JPH1067013A - 未硬化補強エラストマー材の製造方法、複合強化材、およびパーツの強化方法 - Google Patents

未硬化補強エラストマー材の製造方法、複合強化材、およびパーツの強化方法

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JPH1067013A
JPH1067013A JP9121316A JP12131697A JPH1067013A JP H1067013 A JPH1067013 A JP H1067013A JP 9121316 A JP9121316 A JP 9121316A JP 12131697 A JP12131697 A JP 12131697A JP H1067013 A JPH1067013 A JP H1067013A
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JP
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reinforced
elastomeric material
elastomer
reinforcement
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JP9121316A
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Lisa A Walla
エー．ワァラ リサ
Charles R Watson
アール．ワトソン チャールズ
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United Technologies Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状を有する表面に対しても適用可能
な、耐浸食性に優れた強化材を提供する。 【解決手段】 耐浸食材１０は、エラストマー１２と繊
維強化材１４の層を有する。繊維強化材１４は実質的に
繊維強化され、未硬化エラストマー１２が繊維強化材１
４によって支持あるいは補強される。製造時には、未硬
化エラストマーと繊維強化材とは、エラストマーの流化
点より高く且つエラストマーのキュアリングポイント即
ち硬化温度より低い温度で、かつ、加熱された未硬化エ
ラストマーが繊維強化材内に流入するのに十分な圧力に
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐浸食性および／
又は耐火性に優れた構造体を提供するために用いられる
補強エラストマー材（supported elastomer materia
l）、このような未硬化の補強エラストマー材の製造方
法、並びにこのような材料を用いた構造体の強化方法に
関するものである。本発明は、種々の航空宇宙用コンポ
ーネント等の強化、特に、表面形状が複雑なコンポーネ
ントの強化に有用である。
【０００２】
【従来の技術】複合材製や金属製の航空宇宙用コンポー
ネント、例えばヘリコプタのロータ、プロペラ、ガスタ
ービンエンジンのファンブレード、圧縮機のエアフォイ
ル（airfoil ）、ファン出口のガイドベーン、ストラッ
ト、ナセルのガス通路コンポーネント等は、多種多様な
環境下で使用される。通常、これらのコンポーネントで
は、微粒子材が大きな相対速度で衝突することがコンポ
ーネントの劣化の原因となっている。さらに、極高温や
極低温での温度条件に晒されることも多い。
【０００３】Ｖｉｔｏｎ（登録商標）等のエラストマー
は、複合材や金属の効果的な耐浸食材であることが知ら
れている。Ｖｉｔｏｎ（登録商標）等のエラストマーの
シートは、ガスタービンエンジンのノーズコーンキャッ
プ等の単純な形状のものに直接用いられており、エロー
ジョン即ち腐食や浸食等に対する耐性を与えるのに有効
である。このようなコンポーネントは非常に凹凸が少な
く、表面形状が単純なものであることから、弾性シート
を用いることは有効な手段である。従って、エラストマ
ーシートを用いる際にしわが生じるといった問題は起き
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多くの
コンポーネントでは、表面の幾何形状が複雑であったり
凹凸があるので、より優れた浸食保護が必要とされる。
このようなコンポーネントの例として、ヘリコプタのロ
ータ、プロペラ、ガスタービンエンジンのファンブレー
ド、圧縮機のエアフォイル、ファン出口のガイドベー
ン、ストラット、ナセルのガス通路コンポーネント等が
挙げられる。このように表面形状が複雑なものにエラス
トマーシートを用いる際の再硬化時には、エラストマー
シートにしわが形成されてしまうという点が問題とな
る。
【０００５】また、表面形状が複雑なものにエラストマ
ーシートを用いる際においてしばしば問題となる他の点
としては、例えば下層にある炭素繊維層によって深い孔
が生じてしまうことがある。このようなしわや孔によっ
て、相当数の不良パーツが生じることとなり、その結
