JPH04306241A - コーティング材 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＲＰ（複合強化プラ
スチック）または軽金属用耐エロージョン性コーティン
グ材、コーティング方法、並びに、このコーティング材
がコーティングされた、ＦＲＰまたは軽金属に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＲＰ用または軽金属用耐エロー
ジョン性コーティング材としては、二液型ウレタン塗料
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コーテイング材は、航空機などの高度の耐エロージョン
性，耐熱性を要求される用途ではまだこれらの性能が不
十分であり、経時的に塗膜が劣化するなどの問題があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、高度の耐
エロージョン性および耐熱性を有するＦＲＰ用または軽
金属用コーティング材を得ることを目的に鋭意検討した
結果本発明に到達した。即ち本発明は、（無水）トリカ
ルボン酸もしくはトリカルボン酸エステルから選ばれる
有機酸（ａ−１）とジアミン（ｂ）とからのポリアミド
イミド樹脂（Ａ）および／または（無水）テトラカルボ
ン酸もしくはテトラカルボン酸エステルから選ばれる有
機酸（ａ−２）とジアミン（ｂ）とからのポリイミド樹
脂（Ｂ）の溶液からなることを特徴とするＦＲＰ用また
は軽金属用コーティング材；シランカップリング剤がコ
ーティングされたＦＲＰまたは軽金属にこのコーティン
グ材をコーティングする方法；並びに、このコーティン
グ材がコーティングされた、ＦＲＰまたは軽金属からな
る部材である。

【０００５】本発明において、有機酸（ａ−１）のうち
（無水）トリカルボン酸としては、炭素数が９〜５０の
（無水）トリカルボン酸があげられる。この具体例とし
ては、（無水）トリメリット酸，（無水）３，３’，４
−ベンゾフェノントリカルボン酸，（無水）１，４，５
−ナフタリントリカルボン酸，（無水）ジフェニルメタ
ン−３，３’，４−トリカルボン酸，（無水）ジフェニ
ルエーテル−３，３’，４−トリカルボン酸，（無水）
ジフェニルスルホン−３，３’，４−トリカルボン酸，
（無水）ジフェニル−３，３’，４−トリカルボン酸，
下記化１〜化３で示される化合物などがあげられる。

【０００６】

【化１】

【０００７】

【化２】

【０００８】

【化３】

【０００９】また、有機酸（ａ−１）のうちトリカルボ
ン酸エステルとしては、上記に例示した（無水）トリカ
ルボン酸と炭素数１〜８のアルコール（メタノール，エ
タノール，イソプロパノール，ブタノールなど）の部分
エステルまたはトリエステルがあげられる。この具体例
としては、トリメリット酸トリメチルエステル，トリメ
リット酸トリエチルエステル，３，３’，４−ベンゾフ
ェノントリカルボン酸トリメチルエステル，１，４，５
−ナフタリントリカルボン酸トリメチルエステル，ジフ
ェニルメタン３，３’，４−トリカルボン酸トリメチル
エステルなどで代表される、上記に例示した（無水）ト
リカルボン酸と上記で例示した炭素数１〜８のアルコー
ルとの部分エステルまたはトリエステルがあげられる。 以上（ａ−１）として例示したものは、２種以上の混合
物でも良い。好ましいものは、（無水）トリカルボン酸
である。

【００１０】本発明において、（ｂ）としては、芳香族
ジアミン■，脂環式ジアミン■，脂肪族ジアミン■，分
子内に珪素原子を有するジアミン■，分子内にフッ素原
子を有するジアミン■など（■〜■は■，■と重複する
ものを除く）があげられる。

【００１１】芳香族ジアミン■としては、炭素数が６〜
５０の芳香族ジアミンがあげられる。この具体例として
は、ｍ−フェニレンジアミン，ｐ−フェニレンジアミン
，２，４−ジアミノトルエン，ｍ−キシレンジアミン，
４，４’−ジアミノジフェニルプロパン，４，４’−ジ
アミノジフェニルメタン，ベンジジン，４，４’−ジア
ミノジフェニルスルフィド，４，４’−ジアミノジフェ
ニルスルホン，３，３’−ジアミノジフェニルスルホン
，４，４’−ジアミノジフェニルエーテル，３，３’−
ジアミノジフェニルエーテル，１，４−ビス（４−アミ
ノフェノキシ）ベンゼン，１，３−ビス（４−アミノフ
ェノキシ）ベンゼン，ビス［４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル］スルホン，４，４’−ビス（４−アミノ
フェノキシ）ビフェニル，ビス［４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル］エーテル，２，２−ビス［４−（４
−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン，４，４’−
ジアミノベンゾアニリド，４，４’−ジアミノ−ｐ−テ
ルフェニル，１，５−ジアミノナフタレン，９，１０−
ビス（４−アミノフェニル）アントラセン，９，９−ビ
ス（４−アミノフェニル）フルオレン，３，３’−ジメ
チル−４，４’−ジアミノビフェニル，３，３’−ジメ
トキシベンジジン，２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブ
チル）トルエン，ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフ
ェニル）エーテル，ｐ−ビス（２−メチル−４−アミノ
ペンチル）ベンゼン，ｐ−ビス（１，１−ジメチル−５
−アミノペンチル）ベンゼン、２，６−ジアミノピリジ
ン，ビス（４−アミノフェニル）ホスフィンオキシド，
ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−メチルアミン，Ｏ−
トルイジンスルフォンなどがあげられる。

