JPS636504A - 熱制御フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱制御性能に優れた熱制御フィルムに関し、さ
らに詳しくは人工衛星用として耐宇宙環境性に優れ良熱
制御フィルムに関するものである。

〔従来技術〕

人工衛屋において衛星内部の機器を正常に動作させるた
めＫは衛星内部温度を機器の動作温度範囲内に維持する
ことが必要である。このためｋは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する熱
を宇宙空間に放射する必要がある。これらの機能を有す
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度合を示す太陽光吸収率
（α３）と衛星内部の熱を放射する度合を示す熱放射率
（１）によって特性が決定されることが知られている。

すなわち衛星内部の温度を機器の動作温度範囲内に保つ
ためにはαＳ／εが小さい熱制御素子が必要である。

現在熱放射層として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シ、これらは四フッ化エチレン
と六フッ化プロピレンの共重合フィルムなどく太陽光反
射層として銀あるいはアルばニウムなどを蒸着した熱制
御フィルムが知られている。しかしこの熱制御フィルム
は宇宙の放射線によシ樹脂フィルムが劣化し、太陽光吸
収率が増加するために長寿命の衛星への適用は困難でお
り九〇 一方上記の欠点を改良したものとして　アメリカン　イ
ンスティトゥート　オプ　エアロノーティックス　アン
ド　アストロノーティックス（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｉｎ
５ｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｎａｕｔｌｃｓ　ａｎ
ｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｍ　）第２０回熱物理報告−
衛星通信関連一において報告された熱制御フィルムがあ
る。

これは熱放射層として耐放射ｍ特性に優れた。１１エー
テルイミドを用い、さらに熱放射層に入射する紫外線を
カットするために紫外線カット層として熱放射層の上層
に醸化第二セリウム層を設けたものである。しかし紫外
線を十分にカットするために酸化第二セリウム層は１０
００Å以上の膜厚が必要である。

一般Ｋｌ化第二セリウムは内部応力が生じやすく１ミク
ロン以下の薄膜領域でもフィルム上に成膜する場合には
カールが起こシやすい。又成膜スピードが遅く非能率的
で°ある。

〔発明の目的〕

本発明は熱制御特性幹よび耐宇宙環境性に優れさらに加
工性および生産性を得んとして研究を重ねた結果、紫外
線カット層として第１層目に酸化亜鉛層、第２層目に酸
化第二セリウム層を設けることＫよシ酸化第二セリウム
層厚が薄くても耐紫外線性に優れ、且つ加工性及び生産
性がよく工業的メリットの大きい熱制御フィルムを提供
することＫある。

〔発明の構成〕

本発明は熱放射層と太陽光反射層からなる、熱制御フィ
ルムにおいて前記熱放射層上に紫外線カット層として第
１層目に酸化亜鉛層、第２層目に、酸化第二セリウム層
を設けたことを特徴とするものである。

本発明による熱制御フィルムは熱制御特性に優れさらに
耐紫外線性にも良好であることから人工衛星用として使
用した場合長期間にわたりて衛星内の温度を制御でき、
衛星の長寿命化を図ることができる。

本発明を図によって説明すれば 第１図は本発明による熱制御フィルムの断面図であシ、
図中、（１）は太陽光反射層、（２）は熱放射層、（３
）は酸化亜鉛層、（４）は酸化第二セリウム層である。

この第１図よう明らかなように、本発明による熱制御フ
ィルムは太陽光反射層（１）上に熱放射層（２）が形成
されておシ、さらにその上に酸化亜鉛層（３）および酸
化第二セリウム層（４）が積層されている。

このような構成において太陽光はまず醇化第二セリウム
層（４）、酸化亜鉛Ｍ　（３）　Ｋ入シ、４００ｎｍ以
下の紫外領域の光は酸化第二セリウム層（４）および酸
化亜鉛層（３）で吸収され、残シの４００ｎｍ以上の光
は酸化第二セリウム層（４）および酸化亜鉛層（３）お
よび熱放射層（２）を透過し、太陽光反射層（１）で反
射される。熱放射層（２）Ｋ劣化を生じさせる光は４０
０ｎｍ以下の紫外線であるがこの波長範囲の光は酸化第
二セリウム層（４）および酸化亜鉛層（３）Ｋよシ吸収
、カットされるため熱放射層（２）には４００ｎｍ以下
の紫外線は入射しない。したがって熱放射層（２）の紫
外線劣化を防ぐことができる。衛星内部で発生する熱は
太陽光反射層（１）から熱放射層（２）に伝わシ赤外線
として宇宙空間に放射される。

