耐食性氷結防止被覆
【課題】さまざまな部品上に使用するための耐食性氷結防止被覆が提供される。
【解決手段】液体および／または固体氷結防止充填材および／または油が、耐食性シリコーンおよび／またはフルオロカーボンエラストマー性材料と組み合わされて、耐食性氷結防止被覆を生成する。これらの被覆は、さまざまなガスタービンエンジン部品、航空機部品、船舶（すなわち、ボートおよび船）、送電線、通信線その他などの上に氷が堆積するのを防止するのに使用できる。各被覆されたピン１０を、試験装置２０内に配置し、次いで氷３０の層を、被覆ピン１０とモールド４０の間の環状間隙内で各被覆ピン上に成長させた後、各被覆ピン１０上の氷付着強度を、ピン剪断試験により定量的に決定した。試験はモールドをその基部４２において拘束しながら矢印Ａの方向にピンに荷重を掛けることを含み、これにより氷３０が剪断され、氷が各被覆ピン１０から剥離する荷重が決定された。
【解決手段】液体および／または固体氷結防止充填材および／または油が、耐食性シリコーンおよび／またはフルオロカーボンエラストマー性材料と組み合わされて、耐食性氷結防止被覆を生成する。これらの被覆は、さまざまなガスタービンエンジン部品、航空機部品、船舶（すなわち、ボートおよび船）、送電線、通信線その他などの上に氷が堆積するのを防止するのに使用できる。各被覆されたピン１０を、試験装置２０内に配置し、次いで氷３０の層を、被覆ピン１０とモールド４０の間の環状間隙内で各被覆ピン上に成長させた後、各被覆ピン１０上の氷付着強度を、ピン剪断試験により定量的に決定した。試験はモールドをその基部４２において拘束しながら矢印Ａの方向にピンに荷重を掛けることを含み、これにより氷３０が剪断され、氷が各被覆ピン１０から剥離する荷重が決定された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、被覆に関し、より詳細には、さまざまな部品上に使用するための耐食性氷結防止（ａｎｔｉ−ｉｃｉｎｇ）被覆に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機およびガスタービンエンジン構造物上への氷の堆積は、航空宇宙業界において長年にわたる問題であった。氷の物理的な存在は、翼（ｗｉｎｇ）、ファンブレード、入口案内ベーン、ファン出口案内ベーンその他などのエーロフォイルの空力性能に有害な影響を及ぼし得る。さらに、氷堆積物の付加重量は、部品上に予期しない荷重を掛けることがあり、極端な場合は、そのような部品の能力を上回ることすらある。さらに、氷の堆積物は、剥離することがあり、それによって、航空機またはエンジンに深刻な損傷が生じることがある。
【０００３】
エンジンの入口近くの部品などといったさまざまな航空機部品上に氷が堆積するのを防止する氷結防止システムが開発されてきた。従来のシステムの多くは、エンジンのコア内からの高温空気を用いており、この高温空気は、氷の堆積を防止するのに熱が必要とされる領域にポンプ送りされる。このようなシステムは多くの不利益を有しており、すなわち、これらのシステムは、複雑であり、エンジンにかなりの重量を付加し、複雑な熱管理システムを必要とし、失われたコア空気流に起因してエンジン効率の低下に繋がり、そしてしばしば、これらのシステムでは、費用の掛かる材料が必要とされるか、あるいは、使用される高い除氷温度に起因して部品のために使用できる材料が制限される。そのため、氷の堆積の問題に対する部分的な解決策すら、大きな経済的利益を有することができるであろう（すなわち、氷結防止システムが、より単純なものとなり、より軽量になり、および／または、より少ない加熱用コア空気流を使用する、ことができるとすれば）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
疎氷性（ｉｃｅｐｈｏｂｉｃ）被覆、すなわち氷がうまく付着できない被覆は、従来の氷結防止システムの必要性を低減しまたは解消することができる。しかしながら、既存の疎氷性被覆の多くは、固体または液体の充填材（ｆｉｌｌｅｒ）を含有し得る熱可塑性または熱硬化性樹脂に基づいている。保護されていない熱硬化性または熱可塑性材料は一般に耐食性が乏しく、また、固体または液体充填材を付加することによってさらにそれらの耐食性が低下する。これは、氷堆積保護を大抵必要とするエンジンおよび航空機部品が極端に腐食性の環境中に配置されるので望ましくない。従って、既存の疎氷性被覆より良好な耐食性を有する疎氷性被覆を有するのは望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上に特定した既存の疎氷性被覆の短所は、改善された疎氷性被覆に関する本発明の実施態様により克服される。液体および／または固体氷結防止充填材および／または油が、耐食性シリコーンおよび／またはフルオロカーボンエラストマー性材料と組み合わされて、本発明の耐食性疎氷性被覆を生成する。これらの被覆は、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有することができ、また、限定される訳ではないが、ガスタービンエンジン部品、航空機部品、船舶（すなわち、ボートおよび船）、送電線、通信線その他などといったさまざまな部品上に氷が堆積するのを防止するのに使用できる。
【０００６】
これらの耐食性疎氷性被覆の実施態様は、（ａ） 少なくとも一つのシリコーン適合性（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）油を含むシリコーンエラストマー、（ｂ） 少なくとも一つのシリコーン適合性油と少なくとも一つのシリコーン適合性充填材とを含むシリコーンエラストマー、（ｃ） 約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油を含むフルオロカーボンエラストマー、（ｄ） 少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材を含むフルオロカーボンエラストマー、または、（ｅ） 約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油と少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材とを含むフルオロカーボンエラストマー、を含むことができる。
【０００７】
本発明のさらなる詳細は、以下の説明の間に当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施態様は、本発明のさまざまな実施態様を試験するのに用いたピン剪断試験装置を示す概略図である図面を参照してここで以下に説明する。
【０００９】
本発明の理解を促進する目的で、ここで本発明の実施態様のいくつかを参照する。ここで使用する用語は、説明の目的のためであり、限定のためではない。ここに開示する特定の構造上および機能上の詳細は、限定として解釈すべきではなく、単に、本発明をさまざまに用いるように当業者に教示する基礎として解釈すべきである。叙述する構造および方法における任意の変更または変形、および、ここに例示する本発明の原理の当業者には通常生じるようなさらなる適用は、説明しかつ請求する本発明の趣旨および範囲に含まれると考えられる。
【００１０】
数値範囲に言及するときは、そのような範囲は、記述する範囲の最小および最大における、またこれらの間における、ひとつひとつの数字および／またはその端数を含む。例えば、約１０．０重量パーセントまでの範囲は、全ての中間の値である約０．０、約１．０、約２．０、約３．０重量パーセントなど、約９．９８、約９．９９、約９．９９５、および約１０．０重量パーセントまでおよびそれを含めた全てなどを含む。これは、ここに説明する全ての数値範囲に当てはまる。
【００１１】
本発明は、向上した耐食性を有する疎氷性被覆に関する。ここにおいて、また全体を通して使用されるように、「疎氷性被覆（ｉｃｅｐｈｏｂｉｃ ｃｏａｔｉｎｇ）」とは、氷が付着しない被覆、または被覆に対する氷付着強度が下に位置する基体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の氷付着強度に比較して大幅に低減されている被覆である。固体または液体充填材を含有し得る熱可塑性または熱硬化性樹脂に基づく従来の疎氷性被覆とは異なり、本発明の疎氷性被覆は、固体および／または液体の氷結防止油および／または充填材を含む耐食性エラストマー性材料に基づいている。
