CN113527957A - 聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液及其制备方法 - Google Patents

聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不使用有机溶剂也具有优异的处理特性(安全性、环境负荷、设备成本等)与优异的附着性能和耐热性能的水性的聚酰亚胺‑氟树脂‑极性晶体微粒子混合分散液及其制备方法，以及新的涂装方法。本发明所涉及的聚酰亚胺‑氟树脂‑极性晶体微粒子混合水性分散液，含有聚酰亚胺、氟树脂、极性晶体微粒子与水。

Description

聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液及其制备 方法
技术领域
本发明与一种聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液及其制备方法相关，更详细地，与不使用有机溶剂也具有优异的处理特性(安全性、环境负荷、设备成本等)与优异的附着性和耐热性的水性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合分散液及其制备方法相关。
进一步地，本发明是关于一种新的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液及其制备方法，可以透过让极性晶体微粒子在聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液中共存，具有远远超越过去产品的高性能的黏结性、附着性功能，还可以形成同时具有优异的耐热性、绝缘性、辐射散热性、防锈及耐蚀性的涂膜或涂层。
背景技术
过去已知有聚酰亚胺和PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂混合物。这类混合物由于具有低摩擦系数、不黏性、耐药品性、耐热性等优异的特性，而被广泛地应用于食品工业用品、平底锅和锅子等厨房用具、熨斗等家庭用品、电子工业用品、机械工业用品等的表面加工上。
例如专利文献1所公开的控制氟树脂呈均匀分散状态的聚酰亚胺前驱体溶液组成物，以及透过该组成物获得具有耐热性、机械特性、低介电常数、低介电损耗角正切等优异的电性质和加工性的聚酰亚胺跟聚酰亚胺膜、其制备方法与使用该聚酰亚胺膜制成的电路板和覆盖膜。
更详细地，专利文献1所公开的含有氟树脂的聚酰亚胺前驱体溶液组成物，其特征为含有氟树脂微粉末与至少含有氟素基和亲脂基的氟素添加剂，亦至少含有藉由卡尔费休法使水含量为5000ppm以下的氟树脂的非水性分散体及聚酰亚胺前驱体溶液。
根据专利文献1，可以提供控制氟树脂呈均匀分散状态的聚酰亚胺前驱体溶液组成物，以及提供通过该组成物所获得的具有耐热性、机械特性、滑动性、绝缘性、低介电常数、低介电损耗角正切等优异的电性质及加工性的聚酰亚胺跟聚酰亚胺膜、其制备方法、使用该聚酰亚胺或聚酰亚胺膜制成的电路板与覆盖膜、绝缘膜、电路板用层间绝缘膜、表面保护层、滑动层、剥离层、纤维、过滤材料、电线包覆材料、轴承、涂料、绝缘轴、托盘、无缝带等的各种皮带、胶带、管子等。然而，为了让聚酰亚胺和氟树脂均匀分散，专利文献1所记载的组成物使用了有机溶剂作为溶剂，造成其在处理特性(安全性、环境负荷、设备成本等)上存在问题。因此，需要发明一种处理特性优异且不使用有机溶剂的聚酰亚胺和氟树脂的混合水性分散液。
为了解决过去以来的问题，本发明的发明者们尝试开发出一种不使用有机溶剂也具有优异的附着性能和耐热性能的聚酰亚胺-氟树脂混合分散液。其结果为，作为此分散液的发明，本发明的发明者们得到了含有聚酰亚胺、氟树脂、氧化铝、过硫酸钾，且聚酰亚胺和氟树脂均匀分散其中的水性的混合分散液，以及从该分散液制成的混合粉末与其制备方法。此分散液具有优异的附着性能、耐热性能和涂层特性，此聚酰亚胺-氟树脂混合水性分散液并进一步地，因为不含有有机溶剂，而具有优异的处理特性(安全性、环境负荷、设备成本等)(日本专利申请第2019-98015号)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利公开第2016-210886号
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的发明者们依上述日本专利申请第2019-98015号(开发成功并已权利化的聚酰亚胺-氟树脂混合液及制备方法)，确立了将聚酰亚胺(PI)水性化的技术，又将此PI与水分散PTFE的混合液作为涂料进而商业产品化。然而，此聚酰亚胺-氟树脂混合液虽然通常作为涂料十分有效，PTFE依旧具有其特有的非黏结性或非附着性的特性，意即其无法带来超越该特性领域的效果，远远不及本发明的发明者们理想中的高黏结性和附着性。可见，此聚酰亚胺-氟树脂混合液无法作为满足本发明的发明者们理想且超越从前技术的高性能涂料。
至此，本发明的发明者们以提升「聚酰亚胺-氟树脂混合液」的黏结和附着特性为目的，从各个角度对材料的调配重复地进行研究、分析其结果，并进行各种与黏结性、附着性相关的实验。
本发明的发明者们经由这些实验，对附着特性的机制进行重复研究的结果，是发现金属类、SUS材质、铝材质、铁材质、铜材质等与混合液(附着剂)的附着，可以藉由电性质的相互作用，带来达到完全的接合状态的效果。亦即，可以认为透过作为附着对象材料的金属类全部为带正电位(+)的(正离子)材料，而作为涂料的构成材料(混合液)为带负电位(-)的原料，因此能够得到良好的附着性。
此带(-)电位的原料，可以选自自然带有电位的矿石如黑色电气石、粉红色电气石、六晶石(登录商标)类等，在制成粒径3μm以下的粉末后，添加入含有PI和PTFE的分散液来进行调配新聚酰亚胺-氟树脂混合液的尝试。经进行总计超过100次以上改变调配比例的实验，结果终于成功开发出含有带(-)电位的PI、PTFE、电气石与铝溶胶和过硫酸钾的自然体的电镀涂料，是一种带(-)(+)电位的涂料。据本发明的发明者们所知，这是世界上第一次有人成功开发出此种涂料。此涂料经380℃的烘烤后，在评定上，可以达到远远超越过去涂料的完全的附着、接合程度。
用于解决技术问题的技术方案
亦即，本发明的发明者们藉由使用含有聚酰亚胺、氟树脂和极性晶体微粒子的水性分散液，发现其带来比过去使用混合了聚酰亚胺和氟树脂的混合物的涂层剂更卓越的附着性能、耐热性能及绝缘性能等效果，进而完成了本发明。
