JP2001506283A - 高温抵抗性を有するシリコーン複合体 - Google Patents

高温抵抗性を有するシリコーン複合体

Info

Publication number
JP2001506283A
JP2001506283A JP51698795A JP51698795A JP2001506283A JP 2001506283 A JP2001506283 A JP 2001506283A JP 51698795 A JP51698795 A JP 51698795A JP 51698795 A JP51698795 A JP 51698795A JP 2001506283 A JP2001506283 A JP 2001506283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blend
weight
parts
silicone
polydiorganosiloxane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP51698795A
Other languages
English (en)
Inventor
ドン エイ ベックリー
ジョン スティーテス
Original Assignee
ハイトコ カーボン コンポジッツ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ハイトコ カーボン コンポジッツ インコーポレイテッド filed Critical ハイトコ カーボン コンポジッツ インコーポレイテッド
Publication of JP2001506283A publication Critical patent/JP2001506283A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/16Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to hydroxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/70Siloxanes defined by use of the MDTQ nomenclature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 高温且つ耐熱衝撃性を有する加工性ブレンドは、少なくとも一種の第一シリコーンポリマーと、少なくとも一種の第二シリコーンポリマーを含む樹脂ブレンドを含む。加工性ブレンドは、約590℃(1100°F)以上の温度でセラミック化可能である。高温且つ耐熱衝撃性を有する製品の製造方法は、約590℃(1100°F)以上の温度でセラミック化出来る、少なくとも一種の第一シリコーンポリマーと、少なくとも一種の第二シリコーンポリマーのシリコーンブレンドを形成し、このブレンドを、所望の製品形状に形成し、そして、前記シリコーンポリマーの少なくとも一種を、セラミック化温度以下の温度で少なくとも部分的に硬化させる事を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 高温抵抗性を有するシリコーン複合体 技術分野 本発明は、高温曝露に際して、高い熱的安定性を有する、加工性並びに硬化性 複合体に関し、特に、この複合体は、第一シリコーンポリマー及び第二シリコー ンポリマーの硬化性ブレンドを含み、このブレンドは、高温曝露でセラミック化 する。 発明の背景 高い熱的安定性を必要とする適用に使用するのに、セラミック材料を用意する 事は公知である。然しながら、セラミック材料の持つ最大の欠点の一つは、通常 の方法を使用して容易に加工する事が出来ない事である。セラミックは、一般に 、高い軟化温度を有することが知られており、従って、低い軟化温度を有し、殆 ど溶融加工される有機ポリマーと比較して、容易に成形出来ない。その為に、セ ラミック材料は、通常は、それらが使用される前に、機械加工されるか、或いは 機械的に成形される。セラミック、金属及びポリマー加工は、極端な条件(温度 及び圧力)、或いは加工の為の複雑な装置を必要とし、その為に、高いスクラッ プ率が経験される。 セラミック材料の持つ加工性の問題の為に、所望の形状の為のセラミック前駆 体を加工し、次いで、セラミック材料を形成する為に、この前駆体を高温熱分解 する事が知られている。然しながら、多くのセラミックスは、脆弱であり、従っ て構造的強度が必要とされる適用には有用ではない。 シリコーンを基本としたラミネート材料は、又当該技術分野において良く知ら れている。然しながら、これらの材料は、シリコーンを基本としたセラミックス を含めて、他のセラミックスと同様の低い加工性を有する。更に、シリコーンラ ミネート材料は、脆く、しばしば脱ラミネート化する。更に、シリコーンラミネ ート材料は、一般に、限定された熱的保護性及び熱衝撃に対して限定された抵抗 性を有する事が知られている。 熱衝撃は、一般に、材料が、その予備曝露温度よりも高温に急激に曝露された 時に誘発される応力を意味すると理解されている。多くの断熱材は、多くのセラ ミックスを含めて、高温に抵抗出来る。それ故、セラミックスは、少なくともあ る程度の熱抵抗を必要とする製品を造るのに使用される。若し、温度上昇がゆる やかであれば、多くのセラミックスは、断熱材として効果的に機能するであろう 。 然しながら、断熱材の表面が、実質的に、瞬時に適用される炎等によって、短 時間に、急激な温度上昇に曝される時は、その材料の表面は、温度上昇によって 膨張するであろう。然しながら、材料の芯は、表面が膨張するにつれて膨張しな いで、少なくとも十分な量の時間、周囲温度のままに残る。材料内でのこの温度 勾配効果は、材料が、不均一な膨張速度による応力を受け、そして、若しその応 力が材料の強度よりも大きければ、亀裂等が発生し得る事となる。熱的誘発応力 は、次式で表示出来る。 熱応力=αLΔT=ΔεE ここで、αは、材料の線形熱膨張係数、Lは、決められた要素の長さ、ΔTは 、材料を横断する熱勾配、Δεは熱歪み、そしてEは材料の弾性率である。 上昇温度への急激な曝露の為、「熱衝撃」に対するその抵抗性として、これは 、急激な温度増加に抵抗する材料の能力を見るのに一般的である。高温の急激な 曝露で亀裂を起こす事が知られている一体構造材料としては、シリカ、石英、ア ルミナ、ジルコニア及び黒鉛が挙げられる。 フェノール系樹脂を基本とした複合体は、その融蝕能力、即ち断熱性木炭を造 る能力によって、高温抵抗性を用意する事が知られている。然しながら、この木 炭は、低い機械特性を有し、それらの複合体の用途は極めて限られている。炭素 /炭素複合体も、又良好な熱安定性を有するが、酸化雰囲気での抵抗性に乏しく 、加工が困難である事が知られている。セラミックを基本とした材料は、良好な 熱安定性を有するが、上述の通り、加工が困難であり、熱衝撃に対する抵抗性が 低い。 従って、高い熱抵抗性、良好な構造特性、耐熱衝撃性を有する加工性材料で、 通常の方法で加工可能な材料が必要とされる。 発明の要旨 本発明の目的は、適用時の高温抵抗性及び耐熱衝撃性を用意する材料を提供す る事である。 本発明の他の目的は、適用時の高温抵抗性及び耐熱衝撃性を用意する材料であ って、通常の方法で加工出来る材料を提供する事である。 本発明の更なる目的は、酸化安定性を有する有機ポリマーを提供する事である 。 本発明のなお他の目的は、高温及び耐熱衝撃性を持つ製品を製造する方法を提 供する事である。 本発明のなおその上の他の目的は、通常の加工技術を使用して、高温及び耐熱 衝撃性を持つ製品を製造する方法を提供する事である。 前述の目的は、以下の明細書から明らかとなるであろう熱保護材料に関して知 られるその利点と共に、以下に記述され、クレームされる本発明によって成就さ れる。 一般に、高温及び耐熱衝撃性を持つ加工性ブレンドは、少なくとも一種の高粘 度シリコーンポリマーと、少なくとも一種の低粘度シリコーンポリマーを含む。 このブレンドは、約590℃(1100°F)以上の温度で、セラミック化でき る。 又、本発明によって、少なくとも一種の高粘度シリコーンポリマーと、少なく とも一種の低粘度シリコーンポリマーのブレンドを形成させる事を含む、高温及 び耐熱衝撃性を持つ製品の製造方法が提供される。このブレンドは、約590℃ (1100°F)以上の温度で、セラミック化でき、セラミック化温度以下の温 度で、少なくとも一種のシリコーンポリマーを、少なくとも部分的に硬化する。 本発明による製品は、シリコーンブレンドから形成される材料の層を含む。こ のシリコーンブレンドは、少なくとも一種のシルセスキオキサン(silsesquioxan e)ポリマーを含むシルセスキオキサン成分と少なくとも一種のポリジオルガノシ ロキサン成分を含む。この樹脂ブレンドは、約590℃(1100°F)以上の 温 度でセラミック化でき、25℃で、シルセスキオキサン成分は、約500,00 0センチポイズ以上の粘度を有し、ポリジオルガノシロキサン成分は、約10〜 約100センチポイズの粘度を有する。 本発明を実施する為の好適な実施態様 本発明により、高温及び耐熱衝撃性を持つ材料が提供される。この材料は、シ リコーンポリマーのブレンドを含み、その内の少なくとも一種は、構造的強度を 持つ材料を用意する為に少なくとも部分的に硬化できる。高温曝露、例えば約5 90℃(1100°F)以上の高温曝露で、シリコーンポリマーの少なくとも一 種は、セラミック化し、通常の材料に比べて拡張された寿命の高温及び耐熱衝撃 性を持つ材料を提供する。 ブレンドは、セラッミック化を引き起こす高温に曝されるまでは、セラミック ではないので、通常の手段、方法及び装置で加工可能である。例えば、ブレンド は、耐火ドアー等の様な製品にラミネートし、次いで硬化させ、望ましい熱抵抗 性を持つドアーを提供できる。ブレンドは、又、タイル等の様な形状に成形し、 硬化し、次いで、望ましい性質を用意する為に製品に貼ることもできる。