【００１２】
本発明の疎氷性被覆は、適切な疎氷性添加剤が充填されたさまざまなエラストマー性材料を含むことができる。高強度シリコーンは、約−９０°Ｆ（−６８℃）から約４００°Ｆ（２０４℃）までの環境中で使用できるエラストマー性材料の一つである。フルオロカーボンエラストマーは、約−２５°Ｆ（−３２℃）から約４００°Ｆ（２０４℃）までの環境中で使用できる別のエラストマー性材料である。ポリウレタンエラストマーも、優れた耐食性を有するので使用できるとはいえ、それらは、高温熱安定性が乏しいので、約−６５°Ｆ（−５４℃）から約２５０°Ｆ（１２１℃）までの環境中での使用に限定される。実施態様では、フルオロカーボンエラストマーは、ヴァイトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標）ＧＬＴなどといった低温フルオロカーボンエラストマーがシリコーンエラストマーよりかなり良好な高温耐食性を有するので、望ましいものとなり得る。別の実施態様では、シリコーンエラストマーは、フルオロカーボンエラストマーよりかなり低い氷付着強度を有するので望ましいものとなり得る。
【００１３】
氷は、高強度シリコーンエラストマー、フルオロカーボンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーとしても知られているＰＴＦＥ）その他を含め、既知の大抵のポリマーに付着する数少ない物質の一つである。このような材料への氷の付着を防止する方法の一つは、材料の表面に流体界面または弱い境界層を施して、氷がそれに付着できないようにすることを含む。実施態様では、材料の表面上の流体界面または弱い境界層によって、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度が与えられる。
【００１４】
実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、シリコーンエラストマー（すなわち、白金硬化ビニル末端（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ）ポリジメチルシロキサン、過酸化物硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、その他）中に組み込まれた非反応性（ｕｎｒｅａｃｔｉｖｅ）高分子量シリコーンポリマー油（すなわち、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、および／またはポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、その他）を有する被覆で基体を被覆することによって実現できる。実施態様では、約１０重量パーセントまでのこのような油を使用できる。このような油は、シリコーンエラストマー中への部分的な溶解性から完全な溶解性までを有し、また、エラストマーから急速には拡散して出て行かない。その代わり、このような油は、シリコーンエラストマーのバルク（ｂｕｌｋ）中に留まり、被覆の寿命（ｌｉｆｅ）（すなわち、厚み）全体に亘って有用な氷結防止特性を与える。
【００１５】
別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、低温フルオロカーボンエラストマー（すなわち、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル、ペルフルオロエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、その他）中に組み込まれたフルオロカーボンまたはペルフルオロカーボン油（すなわち、Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）フッ素化潤滑剤としても知られているペルフルオロアルキルエーテル）を有する被覆で基体を被覆することによって実現できる。実施態様では、約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのこのような油を使用できる。
【００１６】
さらに別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、エラストマーから氷を剥離するのに必要なエネルギーを低減するフルオロカーボン適合性充填材を内部に有する低温フルオロカーボンエラストマー性被覆で基体を被覆することによって実現できる。このような充填材は、例えば、微細なＰＴＦＥ粉末（すなわちテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマー粉末）などといった極低付着充填材、および／または、例えば、黒鉛、硫化モリブデンおよび／または同様の無機酸化物などといった極弱い劈開面を有する充填材を含むことができる。
【００１７】
なお別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、内部に組み込んだシリコーン適合性油およびシリコーン適合性充填材両方を有するエラストマー性シリコーン被覆で基体を被覆することによって実現できる。このような充填材は、例えば、微細なＰＴＦＥ粉末（すなわちテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマー粉末）などといった極低付着充填材、および／または、例えば、黒鉛、硫化モリブデンおよび／または同様の無機酸化物などといった極弱い劈開面を有する充填材を含むことができる。さらに、このような充填材は、例えば、ヒドロキシルまたはビニル処理フューム（ｆｕｍｅ）シリカ、石英および／または沈降（ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ）ガラスなどといった化学的に処理された一つまたは複数の充填材を含むこともでき、これらの充填材は、エラストマー中に油を均一に分散させ、それをエラストマーのバルク中に永久に保持するのを助け、それによって、油はそこから拡散して出ることができず、それによって、被覆の寿命（すなわち厚み）全体に亘って有用な氷結防止特性が与えられる。このような油は、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、および／またはポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、その他を含むことができる。
【００１８】
さらに別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、内部に組み込んだフルオロカーボン適合性油およびフルオロカーボン適合性充填材両方を有するフルオロカーボンエラストマー性被覆で基体を被覆することによって実現できる。このような充填材は、例えば、微細なＰＴＦＥ粉末（すなわちテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマー粉末）などといった極低付着充填材、および／または、例えば、黒鉛、硫化モリブデンおよび／または同様の無機酸化物などといった極弱い劈開面を有する充填材を含むことができる。このような油は、ペルフルオロアルキルエーテル（Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）フッ素化潤滑剤としても知られている）、その他を含むことができる。実施態様では、約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのこのような油を使用できる。
【００１９】
本発明の疎氷性被覆は、限定される訳ではないが、通常の溶媒利用（ａｓｓｉｓｔ）吹付け（ｓｐｒａｙｉｎｇ）、静電塗装（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｓｐｒａｙｉｎｇ）、はけ塗り、浸漬、および／またはシート形態での接着結合（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）、その他などといった任意の適切な仕方で、部品に付与することができる。これらの疎氷性被覆を付与した後、それを、約１４０°Ｆから約３５０°Ｆの温度においてオーブン中で硬化させて、溶媒を除去し、橋かけエラストマーを生成することができる。
【００２０】