【００１２】脂環式ジアミン■としては、炭素数が６〜
３０の脂環式ジアミンがあげられる。この具体例として
は、イソホロンジアミン，１，３−ビスアミノメチルシ
クロヘキサン，２，５−ビスアミノメチルノルボルナン
，ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンなどがあげ
られる。

【００１３】脂肪族ジアミン■としては、炭素数２〜１
８のジアミンがあげられる。この具体例としては、エチ
レンジアミン，プロピレンジアミン，ヘキサメチレンジ
アミン，ヘプタメチレンジアミン，オクタメチレンジア
ミン，ノナメチレンジアミン，デカメチレンジアミン，
３−メチルヘプタメチレンジアミン，２，１１−ジアミ
ノドデカン，２，２−ジメチルプロピレンジアミン，３
−メトキシヘキサメチレンジアミン，２，５−ジメチル
ヘキサメチレンジアミン，５−メチルノナメチレンジア
ミンなどがあげられる。

【００１４】分子内に珪素原子を有するジアミン■とし
ては、炭素数が８〜１８０の分子内に珪素原子を有する
ジアミンがあげられる。この具体例としては、下記化４
と表１で示すもの，化５と表２で示すものなどがあげら
れる。

【００１５】

【化４】

【００１６】

【表１】

【００１７】

【化５】

【００１８】

【表２】

【００１９】分子内にフッ素原子を有するジアミン■と
しては、炭素数が１３〜１５０の分子内にフッ素原子を
有するジアミンがあげられる。この具体例としては、下
記化６〜化９に示す化合物などがあげられる。

【００２０】

【化６】

【００２１】

【化７】

【００２２】

【化８】

【００２３】

【化９】

【００２４】以上（ｂ）として例示したものは、２種以
上の混合物でも良い。■〜■のうち好ましいものは、■
，■，■，■およびそれらの２種以上の混合物である。 特に好ましいものは、■および／または■、並びに［■
および／または■］と［■および／または■］との混合
ジアミンである。

【００２５】本発明において、有機酸（ａ−２）のうち
（無水）テトラカルボン酸としては、芳香族テトラカル
ボン酸（無水物）■，脂肪族または脂環式テトラカルボ
ン酸（無水物）■，分子内に珪素原子を有するテトラカ
ルボン酸（無水物）■，分子内にフッ素原子を有するテ
トラカルボン酸（無水物）■など（■，■は■，■と重
複するものを除く）があげられる。

【００２６】芳香族テトラカルボン酸（無水物）■とし
ては、炭素数が１０〜５０の芳香族テトラカルボン酸（
無水物）があげられる。この具体例としては、（無水）
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
，（無水）ピロメリット酸，（無水）３，３’，４，４
’−ビフェニルテトラカルボン酸，（無水）２，３，３
’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸，（無水）２，
２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン，
（無水）ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エ−テ
ル，（無水）ビス［（３，４−ジカルボキシフェノキシ
）フェニル］エ−テル，（無水）ビス（３，４−ジカル
ボキシフェニル）スルホン，（無水）２，３，６，７−
ナフタレンテトラカルボン酸，（無水）ペリレン３，４
，９，１０−テトラカルボン酸，（無水）ビス（３，４
−ジカルボキシフェニル１，３，４−オキサジアゾール
などがあげられる。

【００２７】脂肪族または脂環式テトラカルボン酸（無
水物）■としては、例えば、（無水）１，２，３，４−
ブタンテトラカルボン酸および（無水）シクロペンタン
テトラカルボン酸があげられる。

【００２８】分子内に珪素原子を有するテトラカルボン
酸（無水物）■としては、炭素数が１８〜１２０の分子
内に珪素原子を有するテトラカルボン酸（無水物）があ
げられる。この具体例としては、ビス（３，４−ジカル
ボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物，１，３−ビ
ス（４，５−ジカルボキシナフチル）−１，１，３，３
−テトラメチルジシロキサン二無水物などがあげられる
。

【００２９】分子内にフッ素原子を有するテトラカルボ
ン酸（無水物）■としては、炭素数が１８〜５０の分子
内にフッ素原子を有するテトラカルボン酸（無水物）が
あげられる。この具体例としては、下記化１０〜化１３
に示す化合物などがあげられる。

【００３０】

【化１０】

【００３１】

【化１１】

【００３２】

【化１２】

【００３３】

【化１３】

【００３４】また有機酸（ａ−２）のうちテトラカルボ
ン酸エステルとしては、■〜■で例示した（無水）テト
ラカルボン酸と炭素数１〜８のアルコール（メタノール
，エタノール，イソプロパノール，ブタノールなど）の
部分エステルまたはテトラエステル（代表例としては、
ピロメリット酸テトラメチルエステル，３，３’，４，
４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸テトラメチルエ
ステル，３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸テトラエチルエステル，２，３，３’，４’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸テトラメチルエステルなど）が
あげられる。以上（ａ−２）として例示したものは、２
種以上の混合物でも良い。（ａ−２）として例示したも
ののうち好ましいものは、■，■，■，これらのメチル
またはエチルエステルおよびこれらの２種以上の混合物
である。特に好ましいものは■，■，これらのテトラメ
チルまたはテトラエチルエステルおよびこれらの２種以
上の混合物および■と以上のものとの混合物である。

