JP2846414B2 - フレキシブル熱制御素子 - Google Patents
フレキシブル熱制御素子Info
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- JP2846414B2 JP2846414B2 JP2155068A JP15506890A JP2846414B2 JP 2846414 B2 JP2846414 B2 JP 2846414B2 JP 2155068 A JP2155068 A JP 2155068A JP 15506890 A JP15506890 A JP 15506890A JP 2846414 B2 JP2846414 B2 JP 2846414B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フレキシブル熱制御素子に関し、更に詳し
くは太陽光吸収率が極めて小さいフレキシブル熱制御フ
ィルムに関する。
くは太陽光吸収率が極めて小さいフレキシブル熱制御フ
ィルムに関する。
人工衛星において、衛星内部の機器を正常に動作させ
るためには、衛星内部温度を常温付近に保つことが重要
である。衛星内部温度は衛星内部で発生する熱と太陽光
からの熱入力の総和及び衛星からの放熱とのバランスに
よって決定される。
るためには、衛星内部温度を常温付近に保つことが重要
である。衛星内部温度は衛星内部で発生する熱と太陽光
からの熱入力の総和及び衛星からの放熱とのバランスに
よって決定される。
このような熱入力となる太陽光エネルギーの吸収を低
く抑え、しかも衛星内部で発生した熱を宇宙空間に放射
する機能を有するものとして熱制御素子が用いられてい
る。熱制御素子は太陽光を吸収する程度を示す太陽光吸
収率（αＳ）と衛星内部の熱を放射する程度を示す熱放
射率（ε）によって性能が決定することが知られてい
る。すなわち衛星内部の温度を常温付近に保つために
は、αS/εが小さい熱制御素子が必要である。
く抑え、しかも衛星内部で発生した熱を宇宙空間に放射
する機能を有するものとして熱制御素子が用いられてい
る。熱制御素子は太陽光を吸収する程度を示す太陽光吸
収率（αＳ）と衛星内部の熱を放射する程度を示す熱放
射率（ε）によって性能が決定することが知られてい
る。すなわち衛星内部の温度を常温付近に保つために
は、αS/εが小さい熱制御素子が必要である。
熱制御素子にはガラスをベースとしたリジッドタイプ
のものと、樹脂フィルムをベースとしたフレキシブルタ
イプのものがあるが、リジッドタイプのものは大型化が
難しい、はりつける時の作業性が悪い、コストが高いな
どの欠点がある。一方フレキシブル太陽光反射素子とし
ては、樹脂熱放射層に四フッ化エチレンと六フッ化プロ
ピレンの共重合体を用いたものが知られている。しかし
このフレキシブル熱制御素子は初期のαS/εの特性が良
好であるという利点を有するものの、宇宙環境下の仕様
により劣化し、αＳが大きくなるという欠点を有してい
た。この欠点を解決するため、特願昭59−216943号明細
書では耐宇宙環境性に優れていて比較的透明性である特
定のポリエーテルイミドを樹脂熱放射層に用いたフレキ
シブル熱制御素子が明らかにされている。
のものと、樹脂フィルムをベースとしたフレキシブルタ
イプのものがあるが、リジッドタイプのものは大型化が
難しい、はりつける時の作業性が悪い、コストが高いな
どの欠点がある。一方フレキシブル太陽光反射素子とし
ては、樹脂熱放射層に四フッ化エチレンと六フッ化プロ
ピレンの共重合体を用いたものが知られている。しかし
このフレキシブル熱制御素子は初期のαS/εの特性が良
好であるという利点を有するものの、宇宙環境下の仕様
により劣化し、αＳが大きくなるという欠点を有してい
た。この欠点を解決するため、特願昭59−216943号明細
書では耐宇宙環境性に優れていて比較的透明性である特
定のポリエーテルイミドを樹脂熱放射層に用いたフレキ
シブル熱制御素子が明らかにされている。
しかしながら、このポリエーテルイミドは従来のポリ
イミドとしては比較的透明であるが、まだまだ透明性に
劣るためαＳも比較的大きいという欠点があり、更にα
Ｓの小さいポリイミド系フレキシブル熱制御素子の実現
が望まれている。
イミドとしては比較的透明であるが、まだまだ透明性に
劣るためαＳも比較的大きいという欠点があり、更にα
Ｓの小さいポリイミド系フレキシブル熱制御素子の実現
が望まれている。
本発明の目的は、αＳの小さいポリイミド系フレキシ
ブル熱制御素子を提供することにある。
ブル熱制御素子を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明はフレキシブル熱制御素
子に関する発明であって、樹脂熱放射層と太陽光反射層
を含む熱制御素子において、前記樹脂熱放射層が、下記
