JPH03131621A - 宇宙機器の表面の被覆用軽量断熱性樹脂組成物 - 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、軽量で熱制御性に優れ、かつ宇宙機器用に代
表される被施工体に対する優れた施工性を有する樹脂組
成物に関する。

（従来の技術〕 従来、宇宙機器などの被施工体に熱制御機能を付与する
樹脂組成物として、各種の樹脂組成物が提案されている
。

たとえば従来使用されてきたものとして、フェノールと
コルクとからなるシートおよびシリコーンゴム系樹脂組
成物があるが、これらは、それぞれ被施工体の重量を重
くするだけでな（、接着力が十分でなかったり、コルク
シート貼り付は作業を必要とする（作業性に劣る）など
、特に宇宙機器用としては実用上問題が多かった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、熱制御および断熱を必要とする被施工
体に対する施工、加工性に優れ、該被施工体に対して優
れた断熱性を付与し、軽量で被施工体の重量を増大させ
ることのない樹脂組成物を提供するにある。

Ｃ５題を解決するための手段〕 このような本発明の目的は、フェノール系樹脂およびシ
リカからなるマイクロバルーンと工ポキシ・アミン系樹
脂を必須成分として含有する軽量断熱性樹脂組成物によ
って達成することができる。

本発明の特徴の１つは、樹脂組成物を構成するフェノー
ル系樹脂およびシリカの２成分がそのままの形、すなわ
ち樹脂または粉末の形で配合されるのではなく、マイク
ロバルーン（以下、単にバルーンという）という加工品
として配合される点にあり、これらの成分をバルーンの
形で配合することによってはじめて、被施工体に対して
効果的に断熱、熱制御機能を付与でき、かつその重量を
増大しないで加工する、すなわち軽量化ができるのであ
る。

本発明の樹脂組成物を構成するフェノール系樹脂からな
るバルーン（以下、フェノールバルーンという）は、ア
ブレーション効果による潜熱で被施工体を熱制御する機
能を付与し、シリカからなるバルーン（以下、シリカバ
ルーンという）は、同じく被施工体に対して耐熱性を与
えるほか、被施工体のアブレーション作用においても形
態を変化させることなく、形態を保持する機能を与える
のである。

そして、エポキシ・アミン系樹脂は、上記２種類のバル
ーンを相互に強固に結合して一体化し、機械的強度を発
現させるのみならず、エポキシ・アミン系樹脂の伸びが
大きいため、被施工体の運搬作動時の振動、衝撃に耐え
、また、被施工体組立時の変形にも追従するなどの重要
な機能を有するのである。

ここで、フェノール系樹脂としては、代表的なものとし
てフェノールホルマリン樹脂を例示することができる。

このフェノールバルーンの規格としては、最大径が１２
０μ、最小径が５μで、平均粒子径が３５〜４８μ、嵩
密度が０．１０〜０．１５　ｇ／ｃｍ３、真密度が０．
２１〜０．３５　ｇ／ａｍｆｆの範囲内のものがよい。

また、シリカとしてはポリシリケート系無機質を例示す
ることができ、シリカバルーンとしては、最大径が１２
５μ、最小径が４４μで、平均粒子径が７０μ〜９０μ
、嵩密度が０．１４〜０．１６ｇ／ｃＩ１１３、真密度
が０，２０〜０．３０　ｇ／ｃｍ３の範囲内のものがよ
い。

これら２種のバルーンの平均粒子径および最小径がそれ
ぞれ上記範囲および値よりも小さくなると、断熱、熱制
御性が低下し、被施工体の重量が重くなるために好まし
くないし、また、平均粒子径および最大径がそれぞれ上
記範囲および値よりも大きくなると、組成物中に該バル
ーンを均一に混合することが難しくなり、機械的強度の
低下を招くので好ましくない。

そして、これらのバルーンの嵩密度および真密度が上記
範囲よりも小さいと、樹脂組成物の断熱性が不充分にな
るし、上記範囲よりも大きくなると、被施工体の重量を
増加させ、軽量化加工が難しくなるために好ましくない
。

また、本発明のエポキシ・アミン系樹脂の必須成分であ
るエポキシ樹脂としては、たとえば、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン・プ
ロピレングリコール等のポリアルキレングリコールなど
の直鎖状高分子末端に少な（とも１ケのグリシジル基を
存するものである。アミン系樹脂としては、脂肪族アミ
ン、脂環式アミンまたは芳香族アミンであって、エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、１，３−ビスアミ
ノメチルシクロヘキサン、メタフェニレンジアミンがあ
るが、これらに限定されるものではない。

