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METHOD FOR FORMING CERAMIC MEMBRANE ON BASE MATERIAL HAVING LOW HEAT RESISTANCE meetings

Patent code P120007057
File No. 344
Posted date Mar 26, 2012
Application number P2011-285428
Publication number P2013-132614A
Patent number P5924615
Date of filing Dec 27, 2011
Date of publication of application Jul 8, 2013
Date of registration Apr 28, 2016
Inventor
  • (In Japanese)幸塚 広光
  • (In Japanese)内山 弘章
  • (In Japanese)福井 隆文
  • (In Japanese)高橋 充
Applicant
  • (In Japanese)学校法人関西大学
Title METHOD FOR FORMING CERAMIC MEMBRANE ON BASE MATERIAL HAVING LOW HEAT RESISTANCE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming various ceramic membranes on a base material by means of a liquid phase method without interposing an adhesive, and a material exhibiting both a high refractive index and thermoplasticity.
SOLUTION: The method for forming the ceramic membrane includes a process for forming an organic polymeric film with a heat resistance of 500°C or above comprising polyimide or the like on a support, a process for coating the organic polymeric film on the support with a solution of a metal salt comprising a metal alkoxide, a metal nitrate, a metal chloride, a metal carboxylate or a combination of them and heating the coating layer to 500°C or above to form a ceramic membrane on the organic polymeric film, and a process for heating the interface of the ceramic membrane and the base material in a state that the ceramic membrane is combined with the base material of low heat resistance to thereby transfer the ceramic membrane to the base material.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

プラスチックなどの低耐熱性の基材に酸化チタンや酸化インジウムスズなどのセラミックの膜を形成することができれば、プラスチックには無くてセラミックが有する種々の優れた性質、例えば、高い反射率、光反射防止機能、電気伝導性などを基材表面に付与することができる。

一般に、セラミック膜を作製する技術は、気相法(非特許文献1及び2)と液相法(非特許文献3及び4)に大別される。気相法では、膜形成雰囲気を真空に保つための特殊な装置を要するため、製造コストが高いのに対して、液相法は常圧で成膜されるため、コストパフォーマンスに優れる。

液相法は、焼成工程を経ることから、プラスチックスなどの低耐熱性基材上に直接的にセラミック膜を形成することは原理的に不可能である。このため、シリコン基板などの支持体上にポリビニルピロリドンやポリイミドなどの有機高分子膜を形成し、その上にゾル-ゲル法によってセラミック膜を形成し、このセラミック膜を接着剤を介してプラスチック基材に転写することが提案されている(非特許文献3及び4)。

Field of industrial application (In Japanese)

この発明は、プラスチックの基材にセラミック膜を形成する方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
支持体上にポリイミド膜又はポリイミドとポリビニルピロリドンとの混合膜を形成する工程と、
その上に金属塩の溶液を塗布した後、500℃以上に加熱することにより、前記有機高分子膜上にセラミック膜を形成する工程と、
前記セラミック膜を熱可塑性プラスチックの基材と合わせた状態でセラミック膜と基材との界面を前記プラスチックのガラス転移温度以上に加熱することにより、基材上にセラミック膜を転写する工程と
を備えることを特徴とする、プラスチックの基材にセラミック膜を形成する方法。

【請求項2】
 
前記金属塩が金属アルコキシド、金属硝酸塩、金属塩化物塩、金属カルボン酸塩又はそれらの組み合わせであって、前記溶液が加水分解溶液である請求項1に記載の方法。

【請求項3】
 
界面を加熱する手段が、近赤外集光加熱である請求項1に記載の方法。

【請求項4】
 
前記転写工程における加熱温度が前記プラスチックのガラス転移温度より10~30℃高い請求項1に記載の方法。

【請求項5】
 
前記プラスチックがポリカーボネート、アクリル樹脂又はポリエチレンテレフタレートである請求項1に記載の方法。

【請求項6】
 
前記セラミック膜が、10~1000nmの厚さを有する請求項1に記載の方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011285428thum.jpg
State of application right Registered
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