【００３５】（Ａ）および／または（Ｂ）のうち好まし
いものは、珪素原子および／またはフッ素原子を０．０
５〜５０重量％，特に好ましくは、０．２〜４５重量％
有する樹脂である。

【００３６】本発明のコーティング材は、更にシランカ
ップリング剤を含有するコーティング材であるか、ある
いは（Ａ）および／または（Ｂ）が更にシランカップリ
ング剤を構成単位とするものである場合が、コーティン
グ後の密着性が向上するため好ましい。前者のシランカ
ップリング剤を含有する場合の含有量は、通常（Ａ）お
よび／または（Ｂ）の合計１００重量部に対して０．０
１〜３０重量部である。また後者の構成単位とする場合
のシランカップリング剤の量は、通常（Ａ）および／ま
たは（Ｂ）の合計１００重量部に対して０．０１〜２０
重量部である。

【００３７】上記シランカップリング剤としては、（イ
）下記化１４で示されるもの，（ロ）アミノ基置換シラ
ンカップリング剤とエポキシ化合物との反応生成物，（
ハ）アミノ基置換シランカップリング剤と（メタ）アク
リロキシ基置換シランカップリング剤との反応生成物，
（ニ）アミノ基置換シランカップリング剤と加水分解性
シリル基を含有する化合物の部分加水分解物などがあげ
られる。

【００３８】

【化１４】

【００３９】｛式中、Ｒ９は、炭素数１〜８のアルキル
基（メチル基，エチル基，イソプロピル基など）または
フェニル基、Ｒ１０は、炭素数１〜１２のアルキレン基
（エチレン基，プロピレン基，ブチレン基など）または
フェニレン基、Ｘは、加水分解性基［アルコキシ基，ア
ルケニルオキシ基，アシロオキシ基，アミノオキシ基，
アミノ基，アミド基，ハロゲン基，−ＯＮ＝Ｒ１１，−
ＯＲ１２ＯＲ１１など〔Ｒ１１は、炭素数１〜８のアル
キル基（メチル基，エチル基，イソプロピル基など），
Ｒ１２は、炭素数１〜８のアルキレン基（エチレン基，
プロピレン基など）〕］，Ｙは、アミノ基，グリシドキ
シ基，ビニル基，（メタ）アクリロキシ基，−ＳＨ，−
ＮＨ−Ｒ１３−ＮＨ２，−ＮＨ−Ｒ１３−Ｚ，−ＮＨ−
Ｒ１３−ＮＨ−Ｒ１３−Ｚ，アリールアミノ基，イソシ
アネート基，エポキシシクロヘキシル基，ウレイド基，
アリールアルキルアミノ基（Ｒ１３は炭素数１〜１２の
アルキレン基またはフェニレン基，Ｚは、−ＣＨ＝ＣＨ
２および−ＣＯＯＨ）、ｍは１〜３の整数を表す。｝

【００４０】（イ）の具体例としては、（１）アミノ基
置換シランカップリング剤；γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシキシシラン
，Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン，Ｎ−フェニル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン，Ｎ−シクロヘキ
シル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，Ｎ−ベ
ンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，Ｎ−
ビニルベンジルアミノエチル−γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン，Ｎ−ビニルベンジル−γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン，γ−ウレイドプロピルト
リメトキシシラン，（ＣＨ３Ｏ）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨＣ２
Ｈ４ＮＨＣＨ２ＣＯＯＨなど。 （２）エポキシ基置換シランカップリング剤；γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン，γ−グリシドキ
シプロピルメチルジエトキシシラン，β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン，γ
−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシラ
ンなど。 （３）（メタ）アクリロキシ基置換シランカップリング
剤；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン，
γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン，γ
−メタクリロキシプロピルトリス（β−メトキシエトキ
シ）シランなどがあげられる。 （４）その他のシランカップリング剤；ビニルトリクロ
ルシラン，ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン，ビニルトリメトキシシラン，γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン，γ−クロロプロピルトリメトキ
シシラン，γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシ
ラン，γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシ
ラン，γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン
，γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン
など。

【００４１】アミノ基置換シランカップリング剤とエポ
キシ化合物との反応生成物（ロ）としては、前記で例示
したアミノ基置換シランカップリング剤とエポキシ化合
物をアミノ基とエポキシ基との当量比が１〜１０：１で
反応して得られるものなどがあげられる。このエポキシ
化合物としては、分子量が４４〜１６，０００で、エポ
キシ基を１個以上有する化合物があげられる。この具体
例としては、前記に例示したエポキシ基置換シランカッ
プリング剤，エチレンオキシド，ブチレンオキシド，エ
ピクロルヒドリン，フェニルグリシジルエーテル，ブチ
ルグリシジルエーテル，エポキシ化大豆油，シェル（株
）製のエピコート８２８あるいはエピコート１００１な
ど，ポリオキシプロピレンジグリシジルエーテルなどが
あげられる。