このエポキシ・アミン系樹脂は、本発明の樹脂組成物の
接着性および機械的強度物性に直接影響を及ぼす成分で
あると同時に、前記２種のバルーンの結合剤である。

本発明の樹脂組成物において、フェノールバルーンとシ
リカバルーンとの配合比率は、フェノールバルーン２５
〜７５重量部に対して、シリカバルーンを７５〜２５重
量部の範囲内で配合するのがよい。

また、これらバルーンに対するエポキシ・アミン系樹脂
の配合比率は、バルーン４０〜６０重量部に対して、エ
ポキシ・アミン系樹脂を６０〜４０重壇部の範囲で配合
するのがよい。すなわち、フェノールバルーンに対する
シリカバルーンの配合比率が前記の範囲外になり、フェ
ノールバルーンが７５重量部を越えるとアブレーション
効果のみを有するため、被施工体の形態保持性が悪り、
２５重量部未満の場合はアブレーション効果がなくなり
、また、シリカバルーンが７５重量部を越えるとアブレ
ーション効果がなくなり、２５重量未満では被施工体の
形態保持性が悪くなるために好ましくないし、２種のバ
ルーンに対するエポキシ・アミン系樹脂の配合比率が前
記範囲外になると、本発明の組成物の熱伝導率が低下し
、熱防御機能（断熱性能）あるいは機械的強度を低下さ
せるために好ましくない。

本発明の樹脂組成物には、酸化防止剤、各種無機充填剤
、硬化剤、着色材、炭素繊維やセラミック繊維に代表さ
れる高強度・高弾性率補強繊維などを使用目的または用
途に応じて適宜、配合することができる。

また、本発明の樹脂組成物が適用される被施工体として
は、ロケットフェアリングなどの宇宙機器、各種の加熱
炉、オーブンなどの電気的ヒーター、建材などがある。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。

実施例および比較例 第１表に示した配合割合の原料をホバート型ミキサーで
混合して、本発明の樹脂組成物を作成した。

得られた組成物をビンクス（Ｂｉｎｋｓ）　７Ｒ２スプ
レーガンを用いて、アルミ板に塗装し、２１．１０　ｍ
ｍ厚の断熱材を作成した。この断熱材の特性を調べたと
ころ、第２表に示す物性を有していた。

（本頁以下１、余白） 第１表 上表中、エポキシ樹脂はポリエチレングリコールの末端
にグリシジル基を２ケ有するエポキシ樹脂、 ＢＪＯ−０９３０はＵＣＣ社製品、 ＥＣＣ０５ＰＩＩＥＲＥ　Ｓｔ　はエマーソンアンドカ
ミング社製品である。

（本頁以下、余白） 第２表 第１図から本発明の組成物は、２１０℃においても、そ
の熱伝導率は０．０８　　ｗ／ｍ−Ｋを越えることがな
く、優れた断熱性を有することが判る。

ここで熱伝導率（ｗ／ｍ−Ｋ）はＪＩＳ−Ａ−１４１２
に規定されている測定法に準じて測定した値である。

〔発明の効果〕

本発明の樹脂組成物は、フェノール系樹脂およびシリカ
をそれぞれマイクロバルーンの形で含有し、断熱性、熱
制御機能に優れているのみならず、軽量であって被施工
体の型理を実質的に増加させない。したがって、本発明
の樹脂組成物は、軽量化が１つの重要な要求特性になっ
ている宇宙用機器の断熱、熱制御機材として極めて有用
である。また、本発明に含有されるエポキシ・アミン系
樹脂成分の優れた接着性、強度および耐熱性が本発明の
樹脂組成物の適用用途を著しく広（している。

さらに、本発明の樹脂組成物は、容易に溶液または分散
液の形にすることができ、スプレガンなどによる塗装加
工が可能であり、施工性、加工性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の樹脂組成物の温度に対する熱伝導率
の関係を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェノール系樹脂およびシリカからなるマイクロ
   バルーンと、ポリアルキレングリコール等の直鎖状高分
   子末端に少なくとも１ケのグリシジル基を有するエポキ
   シ樹脂と脂肪族アミン、脂環式アミンまたは芳香族アミ
   ンのアミン系樹脂で構成されたエポキシ・アミン系樹脂
   とを含有する軽量断熱性樹脂組成物。
2. （２）マイクロバルーンとエポキシ・アミン系樹脂との
   配合比率が重量比で４：６〜６：４であり、マイクロバ
   ルーン中のフェノール系樹脂とシリカとの配合比率が重
   量比で２５：７５〜７５：２５である請求項（１）記載
   の軽量断熱性樹脂組成物。