JPH04101843A - 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。

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°Ｃ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。

（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、ポリメタロカルボシラン、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。

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は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は塗膜の耐熱性及び
耐食性が低下する。

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。

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
、ウィスカ及チョツ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
ウィスカあるいチョツ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。

粒状及び短繊維状の無機充填材の合計配合割合は、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
。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重景部である。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。

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１ｍ？ｇ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／ｒｒｆ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ン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”Ｃ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″Ｃで２００時
間加熱した後に室温まで襟浄し、９０″Ｃ１相対湿度９
５％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１０”Ω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、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ィスカ２０部、及
びキシレン５０部をミキサ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゜５肛の
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　ｍｍのガラス繊
維クロスに含浸させ、空気オーブン中で３００°Ｃで２
５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 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. ポリメタロカルボシラン、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。