【００４２】アミノ基置換シランカップリング剤と（メ
タ）アクリロキシ基置換シランカップリング剤との反応
生成物（ハ）としては、前記に例示したアミノ基置換シ
ランカップリング剤と（メタ）アクリロキシ基置換シラ
ンカップリング剤とをアミノ基と二重結合の当量比が１
〜１０：１で反応して得られるものなどがあげられる。

【００４３】アミノ基置換シランカップリング剤と加水
分解性シリル基を含有する化合物の部分加水分解物（ニ
）としては、前記で例示したアミノ基置換シランカップ
リング剤を必須成分とするシランカップリング剤と加水
分解性シリル基を有する化合物（エチルシリケート、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなど）と
水と必要であれば酸性またはアルカリ性触媒を加え、部
分加水分解することにより得られるものなどである。以
上例示したシランカップリング剤（イ）〜（ニ）は、２
種以上を混合してもよい。また、前記に例示した加水分
解性シリル基を有する化合物を配合してもよい。

【００４４】（Ａ）および／または（Ｂ）の引張弾性率
は、ＡＳＴＭ　　Ｄ８８２で測定することができ、１０
０〜７００Ｋｇ／ｍｍ２の範囲のものが耐エロージョン
性および耐熱性が特に高度であるため好ましい。

【００４５】（Ａ）および／または（Ｂ）の分子量は、
通常５，０００〜５００，０００である。分子量が５，
０００以下は、塗膜強度が不足する。５００，０００以
上は、高粘度となるため作業性が悪い。

【００４６】（Ａ），（Ｂ）の製造方法を例示すると、
（Ａ）の場合は（ａ−１），（Ｂ）の場合は（ａ−２）
と、（ｂ）とを有機溶媒（イ）中で、反応温度３０〜２
００℃で反応することにより（Ａ），（Ｂ）が各々得ら
れる。また、更にシランカップリング剤を構成単位とし
た樹脂は、（Ａ）の場合は（ａ−１），（Ｂ）の場合は
（ａ−２）と、（ｂ）とシランカップリング剤を有機溶
媒（イ）中で、反応温度３０〜２００℃で反応すること
によりシランカップリング剤が構成単位となった（Ａ）
，（Ｂ）が各々得られる。樹脂の重合度は反応温度，反
応時間，（ａ−１）または（ａ−２）と（ｂ）またはシ
ランカップリング剤も入れたモル比などで調整する。上
記有機溶媒（イ）の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド，Ｎ，Ｎ
−ジエチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミ
ド，Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド，ジメチル
スルホキシド，ヘキサメチルフォスホアミド，Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン，ピリジン，ジメチルスルホン，テ
トラメチレンスルホン，ジメチルテトラメチレンスルホ
ンなどがあげられる。これらの溶媒は、２種以上の混合
物でも良い。本発明において、該溶液を形成するための
溶媒としては、上記（Ａ），（Ｂ）の製造工程で用いら
れる有機溶媒（イ）として例示したものをそのまま本発
明のコーティング材を構成する溶媒とすることが好まし
い。また、蒸発速度調整剤，塗膜平滑剤などの目的で、
ベンゼン，ベンゾニトリル，ジオキサン，ブチロラクト
ン，キシレン，トルエン，シクロヘキサンなどの有機溶
媒（ロ）を０．１〜８０重量％混合して使用しても良い
。

【００４７】本発明のコーティング材には、更にウィス
カを含有させることができる。ウィスカを含有させるこ
とにより耐エロージョン性が向上する。ウィスカを含有
させる場合の含有量は、（Ａ）および／または（Ｂ）の
合計１００重量部に対して０．１〜２００重量部である
。このウィスカは、金属系ウィスカでも非金属系ウィス
カでもよい。金属系ウィスカとしては、Ｆｅ，Ｃｕ，Ａ
ｌ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｗ，Ｃｏなどの各金属系
ウィスカがあげられる。非金属系ウィスカとしては、α
−ＳｉＣ，β−ＳｉＣ，Ｓｉ３Ｎ４，α−Ａｌ２Ｏ３，
Ｂ４Ｃ，ＭｇＯ，ＡｌＮ，チタン酸カリウム，ポリオキ
シメチレンなどの各非金属系ウィスカがあげられる。本
発明に用いることができるウィスカは、通常、直径が０
．０１〜１０μｍ、長さが１０〜３００μｍ、アスペク
ト比が２０〜４００である。

【００４８】本発明のコーティング材には必要によりそ
の他の成分として、充填剤，老化防止剤，チクソトロピ
ー化剤，チクソトロピー化助剤，繊維などを含有しても
よい。この充填剤としては、無機充填剤類（重質炭酸カ
ルシウム，沈降性炭酸カルシウム，カーボンブラック，
タルク，雲母，アルミナ微粒，二硫化モリブデン，炭化
珪素など）などがあげられる。老化防止剤としては、ヒ
ンダードアミン系［ビス（１，２，２，６，６−ペンタ
メチル−４−ピペリジル）セバケート（日本チバガイギ
ー製チヌビン７６５）など］，ヒンダードフェノール系
［オクタデシルー３ー（３，５ージーｔーブチルー４ー
ヒドロキシフェニル）プロピオネート（日本チバガイギ
ー製イルガノックス１０７６）など］，ベンゾフェノン
系（２ーヒドロキシ　ー４ーメトキシベンゾフェノンな
ど），ベンゾトリアゾール系［２ー（５ーメチルー２ー
ヒドロキシフェニル）　ベンゾトリアゾールなど］など
があげられる。チクソトロピー化剤としては、超微粉末
シリカ，硬化ヒマシ油などがあげられる。チクソトロピ
ー化助剤としては、ジメチルスルホキシド、ポリオキシ
エチレンオキシプロピレンポリオールなどがあげられる
。繊維としては、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維
，ボロン繊維，アルミナ繊維などがあげられる。