果、複雑な表面形状を有する航空宇宙用コンポーネント
を強化するために必要となるコストが総合的に増加して
しまう。加えて、保護層の形成時において厚みが極度に
変動した場合、保護が不十分な領域が残るおそれもあ
る。
【０００６】従って、上述の課題を解決するため、複雑
な表面形状を有するコンポーネントの強化に用いるため
の強化材が求められている。
【０００７】本発明の目的は耐浸食性に優れた強化材の
製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、
複雑な表面に対しても、しわや孔を生じることなく容易
に使用することのできる強化材の製造方法を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は強化材の製造方法
を提供することにある。本発明の別の目的は複雑な表面
形状を有するコンポーネントの強化方法を提供すること
にある。本発明のさらに別の目的および利点は以下の説
明および図面にから明らかとなる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
各目的は、未硬化補強エラストマー材の製造方法によっ
て達成される。この方法は、例えば、未硬化エラストマ
ーのシートを用意するステップと、繊維強化材を前記未
硬化エラストマーシートに実質的に隣接させて設けるス
テップと、前記未硬化補強エラストマーを得るために前
記シートおよび前記繊維強化材を前記未硬化エラストマ
ーシートの流化点（flow point）より高くかつ硬化温度
よりも低い温度、および前記未硬化エラストマーが前記
繊維強化材内に流入するのに十分な圧力に晒すステップ
とを含んで構成される。
【０００９】ここで、未硬化エラストマー材は、例え
ば、フルオロエラストマー(fluoroelastomer )、パーフ
ルオロエラストマー(perfluoroelastomer)、フルオロシ
リコン、シリコン、ポリウレタンなどから選択される。
また、強化材は、例えば、炭素、ガラス、アルミナホウ
珪酸塩、ナイロン、金属ワイヤ、金属微粒子（metallic
particulate）、アラミド、ポリベンゾオキサゾール、
ポリエステル、およびグラファイトなどから選択され
る。さらに、前記温度は、好ましくは、約７５°Ｆ（２
３．９℃）〜約５００°Ｆ（２６０℃）であり、特に、
約２００°Ｆ（９３．３℃）である。また、前記圧力
は、好ましくは、約０〜約１，０００ｐｓｉであり、特
に、約４５ｐｓｉである。
【００１０】また、前記繊維強化材は、例えば、繊維間
に空間を有する繊維状の織物構造（敷布）を含んでい
る。これにより、前記温度と圧力に晒すステップによっ
て、前記未硬化エラストマー材が前記空間に流入して、
前記未硬化エラストマー材が前記強化材により補強され
る。
【００１１】さらに、前記未硬化エラストマー材層は、
例えば、エラストマーガム−ストック（elastomer gum-
stock ）をカレンダリング処理（calendering ）した
り、前記繊維強化材上に直接カレンダリング処理した
り、前記強化材上にスプレーコーティング（spray coat
ing ）、あるいはソリューションコーティング（soluti
oncoating）を行うことで得られ、または、未硬化エラ
ストマー材のシートとして得られる。
【００１２】また、本発明によれば、繊維強化層と、前
記繊維強化材に用いられてこの繊維強化材に形成され補
強された未硬化エラストマーのシートとを有する耐浸食
性の複合強化材が得られる。
【００１３】前記未硬化エラストマー材層の厚みは、好
ましくは、約０．００５インチ（約０．１２７ｍｍ）〜
０．０５０インチ（約１．２７ｍｍ）である。また、前
記強化材は、好ましくは、約０．００２インチ（約０．
０５０８ｍｍ）〜約０．０４０インチ（約１．０１６ｍ
ｍ）の厚みを有する。
【００１４】前記強化材は、上記のように繊維間に空間
を有する敷布であり、前記未硬化エラストマー材層は、
前記敷布内の前記空間内に伸びている。これにより、前
記未硬化エラストマー材の層は、前記強化材により強固
に補強される。
【００１５】さらに、本発明によれば、複雑な表面形状
を有するパーツの強化方法が提供される。この強化方法
は、繊維強化材を含有する未硬化補強エラストマーを用
意するステップを含んでいる。ここで、未硬化補強エラ
ストマーは、未硬化エラストマーの層が上記繊維強化材
内に浸透しており、この繊維強化材によって支持および
補強された構造を有する。また、この強化方法は、強化
対象となる複雑な形状の表面を有するパーツを用意する
ステップと、上記未硬化補強エラストマーを上記複雑な
形状の表面に形成するステップと、上記未硬化補強エラ
ストマーを硬化するステップとを含んでいる。
【００１６】また、例えば、前記未硬化補強エラストマ
ー材を用意するステップは、繊維強化材を用意するステ
ップと、前記繊維強化材に実質的に隣接させて未硬化エ
ラストマー材のシートを設けるステップと、未硬化補強
エラストマー材層を得るために、前記層と前記繊維強化
