TW200800600A - Coating composition and coated article - Google Patents

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200800600 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 , 本發明係關於被覆組成物及被覆物。更詳言之，本發明 ,係關於能形成同時具有優異機械強度與耐蝕性之被膜的 被覆組成物、及具有此種被膜的被覆物。 【先前技術】 對由碳鋼等所構成機械零件或鎖緊構件的表面職予耐 籲蝕性:防止因摩擦或濕氣等而造成劣化狀況的方法，一般 热知係對该零件或構件表面施行無機系塗料的塗佈、及鋅 等金屬讀。但是，該等方法將有對自然環境或對化學藥 物的耐蝕性嫌不足之問題。 μ 士 =善耐蝕性的手段，有提案被覆著長期耐蝕性優異之氟 树月曰的方法。因為氟樹脂將顯示出摩擦係數小的良好摩擦 特性，因而便可使用於滑動材的被覆，且因為螺鎖扭矩亦 較低，因而亦使用於諸如螺栓/螺帽等鎖緊構件。但是， 籲因為氟樹脂被膜屬於柔軟且脆弱，因而當使用於滑動材、 鎖緊構件等情況時，將容易導致對金屬材料等表面所施行 的被復遭文損傷，於嚴苛的滑動（摩擦）條件下將出現明顯 磨損的問題。 ' 解決上述氟樹脂被覆問題的手段，有提案在氟樹脂中添 加原纖維化芳香族聚醯胺纖維的技術（參照專利文獻1 )。 此外，為能即便在嚴苛的摩擦條件下仍可確保耐剝離性， 便有提案設置含有氟樹脂的樹脂所構成滑動層、以及樹脂 接合層（其係在被覆材表面與滑動層之間，含有聚醯亞胺 312ΧΡ 發明說明書(補件)/96-08/96114970 < 200800600 知N旨及/或聚醯胺醯亞胺樹脂、與氟樹脂）的雙層被覆方式 (苓妝專利文獻2)。依照此種技術，雖將發現多少有改善 氟樹脂皮膜的耐損傷性，但是就氟樹脂皮膜容易遭受損傷 的根本問題則仍未獲解決。況且，_專利文獻2所記載 勺技術亦將產生製造成本大幅增加的問題。 2解決如上述的問題，便有提案在合成樹脂黏結劑中含 有T奈米纖維的被覆劑（參照專利文獻3)。依照該技術， 1抽傷性將獲大幅改善。但是，由該被覆劑所形成的被 膜’將有耐蝕性尚嫌不足的問題。 如上述，截至目前為止仍尚未獲得可同時滿足如耐損傷 性之類的機械特性與耐蝕性的被覆劑。 [專利文獻1]日本專利特開平6—122785號公報 [專利文獻2]日本專利特開2〇〇2 —276665號公報 [專利文獻3]日本專利特開2005-28802號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） :發明係為解決此種問題而完成，目的在於提供能形成 有優異的長期⑭性’同時，耐衝擊性、延展性、硬度、 耐曲折性等機械特性均優異’且對滑動的耐損傷性亦優里 之被膜的被覆組成物，以及具有此種被膜的被覆物。、 (解決問題之手段） 本發明的被覆組成物係含有：合成樹脂黏結劑、利用非 —電性物質施行表面處理的多層碳奈米纖維以及分散媒。 較佳實施形態#’上述多層碳奈米纖維表面至少-部分 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 6 200800600 係接枝化。 較佳實施形態中，上述多層碳奈米纖維係具有由具無底 _ 2形狀碳網層，施行多數積層而形成套筒狀的構造。另一 •實，形態中，上述多層碳奈米纖維係具有將直徑互異的複 數筒狀碳網層進行同軸狀配置的構造。 