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公開番号2025035676
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023142881
出願日2023-09-04
発明の名称複合材料
出願人三井化学株式会社,国立大学法人東京科学大学
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類C08L 101/00 20060101AFI20250307BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】新規な複合材料、特に被着体の温度上昇を抑制する熱保護用途に好適な複合材料を提供する。
【解決手段】樹脂及び二酸化チタン粒子を含有する複合材料であって、前記二酸化チタン粒子の総含有量が、前記複合材料の全量に対して5質量%～50質量%であり、前記二酸化チタン粒子が、下記条件1及び条件2から選択される少なくとも1種の条件を満たす複合材料。
条件1:前記二酸化チタン粒子が、粒子径0.17μm～0.22μmの二酸化チタン粒子を含み、前記二酸化チタン粒子の全量に対する前記粒子径0.17μm～0.22μmの二酸化チタン粒子の体積基準の頻度F₁が5%以上である。
条件2:前記二酸化チタン粒子が、粒子径2.5μm～3.1μmの二酸化チタン粒子を含み、前記二酸化チタン粒子の全量に対する前記粒子径2.5μm～3.1μmの二酸化チタン粒子の体積基準の頻度F₂が5%以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂及び二酸化チタン粒子を含有する複合材料であって、
前記二酸化チタン粒子の総含有量が、前記複合材料の全量に対して５質量％～５０質量％であり、
前記二酸化チタン粒子が、下記条件１及び下記条件２からなる群より選択される少なくとも１種の条件を満たす、複合材料。
条件１：前記二酸化チタン粒子が、粒子径０．１７μｍ～０．２２μｍの二酸化チタン粒子を含み、前記二酸化チタン粒子の全量に対する前記粒子径０．１７μｍ～０．２２μｍの二酸化チタン粒子の体積基準の頻度Ｆ
１
が、５％以上である。
条件２：前記二酸化チタン粒子が、粒子径２．５μｍ～３．１μｍの二酸化チタン粒子を含み、前記二酸化チタン粒子の全量に対する前記粒子径２．５μｍ～３．１μｍの二酸化チタン粒子の体積基準の頻度Ｆ
２
が、５％以上である（但し、前記条件１及び前記条件２の両方を満たす場合、Ｆ
１
＋Ｆ
２
≦１００［％］）。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記樹脂が、全光線透過率８０％以上の樹脂である、請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
前記樹脂が、ポリイミドを含む、請求項１に記載の複合材料。
【請求項４】
前記ポリイミドが、下記式（Ａ－１）で表されるジアミン及び下記式（Ａ－２）で表されるジアミンから選択される少なくとも１種に由来する構造を含む、請求項３に記載の複合材料。
TIFF
2025035676000015.tif
31
163
（式（Ａ－１）及び式（Ａ－２）中、Ｌ
１
はそれぞれ独立して炭素原子数１～３の２価の炭化水素基又は単結合（－）を、Ｒ
１
及びＲ
２
はそれぞれ独立して炭素原子数１～１０の炭化水素基を、ｈは０～１０の整数を、ｉは０～１０の整数を表す。）
【請求項５】
前記ポリイミドが、下記式（Ｂ－１）で表されるテトラカルボン酸二無水物及び下記式（Ｂ－２）で表されるテトラカルボン酸二無水物から選択される少なくとも１種に由来する構造を含む、請求項３に記載の複合材料。
TIFF
2025035676000016.tif
37
163
（式（Ｂ－１）及び式（Ｂ－２）中、Ｌ
２
は単結合（－）、オキサ基（－Ｏ－）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、スルホニル基（＞Ｓ（＝Ｏ）
２
）、又は置換基としてフルオロ基（－Ｆ）、オキサ基（－Ｏ－）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、スルホニル基（＞Ｓ（＝Ｏ）
２
）、及び第三級アミノ基（＞Ｎ－）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい２価の炭素原子数１～１５の炭化水素基を、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
はそれぞれ独立して炭素原子数１～１０の炭化水素基を、ｊは０～２の整数を、ｋは０～３の整数を、ｍは０～３の整数を表す。）
【請求項６】
前記二酸化チタン粒子が、前記条件１及び前記条件２の両方を満たす、請求項１に記載の複合材料。
【請求項７】
厚み１μｍ～１００μｍの膜形状である、請求項１に記載の複合材料。
【請求項８】
被着体の温度上昇を抑制する熱保護用である、請求項１に記載の複合材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂及び二酸化チタン粒子を含有する複合材料に関し、より詳しくは被着体の温度上昇を抑制する熱保護用途に好適な複合材料に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自然界の物質では生じえない電磁波の電磁界との相互作用を示す人工物質“メタマテリアル”に関する研究が盛んに行われている。メタマテリアルは、光に対して様々な機能を発揮する光学材料としての応用が期待されているが、具体的な応用例としては、放射冷却現象等を効率よく生じさせることができるメタマテリアルを材料設計し、被着体の温度上昇を抑制する熱保護用途として活用することが考えられる。このような熱保護材料は、例えば屋外設置等を理由に高温環境となる物品に対して、電力等のエネルギー消費を必要とせずに温度上昇を効率よく抑制できるため、地球温暖化問題等の環境問題に対しても貢献しうる材料となりえると言える。