一般式I: （式中R1は４価の有機基を示す）で表される繰返し単位
を有するポリイミド、ポリイミド共重合体、又はポリイ
ミド混合物で形成されていることを特徴とする。
子に関する発明であって、樹脂熱放射層と太陽光反射層
を含む熱制御素子において、前記樹脂熱放射層が、下記
一般式I: （式中R1は４価の有機基を示す）で表される繰返し単位
を有するポリイミド、ポリイミド共重合体、又はポリイ
ミド混合物で形成されていることを特徴とする。
本発明者らは、前記の目的を達成するため、種々のポ
リイミドを製造し、それらの耐熱性、透明性、フィルム
形成能について種々検討した結果、ジアミン成分として
下記式II: で表される2,2′−ビス（トリフルオロメチル）−4,4′
−ジアミノビフェニルを用いて製造したポリイミド、ポ
リイミド共重合体、及びポリイミド混合物は、耐熱性に
優れ、透明性が良好であり、かつフィルム形成能に優れ
ていることを見出し、これらの材料を用いて作製したフ
レキシブル熱制御素子はαＳが極めて小さいことを見出
した。
リイミドを製造し、それらの耐熱性、透明性、フィルム
形成能について種々検討した結果、ジアミン成分として
下記式II: で表される2,2′−ビス（トリフルオロメチル）−4,4′
−ジアミノビフェニルを用いて製造したポリイミド、ポ
リイミド共重合体、及びポリイミド混合物は、耐熱性に
優れ、透明性が良好であり、かつフィルム形成能に優れ
ていることを見出し、これらの材料を用いて作製したフ
レキシブル熱制御素子はαＳが極めて小さいことを見出
した。
本発明を更に詳しく説明する。
第１図は本発明によるフレキシブル熱制御素子の一例
を示す断面図であり、図中１はポリイミド層、２は太陽
光反射層、３は反射層の保護層、４は透明導電層であ
る。
を示す断面図であり、図中１はポリイミド層、２は太陽
光反射層、３は反射層の保護層、４は透明導電層であ
る。
このようなポリイミド層１は厚さは太陽光吸収率と熱
放射率の値から決定されるが、実用的には10〜300μｍ
の範囲であるのがよい。
放射率の値から決定されるが、実用的には10〜300μｍ
の範囲であるのがよい。
第１図から明らかなように本発明によるフレキシブル
熱制御素子の一例は、ポリイミド層１の下部に太陽光反
射層２及び反射層の保護層３が形成されていると共に、
前記ポリイミド層１上には透明導電層４が積層された構
成をしている。このような熱制御素子において、太陽光
は透明導電層４とポリイミド層１を透過し、太陽光反射
層２に当って反射される。また熱は前記ポリイミド層１
より放射される。
熱制御素子の一例は、ポリイミド層１の下部に太陽光反
射層２及び反射層の保護層３が形成されていると共に、
前記ポリイミド層１上には透明導電層４が積層された構
成をしている。このような熱制御素子において、太陽光
は透明導電層４とポリイミド層１を透過し、太陽光反射
層２に当って反射される。また熱は前記ポリイミド層１
より放射される。
本発明で用いられる太陽光反射層２としては、太陽光
に対する反射率が大きい物質であれば基本的にいかなる
ものでもよい。このような太陽光に対する反射率の大き
なものとして、例えば銀、アルミニウムなどを挙げるこ
とができる。この太陽光反射層２の厚さは特に限定され
るものではない。太陽光を反射することが可能な厚さで
かつ重量の観点からなるべく薄い方が好ましい。通常の
厚さは0.1μｍ〜0.3μｍである。
に対する反射率が大きい物質であれば基本的にいかなる
ものでもよい。このような太陽光に対する反射率の大き
なものとして、例えば銀、アルミニウムなどを挙げるこ
とができる。この太陽光反射層２の厚さは特に限定され
るものではない。太陽光を反射することが可能な厚さで
かつ重量の観点からなるべく薄い方が好ましい。通常の
厚さは0.1μｍ〜0.3μｍである。
前記太陽光反射層２の裏面に形成される反射層の保護
層３は、必ずしも設けなくてもよい。設ける場合には太
陽光反射層２として銀を用いるときは、インコネル、二
酸化ケイ素などを用いるのが好適である。
層３は、必ずしも設けなくてもよい。設ける場合には太
陽光反射層２として銀を用いるときは、インコネル、二
酸化ケイ素などを用いるのが好適である。
前記ポリイミド層の表面に形成される透明導電層４は
設けても設けなくてもよい。設ける場合、インジウム酸
化物、インジウム・スズ酸化物などを用いるのが好適で
ある。
設けても設けなくてもよい。設ける場合、インジウム酸
化物、インジウム・スズ酸化物などを用いるのが好適で
ある。
本発明に用いるポリイミド、ポリイミド共重合体、及
びポリイミド混合物を製造する時に使用するテトラカル
ボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二無水
物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物、2,2−ビス（3,4−ジカルボキシフェニル）−ヘ
