TWI781586B - 聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液及其製備方法 - Google Patents

聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液及其製備方法 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種即便不使用有機溶劑也具有優異的處理特性（安全性、環境負荷、設備成本等）與優異的附著性能和耐熱性能的水系聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合分散液及其製備方法，以及新的塗裝方法。本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液為含有聚醯亞胺、氟樹脂、極性晶體微粒子與水。

Description

聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液及其製備方法
本發明是關於一種聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液及其製備方法，具體而言，是關於不使用有機溶劑也具有優異的處理特性(安全性、環境負荷、設備成本等)與優異的附著性和耐熱性的水性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合分散液及其製備方法。
進一步地，本發明是關於一種新的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液及其製備方法，可以透過讓極性晶體微粒子在聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液中共存，具有遠遠超越過去產品的高性能的黏結性、附著性功能，還可以形成同時具有優異的耐熱性、絕緣性、輻射散熱性、防鏽及耐蝕性的塗膜或塗層。
過去已知有聚醯亞胺和PTFE(聚四氟乙烯)等氟樹脂混合物。這類混合物由於具有低摩擦係數、不黏性、耐藥品性、耐熱性等優異的特性，而被廣泛地應用於食品工業用品、平底鍋和鍋子等廚房用具、熨斗等家庭用品、電子工業用品、機械工業用品等的表面加工上。
例如專利文獻1所公開的控制氟樹脂呈均勻分散狀態的聚醯亞胺前驅物溶液組成物，以及透過該組成物獲得具有耐熱性、機械特性、低介電常數、低介電損耗角正切等優異的電性質和加工性的聚醯亞胺跟聚醯亞胺膜、其製備方法與使用該聚醯亞胺膜製成的電路板和覆蓋膜。
更具體地，專利文獻1所公開的含有氟樹脂的聚醯亞胺前驅物溶液組成物，其特徵為含有氟樹脂微粉末與至少含有氟素基和親脂基的氟素添加劑，亦至少含有藉由卡爾費休法使水含量為5000ppm以下的氟樹脂的非水性分散劑及聚醯亞胺前驅物溶液。
根據專利文獻1，可以提供控制氟樹脂呈均勻分散狀態的聚醯亞胺前驅物溶液組成物，以及提供透過該組成物所獲得的具有耐熱性、機械特性、滑動性、絕緣性、低介電常數、低介電損耗角正切等優異的電性質及加工性的聚醯亞胺跟聚醯亞胺膜、其製備方法、使用該聚醯亞胺或聚醯亞胺膜製成的電路板與覆蓋膜、絕緣膜、電路板用層間絕緣膜、表面保護層、滑動層、剝離層、纖維、過濾材料、電線包覆材料、軸承、塗料、絕緣軸、托盤、無縫帶等的各種皮帶、膠帶、管子等。然而，為了讓聚醯亞胺和氟樹脂均勻分散，專利文獻1所記載的組成物使用了有機溶劑做為溶劑，造成其在處理特性(安全性、環境負荷、設備成本等)上的疑慮。因此，需要發明一種處理特性優異且不使用有機溶劑的聚醯亞胺和氟樹脂的混合水性分散液。
為了解決過去以來的問題，本發明的發明者們嘗試開發出一種不使用有機溶劑也具有優異的附著性能和耐熱性能的聚醯亞胺-氟樹脂混合分散液。其結果為，做為此分散液的發明，本發明的發明者們完成了含有聚醯亞胺、氟樹脂、氧化鋁、過硫酸鉀，且聚醯亞胺和氟樹脂均勻分散其中的水性的混合分散液，以及從該分散液製成的混合粉末與其製備方 法。此分散液具有優異的附著性能、耐熱性能和塗層特性，此聚醯亞胺-氟樹脂混合水性分散液並進一步地，因為不含有有機溶劑，而具有優異的處理特性(安全性、環境負荷、設備成本等)(日本專利申請第2019-98015號)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本專利公開第2016-210886號
本發明的發明者們依上述日本專利申請第2019-98015號(開發成功並已權利化的聚醯亞胺-氟樹脂混合液及製備方法)，確立了將聚醯亞胺(PI)水性化的技術，又將此PI與水分散PTFE的混合液做為塗料進而商業產品化。然而，此聚醯亞胺-氟樹脂混合液雖然通常做為塗料十分有效，PTFE依舊具有其特有的非黏結性或非附著性的特性，意即其無法帶來超越該特性領域的效果，遠遠不及本發明的發明者們理想中的高黏結性和附著性。可見，此聚醯亞胺-氟樹脂混合液無法做為滿足本發明的發明者們理想且超越從前技術的高性能塗料。
至此，本發明的發明者們以提升「聚醯亞胺-氟樹脂混合液」的黏結和附著特性為目的，從各個角度對材料的調配重複地進行研究、分析其結果，並進行各種與黏結性、附著性相關的實驗。
本發明的發明者們經由這些實驗，對附著特性的機制進行重複研究的結果，是發現金屬類、SUS材質、鋁材質、鐵材質、銅材質等與混合液(附著劑)的附著，可以藉由電性質的相互作用，帶來達到完全的接 合狀態的效果。亦即，可以認為透過做為附著對象材料的金屬類全部為帶正電位(+)的(正離子)材料，而做為塗料的構成材料(混合液)為帶負電位(-)的原料，因此能夠得到良好的附著性。
此帶(-)電位的原料，可以選自自然帶有電位的礦石如黑色電氣石、粉紅色電氣石、六晶石(註冊商標)類等，在製成粒徑3μm以下的粉末之後，添加入含有PI和PTFE的分散液來進行調配新聚醯亞胺-氟樹脂混合液的嘗試。經進行總計超過100次以上改變調配比例的實驗，結果終於成功開發出含有帶(-)電位的PI、PTFE、電氣石與鋁溶膠和過硫酸鉀的自然體的電鍍塗料，是一種帶(-)(+)電位的塗料。據本發明的發明者們所知，這是世界上第一次有人成功開發出此種塗料。此塗料經380℃的烘烤之後，在評定上，可以達到遠遠超越過去塗料的完全的附著、接合程度。
亦即，本發明的發明者們藉由使用含有聚醯亞胺、氟樹脂和極性晶體微粒子的水性分散液，發現其帶來比過去使用混合了聚醯亞胺和氟樹脂的混合物的塗層劑更卓越的附著性能、耐熱性能及絕緣性能等效果，進而完成了本發明。