本发明的第一方面所涉及的发明，是关于一种含有聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺、氟树脂、极性晶体微粒子和水的组成物。
本发明的第二方面所涉及的发明，是关于在第一方面所记载的组成物中，极性晶体微粒子是选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石(登录商标)中的一种以上。
本发明的第三方面所涉及的发明，是关于在第一方面或第二方面所记载的组成物中，聚酰亚胺前驱体包含聚酰胺酸(polyimide acid)、聚酰胺酰亚胺或聚酰胺酸(polyamicacid)，或其混合物。
本发明的第四方面所涉及的发明，是关于在第一方面至第三方面中的任一项所记载的组成物中，极性晶体微粒子的粒径为3μm以下。
本发明的第五方面所涉及的发明，是关于在第一方面至第四方面中的任一项所记载的组成物中，聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺/氟树脂的重量比为45/55～15/85。
优选地，上述聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺/氟树脂的重量比的上限为45/55、40/60、35/65、30/70、25/75或20/80，而上述聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺/氟树脂的重量比的下限为40/60、35/65、30/70、25/75、30/70、25/75、20/80或15/85。
本发明的第六方面所涉及的发明，是关于在第一方面至第五方面中的任一项所记载的组成物中，聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺及氟树脂的合计重量/极性晶体微粒子的重量比为100/20～100/40。
优选地，上述聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺及氟树脂的合计重量/极性晶体微粒子的重量比的上限为100/20、100/22、100/24、100/26、100/28、100/30、100/32、100/34、1000/36、100/38中的任一项，而下限为100/22、100/24、100/26、100/28、100/30、100/32、100/34、100/36、100/38或100/40中的任一项。
本发明的第七方面所涉及的发明，是关于在第一方面至第六方面中的任一项所记载的组成物中，进一步地含有选自氧化铝、过硫酸钾和磷酸中的一种以上。
本发明的第八方面所涉及的发明，是关于在第一方面至第七方面中的任一项所记载的组成物，其特征为，上述氟树脂是选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的氟树脂微粒子。
本发明的第九方面所涉及的发明，是关于在第一方面至第八方面中的任一项所记载的组成物，其形态为混合水性分散液。
本发明的第十方面所涉及的发明，是关于一种聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的制备方法，包含将极性晶体微粒子研磨并过筛获得粒径为3μm以下的极性晶体微粒子的步骤、调配含有上述极性晶体微粒子的分散液1的步骤、调配含有聚酰亚胺和聚酰胺酸的分散液2的步骤、调配含有氟树脂的分散液3的步骤，以及混合上述分散液1、分散液2、分散液3的步骤。
本发明的第十一方面所涉及的发明，是关于在第十方面中所记载的制备方法中，进一步地包含将过硫酸钾加入水中以调配过硫酸钾水溶液的步骤、调配含有氧化铝的分散液4的步骤，以及将上述全部的分散液与过硫酸钾水溶液混合的步骤。
本发明的第十二方面所涉及的发明，是关于在第十方面或第十一方面所记载的制备方法中，极性晶体微粒子是选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石(登录商标)中的一种以上。
本发明的第十三方面所涉及的发明，是关于在第十方面至第十二方面中的任一项所记载的制备方法，其特征为，上述氟树脂是选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的氟树脂微粒子。
本发明的第十四方面所涉及的发明，是关于涂层方法，包含将在第一方面至第九方面中的任一项所记载的组成物涂布在金属部材上的涂层面上的步骤，以及加热处理上述金属部材至350～400℃的步骤。
本发明的第十五方面所涉及的发明，是关于本发明在第十四方面中所记载的涂层方法中，进一步包含将上述金属部材冷却处理至0～40℃的步骤。
本发明的第十六方面所涉及的发明，是关于本发明在第十五方面中所记载的涂层方法中，通过将金属部材浸泡在水中来进行冷却处理的步骤。
本发明的第十七方面所涉及的发明，是关于含有在第一方面至第九方面中的任一项所记载的组成物与着色成分的涂层用组成物。
发明效果
根据本发明的第一方面所涉及的发明，由于其含有聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺、氟树脂、极性晶体微粒子与水，因此可以提供聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺和氟树脂均匀分散的水性的混合分散液。
于是，可以带来即便不使用有机溶剂也具有优异的涂层特性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
并且，由于聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液不含有有机溶剂，因此具有优异的处理特性(安全性、环境负荷、设备成本等)。
进一步地，由于聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液含有极性晶体微粒子，因此具有远远超越过去产品的高度的黏结性、附着性功能，更可以形成同时具有优异的耐热性、绝缘性、辐射散热性、防锈及耐蚀性的涂膜与涂层。
根据本发明的第二方面所涉及的发明，其中所制成的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液，由于极性晶体微粒子是选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石(登录商标)中的一种以上，因此具有远远超越过去产品的高度的黏结性、附着性功能，更可以用于形成具有优异的耐热性、绝缘性、辐射散热性、防锈及耐蚀性的涂膜与涂层。