本発明の疎氷性被覆は、限定される訳ではないが、アルミニウム、チタン、鋼、ガラス、セラミック、複合材（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、マグネシウム、および／または、ニッケルまたはコバルト基超合金、その他などといった任意の適切な材料を含むさまざまな部品上に用いることができる。いくつかの例示的な部品としては、限定される訳ではないが、ガスタービンエンジン部品（すなわち、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、前縁構造、その他）、航空機部品（すなわち、翼、胴体、プロペラ、その他）、船舶（すなわち、ボートおよび船）、送電線、および通信線、その他が挙げられる。
【００２１】
（実施例）
本発明のさまざまな疎氷性被覆を調製し、それらのそれぞれの氷付着強度を、例示的な疎氷性被覆の層でさまざまなアルミニウムピンを被覆することによって試験した。各被覆されたピン１０を、図１に示すゼロ度（ｚｅｒｏ ｄｅｇｒｅｅ）コーン試験装置２０内に配置したが、ここでは、次いで約１０±２ミル（ｍｉｌ）厚みの氷３０の層を、被覆ピン１０とモールド４０の間の環状間隙内で各被覆ピン１０上に成長させた。氷３０は、装置２０を約６±１時間、約−１０±１０°Ｆの温度に保持することにより成長させた。その後、各被覆ピン１０上の氷付着強度を、ピン剪断試験により定量的に決定した。ピン剪断試験は、モールドをその基部４２において拘束しながら、矢印Ａの方向に軸方向にピンに荷重を掛けることを含んでいた。これによって、氷３０は剪断され、氷が各被覆ピン１０から剥離する荷重が決定された。
【００２２】
さまざまなフルオロカーボンエラストマー性被覆を評価した。主成分のフルオロカーボンエラストマーは、溶媒和（ｓｏｌｖａｔｅ）されたフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、およびペルフルオロメチルビニルエーテルのターポリマー（ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）（ＰＬＶ３１９８ヴァイトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標）ＧＬＴとしても知られている）であった。９つの異なる被覆を生成して、試料ピンに付与したが、このうち、一つの被覆は、充填材も油も有していず、未充填基準として機能し、８つの被覆は、表１に示すように、さまざまなデュポン社（ＤｕＰｏｎｔ）のＫｒｙｔｏｘ（登録商標）フッ素化油を組み込んでいた。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）１４３ＡＢは、約３７００原子質量単位の分子量を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）１４３ＡＤは、約８２５０原子質量単位の分子量を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＦＳＨは、約７０００〜７５００原子質量単位の分子量を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＦＳＬは、約２５００原子質量単位の分子量を有する。
【００２３】
【表１】
【００２４】
約０．０１１インチ厚みの試料被覆を、溶媒利用吹付けにより各剪断ピンに付与し、次いで、各被覆ピンを、約２時間、約３００°Ｆで硬化させた。各試料被覆について三つの被覆ピンを生成した。一旦被覆した後、各被覆ピンを、図１に示す装置で上述したように試験した。平均ピン剪断強さは、氷付着の尺度である。より低い平均ピン剪断強さは、被覆ピンから氷を剥離するのに必要なエネルギーがより少なく、それによって、氷が被覆ピンの上に堆積する可能性がより低いものになることを示す。テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーは、約２３８ｋＰａの平均ピン剪断強さを有し、これは、固体材料に対する氷付着の最も低い既知の値であった。しかしながら、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーは、ガスタービンエンジン用途で氷の堆積を防止するのには適当ではなく、また、航空宇宙複合材部品に付与するのも困難である。上の表１の平均剪断強さから理解されるように、試料８、７、３および４は、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーより低い氷付着を示し、一方、試料１、２、６、９および５は、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーより高い氷付着を示した。これは重要なことであるが、その理由は、フルオロカーボン耐食性被覆は、溶媒利用吹付け、静電塗装、浸漬、液体フルオロカーボンのはけ塗り、共硬化（ｃｏ−ｃｕｒｉｎｇ）、および／または基体上へのフルオロカーボンシートの間接的な結合、その他などといったさまざまな仕方で、複合材および金属構造物に容易に付与できるからである。フルオロカーボン耐食性被覆はまた、航空機流体に対する優れた耐性を与える。
【００２５】
さまざまなシリコーンエラストマー性被覆も評価した。主成分のシリコーンエラストマーは、ＭＥＤ１０−６６４０すなわち、ヌシル・テクノロジー社（ＮｕＳｉｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手した白金硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサンであった。７つの異なる被覆を生成して、試料ピンに付与したが、このうち、一つの被覆は、充填材も油も有していず、未充填基準として機能し、６つの被覆は、表２に示すように、さまざまな油／流体を組み込んでいた。「Ｍｅ２流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な１００，０００ｃｐｓのポリジメチルシロキサン流体であった。「Ｇｕｍ Ｍｅ２流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な高粘性（すなわち、約１，０００，０００ｃｐｓより大きい）ポリジメチルシロキサン流体であった。「フェニルＭｅ流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な１００，０００ｃｐｓのポリフェニルメチルシロキサン流体であった。「フルオロシリコーン流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な１００，０００ｃｐｓのポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン流体であった。
【００２６】
【表２】
【００２７】
約０．０１１〜０．０１３インチ厚みの試料被覆を、溶媒利用吹付けにより各剪断ピンに付与し、次いで、各被覆ピンを、約２時間、約３５０°Ｆで硬化させた。各試料被覆について三つの被覆ピンを生成した。一旦被覆した後、各被覆ピンを、図１に示す装置で上述したように試験した。上の表２の平均剪断強さから理解されるように、これら試料の全てが、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーよりかなり低い氷付着を示した。これは重要なことであるが、その理由は、シリコーン耐食性被覆は、通常の溶媒利用吹付け、静電塗装、はけ塗り、浸漬、および／または、シート形態での接着結合、その他などといったさまざまな仕方で、溶液として複合材および金属構造物に容易に付与できるからである。シリコーン耐食性被覆はまた、航空機流体に対して耐性を有する。
【００２８】
上述のように、本発明は、さまざまな部品上に使用するための耐食性疎氷性被覆を提供する。有利には、これらの疎氷性被覆は、既存の疎氷性被覆に比較して、かなり低い氷付着強度と、同一またはより良好な耐食性とを与え、それによって、これらの疎氷性被覆は、例えば、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、前縁構造、その他などといったガスタービンエンジン部品などへのさまざまな用途に望ましいものとなる。多くの他の実施態様および利点は、当業者には明らかになるであろう。
【００２９】