本發明的第一方面有關的發明，是關於一種含有聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺、氟樹脂、極性晶體微粒子和水的組成物。
本發明的第二方面有關的發明，是關於在第一方面所記載的組成物中，極性晶體微粒子是選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上。
本發明的第三方面有關的發明，是關於在第一方面或第二方面所記載的組成物中，聚醯亞胺前驅物包含聚醯亞胺酸(polyimide acid)、聚醯胺醯亞胺或聚醯胺酸(polyamic acid)，或其混合物。
本發明的第四方面有關的發明，是關於在第一方面至第三方面中的任一項所記載的組成物中，極性晶體微粒子的粒徑為3μm以下。
本發明的第五方面有關的發明，是關於在第一方面至第四方面中的任一項所記載的組成物中，聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺/氟樹脂的重量比為45/55~15/85。
優選地，上述聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺/氟樹脂的重量比的上限為45/55、40/60、35/65、30/70、25/75或20/80，而上述聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺/氟樹脂的重量比的下限為40/60、35/65、30/70、25/75、30/70、25/75、20/80或15/85。
本發明的第六方面有關的發明，是關於在第一方面至第五方面中的任一項所記載的組成物中，聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺及氟樹脂的合計重量/極性晶體微粒子的重量比為100/20~100/40。
優選地，上述聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺及氟樹脂的合計重量/極性晶體微粒子的重量比的上限為100/20、100/22、100/24、100/26、100/28、100/30、100/32、100/34、100/36、100/38中的任一項，而下限為100/22、100/24、100/26、100/28、100/30、100/32、100/34、100/36、100/38或100/40中的任一項。
本發明的第七方面有關的發明，是關於在第一方面至第六方面中的任一項所記載的組成物中，進一步地含有選自氧化鋁、過硫酸鉀和磷酸中的一種以上。
本發明的第八方面有關的發明，是關於在第一方面至第七方面中的任一項所記載的組成物中，其特徵為，上述氟樹脂是選自四氟乙烯、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單體聚合物或共聚物所生成的氟樹脂微粒子。
本發明的第九方面有關的發明，是關於在第一方面至第八方面中的任一項所記載的組成物，其形態為混合水性分散液。
本發明的第十方面有關的發明，是關於一種聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的製備方法中，包含將極性晶體微粒子研磨並過篩獲得粒徑為3μm以下的極性晶體微粒子的步驟、調配含有上述極性晶體微粒子的分散液1的步驟、調配含有聚醯亞胺和聚醯胺酸的分散液2的步驟、調配含有氟樹脂的分散液3的步驟，以及混合上述分散液1、分散液2、分散液3的步驟。
本發明的第十一方面有關的發明，是關於在第十方面中所記載的製備方法中，進一步地包含將過硫酸鉀加入水中以調配過硫酸鉀水溶液的步驟、調配含有氧化鋁的分散液4的步驟，以及將上述全部的分散液與過硫酸鉀水溶液混合的步驟。
本發明的第十二方面有關的發明，是關於在第十方面或第十一方面所記載的製備方法中，極性晶體微粒子是選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上。
本發明的第十三方面有關的發明，是關於在第十方面至第十二方面中的任一項所記載的製備方法，其特徵為，上述氟樹脂是選自四氟乙烯、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單體聚合物或共聚物所生成的氟樹脂微粒子。
本發明的第十四方面有關的發明，是關於塗層方法中，包含將在第一方面至第九方面中的任一項所記載的組成物塗布在金屬構件上的塗層面上的步驟，以及加熱處理上述金屬構件至350~400℃的步驟。
本發明的第十五方面有關的發明，是關於本發明在第十四方面中所記載的塗層方法中，進一步包含將上述金屬構件冷卻處理至0~40℃的步驟。
本發明的第十六方面有關的發明，是關於本發明在第十五方面中所記載的塗層方法中，透過將金屬構件浸泡在水中來進行冷卻處理的步驟。
本發明的第十七方面有關的發明，是關於含有在第一方面至第九方面中的任一項所記載的組成物與著色成分的塗層用組成物。
根據本發明的第一方面有關的發明，由於其含有聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺、氟樹脂、極性晶體微粒子與水，因此可以提供聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺和氟樹脂均勻分散的水性的混合分散液。
於是，可以帶來即便不使用有機溶劑也具有優異的塗層特性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
並且，由於聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液不含有有機溶劑，因此具有優異的處理特性(安全性、環境負荷、設備成本等)。
進一步地，由於聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液含有極性晶體微粒子，因此具有遠遠超越過去產品的高度的黏結性、附著性功能，更可以形成同時具有優異的耐熱性、絕緣性、輻射散熱性、防鏽及耐蝕性的塗膜與塗層。