根据本发明的第三方面所涉及的发明，由于聚酰亚胺前驱体包含聚酰胺酸(polyimide acid)、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺酸(polyamic acid)、或其混合物，因此可以制成具有更优异的涂布性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
根据本发明的第四方面所涉及的发明，由于极性晶体微粒子的粒径为3μm以下，因此可以制成具有更优异的涂布性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
根据本发明的第五方面所涉及的发明，由于聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺/氟树脂的重量比为45/55～15/85，因此可以提供具有优异的耐热性能、加工性和成形性的组成物。
根据本发明的第六方面所涉及的发明，由于聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺及氟树脂的合计重量/极性晶体微粒子的重量比为100/20～100/40，因此可以提供具有更加优异的耐热性能、加工性和成形性的组成物。
根据本发明的第七方面所涉及的发明，由于进一步地包含有选自氧化铝、过硫酸钾和磷酸中的一种以上，因此可以提供具有优异的耐热性能、加工性和成形性的组成物。
根据本发明的第八方面所涉及的发明，由于上述氟树脂是选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的氟树脂微粒子，因此可以提供具有更加优异的加工性和成形性的水性分散液。
根据本发明的第九方面所涉及的发明，由于其形态为混合水性分散液，因此不使用有机溶剂也可以制成具有优异的涂层特性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
根据本发明的第十方面所涉及的发明，由于聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的制备方法中，包含将极性晶体微粒子研磨并过筛获得粒径为3μm以下的极性晶体微粒子的步骤、调配含有上述极性晶体微粒子的分散液1的步骤、调配含有聚酰亚胺和聚酰胺酸的分散液2的步骤、调配含有氟树脂的分散液3的步骤，以及混合上述分散液1、分散液2、分散液3的步骤，因此可以提高在不含有机溶剂的水溶液中的分散性，进而能够制备出具有更优异的分散性和更优异的涂层特性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
进一步地，此方法能够形成具有远远超越过去产品的高性能的黏结性和附着性功能，并同时具有优异的耐热性、绝缘性、辐射散热性、防锈及耐蚀性的涂膜或涂层。
根据本发明的第十一方面所涉及的发明，由于进一步地包含将过硫酸钾加入水中以调配过硫酸钾水溶液的步骤、调配含有氧化铝的分散液4的步骤以及将上述全部的分散液与过硫酸钾水溶液混合的步骤，因此能够制备出具有更优异的涂层特性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
根据本发明的第十二方面所涉及的发明，由于极性晶体微粒子是选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石(登录商标)中的一种以上，因此可以带来具备更加优异的涂布性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
根据本发明的第十三方面所涉及的发明，由于上述氟树脂是选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的氟树脂微粒子，因此可以提供具备更优异的加工性和成形性的水性分散液。
根据本发明的第十四方面所涉及的发明，由于其包含将在第一方面至第九方面中的任一项所记载的组成物涂布在涂装面上的步骤，以及加热处理至350～400℃的步骤，因此可以提供具有超越过去技术的附着特性的涂层方法。
根据本发明的第十五方面所涉及的发明，由于进一步地包含将上述金属部材冷却处理至0～40℃的步骤，因此可以提供具有超越过去技术的附着特性的涂层方法。
根据本发明的第十六方面所涉及的发明，由于冷却处理步骤是通过将金属部材浸泡在水中来进行，因此可以提供具有超越过去技术的附着特性的涂层方法。
根据本发明的第十七方面所涉及的发明，由于其涂层用组成物含有在第一方面至第九方面中的任一项所记载的组成物与着色成分，因此可以提供具有超越过去技术的附着特性的涂层。
附图说明
图1是将含有本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的涂膜进行热重量减少TG-DTA测试的结果的示意图。分别以10℃/分加热本发明的涂膜和普通的PTFE薄膜、PI膜，并测定其热减少率(TG％)；
图2是将含有本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的涂膜进行百格测试的结果的示意照片；
图3是将含有比较例的聚酰亚胺-氟树脂混合水性分散液的涂膜进行百格测试的结果的示意照片；
图4是将含有本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的涂膜进行胶带剥离测试的结果的示意照片；
图5是涂布本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液涂层的平底锅的一个例子的示意照片；
图6是涂布本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液涂层的平底锅的另个例子的示意照片；
图7是涂布本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液涂层的电子机器用散热板的一个例子的示意照片。
具体实施方式
以下将对于本发明的含有聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子和水的组成物的合适的实施方式做说明。
本发明的水性分散液所使用的水为离子交换水。为了发挥其功能，本发明的水性分散液的构成成分的带电交换作用相当重要。因此，本发明中以使用离子交换水为优选，基本上不会使用自来水。