材とを、前記未硬化エラストマー材の硬化温度より低く
流化点よりも高い温度、および前記未硬化エラストマー
材が前記繊維強化材内に流入するのに十分な圧力に晒す
ステップとを含んでいる。
【００１７】さらに、前記形成するステップは、例え
ば、前記未硬化補強エラストマー材を前記複雑な表面に
接着させて形成するステップを有している。この接着
は、例えば、樹脂トランスファ成形（resin transfer m
olding: RTM ）、圧縮成形、ボンディング（bondin
g）、オートクレーブボンディングなどののいずれかの
方法、またはこれらの方法の任意に組み合わせで行われ
る。
【００１８】さらに、前記パーツは、具体的には例え
ば、複雑な表面形状を有するヘリコプタのロータ、複雑
な表面形状を有するプロペラ、複雑な表面形状を有する
ガスタービンエンジンのファンブレード、複雑な表面形
状を有するナセルのガス通路コンポーネント、複雑な表
面形状を有するコンプレッサのエアフォイル、複雑な表
面形状を有するガス通路ベーン、複雑な表面形状を有す
るストラットである。
【００１９】本発明に係る方法および装置におけるその
他の詳細および特徴は、以下の説明および図面により明
らかとなる。なお、図面においては、同一部分や相当部
分には同一符号を付している。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本発明はエロージョンに対
する耐性を有する材質、即ち耐浸食性を有する材質に関
し、このような耐浸食材を提供する方法にも関する。ま
た、本発明は、耐浸食材を用いてコンポーネントを強化
する方法にも関する。この強化方法は、耐腐食性や耐火
性の向上に効果的であり、特に、複雑な表面形状を有す
る航空宇宙用コンポーネント、例えばヘリコプタのロー
タ、プロペラ、ガスタービンエンジンのファンブレー
ド、圧縮機のエアフォイル、ファン出口のガイドベー
ン、ストラット、ナセルのガス通路コンポーネント等が
挙げられる。さらに、この強化方法では、過剰なしわ、
孔、および厚みの変動が生じることもない。
【００２１】図１に本発明に係る耐浸食材１０の一部の
概略を示す。図示されるように、耐浸食材１０は、エラ
ストマー１２と繊維強化材１４の層を有し、この繊維強
化材１４は実質的に繊維強化されている。これらのエラ
ストマー１２と繊維強化材１４との組み合わせにより、
未硬化エラストマー１２が繊維強化材１４によって支持
あるいは補強される。
【００２２】本発明によれば、耐浸食材１０の製造にお
いては、所定量の未硬化エラストマーを、例えばシート
や層の形態で用意し、所定量の繊維強化材を用意し、こ
れらエラストマーおよび繊維強化材を接触させて、エラ
ストマーの流化点より高くかつエラストマーのキュアリ
ングポイント即ち硬化温度より低い温度に加熱する。こ
の際の圧力は、加熱された未硬化エラストマーが繊維強
化材内に流入するのに十分なものとし、これによって、
未硬化エラストマーおよび繊維強化材が実際に結合し、
好ましくは未硬化エラストマーが少なくとも部分的に繊
維強化材内に入り込む、即ち浸透する。
【００２３】本発明によれば、エラストマーと繊維強化
材を、エラストマーの硬化温度より低い温度に維持する
ことが特に重要となっている。その結果、最終的に得ら
れる耐浸食材においては、未硬化エラストマー層が繊維
強化材層にサポートされる、すなわち補強されるという
利点が得られる。この未硬化弾性強化材は、複雑な表面
の強化に使用することができる。また、この耐浸食材
は、望ましからざるリンクリング即ちしわ、あるいはイ
ンプレッション即ち凹部の形成が抑制される。
【００２４】本発明によれば、好適な未硬化エラストマ
ーは、例えば、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）やＦｌｕｏｒｅ
ｌ（登録商標）等のフルオロエラストマー、Ｋａｌｒｅ
ｚ（登録商標）のようなパーフルオロエラストマー、Ａ
ＭＳ７２７３のようなフルオロシリコン、シリコン、ポ
リウレタン等から適宜選択可能である。特に好適なエラ
ストマーは、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）フルオロエラスト
マーであり、エロージョンに対する耐性即ち耐浸食性お
よび耐火性に非常に優れている。
【００２５】本発明によれば、本発明に係る耐浸食材の
製造に用いられるエラストマーは、種々の手法によって
得ることができる。例えば、上記エラストマーは、エラ
ストマーガム−ストックからカレンダリング処理を行う
ことで得ることができる。また、上記エラストマーは適
当なサイズのエラストマーシートの形態で得ることもで
きる。また、上記エラストマーは、上記の強化材に対し
てスプレーコーティングやソリューションコーティング
を直接行うようにしてもよい。本発明によれば、好まし
くは、直接繊維強化材に対してエラストマーのカレンダ
リング処理がなされる。本発明においては、所望のエラ
ストマーを得るための上述した各方法は、強化材の調製
および形成処理に依存して適宜選択される。勿論、本発
