如尼龍等聚酰胺 系樹脂、以及例如聚酰亞胺系樹脂、聚氯乙烯（PVC)、有機硅樹脂、纖維素等?？蓛?yōu)選列舉出 氟系樹脂、烯烴系樹脂。作為氟系樹脂，可更優(yōu)選列舉出聚四氟乙烯。
[0019] 另外，作為熱固性樹脂，可列舉出環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯樹脂 等。
[0020] 上述樹脂能夠單獨使用或者兩種以上組合使用。
[0021] 另外，聚合物層2也可以含有蛋白質(zhì)等。
[0022] 聚合物層2既可以由單層形成，也可以由多層形成。
[0023] 聚合物層2優(yōu)選為多孔質(zhì)層。作為多孔質(zhì)層，可列舉出例如多孔質(zhì)膜無紡布。在 聚合物層2為多孔質(zhì)層的情況下，能夠利用后述的AD法可靠地埋設金屬氧化物層3。
[0024] 在聚合物層2為無紡布的情況下，其制造方法并不受限定，可列舉出例如干式法、 濕式法、紡粘法、熱粘合法、化學粘合法、縫編法、針刺法、熔噴法、射流噴網(wǎng)法、蒸汽噴射 (steam jet)法以及熱層壓法等。
[0025] 聚合物層2的厚度X1例如為1 μ m以上，優(yōu)選為10 μ m以上，更優(yōu)選為15 μ m以上， 并且例如為1000 μ m以下，優(yōu)選為500 μ m以下，更優(yōu)選為250 μ m以下。
[0026] 埋設部4的深度（即，在厚度方向上埋設有后述的金屬氧化物層3的的部分的上 下方向長度）X 2例如為〇. 〇2μ m~50μ m。尤其是，在聚合物層2由氟系樹脂構(gòu)成的情況 下，埋設部4的深度優(yōu)選為0. 1 μ m以上，更優(yōu)選為0. 5 μ m以上，并且優(yōu)選為5 μ m以下，更 優(yōu)選為3μπι以下。另外，在聚合物層2由烯烴系樹脂構(gòu)成的情況下，埋設部4的深度優(yōu)選 為3 μ m以上，更優(yōu)選為12 μ m以上，并且優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為20 μ m以下。
[0027] 金屬氧化物層3形成為大致平板狀，并層疊在聚合物層2的厚度方向的一側(cè)面上。 金屬氧化物層3形成為在沿厚度方向進行投影時包含在聚合物層2內(nèi)。即，金屬氧化物層 3以與聚合物層2的周端空開間隔的方式配置于聚合物層2的大致中央部。
[0028] 金屬氧化物層3通過氣溶膠沉積法（AD法）由金屬氧化物顆粒（金屬氧化物粉 末）形成。
[0029] 作為構(gòu)成金屬氧化物顆粒的金屬，可列舉出例如氧化鋯（zirconia)、氧化鈰 (cerium)、氧化錯、氧化釔、氧化鶴、氧化鈦等?？蓛?yōu)選列舉出氧化锫、氧化鋪,可更優(yōu)選列舉 出氧化锫。
[0030] 作為上述金屬氧化物顆粒，能夠使用公知或市售的產(chǎn)品。具體而言，作為氧化鋯粉 末，可列舉出例如"RC - 100"（第一稀元素化學工業(yè)公司制造）、"TZ - 3Y - E"（東y - 公司制造）等。作為氧化鋁粉末，可列舉出例如商品名"AL- 160SG -3"、商品名"AS - 160SG - 4"、商品名"AL - 45 - A"（均由昭和電工公司制造）等。作為氧化釔粉末，可列 舉出例如"DTS - Y35，，（ 7 S 4 2-*。卜一亍V卜''公司制造）等。
[0031 ] 上述金屬氧化物顆粒能夠單獨使用或者兩種以上組合使用。
[0032] 金屬氧化物顆粒既可以由一次顆粒形成，也可以由一次顆粒聚集而成的聚集體 (二次顆粒）形成。
[0033] 優(yōu)選金屬氧化物顆粒由聚集體形成。由此，處理性優(yōu)異，且能夠利用AD法將金屬 氧化物層3可靠地埋設于聚合物層2。
[0034] 金屬氧化物顆粒的一次顆粒的平均粒徑例如為30nm以上，優(yōu)選為50nm以上，并且 例如為500nm以下，優(yōu)選為300nm以下。
[0035] 金屬氧化物顆粒的一次顆粒的平均粒徑能夠利用例如掃描式電子顯微鏡（日立 ，、4々公司制造）來測定。
[0036] 金屬氧化物顆粒的聚集體（二次顆粒）的平均粒徑（中值粒徑）例如為0· 5 μ m 以上，優(yōu)選為2μπι以上，并且例如為ΙΟμπι以下，優(yōu)選為5μπι以下。若聚集體的平均粒徑 低于上述下限，則存在不能利用AD法將金屬氧化物層3埋設于聚合物層2的情況。另一方 面，若聚集體的平均粒徑超過上述上限，則存在利用AD法朝向聚合物層2噴出的金屬氧化 物顆粒不能在聚合物層2的表面上再聚集、從而不能形成金屬氧化物層3的情況或者存在 因動能過大而破壞聚合物層2的情況。
[0037] 金屬氧化物顆粒的平均粒徑（中值粒徑）能夠利用例如掃描式電子顯微鏡（日立 ，、4々公司制造）來測定。
[0038] 金屬氧化物層3能夠含有金屬氧化物顆粒以外的公知的添加物。作為這樣的添加 物，可列舉出聚合物粉末等。相對于金屬氧化物顆粒和添加物的總量，添加物的含有比例例 如為I. 〇質(zhì)量％以下，優(yōu)選為〇. 5質(zhì)量％以下,進一步優(yōu)選為0質(zhì)量％。即，金屬氧化物層 3優(yōu)選僅由金屬氧化物形成。
[0039] 接著，詳細敘述這樣的金屬氧化物一聚合物層疊體1的制造方法。
[0040] 在該方法中，首先，準備聚合物層2a (準備工序）。此時，尚未在聚合物層2a形成 埋設部4。
[0041] 接著，在該方法中，在聚合物層2a的一側(cè)面（表面）上形成埋設部4并利用氣溶 膠沉積法（AD法）形成金屬氧化物層3 (形成工序）。
[0042] 為了利用氣溶膠沉積法（AD法?氣相沉積法（氣相堆積法））連同埋設部4 一起 形成金屬氧化物層3,使用圖2所示的氣溶膠沉積裝置10。
[0043] 氣溶膠沉積裝置10包括成膜室11、氣溶膠室12以及載氣輸送裝置13。
[0044] 成膜室11是用于在聚合