JPS6279257A - 軽量断熱コ−テイング材 - Google Patents

軽量断熱コ−テイング材

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JPS6279257A
JPS6279257A JP21618285A JP21618285A JPS6279257A JP S6279257 A JPS6279257 A JP S6279257A JP 21618285 A JP21618285 A JP 21618285A JP 21618285 A JP21618285 A JP 21618285A JP S6279257 A JPS6279257 A JP S6279257A
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epoxy resin
inorganic
heat
insulating coating
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Yoshiaki Sakatani
酒谷 芳秋
Yutaro Kobayashi
裕太郎 小林
Motoyasu Taguchi
元康 田口
Koichi Okuno
奥野 孝一
Kunimasa Kamio
神尾 邦政
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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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〕 本発明は軽量断熱コーティング材に関し、詳しくは宇宙
・航空e製品のエンジンからの輻射熱や空力加熱を受け
る部分を熱保護するために適用することのできる断熱性
・耐熱性・強度に優れ軽量な断熱コーティング材に関す
るものである。
〔従来の技術〕
宇宙・航空機製品の構造材等を熱保護するため、表面に
断熱性又は耐熱性に優れたコーティング皮膜を形成させ
る方法が採られている1、このようなコーティング材の
最も一般的なものとしては、第2図に示す如く、樹脂6
′中に無機顔料又は無機繊維8を分散させたものがある
が、断熱性に劣り、また比重が1.2以上あり、重量的
に′不十分である。
なお、以下の図中1は基材例えば宇宙航空機ロケットそ
の他の機体構造材等を示す。
耐熱性に優れたコーティング法として、第3図に示す如
く、基材(構造材)1にアルミナ(Az3o3 )やジ
ルコニア(Zr02)  のようなセラミック9を火炎
溶射法で直接コーティングしたり、スリップを塗布した
後、乾燥、焼成する方法が広く実用されているが、断熱
性が劣り、加工性も悪く、コスト高の欠点がある。
上記第2図、第5図に示したコーティング材の欠点を改
良したものとして、第4図に示す如く、樹脂3′中に熱
伝導率が小さく(約Q、06kcat/mh℃)軽fk
(比重的α5)なコルク粒10を分散させ、ロケット機
体構造材1の表面に、コーティング又は成形したシー)
−1−接着する等により、樹脂配合コルク層を形成する
方法が空力加熱に対する保護方法として考案されている
(%公昭53−14839号公報)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の方法の中で、ロケットの空力加熱に対する保護方
法として採られている第4図の樹脂配合コルク層からな
る断熱コーティングに対して、ロケット、ミサイル等高
速能しよう体の性能向上を計るために、更に軽量で断熱
性能に優れたコーティングを適用する必要があシ、また
ロケット、ミサイルにおいては、ニンジンからの振動や
機体構造部の変形に追従するために、密着性、柔軟性に
優れた高強度のコーティング材であることが必要である
本発明はこのような現状に鑑み研究されたもので、従来
のものよシさらに軽量で断熱性能が優れ、基材への密着
性、柔軟性も向上した高強度のコーティング材を提供し
ようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、エポキシ樹脂を基としてそO内部に無機質の
微小中空体および無機繊維補強材を含有することを特徴
とする軽量断熱コーティング材である。
本発明の軽量断熱コーティング材においては、該コーテ
ィング材の比重を小さくシ、かつ熱伝導率を小さくする
ため、かさ密度と熱伝導率の小さいガラス、シリカ等無
機質の微小中空体を配合し、このような脆性な上記無機
質の微小中空体を配合することにより副次的に起る脆化
を補い、かつ変形、振動に対してはく離やひび割れの発
生を防止するため、樹脂には柔軟性と接着性に優れたエ
ポキシ樹脂を配合し、更に少量のアスベスト繊維やチタ