明に係るエラストマーのシートや層、即ちレイヤーを得
るために、適宜他の手法を用いてもよい。
【００２６】本発明における適切な強化材としては、コ
ンティニュアスファイバ即ち連続ファイバやディスコン
ティニュアス・ファイバ即ち不連続ファイバあるいは炭
素ファブリック、ガラス、Ｎｅｘｔｅｌ（登録商標）等
のようなアルミナホウ珪酸塩、ナイロン、金属ワイヤ、
金属微粒子、Ｋｅｖａｒ（登録商標）のようなアラミド
繊維やアラミドファブリック、ポリベンゾオキソアゾー
ル、ポリエステル、Ｎｉｃａｌｏｎ（登録商標）、およ
びグラファイトが挙げられる。
【００２７】上述したように、本発明に係る耐浸食材の
一形態は、未硬化エラストマーと繊維強化材とを、十分
な温度および圧力の下で接触させることで得られる。こ
こで、十分な温度とは、未硬化エラストマーが未硬化の
状態のままではあるがエラストマーが軟化してフロー可
能、即ち流化可能となる温度である。また、十分な圧力
とは、好ましくは、この処理の間に未硬化エラストマー
を繊維強化材内に流入させるに十分な圧力をさす。その
結果、繊維強化材へのエラストマーのインフュージョン
即ち浸透が生じるという好適な結果が得られ、これによ
り、繊維強化材上にエラストマーがしっかりと支持され
るようになる。本発明によれば、この処理温度は、好ま
しくは約７５°Ｆ（２３．９℃）〜約５００°Ｆ（２６
０℃）である。上記のエラストマーがＶｉｔｏｎ（登録
商標）である場合は、特に、温度を約２００°Ｆ（９
３．３℃）とすると、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）フルオロ
エラストマーを硬化させることなくそのフローを繊維強
化材に導入させるのに好適である。エラストマーのフロ
ーを導入させて繊維強化材とボンディング即ち結合させ
るのに十分な処理圧力は、好適には、約０〜１，０００
ｐｓｉである。
【００２８】エラストマーがＶｉｔｏｎ（登録商標）フ
ルオロエラストマーで、温度が約２００°Ｆ（９３．３
℃）である場合、処理圧力を約４５ｐｓｉとすると特に
好適であることが見いだされている。
【００２９】図２を参照すると、本発明に係る処理プロ
セスでは、エラストマー層１２と繊維強化材層１４との
間のもとの界面１６を通じて、軟化したエラストマー１
２の流入あるいは浸透が生じる、という好適な結果が得
られている。これにより、エラストマー１２が繊維強化
材１４の繊維間に入り込み、その結果、繊維強化材１４
とそれにより支持あるいは補強された未硬化エラストマ
ー１２との間に緊密な接触が生じている。
【００３０】さらに本発明によれば、エラストマー１２
および繊維強化材１４のシートや層の厚みは、所望の抵
抗性および保護が得られるように、耐浸食材１０が晒さ
れる条件に応じて適切に選択することができる。しか
し、通常は、未硬化エラストマー１２のシートや層の厚
みは、好ましくは、約０．００５インチ（０．１２７ｍ
ｍ）〜０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）であり、一
方、繊維強化材のシートや層の厚みは、約０．００２イ
ンチ（０．０５０８ｍｍ）〜約０．０４０インチ（１．
０１６ｍｍ）である。
【００３１】特に、本発明に係る耐浸食材１０は、繊維
強化材１４の一方あるいは双方の側に適宜エラストマー
を配置することで得ることができる。図１、２に、繊維
強化材の一方側にのみエラストマーが配置された例を示
した。この実施形態では、本発明による耐浸食材１０
は、強化する部分に対して、エラストマー層１２が外表
面にくるように形成される。
【００３２】図３に、本発明に係る耐浸食材１０におい
て、エラストマー層１２が繊維強化材１４の両面におい
て支持あるいは補強されている例を示す。この実施形態
においては、エラストマー１２は、耐浸食材１０と補強
されるべき部分とがより強力に結合されるように作用す
るとともに、パティキュレート等の衝突による衝撃等
の、耐浸食材１０およびその下層のコンポーネントにか
かる力をさらに緩和するようにも作用する。
【００３３】図４を参照すると、本発明の他の実施形態
によれば、エラストマー１２や繊維強化材１４にかかる
圧力および温度によって、エラストマー１２が完全に繊
維強化材１４に浸透される。本発明においては、繊維強
化材１４によるエラストマーの補強をさらに向上させる
には、このような状態が好ましく、さらには、エラスト
マー１２が耐浸食材１０の底面１８において露出してお
り、これにより、耐浸食材１０のコンポーネントへの結
合性を向上させている。
【００３４】上述したように、本発明にかかる耐浸食材
１０は、特に、複雑な形状を有する表面の強化に適して
いる。本発明によれば、耐浸食材１０は、複雑な表面に
対して塗布される。この際接着材は用いても用いなくて
もよい。その後、耐浸食材１０を硬化することで、複雑
な形状の表面上に、本発明に係る耐浸食材１０の強化層
を形成する。これにより、しわやくぼみの発生が非常に
抑えられるか、あるいは、しわやくぼみが発生しなくな
る。
【００３５】本発明によれば、耐浸食材１０は、強化す