ブレン ドの製造、硬化、成形及び/又は貼付の工程の特定の順序は、本発明の必要的限 定ではない。 本発明によるブレンドは、少なくとも一種の第一シリコーンポリマー、少なく とも一種の第二シリコーンポリマー、及び任意に、充填材を含む。繊維強化材は 、又任意になおブレンドに添加されるのが好ましい。更に、ブレンドは、約59 0℃(1100°F)以上の温度でセラミック化できる。 好ましくは、第一シリコーンポリマーは、「周囲温度」又は約25℃の室温以 上で、約500,000センチポイズ(cp)以上の粘度を有する(ここで言う 粘度は、標準のブルックフィールド粘度計を使用して決定される)。即ち、室温 において固体であることが好ましく、従って、相対的に、より「高粘度」即ちよ り「硬質」なポリマーと言える。第一ポリマーは、一般的構造的繰り返し単位R SiO3/2(ここで、Rは、メチル又はフェニル又は両者の混合物でる)を有す るセルセスキオキサンが好ましい。セルセスキオキサンは、次のものを含む、 多数の構造を有することが考えられる。 好ましくは、第二シリコーンポリマーは、約25℃の温度で、約10〜約10 00cpの低粘度を有する。このポリマーは、また一般に、約5〜10%の高い 伸びを有し、完全に強化繊維を「湿潤」させる能力を有することを特徴とする。 第二シリコーンポリマーは、室温で液体であり、従って相対的に、より「柔軟」 なポリマーと言える。有用な第二シリコーンポリマーの例としては、例えば、シ ラノール末端化ポリジオルガノシロキサンポリマーの様なポリジオルガノシロキ サンホモポリマー、メチルシロキサン樹脂(即ち、メチル末端化ポリジオルガノ シロキサン)等、及びそれらの混合物が挙げられる。 ここで使用される、シラノール末端化ポリジオルガノシロキサンポリマーは、 少なくとも一種の反応性末端基を有する。シラノール末端化ポリジオルガノシロ キサンの例としては、シラノール末端化ポリジメチルシロキサンがある。ここで、括弧内の部分は、繰り返し重合単位であり、nは、0〜約10,000 の整数である。 上述のそれぞれの粘度を有する第一及び第二シリコーンポリマーの如き、本発 明で使用するシリコーンポリマーは、またシリコーンコポリマーを含む。有用な シリコーンコポリマーは、ランダムコポリマー、シリコーンブロックコポリマー 及びシリコーンー有機コポリマーを含む。 有用なシリコーンホモポリマーの例としては、一般式、 を有する。ここで、R1及びR2は、同じか、異なるものであり、水素、メチル、 エチル等の様な約1〜約6の炭素原子を有するアルキル基、フェニル基、ビニル 基、又はハロゲン化アルキル、フェニル又はビニル基、例えば、3,3,3-トリフル オロプロピル、R3は、R1及びR2と同じであるか、ヒドロキシ基であることが でき、nは約0〜約10,000の整数である。 有用なシリコーンランダムポリマーの例としては、ジアルキルシロキサン、ジ フェニルシロキサン、ジアルキルフェニルシロキサン、アルキルビニルシロキサ ン等のランダム分布を有するポリマーが挙げられる。その様なランダムコポリマ ーでは、アルキル成分は、1〜約6の炭素原子を有する。その様なランダムコポ リマーは、一般式、 で表示できる。ここで、R4、R5及びR6の少なくとも1つは、異なるものであ り、別々に水素、アルキル基、アルキルフェニル基又はビニル基であり、アルキ ル基は、上述のものと同じであり、xは、1〜約10,000の整数である。 有用なシリコーンブロックコポリマーは、異なる組成物のシリコーンブロック を含む。例えば、有用なシリコーンブロックコポリマーは、シラノール末端基を 有する線状ポリジメチルシロキサンと、p−ビス(ジメチル−ヒドロキシシリル )ベンゼンとの反応で形成出来る。 他のシリコン−有機コポリマーは又、本発明の実施において、例えばシリコー ン−ポリエーテルブロックコポリマーとして有用である。 上記において検討された様な粘度を有するシリコーンポリマー、及びその様な ポリマーの開示の為に参考としてここに導入される、SILICONES Chemistry and Technology,Bayer et al.,eds.,CRC Press,Boca Raton,1991,に記述される シリコーンポリマーは、本発明の実施にとって、有用なポリマーの更に代表的な ものである。 本発明の実施に好ましいシリコーンポリマーとしては、シリコーンホモポリマ ーが挙げられる。その内でも、シルセスキオキサンの様なポリジオルガノシロキ サン、ポリジメチルシロキサン(メチルシロキサン樹脂)、ポリジフェニルシロ キサン、ポリジエチルシロキサン及びシラノール末端化ポリジメチルシロキサン が、特に好ましい。 ブレンドを強化する為に、ガラス、石英、シリカ、炭素、アルミナ、アルミノ シリケート、アミド及びそれらの混合物の様な繊維を含む繊維又はフェルト強化 材がブレンドに添加されるのが好ましい。繊維は、どの様な構造形態又は構成の もであってもよく、織布、一方向性アレイ、ロービング、マット、ブレード、二 次元織布、三次元織布、その混合物等が挙げられる。上述の通り、繊維状強化材 の効果的な量を使用する事が好ましく、その量は、硬化工程を通過するブレンド の機械的性質を維持するのに必要な量である。硬化は、普通、高温で生起し、十 分な強化は、その硬化中のブレンドの望ましい構造的及び機械的強度を維持する のに用意されるべきである。強化材の効果的量を含む本発明の硬化製品は、高温 、酸化及び熱衝撃性を維持する。強化材は、高温分解中に、複合体ラミネートの 機 械的強度を与えるものでなければならない。 ブレンドに添加してもよい好ましい充填材料は、熱抵抗性充填材料であり、そ して繊維状又は粒状材料、又はそれらの組合せが好ましい。本発明の熱抵抗複合 体用充填材としては、熱抵抗を付与する通常の充填材、例えば、シリカ、アルミ ナ、無機酸化物、ムライトの様なアルミノシリケート、無機炭化物、無機窒化物 及びそれらの混合物が挙げられる。充填材は、ホイスカーの様な不連続繊維及び それらの混合物から成るものが好ましい。 強化繊維又はフェルト及び充填材の量は、本発明の最終用途によって変化し、 従って、絶対的限定ではない。従って、最終用途の適用で必要とされる機械的又 は熱的特性を付与するのに効果的な十分な量を使用する事が好ましい。 約5〜約35重量部のシラノール末端化ポリジメチルシロキサン、そして任意 に、0〜約25重量部のメチルシロキサン樹脂とブレンドした第一シリコーンポ リマーを約50〜約90重量部使用することが好ましい。第一及び第二シリコー ンポリマーのブレンドは、「樹脂ブレンド」として、ここに参照する。本発明の ブレンドの一例としては、25℃、約500,000センチポイズ以上の粘度を 有するシルセスキオキサンポリマー約72重量部と、メチルシロキサン樹脂約1 0重量部、 (ここで、括弧内の部分は、繰り返しポリマー単位てあり、nは0〜10,00 0の整数である)及びメチルシロキサン樹脂とシラノール末端化ボリジメチルシ ロキサンの等重量部混合物約18重量部が挙げられる。メチルシロキサン樹脂と 混合物は、25℃で、約10〜約1000の粘度を有する。シルセスキオキサン は、前述の如き一般式RSiO3/2を有する。この様なシルセスキオキサンは、 例えば、G.E.シリコーンSR-355として市販されており、「メチルフェニルセス キシ ロキサン」とも言われる。 G.E.から市販されているポリジオルガノシロキサンの例としては、TRIPLU S(商標)TPR 178及びTPR 179が挙げられる。ダウコーニング社も又、多数の類 似シリコーン樹脂を、DC-801、DC-804、DC-805、DC-806A、DC-808、DC-840、DC- 2103、DC-2104、DCQ-2529、DCQ-1-2530、DCQ-2531、P50X、及びP80Xの商品名で 市販している。 上述の充填材は、樹脂ブレンドに添加できる。好ましくは、約0〜約375重 量部の熱抵抗性充填材が、不連続繊維、粒状又はそれらの混合物の形態で、10 0重量部の樹脂ブレンドに添加される。好ましい不連続繊維にはホイスカーがあ る。 強化材が樹脂ブレンドと一緒に使用される場合、強化材の量は、樹脂ブレンド 100重量部に添加される繊維状又はフェルト強化材の約0〜約400重量部で 変えることができる。 一例として、本発明のブレンドであって、バルク成形コンパウンド及びプレプ レッグの形成の使用に適用されるブレンドは、約50〜約65重量部のシルセス キオキサンと、23〜約35重量部のシラノール末端化ポリジオルガノシロキサ ン(好ましくは、シラノール末端化ポリジメチルシロキサン)を含む。その様な ブレンドは、又約12〜約16重量部のポリジメチルシロキサン樹脂、約47〜 約375重量部の熱抵抗性充填材及び約0〜約27(更に好ましくは、約20〜 約27)重量部の強化材を含んでもよい。 熱的且つ融蝕保護に有用なブレンドの例としては、構造的適用同様に、約65 〜約67重量部のシルセスキオキサン、約11〜約23重量部のシラノール末端 化ポリジオルガノシロキサン、約12〜約22重量部のメチルシロキサン樹脂、 約40〜約100重量部の熱抵抗性充填材及び約86〜約260重量部の強化材 を含む。 プレプレッグ(prepreg)ロービングを形成するのに有用なブレンドは、例えば 、約50〜約74重量部のシルセスキオキサン、約9〜約25重量部のシラノー ル末端化ポリジオルガノシロキサン、約17〜約25重量部のメチルシロキサン 樹脂、約0〜約5重量部の熱抵抗性充填材及び約315〜約400重量部の強化 材 を含む。 最終組成物に添加されるそれぞれの材料の量は、その組成物の最終用途、及び 必要とされる特徴及び性質によって変化することが認識されよう。例えば、以下 の表Iは、様々な最終用途に対する、異なった例示組成物を示す。 本発明の有用な組成物の更なる例が、以下の表Iに示される。表Iで、「タッ キー」なる言葉は、組成物から形成される層が、室温で、実質的には脱ラミネー ト無しに、層状に接着することの出来る特性を意味するのに使用される。「ドラ イ」なる言葉は、組成物の層が、層状に接着しない組成物を意味する。