較佳實施形態中，上述被覆組成物係相對於上述合成樹 月日黏結劑1Q 〇重量份之下，含右·卜十、夕 r 3百·上述多層碳奈米纖維 籲3〜15重量份、以及上述分散媒1〇〜3〇〇重量份。 較仏貝施形悲中，上述合成樹脂黏結劑係熱硬化性樹 月ί。另一實施形態中，上述合成樹脂黏結劑係從··酚樹脂、 裱氧樹脂、聚胺基曱酸酯樹脂、矽樹脂、聚醯胺醯亞胺樹 脂及水系氟樹脂所構成群組中至少選擇丨種。較佳實施形 態中，上述分散媒係極性溶劑。更佳的實施形態中，上述 刀政媒係從··水、醇類、Ν-曱基-2-吼咯π定酮、二曱基乙 酿胺、曱乙酮及曱基異丁酮所構成群組中至少選擇1種。 ⑩ 較佳實施形態中，依照上述被覆組成物所獲得被膜的努 氏硬度（Knoop hardness)係20Hk以上，且依鹽水喷霧試 驗所獲得的防銹力係200小時以上。 依知本發明另一態樣將提供被覆物。該被覆物係在基體 ^ 表面至少一部分，形成由上述被覆組成物構成的被膜。較 佳實施形態中，上述基體係選擇自：金屬製工業零件、螺 栓/螺帽、軸承、密封零件、鎖緊凸緣、墊圈、剎車塊（brake shoe )、千斤頂零件及半導體製造裝置的滑動零件所構成 群組中。 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 7 200800600 (發明效果） 根據本發明，藉由使用表面經非導電性物質施行處理過 ^的多層碳奈米纖維，便可提供能形成同時滿足機械強度與 f耐蝕性之被膜的被覆組成物。換言之，根據本發明，便可 維持所謂利用碳奈米管形成被覆劑的機械強度改善效 果，且可解決因碳奈米管的導電性所起因之被膜腐蝕問 題。 【實施方式】 本發明的被覆組成物係包含有：合成樹脂黏結劑、利用 非導電性物質施行表面處理的多層碳奈米纖維以及分散 媒。 合成樹脂黏結劑係可配合目的或所被覆的基體種類而 採用任意的適當合成樹脂。上述合成樹脂係可為熱可塑性 樹脂，亦可為熱硬化性樹脂。合成樹脂的具體例係可舉例 如：酚樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、矽樹脂、聚 ⑩醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂、 醇酸樹脂、丙烯酸系樹脂、三聚氰胺樹脂、聚苯乙烯樹脂、 乙烯酯樹脂、聚酯樹脂、以及該等的摻合物、共聚合體及 改夤體。其中一實施形態的較佳合成樹脂係熱硬化性樹 .脂。理由係將可形成機械強度（特別係硬度）優異的被膜。 ，其中一貫施形悲的較佳合成樹脂係有如：酚樹脂、環氧樹 脂、聚胺基曱酸酯樹脂、矽樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂或水 系氟樹脂。理由係碳奈米纖維的分散性特別優異。特別佳 的合成樹脂係酚樹脂或聚醯胺醯亞胺樹脂。另外，合成樹 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 8 200800600 特別的限制，如可為粉 亦可為含有合成樹脂的液狀組成物。 為顆叔’ 2明書中’所謂「多層碳奈米纖維」係 以外的所有碳奈米纖維。更具體而言，層: f二奈=」係指構造中具有二以上碳網層的碳夺％; 二！Γ米纖維將因其構造，而能在表面上存 :’將可非常良好地施行下所詳述的表面處理。 =米纖維大巾績升被膜機_度將有所貢獻，且將可利 大更的表面處理而形成非導電性，因而將可解決習知碳 不未官問題的被膜耐㈣問題。多層碳奈米纖維的形狀及 /或尺寸係在可獲得本發明效果的前提下，均可適當地選 擇。