JPS5844634B2 - 耐熱性組成物 - Google Patents
耐熱性組成物Info
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- JPS5844634B2 JPS5844634B2 JP56092383A JP9238381A JPS5844634B2 JP S5844634 B2 JPS5844634 B2 JP S5844634B2 JP 56092383 A JP56092383 A JP 56092383A JP 9238381 A JP9238381 A JP 9238381A JP S5844634 B2 JPS5844634 B2 JP S5844634B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐熱性組成物に関し、さらに詳しくは鉄、銅、
銀等の金属あるいは無機質ファイバー、耐火物、ガラス
等の無機質材料に接着し得る塗布材および金属同士、金
属と無機質材料を接着し得る接着材として使用できる耐
熱性組成物に関し、１００〜８００℃までの高温におい
て剥離することなく接着良好であり、しかも塗布あるい
は接着作業の極めて容易な組成物を提供するものである
。
銀等の金属あるいは無機質ファイバー、耐火物、ガラス
等の無機質材料に接着し得る塗布材および金属同士、金
属と無機質材料を接着し得る接着材として使用できる耐
熱性組成物に関し、１００〜８００℃までの高温におい
て剥離することなく接着良好であり、しかも塗布あるい
は接着作業の極めて容易な組成物を提供するものである
。
従来、高温下において腐食性ガス、液体、金属溶湯と接
着する金属材料の保護策として高温用塗布材が使用され
ているが、耐熱性にすぐれたものは少なく、わずかにシ
リコン系樹脂をバインダーとしたものが耐熱性にややす
ぐれている。
着する金属材料の保護策として高温用塗布材が使用され
ているが、耐熱性にすぐれたものは少なく、わずかにシ
リコン系樹脂をバインダーとしたものが耐熱性にややす
ぐれている。
しかしその耐熱性は１００〜２００ ’Ｃまでであり、
２００℃以上の場合はその劣化がはげしく長期耐用性が
劣る。
２００℃以上の場合はその劣化がはげしく長期耐用性が
劣る。
また耐熱性を向上させるために琺瑯の如く、うわぐすり
をかげ焼成して琺瑯被膜を形成させるかまたは無機酸化
物を溶射する方法等があるが、いずれの方法もそのコー
ティング操作が煩雑であり、また鉄、銅、銀等の金属と
セラミック、セラミックファイバー、ガラス等の無機質
材料の接着はノ・ンダガラスによる接着が一般的であり
、ハンダ付温度を低下させる試みもなされている。
をかげ焼成して琺瑯被膜を形成させるかまたは無機酸化
物を溶射する方法等があるが、いずれの方法もそのコー
ティング操作が煩雑であり、また鉄、銅、銀等の金属と
セラミック、セラミックファイバー、ガラス等の無機質
材料の接着はノ・ンダガラスによる接着が一般的であり
、ハンダ付温度を低下させる試みもなされている。
しかし４００〜５００℃以上の熱処理を必要とし、且つ
大型品や既設材あるいは複雑な形状の場合はその接合が
困難である。
大型品や既設材あるいは複雑な形状の場合はその接合が
困難である。
結局１００〜８００℃までの高温に耐え且つ簡単に塗布
施工あるいは接着施工できる耐熱性組成物はこれまでの
ところ知られていない。
施工あるいは接着施工できる耐熱性組成物はこれまでの
ところ知られていない。
本発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、アル
ミナ、シリカ、酸化クロム等の耐火原料粉末と最大粒径
が耐火原料粉末の粒径よりも小さい粒度であるカチオン
交換能を有すると共に構造中にＯＨ基を含まず層状構造
の発達した雲母および／または水膨潤性人造雲母（以下
これらを層状無機化合物と総称する）およびバインダー
としてアルカリ珪酸塩またはアルカリアルミン酸塩を配
合することにより、ハケ塗り、スプレー等によって容易
に施工でき、水分の蒸発により強固な接着性が発現し、
無機質材料または金属の表面に強固な塗布膜を生威し得
るか、または金属と無機質材料、金属と金属、無機質材
料と無機質材料を接着し得る耐熱性組成物である。
ミナ、シリカ、酸化クロム等の耐火原料粉末と最大粒径
が耐火原料粉末の粒径よりも小さい粒度であるカチオン
交換能を有すると共に構造中にＯＨ基を含まず層状構造