表Iは、 重量部で、組成物成分を示す。 1シリカ2 黒鉛、ケブラー、シリカ、石英、二次元繊維強化材等で充当する。(上記の表 Iの組成物で、充填材及び/又は強化材については、100部樹脂当たりの部で はなくて、重量%である点に注意)。 ブレンドは、樹脂フィルム又はプレプレッグの形状で調製出来、例えば金型成 形、押し出し、圧縮等の通常の方法で必要とする形状に加工出来る。成形された ブレンドは、次いで、硬化又は、シリコーンポリマーの少なくとも一種が硬化さ れる様な少なくとも部分的硬化が出来る。これは、構造的強度を持った成形ブレ ンドを用意し、次いで、そのまま利用してもよく又は必要とする製品に、例えば 接着結合等によって貼付してもよい。硬化は、使用されるポリマーに対して、任 意の通常の手段、例えば化学的硬化又は加熱硬化であってもよい。ブレンドは、 そのセラミック化温度以下の温度で、硬化するのが好ましい。 ポリマーブレンドの硬化は、任意の通常の方法又は技術であってもよい。然し ながら、化学的架橋触媒又は硬化剤を使用するのが好ましい。当業者には認めら れている様に、使用される特定の触媒は硬化されるべき実際のポリマーの性質に よって変化する。更に、また、ポリマーは化学的触媒の使用なしに熱硬化出来る 事も認められる。 本発明のシリコーンポリマーを架橋するのに使用する好適な方法及び/又は触 媒としては、縮合触媒が挙げられる。適当な反応基を持つ本発明のシリコーンポ リマーを用意する事によって、他の触媒及び開始剤、例えば、シラン−オレフィ ン附加(ハイドロシレイション(hydrosilation))触媒、例えば過酸化物触媒の 様なフリーラヂカル触媒、熱、及び紫外線輻射への曝露が使用出来る。 例えば、過酸化物触媒の様なフリーラヂカル触媒は、シリコーンポリマーが、 ビニル基を含む時には、ブレンド−硬化剤又は触媒として使用できる。その様な シリコーンの例は、次の通りである。ここで、R7は、ビニル基であり、nは、前に定義したものである。その様なシ リコーンは、又紫外線輻射で触媒化できる。 シリコーンポリマーが、末端位置にSi−H基を有する時、又はポリマーが末 端二重結合を有する時は、シラン−オレフィン附加触媒が有用である。 シラノール停止(末端化)ポリジメチルシロキサンを含む上記シラノール末端 化ポリジオルガノシロキサンの様にその中に水酸基を持つシリコーン化合物もま た、熱で触媒化できる。 好ましい硬化系は縮合反応を含む。テトラエチルシリケートの様なシリカ酸エ ステルは、縮合反応で、本発明組成物のジオルガノシロキサンのヒドロキシ末端 基と反応する。この反応ではアルコールが放出され、反応は、例えばジブチル錫 ジラウレートの様な金属石鹸で触媒される。 なお一層好ましい触媒は、ヘキサン酸亜鉛の様な有機亜鉛化合物である。この 触媒の好ましい量は、樹脂ブレンドの約0.01〜約1.0重量%、より好まし くは約0.1〜約0.5重量%である。触媒の正確な量は、勿論、組成物の最終 用途の適用によって変化する。 ヘキサン酸亜鉛の様な縮合触媒は、シラノール末端化ポリジオルガノシロキサ ン中に存在するシラノール末端基と、ポリジメチルシロキサンポリマーとメチル フェニルセスキシロキサン中に存在すると考えられる残存ヒドロキシ基(シラノ ール)の縮合反応を触媒する事が考えられる。この反応は、好ましくは、約35 0〜400°Fで行われる。反応温度は、本発明にとって臨界的ではなく、多め の触媒が使用される場合は、低くできる。反応は、シリコーン組成物をゲル化し 、三次元ポリマーネットワークを形成する。出発シリコーン組成物は、硬化剤を 必ずしも必要とせず、前述の記載の様に、シラノールとヒドロキシ基の縮合を通 して、熱のみで硬化可能である。 第一及び第二シリコーンポリマ一間の架橋は、硬質の三次元ネットワークの形 成により、複合体に構造的強度を用意する。効果的な量の架橋剤を使用すること が好ましい。必要とされる硬化剤の量は、本発明の材料の最終用途によって変化 するので、架橋剤の「効果的な量」は変動する。架橋剤の効果的な量の一例とし たは、樹脂ブレンド及び充填材(使用した場合)の合計重量当たり、約0.05 〜約5重量%、より好ましくは約0.1〜約3重量%である。 別に、ブレンドは、共押し出し、ラミネート又は、硬化前の製品に貼付又は適 用してもよい。製品へ貼付けられた後、ブレンドを硬化してもよい。ブレンドの 硬化は、製品に接着性を用意する。好ましくは、製品それ自身が硬化可能であり 、ブレンドと製品は共硬化される。 約590℃(1100°F)以上の高温への曝露で、シリコーンポリマーの少 なくとも一種はセラミック化する。セラミックの様に、本発明材料は、以下にお いて例示される如くに、高温並びに耐熱衝撃性を用意する。 本発明のブレンドは、繊布等にラミネートしてもよく、又は硬化前に、製品を 形成する為に、普通に加工することができる。同様に、本発明のブレンドは、複 合体が、本発明ブレンドの必要とされる構造的並びに熱的性質を有する、複合体 の成分を形成することができる。本発明の複合体部品は、穏やかな加工条件で、 且つ殆ど又は全く機械操作の為に必要とされるスクラップを最少にして、航空機 部品又は熱保護構造体を製造できる。 更に、以下に例示される如くに、本発明の材料は、当該技術分野において既に 知られる材料を基本としたその他のシリカに比較して熱衝撃抵抗性を改善した。 本発明の材料は、高温への、急激な、実質的に瞬間的曝露に抵抗できる。例えば 、5秒で、周囲温度から4000°Fという高い温度への急激な曝露が意図され る。 熱が、本発明の材料へ適用されるにつれて、オルガノシラン成分はその温度で 分解を開始し、分解生成物は、最終的に、セラミック、即ちシリカ材料となって 反応する。この材料は、有機基が存在しないので、セラミックであるものとして 示される。熱衝撃により起こる任意の温度勾配により材料中に存在する熱的に誘 発された応力は、材料中の有機成分の分解によって補償される。即ち、熱的成長 に起因する容積増加は、分解する有機成分の収縮によって補償される。熱的誘発 応力は、それによって効果的に中和され、材料はひび割れしない。 一般に、樹脂ブレンドは、シリコーンポリンマーと、任意に触媒及び上述の充 填材を混合する事によって先ず調製される。この樹脂ブレンドは、次いで、上述 の如き様々な形態の強化繊維を浸漬させる為に使用される。この種の浸漬された 繊維は「プレプレッグ」として普通知られている。この時点では、実質的に、樹 脂ブレンド中のポリマーの化学反応は生起しない。 プレプレッグの多数の層を、次いで組合せる。プレプレッグ積層体は、約35 0°F〜400°F以上の温度、又は多めの触媒が使用される場合は、低く、好 ましくは約1100°F以下の温度で、当該技術分野において一般的な圧縮成形 又はオートクレーブ成形を使用して加圧下に硬化するのが好ましい。得られたも のは、複合体ラミネートと呼ばれる。本発明の材料は、この方法で複雑な形状に 形成できる。 広い範囲での圧力が、本発明のラミネート構造体を形成するのに使用出来るこ とが予想外に分かった。本発明組成物の粘度曲線は、低い圧力が本発明組成物を コンパクトにする程度に、一般に低い。 また、硬化中に、本発明組成物は発熱しないことが、予想外に分かった。種々 のエポキシ化合物の様な多くの材料で一般的である様に、発熱は、硬化中に存在 する。その様な発熱は、加工中の材料における内部応力をしばしば促進する。本 発明組成物は発熱無しに硬化するので、組成物の厚い層を、発熱誘発応力破壊の 危険無しに成形可能である。 複合体ラミネートは、約590℃(1100°F)以上の温度に曝露されると 、有機ポリマーの分解、そこでの副生成物のシリコンと反応及び揮発分を含む水 及び炭素の発生によって、シリコーン有機ポリマーからシリカセラミックヘ転換 される。高温への暴露は、材料を、その意図とする適用の前に高温(1100° F以上)で焼成するか、複合体を、その意図とする適用に置きながら高温に暴露 する事によって行なってもよい。 又、本発明組成物は、エポキシ、ビスマレイミド、ポリイミド及び、しばしば 構造的複合体の形成に使用されるフェノール系組成物の様な他の材料と一緒に、 支障なく共硬化できることが予想外に分かった。エポキシ、ビスマレイミド、ポ リイミド、ポリエステル及びフェノール系材料から製造される構造組成部材は、 一般に、遍在した高温フレームに抵抗しない。ラミネート形成の為に、共硬化さ れた本発明の組成物の層を有する事によって、高温抵抗性が、構造複合体に効果 的に付与される。 更に、高温に掛けた後でさえも、以下に例示される様に、本発明組成物は構造 材料にラミネートされたままで残ることが予想外に分かった。この様に、高温に 暴露された後でも、本発明のラミネート構造体は、本発明の材料が構造体にラミ ネートされたままで残るので、高温抵抗性を保持する。 本発明の組成物は、特に充填材が使用されない場合は一般に半透明である。そ の様な組成物は、高温且つ耐熱衝撃性窓構造体を製造するのに使用出来る。 本発明のブレンド及び複合体の特徴的性質としては、高い熱安定性及び熱衝撃 抵抗性及び操業温度及び圧力における拡張された寿命が挙げられる。これらの性 質は、腐食及び高水準の熱フラックス(heat flux)及び粒子を帯びたフレームに 掛けられた時の大量損失への抵抗性、広い温度範囲にわたる電気的性質の維持、 コンプライアンス及びセラミック化前の封止能力(ガスケット適用における様な )及び経時的熱的パフォーマンス及び機械的強度を含む。 特定の実施例 本発明のブレンドを例示する為に、以下の表11の構成成分をホットメルトの 無溶剤ミキサーで混合した。次いで、混合物を剥離紙上でホットメルトフィルム 化し、樹脂ブレンドの100重量部当たり81重量部のガラス繊維で浸漬した。a)重量部 b)約400cpの見掛け粘度を有するポリジオルガノシロキサン c)約500,000〜約1,000,000cpの見掛け粘度を有するシルセスキオキサン d)シリカ 繊維強化フィルムから、プレプレッグ部分を切り取り、通常の方法で積層した 。プレプレッグスタックを圧縮金型で、176.6℃(350°F)で、120 分間、約1.0kg/cm2〜約140.6kg/cm2(15〜2000psi )で硬化した。