其中-實施形態中，多層奈米纖維的長度最好係 SnnMOMm’尤以20nm〜1〇/zm為佳。其中—實施形態ι 纖維徑（直徑）最好係5nm〜300nm，尤以5nm〜250nm為佳。 此外，多層奈米纖維的代表例係可舉例如：具有由具無底 杯形狀碳網層多數積層形成套筒狀構造的碳奈米纖維，及 具有將直徑互異的複數筒狀碳網層配置成同軸狀構造的 石反奈米纖維。具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套 筒狀構造的碳奈米纖維的詳細内容，在日本專利特開 2003-147644號公報中所有記載（本說明書將參考並援用 該公報所揭示内容）。此種碳奈米纖維係可從吉思愛庫雷 歐斯股份有限公司所製造的商品名Karbere(註冊商標）取 得。具有將直徑互異的複數筒狀碳網層配置成同轴狀構造 3 UXP發明說明書(補件)/96-08/96114970 200800600 的碳奈米纖維代表例，係有如氣 相成長碳纖維已有例如昭和電工股成:::㈣叫^ 商品名驗⑻販售。“ Μ有限公司所製造的 =多層碳奈米纖维係表面至少—部分經利用非導電 :物貝施打表面處理。藉由此種多層碳 :可獲得維持優異機械強度，且耐則續特別改善的被 ，田此種優異的效果係將經表面處理過的多層碳奈米 使用於被覆組成物而首次獲得的發現，出奇意外的優里效 2此現象推定藉由施行適當的表面處理，便將使多層碳 丁米，截、准表面形成電氣絕緣，結果便將抑制被膜的導電 性’而特別改善耐錄。藉由使用經表面處理過的多層碳 示米纖維，便可兼顧被膜的機械強度與耐蝕性之事，將屬 於本發明較大成果之一。 上述表面處理係可為化學性表面處理，亦可為物理性表 面處理。亦可為化學性表面處理與物理性表面處理的組 #合:在本說明書中，所謂「化學性表面處理」係指利用化 學變化而改變表面性狀的處理；所謂「物理性表面處理」 係指在未產生化學反應的情況下，改變表面性狀的處理。 上述非導電性物質係可配合所採用表面處理的種類，而採 用任意適當的非導電性物質。 化學性表面處理的代表例係有如接枝化。接枝化的方 法代表性有如.「伙主鍵接枝（graf t ing-f rom)法」及「接 枝到主鏈（grafting to)法」。「從主鏈接枝法」係對多層 碳奈米纖維表面至少一部分’化學性導入具有聚合起始能 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 10 200800600 力之吕月匕基，並以該官能基為起點而成長出低分子或高分 子的方法。接枝到主鏈法」係在分子末端及/或側鍵，利 用化學反應使具有官能基的低分子或高分子物質、鱼多層 碳奈米纖維表面相鍵結的方法。「從主鍵接枝法」 的低分子或高分子成長法（代表性為聚合法）係可使用任 意的適當方法。具體例係有如：自由基聚合法、陰離子聚 合法、陽離子聚合法、縮合聚合法、配位聚合法。例如利 用自由基聚合法施行的碳奈米纖維接枝化，便可依昭日本 $利特開_5-29696號公報所記載的方法實施。本說明 曰將茶考並援用該公報所揭示内容。「接枝到主鏈法」所 =的低分子或高分子物質之官能基，係可採用能與多層 2示未纖維表面產生所需化學反應的任意官能基。有效的 基：、f例係f如i三甲氧石夕烧基。藉由此種化學表面 =痛-士¥入於夕層碳奈米纖維表面的非導電性物質，在 ==明效果的前提下，將可採用任意的適當物質。 電。所導入的非導 :之數里、種類、分子量、分子 被覆厚度等，係可配合目的㈣當地 、舌表面處理的代表例係有如利用混合、塗佈、界面 行的處理。