キサフルオロプロパン二無水物、トリフルオロメチルピ
ロメリット酸二無水物、1,4−ジ（トリフルオロメチ
ル）ピロメリット酸二無水物、1,4−ジ（ペンタフルオ
ロエチル）ピロメリット酸二無水物、ヘプタフルオロプ
ロピルピロメリット酸二無水物等が挙げられる。この中
でピロメリット酸のベンゼン環にフルオロアルキル基を
導入した含フッ素酸二無水物であるトリフルオロメチル
ピロメリット酸二無水物、1,4−ジ（トリフルオロメチ
ル）ピロメリット酸二無水物、1,4−ジ（ペンタフルオ
ロエチル）ピロメリット酸二無水物、ヘプタフルオロプ
ロピルピロメリット酸二無水物等の製造方法は特願昭63
−165056号明細書に記載されている。
びポリイミド混合物を製造する時に使用するテトラカル
ボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二無水
物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物、2,2−ビス（3,4−ジカルボキシフェニル）−ヘ
キサフルオロプロパン二無水物、トリフルオロメチルピ
ロメリット酸二無水物、1,4−ジ（トリフルオロメチ
ル）ピロメリット酸二無水物、1,4−ジ（ペンタフルオ
ロエチル）ピロメリット酸二無水物、ヘプタフルオロプ
ロピルピロメリット酸二無水物等が挙げられる。この中
でピロメリット酸のベンゼン環にフルオロアルキル基を
導入した含フッ素酸二無水物であるトリフルオロメチル
ピロメリット酸二無水物、1,4−ジ（トリフルオロメチ
ル）ピロメリット酸二無水物、1,4−ジ（ペンタフルオ
ロエチル）ピロメリット酸二無水物、ヘプタフルオロプ
ロピルピロメリット酸二無水物等の製造方法は特願昭63
−165056号明細書に記載されている。
またジアミンとしては2,2′−ビス（トリフルオロメ
チル）−4,4′−ジアミノビフェニルを単独で用いるの
が好ましいが、それ以外のジアミンを併用してもよい。
その場合のジアミンとしては、3,3′−ビス（トリフル
オロメチル）−4,4′−ジアミノビフェニル、2,2′−ジ
メチル−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′−ジメチル
−4,4′−ジアミノビフェニル、4,4′−ジアミノ−ｐ−
テルフェニル等が挙げられる。2,2′−ビス（トリフル
オロメチル）−4,4′−ジアミノビフェニルの製造方法
は、例えば日本化学会誌、第1972巻、第３号、第675〜6
76頁（1972）に記載されている。
チル）−4,4′−ジアミノビフェニルを単独で用いるの
が好ましいが、それ以外のジアミンを併用してもよい。
その場合のジアミンとしては、3,3′−ビス（トリフル
オロメチル）−4,4′−ジアミノビフェニル、2,2′−ジ
メチル−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′−ジメチル
−4,4′−ジアミノビフェニル、4,4′−ジアミノ−ｐ−
テルフェニル等が挙げられる。2,2′−ビス（トリフル
オロメチル）−4,4′−ジアミノビフェニルの製造方法
は、例えば日本化学会誌、第1972巻、第３号、第675〜6
76頁（1972）に記載されている。
本発明に使用するポリイミド、ポリイミド共重合体、
及びポリイミド混合物の前駆体であるポリアミック酸の
製造方法は、通常のポリアミック酸の製造条件と同じで
よく、一般的にはＮ−メチル−２−ピロリドン、N,N−
ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドな
どの極性有機溶媒中で反応させる。本発明においてはジ
アミンまたテトラカルボン酸二無水物とも単一化合物で
用いるばかりでなく、複数のジアミン、テトラカルボン
酸二無水物を混合して用いる場合がある。その場合は、
複数又は単一のジアミンのモル数の合計と複数又は単一
のテトラカルボン酸二無水物のモル数の合計が等しいか
ほぼ等しくなるようにする。
及びポリイミド混合物の前駆体であるポリアミック酸の
製造方法は、通常のポリアミック酸の製造条件と同じで
よく、一般的にはＮ−メチル−２−ピロリドン、N,N−
ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドな
どの極性有機溶媒中で反応させる。本発明においてはジ
アミンまたテトラカルボン酸二無水物とも単一化合物で
用いるばかりでなく、複数のジアミン、テトラカルボン
酸二無水物を混合して用いる場合がある。その場合は、
複数又は単一のジアミンのモル数の合計と複数又は単一
のテトラカルボン酸二無水物のモル数の合計が等しいか
ほぼ等しくなるようにする。
前述のポリアミック酸などの重合溶液及び製膜用のポ
リマー溶液において、その溶液の濃度は５〜40wt％が適