本発明のさまざまな実施態様を、本発明が適合するさまざまな要求を履行して説明した。これらの実施態様は、本発明のさまざまな実施態様の原理の単なる例示であると理解する必要がある。本発明のさまざまな変更物および適応物は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく当業者に明らかとなるであろう。従って、添付の請求項およびその均等物の範囲に含まれるよう適切な変更物および変形物全てを本発明が包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のさまざまな実施態様を試験するのに用いたピン剪断試験装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…ピン
２０…ゼロ度コーン試験装置
３０…氷
４０…モールド
４２…基部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、被覆に関し、より詳細には、さまざまな部品上に使用するための耐食性氷結防止（ａｎｔｉ−ｉｃｉｎｇ）被覆に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機およびガスタービンエンジン構造物上への氷の堆積は、航空宇宙業界において長年にわたる問題であった。氷の物理的な存在は、翼（ｗｉｎｇ）、ファンブレード、入口案内ベーン、ファン出口案内ベーンその他などのエーロフォイルの空力性能に有害な影響を及ぼし得る。さらに、氷堆積物の付加重量は、部品上に予期しない荷重を掛けることがあり、極端な場合は、そのような部品の能力を上回ることすらある。さらに、氷の堆積物は、剥離することがあり、それによって、航空機またはエンジンに深刻な損傷が生じることがある。
【０００３】
エンジンの入口近くの部品などといったさまざまな航空機部品上に氷が堆積するのを防止する氷結防止システムが開発されてきた。従来のシステムの多くは、エンジンのコア内からの高温空気を用いており、この高温空気は、氷の堆積を防止するのに熱が必要とされる領域にポンプ送りされる。このようなシステムは多くの不利益を有しており、すなわち、これらのシステムは、複雑であり、エンジンにかなりの重量を付加し、複雑な熱管理システムを必要とし、失われたコア空気流に起因してエンジン効率の低下に繋がり、そしてしばしば、これらのシステムでは、費用の掛かる材料が必要とされるか、あるいは、使用される高い除氷温度に起因して部品のために使用できる材料が制限される。そのため、氷の堆積の問題に対する部分的な解決策すら、大きな経済的利益を有することができるであろう（すなわち、氷結防止システムが、より単純なものとなり、より軽量になり、および／または、より少ない加熱用コア空気流を使用する、ことができるとすれば）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
疎氷性（ｉｃｅｐｈｏｂｉｃ）被覆、すなわち氷がうまく付着できない被覆は、従来の氷結防止システムの必要性を低減しまたは解消することができる。しかしながら、既存の疎氷性被覆の多くは、固体または液体の充填材（ｆｉｌｌｅｒ）を含有し得る熱可塑性または熱硬化性樹脂に基づいている。保護されていない熱硬化性または熱可塑性材料は一般に耐食性が乏しく、また、固体または液体充填材を付加することによってさらにそれらの耐食性が低下する。これは、氷堆積保護を大抵必要とするエンジンおよび航空機部品が極端に腐食性の環境中に配置されるので望ましくない。従って、既存の疎氷性被覆より良好な耐食性を有する疎氷性被覆を有するのは望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上に特定した既存の疎氷性被覆の短所は、改善された疎氷性被覆に関する本発明の実施態様により克服される。液体および／または固体氷結防止充填材および／または油が、耐食性シリコーンおよび／またはフルオロカーボンエラストマー性材料と組み合わされて、本発明の耐食性疎氷性被覆を生成する。これらの被覆は、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有することができ、また、限定される訳ではないが、ガスタービンエンジン部品、航空機部品、船舶（すなわち、ボートおよび船）、送電線、通信線その他などといったさまざまな部品上に氷が堆積するのを防止するのに使用できる。
【０００６】
これらの耐食性疎氷性被覆の実施態様は、（ａ） 少なくとも一つのシリコーン適合性（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）油を含むシリコーンエラストマー、（ｂ） 少なくとも一つのシリコーン適合性油と少なくとも一つのシリコーン適合性充填材とを含むシリコーンエラストマー、（ｃ） 約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油を含むフルオロカーボンエラストマー、（ｄ） 少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材を含むフルオロカーボンエラストマー、または、（ｅ） 約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油と少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材とを含むフルオロカーボンエラストマー、を含むことができる。
【０００７】
本発明のさらなる詳細は、以下の説明の間に当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施態様は、本発明のさまざまな実施態様を試験するのに用いたピン剪断試験装置を示す概略図である図面を参照してここで以下に説明する。
【０００９】
本発明の理解を促進する目的で、ここで本発明の実施態様のいくつかを参照する。ここで使用する用語は、説明の目的のためであり、限定のためではない。ここに開示する特定の構造上および機能上の詳細は、限定として解釈すべきではなく、単に、本発明をさまざまに用いるように当業者に教示する基礎として解釈すべきである。叙述する構造および方法における任意の変更または変形、および、ここに例示する本発明の原理の当業者には通常生じるようなさらなる適用は、説明しかつ請求する本発明の趣旨および範囲に含まれると考えられる。
【００１０】
数値範囲に言及するときは、そのような範囲は、記述する範囲の最小および最大における、またこれらの間における、ひとつひとつの数字および／またはその端数を含む。例えば、約１０．０重量パーセントまでの範囲は、全ての中間の値である約０．０、約１．０、約２．０、約３．０重量パーセントなど、約９．９８、約９．９９、約９．９９５、および約１０．０重量パーセントまでおよびそれを含めた全てなどを含む。これは、ここに説明する全ての数値範囲に当てはまる。
【００１１】
本発明は、向上した耐食性を有する疎氷性被覆に関する。ここにおいて、また全体を通して使用されるように、「疎氷性被覆（ｉｃｅｐｈｏｂｉｃ ｃｏａｔｉｎｇ）」とは、氷が付着しない被覆、または被覆に対する氷付着強度が下に位置する基体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の氷付着強度に比較して大幅に低減されている被覆である。固体または液体充填材を含有し得る熱可塑性または熱硬化性樹脂に基づく従来の疎氷性被覆とは異なり、本発明の疎氷性被覆は、固体および／または液体の氷結防止油および／または充填材を含む耐食性エラストマー性材料に基づいている。
【００１２】
本発明の疎氷性被覆は、適切な疎氷性添加剤が充填されたさまざまなエラストマー性材料を含むことができる。高強度シリコーンは、約−９０°Ｆ（−６８℃）から約４００°Ｆ（２０４℃）までの環境中で使用できるエラストマー性材料の一つである。フルオロカーボンエラストマーは、約−２５°Ｆ（−３２℃）から約４００°Ｆ（２０４℃）までの環境中で使用できる別のエラストマー性材料である。ポリウレタンエラストマーも、優れた耐食性を有するので使用できるとはいえ、それらは、高温熱安定性が乏しいので、約−６５°Ｆ（−５４℃）から約２５０°Ｆ（１２１℃）までの環境中での使用に限定される。実施態様では、フルオロカーボンエラストマーは、ヴァイトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標）ＧＬＴなどといった低温フルオロカーボンエラストマーがシリコーンエラストマーよりかなり良好な高温耐食性を有するので、望ましいものとなり得る。別の実施態様では、シリコーンエラストマーは、フルオロカーボンエラストマーよりかなり低い氷付着強度を有するので望ましいものとなり得る。
