JP2687181B2 - 複合材料 - Google Patents
複合材料Info
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- JP2687181B2 JP2687181B2 JP2218037A JP21803790A JP2687181B2 JP 2687181 B2 JP2687181 B2 JP 2687181B2 JP 2218037 A JP2218037 A JP 2218037A JP 21803790 A JP21803790 A JP 21803790A JP 2687181 B2 JP2687181 B2 JP 2687181B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite material
- heat
- polymetallocarbosilane
- coating film
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐熱性を有すると共にピンホール状の剥離の
ない塗膜が形成された複合材料に関する。
ない塗膜が形成された複合材料に関する。
（従来の技術及びその問題点） 特開昭62-248636号公報には、ポリメタロカルボシラ
ン、シリコーン樹脂及び無機充填材からなる耐熱性塗料
が織布あるいは不織布に被覆又は含浸された複合材料が
開示されている。
ン、シリコーン樹脂及び無機充填材からなる耐熱性塗料
が織布あるいは不織布に被覆又は含浸された複合材料が
開示されている。
上記複合材料は、耐熱性が優れているので、高温環境
下での断熱材及び保温材として好適に使用することがで
きる。
下での断熱材及び保温材として好適に使用することがで
きる。
他方、上記公報に記載の複合材料について、さらに詳
細に検討したところ、この複合材料に使用される塗料か
ら形成される塗膜を高温に暴露すると、ポリメタロカル
ボシランが無機物に転化するに伴って体積収縮し、ピン
ホールが生成する場合があることが判明した。この塗膜
に発生するピンホールのため、上記耐熱性塗料が形成さ
れた複合材料は耐湿性が完全ではないという、解決すべ
き問題点がある。
細に検討したところ、この複合材料に使用される塗料か
ら形成される塗膜を高温に暴露すると、ポリメタロカル
ボシランが無機物に転化するに伴って体積収縮し、ピン
ホールが生成する場合があることが判明した。この塗膜
に発生するピンホールのため、上記耐熱性塗料が形成さ
れた複合材料は耐湿性が完全ではないという、解決すべ
き問題点がある。
（問題点を解決するための技術的手段） 本発明は優れた耐熱性及び耐湿性を有する塗膜が形成
された複合材料を提供する。
された複合材料を提供する。
本発明によれば、ポリメタロカルボシラン、シリコー
ン樹脂、無機充填材、及び軟化点が400〜600℃であるガ
ラスフリットからなる耐熱性塗料が織布又は不織布に被
覆及び／又は含浸されている複合材料が提供される。
ン樹脂、無機充填材、及び軟化点が400〜600℃であるガ
ラスフリットからなる耐熱性塗料が織布又は不織布に被
覆及び／又は含浸されている複合材料が提供される。
本発明におけるポリメタロカルボシランは、それ自体
公知の有機ケイ素重合体であり、例えば、特開昭61-493
35号公報、同62-60414号公報、同63-37139号公報、同63
−49691号公報に記載の方法に従って調製することがで
きる。これら公報の記載は本明細書の一部として参照さ
れる。
公知の有機ケイ素重合体であり、例えば、特開昭61-493
35号公報、同62-60414号公報、同63-37139号公報、同63
−49691号公報に記載の方法に従って調製することがで
きる。これら公報の記載は本明細書の一部として参照さ
れる。
ポリメタロカルボシランの代表的な製法は、数平均分
子量が200〜1000のポリカルボシランとチタンあるいは
ジルコニウムのアルコキシドとを反応させる方法であ
る。この反応によって、ポリカルボシランが、その骨格
中のケイ素原子の一部が酸素原子を介してチタン原子あ
るいはジルコニウム原子で結合された、数平均分子量が
700〜100,000の架橋重合体であるポリメタロカルボシラ
ンが得られる。
子量が200〜1000のポリカルボシランとチタンあるいは
ジルコニウムのアルコキシドとを反応させる方法であ
る。この反応によって、ポリカルボシランが、その骨格
中のケイ素原子の一部が酸素原子を介してチタン原子あ
るいはジルコニウム原子で結合された、数平均分子量が
700〜100,000の架橋重合体であるポリメタロカルボシラ
ンが得られる。
上記ポリメタロカルボシランの有機溶剤溶液が宇部興
産（株）からチラノコート ワニスタイプとして市販さ
れている。
産（株）からチラノコート ワニスタイプとして市販さ
れている。
本発明におけるシリコーン樹脂の具体例としては、ジ
メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサ
ン、ジフェニルポリシロキサンなどの純シリコーン樹
脂、純シリコーン樹脂をアルキッド樹脂、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの変成用樹脂と
反応させた変成シリコーンが挙げられる。
メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサ
ン、ジフェニルポリシロキサンなどの純シリコーン樹
脂、純シリコーン樹脂をアルキッド樹脂、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの変成用樹脂と
反応させた変成シリコーンが挙げられる。
シリコーン樹脂の配合割合は、ポリメタロカルボシラ
ン100重量部当たり、10〜900重量部、特に50〜500重量
部であることが好ましい。シリコーン樹脂の配合割合が
過度に小さいと焼付け塗膜の可撓性が低下し、その割合
が過度に高くなると焼付け塗膜の耐熱性及び耐食性が低
下する。
ン100重量部当たり、10〜900重量部、特に50〜500重量
部であることが好ましい。シリコーン樹脂の配合割合が
過度に小さいと焼付け塗膜の可撓性が低下し、その割合
が過度に高くなると焼付け塗膜の耐熱性及び耐食性が低
下する。
本発明における無機充填材としては、酸化物、ホウ化
物、リン酸塩、ケイ酸塩、ケイ化物、ホウ化物、窒化物
及び炭化物から選ばれる少なくとも一種が使用される。
その例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウ
ム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、
ケイ素の酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化
物、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、
カルシウムあるいは亜鉛のホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸
塩が挙げられる。
物、リン酸塩、ケイ酸塩、ケイ化物、ホウ化物、窒化物
及び炭化物から選ばれる少なくとも一種が使用される。
その例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウ
ム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、
ケイ素の酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化
物、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、
カルシウムあるいは亜鉛のホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸
塩が挙げられる。
無機充填材の配合割合は、ポリメタロカルボシラン10
0重量部当たり、10〜900重量部、特に50〜500重量部で
あることが好ましい。無機充填材を配合することによっ
て、焼付け塗膜の基材に対する密着性が向上するが、そ
の配合割合が過度に高くなると塗膜の可撓性が低下す
る。
0重量部当たり、10〜900重量部、特に50〜500重量部で
あることが好ましい。無機充填材を配合することによっ
て、焼付け塗膜の基材に対する密着性が向上するが、そ
の配合割合が過度に高くなると塗膜の可撓性が低下す
る。
本発明における軟化点5400〜600℃のガラスフリット
の素材であるガラスとしては、リン酸塩ガラス、ホウケ
イ酸ガラス、鉛ガラスなどが挙げられる。これらの中で
鉛ガラスは毒性があるので、これを含む耐熱性塗料は例
えば調理器具などの民生用途への使用を差し控えるべき
である。他方、リン酸塩ガラス及びホウケイ酸ガラスな
どは毒性がないので、民生用を含む種々の用途にすべて
使用することができる。
の素材であるガラスとしては、リン酸塩ガラス、ホウケ
イ酸ガラス、鉛ガラスなどが挙げられる。これらの中で
鉛ガラスは毒性があるので、これを含む耐熱性塗料は例
えば調理器具などの民生用途への使用を差し控えるべき
である。他方、リン酸塩ガラス及びホウケイ酸ガラスな
どは毒性がないので、民生用を含む種々の用途にすべて
使用することができる。
ガラスフリットは、溶融ガラスを水中にスプレーして
急冷する、それ自体公知の製法に従って調製することが
できる。
急冷する、それ自体公知の製法に従って調製することが
できる。
ガラスフリットの粒径については特別の制限はない
が、一般には２〜20μｍである。
が、一般には２〜20μｍである。
ガラスフリットの配合割合は、ポリメタロカルボシラ
ン100重量部当たり、10〜200重量部、特に20〜100重量
部であることが好ましい。ガラスフリットの配合割合が
過度に小さいと高温下での耐薬品性、即ち腐食性ガラス
に対する耐久性が充分ではなく、その割合を過度に高め
ると塗膜の可撓性が低下する。
ン100重量部当たり、10〜200重量部、特に20〜100重量
部であることが好ましい。ガラスフリットの配合割合が
過度に小さいと高温下での耐薬品性、即ち腐食性ガラス
に対する耐久性が充分ではなく、その割合を過度に高め
ると塗膜の可撓性が低下する。
ガラスフリットの軟化点が400℃より低いと、塗装焼
付け時にガラスフリットが溶融して凝集するために塗装
塗膜の密着性が低下し、機械的強度も低下する。その軟
化点が600℃より高いと塗膜のピンホールを防止する効
果が小さくなる。
付け時にガラスフリットが溶融して凝集するために塗装
塗膜の密着性が低下し、機械的強度も低下する。その軟
化点が600℃より高いと塗膜のピンホールを防止する効
果が小さくなる。
本発明における塗料成分は有機溶剤に分散又は溶解し
て使用される。有機溶剤としては、ポリメタロカルボシ
ラン及びシリコーン樹脂の溶解能がある溶剤であればす
べて使用することができる。その具体例としては、トル
エン、キシレン、ｎ−ブタノール、イソブタノール、酢
酸ブチル、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、エ
チルセロソルブ、セロソルブアセテートが挙げられる。
て使用される。有機溶剤としては、ポリメタロカルボシ
ラン及びシリコーン樹脂の溶解能がある溶剤であればす
べて使用することができる。その具体例としては、トル
エン、キシレン、ｎ−ブタノール、イソブタノール、酢
酸ブチル、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、エ
チルセロソルブ、セロソルブアセテートが挙げられる。
有機溶剤の使用割合は、塗膜形成性成分の種類及び配
合割合に応じて種々異なるが、本発明の開示に従って当
業者が適宜決定することができる。
合割合に応じて種々異なるが、本発明の開示に従って当
業者が適宜決定することができる。
本発明における織布又は不織布は、それ自体公知の方
法に従って、合成繊維、ガラス、シリカ、アルミナ、シ
リカーアルミナ、炭素、炭化ケイ素、金属などの繊維か
ら製造することができる。不織布には、長繊維又は短繊
維の集積物、あるいはこの集積物をニードルパンチのよ
うな公知の方法で処理したものが含まれる。そのような
処理物の例としてはフェルト、マットなどが挙げられ
る。
法に従って、合成繊維、ガラス、シリカ、アルミナ、シ
リカーアルミナ、炭素、炭化ケイ素、金属などの繊維か
ら製造することができる。不織布には、長繊維又は短繊
維の集積物、あるいはこの集積物をニードルパンチのよ
うな公知の方法で処理したものが含まれる。そのような
処理物の例としてはフェルト、マットなどが挙げられ
る。
本発明における耐熱性塗料を織布又は不織布に被覆及
び／又は含浸する方法については特別の制限はなく、刷
毛塗り、ロールコータ、スプレー、浸漬などのそれ自体
公知の手段を採用することができる。
び／又は含浸する方法については特別の制限はなく、刷
毛塗り、ロールコータ、スプレー、浸漬などのそれ自体
公知の手段を採用することができる。
耐熱性塗料の塗布量は20〜100g/m2であることが好ま
しい。塗布量が過度に小さいと塗膜にピンホールが発生
しやすくなり、耐食性が低下する。他方、塗布量が過度
に大きいと塗膜が高温下又は冷熱サイクルに曝される際
に塗膜にクラックが発生しやすくなる。
しい。塗布量が過度に小さいと塗膜にピンホールが発生
しやすくなり、耐食性が低下する。他方、塗布量が過度
に大きいと塗膜が高温下又は冷熱サイクルに曝される際
に塗膜にクラックが発生しやすくなる。
本発明の複合材料は、そのまま各種用途に使用するこ
ともでき、さらに150〜1500℃の範囲の温度に加熱焼成
して耐熱性塗料を硬化させた後に使用することもでき
る。
ともでき、さらに150〜1500℃の範囲の温度に加熱焼成
して耐熱性塗料を硬化させた後に使用することもでき
る。
（実施例） 以下に実施例及び比較例を示す。実施例において特別
の言及がない限り、「％」及び「部」は、それぞれ、
「重量％」及び「重量部」を示す。
の言及がない限り、「％」及び「部」は、それぞれ、
「重量％」及び「重量部」を示す。
複合材料のピンホール発生の有無は次のようにして評
価した。即ち、被塗装物を空気中で500℃で200時間加熱
した後に室温まで徐冷し、90℃、相対湿度95％の雰囲気
中に24時間放置し、ついで印加電圧DC 100Vでの絶縁抵
抗を測定した。
価した。即ち、被塗装物を空気中で500℃で200時間加熱
した後に室温まで徐冷し、90℃、相対湿度95％の雰囲気
中に24時間放置し、ついで印加電圧DC 100Vでの絶縁抵
抗を測定した。
ピンホールの生成が実質的にないものは絶縁抵抗が10
10Ω以上であり、このものをピンホール性「良」とし
た。他方、部分的にしろピンホールが発生し、絶縁抵抗
が1010Ω未満となったものをピンホール性「不良」とし
た。
10Ω以上であり、このものをピンホール性「良」とし
た。他方、部分的にしろピンホールが発生し、絶縁抵抗
が1010Ω未満となったものをピンホール性「不良」とし
た。
実施例１ ポリチタノカルボシランの50％キシレン溶液（宇部興
産（株）製、チラノコート ワニスタイプ）100部、メ
チルフェニルポリシロキサンの50％キシレン溶液（東芝
シリコーン社製、TSR-116）100部、炭化ケイ素粉末100
部、リン酸塩ガラスフリット（日本フェロー製、01-410
2M）50部、及びキシレン50部をミキサーにより混合して
耐熱性塗料を調製した。
産（株）製、チラノコート ワニスタイプ）100部、メ
チルフェニルポリシロキサンの50％キシレン溶液（東芝
シリコーン社製、TSR-116）100部、炭化ケイ素粉末100
部、リン酸塩ガラスフリット（日本フェロー製、01-410
2M）50部、及びキシレン50部をミキサーにより混合して
耐熱性塗料を調製した。
シリカーアルミナ繊維の不織布からなる厚さ0.5mmの
シリカーアルミナペーパー（イソライト工業製）に上記
耐熱性塗料を吹きつけ塗装した後、乾燥させて、複合材
料を得た。
シリカーアルミナペーパー（イソライト工業製）に上記
耐熱性塗料を吹きつけ塗装した後、乾燥させて、複合材
料を得た。
この複合材料のピンホール性は「良」であり、基材の
シリカーアルミナ繊維不織布の機械的強度の低下も認め
られなかった。
シリカーアルミナ繊維不織布の機械的強度の低下も認め
られなかった。
実施例２ 実施例１における耐熱性塗料を厚さ5mmのガラス繊維
クロスに含浸させ、空気オープン中で300℃で25分焼成
焼付けした後に徐冷した。
クロスに含浸させ、空気オープン中で300℃で25分焼成
焼付けした後に徐冷した。
この複合材料のピンホール性は「良」であり、基材の
ガラス繊維クロスの機械的強度の低下も認められなかっ
た。
ガラス繊維クロスの機械的強度の低下も認められなかっ
た。
比較例１ リン酸塩ガラスフリットを配合しなかった以外は実施
例１を繰り返した。
例１を繰り返した。
得られた複合材料のピンホール性は「不良」であっ
た。
た。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０９Ｄ 183/04 Ｃ０９Ｄ 183/04 183/16 183/16 // Ｃ０９Ｄ 7/12 7/12 Ｄ０６Ｍ 11/79 Ｄ０６Ｍ 15/643 13/513 13/50 15/643 11/12
Claims (1)
- 【請求項１】ポリメタロカルボシラン、シリコーン樹
脂、無機充填材、及び軟化点が400〜600℃であるガラス
フリットからなる耐熱性塗料が織布又は不織布に被覆及
び／又は含浸されていることを特徴とする複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218037A JP2687181B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218037A JP2687181B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101842A JPH04101842A (ja) | 1992-04-03 |
| JP2687181B2 true JP2687181B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=16713657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218037A Expired - Lifetime JP2687181B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687181B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104471143A (zh) * | 2012-05-30 | 2015-03-25 | 美国圣戈班性能塑料公司 | 改性全氟聚合物材料 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103264566B (zh) * | 2013-05-09 | 2015-08-19 | 无锡市中星工业胶带有限公司 | 一种耐热防火板用bopet保护膜 |
| CN104211967B (zh) * | 2014-08-14 | 2017-05-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 聚金属碳硅烷及其制备方法和应用 |
| AU2019273116C1 (en) | 2018-05-19 | 2024-04-04 | Cbg Systems International Pty Ltd | A thermal and/or fire resistant panel, a mounting assembly, and a kit |
| CN115477889B (zh) * | 2022-09-03 | 2023-05-23 | 南昌荣腾实业有限公司 | 一种锅炉用耐高温防腐涂料 |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP2218037A patent/JP2687181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104471143A (zh) * | 2012-05-30 | 2015-03-25 | 美国圣戈班性能塑料公司 | 改性全氟聚合物材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04101842A (ja) | 1992-04-03 |
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