切であり、また好ましくは10〜25wt％がよい。
リマー溶液において、その溶液の濃度は５〜40wt％が適
切であり、また好ましくは10〜25wt％がよい。
ポリイミドフィルムの製造方法としては例えばポリア
ミック酸溶液をガラス板、銅板、アルミニウム板などの
平滑な平板、金属製のベルトなど支持体表面上に流延し
て、均一な厚さのポリアミック酸薄膜を形成する。その
薄膜を70〜200℃まで段階的に加熱し、徐々に溶媒を除
去して固化膜を形成する。その後この固化膜を支持体か
らはく離し250〜350℃の間の温度で処理し、厚さ１〜15
0μｍの透明なポリイミドフィルムを得る。
ミック酸溶液をガラス板、銅板、アルミニウム板などの
平滑な平板、金属製のベルトなど支持体表面上に流延し
て、均一な厚さのポリアミック酸薄膜を形成する。その
薄膜を70〜200℃まで段階的に加熱し、徐々に溶媒を除
去して固化膜を形成する。その後この固化膜を支持体か
らはく離し250〜350℃の間の温度で処理し、厚さ１〜15
0μｍの透明なポリイミドフィルムを得る。
次にこのポリイミドフィルムに真空蒸着法などの一般
の金属膜形成法により太陽光反射層としての金属薄膜を
蒸着する。また必要に応じて太陽光反射層の保護層とし
て同じく真空蒸着法によりインコネルなどの保護膜を蒸
着する。更に必要に応じてポリイミド層の表面に同じく
真空蒸着法によりインジウム・スズ酸化物などの透明導
電層を蒸着する。
の金属膜形成法により太陽光反射層としての金属薄膜を
蒸着する。また必要に応じて太陽光反射層の保護層とし
て同じく真空蒸着法によりインコネルなどの保護膜を蒸
着する。更に必要に応じてポリイミド層の表面に同じく
真空蒸着法によりインジウム・スズ酸化物などの透明導
電層を蒸着する。
このような一連の工程を経て本発明のフレキシブル熱
制御素子が得られる。
制御素子が得られる。
以下実施例により本発明のフレキシブル熱制御素子に
ついて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されない。
ついて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されない。
実施例１ 2,2−ビス（3,4−ジカルボキシフェニル）−ヘキサフ
ルオロプロパン二無水物と式IIで表される2,2′−ビス
（トリフルオロメチル）−4,4′−ジアミノビフェニル
（以下、〔ｐ−B22〕と略記する）から作製した50μｍ
のポリイミドフィルムに太陽光反射層として銀をイオン
プレーティング法で0.2μｍ蒸着した。更に銀層の裏面
にスパッタリング法で保護膜としてインコネルを0.1μ
ｍ蒸着し、フレキシブル熱制御素子を得た。このものの
太陽光吸収率は0.08、熱放射率は0.80であった。
ルオロプロパン二無水物と式IIで表される2,2′−ビス
（トリフルオロメチル）−4,4′−ジアミノビフェニル
（以下、〔ｐ−B22〕と略記する）から作製した50μｍ
のポリイミドフィルムに太陽光反射層として銀をイオン
プレーティング法で0.2μｍ蒸着した。更に銀層の裏面
にスパッタリング法で保護膜としてインコネルを0.1μ
ｍ蒸着し、フレキシブル熱制御素子を得た。このものの
太陽光吸収率は0.08、熱放射率は0.80であった。
実施例２〜６ 実施例１において使用したポリイミドフィルムの代り
に後記表１に示した厚さ50μｍのポリイミドフィルムを
用いて、実施例１と同様の方法によりフレキシブル熱制
御素子を得た。これらの太陽光吸収率、熱放射率を表１
に示した。
に後記表１に示した厚さ50μｍのポリイミドフィルムを
用いて、実施例１と同様の方法によりフレキシブル熱制
御素子を得た。これらの太陽光吸収率、熱放射率を表１
に示した。
比較例１ 比較例１は特願昭59−216943号明細書で明らかにされ
ているポリエーテルイミドフィルムから作製したフレキ
シブル熱制御素子である。本発明のフレキシブル熱制御
素子は、比較例に比較し、太陽光吸収率が優れている。
ているポリエーテルイミドフィルムから作製したフレキ
シブル熱制御素子である。本発明のフレキシブル熱制御
素子は、比較例に比較し、太陽光吸収率が優れている。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のフレキシブル熱制御素
子は太陽光吸収率が小さいため、例えば人工衛星の外壁
材として使用した場合、衛星内部の温度を低く抑えるこ
とができるという利点がある。
子は太陽光吸収率が小さいため、例えば人工衛星の外壁
材として使用した場合、衛星内部の温度を低く抑えるこ
とができるという利点がある。
第１図は本発明によるフレキシブル熱制御素子の一例を
示す断面図である。 1:ポリイミド層、2:太陽光反射層、3:反射層の保護層、
4:透明導電層
示す断面図である。 1:ポリイミド層、2:太陽光反射層、3:反射層の保護層、