上述组成物也可以是混合水性分散液(以下简称作混合水性分散液)。此混合水性分散液含有聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺、氟树脂、极性晶体微粒子和水。
聚酰胺酸也称为酰胺酸，是已知作为化学材料被广泛应用的聚酰亚胺前驱体。最近，可以通过工业分解废弃的聚酰亚胺获得聚酰胺酸，而这些又被使用作为新合成聚酰亚胺的原料(日本专利第6402283号、日本专利第6487501号、日本专利第6186171号等)。
聚酰亚胺(PI)是，由分子结构中具有酰亚胺的聚合物所构成的树脂。举例来说，聚酰亚胺可以通过下方所示的一般的合成方法来进行合成。在此合成方法中，以等摩尔量将四羧酸二酐和二胺聚合为原料，可以得到作为聚酰亚胺前驱体的聚酰胺酸。
[化学式1]
Figure BDA0003017021560000101
对该聚酰胺酸进行200℃以上的加热，或者使用催化剂进行脱水或环化(酰亚胺化)反应，从而得到聚酰亚胺。当使用催化剂时，通常使用胺化合物，并且可以组合使用羧酸酐作为脱水剂以快速除去由酰亚胺化产生的水。
[化学式2]
Figure BDA0003017021560000102
如本说明书所示，聚酰亚胺前驱体可以是从聚酰亚胺的原料所生成的化合物，以聚酰胺酸(polyimide acid)、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺酸(polyamic acid)、或其混合物为优选。此外，聚酰亚胺前驱体也可以包含日本专利第5695675号或日本专利第6186171号所记载的物质。聚酰亚胺前驱体可以是如下所示的物质。
[化学式3]
Figure BDA0003017021560000111
[化学式4]
Figure BDA0003017021560000112
(化学式中，符号X为碱金属(锂/Li、钠/Na、钾/K、铷/Rb或铯/Ce)，记号n和1为表示位于聚酰亚胺结构两侧的聚酰胺酸结构的数量(摩尔数)的符号，其数值通常在0.1～0.8的范围内，而记号m为表示聚酰亚胺结构的数量(摩尔数)的符号，其数值通常在0.2～0.9的范围内。)
使用于混合水性分散液中的聚酰亚胺无特别限定，可以是包括经由芳族四价羧酸酐例如均苯四甲酸酐等的反应等所获得的由高分子量聚合物所生成的树脂等，亦可以使用任何对本领域技术人员而言没有问题的聚酰亚胺。
并且，使用于混合水性分散液中的聚酰亚胺，可以是使用过后被研磨、被回收的聚酰亚胺，也可以是未使用过的聚酰亚胺。
虽然聚酰亚胺的形状没有特别限定，从能够容易地在混合水性分散液中长时间保持浮游分散状态的角度来看，微粒子的大小以在1μm～100μm范围内为优选。
聚酰亚胺的含量相对于混合水性分散液，以5重量％～40重量％为优选，而10重量％～40重量％、15重量％～30重量％、10重量％～30重量％、10重量％～20重量％则更为优选。
本发明的混合水性分散液以含有作为聚酰亚胺前驱体的聚酰胺酸为优选。聚酰胺酸可以通过200℃以上的加热来进行脱水或环化(酰亚胺化)。藉由此酰亚胺化的过程，含有聚酰胺酸的混合水性分散液能够形成更加强效的涂层。
进一步地，本发明的混合水性分散液可以含有选自聚酰胺酸或聚酰胺酯的一种以上的聚酰亚胺类似物作为聚酰亚胺前驱体。这些聚酰亚胺类似物能够为混合水性分散液带来更好的附着性能效果，是制备高耐热性、高强度的涂层膜所必须的成分。优选地，本发明的混合水性分散液包括含有聚酰胺酸的聚酰亚胺分散液。
本发明的水性分散液所含有的聚酰胺酸的量，为水性分散液全体的1重量％～50重量％、5重量％～40重量％或10重量％～30重量％，并以10重量％～30重量％为优选。藉由含有10重量％～30重量％的聚酰胺酸，能够制成具有更优异的涂布性的水性分散液。
如此一来，本说明书中「聚酰亚胺」该单词的使用应理解为，除了混合水性分散液中所含有的聚酰亚胺，还包括聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺类似物的广义上的聚酰亚胺。
在本发明中，优选地使用聚酰亚胺作为原料的制剂，其例子包括但不限定于仲田涂层株式会社制的W-20等。
并且，此制剂可以含有磷酸、乙醇分散液、胺、丙二醇、非离子成分(中性添加剂)与作为着色成分的炭黑。
在本说明书中，极性晶体是指在一侧具有正极(+)而在相对侧具有负极(-)的晶体。极性晶体经常处于不稳定的状态(电位差)，而由于该电位差，电子会不断地从负极被释放流向正极。在本说明书中，极性晶体微粒子可以合适地选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石(登录商标)中的一种以上，但不限定于此。
极性晶体中以电气石尤为人知。电气石是化学式为XY3Al6(BO3)3SiO18(O，OH，F)4的晶体，其中dravite(钠镁电气石)NaMg3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4、elbaite(钠锂电气石)Na(Li，Al)3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4、schorl(铁电气石)NaFe3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4、uvite(钙镁电气石)CaMg3(Al5Mg)(BO3)3Si6O18(OH，F)4，常被称作电气石。
据说电气石是于1703年，在现今的斯里兰卡锡兰岛上被发掘，并被带往欧洲。然后在1880年，获得诺贝尔物理学奖的皮埃尔·居里发现，从电气石晶体的外部施加压力会让晶体表面产生电荷。亦揭开了对电气石施加热能也会产生电荷的现象。电气石被施加压力所产生的现象称为压电效应，而进行加热时电子会分向晶体的两极，其产生正电和负电的现象称为焦电。电气石被施压或加热时，石头的两极会产生正极和负极并进而发电。正极会吸引电子，而电子是从负极被释放到晶体外(电流容易在水中或身体皮肤表面上等流过)。发生此现象的水或空气中的水分会被电解，进而释放出被称作氢氧离子(H3O2-)的阴离子。
本发明透过使用极性晶体，可以得到具备卓越涂层特性的涂层剂、涂料，推测这是由于电气石如上所述的电性质所带来的效果，但可能性不限定于此。本发明的极性晶体，当该极性晶体的矿石被研磨成微粒子(例如，粒径为10μm以下、5μm以下或1μm以下)，其可使用作水性分散液。极性晶体的水性分散液为，例如浓度为5重量％～40重量％的悬浊液。
