JPH0745226B2 - 積層体 - Google Patents
積層体Info
- Publication number
- JPH0745226B2 JPH0745226B2 JP62154480A JP15448087A JPH0745226B2 JP H0745226 B2 JPH0745226 B2 JP H0745226B2 JP 62154480 A JP62154480 A JP 62154480A JP 15448087 A JP15448087 A JP 15448087A JP H0745226 B2 JPH0745226 B2 JP H0745226B2
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- intermediate layer
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は積層体に関し、時に熱履歴の激しい条件下で高
い接着強度を保持し得る断熱炉材、熱遮蔽材等として用
いられる積層体に関する。
い接着強度を保持し得る断熱炉材、熱遮蔽材等として用
いられる積層体に関する。
［従来の技術］ 従来、断熱炉材や熱遮蔽材等の基材としては、可撓性黒
鉛、カーボ繊維等のシート、フェルト、成型体が用いら
れており、これらの基材は、接着剤を介して複数積層
し、積層体として上記用途に用いられている。そして、
ここに用いられる接着剤としては、例えばフェノール樹
脂系接着剤等の汎用接着剤が用いられている。
鉛、カーボ繊維等のシート、フェルト、成型体が用いら
れており、これらの基材は、接着剤を介して複数積層
し、積層体として上記用途に用いられている。そして、
ここに用いられる接着剤としては、例えばフェノール樹
脂系接着剤等の汎用接着剤が用いられている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの積層体は、常温ではある程度の
接着強度を示すが、300℃以上では接着強度が低下す
る。特に、これらの積層体は、例えば1600℃以上に昇温
した後、冷却、昇温を繰り返すような熱履歴に弱く、接
着界面で剥離、変形すうるという問題が生じ、実際上、
使用範囲が限定されるというのが実状であった。例えば
可撓性黒鉛シートとカーボン繊維フェルトを基材層とし
た積層体は、両者の熱膨張係数が異なることから、高温
で使用した場合に、数回の使用において熱膨張差によっ
て剥離、変形が生じることとなる。
接着強度を示すが、300℃以上では接着強度が低下す
る。特に、これらの積層体は、例えば1600℃以上に昇温
した後、冷却、昇温を繰り返すような熱履歴に弱く、接
着界面で剥離、変形すうるという問題が生じ、実際上、
使用範囲が限定されるというのが実状であった。例えば
可撓性黒鉛シートとカーボン繊維フェルトを基材層とし
た積層体は、両者の熱膨張係数が異なることから、高温
で使用した場合に、数回の使用において熱膨張差によっ
て剥離、変形が生じることとなる。
本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたもの
で、高温下、特に1500℃以上で加熱、冷却を繰り返す熱
履歴においても高い接着強度を保持し得る積層体を提供
することを目的とする。
で、高温下、特に1500℃以上で加熱、冷却を繰り返す熱
履歴においても高い接着強度を保持し得る積層体を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、各基材層の間に中間層として、柔
軟性を有するカーボン繊維のペーパーまたは不織布を用
いると共に、基材層と中間層の間にカーボン粉末を含有
する熱硬化性樹脂を介在させることによって達成され
る。
軟性を有するカーボン繊維のペーパーまたは不織布を用
いると共に、基材層と中間層の間にカーボン粉末を含有
する熱硬化性樹脂を介在させることによって達成され
る。
すなわち本発明は、カーボン繊維のペーパーまたは不織
布からなる中間層とその両側の基材層との少なくとも３
層からなり、該中間層と基材層との間にカーボン粉末含
有熱硬化性樹脂が介在していることを特徴とする積層体
にある。
布からなる中間層とその両側の基材層との少なくとも３
層からなり、該中間層と基材層との間にカーボン粉末含
有熱硬化性樹脂が介在していることを特徴とする積層体
にある。
本発明の積層体においては、基材層の間に中間層を用い
る。この中間層としては、カーボン繊維のペーパーや不
織布が用いられる。カーボン繊維のペーパーとしては、
カーボン繊維80％程度とポリビニルアルコール20％程度
からなるもの、カーボン繊維の不織布としては、厚み1m
m以下のものが好ましく用いられる。
る。この中間層としては、カーボン繊維のペーパーや不
織布が用いられる。カーボン繊維のペーパーとしては、
カーボン繊維80％程度とポリビニルアルコール20％程度
からなるもの、カーボン繊維の不織布としては、厚み1m
m以下のものが好ましく用いられる。
この中間層の両側の基材層としては、断熱炉材や熱遮蔽
材の用途に用いられる基材が用いられ、例えば可撓性黒
鉛、カーボン繊維体、黒鉛繊維体、炭化ケイ素繊維体、
熱硬化性樹脂含浸カーボン繊維体等が挙げられ、これら