る部分の複雑な形状の表面上に対して、種々の方法によ
り塗布あるいは配置される。例えば、樹脂トランスファ
成形、圧縮成型、接着剤その他の結合材、オートクレー
ブボンディング等の方法が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。また、これらの方法に応じて、接
着ステップの間および／又は接着ステップの後に、未硬
化エラストマーの硬化がなされる。
【００３６】実施例１ この実施例では、本発明に係る未硬化補強エラストマー
の製造における利点を示す。この例では、未硬化で厚さ
０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）のＶｉｔｏｎ（登
録商標）シートの種々のサンプルと、０．００４インチ
（０．１０１６ｍｍ）の１２０スタイル(120 styles ）
のファイバグラス織布を用いた。そして、１５分で一サ
イクルの空気循環式オーブンを用い、常圧下で温度を２
００°Ｆ（９３．３℃）とした。Ｖｉｔｏｎ（登録商
標）シートのサンプルを、ファイバグラス織布のサンプ
ルに接触させて、上述の空気循環式オーブン内に配置し
た。その結果、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）は未硬化のまま
で軟化したが、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）のファイバグラ
ス織布への結合、接着等はみられなかった。
【００３７】第二のサンプルは、上記第一のサンプルと
同様に調製され、ナイロンのバキュームバッグにより、
２００°Ｆ（９３．３℃）、４５ｐｓｉで１５分間オー
トクレーブ内に配置された。この例では、Ｖｉｔｏｎ
（登録商標）層は軟化してファイバグラス織布内に非常
によく流入し、その結果、未硬化Ｖｉｔｏｎ（登録商
標）材がファイバグラス織布上に支持されて補強され
た、複合材料が得られた。
【００３８】また、さらにサンプルを調製した結果、ナ
イロン織布、カーボンユニウィーブ織布、カーボンプレ
インウィーブ織布、ファイバグラススクリム等の、その
他の強化材料に対しても、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）を用
いることで良好な結果が得られた。
【００３９】実施例２ この例では、本発明に係る耐浸食性材をテストパネルに
対して用いた。実施例１により調製された、ファイバグ
ラスにより支持および補強された未硬化補強Ｖｉｔｏｎ
（登録商標）を、１０枚の６平方インチ（０．００３８
７１２ｍｍ2 ）カーボン／エポキシプリプレグのスタッ
クを含んだテストパネルの片面に塗布し、このスタック
をカウルプレート内に配置した。未硬化補強Ｖｉｔｏｎ
（登録商標）は、Ｖｉｔｏｎ層が外側となるようにテス
トパネルに塗布された。このＶｉｔｏｎ（登録商標）を
塗布したテストパネルは、オートクレーブ内に配置して
従来法による３５０°Ｆ（１７６．６６７℃）での硬化
を行った。硬化後、テストパネルを切断して微細構造の
評価を行った。炭素とファイバグラス間、およびファイ
バグラスとＶｉｔｏｎ（登録商標）間それぞれにおける
結合ラインを検査したが、目視結果に差はみられなかっ
た。
【００４０】さらに、補強Ｖｉｔｏｎ（登録商標）とそ
の下のテストパネルとの間の剥離強度を測定するために
標準試験を行った。その結果示された剥離強度は、格別
優れているものではなく、補強を行わなかったＶｉｔｏ
ｎ（登録商標）とシートにおける強度と同様のものであ
った。また、本発明にかかる未硬化補強Ｖｉｔｏｎ（登
録商標）とに対して、耐浸食性試験を行ったところ、そ
の結果は、補強していないＶｉｔｏｎ（登録商標）と同
等のものであった。
【００４１】実施例３ この例では、複雑な表面形状を有するコンポーネントの
強化において、補強していないエラストマーシート材に
対する、本発明にかかる補強未硬化エラストマーの利点
を示す。強化するコンポーネントは、複合材ファン出口
ケースであり、内部リング、外部リング、および４−ス
トラットパック（strut pack）つまり４−パックを１０
個備えたものである。この４−パックは、樹脂トランス
ファ成形により製造された。これらのストラットは、浸
食に対して弱く、したがって、耐浸食用の保護処理が望
ましい。補強していない未硬化Ｖｉｔｏｎ（登録商標）
とのシートを用いて、４−パックの保護処理を行ったと
ころ、下層の炭素繊維との間で、極度のしわと深い凹部
の形成がみられた。これら生じた欠陥により、パーツを
実際の使用には耐え得ないものであった。
【００４２】次に、０．００４インチ（１．０１６ｍ
ｍ）で１０８スタイルのファイバグラスにより補強され
た未硬化Ｖｉｔｏｎ（登録商標）とシートを用いて、本
発明に係る耐浸食性材を調製した。上記４−パックに対
してこの耐浸食材を用いることで、しわが劇的に減少
し、凹部はみられなかった。したがって、本発明に係る
耐浸食材は、特に、複雑な形状を有する表面に対して利
点を示す。
【００４３】以上のように、本発明により得られる耐浸