最好係制界面活性劑施行的處 性，且將：：二將對多層碳奈米纖維賦予適當地非導電 上、十、及°夕層碳奈米纖維在被覆組成物中的分散性。 下二 =:舌性劑：在可獲得如上述表面處理效果的前提 、σ木用任思的適當界面活性劑。所以，界面活性劑 312ΧΡ 翻說明書(補件)/96_〇8/96114970 η 200800600 =可為陰離子性界面活性劑，亦可為陽離子性界面活性 :口可為非離子性界面活性劑’亦可為兩性界面活性 ^被膜的…。“活性劑 一 K Chenue公司製的Disperbyk]3〇。界面活性劑的使用 置係相對於合成樹脂黏結劑⑽重量份之下，最好使用 2〜20重量份，尤以2〜5重量份為佳。 a上述多層碳奈米纖維最好經利用界面活性劑與接枝化 專二者施行處理。藉由施行二者的處理，便可獲得相乘的 效果，因而組成物的分散性、及被膜的機械強度與财錄 均可成為極優異狀態。 上述多層碳奈米纖維係除上述表面處理之外，亦可配合 目的施行任意的適當處理。此種處理係有如多層碳奈米纖 維的切斷處m。切斷處理的具體手段係有士口 ：使用超音波 的方法、使用酸溶液的方法。藉由施行多層碳奈米纖維的 切斷處理’便可縮小平均寬深比。結果，將可提升被覆組 成物中的多層碳奈米纖維分散性。此外，尚可將被膜的機 械特性適當化。 上述碳奈米纖維係相對於上述合成樹脂黏結劑1〇〇重 里份之下，最好依3〜15重量份（尤以4〜12重量份為佳） 的比例含於被覆組成物中。若含有量未滿3重量份，將有 …、法獲得具有所需機械特性被膜的可能性。若含有量超過 15重1份，便有防銹能力不足的可能性。 上述分散媒係在可將上述合成樹脂及上述多層碳奈米 312XP 發明說明書(補件)/96·〇8/9611497〇 12 200800600

2維適當溶解及/或分散，而調製成㈣被覆㈣ 提下’將可採用任意的適#液狀物f。分散媒最好姉 理由係可使上述碳奈米纖維非常良好地分散^ _具體例係可舉例如：纟、醇類、N_甲基如比嘻二 酮、二T基乙酸胺、甲乙酮及甲基異丁酉同。該等係可單^ 合使用2種以上。此外，配合合成樹脂黏結劑與 夕層兔^纖維的種類，當然亦可組合㈣極性溶劑盥非 極性溶劑（有機溶劑及/或無機溶劑）。 /、 ^媒的㈣㈣可配合分散媒的種類、？層碳奈米纖 ，准種類及使用量、對被覆組成物所期待的黏度等因素， 而適當地設例如分散媒係相對於上述合成樹脂黏結劑 =〇重量份之下，最好依10〜300重量份（尤以3〇〜15〇重 里份為佳）的比例含於被覆組成物中。 本發明的被覆組成物係配合需要，亦可更含有顏料。顏 料係可為天然顏料、合成有機顏㈣合成無機顏料中任一 者。顏料最好為防銹顏料。藉由使用_麟，更可形成 耐蝕性優異的被膜。防銹顏料的具體例係有如：複合氧化 物=顏料、氧化鉻系顏料、有機顏料。顏料的使用量係可 配:目的而鲶化。例如顏料係相對於合成樹脂黏結劑工⑽ 重里伤之下，最好依U0重量份（尤以5〜2〇重量份為佳） 的比例含於被覆組成物中。顏料的粒徑係可配合組成物中 的分散性及凝聚性等㈣當地設I但是最好儘可能的微 例如顏料的平均粒徑係4〜，粒徑分布係〇 # m範圍。 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 13 200800600