本発明において用いられる太陽光反射層（１）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、たとえば銀、金、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（１）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あればよ
い。通常の厚さは１５００人〜３０００人である。

前記太陽光反射層（１）の保！！層として裏面に耐蝕性
のある無機化合物または、金属層例えばインコネル、ス
テンレス、スチール、石英ガラスなどを設けてもよい。

熱放射層（２）としては透明で耐放射線性に優れている
樹脂フィルムであれば基本的にいかなるものでもよい。

例としてポリエーテルイミド、ゴリエーテルエーテルケ
トンなどを挙げることができる。

このような熱放射層（２）の厚さは太陽光吸収率と熱放
射率の値から決定される。厚さが増すにしたがって太陽
光吸収率、熱放射率ともに増大するが性能としては太陽
光吸収率は小さく熱放射率は大きいほうがよい。熱放射
層伐）の好ましい厚みは熱放射層（２）の種類によりて
も異なるが通常１０〜３００μｍが望ましい。

この熱放射層（２）上に積層される酸化第二セリウム（
４）、酸化亜鉛層（３）の形成方法は本発明において特
に限定されるものではない。

たとえば真空蒸着、スフζツタリング法などで形成する
ことができる。

なお紫外線カット層として酸化第二セリウム層のみ用い
た場合は紫外線カット性能より見て、その厚さを１００
０λ以上としなければならない。

酸化第二セリウム膜は一般に内部応力が大きいため熱制
御フィルム全体としてカールを生じ易い。

さらにスノぐツタレートが低いため、作業性の面よシ、
酸化第二セリウム層（４）の膜厚をよ）薄くすることが
好ましいが、薄くすれば当然紫外線カット性が悪くなっ
てしまう。

本発明はこれらの欠点を補うべく紫外線カット層を酸化
第二セリウム層（４）、酸化亜鉛層（３）の２層構造と
することによ＃）酸化第二セリウム層（４）の膜厚を抑
えかつ紫外線カット層としての機能を同等にすることが
できた。これは酸化第二セリウム層に加え酸化亜鉛層が
自身の紫外線カット性を有するためである。

酸化亜鉛は比較的内部応力が小さく酸化第二セリウムと
併せて用いることにより諸物性が一段と向上し実用に適
したものとなる。

さらに工業的見地から以下３点のメリットを有する。

（１）酸化亜鉛層（３）の成膜時に使用する亜鉛ターゲ
ットは酸化第二セリウム層（４）の成膜時に使用するセ
リウムターゲットの価格の一以下で６９材料価格面で大
幅なコストダウンになる。

（２）酸化亜鉛層（３）と酸化第二セリウム層（４）の
成膜スピードは同条件の■−スノ２ツタレートがそれぞ
れ８６Ｘ／ｍｉｎと２８人／　ｍｉｎ　テ前者は後者の
３倍程であシ生産スピードの向上が計れる。

（３）　ＥｌＩ化第二セリウム層（４）の厚さを薄くす
ることができるので生産性が向上し、更に酸化亜鉛は扱
い易い金属酸化物であるので生産歩留シが向上でき、物
理特性の優れたものが容易に得られる。

参考例として以下の実検を行った。

２００μｍの石英ガラスにＤＣプレーナマグネトロンス
ノζツタ機にてアルゴンと酸素ガスを封入し、亜鉛およ
びセリウムターゲットの反応性スフζツタリングによシ
酸化亜鉛層を５００人、さらに上層に酸化第二セリウム
層を５００人（参考例１）設けた。

一方２００μｍの石英ガラスに同様にして酸化第二セリ
ウムのみを５００人（参考例２）および１５００人（参
考例３）を設けた。参考例１．２．３について分光透過
率を測定した。この結果を第２図に示す。

図中（５）　（６）　（７）はそれぞれ参考例１．２．
３０分光透過率を示したグラフである。

酸化第二セリウム１５００人のみを設けた参考例２では
４００ｎｍ以下の光のカットは不十分であるが酸化亜鉛
層５００人と酸化第二セリウム層５ｏｏＡの二層とした
参考例１は４００ｎｍ以下の光を十分カットしている。