【００４９】本発明のコーティング材の製造方法を例示
すると、上記方法で製造した（Ａ）および／または（Ｂ
）の有機溶媒（イ）の溶液、あるいはシランカップリン
グ剤を構成単位とした樹脂の溶液、並びに目的に応じて
上記に例示するシランカップリング剤やウィスカや有機
溶媒（ロ）やその他の成分を混合し、更に必要に応じて
、塗工に適した粘度になるよう有機溶媒（イ）および／
または（ロ）を追加して調整することにより本発明のコ
ーティング材が得られる。

【００５０】本発明の部材において、該ＦＲＰは、強化
繊維とマトリックス用樹脂で構成されるものである。強
化繊維としては、前記に繊維として例示したもののほか
、炭化珪素繊維，窒化珪素繊維およびこれらの２種以上
の併用があげられる。マトリックス用樹脂としては、例
えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，ポリアミドイミ
ド樹脂，ウレタン樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，ポリ
アミド樹脂，，ポリエーテルスルフォン樹脂，ポリエー
テルエーテルケトン樹脂，ポリフェニレンサルファイド
樹脂およびポリテトラフロロエチレン樹脂があげられる
。

【００５１】該ＦＲＰの製造法を例示すると、強化繊維
とマトリックス用樹脂からなるプリプレグを積層し加熱
プレスして熱硬化成型する方法，二液混合注入装置を用
い強化繊維を分散した主剤と硬化剤を金型に注入し硬化
させ成型する方法などがあげられる。

【００５２】本発明の部材において、該軽金属は、通常
比重が４．５程度以下である。該軽金属の具体例として
は、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム，チタン，ベ
リリウム，珪素およびそれらの合金［■Ａｌ合金；例え
ば、シルミン，ジュラルミン，超々ジュラルミン，Ｙ合
金，ローエックス，ラウタルＡなど、■Ｍｇ合金；例え
ば、エレクトロン，ダウ・メタルなど、■Ｔｉ合金；例
えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金，Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−
２Ｓｎ合金，Ｔｉ−６Ａｌ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−６Ｍｏ合
金，Ｔｉ−１０Ｖ−２Ｆｅ−３Ａｌ合金など］があげら
れる。

【００５３】本発明のコーティング材をＦＲＰまたは軽
金属にコーティングし、本発明の部材を製造する方法を
例示すると、ＦＲＰまたは軽金属に本発明のコーティン
グ材を、スプレー，刷毛塗り，流し塗り，ディピングな
どの方法で塗工し、５０〜４００℃で乾燥することによ
り本発明の部材が得られる。上記製造方法において、シ
ランカップリング剤をプライマーとして用いることによ
り更に密着性が向上する。シランカップリング剤のコー
ティング方法を例示するとＦＲＰまたは軽金属に、エタ
ノールなどの溶媒に希釈したシランカップリング剤をス
プレー，刷毛塗りなどの方法でコーティングすればよい
。また、このプライマー塗装後は、１０秒以上乾燥のう
えで本発明のコーティング材を塗装するとよい。

【００５４】本発明の部材は、高度の耐エロージョン性
および耐熱性の要求が強い航空機用部材などに好適であ
る。

【００５５】航空機用部材としては、航空機，宇宙船，
ロケットおよび戦闘機の部材（主翼，主翼前縁，翼端，
垂直安定板，垂直安定板前縁，水平安定板，方向舵，昇
降舵，フラップ，エルロン，前脚，主脚，胴体外板，ノ
ーズコーンなど）、ヘリコプターのローター，ジェット
エンジンの部材（ガイドベイン，スプリッター，ノーズ
コーン，カウリングなど）などがあげられる。

【００５６】航空機用部材以外としては、レーダードー
ム，新幹線のスカート，風力発電機の翼，潜水艦の方向
舵，スクリュー，タ−ビン翼，アンテナ，ゴルフクラブ
，乗用車の外板などに好適である。

【００５７】

【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが本
発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量
部を、％は重量％を示す。なお実施例中での略記号の意
味および評価試験方法を下記に示す。

【００５８】（略記号） ＴＭＣ；トリメリット酸無水物 ＢＴＣ；３，３’４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸無水物 ＰＴＣ；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸無水物ＦＰＣ；化１５で示される化合物。

【００５９】

【化１５】

【００６０】 ＤＡＩ；イソホロンジアミン ＤＡＭ；４，４’−ジアミノジフェニルメタンＤＡＥ；
４，４’−ジアミノジフェニルエーテルＤＡＳ；化１６
で示される化合物。