【０００３】
特許文献１には、特定の平均径を有する複数の誘電体粒子を特定量ポリマー中に分散させた選択的放出層を備える選択的放射冷却構造体に係る発明が記載されており、選択的熱放射により物体から熱を効率よく除去することができることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１９－５１５９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、新規な複合材料、特に被着体の温度上昇を抑制する熱保護用途に好適な複合材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、樹脂及び二酸化チタン粒子を含有する複合材料において特定の条件を満たすように調製することによって、被着体の温度上昇を抑制する熱保護用途に好適な複合材料となることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の一態様としては、以下のものが挙げられる。
【０００７】
＜１＞樹脂及び二酸化チタン粒子を含有する複合材料であって、前記二酸化チタン粒子の総含有量が、前記複合材料の全量に対して５質量％～５０質量％であり、前記二酸化チタン粒子が、下記条件１及び下記条件２からなる群より選択される少なくとも１種の条件を満たす、複合材料。
条件１：前記二酸化チタン粒子が、粒子径０．１７μｍ～０．２２μｍの二酸化チタン粒子を含み、前記二酸化チタン粒子の全量に対する前記粒子径０．１７μｍ～０．２２μｍの二酸化チタン粒子の体積基準の頻度Ｆ
１
が、５％以上である。
条件２：前記二酸化チタン粒子が、粒子径２．５μｍ～３．１μｍの二酸化チタン粒子を含み、前記二酸化チタン粒子の全量に対する前記粒子径２．５μｍ～３．１μｍの二酸化チタン粒子の体積基準の頻度Ｆ
２
が、５％以上である（但し、前記条件１及び前記条件２の両方を満たす場合、Ｆ
１
＋Ｆ
２
≦１００［％］）。
＜２＞前記樹脂が、全光線透過率８０％以上の樹脂である、＜１＞に記載の複合材料。
＜３＞前記樹脂が、ポリイミドを含む、＜１＞又は＜２＞に記載の複合材料。
＜４＞前記ポリイミドが、下記式（Ａ－１）で表されるジアミン及び下記式（Ａ－２）で表されるジアミンから選択される少なくとも１種に由来する構造を含む、＜３＞に記載の複合材料。
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2025035676000002.tif
33
161
（式（Ａ－１）及び式（Ａ－２）中、Ｌ
１
はそれぞれ独立して炭素原子数１～３の２価の炭化水素基又は単結合（－）を、Ｒ
１
及びＲ
２
はそれぞれ独立して炭素原子数１～１０の炭化水素基を、ｈは０～１０の整数を、ｉは０～１０の整数を表す。）
＜５＞前記ポリイミドが、下記式（Ｂ－１）で表されるテトラカルボン酸二無水物及び下記式（Ｂ－２）で表されるテトラカルボン酸二無水物から選択される少なくとも１種に由来する構造を含む、＜３＞又は＜４＞に記載の複合材料。
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2025035676000003.tif
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161
（式（Ｂ－１）及び式（Ｂ－２）中、Ｌ
２
は単結合（－）、オキサ基（－Ｏ－）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、スルホニル基（＞Ｓ（＝Ｏ）
２
）、又は置換基としてフルオロ基（－Ｆ）、オキサ基（－Ｏ－）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、スルホニル基（＞Ｓ（＝Ｏ）
２
）、及び第三級アミノ基（＞Ｎ－）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい２価の炭素原子数１～１５の炭化水素基を、Ｒ
３
、Ｒ
４
及びＲ
５
はそれぞれ独立して炭素原子数１～１０の炭化水素基を、ｊは０～２の整数を、ｋは０～３の整数を、ｍは０～３の整数を表す。）
＜６＞前記二酸化チタン粒子が、前記条件１及び前記条件２の両方を満たす、＜１＞～＜５＞の何れかに記載の複合材料。
＜７＞厚み１μｍ～１００μｍの膜形状である、＜１＞～＜６＞の何れかに記載の複合材料。
＜８＞被着体の温度上昇を抑制する熱保護用である、＜１＞～＜７＞の何れかに記載の複合材料。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被着体の温度上昇を抑制する熱保護用途に好適な複合材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一態様である樹脂及び二酸化チタン粒子を含有する複合材料を表した概念図（斜視図）である（（ａ）は二酸化チタン粒子が条件１を満たす複合材料、（ｂ）は二酸化チタン粒子が条件２を満たす複合材料、（ｃ）は二酸化チタン粒子が条件１及び条件２を満たす複合材料）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を説明するに当たり、具体例を挙げて説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り以下の内容に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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