本發明的被覆組成物係視需要，亦可更含有潤滑劑。藉 由潤滑劑的使用，便可控制被覆物表面的摩擦係數 果’例如當將本發明的被覆組成物使用於滑動構件的情 況，便可明顯減輕因滑動而產生的磨損。潤滑劑的具體例 係可舉例如：氟樹脂粉末、二硫化鉬、鑽石奈米粉末。兮 等係可單獨使用或組合使用2種以上。潤滑劑的使用量係 可配合目的（例如被覆物的使用環境）而變化。例如潤滑劑 係相對於合成樹脂黏結劑1 〇 〇重量份之下，最好依〇 5〜1 〇 重量份的比例含於被覆組成物中。潤滑劑的平均粒徑最好 〇.〇1〜4//〇1，粒徑的實質最大值最好為4〜6//111。 本發明的被覆組成物係可更含有任意的適當添加劑。添 加劑的具體例係可舉例如：可塑劑、熱安定劑、光安定劑^ 抗氧化劑、紫外線吸收劑、難燃劑、抗靜電劑、相容^ 交聯劑、職劑、增黏劑、消泡劑、抗靜電助劑、觸：、 防滑劑。所添加的添加劑數、種類及量，配合目的將可適 以下 說明。 針對本發明被覆組成物的調製方法較佳一例進行 首先，在任意的適當容器内裝入既定量的分散 極性溶劑）。在該分散媒中，將上述利用非導電性物“ 行表面處理的多層碳奈米纖維，投人上述既定量。例如^ 才又入上述經接枝化的多層碳奈米纖維，亦可投入上述夕 層碳奈米纖維與界面活性劑，亦可組合投人上述經接枝夕 的多層碳奈米纖維與界面活性劑。最好將多層碳奈米纖維 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 14 200800600 逐漸投入於分散媒卜藉由此種的操作，便可 石山太 米纖維更均勻地分散於分散媒中。 ^反不 其^^行使多層碳奈米纖維均勾分散於分散媒中的處 利用Γί 具體例係有如：機械式施行授拌的方法、 隹均ΪΓ皮的方法。機械式施行授掉的方法係有如使用市 :=貝Η，利用擾拌葉片或授拌棒的旋轉， ^碳奈米纖維分散的方法。旋轉數係可配合分散媒的竿種 二,奈米纖維的量等而適當地設定。例如旋轉數係 2000〜M_rpin。利用超音波的方法係可使用市售的超音 波產生器。亦可合併使用該等二種方法。依此的話，便可 =得分散媒/多層碳奈米纖維的分散體。藉由預先調製 分散媒/多層碳奈米纖維的分散體，便可使多層碳奈米纖 維均勻地分散於被覆組成物中。 /、人，將上述分散體與合成樹脂黏結劑進行混合。該混 口亦可如同上述分散處理般的實施。顏料、潤滑劑及/或 任意的其他添加劑，係可配合種類、量等而在適當地時點 添加。例如顏料係可與合成樹脂黏結劑一起添加上述分散 肢亦可接著合成樹脂黏結劑的混合之後，再添加上述分 政體最後’對该混合物使用例如市售超音波產生器賦予 赵曰波’便可將施行分散與混合之際所產生的氣泡去除。 依此的話，便可調製得本發明的被覆組成物。 根據本發明另一態樣，將提供被覆物。該被覆物係在基 體表面至少一部分，形成由上述被覆組成物所構成的被 膜。基體的具體例係可舉例如：金屬製工業零件、螺栓/ 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 15 200800600 螺帽、軸承、密封零件 頂零件及半導體制、“、緊凸緣、塾圈、剎車塊、千斤 例如：碳鋼、不标^衣置的滑動零件。基體的材質係可舉 銘、氧化锆、以\、紹、甲烧、各種合金等金屬；氧化 合材料。 &石墨、玻璃等陶瓷、各種塑膠、各種複 行形方法’係有如:將被覆組成物施 段的具體例係有t;:於被覆組成物中的方法。塗佈手 藉由依^、毛刷㈣、輥塗。經塗佈後， 被膜。欹：處理或乾燥，便可形成高均質性的 、先、处理或乾燥溫度係彳配合合成樹脂黏結劑的種類 又、例如合成樹脂黏結劑係熱硬化性樹脂的情況，熱 =理/皿度取好⑤定為刚〜則。C。此情況下，利用熱處理， 藉由使黏結劑交聯而硬化，便可形成硬度非常高的被膜。 此外，例如合成樹脂黏結劑係熱可塑性樹脂的情況，乾燥 溫度最好設定為siMotrc，此情況下，利用乾燥處理便 將使被覆組成物中的分散媒蒸發，而形成高均質性的被 膜。 