4:透明導電層
フロントページの続き (72)発明者 安藤 慎治 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特表 平３−500423（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08G 73/10 C08L 79/08 B64G 1/52 - 1/58
Claims (1)
- 【請求項１】樹脂熱放射層と太陽光反射層を含む熱制御
素子において、前記樹脂熱放射層が、下記一般式I: （式中R1は４価の有機基を示す）で表される繰返し単位
を有するポリイミド、ポリイミド共重合体、又はポリイ
ミド混合物で形成されていることを特徴とするフレキシ
ブル熱制御素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155068A JP2846414B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | フレキシブル熱制御素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155068A JP2846414B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | フレキシブル熱制御素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447939A JPH0447939A (ja) | 1992-02-18 |
| JP2846414B2 true JP2846414B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=15597966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2155068A Expired - Fee Related JP2846414B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | フレキシブル熱制御素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2846414B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015029975A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱重工業株式会社 | 可撓性熱制御材料及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2155068A patent/JP2846414B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015029975A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱重工業株式会社 | 可撓性熱制御材料及びその製造方法 |
| EP3009353A4 (en) * | 2013-08-28 | 2016-07-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | FLEXIBLE THERMAL ENERGY MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| JPWO2015029975A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2017-03-02 | 三菱重工業株式会社 | 可撓性熱制御材料及びその製造方法 |
| US10457424B2 (en) | 2013-08-28 | 2019-10-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flexible thermal-control material, and production method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447939A (ja) | 1992-02-18 |
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| EP0419519A1 (en) | OLIGOMERS AND POLYMERS OF POLYIMIDE CONTAINING HEXAFLUOROISOPROPYLIDENE. |
Legal Events
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