【００１３】
氷は、高強度シリコーンエラストマー、フルオロカーボンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーとしても知られているＰＴＦＥ）その他を含め、既知の大抵のポリマーに付着する数少ない物質の一つである。このような材料への氷の付着を防止する方法の一つは、材料の表面に流体界面または弱い境界層を施して、氷がそれに付着できないようにすることを含む。実施態様では、材料の表面上の流体界面または弱い境界層によって、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度が与えられる。
【００１４】
実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、シリコーンエラストマー（すなわち、白金硬化ビニル末端（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ）ポリジメチルシロキサン、過酸化物硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、その他）中に組み込まれた非反応性（ｕｎｒｅａｃｔｉｖｅ）高分子量シリコーンポリマー油（すなわち、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、および／またはポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、その他）を有する被覆で基体を被覆することによって実現できる。実施態様では、約１０重量パーセントまでのこのような油を使用できる。このような油は、シリコーンエラストマー中への部分的な溶解性から完全な溶解性までを有し、また、エラストマーから急速には拡散して出て行かない。その代わり、このような油は、シリコーンエラストマーのバルク（ｂｕｌｋ）中に留まり、被覆の寿命（ｌｉｆｅ）（すなわち、厚み）全体に亘って有用な氷結防止特性を与える。
【００１５】
別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、低温フルオロカーボンエラストマー（すなわち、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル、ペルフルオロエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、その他）中に組み込まれたフルオロカーボンまたはペルフルオロカーボン油（すなわち、Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）フッ素化潤滑剤としても知られているペルフルオロアルキルエーテル）を有する被覆で基体を被覆することによって実現できる。実施態様では、約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのこのような油を使用できる。
【００１６】
さらに別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、エラストマーから氷を剥離するのに必要なエネルギーを低減するフルオロカーボン適合性充填材を内部に有する低温フルオロカーボンエラストマー性被覆で基体を被覆することによって実現できる。このような充填材は、例えば、微細なＰＴＦＥ粉末（すなわちテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマー粉末）などといった極低付着充填材、および／または、例えば、黒鉛、硫化モリブデンおよび／または同様の無機酸化物などといった極弱い劈開面を有する充填材を含むことができる。
【００１７】
なお別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、内部に組み込んだシリコーン適合性油およびシリコーン適合性充填材両方を有するエラストマー性シリコーン被覆で基体を被覆することによって実現できる。このような充填材は、例えば、微細なＰＴＦＥ粉末（すなわちテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマー粉末）などといった極低付着充填材、および／または、例えば、黒鉛、硫化モリブデンおよび／または同様の無機酸化物などといった極弱い劈開面を有する充填材を含むことができる。さらに、このような充填材は、例えば、ヒドロキシルまたはビニル処理フューム（ｆｕｍｅ）シリカ、石英および／または沈降（ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ）ガラスなどといった化学的に処理された一つまたは複数の充填材を含むこともでき、これらの充填材は、エラストマー中に油を均一に分散させ、それをエラストマーのバルク中に永久に保持するのを助け、それによって、油はそこから拡散して出ることができず、それによって、被覆の寿命（すなわち厚み）全体に亘って有用な氷結防止特性が与えられる。このような油は、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、および／またはポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、その他を含むことができる。
【００１８】
さらに別の実施態様では、部品の表面上の弱い境界層は、内部に組み込んだフルオロカーボン適合性油およびフルオロカーボン適合性充填材両方を有するフルオロカーボンエラストマー性被覆で基体を被覆することによって実現できる。このような充填材は、例えば、微細なＰＴＦＥ粉末（すなわちテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマー粉末）などといった極低付着充填材、および／または、例えば、黒鉛、硫化モリブデンおよび／または同様の無機酸化物などといった極弱い劈開面を有する充填材を含むことができる。このような油は、ペルフルオロアルキルエーテル（Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）フッ素化潤滑剤としても知られている）、その他を含むことができる。実施態様では、約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのこのような油を使用できる。
【００１９】
本発明の疎氷性被覆は、限定される訳ではないが、通常の溶媒利用（ａｓｓｉｓｔ）吹付け（ｓｐｒａｙｉｎｇ）、静電塗装（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｓｐｒａｙｉｎｇ）、はけ塗り、浸漬、および／またはシート形態での接着結合（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）、その他などといった任意の適切な仕方で、部品に付与することができる。これらの疎氷性被覆を付与した後、それを、約１４０°Ｆから約３５０°Ｆの温度においてオーブン中で硬化させて、溶媒を除去し、橋かけエラストマーを生成することができる。
【００２０】
本発明の疎氷性被覆は、限定される訳ではないが、アルミニウム、チタン、鋼、ガラス、セラミック、複合材（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、マグネシウム、および／または、ニッケルまたはコバルト基超合金、その他などといった任意の適切な材料を含むさまざまな部品上に用いることができる。いくつかの例示的な部品としては、限定される訳ではないが、ガスタービンエンジン部品（すなわち、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、前縁構造、その他）、航空機部品（すなわち、翼、胴体、プロペラ、その他）、船舶（すなわち、ボートおよび船）、送電線、および通信線、その他が挙げられる。
【００２１】
（実施例）