【００６１】

【化１６】

【００６２】（但し、Ｐｈ；フェニル基）ＦＤＡ；化１
７で示される化合物。

【００６３】

【化１７】

【００６４】 ＦＭＡ；化１８で示される化合物。

【００６５】

【化１８】

【００６６】 ＮＭＰ；Ｎ−メチル−２−ピロリドン Ｓ−３；Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルメトキシシラン ＳＣ；炭化珪素ウィスカ ＳＡ；Ａｌ２Ｏ３ウィスカ ＣＦＲＰ；炭素繊維強化ＦＲＰ ＡＦＲＰ；アラミド繊維強化ＦＲＰ ＧＦＲＰ；ガラス繊維強化ＦＲＰ Ａ７０７５；超々ジュラルミン ＴＡ；Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金

【００６７】（評価試験方法） １）耐エロージョン試験法 ＦＲＰにコーティング材を塗工した試験片に砂を試験片
温度＝７０℃，速度＝７０ｍ／Ｓｅｃの条件で２０分間
吹き付ける。吹き付けた部分の侵食深さを測定する。 （単位＝μ） ２）耐熱性 示差熱分析（ＤＴＡ）で昇温速度＝５℃／分の条件で熱
分解温度を測定する。 ３）弾性率 ＡＳＴＭ　Ｄ８８２に準拠して引張弾性率を測定する。 （単位＝Ｋｇ／ｍｍ２） ４）密着性試験 ＪＩＳ　Ｋ５４００のＸカットテープ法に準拠して試験
した。

【００６８】（製造例１）４ッ口コルベンにＮ−（β−
アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン２２２ｇとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン２３６ｇを仕込み、８０℃，３時間反応して、シラ
ンカップリング剤（Ｓ−１）を得た。 （製造例２）４ッ口コルベンにＮ−（β−アミノエチル
）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン２２２ｇと
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２４８
ｇを仕込み、８０℃，５時間反応して、シランカップリ
ング剤（Ｓ−２）を得た。

【００６９】実施例１〜１６ ４ッ口コルベンに下記表３〜５に各々示す酸，アミンお
よび有機溶媒■を表３〜５に示す各配合量で仕込み、攪
拌しながら２００℃で８時間反応させた。反応生成物溶
液に下記表３〜５に示す有機溶媒■を仕込み、混合して
均一溶液とすることにより表３〜５に示す本発明のコー
ティング材＜１＞〜＜１６＞を得た。コーティング材＜
１＞〜＜１６＞各々を表３〜５に示すＦＲＰに流し塗り
し、１７０℃で１時間乾燥し表３〜５に示す膜厚５０μ
の試験片［１］〜［１６］を得た。

【００７０】

【表３】

【００７１】

【表４】

【００７２】

【表５】

【００７３】その試験片を用い、耐エロージョン試験を
した結果を表６に示す。また耐熱性および弾性率の試験
は、上記コーティング材を離型剤を塗布したガラス板上
に流し、１７０℃で１時間乾燥して２００μのフィルム
を作り試験した。その結果を表６に示す。

【００７４】

【表６】

【００７５】実施例１７〜３２ ４ッ口コルベンに下記表７〜９に各々示す酸，アミンお
よび有機溶媒■を表７〜９に示す各配合量で仕込み、攪
拌しながら２００℃で８時間反応させた。反応生成物の
溶液に下記表７〜９に示す有機溶媒■を仕込み、混合し
て均一溶液とすることにより表７〜９に示す本発明のコ
ーティング材＜１７＞〜＜３２＞を得た。コーティング
材＜１７＞〜＜３２＞各々を表７〜９示す軽金属に流し
塗りし、１７０℃で１時間乾燥し表７〜９に示す膜厚５
０μの試験片［１７］〜［３２］を得た。

【００７６】

【表７】

【００７７】

【表８】

【００７８】

【表９】

【００７９】その試験片を用い、耐エロージョン試験を
した結果を表１０に示す。また耐熱性および弾性率の試
験は、上記コーティング材を離型剤を塗布したガラス板
上に流し、１７０℃で１時間乾燥して２００μのフィル
ムを作り試験した。その結果を表１０に示す。

【００８０】

【表１０】

【００８１】実施例３３および３４ ４ッ口コルベンに下記表１１に各々示す，コーティング
材，シランカップリング剤を表１１に示す各配合量で仕
込み、攪拌混合して均一溶液とすることにより表１１に
示す本発明のコーティング材＜３３＞および＜３４＞を
得た。コーティング材＜３３＞および＜３４＞各々を表
１１示す部材に流し塗りし、１７０℃で１時間乾燥し表
１１に示す膜厚５０μの試験片［３３］および［３４］
を得た。その試験片を用い、耐エロージョン試験および
密着性試験をした結果を表１４に示す。また耐熱性およ
び弾性率の試験は、上記コーティング材を離型剤を塗布
したガラス板上に流し、１７０℃で１時間乾燥して２０
０μのフィルムを作り試験した。その結果を表１４に示
す。