六晶石(登录商标)也可以作为极性晶体被使用。六晶石(登录商标)是一种凝灰岩质玄武岩，由条状斜长石和填充其中的单斜辉石、不透明矿石、少量的橄榄石、球形或无定形的绿鳞石所构成，以及所谓分布围绕在紫水晶周边岩石的矿石。其成分以含有Fe2O3的重量比为5％以上为优选，含有7％以上更为优选。
并且，可以使用能够产生压电效应的物质作为本发明的极性晶体。这些物质包括作为已知的压电元件和压电体材料的物质。更详细地，包括天然或人工的水晶、钛酸钡(BaTiO3)、锆钛酸铅(PZT)、氧化锌(ZnO)、铌酸锂(LiNbO3)和钽酸锂(LiTaO3)等陶瓷材料。这些陶瓷材料中，PZT压电陶瓷材料具有各种变化，透过在PZT陶瓷上布植镍、铋、镧、钕、铌等离子，能够优化压电参数和介电参数。
混合水性分散液中所使用的氟树脂无特别限定，例如可以是由选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的树脂微粒子。
这些分散在水中的物质，被使用于调配混合水性分散液。
氟树脂的形状没有特别限定，而从能够容易地在混合水性分散液中长时间保持浮游分散状态的角度来看，微粒子的平均分子量以在1×104～1×107范围内、粒子的大小以在100nm～500nm范围内为优选。
氟树脂的含量(氟树脂固体成分的含量)相对于混合水性分散液，以20重量％～60重量％为优选，以35重量％～45重量％更为优选。
如上所述，使用于混合水性分散液的氟树脂无特别限定，例如使用A-1：大金工业株式会社制的涤纶D-111(PTFE固体成分：55重量％～65重量％、平均分子量：2×104～1×107、粒子大小：0.25μm、pH：9.7)、A-2：旭硝子制的AD911E(PTFE固体成分：60重量％、平均分子量：2×104～1×107、粒子大小：0.25μm、pH：10)、A-3：三井氟化学制的31-JR(PTFE固体成分：60重量％、平均分子量：2×104～1×107、粒子大小：0.25μm、pH：10.5)等皆可行。而粒子大小是指PTFE一次粒子的平均粒子径。
使用于混合水性分散液的氟树脂可以是PTFE分散体，而此PTFE分散体可以包含中性表面活性剂、非离子表面活性剂、胺、乙二醇等。作为此PTFE分散体，以使用PTFE-D(大金工业制)为优选。
混合水性分散液也可以含有氧化铝。本发明中的氧化铝包括氧化铝[组成式：Al2O3]、无定形氢氧化铝、菱沸石、硅钙石[组成式：Al(OH)3]及/或勃姆石和水硬石[组成式：AlOOH]的氧化铝微粒子。
从能够容易地在混合水性分散液中长时间保持浮游分散状态的角度来看，氧化铝的微粒子的粒子大小以在5nm～4500nm范围内为优选。
氧化铝的含有量相对于混合水性分散液，以1重量％～10重量％为优选，以3重量％～7重量％更为优选。其中，若氧化铝的含有量不满1重量％，氧化铝所能引起的附着性能和耐热性能便不能充分地赋予混合水性分散液；而即便超过10重量％，也无法期待会赋予进一步的效果。
让混合水性分散液含有氧化铝，可以制成具有优异的附着性能和耐热性能的混合水性分散液。
并且，氧化铝溶胶的氧化铝的形状无特别限定，可以是板状、柱状、纤维状、六边形板状等任何形状。
当氧化铝溶胶为纤维状，氧化铝为纤维状结晶。更详细地，包括由无水氧化铝形成的氧化铝纤维以及由含水合物的氧化铝所形成的水合氧化铝纤维等。
使用于混合水性分散液的氧化铝无特别限定，可以包括氧化铝溶胶-10A(Al2O3换算重量％：9.8～10.2、粒子大小：5-15nm、粘度25℃，mPa/s：<50、pH：3.4-4.2，川研精细化学制)、氧化铝溶胶-A2(Al2O3换算重量％：9.8～10.2、粒子大小：10-20nm、粘度25℃，mPa/s：＜200、pH：3.4-4.2，川研精细化学制)、氧化铝溶胶-CSA-110AD(Al2O3换算重量％：6.0～6.4，粒子大小：5-15nm，粘度25℃，mPa/s：<50、pH：3.8-4.5，川研精细化学制)、氧化铝溶胶-F1000(Al2O3换算重量％：4.8～5.2、粒子大小：1400nm、粘度25℃，mPa/s：<1000、pH：2.9-3.3，川研精细化学制)，氧化铝溶胶-F3000(Al2O3换算重量％：4.8～5.2、粒子大小：2000-4500nm、粘度25℃，mPa/s：<1000、pH：2.7-3.3，川研精细化学制)等，亦可以使用任何对本领域技术人员而言没有问题的氧化铝溶胶。
如上所述，虽然使用于混合水性分散液的氧化铝无特别限定，以使用具有羟基(OH基)的氧化铝的微粒子为优选。
藉由使用具有OH基的氧化铝，可以提升经由氧化铝的OH基所带来的化学结合力(附着力)，因此能够赋予混合水性分散液更加优异的附着性能。
并且，代替氧化铝或在氧化铝以外，也可以添加其他的金属氧化物微粒子。
虽然没有特别限定，可以使用氧化钛、氧化锆、氧化镧、氧化钕、氧化铈或氧化锡等作为其他的金属氧化物微粒子。
藉由代替氧化铝或在氧化铝以外添加其他的金属氧化物微粒子，可以制备出具有不同于只添加氧化铝时的涂层特性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
混合水性分散液中含有过硫酸钾。由于过硫酸钾是含有OH基的化合物，可以增加混合水性分散液中所含有的OH基的数量，并提升经由OH基所带来的化学结合力(附着力)，因此能够赋予混合水性分散液优异的附着性。
过硫酸钾的含量相对于混合水性分散液，以0.1重量％～5重量％为优选，以1重量％～3重量％更为优选。其中，若过硫酸钾的含量不满0.1重量％，过硫酸钾所能引起的附着性能便不能充分地赋予混合水性分散液；而即便超过5重量％，也无法期待会赋予进一步的效果。
并且，代替过硫酸钾或在过硫酸钾以外，也可以添加其他的含有OH基的化合物。
虽然没有特别限定，可以使用乙酸、苯甲酸、苯膦酸或苯甲酰基化合物等作为其他的含有OH基的化合物。
混合水性分散液中可以进一步地含有PVA(聚乙烯醇)。
PVA具有如下所示的结构式，并含有许多的OH基。
于是，可以增加混合水性分散液中所含有的OH基的数量，提升经由OH基所带来的化学结合力(附着力)，能够赋予混合水性分散液优异的附着性。
并且，PVA即使在添加入混合水性分散液后也稳定地存在于混合水性分散液中，附着性降低的可能性很小。
因此，可以让混合水性分散液长期稳定地保持有优异的附着性。
PVA的含有量相对于混合水性分散液，以0.5重量％～10重量％为优选，以3重量％～6重量％更为优选。其中，若PVA的含有量不满0.5重量％，PVA所能引起的附着性能便不能充分地赋予混合水性分散液；而即便超过10重量％，也无法期待会赋予进一步的效果。
