特許ウォッチ

公開番号2025050342
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023159073
出願日2023-09-22
発明の名称熱電材料組成物
出願人三洋化成工業株式会社,国立研究開発法人物質・材料研究機構
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H10N 10/857 20230101AFI20250327BHJP()
要約【課題】電気抵抗値が低く、発電量が充分に高い熱電変換素子を得ることが可能な熱電材料組成物を提供する。
【解決手段】ポリエポキシド(A)及びポリアミン(B)を構成単量体とする重合体(X)と熱電粒子(C)とを含有する熱電材料組成物であって、前記重合体(X)は、動的粘弾性測定における25℃、振動周波数10Hz時の貯蔵弾性率(E’)が1.0×10⁶～1.0×10¹⁰Paであり、前記熱電粒子(C)の体積割合が前記重合体(X)及び前記熱電粒子(C)の合計体積に対して35～65vol%であり、25℃において、電気抵抗率が0.016～0.100Ω・cmである熱電材料組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリエポキシド（Ａ）及びポリアミン（Ｂ）を構成単量体とする重合体（Ｘ）と熱電粒子（Ｃ）とを含有する熱電材料組成物であって、
前記重合体（Ｘ）は、動的粘弾性測定における２５℃、振動周波数１０Ｈｚ時の貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０
６
～１．０×１０
１０
Ｐａであり、
前記熱電粒子（Ｃ）の体積割合が前記重合体（Ｘ）及び前記熱電粒子（Ｃ）の合計体積に対して３５～６５ｖｏｌ％であり、
２５℃において、電気抵抗率が０．０１６～０．１００Ω・ｃｍである熱電材料組成物。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記熱電粒子（Ｃ）の平均粒子径が１０～３００μｍである請求項１に記載の熱電材料組成物。
【請求項３】
前記熱電粒子（Ｃ）がＢｉ
０．３
Ｓｂ
１．７
Ｔｅ
３
である請求項１又は２に記載の熱電材料組成物。
【請求項４】
前記重合体（Ｘ）を構成する前記ポリエポキシド（Ａ）及び前記ポリアミン（Ｂ）の重量比率（Ａ／Ｂ）が０．９／０．１～０．７５／０．２５である請求項１又は２に記載の熱電材料組成物。
【請求項５】
前記ポリエポキシド（Ａ）の数平均分子量が１２０～３５０であり、エポキシ当量が１００～２００ｇ／ｅｑである請求項１又は２に記載の熱電材料組成物。
【請求項６】
前記ポリアミン（Ｂ）の全アミン価が１２００～２１００ｍｇＫＯＨ／ｇである請求項１又は２に記載の熱電材料組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電材料組成物に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
熱電変換材料は、廃熱を電力に変換することでエネルギーを高効率で利用できるものとして注目されており、有機材料を用いたものとしては導電性高分子を用いた熱電変換材料が知られている。熱電変換材料は、熱源表面に設置されて熱を電力に変換するが、熱源の表面の形状は一様ではないため、柔軟性の低い導電性高分子では表面形状に曲面や凹凸を持つ排熱発生部分への設置が困難である。そのため、このような形状の表面にも設置可能な柔軟性のある熱電変換材料が検討されている。
【０００３】
特許文献１には、熱電物質と溶媒とを含有し、前記溶媒の２５℃における蒸気圧は、０Ｐａ以上１．５Ｐａ以下であり、１×１０
１
Ｐａ以上４×１０
６
Ｐａ以下の範囲の貯蔵弾性率Ｇ'を有し、５Ｐａ以上４×１０
６
Ｐａ以下の範囲の損失弾性率Ｇ"を有する熱電材料が開示されている。
特許文献１の熱電材料は熱電物質と溶媒とを含有し、これにより粘性を有することを特徴としている。
【０００４】
特許文献２には、バインダー樹脂と、前記バインダー樹脂中に分散された熱電材料粒子と、前記熱電材料粒子の表面上に支持された金属微粒子と、を含む、複合熱電材料が開示されている。
この複合熱電材料は、十分な熱電特性を維持しながら、可撓性かつ薄型の材料に形成することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１９／０１７１７０号
特表２０１２－５２３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の熱電材料を使用した熱電変換素子は、電気抵抗値が高くなる場合があり、また、発電量が充分ではないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、電気抵抗値が低く、発電量が充分に高い熱電変換素子を得ることが可能な熱電材料組成物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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
本発明は、ポリエポキシド（Ａ）及びポリアミン（Ｂ）を構成単量体とする重合体（Ｘ）と熱電粒子（Ｃ）とを含有する熱電材料組成物であって、前記重合体（Ｘ）は、動的粘弾性測定における２５℃、振動周波数１０Ｈｚ時の貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０
６
～１．０×１０
１０
Ｐａであり、前記熱電粒子（Ｃ）の体積割合が前記重合体（Ｘ）及び前記熱電粒子（Ｃ）の合計体積に対して３５～６５ｖｏｌ％であり、２５℃において、電気抵抗率が０．０１６～０．１００Ω・ｃｍである熱電材料組成物に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気抵抗値が低く、発電量が充分に高い熱電変換素子を得ることが可能な熱電材料組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、ポリエポキシド（Ａ）及びポリアミン（Ｂ）を構成単量体とする重合体（Ｘ）と熱電粒子（Ｃ）とを含有する熱電材料組成物であって、前記重合体（Ｘ）は、動的粘弾性測定における２５℃、振動周波数１０Ｈｚ時の貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０
６
～１．０×１０
１０
Ｐａであり、前記熱電粒子（Ｃ）の体積割合が前記重合体（Ｘ）及び前記熱電粒子（Ｃ）の合計体積に対して３５～６５ｖｏｌ％であり、２５℃において、電気抵抗率が０．０１６～０．１００Ω・ｃｍである熱電材料組成物に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許