【００８２】

【表１１】

【００８３】実施例３５〜３８ ４ッ口コルベンに下記表１２に各々示す酸，アミン，シ
ランカップリング剤および有機溶媒■を表１２に示す各
配合量で仕込み、攪拌しながら２００℃で８時間反応さ
せた。反応生成物の溶液に下記表１２に示す有機溶媒■
を仕込み、混合して均一溶液とすることにより表１２に
示す本発明のコーティング材＜３５＞〜＜３８＞を得た
。コーティング材＜３５＞〜＜３８＞各々を表１２示す
部材に流し塗りし、１７０℃で１時間乾燥し表１２に示
す膜厚５０μの試験片［３５］〜［３８］を得た。

【００８４】

【表１２】

【００８５】その試験片を用い、耐エロージョン試験お
よび密着性試験をした結果を表１４に示す。また耐熱性
および弾性率の試験は、上記コーティング材を離型剤を
塗布したガラス板上に流し、１７０℃で１時間乾燥して
２００μのフィルムを作り試験した。その結果を表１４
に示す。

【００８６】実施例３９〜４４ ４ッ口コルベンに下記表１３に各々示す，コーティング
材，ウィスカおよび有機溶媒■を表１３に示す各配合量
で仕込み、攪拌混合して均一溶液とすることにより表１
３に示す本発明のコーティング材＜３９＞〜＜４４＞を
得た。コーティング材＜３９＞〜＜４４＞各々を表１３
示す部材に流し塗りし、１７０℃で１時間乾燥し表１３
に示す膜厚５０μの試験片［３９］〜［４４］を得た。 その試験片を用い、耐エロージョン試験および密着性試
験をした結果を表１４に示す。また耐熱性および弾性率
の試験は、上記コーティング材を離型剤を塗布したガラ
ス板上に流し、１７０℃で１時間乾燥して２００μのフ
ィルムを作り試験した。その結果を表１４に示す。

【００８７】

【表１３】

【００８８】

【表１４】

【００８９】実施例４５ エタノールに溶解したシランカップリング剤（Ｓ−１）
をＣＦＲＰに刷毛塗りし、１０分乾燥して表１３に示す
コーティング材＜４０＞をコーティングして試験片［４
５］を得た。その試験片を用い、密着性試験をした結果
、評価点数１０であった。 実施例４６ エタノールに溶解したシランカップリング剤（Ｓ−２）
を７０７５に刷毛塗りし、１０分乾燥して表４に示すコ
ーティング材＜１１＞をコーティングして試験片［４６
］を得た。その試験片を用い、密着性試験をした結果、
評価点数１０であった。 実施例４７ 表３に示すコーティング材＜４＞をＣＦＲＰで作られた
ジェットエンジンのガイドベインに流し塗りし、１６０
℃で１時間乾燥し膜厚１５０μの部材を得た。 実施例４８ 表５に示すコーティング材＜１４＞をＣＦＲＰで作られ
たジェットエンジンのガイドベインに流し塗りし、１６
０℃で１時間乾燥し膜厚１５０μの部材を得た。 実施例４９ 表５に示すコーティング材＜１４＞をＡＦＲＰで作られ
たジェットエンジンのノーズコーンに流し塗りし、１６
０℃で１時間乾燥し膜厚１５０μの部材を得た。 実施例５０ 表５に示すコーティング材＜１４＞をＡｌで作られた航
空機のフラップにスプレーし、１６０℃で１時間乾燥し
膜厚１００μの部材を得た。 実施例５１ 表１１に示すコーティング材＜３３＞をＣＦＲＰで作ら
れたジェットエンジンのガイドベインに流し塗りし、１
６０℃で１時間乾燥し膜厚１５０μの部材を得た。 実施例５２ 表１３に示すコーティング材＜４１＞をＣＦＲＰで作ら
れたジェットエンジンのガイドベインに流し塗りし、１
６０℃で１時間乾燥し膜厚１５０μの部材を得た。 実施例５３ 表１３に示すコーティング材＜４４＞をＡＦＲＰで作ら
れたジェットエンジンのノーズコーンに流し塗りし、１
６０℃で１時間乾燥し膜厚１５０μの部材を得た。 実施例５４ 表１２に示すコーティング材＜３６＞をＡｌで作られた
航空機のフラップにスプレーし、１６０℃で１時間乾燥
し膜厚１００μの部材を得た。

【００９０】比較例１ 水酸基当量３００のアクリルポリオール１００部，ヘキ
サメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパン
のアダクト体（ＮＣＯ基含量＝１９．５％）７２部，酢
酸エチル４００部およびジブチルチンジラウレート２部
を混合しコーティング材を得た。それをＣＦＲＰにコー
ティングし、８０℃で１時間乾燥および反応して硬化さ
せ、膜厚５０μの試験片を得た。その試験結果は、下記
表１５に示す通り、耐エロージョン性，耐熱性および密
着性が悪い。 比較例２ 水酸基当量５００のアクリルポリオール１００部，ヘキ
サメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパン
のアダクト体（ＮＣＯ基含量＝１９．５％）４５部，酢
酸エチル３８０部およびジブチルチンジラウレート２部
を混合しコーティング材を得た。それをＡＦＲＰにコー
ティングし、８０℃で１時間乾燥および反応して硬化さ
せ、膜厚５０μの試験片を得た。その試験結果は、表１
５に示す通り、耐エロージョン性，耐熱性および密着性
が悪い。 比較例３ 水酸基当量１，０００のアクリルポリオール１００部，
ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロ
パンのアダクト体（ＮＣＯ基含量＝１９．５％）２２部
，酢酸エチル４００部およびジブチルチンジラウレート
２部を混合しコーティング材を得た。それをＣＦＲＰに
コーティングし、８０℃で１時間乾燥および反応して硬
化させ、膜厚５０μの試験片を得た。その試験結果は、
表１５に示す通り、耐エロージョン性，耐熱性および密
着性が悪い。 比較例４ 比較例１で得たコーティング材ををＡｌにコーティング
し、８０℃で１時間乾燥および反応して硬化させ、膜厚
５０μの試験片を得た。その試験結果は、表１５に示す
通り、耐エロージョン性，耐熱性および密着性が悪い。 比較例５ 比較例２で得たコーティング材をを７０７５にコーティ
ングし、８０℃で１時間乾燥および反応して硬化させ、
膜厚５０μの試験片を得た。その試験結果は、表１５に
示す通り、耐エロージョン性，耐熱性および密着性が悪
い。 比較例６ 比較例３で得たコーティング材ををＴＡにコーティング
し、８０℃で１時間乾燥および反応して硬化させ、膜厚
５０μの試験片を得た。その試験結果は、表１５に示す
通り、耐エロージョン性，耐熱性および密着性が悪い。