[化学式5]
Figure BDA0003017021560000171
混合水性分散液中可以进一步地含有磷酸。
由于磷酸是含有OH基的化合物，可以增加混合水性分散液中所含有的OH基的数量，提升经由OH基所带来的化学结合力(附着力)，因此能够赋予混合水性分散液优异的附着性。
磷酸的含有量相对于混合水性分散液，以0.1重量％～5重量％为优选，以1重量％～3重量％更为优选。其中，若磷酸的含有量不满0.1重量％，磷酸所能引起的附着性能便不能充分地赋予混合水性分散液；而即便超过5重量％，也无法期待会赋予进一步的效果。
磷酸也可以使用于混合水性分散液中所使用的聚酰亚胺的前处理。藉由将聚酰亚胺添加到含有磷酸的乙醇磷酸酯中进行混合，接着蒸发乙醇后，可以得到聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
与单独的聚酰亚胺相比，聚酰亚胺-磷酸混合粉末可以更容易地分散于水性溶剂中。
而混合水性分散液中除了上述的构成要素，也可以含有其他添加物来改变混合水性分散液的性质。
添加物包括溶剂、增黏剂、增塑剂、硬化剂、交联剂、稀释剂、填料、增稠剂、颜料等，但不限定于此，亦可以使用任何通常用于改变混合水性分散液性质且对本领域技术人员而言没有问题的添加物。
本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液也可以任意地含有着色剂，例如炭黑等。将此混合水性分散液的pH值保持于7.0～8.0的中性范围相当重要。若此混合水性分散液的pH值倾向酸性(例如pH6.0)，在涂膜形成时会产生热冲击，让涂膜产生裂痕以及产生固体含量。
以下将对于聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子的混合水性分散液的制备方法做说明。
此混合水性分散液的制备方法包括，将极性晶体微粒子研磨并过筛获得粒径为3μm以下的极性晶体微粒子的步骤、调配含有前述极性晶体微粒子的分散液1的步骤、调配含有聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺的分散液2的步骤、调配含有氟树脂的分散液3的步骤，以及混合上述分散液1、分散液2、分散液3的步骤。
此混合水性分散液的制备方法可以进一步地包括，将过硫酸钾加入水中以调配过硫酸钾水溶液的步骤、调配含有氧化铝的分散液4的步骤以及将所述全部的分散液与过硫酸钾水溶液混合的步骤。
另一个实施方案中，此混合水性分散液的制备方法包括，将过硫酸钾加入水中以调配过硫酸钾水溶液的步骤，以及将聚酰亚胺、氟树脂、极性晶体微粒子、氧化铝与上述过硫酸钾水溶液混合的步骤。
并且，混合水性分散液的制备方法可以包括，将聚酰亚胺与磷酸乙醇溶液混合、然后干燥以制备聚酰亚胺-磷酸混合粉末的步骤，以作为前处理步骤。
而在这些步骤中，混合方法、混合温度、混合时间均无特别限定，只要是能够制备混合水性分散液的、过去以来使用的混合方法，皆可使用。
过硫酸钾水溶液是通过将固体的过硫酸钾加入水中来进行调配。
更详细地，是将过硫酸钾添加到水中，使过硫酸钾的量为1重量％，然后将水加热至不沸腾的程度溶解过硫酸钾，以制备过硫酸钾水溶液。
聚酰亚胺可能会有难以溶解在水性溶剂中的状况。所以为了提升聚酰亚胺的水分散性，可以在调配混合水性分散液前对聚酰亚胺进行前处理。
前处理步骤包含将聚酰亚胺与磷酸乙醇溶液混合，然后将混合液干燥、蒸发水含量，来产生聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
藉由使用聚酰亚胺-磷酸混合粉末，相较于单独使用聚酰亚胺，可以大幅提升聚酰亚胺的水分散性，能够让本发明的混合水性分散液的制备变得更加容易。
而即便不进行前处理的步骤，还是可以制备本发明的混合水性分散液。
调配而成的混合水性分散液，可以蒸发其水含量以制成聚酰亚胺-氟树脂混合粉末。
由于聚酰亚胺-氟树脂混合粉末中的聚酰亚胺和氟树脂混合均匀，并含有可以带来优异的附着性跟耐热性的氧化铝与过硫酸钾，因此可以被使用作为应用于高耐热产品等多种产品的优异的成形材料。
聚酰亚胺-氟树脂混合粉末，是通过干燥本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液，并蒸发其水含量而制成的。
而制备聚酰亚胺-氟树脂混合粉末的干燥方法无特别限定，只要是能够蒸发本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的水含量并将其制成粉末的方法皆可使用。
使用了本发明的聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的涂层方法，包括将上述聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液在涂层面上涂布的步骤，以及加热处理至350℃～400℃的步骤。
加热处理亦称为烘烤，而虽然是形成本发明的涂层所必须的步骤，加热处理的方法没有特别限定，在本技术领域中常被使用的加热装置皆可使用。加热处理步骤被认为是加强涂层面所必须的步骤。加热处理在本说明书中也可以被称为热冲击。
进一步地，使用本发明的聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的涂层方法，还包括冷却处理所述金属部材至0℃～40℃的的步骤。此冷却处理的方法没有特别限定，在本技术领域中常被使用的冷却方法皆可使用。冷却方法的具体例子包括，将具有涂层面的金属部材浸泡在水中。冷却步骤可以在0℃～40℃间的任意温度下进行，例如冷却步骤的温度下限包括0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃等，冷却步骤的温度上限则包括20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等。冷却步骤也被称为急冷步骤，被认为是加强涂层面所必须的步骤。冷却处理在本说明书中也可以称为冷冲击。
[实施例]
以下将通过实施例对本发明做更详细的说明，但本发明并不限定于这些实施例。
<百格测试>
本发明的水性分散液作为涂层剂的性能，以百格测试来进行确认。
实施例与比较例的构成和制备方法如下所示。
(实施例)
实施例的组成如下所示。
聚酰亚胺分散液(W-20；株式会社仲田涂层制)：30重量％
PTFE分散体(PTFE-D；大金工业制)：70重量％