食材およびその調製方法によれば、上述した目的、手
段、利点がすべて達成される。以上、本発明を実施例を
用いて説明したが、当業者によれば、多くの代替物、修
正、変更が可能であることは明らかである。従って、こ
れらの代替物、修正、変更等は、添付の請求項の趣旨お
よび範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の耐浸食材の概略説明図で
ある。
【図２】図１の耐浸食材の拡大説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の耐浸食材の概略説明
図である。
【図４】本発明の別の実施の形態の耐浸食材の概略説明
図である。
【符号の説明】
１０ 耐浸食材 １２ エラストマー １４ 繊維強化材 １６ 界面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 (72)発明者 チャールズ アール．ワトソン アメリカ合衆国，コネチカット 06095, ウインザー，マリー キャサリン サーク ル 60

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 未硬化補強エラストマー材の製造方法で
    あって、 繊維強化材を用意するステップと、 前記繊維強化材に実質的に隣接させて未硬化エラストマ
    ー材層を設けるステップと、 未硬化補強エラストマー材層を得るために、前記層と前
    記繊維強化材とを、前記未硬化エラストマー材の硬化温
    度より低く流化点よりも高い温度、および前記未硬化エ
    ラストマー材が前記繊維強化材内に流入するのに十分な
    圧力に晒すステップとを含んでなることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 前記未硬化エラストマー材は、フルオロ
    エラストマー、パーフルオロエラストマー、フルオロシ
    リコン、シリコン、ポリウレタンのうちから選択される
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記強化材は、炭素、ガラス、アルミナ
    ホウ珪酸塩、ナイロン、金属ワイヤ、金属微粒子、アラ
    ミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリエステル、および
    グラファイトのうちから選択されることを特徴とする請
    求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記温度は、約２３．９℃〜約２６０℃
    であることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記温度は、約９３．３℃であることを
    特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記圧力は、約０〜約１，０００ｐｓｉ
    であることを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記圧力は、約４５ｐｓｉであることを
    特徴とする請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記繊維強化材は、繊維間に空間を有す
    る繊維状の織物構造を含んでなり、これにより、前記温
    度と圧力に晒すステップによって、前記未硬化エラスト
    マー材が前記空間に流入して、前記未硬化エラストマー
    材が前記強化材により補強されることを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記未硬化エラストマー材層は、エラス
    トマーガム−ストックのカレンダリング処理によって得
    られることを特徴とする請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記未硬化エラストマー材層は、前記
    繊維強化材上に直接カレンダリング処理することで得ら
    れることを特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記未硬化エラストマー材層は、前記
    強化材上にスプレーコーティングを行うことで得られる
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記未硬化エラストマー材層は、前記
    強化材にソリューションコーティングを行うことで得ら
    れることを特徴とする請求項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記エラストマー材層は、未硬化エラ
    ストマー材のシートとして得られることを特徴とする請
    求項１記載の方法。
  14. 【請求項１４】 複雑な表面形状を有するパーツを強化
    するための複合強化材であって、 繊維強化材と、 前記繊維強化材に浸透および補強された未硬化エラスト