本発明のさまざまな疎氷性被覆を調製し、それらのそれぞれの氷付着強度を、例示的な疎氷性被覆の層でさまざまなアルミニウムピンを被覆することによって試験した。各被覆されたピン１０を、図１に示すゼロ度（ｚｅｒｏ ｄｅｇｒｅｅ）コーン試験装置２０内に配置したが、ここでは、次いで約１０±２ミル（ｍｉｌ）厚みの氷３０の層を、被覆ピン１０とモールド４０の間の環状間隙内で各被覆ピン１０上に成長させた。氷３０は、装置２０を約６±１時間、約−１０±１０°Ｆの温度に保持することにより成長させた。その後、各被覆ピン１０上の氷付着強度を、ピン剪断試験により定量的に決定した。ピン剪断試験は、モールドをその基部４２において拘束しながら、矢印Ａの方向に軸方向にピンに荷重を掛けることを含んでいた。これによって、氷３０は剪断され、氷が各被覆ピン１０から剥離する荷重が決定された。
【００２２】
さまざまなフルオロカーボンエラストマー性被覆を評価した。主成分のフルオロカーボンエラストマーは、溶媒和（ｓｏｌｖａｔｅ）されたフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、およびペルフルオロメチルビニルエーテルのターポリマー（ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）（ＰＬＶ３１９８ヴァイトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標）ＧＬＴとしても知られている）であった。９つの異なる被覆を生成して、試料ピンに付与したが、このうち、一つの被覆は、充填材も油も有していず、未充填基準として機能し、８つの被覆は、表１に示すように、さまざまなデュポン社（ＤｕＰｏｎｔ）のＫｒｙｔｏｘ（登録商標）フッ素化油を組み込んでいた。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）１４３ＡＢは、約３７００原子質量単位の分子量を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）１４３ＡＤは、約８２５０原子質量単位の分子量を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＦＳＨは、約７０００〜７５００原子質量単位の分子量を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＦＳＬは、約２５００原子質量単位の分子量を有する。
【００２３】
【表１】
【００２４】
約０．０１１インチ厚みの試料被覆を、溶媒利用吹付けにより各剪断ピンに付与し、次いで、各被覆ピンを、約２時間、約３００°Ｆで硬化させた。各試料被覆について三つの被覆ピンを生成した。一旦被覆した後、各被覆ピンを、図１に示す装置で上述したように試験した。平均ピン剪断強さは、氷付着の尺度である。より低い平均ピン剪断強さは、被覆ピンから氷を剥離するのに必要なエネルギーがより少なく、それによって、氷が被覆ピンの上に堆積する可能性がより低いものになることを示す。テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーは、約２３８ｋＰａの平均ピン剪断強さを有し、これは、固体材料に対する氷付着の最も低い既知の値であった。しかしながら、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーは、ガスタービンエンジン用途で氷の堆積を防止するのには適当ではなく、また、航空宇宙複合材部品に付与するのも困難である。上の表１の平均剪断強さから理解されるように、試料８、７、３および４は、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーより低い氷付着を示し、一方、試料１、２、６、９および５は、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーより高い氷付着を示した。これは重要なことであるが、その理由は、フルオロカーボン耐食性被覆は、溶媒利用吹付け、静電塗装、浸漬、液体フルオロカーボンのはけ塗り、共硬化（ｃｏ−ｃｕｒｉｎｇ）、および／または基体上へのフルオロカーボンシートの間接的な結合、その他などといったさまざまな仕方で、複合材および金属構造物に容易に付与できるからである。フルオロカーボン耐食性被覆はまた、航空機流体に対する優れた耐性を与える。
【００２５】
さまざまなシリコーンエラストマー性被覆も評価した。主成分のシリコーンエラストマーは、ＭＥＤ１０−６６４０すなわち、ヌシル・テクノロジー社（ＮｕＳｉｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手した白金硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサンであった。７つの異なる被覆を生成して、試料ピンに付与したが、このうち、一つの被覆は、充填材も油も有していず、未充填基準として機能し、６つの被覆は、表２に示すように、さまざまな油／流体を組み込んでいた。「Ｍｅ２流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な１００，０００ｃｐｓのポリジメチルシロキサン流体であった。「Ｇｕｍ Ｍｅ２流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な高粘性（すなわち、約１，０００，０００ｃｐｓより大きい）ポリジメチルシロキサン流体であった。「フェニルＭｅ流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な１００，０００ｃｐｓのポリフェニルメチルシロキサン流体であった。「フルオロシリコーン流体」は、ヌシル・シリコーン・テクノロジー社（Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から入手可能な１００，０００ｃｐｓのポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン流体であった。
【００２６】
【表２】
【００２７】
約０．０１１〜０．０１３インチ厚みの試料被覆を、溶媒利用吹付けにより各剪断ピンに付与し、次いで、各被覆ピンを、約２時間、約３５０°Ｆで硬化させた。各試料被覆について三つの被覆ピンを生成した。一旦被覆した後、各被覆ピンを、図１に示す装置で上述したように試験した。上の表２の平均剪断強さから理解されるように、これら試料の全てが、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）ポリマーよりかなり低い氷付着を示した。これは重要なことであるが、その理由は、シリコーン耐食性被覆は、通常の溶媒利用吹付け、静電塗装、はけ塗り、浸漬、および／または、シート形態での接着結合、その他などといったさまざまな仕方で、溶液として複合材および金属構造物に容易に付与できるからである。シリコーン耐食性被覆はまた、航空機流体に対して耐性を有する。
【００２８】
上述のように、本発明は、さまざまな部品上に使用するための耐食性疎氷性被覆を提供する。有利には、これらの疎氷性被覆は、既存の疎氷性被覆に比較して、かなり低い氷付着強度と、同一またはより良好な耐食性とを与え、それによって、これらの疎氷性被覆は、例えば、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、前縁構造、その他などといったガスタービンエンジン部品などへのさまざまな用途に望ましいものとなる。多くの他の実施態様および利点は、当業者には明らかになるであろう。
【００２９】
本発明のさまざまな実施態様を、本発明が適合するさまざまな要求を履行して説明した。これらの実施態様は、本発明のさまざまな実施態様の原理の単なる例示であると理解する必要がある。本発明のさまざまな変更物および適応物は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく当業者に明らかとなるであろう。従って、添付の請求項およびその均等物の範囲に含まれるよう適切な変更物および変形物全てを本発明が包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のさまざまな実施態様を試験するのに用いたピン剪断試験装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…ピン
２０…ゼロ度コーン試験装置
３０…氷
４０…モールド