根據本發明的第二方面有關的發明，其中所製成的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液，由於極性晶體微粒子是選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上，因此具有遠遠超越過去產品的高度的黏結性、附著性功能，更可以用於形成具有優異的耐熱性、絕緣性、輻射散熱性、防鏽及耐蝕性的塗膜與塗層。
根據本發明的第三方面有關的發明，由於聚醯亞胺前驅物包含聚醯亞胺酸(polyimide acid)、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺酸(polyamic acid)、或其混合物，因此可以製成具有更優異的塗工性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
根據本發明的第四方面有關的發明，由於極性晶體微粒子的粒徑為3μm以下，因此可以製成具有更優異的塗工性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
根據本發明的第五方面有關的發明，由於聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺/氟樹脂的重量比為45/55~15/85，因此可以提供具有優異的耐熱性能、加工性和成形性的組成物。
根據本發明的第六方面有關的發明，由於聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺及氟樹脂的合計重量/極性晶體微粒子的重量比為100/20~100/40，因此可以提供具有更加優異的耐熱性能、加工性和成形性的組成物。
根據本發明的第七方面有關的發明，由於進一步地包含有選自氧化鋁、過硫酸鉀和磷酸中的一種以上，因此可以提供具有優異的耐熱性能、加工性和成形性的組成物。
根據本發明的第八方面有關的發明，由於上述氟樹脂是選自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯 和氟乙烯的單體聚合物或共聚物所生成的氟樹脂微粒子，因此可以提供具有更加優異的加工性和成形性的水性分散液。
根據本發明的第九方面有關的發明，由於其形態為混合水性分散液，因此不使用有機溶劑也可以製成具有優異的塗層特性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
根據本發明的第十方面有關的發明，由於聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的製備方法中，包含將極性晶體微粒子研磨並過篩獲得粒徑為3μm以下的極性晶體微粒子的步驟、調配含有上述極性晶體微粒子的分散液1的步驟、調配含有聚醯亞胺和聚醯胺酸的分散液2的步驟、調配含有氟樹脂的分散液3的步驟，以及混合上述分散液1、分散液2、分散液3的步驟，因此可以提高在不含有機溶劑的水溶液中的分散性，進而能夠製備出具有更優異的分散性和更優異的塗層特性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
進一步地，此方法能夠形成具有遠遠超越過去產品的高性能的黏結性和附著性功能，並同時具有優異的耐熱性、絕緣性、輻射散熱性、防鏽及耐蝕性的塗膜或塗層。
根據本發明的第十一方面有關的發明，由於進一步地包含將過硫酸鉀加入水中以調配過硫酸鉀水溶液的步驟、調配含有氧化鋁的分散液4的步驟以及將上述全部的分散液與過硫酸鉀水溶液混合的步驟，因此能夠製備出具有更優異的塗層特性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
根據本發明的第十二方面有關的發明，由於極性晶體微粒子是選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上， 因此可以帶來具備更加優異的塗工性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
根據本發明的第十三方面有關的發明，由於上述氟樹脂是選自四氟乙烯、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單體聚合物或共聚物所生成的氟樹脂微粒子，因此可以提供具備更優異的加工性和成形性的水性分散液。
根據本發明的第十四方面有關的發明，由於其包含將在第一方面至第九方面中的任一項所記載的組成物塗布在塗裝面上的步驟，以及加熱處理至350~400℃的步驟，因此可以提供具有超越過去技術的附著特性的塗層方法。
根據本發明的第十五方面有關的發明，由於進一步地包含將上述金屬構件冷卻處理至0~40℃的步驟，因此可以提供具有超越過去技術的附著特性的塗層方法。
根據本發明的第十六方面有關的發明，由於冷卻處理步驟是透過將金屬構件浸泡在水中來進行，因此可以提供具有超越過去技術的附著特性的塗層方法。
根據本發明的第十七方面有關的發明，由於其塗層用組成物含有在第一方面至第九方面中的任一項所記載的組成物與著色成分，因此可以提供具有超越過去技術的附著特性的塗層。
圖1係將含有本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的塗膜進行熱重量減少TG-DTA測試的結果的示意圖。分別以10 ℃/分加熱本發明的塗膜和普通的PTFE薄膜、PI膜，並測定其熱減少率(TG%)。
圖2係將含有本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的塗膜進行百格測試的結果的示意照片。
圖3係將含有比較例的聚醯亞胺-氟樹脂混合水性分散液的塗膜進行百格測試的結果的示意照片。
圖4係將含有本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的塗膜進行膠帶剝離測試的結果的示意照片。
圖5係塗布本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液塗層的平底鍋的一個例子的示意照片。
圖6係塗布本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液塗層的平底鍋的另個例子的示意照片。
圖7係塗布本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液塗層的電子機器用散熱板的一個例子的示意照片。