の発達した雲母および／または水膨潤性人造雲母（以下
これらを層状無機化合物と総称する）およびバインダー
としてアルカリ珪酸塩またはアルカリアルミン酸塩を配
合することにより、ハケ塗り、スプレー等によって容易
に施工でき、水分の蒸発により強固な接着性が発現し、
無機質材料または金属の表面に強固な塗布膜を生威し得
るか、または金属と無機質材料、金属と金属、無機質材
料と無機質材料を接着し得る耐熱性組成物である。
本発明により良好な接着性および熱変化に対する安定性
の発現する機構については明確でないが、バインダーで
あるアルカリ珪酸塩またはアルカリアルミン酸塩と被接
着物との間に化学反応が生じ、例えば被接着物が鉄の場
合にはヒドロオキン鉄酸塩が常温塗布時に形成され、良
好な接着性が得られ、また受熱時にはＮａ −Ｆｅｄ２
が形成され化学結合が生じ良好な接着性を示すと推察さ
れる。
の発現する機構については明確でないが、バインダーで
あるアルカリ珪酸塩またはアルカリアルミン酸塩と被接
着物との間に化学反応が生じ、例えば被接着物が鉄の場
合にはヒドロオキン鉄酸塩が常温塗布時に形成され、良
好な接着性が得られ、また受熱時にはＮａ −Ｆｅｄ２
が形成され化学結合が生じ良好な接着性を示すと推察さ
れる。
また被接着物がセラミックあるいはガラス等の無機質材
料の場合は珪素−酸素−水素からなるシロキサン結合が
主体になって強固な接着性が得られるものと思われる。
料の場合は珪素−酸素−水素からなるシロキサン結合が
主体になって強固な接着性が得られるものと思われる。
また層状無機化合物とアルカリ珪酸塩またはアルミン酸
塩とは層間のカチオンが交換されるか、あるいは層間に
バインダーのカチオンが侵入し、バインダーと層状無機
化合物とが物理化学的に結合することにより強固な塗膜
が得られる。
塩とは層間のカチオンが交換されるか、あるいは層間に
バインダーのカチオンが侵入し、バインダーと層状無機
化合物とが物理化学的に結合することにより強固な塗膜
が得られる。
一方熱変化に対する安定性は本発明の塗布材あるいは接
着材と被接着物との熱膨張差で生じる歪を層状無機化合
物によって吸収させることによって発現するものである
。
着材と被接着物との熱膨張差で生じる歪を層状無機化合
物によって吸収させることによって発現するものである
。
本発明に使用される耐火原料粉末としては通常耐火物に
使用されるシリカ、アルミナ、マグネシア、酸化クロム
等を使用することができる。
使用されるシリカ、アルミナ、マグネシア、酸化クロム
等を使用することができる。
しかしマグネシア等の塩基性耐火原料粉末の場合、混合
後数分〜数時間にて常温硬化するため、混合後の経時硬
化が好ましくない場合には酸性または中性耐火原料粉末
の使用が好ましい。
後数分〜数時間にて常温硬化するため、混合後の経時硬
化が好ましくない場合には酸性または中性耐火原料粉末
の使用が好ましい。
また熱的に安定な耐火原料粉末であることが必要であり
、熱処理を施こし製造される原料の使用が好ましく、結
晶水や炭酸塩を多く含むと受熱時にＨ２Ｏ，ＣＯ□等の
ガスが発生し、接着材または塗布材に亀裂が発生したり
、剥離現象を生じやすく接着強度の低下を起しやすいの
で好ましくない。
、熱処理を施こし製造される原料の使用が好ましく、結
晶水や炭酸塩を多く含むと受熱時にＨ２Ｏ，ＣＯ□等の
ガスが発生し、接着材または塗布材に亀裂が発生したり
、剥離現象を生じやすく接着強度の低下を起しやすいの
で好ましくない。
耐火原料粉末の粒度は４４μ以下が好ましく、４４μ以
上が多くなると薄い塗布膜を作り難く、また温度変化に
対して剥離しやすくなるので好ましくない。
上が多くなると薄い塗布膜を作り難く、また温度変化に
対して剥離しやすくなるので好ましくない。
本発明に使用する最大粒径が耐火原料粉末の粒径より小
さい粒度であるカチオン交換能を有すると共に構造中に
ＯＨ基を含まず層状構造の発達した層状無機化合物とし
ては天然雲母（例えば白雲母、金雲母、脆雲母族）、水
膨潤性人造雲母である。
さい粒度であるカチオン交換能を有すると共に構造中に
ＯＨ基を含まず層状構造の発達した層状無機化合物とし
ては天然雲母（例えば白雲母、金雲母、脆雲母族）、水
膨潤性人造雲母である。
特に急冷条件が５００℃／ｓｅｃ以上の場合には上記の
特性が必要である。
特性が必要である。
これらの層状無機化合物は塗布膜あるいは接着層が熱変
化を受けた際、熱膨張差で生じる被接着物との歪に対し