硬化プレプレッグ(複合体ラミネート)を、任意に260.0℃ (500°F)で後硬化に掛けた。 このプレプレッグを、次いで、以下で検討する様な複合体の性質、融蝕パフォ ーマンス及び機械特性を決定する為に試験した。 プレプレッグの複合体特性を決定する為に、上記で示した方法で調製したサン プルを、11.1℃(20°F)/分の加熱速度で熱重量分析(TGA)に掛けた。TGAの結果は 、以下の表IIIで報告される。 これらの結果は、704.4℃(1300°F)以上の温度における重量損失のない事を示 す。従って、本発明のブレンドは高温抵抗性を保有する。 この複合体サンプルの腐食及び質量損失に対する抵抗性を決定するために、サ ンプルを、アルミナ粒子を含む、ケロシン/酸素超音波高温フレームに暴露した 。この複合体を2315.5℃(4200°F)に加熱し、この温度に6秒間保持した。重量 損失は0.5%であった。比較として、MXBE350フェノール系樹脂複合体 (Fiberite Inc.から市販)を、同様の融蝕テストに掛けた。重量損失は7.2 %であった。 同じテストで、腐食は、0.038cm(0.015in)と測定された。比較として、MXB E350材料を、同じテストに掛け、1.01cm(0.4in)の腐食と測定された。 本発明の硬化した、非セラミック化複合体の機械的又は構造的性質を証明する 為に、表IIの樹脂ブレンドを、市販の(例えばオーエンスコーニング社)12 0スタイルE−ガラス織布で強化した。次いで、この材料を、表IVに示される 様な種々の機械特性について、記載されるASTM試験でテストした。 apsix103 b psix106 表IVの複合体ラミネートの比重は、室温で1.55であり、周囲温度で試験し た時、398.8℃(750°F)で30分後で1.52であった。 本発明のシリコーン複合体と対照材料の比較の為の追加の類似のテストを行っ た。例えば、種々の熱フラックス条件で、そしてフロー中におけるアルミナ粒子 の種々の量での追加の腐食抵抗性テストを、表Vに示される様に行った。比較の 為、MXBE350複合体材料を、再度対照として使用した。インチでの腐食及 びグラムでの質量損失は、テスト全体にわたって決定した。表Vで、マイナスの 数字は、材料の膨潤及び/又はテストフレーム中の粒子物質の試験試料上への沈 着を示す、試験試料の質量の増加を示す。 a秒。 表Vで示される様に、本発明のシリコーン複合体材料は、対照のフェノール系 樹脂複合体材料に比較して、広範囲の過酷条件の下で、腐食も質量損失も少ない 事を示した事によって、本発明の複合体の酸化抵抗性が示される。 又、燃焼テストを、実用のジェットエンジンヒートシールド暴露を模擬する為 に、同じ寸法の材料を、17.5kg/cm2(250psi)の圧力で、1815.5℃(3300°F)のフ レームに掛けて行った。フェノール系複合体は、80秒後に燃焼を示したが、本 発明のシリコーン複合体は、連邦航空管理規則(Federal Aviation Administrati on(FAA)regulations)に従う180秒後で、燃焼を示さなかった。反対に、目 の荒いアルミニウムブランケットに封入された耐火性繊維の通常のヒートシール ドは、6秒で燃焼を示した。 又、追加の燃焼テストを、ビスマレイミド炭素繊維を基本とした複合体の2つ 以上の層にラミネートされた本発明の組成物から成形した1つ以上の層を有する 複合体パネルについて行った。本発明の組成物は、上述の表IIの配合により、 以下に示される強化繊維を添加して実質的に調製した。以下に示される様に、複 合体パネルは、BP化学社(BP Chemicals(Hitco)Inc.)市販のビスマレイミド炭素 繊維複合体繊布の多数層を含んでいた。使用された樹脂は、BP化学社のV-388 であり、繊維は、ハーキュレス社のAS4繊維である。各複合体パネルの層の数は 、使用した繊維強化材と同様に、以下の表VIに列挙される。 表VIで示されるそれぞれのパネルは、本発明の層を有する複合体パネルの側 面に向けられているフレームで、15分間、1093.3℃(2000°F)のフレームに掛 けられた。その他のパラメーターは、5分間、0.4kg/cm2(6.3psi)の圧力で、71. 01m(233feet)/秒の空気流量及び10分間、0.1kg/cm2(2.6psi)の圧力で、42.06 m(138feet)/秒の空気流量が含まれる。 本発明の層の反対側の各パネルの側面では、フレーム侵入は観察できなかった 。パネル番号B、C及びDは、実質的に、脱ラミネーションを示さず、フレーム が当たったパネルの側面に対するその他の観察できる損傷もなかった。 高パーホーマンス適用でのシリコーン複合体の能力を証明する更なる適用は、 宇宙空間乗物のレードームへの適用である。レードームは、飛行中に経験される 高温から、レーダー装置のアンテナ部分の様な高感度の電子装置を保護する。レ ードームは、高温能力、作動温度範囲にわたって安定な誘電率を持ち且つ断熱体 であることが必要である。高速で運行する乗物では、レードーム温度は、398.8 ℃(750°F)近くにもなる(短時間ではあるが)。その様な適用に使用される複合 体レードームは、普通、ポリイミド樹脂材料を基本とする。本発明のシリコーン 樹脂を基本とする複合体は、以下の表VIIで証明される様に、幾つかの利点を 有する。 RT=室温 シリコーン樹脂を基本とした複合体の高いパフォーマンス、加工性及び高い温 度特性は、本発明により、ガスケット適用でも例示される。硬化形状において、 シリコーン樹脂を基本とした複合体は、ガスケットにとって必要な性質である、 相対的に柔らかく且つしなやかになる、そのガラス転移温度(Tg)以上に加熱出来 る。成分組み立て及びその後の高温への暴露後、シリコーン複合体はセラミック 化を受け、斯くして優れた熱安定性を用意する。試作品ガスケットは、好結果の エンジンテストを受けた。高温カスケットは、又一般に、石油化学工業での適用 に使用出来る。 本発明のブレンドは、既に検討された適用以外の適用を持つ事が認められるで あろう。例として、表VIIIは、列挙される多数の適用に有用であり得る様な 本発明の多数のブレンド、及びその量を含む。表VIIIで、シリコーン樹脂は 重量部で示される。シリコーン樹脂の合計量は、「樹脂混合物」を形成する。充 填材及び強化材は、樹脂混合物の100部当たりの部で示される。 aポリジメチルシロキサン。 上記で触れた適用以外にも、本発明の材料は、例えばビルヂングの外装の保護 に有効である。半透明パネルは、或る種のビルヂングの外装壁としてしばしば使 用される。これらのパネルは、組み立ての容易さと、ビルヂング内部への光の拡 散を用意する。その様なパネルは、一般に、ガラスマットで仕切られ、アルミニ ウム枠で周りを囲まれたポリエステルシートから構成されている。本発明の組成 物は、その様なパネルの耐炎性を改善するのに有用である。或るテストで、本発 明の組成物のフィルムを、その様なパネルに適用した。このフィルムなしの対照 パネルと、このフィルムをコートしたパネルとを、1時間で、537.7℃(1000°F )〜954.4℃(1750°F)までランプアップするフレームに、パネルを曝す事から成 るASTMEll9でテストした。954.4℃(1750°F)まで炎をランプアップし た後、パネルは、954.4℃(1750°F)で2時間保持される。対照パネ ルは、20〜45分のランプアップ中に、約760℃(1400°F)で、一様に燃焼し たが、本発明のフィルムを適用したパネルは、954.4℃(1750°F)に達した後、 120分以上燃焼しなかった。これは、2時間の火炎量に相当する。 燃焼に関する別のテストでは、上記で検討したものと類似のアルミニウム化ブ ランケット材料と、本発明の材料を、14.0kg/cm2(200psi)の圧力で、1815.5℃( 3300°F)のフレームに曝した。アルミニウム化ブランケットは、6秒後に燃焼 したが、本発明のものは、118秒まで燃焼しなかった。2315.5℃(4200°F)で 、10.5kg/cm2(150psi)で、対照フェノール系複合体は、80秒後に燃焼したが、 本発明の材料は、180秒で燃焼を示さなかった。本発明の材料は、製造の容易 さの利点で、例えば実用的ジェットエンジンの様な高温環境で、ヒートパイプ等 の様な構造体を保護するのに使用出来る。 又、本発明は、複合体の製造用の高温工具として有用である。その様な工具は 、通常金属合金から製造される。高温耐性複合体の製造の為、例えば、ビスマレ イミド及びポリイミド樹脂マトリックスを基本とした複合体の製造の為には、高 温耐火性金属工具の使用が必要である。その様な金属工具は多くの欠点を有する 。通常の金属工具と本願発明のシリコーン複合体の種々の性質を比較する事によ って、金属工具の欠点と本発明の長所が示される。表IXは、その様な工具に必 要な種々の性質及び通常の金属工具と本願発明の工具との比較を含む。 又、本発明の複合体は、低火炎、煙及び毒性特性(low fire,smoke and toxic ity properties(FST))を保有する。本発明のシリコーンマトリックス樹脂複合体 は、高いFST抵抗性を必要とする適用に理想的に適するものである。他の複合体 と共硬化する本発明材料の能力は、またこの適用に叶うものである。構造的複合 体上への本発明の層の導入は、FST性を改善する。表Xは、これに関する熱放出テ ストの結果を列挙する。 上記で簡単に検討した様に、加工性、高温特性、及び低誘電率は、本発明材料 を、その様な電気特性を必要とする幾つかの適用にとって好ましいものとする。 例えば、特に機械的、物理的、熱的及び電気的特性は、本発明のシリコーンマト リックス複合体を、プリント回路ボードの製造の候補とする。以下の表XIは、 本発明のシリコーンマトリックスラミネートの例及びその電気的特性を示す。こ れらの材料は、ASTMD250−86(90)でテストされた。このテストで 、テストの周波数は、9.375GHzであり、材料は室温でテストした。 