以下將對於本發明有關的含有聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子和水的組成物的合適的實施方式做說明。
本發明的水性分散液所使用的水為離子交換水。為了發揮其功能，本發明的水性分散液的構成成分的帶電交換作用相當重要。因此，本發明中以使用離子交換水為優選，基本上不會使用自來水。
上述組成物也可以是混合水性分散液(以下簡稱作混合水性分散液)。此混合水性分散液含有聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺、氟樹脂、極性晶體微粒子和水。
聚醯胺酸也稱為醯胺酸，是種已知做為化學材料被廣泛應用的聚醯亞胺前驅物。最近，可以透過工業分解廢棄的聚醯亞胺獲得聚醯胺酸，而這些又被使用做為新合成聚醯亞胺的原料(日本專利第6402283號、日本專利第6487501號、日本專利第6186171號等)。
聚醯亞胺(PI)是，由分子結構中具有醯亞胺的聚合物所構成的樹脂。
舉例來說，聚醯亞胺可以透過下方所示的一般的合成方法來進行合成。在此合成方法中，以等摩爾量將四羧酸二酐和二胺聚合為原料，可以得到做為聚醯亞胺前驅物的聚醯胺酸。
Figure 110113428-A0305-02-0014-1
對該聚醯胺酸進行200℃以上的加熱，或者使用催化劑進行脫水或環化(醯亞胺化)反應，從而得到聚醯亞胺。當使用催化劑時，通常使用胺化合物，並且可以組合使用羧酸酐做為脫水劑以快速除去由醯亞胺化產生的水。
Figure 110113428-A0305-02-0014-2
如本說明書所示，聚醯亞胺前驅物可以是從聚醯亞胺的原料所生成的化合物，以聚醯亞胺酸(polyimide acid)、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺酸(polyamic acid)、或其混合物為優選。此外，聚醯亞胺前驅物也可以包含日本專利第5695675號或日本專利第6186171號所記載的物質。聚醯亞胺前驅物可以是如下所示的物質。
Figure 110113428-A0305-02-0015-3
Figure 110113428-A0305-02-0015-4
(化學式中，符號X為鹼金屬(鋰/Li、鈉/Na、鉀/K、銣/Rb或銫/Ce)，記號n和1為表示位於聚醯亞胺結構兩側的聚醯胺酸結構的數量(摩爾數)的符號，其數值通常在0.1~0.8的範圍內，而記號m為表示聚醯亞胺結構的數量(摩爾數)的符號，其數值通常在0.2~0.9的範圍內。)
使用於混合水性分散液中的聚醯亞胺無特別限定，可以是包括經由芳族四價羧酸酐例如均苯四甲酸酐等的反應等所獲得的由高分子量聚合物所生成的樹脂等，亦可以使用任何對本領域技術人員而言沒有問題的聚醯亞胺。
並且，使用於混合水性分散液中的聚醯亞胺，可以是使用過後被研磨、被回收的聚醯亞胺，也可以是未使用過的聚醯亞胺。
雖然聚醯亞胺的形狀沒有特別限定，從能夠容易地在混合水性分散液中長時間保持浮游分散狀態的角度來看，微粒子的大小以在1μm~100μm範圍內為優選。
聚醯亞胺的含有量相對於混合水性分散液，以5重量%~40重量%為優選，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%則更為優選。
本發明的混合水性分散液以含有做為聚醯亞胺前驅物的聚醯胺酸為優選。聚醯胺酸可以透過200℃以上的加熱來進行脫水或環化(醯亞胺化)。藉由此醯亞胺化的過程，含有聚醯胺酸的混合水性分散液，能夠形成更加強效的塗層。
進一步地，本發明的混合水性分散液可以含有選自聚醯胺酸或聚醯胺酯的一種以上的聚醯亞胺類似物做為聚醯亞胺前驅物。這些聚醯亞胺類似物能夠為混合水性分散液帶來更好的附著性能效果，是製備高耐熱性、高強度的塗層膜所必須的成分。優選地，本發明的混合水性分散液包括含有聚醯胺酸的聚醯亞胺分散液。
本發明的水性分散液所含有的聚醯胺酸的量，為水性分散液全體的1重量%~50重量%、5重量%~40重量%或10重量%~30重量%，並以10重量%~30重量%為優選。藉由含有10重量%~30重量%的聚醯胺酸，能夠製成具有更優異的塗工性的水性分散液。
如此一來，本說明書中「聚醯亞胺」該詞彙的使用應理解為，除了混合水性分散液中所含有的聚醯亞胺，還包括聚醯亞胺前驅物和聚醯亞胺類似物的廣義上的聚醯亞胺。
在本發明中，優選地使用聚醯亞胺做為原料的製劑，其例子包括但不限定於仲田塗層株式會社製的W-20等。
並且，此製劑可以含有磷酸、乙醇分散液、胺、丙二醇、非離子成分(中性添加劑)與做為著色成分的炭黑。
在本說明書中，極性晶體是指在一側具有正極(+)而在相對側具有負極(-)的晶體。極性晶體經常處於不穩定的狀態(電位差)，而由於該電位差，電子會不斷地從負極被釋放流向正極。在本說明書中，極性晶體微粒子可以合適地選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上，但不限定於此。
極性晶體中以電氣石尤為人知。電氣石是化學式為XY3Al6(BO3)3SiO18(O,OH,F)4的晶體，其中鈉鎂電氣石(dravite)NaMg3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4、鈉鋰電氣石(elbaite)Na(Li,Al)3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4、鐵電氣石(schorl)NaFe3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4、鈣鎂電氣石(uvite)CaMg3(Al5Mg)(BO3)3Si6O18(OH,F)4，常被稱作電氣石。
據說電氣石是於1703年，在現今的斯里蘭卡錫蘭島上被發掘，並被帶往歐洲。然後在1880年，獲得諾貝爾物理學獎的皮埃爾．居里發現，從電氣石晶體的外部施加壓力會讓晶體表面產生電荷。亦揭開了對電氣石施加熱能也會產生電荷的現象。電氣石被施加壓力所產生的現象稱為壓電效應，而進行加熱時電子會分向晶體的兩極，其產生正電和負電的現象稱為焦電。電氣石被施壓或加熱時，石頭的兩極會產生正極和負極並進而發電。正極會吸引電子，而電子是從負極被釋放到晶體外(電流容易在水中或身體皮膚表面上等流過)。發生此現象的水或空氣中的水分會被電解，進而釋放出被稱作氫氧離子(H3O2-)的陰離子。