所形成被膜的厚度係可配合目的而適當地設定。厚度係 可利用被覆組成物塗佈量的調整而進行控制。厚度係例如 可為1mm以上的厚膜，亦可為5〜50// m的薄膜。例如藉由 將厚度調整為5〜50/zra，當基體係金屬製且使用為機械零 件的情況，便可輕易地收束於尺寸公差内。 本發明中，上述被膜的努氏硬度最好達20Hk以上，尤 以30Hk以上為佳，更以60Hk以上為佳。根據此種努氏硬 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 16 200800600 又便可提i、貝用上對滑動具充分的耐損傷性。例如利用 辞粉末無機系塗料所形成被膜的努氏硬度係約30Hk，鍍 鋅的努氏硬度係約15。㈣本發明被覆組成物所形^ •的被膜，右依照較佳實施形態，將可實現與鍵辞相同等級 1努氏硬度，且如後述，相較於電鍍的情況下，將可獲得 特別優異的耐钱性，因而極為有用。實用的努氏硬度上限 係約200Hk。另外，本說明書中，所謂「努氏硬度」係指 根據JIS Z 2251所記載「努氏硬度試驗方法」獲得的數 •值。 再者，上述被膜的扭矩係數值最好係〇15以下，尤以 〇· 10以下為佳。根據此種扭矩係數值，便可減輕滑動時 的摩擦，能充分避免因滑動所造成的損傷狀況。實用的扭 矩係數值下限係約〇· 05。另外，本說明書中，所謂「扭 矩係數值」係根據ns B 1186所記載「固件的扭矩係數 值」獲得的數值。 馨 再者，上述被膜的防銹力最好達200小時以上，尤以 450小時以上為佳，更以1〇〇〇小時以上為佳。防銹力越 長越佳。可維持如上述機械強度（例如努氏硬度與扭矩係 數值）’且貫現此種極優異防銹力（即耐姓性）之事，將屬 本發明的較大成果之一。另外，本說明書中所謂「防銹 力」，係根據JIS Z 2 3 71所記載「鹽水喷霧試驗」獲得的 • 數值。 以下，利用實施例針對本發明進行更詳細的說明，惟本 發明並不僅侷限於該等實施例。 312ΧΡ 發明說明書(補件)/96-08/96114970 17 200800600 (實施例1 ) tm= LL基2 Π比略咬綱每9〇g中，於室溫下溶解5g的

TMSP-PMMA，而調 fg 爲、、贫、、右 L, . r J 子太她且古l - 處TMSP—P丽A」係在分 八 二曱氧矽烷）丙基的聚曱基丙烯酸曱酯， 2700 5 i.2〇 ^

有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 ;以的石反奈米纖維(吉思愛庫雷歐斯股份有限公司製， 2品f Karbere(註冊商標））5g。其次，使用市售超音波 生為（lGGkHz)施加約3G分鐘的超音波，而促進碳奈米 纖維的分散後，於1_下_—整晚（12小時），而進行 TMSP-PMMA對碳奈米纖維表面的接枝反應。圖丄所示係反 應生，物的熱重里分析結果圖。圖中的實線A係反應生成 $的行為1線B與c分別係碳奈米纖維單獨及TMSp—pMMA 單蜀勺:亍為冑析该圖形的結果，認為相對於碳奈米纖維 100重里伤之下，將接枝著約5重量份的TMsp—p丽A。此 卜圖2所示係經接枝化的碳奈米纖維之電子顯微鏡照 片從17亥妝片中知知，中央部的筒狀碳奈米纖維將被pMMA 被覆此處可判疋未反應（添加量的約95%)之TMSP-PMMA 雖將存在於該反應溶液中，但是其亦可利用適當手段除 去本λ她例中，依上述所獲得的反應溶液，將直接使用 於下述的被覆組成物調製。未反應的tmsp_pmma可認為將 有具物理性表面處理劑機能的情況。 