４２…基部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１０重量パーセントまでのポリジメチルシロキサン流体を含むシリコーンエラストマー、
約１０重量パーセントまでのポリメチルフェニルシロキサン流体を含むシリコーンエラストマー、
約１０重量パーセントまでのポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン流体を含むシリコーンエラストマー、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのフルオロカーボン油を含むフルオロカーボンエラストマー、および、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのペルフルオロカーボン油を含むフルオロカーボンエラストマー、
のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする耐食性疎氷性被覆。
【請求項２】
前記シリコーンエラストマーは、白金硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、過酸化物硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、およびポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項３】
前記フルオロカーボンエラストマーは、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル、ペルフルオロエーテル、およびヘキサフルオロプロピレンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項４】
前記フルオロカーボン油は、ペルフルオロアルキルエーテル油を含むことを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項５】
前記流体または油は、エラストマー全体に亘って分散されて、耐食性疎氷性被覆の寿命全体に亘って氷結防止特性を与えることを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項６】
前記耐食性疎氷性被覆は、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有することを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項７】
請求項１記載の耐食性疎氷性被覆により被覆されたことを特徴とする部品。
【請求項８】
前記部品は、航空機部品、ガスタービンエンジン部品、船舶部品、送電線、および通信線のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７記載の部品。
【請求項９】
前記部品は、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、翼、胴体、およびプロペラのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７記載の部品。
【請求項１０】
前記部品は、アルミニウム、チタン、鋼、ガラス、セラミック、複合材、マグネシウム、ニッケル基超合金、およびコバルト基超合金のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７記載の部品。
【請求項１１】
少なくとも一つのシリコーン適合性油を含むシリコーンエラストマー、
少なくとも一つのシリコーン適合性油と少なくとも一つのシリコーン適合性充填材とを含むシリコーンエラストマー、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油を含むフルオロカーボンエラストマー、
少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材を含むフルオロカーボンエラストマー、および、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油と少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材とを含むフルオロカーボンエラストマー、
のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする耐食性疎氷性被覆。
【請求項１２】
前記シリコーンエラストマーは、白金硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、過酸化物硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、およびポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１３】
前記シリコーン適合性油は、ポリジメチルシロキサン流体、ポリメチルフェニルシロキサン流体、およびポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン流体のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１４】
前記シリコーン適合性充填材は、ＰＴＦＥ、黒鉛、硫化モリブデン、無機酸化物、石英、沈降ガラス、ヒドロキシル処理フュームシリカ、およびビニル処理フュームシリカのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１５】
前記フルオロカーボンエラストマーは、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル、ペルフルオロエーテル、およびヘキサフルオロプロピレンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１６】
前記フルオロカーボン適合性油は、ペルフルオロアルキルエーテル油を含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１７】
前記フルオロカーボン適合性充填材は、ＰＴＦＥ、黒鉛、硫化モリブデン、および無機酸化物のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１８】
前記耐食性疎氷性被覆は、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有することを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１９】
任意の油または充填材が、エラストマー全体に亘って分散されて、耐食性被覆の寿命全体に亘って氷結防止特性を与えることを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項２０】
請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆により被覆されたことを特徴とする部品。
【請求項２１】
前記部品は、航空機部品、ガスタービンエンジン部品、船舶部品、送電線、および通信線のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２０記載の部品。
【請求項２２】
前記ガスタービンエンジン部品は、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、翼、胴体、およびプロペラのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２０記載の部品。
【請求項２３】
約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有する耐食性疎氷性被覆であって、
シリコーン適合性油およびシリコーン適合性充填材の一方または両方を含むシリコーンエラストマー、および
フルオロカーボン適合性油およびフルオロカーボン適合性充填材の一方または両方を含むフルオロカーボンエラストマー、
のうちの一方または両方を含む耐食性疎氷性被覆で被覆されたことを特徴とする部品。
【請求項１】
約１０重量パーセントまでのポリジメチルシロキサン流体を含むシリコーンエラストマー、
約１０重量パーセントまでのポリメチルフェニルシロキサン流体を含むシリコーンエラストマー、