本發明透過使用極性晶體，可以得到具備卓越塗層特性的塗層劑、塗料，推測這是由於電氣石如上所述的電性質所帶來的效果，但可能性不限定於此。本發明的極性晶體，當該極性晶體的礦石被研磨成微粒子(例如，粒徑為10μm以下、5μm以下或1μm以下)，其可使用作水性分散液。極性晶體的水性分散液為，例如濃度為5重量%~40重量%的懸濁液。
六晶石(註冊商標)也可以做為極性晶體被使用。六晶石(註冊商標)是一種凝灰岩質玄武岩，由條狀斜長石和填充其中的單斜輝石、不透明礦石、少量的橄欖石、球形或無定形的綠鱗石所構成，以及所謂分布圍繞在紫水晶周邊岩石的礦石。其成分以含有Fe2O3的重量比為5%以上為優選，含有7%以上更為優選。
並且，可以使用能夠產生壓電效應的物質做為本發明的極性晶體。這些物質包括做為已知的壓電元件和壓電體材料的物質。具體而言，包括天然或人工的水晶、鈦酸鋇(BaTiO3)、鋯鈦酸鉛(PZT)、氧化鋅(ZnO)、鈮酸鋰(LiNbO3)和鉭酸鋰(LiTaO3)等陶瓷材料。這些陶瓷材料中，PZT壓電陶瓷材料具有各種變化，透過在PZT陶瓷上布植鎳、鉍、鑭、釹、鈮等離子，能夠優化壓電參數和介電參數。
混合水性分散液中所使用的氟樹脂無特別限定，例如可以是由選自四氟乙烯、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單體聚合物或共聚物所生成的樹脂微粒子。
這些在分散水中的物質，被使用於調配混合水性分散液。
氟樹脂的形狀沒有特別限定，而從能夠容易地在混合水性分散液中長時間保持浮游分散狀態的角度來看，微粒子的平均分子量以在1×104~1×107範圍內、粒子的大小以在100nm~500nm範圍內為優選。
氟樹脂的含有量(氟樹脂固體成分的含有量)相對於混合水性分散液，以20重量%~60重量%為優選，以35重量%~45重量%更為優選。
如上所述，使用於混合水性分散液的氟樹脂無特別限定，例如使用A-1：大金工業株式會社製的聚四氟乙烯(polyflon)D-111(PTFE固體成分：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：旭硝子製的AD911E(PTFE固體成分：60重量%、平均分子量：2×104~1×107、粒子大小：0.25μm、pH：10)、A-3：三井氟化學製的31-JR(PTFE固體成分：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一次粒子的平均粒徑。
使用於混合水性分散液的氟樹脂可以是PTFE分散劑，而此PTFE分散劑可以包含中性表面活性劑、非離子表面活性劑、胺、乙二醇等。做為此PTFE分散劑，以使用PTFE-D(大金工業製)為優選。
混合水性分散液也可以含有氧化鋁。本發明中的氧化鋁包括氧化鋁〔組成式：Al2O3〕、無定形氫氧化鋁、菱沸石、矽鈣石〔組成式：Al(OH)3〕及/或勃姆石和水硬石〔組成式：AlOOH〕的氧化鋁微粒子。
從能夠容易地在混合水性分散液中長時間保持浮游分散狀態的角度來看，氧化鋁的微粒子的粒子大小以在5nm~4500nm範圍內為優選。
氧化鋁的含有量相對於混合水性分散液，以1重量%~10重量%為優選，以3重量%~7重量%更為優選。其中，若氧化鋁的含有量不滿1重量%，氧化鋁所能引起的附著性能和耐熱性能便不能充分地賦予混合水性分散液；而即便超過10重量%，也無法期待會賦予進一步的效果。
讓混合水性分散液含有氧化鋁，可以製成具有優異的附著性能和耐熱性能的混合水性分散液。
並且，氧化鋁溶膠的氧化鋁的形狀無特別限定，可以是板狀、柱狀、纖維狀、六邊形板狀等任何形狀。
當氧化鋁溶膠為纖維狀，氧化鋁為纖維狀結晶。具體而言，包括由無水氧化鋁形成的氧化鋁纖維以及由含水合物的氧化鋁所形成的水合氧化鋁纖維等。
使用於混合水性分散液的氧化鋁無特別限定，可以包括氧化鋁溶膠-10A(Al2O3換算重量%：9.8~10.2、粒子大小nm：5-15、黏度25°C為mPa/s：<50、pH：3.4-4.2，川研精細化學製)、氧化鋁溶膠-A2(Al2O3換算重量%：9.8~10.2、粒子大小nm：10-20、黏度25℃為mPa/s：<200、pH：3.4-4.2，川研精細化學製)、氧化鋁溶膠-CSA-110AD(Al2O3換算重量%：6.0~6.4，粒子大小nm：5-15，黏度25℃為mPa/s：<50、pH：3.8-4.5，川研精細化學製)、氧化鋁溶膠-F1000(Al2O3換算重量%：4.8~5.2、粒子大小nm：1400、黏度25℃為mPa/s：<1000、pH：2.9-3.3，川研精細化學製)，氧化鋁溶膠-F3000(Al2O3換算重量%：4.8~5.2、粒子大小nm：2000-4500、黏度25℃為mPa/s：<1000、pH：2.7-3.3，川研精細化學製)等，亦可以使用任何對本領域技術人員而言沒有問題的氧化鋁溶膠。
如上所述，雖然使用於混合水性分散液的氧化鋁無特別限定，以使用具有羥基(OH基)的氧化鋁的微粒子為優選。
藉由使用具有OH基的氧化鋁，可以提升經由氧化鋁的OH基所帶來的化學結合力(附著力)，因此能夠賦予混合水性分散液更加優異的附著性能。
並且，代替氧化鋁或在氧化鋁之外，也可以添加其他的金屬氧化物微粒子。
雖然沒有特別限定，可以使用氧化鈦、氧化鋯、氧化鑭、氧化釹、氧化鈰或氧化錫等做為其他的金屬氧化物微粒子。
藉由代替氧化鋁或在氧化鋁之外添加其他的金屬氧化物微粒子，可以製備出具有不同於只添加氧化鋁時的塗層特性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
混合水性分散液中含有過硫酸鉀。由於過硫酸鉀是含有OH基的化合物，可以增加混合水性分散液中所含有的OH基的數量，並提升經由OH基所帶來的化學結合力(附著力)，因此能夠賦予混合水性分散液優異的附著性。
過硫酸鉀的含有量相對於混合水性分散液，以0.1重量%~5重量%為優選，以1重量%~3重量%更為優選。其中，若過硫酸鉀的含有量不滿0.1重量%，過硫酸鉀所能引起的附著性能便不能充分地賦予混合水性分散液；而即便超過5重量%，也無法期待會賦予進一步的效果。
並且，代替過硫酸鉀或在過硫酸鉀之外，也可以添加其他的含有的OH基的化合物。
雖然沒有特別限定，可以使用乙酸、苯甲酸、苯膦酸或苯甲醯基化合物等做為其他的含有的OH基的化合物。
混合水性分散液中可以進一步地含有PVA(聚乙烯醇)。
PVA具有如下所示的結構式，並含有許多的OH基。