    マー材層と、を含んでなることを特徴とする複合強化
    材。
  15. 【請求項１５】 前記未硬化エラストマーは、フルオロ
    エラストマー、パーフルオロエラストマー、フルオロシ
    リコン、シリコン、ポリウレタンのうちから選択される
    ことを特徴とする請求項１４記載の複合強化材。
  16. 【請求項１６】 前記強化層は、炭素、ガラス、アルミ
    ナホウ珪酸塩、ナイロン、金属ワイヤ、金属パティキュ
    レート、アラミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリエス
    テル、およびグラファイトのうちから選択されることを
    特徴とする請求項１４記載の複合強化材。
  17. 【請求項１７】 前記未硬化エラストマー材層の厚み
    は、約０．１２７ｍｍ〜約１．２７ｍｍであることを特
    徴とする請求項１４記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記強化材は、約０．０５０８ｍｍ〜
    約１．０１６ｍｍの厚みを有する層であることを特徴と
    する請求項１４記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記強化材は、繊維間に空間を有する
    敷布であり、前記未硬化エラストマー材層は、前記敷布
    内の前記空間内に伸びており、これにより、前記未硬化
    エラストマー材の層は、前記強化材に強固に補強される
    ことを特徴とする請求項１４記載の複合強化材。
  20. 【請求項２０】 複雑な表面を有するパーツの強化方法
    であって、 繊維強化材と、この繊維強化材内に浸透して補強された
    未硬化エラストマー材層とを有する未硬化補強エラスト
    マー材を用意するステップと、 強化すべき複雑な表面を有するパーツを用意するステッ
    プと、 前記未硬化補強エラストマー材を前記複雑な表面上に形
    成するステップと、 前記未硬化補強エラストマー材を硬化するステップとを
    含んでなることを特徴とする方法。
  21. 【請求項２１】 前記未硬化補強エラストマー材を用意
    するステップは、 繊維強化材を用意するステップと、 前記繊維強化材に実質的に隣接させて未硬化エラストマ
    ー材のシートを設けるステップと、 未硬化補強エラストマー材層を得るために、前記層と前
    記繊維強化材とを、前記未硬化エラストマー材の硬化温
    度より低く流化点よりも高い温度、および前記未硬化エ
    ラストマー材が前記繊維強化材内に流入するのに十分な
    圧力に晒すステップとを含んでなることを特徴とする請
    求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記形成するステップは、前記未硬化
    補強エラストマー材を前記複雑な表面に接着させて形成
    するステップを有し、この接着は、樹脂トランスファ成
    形、圧縮成形、ボンディング、オートクレーブボンディ
    ングのいずれかの方法、またはこれらの方法の任意に組
    み合わせによってなされることを特徴とする請求項２０
    記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るヘリコプタのロータであることを特徴とする請求項２
    ０記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るプロペラであることを特徴とする請求項２０記載の方
    法。
  25. 【請求項２５】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るガスタービンエンジンのファンブレードであることを
    特徴とする請求項２０記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るナセルのガス通路コンポーネントであることを特徴と
    する請求項２０記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るコンプレッサのエアフォイルであることを特徴とする
    請求項２０記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るガス通路ベーンであることを特徴とする請求項２０記
    載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記パーツは、複雑な表面形状を有す
    るストラットであることを特徴とする請求項２０記載の
    方法。
JP9121316A 1996-05-14 1997-05-12 未硬化補強エラストマー材の製造方法、複合強化材、およびパーツの強化方法 Pending JPH1067013A (ja)

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