JPH04257439A - 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】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】特開昭６２−２４８６３
６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。 この複合材料は、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。上記公報に記載されている塗料の成分である無機充
填材の一つの機能は、得られる塗膜の基材との密着性を
向上させることである。しかし、この塗料から得られる
塗膜を高温下、例えば８００〜１０００℃に長い時間暴
露すると、塗膜がピンホール状に剥離することがあると
いう解決すべき問題点を有している。

【０００３】また、特開昭５７−２００４６２公報には
、ポリボロシロキサン、シリコーン樹脂及び無機充填材
が有機溶剤に分散又は溶解された耐熱性塗料が開示され
ている。この公報には、無機充填材として粒状及び短繊
維状の無機充填材を併用することについても、上記塗料
を織布あるいは不織布に適用することについても、まっ
たく開示がない。

【０００４】

【問題点を解決するための技術的手段】本発明は、優れ
た耐熱性及び基材との密着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、ポリボロシロキ
サン、シリコーン樹脂、粒状の無機充填材、及び短繊維
状の無機充填材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。

【０００５】本発明におけるポリボロシロキサンは公知
の有機ケイ素重合体であり、例えば特公昭５８−４７３
２号公報に記載の方法に従って調製することができる。 ポリボロシロキサンの数平均分子量は通常５００〜１０
０００、好ましくは１０００〜５０００である。

【０００６】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、ポリボロシロキサン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。

【０００７】本発明における粒状の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。粒状の無機充填材の平均
直径は通常２〜２０μｍである。

【０００８】粒状の無機充填材と併用される短繊維状の
無機充填材は、ウイスカ及チョップド繊維の両者を包含
する。短繊維状の無機充填材としてはそれ自体公知のも
のをすべて使用することができ、その例としては、チタ
ン酸カリウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ア
ルミナ・ボリア、酸化亜鉛、オキシ水酸化マグネシウム
などのウイスカあるいチョップド繊維が挙げられる。短
繊維状の無機充填材の直径は通常０．１〜１０μｍであ
り、長さ／直径（１／ｄ）は通常５〜１００である。

【０００９】粒状及び短繊維状の無機充填材の合計配合
割合は、ポリボロシロキサン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。無機充填材の合計配合割合が過度に小さいと
、塗膜の密着性が低下し、その割合が過度に高くなると
塗膜の可撓性が低下する。高温下での塗膜の剥離がない
かきわめて少ない塗膜を形成するためには、粒状の無機
充填材と短繊維状の無機充填材とを併用することが必須
である。短繊維状の無機充填材の配合割合は、無機充填
材の全量１００重量部当たり、５〜７５重量部である。 短繊維状の無機充填材の配合割合が過度に小さいと高温
下で塗膜が剥離しやすくなり、その割合を過度に高くす
ると、塗料自体の流動性が損なわれるようになる。 尚、無機充填材として短繊維状の無機充填材のみを使用
することも考えられるが、塗料中で短繊維状の無機充填
材が絡み合って、結果として塗料の流動性が低下し、塗
料の塗布あるいは吹きつけが困難となる。

【００１０】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、ポリボロ
シロキサ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。

【００１１】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。

【００１２】耐熱性塗料の塗布量は２０〜１００ｇ／ｍ
２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。

【００１３】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。

【００１４】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示す。以下におい
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
温まで冷却し、９０℃、相対湿度９５％の雰囲気中に２
４時間放置し、ついで印加電圧ＤＣ１００Ｖ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１０１０Ω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。

【００１５】実施例１ 特公昭５８−４７３２号公報に記載の方法に従って調製
した数平均分子量１５００のポリボリシロキサンの５０
％キシレン溶液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、平均直径３μｍの粒状炭化ケイ素
粉末１００部、直径１μｍ、長さ５０μｍのチタン酸カ
リウムウイスカ２０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−アルミ
ナ繊維の不織布からなる厚さ０．５ｍｍのシリカ−アル
ミナペ−パ−（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。

【００１６】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。

【００１７】比較例１ 粒状の炭化ケイ素粉末１００部のみを配合した以外は実
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. 【請求項１】ポリボロシロキサン、シリコーン樹脂、粒
   状の無機充填材、及び短繊維状の無機充填材からなる耐
   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。