於是，可以增加混合水性分散液中所含有的OH基的數量，提升經由OH基所帶來的化學結合力(附著力)，能夠賦予混合水性分散液優異的附著性。
並且，PVA即使在添加入混合水性分散液後也穩定地存在於混合水性分散液中，附著性降低的可能性很小。
因此，可以讓混合水性分散液長期穩定地保持有優異的附著性。
PVA的含有量相對於混合水性分散液，以0.5重量%~10重量%為優選，以3重量%~6重量%更為優選。其中，若PVA的含有量不滿0.5重量%，PVA所能引起的附著性能便不能充分地賦予混合水性分散液；而即便超過10重量%，也無法期待會賦予進一步的效果。
Figure 110113428-A0305-02-0022-5
混合水性分散液中可以進一步地含有磷酸。
由於磷酸是含有OH基的化合物，可以增加混合水性分散液中所含有的OH基的數量，提升經由OH基所帶來的化學結合力(附著力)，因此能夠賦予混合水性分散液優異的附著性。
磷酸的含有量相對於混合水性分散液，以0.1重量%~5重量%為優選，以1重量%~3重量%更為優選。其中，若磷酸的含有量不滿0.1重量%，磷酸所能引起的附著性能便不能充分地賦予混合水性分散液；而即便超過5重量%，也無法期待會賦予進一步的效果。
磷酸也可以使用於混合水性分散液中所使用的聚醯亞胺的前處理。
藉由將聚醯亞胺添加到含有磷酸的乙醇磷酸酯中進行混合，接著蒸發乙醇後，可以得到聚醯亞胺-磷酸混合粉末。
與單獨的聚醯亞胺相比，聚醯亞胺-磷酸混合粉末可以更容易地分散於水性溶劑中。
而混合水性分散液中除了上述的構成要素，也可以含有其他添加物來改變混合水性分散液的性質。
添加物包括溶劑、增黏劑、增塑劑、硬化劑、交聯劑、稀釋劑、填料、增稠劑、顏料等，但不限定於此，亦可以使用任何通常用於改變混合水性分散液性質且對本領域技術人員而言沒有問題的添加物。
本發明的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液也可以任意地含有著色劑，例如炭黑等。將此混合水性分散液的pH值保持於7.0~8.0的中性範圍相當重要。若此混合水性分散液的pH值傾向酸性(例如pH6.0)，在塗膜形成時會產生熱衝擊，讓塗膜產生裂痕以及產生固體含量。
以下將對於聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子的混合水性分散液的製備方法做說明。
此混合水性分散液的製備方法包含，將極性晶體微粒子研磨並過篩獲得粒徑為3μm以下的極性晶體微粒子的步驟、調配含有前述極性晶體微粒子的分散液1的步驟、調配含有聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺的分散液2的步驟、調配含有氟樹脂的分散液3的步驟，以及混合上述分散液1、分散液2、分散液3的步驟。
此混合水性分散液的製備方法可以進一步地包含，將過硫酸鉀加入水中以調配過硫酸鉀水溶液的步驟、調配含有氧化鋁的分散液4的步驟以及將所述全部的分散液與過硫酸鉀水溶液混合的步驟。
另種樣態中，此混合水性分散液的製備方法包含，將過硫酸鉀加入水中以調配過硫酸鉀水溶液的步驟，以及將聚醯亞胺、氟樹脂、極性晶體微粒子、氧化鋁與上述過硫酸鉀水溶液混合的步驟。
並且，混合水性分散液的製備方法可以包含，將聚醯亞胺與磷酸乙醇溶液混合、然後乾燥以製備聚醯亞胺-磷酸混合粉末的步驟，以做為前處理步驟。
而在這些步驟中，混合方法、混合溫度、混合時間均無特別限定，只要是能夠製備混合水性分散液的、過去以來使用的混合方法，皆可使用。
過硫酸鉀水溶液是透過將固體的過硫酸鉀加入水中來進行調配。
具體而言，是將過硫酸鉀添加到水中，使過硫酸鉀的量為1重量%，然後將水加熱至不沸騰的程度溶解過硫酸鉀，以製備過硫酸鉀水溶液。
聚醯亞胺可能會有難以溶解在水性溶劑中的狀況。所以為了提升聚醯亞胺的水分散性，可以在調配混合水性分散液之前對聚醯亞胺進行前處理。
前處理步驟包含將聚醯亞胺與磷酸乙醇溶液混合，然後將混合液乾燥、蒸發水含量，來產生聚醯亞胺-磷酸混合粉末。
藉由使用聚醯亞胺-磷酸混合粉末，相較於單獨使用聚醯亞胺，可以大幅提升聚醯亞胺的水分散性，能夠讓本發明有關的混合水性分散液的製備變得更加容易。
而即便不進行前處理的步驟，還是可以製備本發明有關的混合水性分散液。
調配而成的混合水性分散液，可以蒸發其水含量以製成聚醯亞胺-氟樹脂混合粉末。
由於聚醯亞胺-氟樹脂混合粉末中的聚醯亞胺和氟樹脂混合均勻，並含有可以帶來優異的附著性跟耐熱性的氧化鋁與過硫酸鉀，因此可以被使用做為應用於高耐熱產品等多種產品的優異的成形材料。
聚醯亞胺-氟樹脂混合粉末，是透過乾燥本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液，並蒸發其水含量而製成的。
而製備聚醯亞胺-氟樹脂混合粉末的乾燥方法無特別限定，只要是能夠蒸發本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的水含量並將其製成粉末的方法皆可使用。
使用了本發明的聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的塗層方法，包含將上述聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液在塗層面上塗布的步驟，以及加熱處理至350℃~400℃的步驟。
加熱處理亦稱為烘烤，而雖然是形成本發明的塗層所必須的步驟，加熱處理的方法沒有特別限定，在本技術領域中常被使用的加熱裝置皆可使用。加熱處理步驟被認為是加強塗層面所必須的步驟。加熱處理在本說明書中也可以被稱為「熱衝擊」。
進一步地，使用本發明的聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的塗層方法，還包含冷卻處理所述金屬構件至0℃~40℃的的步驟。此冷卻處理的方法沒有特別限定，在本技術領域中常被使用的冷卻方法皆可使用。冷卻方法的具體例子包括，將具有塗層面的金屬構件浸泡在水中。冷卻步驟可以在0℃~40℃之間的任意溫度下進行，例如冷卻步驟的溫度下限包括0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃等，冷卻步驟的溫度上限則包括20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等。 冷卻步驟也被稱為急冷步驟，被認為是加強塗層面所必須的步驟。冷卻處理在本說明書中也可以稱為「冷衝擊」。