铝溶胶(Al-L7；多木化学制)：5重量％
过硫酸钾：1重量％
粉红色电气石分散体：将粒径3μm以下的粉红色电气石(斯里兰卡产)调配成30％、10％、5％的分散液。
实施例的调配如下所示。
1.用标准方法对粉红色电气石做研磨处理，用3μm的筛网筛选出粒径为3μm以下的微粒子，加水制成5％的悬浊液。
2.在纯水中添加过硫酸钾使过硫酸钾达到1重量％，加热至95℃溶解过硫酸钾，并调配成过硫酸钾水溶液。
3.将聚酰亚胺分散液、PTFE分散体、铝溶胶、过硫酸钾水溶液和粉红色电气石分散液混合，制备成实施例(聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液)。此时，已确认pH值在7.0～8.0间。
(比较例)
比较例的组成如下所示。
聚酰亚胺分散液(W-20；株式会社仲田涂层制)：30重量％
PTFE分散体(PTFE-D；大金工业制)：70重量％
铝溶胶(Al-L7；多木化学制)：5重量％
过硫酸钾：1重量％
比较例的调配如下所示。
1.在纯水中添加过硫酸钾使过硫酸钾达到1重量％，加热至95℃溶解过硫酸钾，并调配成过硫酸钾水溶液。
2.将聚酰亚胺分散液、PTFE分散体、铝溶胶、过硫酸钾水溶液混合，制备成比较例(聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液)。此时，已确认pH值在7.0～8.0间。
(性能评定测试1-百格测试)
(测试方法)
百格测试的实施如下所示。
1.将实施例和比较例的组成物分别用摇床进行60℃、2小时的搅拌。
2.用涂布棒把搅拌过后的实施例和比较例的组成物，涂布在厚度为2mm的铝板(各自n＝2)上，制成样品。
3.对样品进行380℃、15～20分钟的烘烤。
4.将烘烤过后的样品在温度为室温(25℃)的自来水中冷却。
5.使用烘烤、冷却过后的样品，依照JIS K5600 5-6的规定进行百格测试(横切法)。
(测试结果)
百格测试的结果如图2～图3所示。
图2为使用本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液(实施例)进行百格测试的结果的示意照片。图3为使用比较例的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液进行百格测试的结果的示意照片。
如图2所示，可以发现涂布于铝板上的实施例其涂料的附着状态良好，且涂膜完全没有剥离，具有最高水平的完全的附着性。
另一方面，如图3所示，涂布于铝板上的比较例其涂料的附着状态良好，虽然涂膜只有些微的剥离，但是其附着性保持在过往的常规水平。
根据百格试验的结果，只含有聚酰亚胺、PTFE、铝溶胶和过硫酸钾而不含有粉红色电气石的比较例，其附着性能保持在过往的常规水平。
另一方面，除了聚酰亚胺、PTFE、铝溶胶和过硫酸钾还含有粉红色电气石的实施例，显示出前所未有的强效的附着性。
推测这是因为，加热时电气石所释放出的阴离子与基材金属表面的静电作用，让涂层(涂膜)的附着性能得以增加。
(性能评定测试2-使用布胶带的剥离测试(胶带剥离测试))
(胶带剥离测试)
胶带剥离测试的实施如下所示。
1.将实施例和比较例的组成物分别用摇床进行60℃、2小时的搅拌。
2.沿着大小为50mm×100mm×2mm的铝板(各自n＝2)的全长，贴上布胶带(1cm×10cm)。布胶带的全长比铝板的全长还要长。此铝板将作为试片被使用。把搅拌后的实施例和比较例用涂布棒，从布胶带的上方涂布到试片长边一半的位置。
3.对试片的涂层面进行380℃、15～20分钟的烘烤。
4.将烘烤过后的试片在温度为室温(25℃)的自来水中冷却。
5.在试片的全体上，涂布(厚度35μm～60μm)作为表面涂层的PTFE分散体(固体成分60％、水40％)，并进行干燥。
6.在干燥后的试片上，从只有表面涂层的那一侧，向上拉胶带将其剥离，对特别是只有表面涂层的部分与涂布实施例或比较例的部分的边界上布胶带剥离的状况进行评定。
(测试结果)
胶带剥离测试的结果如图4所示。
图4的上部是使用本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液(实施例)进行胶带剥离测试的结果的示意照片。图4的下部是使用比较例的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液进行胶带剥离测试的结果的示意照片。
如图4所示，涂布于铝板上的实施例不论拉开布胶带多少次也完全看不出涂膜的剥离，可见其具有最高水平的完全的附着性。
另一方面，涂布于铝板上的比较例，其涂膜虽然具有强效的附着性，其附着程度在被用力拉开时却仍会产生剥离。
根据胶带剥离测试的结果，只含有聚酰亚胺、PTFE、铝溶胶和过硫酸钾而不含有粉红色电气石的比较例，其附着性保持在过往的常规水平。
另一方面，除了聚酰亚胺、PTFE、铝溶胶和过硫酸钾还含有粉红色电气石的实施例，显示出前所未有的强效的附着性。
推测这是因为，加热时电气石所释放出的阴离子与基材金属表面的静电作用，让涂层(涂膜)的附着性能得以增加。
(耐热性)
对使用了本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的涂膜，进行热重量减少TG-DTA测试，并对本发明的涂膜、普通的PTFE薄膜和PI膜分别以10℃/分加热，测定其热减少率(TG％)。结果如图1所示。可以发现本发明的涂膜具有约450℃的耐热性。
(应用例1-平底锅的涂层)
将实施例的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液作为涂层剂，涂布于家庭用平底锅表面上。使用的是粉红色电气石为30％的分散液。涂层厚度为40μm(应用例1-1，其照片如图5所示)。
应用例1-1的平底锅，显示出超越过去以特氟龙(登录商标)加工的平底锅的耐热性和耐久性。
并且，对另个家庭用平底锅，同样涂布上作为涂层剂的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。涂层厚度为40μm(应用例1-2，其照片如图6所示)。
应用例1-2的平底锅，也再次显示出超越过去以特氟龙(登录商标)加工的平底锅的耐热性和耐久性，因此确认了经此涂层剂所获得的效果具有再现性。
(应用例2-电子机器用散热板的涂层)
将实施例的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液作为涂层剂，涂布于一般电脑零件用的散热板上。厚度为40μm。此散热板的照片如图7所示。