上記表XIで、試料1と2は、ガラス繊維で強化されたが、試料3と4はシリ カ繊維で強化された。 プリント回路ボード上のコンポーネントの密度の増加が有利である事は、工業 界において知られているところである。然しながら、増加密度は熱管理の問題の 原因となる。本発明のシリコーン基本複合体の使用は、通常のプリント回路ボー ド材料に比較して低い誘電正接による利点を提示する。プリント回路ボードで使 用される九号体材料の誘電正接の比較は以下の表XIIに報告される。 本発明のシリコーン材料は、表XIIで報告される様に、最低の誘電正接を示 した。 この様に、本発明は、ブレンド、複合体、製品及び、高温及び熱衝撃を用意す るのに極めて効果的な方法を含む。更に、本発明の材料は、通常の方法で加工可 能である。例えば、プレプレッグは、手で造ることが出来、次いで普通、140.6k g/cm2(2000psi)迄の高圧又はそれ以上の圧縮成形、約7.0〜約14.0kg/cm2(100〜2 00psi)の圧力で普通行われるオートクレーブ成形、約0.49kg/cm2(7psi)の低圧で のシュリンクテープ成形、及びゼロ又は周囲温度でのフィラメントワインディン グに掛けることが出来る。これらの全ての成形は、熱の適用を伴って行ってもよ い。 前述の記載を基に、ブレンド、複合体、製品及び方法は、上記で示された本発 明の目的を成就する事はあきらかである。それ故、様々な変更は、クレームされ る発明の範囲内にあり、特定の成分要素及び加工条件の選択は、開示又は記載さ れた本発明の精神から離れる事なく、決定する事ができる事が理解されるべきで ある。特に、本発明の特定のシリコーン成分、充填材、強化材、その量等は、検 討又は例示されたものに限定されるものではない。この様に、本発明の範囲は、 添付のクレームの範囲内に入る変更、均等物及び変性を含む。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーテス ジョン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92647 ハンティントン ビーチ スピッ カード ドライヴ 6841

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 高温、酸化及び耐熱衝撃性を有する加工性ブレンドであって、 少なくとも1種のシルセスキオキサンと、少なくとも1種のポリジオルガノ シロキサン成分を含むシルセスキオキサン成分を含み、約590℃(1100°F)以 上の温度でセラミック化出来、25℃で、前記シルセスキオキサン成分は、約 500,000センチポイズ以上の粘度を有し、前記ポリジオルガノシロキサ ン成分は、約10〜約1000センチポイズの粘度を有するブレンド。 2. 前記ポリジオルガノシロキサン成分が、シラノール末端化ポリジオルガノシ ロキサン、メチル末端化ポリジオルガノシロキサン及びそれらの混合物から選 ばれる、請求項1記載のブレンド。 3. 前記シルセスキオキサン成分と前記ポリジオルガノシロキサン成分が、シリ コーンホモポリマー又はシリコーンコポリマーから、個々に選ばれる、請求項 1記載のブレンド。 4. 前記シリコーンホモポリマーが、次の一般式を有するポリシロキサンを含む 、請求項3記載のブレンド。 ここで、R1及びR2は、同じか、異なるものであり、水素、約1〜約6の炭 素原子を有するアルキル基、フェニル基、ビニル基、又はハロゲン化した前記 アルキル、フェニル又はビニル基であり、R3は、R1及びR2と同じであるか 、ヒドロキシ基であり、nは約0〜約10、000の整数である。 5. 前記シリコーンコポリマーか、次の一般式を有する、請求項3記載のブレン ド。 ここで、R4、R5及びR6の少なくともlつは、異なるものであり、水素、ア ルキル、アルキルフェニル又はビニルであり、前記アルキルは、約1〜約6の 炭素原子を有し、xは、約1〜約10,000の整数である。 6. 前記シリコーンコポリマーが、シラノール末端基を有する線状ポリジメチル シロキサンと、p−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼンとの反応生成 物を含む、請求項3記載のブレンド。 7. 前記シリコーンコポリマーが、シリコーン−ポリエーテルブロックコポリマ ーを含む、請求項3記載のブレンド。 8. 前記メチル末端化ポリジオルガノシロキサンが、メチルシロキサン樹脂であ る、請求項2記載のブレンド。 9. 前記樹脂ブレンドが、約50〜約90重量部の前記少なくとも一種のシルセ スキオキサンポリマー、約5〜約35重量部の前記少なくとも一種のシラノー ル末端化ポリジオルガノシロキサン及び0〜約25重量部の前記メチルシロキ サン樹脂を含む、請求項8記載のブレンド。 10.不連続繊維、粒子及びそれらの混合物から成る群から選ばれる熱抵抗性充 填材料を、前記樹脂ブレンドの100重量部当たり、約0〜約375重量部 、更に含む、請求項1記載のブレンド。 11.約5〜約50重量部の前記熱抵抗性充填材料を含み、前記充填材料が、無 機酸化物、無機炭化物、無機窒化物又はそれらの混合物から選ばれる、請求 項10記載のブレンド。 12.前記無機酸化物が、シリカ、アルミナ、アルミノシリケート及びそれらの 混合物から選ばれる、請求項11記載のブレンド。 13.約0〜約400重量部の繊維状又はフェルト強化材を更に含む、請求項1 記載のブレンド。 14.約70〜約250重量部の前記繊維状又はフェルト強化材を含む、請求項 13記載のブレンド。 15.前記繊維状強化材が、ガラス、石英、シリカ、炭素、アルミノシリケート 、アミド及びそれらの混合物から成る群から選ばれる繊維である、請求項1 3記載のブレンド。 16.前記アミドが、アラミドである、請求項15記載のブレンド。 17.縮合触媒、シラン−オレフィン附加触媒及びフリーラジカル触媒から成る 群から選ばれるブレンド−硬化触媒の効果的量を更に含む、請求項1記載の ブレンド。 18.前記縮合触媒が、有機亜鉛化合物である、請求項17記載のブレンド。 19.前記有機亜鉛化合物が、ヘキサン酸亜鉛である、請求項18記載のブレン ド。 20.前記フリーラジカル触媒が、過酸化物である、請求項17記載のブレンド 。 21.(i)一般式RSiO3/2(ここで、Rはメチル、フェニル又はメチルとフ ェニルの混合物である)を有し、25℃で、約500,000センチポイズ 以上の粘度を有する、約72重量部の前記シルセスキオキサンポリマー、 (ii)約10重量部のメチルシロキサン樹脂、及び(iii)メチルシロ キサン樹脂とシラノール末端化ポリジメチルシロキサンの等重量部を含む混 合物の約18重量部を含み、前記メチルシロキサン樹脂と前記混合物が、2 5℃で、それぞれ約10〜約1000センチポイズの粘度を有する、請求項 8記載のブレンド。 22.約50〜約65重量部の前記シルセスキオキサンと、約23〜約35重量 部の前記シラノール末端化ポリジオルガノシロキサンを含む、請求項1記載 のブレンド。 23.約12〜約16重量部のポリジメチルシロキサン樹脂、約47〜約375 重量部の熱抵抗性充填材料、及び約0〜約27重量部の強化材を更に含む、 請求項22記載のブレンド。 24.約65〜約67重量部の前記シルセスキオキサンと、約11〜約23重量 部の前記シラノール末端化ポリジオルガノシロキサンを含む、請求項1記載 のブレンド。 25.約12〜約22重量部のポリジメチルシロキサン樹脂、約40〜約100 重量部の熱抵抗性充填材料、及び約86〜約260重量部の強化材を更に含 む、請求項24記載のブレンド。 26.約50〜約74重量部の前記シルセスキオキサンと、約9〜約25重量部 の前記シラノール末端化ポリジオルガノシロキサンを含む、請求項1記載の ブレンド。 27.約17〜約25重量部のポリジメチルシロキサン樹脂、約0〜約5重量部 の熱抵抗性充填材料、及び約315〜約400重量部の強化材を更に含む、 請求項26記載のブレンド。 28.シリコーンブレンドから形成される材料の層を含む製品であって、前記ブ レンドが、少なくとも一種のシルセスキオキサンを含む第一シリコーンポリ マー成分と、少なくとも一種のポリジオルガノシロキサンを含む第二シリコ ーンポリマー成分を含み、約590℃(1100°F)以上の温度でセラミック化出 来、25℃で、前記第一シリコーンポリマー成分は、約500,000セン チポイズ以上の粘度を有し、前記第二シリコーンポリマー成分は、約10〜 約1000センチポイズの粘度を有する製品。 29.前記ポリジオルガノシロキサンが、シラノール末端化ポリジオルガノシロ キサン、メチル末端化ポリジオルガノシロキサン及びそれらの混合物から成 る群から選ばれる、請求項27記載の製品。 30.前記メチル末端化ポリジオルガノシロキサンが、メチルシロキサン樹脂で ある、請求項29記載の製品。 31.前記シリコーンブレンドが、約50〜約90重量部の前記少なくとも一種 のシルセスキオキサンと、約5〜約35重量部の前記少なくとも一種のシラ ノール末端化ポリジオルガノシロキサン、及び約0〜約25重量部の前記メ チルシロキサン樹脂を含む、請求項30記載の製品。 32.前記シリコーンブレンドが、該シリコーンブレンドの100重量部当たり 、約0〜約375重量部の熱抵抗性充填材料を更に含む、請求項28記載の 製品。 33.前記熱抵抗性充填材料が、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物又はそれ らの混合物から選ばれる、請求項32記載の製品。 34.前記無機酸化物が、シリカ、アルミナ、アルミノシリケート及びそれらの 混合物から選ばれる、請求項33記載の製品。 35.前記シリコーンブレンドが、約0〜約400重量部の繊維状又はフェルト 強化材を更に含む、請求項28記載の製品。 36.前記シリコーンブレンドが、繊維又はフェルト強化材の効果的量を更に含 む、請求項28記載の製品。 37.前記強化材が、ガラス、石英、シリカ、炭素、アルミナ、アルミノシリケ ート、アミド又はそれらの混合物から選ばれる、請求項36記載の製品。 