緩衝作用を示すものである。
化を受けた際、熱膨張差で生じる被接着物との歪に対し
緩衝作用を示すものである。
その添加配合量は耐火原料粉末と層状無機化合物からな
る骨材中１０〜９０重量％であることが好ましい。
る骨材中１０〜９０重量％であることが好ましい。
１０重量％未満では層状無機化合物の緩衝効果が不充分
であり、昇温あるいは冷却時の熱変化に対し剥離しやす
くなる。
であり、昇温あるいは冷却時の熱変化に対し剥離しやす
くなる。
また９０重量％を超えると層状無機化合物が被接着物面
に対し平行に配向するためそのＣ軸方向に対して剥離し
やすくなる。
に対し平行に配向するためそのＣ軸方向に対して剥離し
やすくなる。
また層状無機化合物の粒度は３０μ以下が好ましく、逆
に耐火原料粉末の粒径より犬なるものが多い場合には層
状無機化合物の熱変化に対する緩衝効果が少なくなるの
で好ましくない。
に耐火原料粉末の粒径より犬なるものが多い場合には層
状無機化合物の熱変化に対する緩衝効果が少なくなるの
で好ましくない。
本発明においてバインダーとして使用されるアルカリ珪
酸塩としては、例えば１号珪酸ソーダ、２号珪酸ソーダ
、３号珪酸ソーダ、４号珪酸ソーダ、オルソ珪酸ソーダ
、セスキ珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ、珪酸カリウム、
珪酸リチウム等が使用され得るが、珪酸カリウム、珪酸
リチウム等は高価であり、珪酸ソーダの使用が経済面よ
り有利である。
酸塩としては、例えば１号珪酸ソーダ、２号珪酸ソーダ
、３号珪酸ソーダ、４号珪酸ソーダ、オルソ珪酸ソーダ
、セスキ珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ、珪酸カリウム、
珪酸リチウム等が使用され得るが、珪酸カリウム、珪酸
リチウム等は高価であり、珪酸ソーダの使用が経済面よ
り有利である。
またアルカリアルミン酸塩としては、例えばアルミン酸
リチウム、アルミン酸ソーダ、アルミン酸カリウムが使
用され得るが、アルミン酸ソーダ以外のものは高価であ
り、アルミン酸ソーダの使用が経済面より有利である。
リチウム、アルミン酸ソーダ、アルミン酸カリウムが使
用され得るが、アルミン酸ソーダ以外のものは高価であ
り、アルミン酸ソーダの使用が経済面より有利である。
バインダーの添加量については所望する流動性に応じて
適宜調整される。
適宜調整される。
しかしその濃度については乾燥により消失する水分量が
９０重量％以上になると充分な接着強度が得られない。
９０重量％以上になると充分な接着強度が得られない。
またバインダーの固形分として耐火原料粉末と層状無機
化合物からなる骨材に対し、１５〜５０重量％が好まし
く、１５重量％未満では塗布膜の接着強度が得られず、
また５０重量％を超えれば耐火性が低下するので好まし
くない。
化合物からなる骨材に対し、１５〜５０重量％が好まし
く、１５重量％未満では塗布膜の接着強度が得られず、
また５０重量％を超えれば耐火性が低下するので好まし
くない。
本発明の耐熱性組成物である塗布材および接着材は金属
あるいは無機質材料にスプレーまたはハケ塗り等によっ
て、琺瑯等の如く熱処理は必要とせずに容易に塗布また
は接着施工ができる。
あるいは無機質材料にスプレーまたはハケ塗り等によっ
て、琺瑯等の如く熱処理は必要とせずに容易に塗布また
は接着施工ができる。
さらに耐熱性組成物中の水分蒸発によって強固な接着性
が発現し、８００℃の高温および急熱急冷の熱変化に対
しても剥離しない耐熱性組成物である。
が発現し、８００℃の高温および急熱急冷の熱変化に対
しても剥離しない耐熱性組成物である。
次に本発明の実施例を挙げ具体的に説明する。
実施例の配合はすべて重量部で示す。
実施例 １
第１表に示す配合組成物よりなる塗布材を製造し鉄、銅
、銀、亜鉛、ニッケル板に塗布した。
、銀、亜鉛、ニッケル板に塗布した。
それらを５００℃に急加熱し、この温度で８時間保持後
急冷する。
急冷する。
また同様に８００℃に急加熱、８時間保持、急冷し、こ
れらを５０回繰返しテストを行ない剥離の有無を観察し
た。
れらを５０回繰返しテストを行ない剥離の有無を観察し
た。
その結果を比較品と比較して第１表に示した。
比較品は剥離また部分的剥離が見られたのに対し本発明
品は接着良＊＊好であった。
品は接着良＊＊好であった。
実施例 ２
第１表に示す配合組成物よりなる接着材を各接着後に８
００℃に急加熱、急冷却を５０回繰返し、その接着強度