〔實施例〕
以下將透過實施例對本發明做更詳細的說明，但本發明並不限定於這些實施例。
<百格測試>
本發明有關的水性分散液做為塗層劑的性能，以百格測試來進行確認。
實施例與比較例的構成和製備方法如下所示。
(實施例)
實施例的組成如下所示。
聚醯亞胺分散液(W-20；株式會社仲田塗層製)：30重量%
PTFE分散劑(PTFE-D；大金工業製)：70重量%
鋁溶膠(Al-L7；多木化學製)：5重量%
過硫酸鉀：1重量%
粉紅色電氣石分散劑：將粒徑3μm以下的粉紅色電氣石(斯里蘭卡產)調配成30%、10%、5%的分散液。
實施例的調配如下所示。
1.用標準方法對粉紅色電氣石做研磨處理，用3μm的篩網篩選出粒徑為3μm以下的微粒子，加水製成5%的懸濁液。
2.在純水中添加過硫酸鉀使過硫酸鉀達到1重量%，加熱至95℃溶解過硫酸鉀，並調配成過硫酸鉀水溶液。
3.將聚醯亞胺分散液、PTFE分散劑、鋁溶膠、過硫酸鉀水溶液和粉紅色電氣石分散液混合，製備成實施例(聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液)。此時，已確認pH值在7.0~8.0之間。
(比較例)
比較例的組成如下所示。
聚醯亞胺分散液(W-20；株式會社仲田塗層製)：30重量%
PTFE分散劑(PTFE-D；大金工業製)：70重量%
鋁溶膠(Al-L7；多木化學製)：5重量%
過硫酸鉀：1重量%
比較例的調配如下所示。
1.在純水中添加過硫酸鉀使過硫酸鉀達到1重量%，加熱至95℃溶解過硫酸鉀，並調配成過硫酸鉀水溶液。
2.將聚醯亞胺分散液、PTFE分散劑、鋁溶膠、過硫酸鉀水溶液混合，製備成比較例(聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液)。此時，已確認pH值在7.0~8.0之間。
(性能評定測試1-百格測試)
(測試方法)
百格測試的實施如下所示。
1.將實施例和比較例的組成物分別用搖床進行60℃、2小時的攪拌。
2.用塗布棒把攪拌過後的實施例和比較例的組成物，塗布在厚度為2mm的鋁板(各自n=2)上，製成樣品。
3.對樣品進行380℃、15~20分鐘的烘烤。
4.將烘烤過後的樣品在溫度為室溫(25℃)的自來水中冷卻。
5.使用烘烤、冷卻過後的樣品，依照JIS K56005-6的規定進行百格測試(橫切法)。
(測試結果)
百格測試的結果如圖2~圖3所示。
圖2為使用本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液(實施例)進行百格測試的結果的示意照片。圖3為使用比較例的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液進行百格測試的結果的示意照片。
如圖2所示，可以發現塗布於鋁板上的實施例其塗料的附著狀態良好，且塗膜完全沒有剝離，具有最高水平的完全的附著性。
另一方面，如圖3所示，塗布於鋁板上的比較例其塗料的附著狀態良好，雖然塗膜只有些微的剝離，但是其附著性保持在過往的常規水平。
根據百格試驗的結果，只含有聚醯亞胺、PTFE、鋁溶膠和過硫酸鉀而不含有粉紅色電氣石的比較例，其附著性能保持在過往的常規水平。
另一方面，除了聚醯亞胺、PTFE、鋁溶膠和過硫酸鉀還含有粉紅色電氣石的實施例，顯示出前所未有的強效的附著性。
推測這是因為，加熱時電氣石所釋放出的陰離子與基材金屬表面的靜電作用，讓塗層(塗膜)的附著性能得以增加。
(性能評定測試2-使用布膠帶的剝離測試(膠帶剝離測試))
(膠帶剝離測試)
膠帶剝離測試的實施如下所示。
1.將實施例和比較例的組成物分別用搖床進行60℃、2小時的攪拌。
2.沿著大小為50mm×100mm×2mm的鋁板(各自n=2)的全長，貼上布膠帶(1cm×10cm)。布膠帶的全長比鋁板的全長還要長。此鋁板將做為試片被使用。把攪拌後的實施例和比較例用塗布棒，從布膠帶的上方塗布到試片長邊一半的位置。
3.對試片的塗層面進行380℃、15~20分鐘的烘烤。
4.將烘烤過後的試片在溫度為室溫(25℃)的自來水中冷卻。
5.在試片的全體上，塗布(厚度35μm~60μm)做為表面塗層的PTFE分散劑(固體成分60%、水40%)，並進行乾燥。
6.在乾燥後的試片上，從只有表面塗層的那一側，向上拉膠帶將其剝離，對特別是只有表面塗層的部分與塗布實施例或比較例的部分之間的邊界上布膠帶剝離的狀況進行評定。
(測試結果)
膠帶剝離測試的結果如圖4所示。
圖4的上部是使用本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液(實施例)進行膠帶剝離測試的結果的示意照片。圖4的下部是使用比較例的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液進行膠帶剝離測試的結果的示意照片。
如圖4所示，塗布於鋁板上的實施例不論拉開布膠帶多少次也完全看不出塗膜的剝離，可見其具有最高水平的完全的附著性。
另一方面，塗布於鋁板上的比較例，其塗膜雖然具有強效的附著性，其附著程度在被用力拉開時卻仍會產生剝離。
根據膠帶剝離測試的結果，只含有聚醯亞胺、PTFE、鋁溶膠和過硫酸鉀而不含有粉紅色電氣石的比較例，其附著性保持在過往的常規水平。
另一方面，除了聚醯亞胺、PTFE、鋁溶膠和過硫酸鉀還含有粉紅色電氣石的實施例，顯示出前所未有的強效的附著性。
推測這是因為，加熱時電氣石所釋放出的陰離子與基材金屬表面的靜電作用，讓塗層(塗膜)的附著性能得以增加。
(耐熱性)
對使用了本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的塗膜，進行熱重量減少TG-DTA測試，並對本發明的塗膜、普通的PTFE薄膜和PI膜分別以10℃/分加熱，測定其熱減少率(TG%)。結果如圖1所示。可以發現本發明的塗膜具有約450℃的耐熱性。
(應用例1-平底鍋的塗層)
將實施例的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液做為塗層劑，塗布於家庭用平底鍋表面上。使用的是粉紅色電氣石為30%的分散液。塗層厚度為40μm(應用例1-1，其照片如圖5所示)。
應用例1-1的平底鍋，顯示出超越過去以鐵氟龍(註冊商標)加工的平底鍋的耐熱性和耐久性。