ン酸カリやアルミノシリケートのようなセラミック繊維
等の耐熱無機繊維やウィスカを補強材として配合する。
本発明において用いる無機質の微小中空体としては、ホ
ウケイ酸シリカ等ガラス系の中空体で、好ましくは粒径
250μm以下のものが挙げられる。例えばかさ密度α
254p/cc、熱伝導率(L O5(ICcat/m
hc 、20℃における)のようなりリカマイクロバル
ーン(商品名)等である。
該無機質の微小中空体は樹脂100重量部に対し、好ま
しくは10〜50重量部配合される。
本発明において用いるエポキシ樹脂としては、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂が好ましいが、その他ノボラッ
ク型エポキシ樹脂、グリシジルエステル壓エポキシ樹脂
、ポリグリコール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを単独、または
2種以上混合したものを主剤とし、ポリアミイドアミン
が好ましいが、その他脂肪族ポリアミン、芳香族ポリア
ミン、およびこれらアミンの変性物などを単独、または
2種以上混合したものを硬化、剤として、両者を当量混
合し硬化させるものが挙げられる。
本発明において補強材として用いる無機繊維又はウィス
カとしては、例えばアスベスト繊維やチタン酸カリ・ア
ルミノシリケートのようなセラミック繊維等の耐熱無機
繊維、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸カリ等のウィ
スカ等が挙げられ、そのサイズは長さ151111以下
のものが好ましく、樹脂100重量部に対し1〜10重
量部配合することが好ましい。
本発明のコーティング材には、上記の成分に加え、さら
に公知の顔料・分散剤・消泡剤・希釈剤等を加えてもよ
く、塗布加工性向上のために適当な溶媒例えばトルエン
・メチルエチルケトン・酢酸エチル・n−ブタノール等
を添加してもよい。
また、本発明の軽量断熱コーティング材は、多孔質で吸
水し易く、ひび割れを起こし易いため、その表面にさら
に、柔軟性に富んだシールコーティングを施すことが好
ましい。
以下図面を参照して具体的に説明する。
第1図に示す如く、宇宙航空機体構造材である基材1の
表面を清浄にし、サンディング等活性化処理をした後、
塗装プライマ7を塗布、乾燥させ、その上にエポキシ樹
脂3、無機質微小中空体4、無機繊維補強材5、等から
なる表1にその配分例を示すような軽量断熱コーティン
グ材2をスプレィ、刷毛等で通常05〜10−塗布し常
温で硬化させる。
次いで表面シールコーティング6を約α11III11
の厚さに塗布し、耐環境保護層を形成させる。
得られた軽量断熱コーティング材は配合された無模微小
中空体のかさ密度が小さく熱伝導率が小さいので、軽量
で、エンジンからの輻射熱や空力加熱を受けた場合、熱
伝導率が極めて小さく、樹脂が熱分解する際の吸熱効果
(アブレーション冷却)によって内部まで侵入する熱を
顕著に低減させるため、表面が炭化し小さなプリスタが
発生する程度で機体構造部の温度を使用温度範囲内にと
どめる。
また、エポキシ樹脂が柔軟性と接着性に優れており、無
機繊維で補強されているため、機体構造部の振動や変形
によっても基材からのはく離やひび割れが起らない。
上記の機能を持った軽量断熱コーティング材の代表例の
性能を表2に示す。
〔発明の効果〕
本発明の軽量断熱コーティング材は、従来の断熱コーテ
ィング材に対して樹脂中に無機質の微小中空体を適量配
合することによって、宇宙航空機に要求される軽くて熱
伝導率の小さなコーティング皮膜を得るものである。本
発明の特徴は、樹脂中に微小中空体を配合することによ
って副次的に起る脆化を、柔軟性と耐熱性に優れたエポ
キシ樹脂及び無機繊維補強材を用いることで解決してい
るところである。
従って、本発明の軽量断熱コーティング材は軽量で断熱
効果が大きく、さらに強度も保障された優れたもので、
宇宙航空機等のエンジンまわ9や空力加熱を受ける部分
の熱保護に】A用して有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例として宇宙航空機機体構造材
の表面に施工した軽量断熱コーティング材の構成を説明
する図、第2図、第3図及び第4図は従来の断熱コーテ
ィング材を説明する図である。 復代理人  内 1)  明 復代理人  萩 原 亮 − 榎代理人  安 西 篤 夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エポキシ樹脂を基としてその内部に無機質の微小中空体
    および無機繊維補強材を含有することを特徴とする軽量
    断熱コーティング材。
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