さらには該二層からなる参考例１は、醸化第二セリウム
層１５００人のみの比較例３よシも紫外線カット性が優
れていることが判る。

すなわち酸化亜鉛層と酸化第二セリウム層の２層構造と
することＫよシ、酸化第二セリウム暦の膜厚を抑えなが
ら十分紫外線をカットすることができる。また酸化第二
セリウム層によるカールは参考例３において顕著である
が参考例Ｉにおいてほとんど存在せず改良されている。

〔発明の効果〕

本発明による紫外線カット層が酸化亜鉛層及び厳化第二
セリウム層の二層からなる熱制御フィルムは耐紫外線性
に優れ、且つ物理特性に優れたものがよシ、安価に得ら
れるフィルムであシ、熱制御特性及び耐宇宙環境性に優
れた長寿命の熱制御フィルムである。

〔実施例〕

実施例１ ７５μｍのはリエーテルイミドフィルムに太陽光反射層
としてＤＣ−プレーナマグネトロンスノぐツタ機にてア
ルゴンガスを封入し、銀ターゲットのスフζツタリング
によシ銀層を２０００１設け、さらにこの銀層面に銀層
と同様にしてインコネルを１０００人設けた。さらＫｙ
ｔ？リエーテルイミドフイルムの太陽光反射層の反対面
に参考例１と同様にして酸化亜鉛層を５００λ、酸化第
二セリウムを５００人設は熱制御フィルムを得た。

実施例２ ７５μｍのポリエーテルイミドフィルムに実施例１と同
様にして銀層を２０００人、インコネル層を１０００Ｘ
設けさらにポリエーテルイミドフィルムの太陽光反射層
の反対面ＶＣ酸化亜鉛層を１１５０人、醇化第二セリク
ムを５ｏｏＪ設け、熱制御フィルムを得た。

比較例１．２ ７５μｍのポリエーテルイミドフィルムに実施例１．２
と同様にして銀層２０００人、インコネル１０００人を
設けたものを比較例１、さらＫｙｌ−’リエーテルイミ
ドフイルムの太陽光反射層の反対面に慶化第二セリウム
層ｘｓｏｏＡ設けたものを比較例２とする。

実施例１．２と比較例１．２の太陽光吸収率（αｓ）と
熱放射率（ｅ）′およびαａ／ｌを第１表Ｋ。

さらに宇宙環境２年分にあたる紫外線照射後の太陽光吸
収率（αｓ）と熱放射率０＞およびαｓ　／　ｇとその
初期値との変化分Δ（αｓ　／　ｔ　）を第２表に示す
。

第１表 Ｍ２表 紫外線カット層に酸化亜鉛と酸化第二セリウムの２層を
用いた実施例１．２は、第１表で、熱制御特性が同等で
ある仁とが判る。また第２表において、比較例２よシ若
干劣るものの十分な耐紫外線性を示している。

以上説明したように本発明による熱制御フィルムは、良
好な熱制御特性および耐宇宙環境性を示しかつ加工性お
よび生産性には格段に優れた熱制御フィルムである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱制御フィルムの断面図、第２図
は参考例１．２．３の分光透過率を示したグラフである
。 、（１）：太陽光反射層　（２）：熱放射層（３）　：
　酸化亜鉛層　　（４）　：　＃化第二セリウム層（５
）参考例１０分光透過率曲線 （６）参考例２０分光透過率曲線 （７）参考例３０分光透過率曲線 住友ベークライト株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱放射層と太陽光反射層からなる熱制御フィルム
   において、熱放射層上に紫外線カット層として酸化亜鉛
   層および酸化第二セリウム層を設けたことを特徴とする
   熱制御フィルム。
2. （２）熱放射層が一般式（１）で示されるポリエーテル
   イミドであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の熱制御フィルム。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ｎは１〜１０，０００の整数）…………（１）（３）
   紫外線カット層において酸化亜鉛層と酸化第二セリウム
   層の厚さの比（酸化亜鉛層厚／酸化第二セリウム層厚）
   が１／５〜５である特許請求の範囲第１項記載の熱制御
   フィルム。