38.前記シリコーンブレンドが、縮合触媒、シラン−オレフィン附加触媒及び フリーラジカル触媒から成る群から選ばれるブレンド−硬化架橋剤の効果的 量を更に含む、請求項28記載の製品。 39.高温且つ耐熱衝撃性を持つ製品の製造方法であって、 25℃で、約500,000センチポイズ以上の粘度を有する、少なくと も一種のシルセスキオキサンを含む第一シリコーンポリマー成分と、25℃ で、約10〜約1000センチポイズの粘度を有する、少なくとも一種のポ リジオルガノシロキサンを含む第二シリコーンポリマー成分のブレンドであ って、約590℃(1100°F)以上の温度でセラミック化出来るブレンドを形成 し、そして 前記第一及び第二シリコーンポリマー成分の少なくとも一種を、セラミッ ク化温度以下の温度で少なくとも部分硬化させる、 事を含む方法。 40.前記ポリジオルガノシロキサンが、シラノール末端化ポリジオルガノシロ キサン、メチル末端化ポリジオルガノシロキサン及びそれらの混合物から成 る群から選ばれる、請求項39記載の方法。 41.前記ブレンドの形成が、繊維状強化材の効果的量を導入する事を含む、請 求項39記載の方法。 42.前記第一及び第二シリコーンポリマー成分の少なくとも一種が、熱、紫外 線輻射、縮合触媒、シラン−オレフィン触媒及びフリーラジカル触媒から成 る群から選ばれる開始剤で硬化される、請求項39記載の方法。 43.高温且つ耐熱衝撃性を持つ製品の製造方法であって、 25℃で、約500,000センチポイズ以上の粘度を有する、少なくと も一種のシルセスキオキサンを含む第一シリコーンポリマー成分と、25℃ で、約10〜約1000センチポイズの粘度を有する、少なくとも一種のポ リジオルガノシロキサンを含む第二シリコーンポリマー成分のブレンドであ って、約590℃(1100°F)以上の温度でセラミック化出来るブレンドを調製 し、 該ブレンドを、所望の製品に成形し、そして 前記第一及び第二シリコーンポリマ一成分の少なくとも一種を、セラミッ ク化温度以下の温度で硬化させる、 事を含む方法。 44.前記ポリジオルガノシロキサンが、シラノール末端化ポリジオルガノシロ キサン及びメチル末端化ポリジオルガノシロキサンから成る群から選ばれる 、請求項43記載の方法。 45.前記第一及び第二シリコーンポリマーの少なくとも一種が、熱、紫外線輻 射、縮合触媒、シラン−オレフィン触媒及びフリーラジカル触媒から成る群 から選ばれる開始剤で硬化される、請求項40記載の方法。 46.少なくともと1種のシルセスキオキサンと、少なくとも1種のポリジオル ガノシロキサン成分を含むシルセスキオキサン成分を含む樹脂ブレンドであ って、25℃で、前記シルセスキオキサン成分は、約500、000センチ ポイズ以上の粘度を有し、前記ポリジオルガノシロキサン成分は、約10〜 約1000センチポイズの粘度を有し、前記樹脂ブレンドは、約590℃(1100 °F)以上の温度でセラミック化出来る樹脂ブレンドから形成される第一の 第一層、及び前記第一の層とは異なる複合体材料を含む第二の層を含み、前 記第一及び第二層が共硬化される、複合体ラミネート。 47.前記第二層複合体材料が、繊維強化エポキシ、ビスマレイミド、ポリイミ ド、ポリエステル及びフェノール系複合体及びそれらの混合物から成る群か ら選ばれる、請求項46記載の複合体ラミネート。 48.前記繊維が、ガラス、石英、シリカ、炭素、アルミノシリケート、アミド 及びそれらの混合物から成る群から選ばれる、請求項47記載の複合体ラミ ネート。 49.第一複合体層と第二複合体層を共硬化させる複合体ラミネートを形成する 方法であって、 前記第一複合体層が、少なくともと1種のシルセスキオキサン成分と、少 なくとも1種のポリジオルガノシロキサン成分を含む樹脂ブレンドで、25 ℃で、前記シルセスキオキサン成分は、約500、000センチポイズ以上 の粘度を有し、前記ポリジオルガノシロキサン成分は、約10〜約1000 センチポイズの粘度を有し、約590℃(1100°F)以上の温度でセラミック化 出来る樹脂ブレンドから形成され、前記第二複合体層が、前記第一複合体層 とは異なる材料から形成される方法。 50.前記第二複合体層が、繊維強化エポキシ、ビスマレイミド、ポリイミド、 ポリエステル及びフェノール系複合体及びそれらの混合物から成る群から選 ばれる材料から形成される、請求項48記載の方法。
JP51698795A 1993-12-17 1994-12-15 高温抵抗性を有するシリコーン複合体 Ceased JP2001506283A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16950593A 1993-12-17 1993-12-17
US08/169,505 1993-12-17
PCT/US1994/014570 WO1995016751A1 (en) 1993-12-17 1994-12-15 Silicone composite materials having high temperature resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001506283A true JP2001506283A (ja) 2001-05-15

Family

ID=22615981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51698795A Ceased JP2001506283A (ja) 1993-12-17 1994-12-15 高温抵抗性を有するシリコーン複合体

Country Status (8)

Country Link
US (2) US5552466A (ja)
EP (1) EP0686173A4 (ja)
JP (1) JP2001506283A (ja)
KR (1) KR960706537A (ja)
AU (1) AU687973B2 (ja)
CA (1) CA2178840A1 (ja)
NZ (1) NZ278525A (ja)
WO (1) WO1995016751A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531942A (ja) * 2000-04-27 2003-10-28 ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−ション 硬化性シリコーン樹脂組成物及び反応性珪素化合物
JP2006518798A (ja) * 2003-02-25 2006-08-17 ダウ・コーニング・コーポレイション シリコーン樹脂と有機樹脂のハイブリッド複合材
WO2013073517A1 (ja) * 2011-11-14 2013-05-23 日東電工株式会社 難燃複合部材
JP2020530063A (ja) * 2017-08-03 2020-10-15 ペトロセラミクス・エス.ピー.エー.Petroceramics S.P.A. 予備含浸繊維強化複合材料、ならびに前記予備含浸繊維強化複合材料の成形および完全硬化によって得られる製品
WO2023162782A1 (ja) * 2022-02-28 2023-08-31 株式会社カネカ 硬化性樹脂組成物の製造方法

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876856A (en) * 1994-05-13 1999-03-02 Hughes Electronics Corporation Article having a high-temperature thermal control coating
US5837318A (en) * 1995-04-26 1998-11-17 Mcdonnell Douglas Corporation Process for production of low dielectric ceramic composites
US5824404A (en) * 1995-06-07 1998-10-20 Raytheon Company Hybrid composite articles and missile components, and their fabrication
WO1998038031A2 (en) * 1997-02-27 1998-09-03 Advanced Composites Group Ltd. Improvements in or relating to moulding methods and moulded articles
US5916981A (en) * 1997-03-24 1999-06-29 Dow Corning Corporation Silicone pressure sensitive adhesive compositions
US6051642A (en) * 1997-09-15 2000-04-18 General Electric Company Silicone composition with improved high temperature tolerance
US5972512A (en) * 1998-02-16 1999-10-26 Dow Corning Corporation Silicone resin composites for fire resistance applications and method for fabricating same
US6093763A (en) * 1998-11-03 2000-07-25 The Gasket King, Llc. High temperature silicon sealant
WO2000049070A1 (fr) * 1999-02-19 2000-08-24 Hitachi Chemical Co., Ltd. Preimpregne, stratifie a revetement metallique et carte a circuit imprime obtenue a partir de ceux-ci