【００９１】

【表１５】

【００９２】

【発明の効果】本発明のコーティング材は、航空機など
で要求される高度の耐エロージョン性、耐熱性を有する
ものでる。例えば、ジェットエンジンの部材は、従来の
チタン合金などに代えてより軽量なＦＲＰ製へ素材変更
することが出来なかったが、本発明のコーティング材を
塗工することにより変更可能となる。また、機械強度，
耐水性，電気特性，摩擦抵抗，動的粘弾性特性なども優
れている。上記効果を奏することから本発明のコーティ
ング材は、軽量な基材である複合強化プラスチックや軽
金属のコーティング材として有用である。また本発明の
部材は、長期および厳しい条件での耐エロージョン性が
必要な、例えば、航空機部材［航空機，宇宙船，ロケッ
トおよび戦闘機の部材（主翼，主翼前縁，翼端，垂直安
定板，垂直安定板前縁，水平安定板，方向舵，昇降舵，
フラップ，エルロン，前脚，主脚，胴体外板，ノーズコ
ーンなど）、ヘリコプターのローター、ジェットエンジ
ンの部材（ガイドベイン，スプリッター，ノーズコーン
，カウリングなど）を始めとして、新幹線のスカート，
風力発電機の翼，レーダードーム，潜水艦の方向舵，ス
クリュー，タ−ビン翼，アンテナ，ゴルフクラブ，乗用
車の外板などに有用である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（無水）トリカルボン酸もしくはトリ
   カルボン酸エステルから選ばれる有機酸（ａ−１）とジ
   アミン（ｂ）とからのポリアミドイミド樹脂（Ａ）およ
   び／または（無水）テトラカルボン酸もしくはテトラカ
   ルボン酸エステルから選ばれる有機酸（ａ−２）とジア
   ミン（ｂ）とからのポリイミド樹脂（Ｂ）の溶液からな
   ることを特徴とするＦＲＰ用または軽金属用コーティン
   グ材。
2. 【請求項２】　　（Ａ）および／または（Ｂ）が珪素原
   子および／またはフッ素原子を０．０５〜５０重量％有
   する樹脂である請求項１記載のコーティング材。
3. 【請求項３】　　（Ａ）および／または（Ｂ）の引張弾
   性率が１００〜７００Ｋｇ／ｍｍ２である請求項１また
   は２記載のコーティング材。
4. 【請求項４】　　更に、シランカップリング剤を（Ａ）
   および／または（Ｂ）の合計１００重量部に対して０．
   ０１〜３０重量部含有する請求項１〜３のいずれか記載
   のコーティング材。
5. 【請求項５】　　（Ａ）および／または（Ｂ）が更にシ
   ランカップリング剤を構成単位とするものであり、且つ
   このシランカップリング剤の構成割合が（Ａ）および／
   または（Ｂ）の合計１００重量部に対して０．０１〜２
   ０重量部である請求項１〜３のいずれか記載のコーティ
   ング材。
6. 【請求項６】　　シランカップリング剤がアミノ基置換
   シランカップリング剤とエポキシ化合物との反応生成物
   および／またはアミノ基置換シランカップリング剤と（
   メタ）アクリロキシ基置換シランカップリング剤との反
   応生成物である請求項４または５記載のコーティング材
   。
7. 【請求項７】　　更に、ウィスカを（Ａ）および／また
   は（Ｂ）の合計１００重量部に対して０．１〜２００重
   量部含有する請求項１〜６のいずれか記載のコーティン
   グ材。
8. 【請求項８】　　ＦＲＰまたは軽金属にシランカップリ
   ング剤がコーティングされたものに、請求項１〜７のい
   ずれか記載のコーティング材をコーティングするコーテ
   ィング方法。
9. 【請求項９】　　請求項１〜７のいずれか記載のコーテ
   ィング材がコーティングされた、ＦＲＰまたは軽金属か
   らなる部材。
10. 【請求項１０】　　請求項１〜７のいずれか記載のコー
    ティング材がコーティングされた、ＦＲＰまたは軽金属
    からなる航空機用部材。