並且，對另個家庭用平底鍋，同樣塗布上做為塗層劑的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。塗層厚度為40μm(應用例1-2，其照片如圖6所示)。
應用例1-2的平底鍋，也再次顯示出超越過去以鐵氟龍(註冊商標)加工的平底鍋的耐熱性和耐久性，因此確認了經此塗層劑所獲得的效果具有再現性。
(應用例2-電子機器用散熱板的塗層)
將實施例的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液做為塗層劑，塗布於一般電腦零件用的散熱板上。厚度為40μm。此散熱板的照片如圖7所示。
應用例2的散熱板，不僅是耐熱性和耐久性，也顯示出優異的輻射散熱性和優異的絕緣性，做為散熱板表現出了絕佳的性能。
〔產業利用性〕
本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液，由於該聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液含有聚醯亞胺、氟樹脂和極性晶體微粒子，因此可以提供聚醯亞胺與氟樹脂均勻分散的水性混合分散液。
並且，由於本發明的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液含有極性晶體微粒子，因此能夠提供可以發揮出超越過去產品的附著性能和耐熱性能的水性混合分散液。
於是，不使用有機溶劑，也可以製成具有卓越塗層特性的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液。
進一步地，由於聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液不含有有機溶劑，因此具有優異的處理特性(安全性、環境負荷、設備成本等)。
所以，本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液適合使用做為，鍋、釜或平底鍋等的耐熱塗料，與針織布材、平織布材、玻璃纖維布材、碳素纖維、碳化纖維等的耐熱浸漬劑，以及其他各種產品的塗層劑或塗料。
並且，由於經由本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液所產生的聚醯亞胺-氟樹脂混合粉末，含有聚醯亞胺、氟樹脂、氧化鋁和過硫酸鉀，能夠提供可以使用於聚醯亞胺和氟樹脂均勻混合且高耐熱產品等多種產品的成形材料。
而由於聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液含有氧化鋁和過硫酸鉀，因此能夠製成具備優異的耐熱性能、加工性和成形性的混合粉末。
於是，本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液適合使用做為，軸承、摩擦材料、滑動軸承、耐腐蝕材料、絕緣材料和其他多種高耐熱產品的製模粉末。
進一步地，由於本發明有關的聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液可以帶來優異的絕緣性能，因此能夠廣泛地使用於手機、智慧型手機等電子產品的零件或外裝等。

Claims (15)

  1. 一種組成物，其特徵在於：該組成物係含有聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺、氟樹脂、極性晶體微粒子與水；其中極性晶體微粒子是選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上。
  2. 如請求項1所記載之組成物，其中聚醯亞胺前驅物為含有聚醯胺酸。
  3. 如請求項1所記載之組成物，其中極性晶體微粒子的粒徑為3μm以下。
  4. 如請求項1所記載之組成物，其中聚醯亞胺前驅物與聚醯亞胺/氟樹脂的重量比為45/55~15/85。
  5. 如請求項1所記載之組成物，其中聚醯亞胺前驅物、聚醯亞胺及氟樹脂的合計重量/極性晶體微粒子的重量比為100/20~100/40。
  6. 如請求項1所記載之組成物，其為進一步含有選自氧化鋁、過硫酸鉀和磷酸中的一種以上。
  7. 如請求項1所記載之組成物，其中所述氟樹脂是由自四氟乙烯、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選出的單體之聚合物或共聚物所構成的氟樹脂微粒子。
  8. 如請求項1所記載之組成物，其形態為混合水性分散液。
  9. 一種聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺-氟樹脂-極性晶體微粒子混合水性分散液的製備方法，其特徵在於該方法包括：將極性晶體微粒子予以研磨並過篩而獲得粒徑為3μm以下的極性晶體微粒子的步驟；調配含有所述極性晶體微粒子的分散液1的步驟； 調配含有聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺的分散液2的步驟；調配含有氟樹脂的分散液3的步驟；以及混合所述分散液1、分散液2、分散液3的步驟；所述極性晶體微粒子是選自粉紅色電氣石、黑色電氣石、六晶石(註冊商標)中的一種以上。
  10. 如請求項9所記載之製備方法，其為進一步包括：將過硫酸鉀加入水中以調配過硫酸鉀水溶液的步驟、調配含有氧化鋁的分散液4的步驟；以及將所述全部的分散液與過硫酸鉀水溶液加以混合的步驟。
  11. 如請求項9所記載之製備方法，其中所述氟樹脂是選自四氟乙烯、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單體聚合物或共聚物所生成的氟樹脂微粒子。
  12. 一種塗層方法，其包括：將請求項1所記載的組成物塗布在金屬構件上的塗層面上的步驟，以及加熱處理所述金屬構件至350~400℃的步驟。
  13. 如請求項12所記載之塗層方法，其進一步包括：冷卻處理所述金屬構件至0~40℃的步驟。
  14. 如請求項13所記載之塗層方法，其中冷卻處理的步驟是透過將金屬構件浸泡在水中來進行的。
  15. 一種塗層組成物，其係含有：如請求項1所記載之組成物、及著色成分。
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