US7723415B2 (en) * 1999-08-04 2010-05-25 Hybrid Plastics, Inc. POSS nanostructured chemicals as dispersion aids and friction reducing agents
US9267023B2 (en) * 1999-08-04 2016-02-23 Hybrid Plastics, Inc. Method for modifying surface properties with nanostructured chemicals
US6652975B2 (en) * 2001-03-02 2003-11-25 Lucent Technologies Inc. Adherent silicones
US7098275B2 (en) * 2001-06-27 2006-08-29 Inglefield Charles F Heat resistant material for molds and other articles
US6638572B1 (en) 2001-06-27 2003-10-28 Charles F. Inglefield Heat resistant material for molds and other articles
WO2003010779A1 (en) * 2001-07-23 2003-02-06 Xco International Incorporated Heat sensitive cable and method of making same
US6935594B1 (en) * 2001-11-09 2005-08-30 Advanced Ceramics Research, Inc. Composite components with integral protective casings
JP2004190977A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Sony Corp 熱輸送装置、熱輸送装置の製造方法及び電子デバイス
US20040260018A1 (en) * 2003-04-10 2004-12-23 Simendinger William H. Thermal barrier composition
WO2005013361A1 (ja) 2003-07-30 2005-02-10 The Kansai Electric Power Co., Inc. 高耐熱半導体装置
US20050187325A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Yuan Hui L. Silicone gasket compositions
JP4339267B2 (ja) * 2005-01-27 2009-10-07 関西電力株式会社 高耐熱電力用静止機器
DE202006010561U1 (de) * 2006-07-06 2007-11-15 Mann + Hummel Gmbh Wechselfilter
WO2008103407A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Dow Corning Corporation Composite article having excellent fire resistance
US8293830B2 (en) * 2007-06-19 2012-10-23 Flexible Ceramics, Inc. Silicone resin composites for high temperature durable elastic composite applications and methods for fabricating same
US20090075828A1 (en) * 2007-09-17 2009-03-19 Gentel Biosurfaces, Inc. Integrated protein chip assay
CN101939359B (zh) 2007-10-22 2015-09-09 弗莱克斯伯陶器公司 耐火的柔性陶瓷树脂共混物以及由其形成的复合材料制品
US20100004202A1 (en) * 2008-02-15 2010-01-07 Ndsu Research Foundation Quaternary ammonium-functionalized-POSS compounds
US20090253586A1 (en) * 2008-02-21 2009-10-08 Gentel Biosciences, Inc. Substrates for multiplexed assays and uses thereof
US8460823B1 (en) 2009-12-21 2013-06-11 Sandia Corporation Electrochemical components employing polysiloxane-derived binders
US20110306721A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Veerag Mehta Flame retardant material having enhanced pull through lubricity
JP5225441B2 (ja) * 2011-08-08 2013-07-03 日東電工株式会社 光拡散性不燃複合部材
KR20130107821A (ko) * 2012-03-23 2013-10-02 삼성전자주식회사 코팅 조성물, 이를 가지는 히터 및 히터의 코팅 방법
US9382402B2 (en) * 2012-04-11 2016-07-05 Nitto Denko Corporation Flame-retardant silicone resin composition and flame-retardant silicone resin sheet
WO2014028625A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Apparatus and method for making a silicone article
US20140065397A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 3M Innovative Properties Company Coextruded polymer film configured for successive irreversible delamination
US10221660B2 (en) 2013-03-15 2019-03-05 Melior Innovations, Inc. Offshore methods of hydraulically fracturing and recovering hydrocarbons
US9815943B2 (en) 2013-03-15 2017-11-14 Melior Innovations, Inc. Polysilocarb materials and methods
US9499677B2 (en) 2013-03-15 2016-11-22 Melior Innovations, Inc. Black ceramic additives, pigments, and formulations
US9815952B2 (en) 2013-03-15 2017-11-14 Melior Innovations, Inc. Solvent free solid material
US10167366B2 (en) 2013-03-15 2019-01-01 Melior Innovations, Inc. Polysilocarb materials, methods and uses
EP2991949A4 (en) * 2013-05-02 2017-07-19 Melior Technology Inc. Polysilocarb materials and methods
US9481781B2 (en) 2013-05-02 2016-11-01 Melior Innovations, Inc. Black ceramic additives, pigments, and formulations
TW201722699A (zh) 2015-12-30 2017-07-01 聖高拜塑膠製品公司 複合管及其製造與使用方法
US10125439B2 (en) * 2017-02-02 2018-11-13 Douglas J. Bailey Flexible translucent to transparent fireproof composite material
US10968139B1 (en) 2017-07-18 2021-04-06 ATC Materials, Inc. Moldable silicon nitride green-body composite and reduced density silicon nitride ceramic process
US11365155B1 (en) 2017-07-18 2022-06-21 ATC Materials Inc Moldable silicon nitride green-body composite and reduced density silicon nitride ceramic process