約１０重量パーセントまでのポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン流体を含むシリコーンエラストマー、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのフルオロカーボン油を含むフルオロカーボンエラストマー、および、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する約１０重量パーセントまでのペルフルオロカーボン油を含むフルオロカーボンエラストマー、
のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする耐食性疎氷性被覆。
【請求項２】
前記シリコーンエラストマーは、白金硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、過酸化物硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、およびポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項３】
前記フルオロカーボンエラストマーは、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル、ペルフルオロエーテル、およびヘキサフルオロプロピレンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項４】
前記フルオロカーボン油は、ペルフルオロアルキルエーテル油を含むことを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項５】
前記流体または油は、エラストマー全体に亘って分散されて、耐食性疎氷性被覆の寿命全体に亘って氷結防止特性を与えることを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項６】
前記耐食性疎氷性被覆は、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有することを特徴とする請求項１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項７】
請求項１記載の耐食性疎氷性被覆により被覆されたことを特徴とする部品。
【請求項８】
前記部品は、航空機部品、ガスタービンエンジン部品、船舶部品、送電線、および通信線のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７記載の部品。
【請求項９】
前記部品は、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、翼、胴体、およびプロペラのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７記載の部品。
【請求項１０】
前記部品は、アルミニウム、チタン、鋼、ガラス、セラミック、複合材、マグネシウム、ニッケル基超合金、およびコバルト基超合金のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７記載の部品。
【請求項１１】
少なくとも一つのシリコーン適合性油を含むシリコーンエラストマー、
少なくとも一つのシリコーン適合性油と少なくとも一つのシリコーン適合性充填材とを含むシリコーンエラストマー、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油を含むフルオロカーボンエラストマー、
少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材を含むフルオロカーボンエラストマー、および、
約５００〜１０，０００原子質量単位の分子量を有する少なくとも一つのフルオロカーボン適合性油と少なくとも一つのフルオロカーボン適合性充填材とを含むフルオロカーボンエラストマー、
のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする耐食性疎氷性被覆。
【請求項１２】
前記シリコーンエラストマーは、白金硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、過酸化物硬化ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサン、およびポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１３】
前記シリコーン適合性油は、ポリジメチルシロキサン流体、ポリメチルフェニルシロキサン流体、およびポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン流体のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１４】
前記シリコーン適合性充填材は、ＰＴＦＥ、黒鉛、硫化モリブデン、無機酸化物、石英、沈降ガラス、ヒドロキシル処理フュームシリカ、およびビニル処理フュームシリカのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１５】
前記フルオロカーボンエラストマーは、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル、ペルフルオロエーテル、およびヘキサフルオロプロピレンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１６】
前記フルオロカーボン適合性油は、ペルフルオロアルキルエーテル油を含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１７】
前記フルオロカーボン適合性充填材は、ＰＴＦＥ、黒鉛、硫化モリブデン、および無機酸化物のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１８】
前記耐食性疎氷性被覆は、約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有することを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項１９】
任意の油または充填材が、エラストマー全体に亘って分散されて、耐食性被覆の寿命全体に亘って氷結防止特性を与えることを特徴とする請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆。
【請求項２０】
請求項１１記載の耐食性疎氷性被覆により被覆されたことを特徴とする部品。
【請求項２１】
前記部品は、航空機部品、ガスタービンエンジン部品、船舶部品、送電線、および通信線のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２０記載の部品。
【請求項２２】
前記ガスタービンエンジン部品は、ステータ、案内ベーン、入口、ノーズコーン、ファンブレード、翼、胴体、およびプロペラのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２０記載の部品。
【請求項２３】
約２００ｋＰａ未満の氷付着強度を有する耐食性疎氷性被覆であって、
シリコーン適合性油およびシリコーン適合性充填材の一方または両方を含むシリコーンエラストマー、および
フルオロカーボン適合性油およびフルオロカーボン適合性充填材の一方または両方を含むフルオロカーボンエラストマー、
のうちの一方または両方を含む耐食性疎氷性被覆で被覆されたことを特徴とする部品。
【図１】
【公開番号】特開２００６−３４８２９５（Ｐ２００６−３４８２９５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６３２４０（Ｐ２００６−１６３２４０）
【出願日】平成１８年６月１３日（２００６．６．１３）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１３日（２００６．６．１３）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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