【手続補正書】
【提出日】令和3年8月27日(2021.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質層と軟質層が交互に複数積層された構造を有する材料であり、
前記軟質層の厚さは前記硬質層の厚さより厚く、
前記軟質層の厚さは１μｍ以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項２】
請求項１において、
前記材料は、キンク変形する物質であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記硬質層及び前記軟質層にキンクが形成されていることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項４】
請求項３に記載の硬質・軟質積層構造材料は、前記キンクが形成されていない請求項１に記載の硬質・軟質積層構造材料より強度が高いことを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記硬質層の相互間に前記軟質層が隙間なく充填されており、
前記材料を塑性変形させる際の前記軟質層のすべり変形もしくはせん断変形が、前記軟質層の層面に限定されていることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記材料は、金属系又は高分子系の材料であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記硬質層の厚さが１００ｎｍ以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、
前記硬質層の厚さが前記軟質層の厚さの１／２以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記硬質層は、薄い軟質層と薄い硬質層が交互に積層した板状層で構成されていることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１０】
請求項９において、
前記薄い軟質層及び前記薄い硬質層それぞれの厚さが１０ｎｍ以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は金属系の材料であり、
前記硬質層の結晶構造が、前記軟質層の結晶構造と異なることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は金属系の材料であり、
前記硬質層と前記軟質層の結晶構造が同じであり、
前記硬質層の溶質元素濃度が、前記軟質層の溶質元素濃度と異なることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は金属系の材料であり、
前記硬質層がｈｃｐ構造及びｂｃｃ構造の一方を有し、
前記軟質層がｈｃｐ構造及びｂｃｃ構造の他方を有することを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は金属系の材料であり、
前記硬質層がｈｃｐ構造及びｆｃｃ構造の一方を有し、
前記軟質層がｈｃｐ構造及びｆｃｃ構造の他方を有することを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１５】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は金属系の材料であり、
前記硬質層がｆｃｃ構造及びｂｃｃ構造の一方を有し、
前記軟質層がｆｃｃ構造及びｂｃｃ構造の他方を有することを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１６】
請求項１４に記載の硬質・軟質積層構造材料はＭｇ合金であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記Ｍｇ合金は、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｙ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｇｄ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−（Ｙ−Ｇｄ）合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｙ−Ｘ−Ｚ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｇｄ−Ｘ−Ｚ合金、及びＭｇ−Ｚｎ−Ｙ−Ｇｄ−Ｘ−Ｚ合金のいずれかであり、
前記Ｘは、Ａｌ、Ｃａ及びＬｉからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、
前記Ｚは、希土類元素、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｂ、Ｃ及びＢｅからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、
前記Ｚｎの含有量をａ原子％、前記Ｙの含有量をｂ原子％、前記Ｇｄの含有量をｂ原子％、前記Ｙ及びＧｄの合計含有量をｂ原子％、前記Ｘの含有量をｃ原子％、前記Ｚの含有量をｄ原子％とすると、下記（式１）〜（式６）を満たすことを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
（式１）０．１≦ａ≦３．０
（式２）０．１≦ｂ≦３．０
（式３）ｃ≦３．０
（式４）ｄ≦１．０
（式５）ｂ≦ａ＋２
（式６）ｂ≧ａ−１
【請求項１８】
金属を鋳造する工程を有し、
前記鋳造後の金属は、硬質層と軟質層が交互に複数積層された構造を有し、
前記軟質層の厚さは前記硬質層の厚さより厚く、
前記軟質層の厚さは１μｍ以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記鋳造時の冷却速度は１０万℃／秒未満であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記鋳造工程の後に、前記鋳造後の金属を融点（絶対温度）の５０％以上の温度に加熱する工程を有することを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０において、
前記鋳造時の冷却速度は１００℃／秒以上であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１のいずれか一項において、