基材は、シート、フェルト、成型体等の形状で層を形成
する。この基材層は、中間層を介して形成されるが、基
材層／中間層／基材層からなる３層構造のみならず、基
材層／中間層／基材層／中間層／基材層からなる５層ま
たはそれ以上の多層構造であってもよい。この基材層
は、同一の基材を用いても異なった基材を用いてもよ
く、熱膨張の異なった基材を用いた場合にも熱膨張差が
中間層で吸収されるので、高温での接着強度の低下は生
じない。好ましい基材層の組み合せとしては、例えば、
可撓性黒鉛シート層／中間層／可撓性黒鉛シート層、可
撓性黒鉛シート層／中間層／カーボン繊維フェルト層、
可撓性黒鉛シート層／中間層／カーボン繊維成型体層等
が挙げられる。
材の用途に用いられる基材が用いられ、例えば可撓性黒
鉛、カーボン繊維体、黒鉛繊維体、炭化ケイ素繊維体、
熱硬化性樹脂含浸カーボン繊維体等が挙げられ、これら
基材は、シート、フェルト、成型体等の形状で層を形成
する。この基材層は、中間層を介して形成されるが、基
材層／中間層／基材層からなる３層構造のみならず、基
材層／中間層／基材層／中間層／基材層からなる５層ま
たはそれ以上の多層構造であってもよい。この基材層
は、同一の基材を用いても異なった基材を用いてもよ
く、熱膨張の異なった基材を用いた場合にも熱膨張差が
中間層で吸収されるので、高温での接着強度の低下は生
じない。好ましい基材層の組み合せとしては、例えば、
可撓性黒鉛シート層／中間層／可撓性黒鉛シート層、可
撓性黒鉛シート層／中間層／カーボン繊維フェルト層、
可撓性黒鉛シート層／中間層／カーボン繊維成型体層等
が挙げられる。
本発明においては、この基材層と中間層の間に、カーボ
ン粉末を含有する熱硬化性樹脂を介在させ、両者を密着
する。ここに用いられ熱硬化性樹脂としては、フェノー
ル樹脂、フルフラール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ
る。また、カーボン粉末は、粒径が５〜30μ、更には５
〜20μのものが好ましく用いられ、その含有量は20〜50
重量％程度である。
ン粉末を含有する熱硬化性樹脂を介在させ、両者を密着
する。ここに用いられ熱硬化性樹脂としては、フェノー
ル樹脂、フルフラール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ
る。また、カーボン粉末は、粒径が５〜30μ、更には５
〜20μのものが好ましく用いられ、その含有量は20〜50
重量％程度である。
本発明の積層体の製造方法としては、基材層の間、中間
層の接着界面に、カーボン粉末を含有する熱硬化性樹脂
を塗布した後、各層を積層し、例えば130℃、２時間、1
0g/cm2の荷重で熱硬化を行ない、次いで800℃、窒素ガ
ス雰囲気下等での１次熱処理、2000℃、10-1Torrの条件
下で、２次処理を行なって、積層体を得るものである。
層の接着界面に、カーボン粉末を含有する熱硬化性樹脂
を塗布した後、各層を積層し、例えば130℃、２時間、1
0g/cm2の荷重で熱硬化を行ない、次いで800℃、窒素ガ
ス雰囲気下等での１次熱処理、2000℃、10-1Torrの条件
下で、２次処理を行なって、積層体を得るものである。
［実施例］ 以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説明する。
実施例１および比較例１ カーボン繊維の不織布（中間層）の両側に可撓性黒鉛シ
ート（基材層）を積層する際に、予め各々の部材に粒径
10μのカーボン粉末を20重量％を含有するフェノール樹
脂を含浸しておき、これらを積層し、成型、硬化した
後、1000℃で焼成して積層体を得た。
ート（基材層）を積層する際に、予め各々の部材に粒径
10μのカーボン粉末を20重量％を含有するフェノール樹
脂を含浸しておき、これらを積層し、成型、硬化した
後、1000℃で焼成して積層体を得た。
このものを1000℃程度で用いられる焼成トレーに供した
ところ、反り等が生じずに良好に使用できた。
ところ、反り等が生じずに良好に使用できた。
比較として、市販の焼成トレー（SUS 310）を1000℃程
度で用いたところ、反りが生じてしまった。
度で用いたところ、反りが生じてしまった。
実施例２および比較例２ カーボン繊維のペーパー（中間層）の一側に可撓性黒鉛
シート（基材層）、他側にカーボンフェルト（基材層）
を積層する際に、予め各々の部材に粒径10μのカーボン
粉末を20重量％を含有するフェノール樹脂を含浸してお
き、これらを積層し、成型、硬化した後、、2000℃で焼
成して積層体を得た。
シート（基材層）、他側にカーボンフェルト（基材層）
を積層する際に、予め各々の部材に粒径10μのカーボン
粉末を20重量％を含有するフェノール樹脂を含浸してお
き、これらを積層し、成型、硬化した後、、2000℃で焼
成して積層体を得た。
このものを粉末焼結金属の焼結炉において1450℃で使用
したところ、寿命は10カ月、消費電力は25kw/炉であっ
た。
したところ、寿命は10カ月、消費電力は25kw/炉であっ
た。
比較として、カーボンフェルトのみからなる市販の粉末
焼結金属の焼結炉において1450℃で使用したところ、寿
命は５カ月、消費電力は35kw/炉であった。
焼結金属の焼結炉において1450℃で使用したところ、寿