IT201700089373A1 (it) * 2017-08-03 2019-02-03 Petroceramics S P A Materiale composito fibro-rinforzato pre-impregnato e materiale composito ceramico fibro-rinforzato, ottenuto per formatura e successiva pirolisi di detto materiale pre-impregnato
IT202100006974A1 (it) 2021-03-23 2022-09-23 Petroceramics S P A Disco per freni a disco

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3485904A (en) * 1966-07-18 1969-12-23 Dow Corning Method utilizing an organopolysiloxane binder to make ceramic article
JPS55120658A (en) * 1979-03-13 1980-09-17 Toray Silicone Co Ltd Silicone composition forming ceramic at high temperature
US4357436A (en) * 1980-06-02 1982-11-02 Rm Industrial Products Company, Inc. Composite insulating material and process
JPS58171416A (ja) * 1982-04-02 1983-10-08 Hitachi Ltd 耐熱性重合体
JPS61159427A (ja) * 1984-12-29 1986-07-19 Toshiba Silicone Co Ltd 表面処理用ポリオルガノシロキサン組成物
US4686135A (en) * 1985-01-29 1987-08-11 Hiraoka & Co., Ltd. Composite sheet material
US4822659A (en) * 1987-09-30 1989-04-18 Bisco Products Inc. Fire block sheet and wrapper
US4865907A (en) * 1987-09-30 1989-09-12 Bisco Products Inc. Rigid fire block sheet and method
US5030699A (en) * 1988-06-07 1991-07-09 Showa Denko K.K. Ladder silicone oligomer composition
JPH0211689A (ja) * 1988-06-29 1990-01-16 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱接着型シリコーン接着剤組成物
US4865911A (en) * 1989-01-09 1989-09-12 Dow Corning Corporation Curable silicone coated gasket and composition
US5175057A (en) * 1991-06-25 1992-12-29 General Electric Company Adhesion promoters for room temperature vulcanizable silicone compositions
US5488081A (en) * 1993-11-04 1996-01-30 Lord Corporation Highly damped organic elastomer composition

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531942A (ja) * 2000-04-27 2003-10-28 ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−ション 硬化性シリコーン樹脂組成物及び反応性珪素化合物
JP2006518798A (ja) * 2003-02-25 2006-08-17 ダウ・コーニング・コーポレイション シリコーン樹脂と有機樹脂のハイブリッド複合材
WO2013073517A1 (ja) * 2011-11-14 2013-05-23 日東電工株式会社 難燃複合部材
CN103930272A (zh) * 2011-11-14 2014-07-16 日东电工株式会社 阻燃复合构件
US9707742B2 (en) 2011-11-14 2017-07-18 Nitto Denko Corporation Flame-resistant composite member
JP2020530063A (ja) * 2017-08-03 2020-10-15 ペトロセラミクス・エス.ピー.エー.Petroceramics S.P.A. 予備含浸繊維強化複合材料、ならびに前記予備含浸繊維強化複合材料の成形および完全硬化によって得られる製品
WO2023162782A1 (ja) * 2022-02-28 2023-08-31 株式会社カネカ 硬化性樹脂組成物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0686173A4 (en) 1996-07-31
CA2178840A1 (en) 1995-06-22
AU1404195A (en) 1995-07-03
US5612399A (en) 1997-03-18
AU687973B2 (en) 1998-03-05
EP0686173A1 (en) 1995-12-13
WO1995016751A1 (en) 1995-06-22
US5552466A (en) 1996-09-03
NZ278525A (en) 1997-02-24
KR960706537A (ko) 1996-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001506283A (ja) 高温抵抗性を有するシリコーン複合体
US5972512A (en) Silicone resin composites for fire resistance applications and method for fabricating same
JP5592795B2 (ja) 耐火性の柔軟性セラミック樹脂ブレンドおよびそれから形成された複合材生成物
JP4624344B2 (ja) シリコーン樹脂と有機樹脂のハイブリッド複合材
JP5307804B2 (ja) 高温耐性弾性複合材のアプリケーション用のシリコン樹脂複合材およびその製造方法
US3317455A (en) Thermal insulation and ablation material
US3425967A (en) Foamable organopolysiloxane composition and foamed product obtained therefrom
EP0850998B1 (en) Method for making rubber-modified rigid silicone resins and composites produced therefrom
US5512351A (en) Prepreg, process for preparation of prepreg, and products derived therefrom
WO2008036657A1 (en) Process for preparing silicon oxycarbide polymer compositions and derivative compositions thereof
JP2009503230A (ja) 強化シリコーン樹脂フィルムおよびその製造方法
US11753544B2 (en) Insulation precursors, rocket motors, and related methods
KR20050092737A (ko) 내염제 용도에 유용한 실리콘 조성물
CA1285342C (en) Silicone water base fire barriers
CN112876205A (zh) 一种耐烧蚀防掉粉气凝胶基复合材料及其制备方法
EP0662492A1 (en) Fire-safe panels, fixtures and laminated honeycomb structures of fiber-reinforced ceramic material
JPH07329197A (ja) 乗り物、ハニカム積層構造体、内装品、建築物およびパネル
CN112300748B (zh) 一种用于轻质多孔复合材料拼接的胶黏填充剂及其制备方法
JP2651361B2 (ja) セラミックス質耐火保護シート
Kontorov et al. Oligomethylphenylsiloxanes and methylphenylsiloxane resins: preparation, use and compositions
CN110564295A (zh) 一种硅基超薄防火涂层材料及制备方法
MXPA99001555A (en) Silicone resin compounds for pirorresistent applications and manufacturing method of mis
JPH0781074B2 (ja) 発泡性シリコーンゴム組成物及び耐火性目地シール材ならびにその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A313 Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313

Effective date: 20040426

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050412