前記金属は、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｙ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｇｄ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−（Ｙ−Ｇｄ）合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｙ−Ｘ−Ｚ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｇｄ−Ｘ−Ｚ合金、及びＭｇ−Ｚｎ−Ｙ−Ｇｄ−Ｘ−Ｚ合金のいずれかであり、
前記Ｘは、Ａｌ、Ｃａ及びＬｉからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、
前記Ｚは、希土類元素、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｂ、Ｃ及びＢｅからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、
前記Ｚｎの含有量をａ原子％、前記Ｙの含有量をｂ原子％、前記Ｇｄの含有量をｂ原子％、前記Ｙ及びＧｄの合計含有量をｂ原子％、前記Ｘの含有量をｃ原子％、前記Ｚの含有量をｄ原子％とすると、下記（式１）〜（式６）を満たすことを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
（式１）０．１≦ａ≦３．０
（式２）０．１≦ｂ≦３．０
（式３）ｃ≦３．０
（式４）ｄ≦１．０
（式５）ｂ≦ａ＋２
（式６）ｂ≧ａ−１
【請求項２３】
請求項１８乃至２２のいずれか一項において、
前記硬質層の相互間に前記軟質層が隙間なく充填されており、
前記材料を塑性変形させる際の前記軟質層のすべり変形もしくはせん断変形が、前記軟質層の層面に限定されていることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項２４】
請求項１８乃至２３のいずれか一項において、
前記鋳造時の冷却速度は、１０００Ｋ／秒以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項２５】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は高分子系の材料であり、
前記硬質層が結晶層であり、前記軟質層が非晶層であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項２６】
請求項２５において、
前記高分子系の材料は、結晶性高分子、第１の結晶性高分子に第２の結晶性高分子を混ぜたブレンド物、結晶性高分子にポリマーを混ぜたブレンド物、第１のポリマーに第２のポリマーを混ぜたブレンド物のいずれかであることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項２７】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の硬質・軟質積層構造材料は高分子系の材料であり、
前記硬質層が非晶層であり、前記軟質層が非晶層であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項２８】
請求項２７において、
前記高分子系の材料は、ポリマー、第１のポリマーに第２のポリマーを混ぜたブレンド物、弾性率の高い成分高分子と弾性率の低い成分高分子とが相分離したポリマーブレンド物のいずれかであることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項２９】
請求項２５乃至２８のいずれか一項において、
前記高分子系の材料の構成成分になる高分子は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン１、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ポリエチレンオキサイド、ポリ乳酸、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチルとその共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、ポリエーテルケトン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレンーポリブタジエン共重合体、ポリアクリロニトリルーポリスチレン共重合体、及び、ポリアクリロニトリルーポリブタジエン共重合体の少なくとも一つを含むことを特徴とする硬質・軟質積層構造材料。
【請求項３０】
結晶性高分子、第１の結晶性高分子に第２の結晶性高分子を混ぜたブレンド物、結晶性高分子にポリマーを混ぜたブレンド物、第１のポリマーに第２のポリマーを混ぜたブレンド物、ポリマー、弾性率の高い成分高分子と弾性率の低い成分高分子とが相分離したポリマーブレンド物のいずれかの高分子系の材料を準備する工程（ａ）と、
前記高分子系の材料に室温より高い温度で塑性加工を行う工程（ｂ）と、
を具備し、
前記工程（ｂ）の後の材料は、硬質層と軟質層が交互に複数積層された構造を有し、
前記軟質層の厚さは前記硬質層の厚さより厚く、
前記軟質層の厚さは１μｍ以下であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項３１】
請求項３０において、
前記工程（ｂ）は、前記高分子系の材料に２００％以上のひずみを加える熱延伸を行う工程であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項３２】
請求項３０または３１において、
前記硬質層は、配向した分子鎖を有することを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項３３】
請求項３０乃至３２のいずれか一項において、
前記工程（ｂ）の後に、室温で前記材料に塑性加工を行う工程（ｃ）を含むことを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項３４】
請求項３３において、
前記工程（ｃ）は、室温で前記材料に１０％以上のひずみを加える延伸を行う工程であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項３５】
請求項３３または３４において、
前記工程（ｃ）の後の前記硬質層及び前記軟質層にキンクが形成されていることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。
【請求項３６】
請求項３０乃至３５のいずれか一項において、
前記硬質層及び前記軟質層それぞれの長軸方向は、前記工程（ｂ）における延伸方向に交差する方向であることを特徴とする硬質・軟質積層構造材料の製造方法。