命は５カ月、消費電力は35kw/炉であった。
［発明の効果］ 以上説明したように、基材層間にカーボン繊維のペーパ
ーまたは不織布からなる中間層を設け、かつ基材層と中
間層の間にカーボン粉末を含有する熱硬化性樹脂を介在
させる本発明の積層体は、高温、特に昇温、冷却を繰り
返す熱履歴に対しても高い接着強度を示すことから、断
熱炉材、熱遮蔽材等の用途に好適に用いられる。
ーまたは不織布からなる中間層を設け、かつ基材層と中
間層の間にカーボン粉末を含有する熱硬化性樹脂を介在
させる本発明の積層体は、高温、特に昇温、冷却を繰り
返す熱履歴に対しても高い接着強度を示すことから、断
熱炉材、熱遮蔽材等の用途に好適に用いられる。
Claims (3)
- 【請求項１】カーボン繊維のペーパーまたは不織布から
なる中間層とその両側の基材層との少なくとも３層から
なり、該中間層と基材層との間にカーボン粉末含有熱硬
化性樹脂が介在していることを特徴とする積層体。 - 【請求項２】前記基材層が、可撓性黒鉛、カーボン繊維
体、黒鉛繊維体、炭化ケイ素繊維体、熱硬化性樹脂含浸
カーボン繊維体から選択される特許請求の範囲第１項記
載の積層体。 - 【請求項３】前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂、フ
ルフラール樹脂、エポキシ樹脂から選択される特許請求
の範囲第１項または第２項記載の積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154480A JPH0745226B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | 積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154480A JPH0745226B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | 積層体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63319147A JPS63319147A (ja) | 1988-12-27 |
| JPH0745226B2 true JPH0745226B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=15585168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62154480A Expired - Fee Related JPH0745226B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | 積層体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745226B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104210151A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-17 | 航天材料及工艺研究所 | 一种表面强化的耐高温纳米隔热材料及其制备方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000141526A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-23 | Nippon Carbon Co Ltd | 炭素繊維成形断熱材 |
| US7232601B2 (en) * | 2001-05-31 | 2007-06-19 | Advanced Energy Technology Inc. | Method for preparing composite flexible graphite material |
| US6777086B2 (en) | 2001-08-31 | 2004-08-17 | Julian Norley | Laminates prepared from impregnated flexible graphite sheets |
| CN103264555B (zh) * | 2013-05-20 | 2015-06-03 | 四川辉腾科技有限公司 | 耐高低温及高能辐射环境的树脂复合材料及其制备方法 |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP62154480A patent/JPH0745226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104210151A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-17 | 航天材料及工艺研究所 | 一种表面强化的耐高温纳米隔热材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63319147A (ja) | 1988-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |