JPH04101842A - 複合材料 - Google Patents

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。

（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。

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。

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。

（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。

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
。

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、特公昭６１−４
９３３５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。

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
■からチラノコート［Ｆ］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。

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重景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は塗膜の可撓性が低下し
、その割合が過度に高（なると焼付は塗膜の耐熱性及び
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。

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５０〜５０
０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、焼付は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４００〜６００″Ｃ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。

ガラスフリントは、溶融ガラスを水中にスプレして急冷
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。

ガラスフリフトの粒径については特別の制限はないが、
−Ｃには２〜２０μｍである。

ガラスフリフトの配合割合は、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
付は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。

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。

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−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。

耐熱性塗料の塗布量は２０〜１００ｇ／ｒｒ？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。

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。

（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。

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捺゛枠し、９０℃１相対湿度９５
％の雰囲気中に２４時間放置し、ついで印加電圧ＤＣ１
００Ｖ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
Ｉ０Ω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１０゛０Ω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■製、チラノコート［Ｆ］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−製、０１０１−４ｌ０２５０部、及びキシレン５
０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−アルミナ繊維の不織布からなる厚さ０゜５ｍの
シリカ−アルミナベーパー（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−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５陥のガラス繊維ク
ロスに含浸させ、空気オーブン中で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
。

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。

得られた複合材料のピンホール性は「不良」であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。