应用例2的散热板，不仅是耐热性和耐久性，也显示出优异的辐射散热性和优异的绝缘性，作为散热板表现出了绝佳的性能。
工业实用性
本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液，由于该聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液含有聚酰亚胺、氟树脂和极性晶体微粒子，因此可以提供聚酰亚胺与氟树脂均匀分散的水性混合分散液。
并且，由于本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液含有极性晶体微粒子，因此能够提供可以发挥出超越过去产品的附着性能和耐热性能的水性混合分散液。
于是，不使用有机溶剂，也可以制成具有卓越涂层特性的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液。
进一步地，由于聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液不含有有机溶剂，因此具有优异的处理特性(安全性、环境负荷、设备成本等)。
所以，本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液适合使用作为锅、釜或平底锅等的耐热涂料，与针织布材、平织布材、玻璃纤维布材、碳素纤维、碳化纤维等的耐热浸渍剂，以及其他各种产品的涂层剂或涂料。
并且，由于经由本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液所产生的聚酰亚胺-氟树脂混合粉末，含有聚酰亚胺、氟树脂、氧化铝和过硫酸钾，能够提供可以使用于聚酰亚胺和氟树脂均匀混合且高耐热产品等多种产品的成形材料。
而由于聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液含有氧化铝和过硫酸钾，因此能够制成具备优异的耐热性能、加工性和成形性的混合粉末。于是，本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液适合使用作为轴承、摩擦材料、滑动轴承、耐腐蚀材料、绝缘材料和其他多种高耐热产品的制模粉末。
进一步地，由于本发明的聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液可以带来优异的绝缘性能，因此能够广泛地使用于手机、智能手机等电子产品的零件或外装等。

Claims (17)

1.一种组成物，其特征在于，含有聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺、氟树脂、极性晶体微粒子与水。
2.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，极性晶体微粒子是选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石中的一种以上。
3.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，聚酰亚胺前驱体含有聚酰胺酸(polyimideacid)、聚酰胺酰亚胺或聚酰胺酸(polyamic acid)，或其混合物。
4.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，极性晶体微粒子的粒径为3μm以下。
5.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺/氟树脂的重量比为45/55～15/85。
6.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，聚酰亚胺前驱体和聚酰亚胺及氟树脂的合计重量/极性晶体微粒子的重量比为100/20～100/40。
7.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，进一步地含有选自氧化铝、过硫酸钾和磷酸中的一种以上。
8.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，所述氟树脂是选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的氟树脂微粒子。
9.如权利要求1所述的组成物，其特征在于，形态为混合水性分散液。
10.一种聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺-氟树脂-极性晶体微粒子混合水性分散液的制备方法，其特征在于，包括：
将极性晶体微粒子研磨并过筛获得粒径为3μm以下的极性晶体微粒子的步骤、调配含有所述极性晶体微粒子的分散液1的步骤、
调配含有聚酰亚胺前驱体或聚酰亚胺的分散液2的步骤、
调配含有氟树脂的分散液3的步骤，以及
混合所述分散液1、分散液2、分散液3的步骤。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，进一步地包括：
将过硫酸钾加入水中以调配过硫酸钾水溶液的步骤、
调配含有氧化铝的分散液4的步骤以及
将所述全部的分散液与过硫酸钾水溶液混合的步骤。
12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，极性晶体微粒子是选自粉红色电气石、黑色电气石、六晶石中的一种以上。
13.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述氟树脂是选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯和氟乙烯的单体聚合物或共聚物所生成的氟树脂微粒子。
14.一种涂层方法，其特征在于，包括：
将权利要求1所述的组成物涂布在金属部材上的涂层面上的步骤，以及加热处理所述金属部材至350～400℃的步骤。
15.如权利要求14所述的涂层方法，其特征在于，进一步地包括：
冷却处理所述金属部材至0～40℃的步骤。
16.如权利要求15所述的涂层方法，其特征在于，是通过将金属部材浸泡在水中来进行冷却处理的步骤。
17.一种涂层组成物，其特征在于，含有如权利要求1所述的组成物与着色成分。
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