（ｋｇ／ｃ７７ｆ）を引張り剥離試験により測定した。
００℃に急加熱、急冷却を５０回繰返し、その接着強度
（ｋｇ／ｃ７７ｆ）を引張り剥離試験により測定した。
その結果を第２表に示す。これによれば比較品は１回の
急加熱、急冷によってすべて剥離し、接着強度が測定で
きなかったのに対し、本発明品は急加熱、急冷を５０回
繰返した後でも優れた接着強度を示している。
急加熱、急冷によってすべて剥離し、接着強度が測定で
きなかったのに対し、本発明品は急加熱、急冷を５０回
繰返した後でも優れた接着強度を示している。
Claims (1)
- １ アルミナ、シリカ、酸化クロム等の耐火原料粉末と
最大粒径が耐火原料粉末の粒径よりも小さい粒度である
カチオン交換能を有すると共に構造中にＯＨ基を含まず
層状構造の発達した雲母および／または水膨潤性人造雲
母およびバインダーとしてアルカリ珪酸塩またはアルカ
リアルミン酸塩を配合してなることを特徴とする耐熱性
組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56092383A JPS5844634B2 (ja) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | 耐熱性組成物 |
| GB08216854A GB2100744B (en) | 1981-06-17 | 1982-06-10 | Heat-resistant inorganic composition |
| DE3222702A DE3222702C2 (de) | 1981-06-17 | 1982-06-16 | Wärmebeständige anorganische Masse und deren Verwendung |
| FR8210572A FR2508026B1 (fr) | 1981-06-17 | 1982-06-17 | Compositions minerales refractaires a base d'oxydes mineraux en poudre |
| US06/664,100 US4608087A (en) | 1981-06-17 | 1984-10-24 | Heat-resistant inorganic composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56092383A JPS5844634B2 (ja) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | 耐熱性組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57209889A JPS57209889A (en) | 1982-12-23 |
| JPS5844634B2 true JPS5844634B2 (ja) | 1983-10-04 |
Family
ID=14052896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56092383A Expired JPS5844634B2 (ja) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | 耐熱性組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4608087A (ja) |
| JP (1) | JPS5844634B2 (ja) |
| DE (1) | DE3222702C2 (ja) |
| FR (1) | FR2508026B1 (ja) |
| GB (1) | GB2100744B (ja) |
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| FR2508026A1 (fr) | 1982-12-24 |
| DE3222702A1 (de) | 1982-12-30 |
| US4608087A (en) | 1986-08-26 |
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| JPS57209889A (en) | 1982-12-23 |
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