在上述反應溶液中，於室溫下，逐漸添加既定量的液狀 酚醛式酚樹脂。其次，如同上述，經施行超音波處理之後， 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 18 200800600 變使用市售均質機攪拌裝置（4葉片的攪拌葉片），依 lOOOOrpm施行約20分鐘的攪拌處理，便獲得被覆組成 物。另外，該被覆組成物中，相對於酚樹脂固形份1 〇〇重 量份之下，將使用N-曱基-2-吡咯啶酮1〇〇重量份、碳奈 ‘ 米纖維5重量份、TMSP-P丽A(未反應與已既反應二者的合 计）5重量份。 其次，將經使用乙醇施行脫脂過的SPCC冷軋鋼板（長度 150mm、寬度70mm、厚度0· 8mm)使用為基體。在該基體整 •面上，將上述被覆組成物利用喷塗法施行塗佈，並在約 200°C下施行熱處理，便形成厚度40〜50 // m的被膜。喷塗 塗佈係使用壓送式氣動喷漆搶（IWATA製WIDER-61型：口 徑1.3mm)，並依空氣壓力〇·29〜0.34MPa、被覆組成物之 喷出量95〜200ml/min的條件實施。被膜的厚度係使用電 磁式膜厚計（Kett Electric Laboratory 製 LZ-330 型）， 根據JIS K 5600-1-7施行測定。此外，利用掃描式顯微 _鏡觀察被覆物的截面，確認到基體與被膜間之界面並無出 現明顯的孔洞等。此外，基體係使用M2〇且螺絲部長度 lOOram的螺栓、以及M20且高度16_的六角螺帽，在= 個基體整面上均如同上述般的形成被膜。 針對所獲得的被膜施行下述的評估。結果如丁表丨所 示0 • (1)密著性：被膜對SPCC冷軋鋼板基體的密接性，係根 據JIS K 5600-5-6施行評估。 (2)硬度：針對在SPCC冷軋鋼板基體上所形成的被膜， 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 19 200800600 測定錯筆刮痕硬度與努氏硬度並施行評估。鉛筆刮痕硬度 係根據JIS K 5600-5-4施行測定。鉛筆刮痕硬产伤丨 :被膜上未發生刮痕的硬度(錯筆硬度)。努氏 丨; JIS Z 2251施行測定。 (3 )、言折性：根據j I s K 5 6 0 0 - 5 -4施行評估。此時，在 既定的條件下施行彎折後，將彎折部分的被膜表面利用 4 0仏^員彳放鏡進行觀祭，確#忍有無龜裂或剝離狀況而進行 判斷。 籲⑷耐衝擊性：根據；IS κ 5__5_3的杜邦式施行測 ，。將前端曲率半徑不同的1000g落錘，從5〇cm高度處 落下於被膜上之後，利用40倍顯微鏡進行觀察，確認有 無龜裂或剝離狀況而進行判斷。 (5) 螺栓/螺帽嵌合試驗：針對已形成上述被膜的螺栓/ 螺帽之螺絲部，施行扭矩係數值（摩擦阻力）與被膜破壞的 評估。對螺栓與螺帽施加軸力2〇噸。螺絲部的扭矩係數 _值係根據JIS B 1186進行求取。試驗係針對5組螺栓/ 螺帽實施。被膜的破壞係求取螺栓與螺帽的被膜遭受損傷 而缺損部分的比例，並施行評估。 (6) 耐兹性·利用鹽水噴霧試驗施行評估。鹽水噴霧試 • 1双係根據JIS Z 2371實施。此外，從鹽水噴霧起經1500 小時後的狀態照片，如圖3所示。 3ΠΧΡ發明說明書(補件)/96·〇8/9611497〇 20 200800600 [表Π 密接性 鉛筆硬度 努 (Hk) 彎折性 (¾棒直獲：_) 耐4^|^性 (落鐘的曲率半徑：Ml) 扭矩係數 洋纏破壞 鹽水喷霧試驗 (hr) 實施例1 良好 7H 43 4 3 0.12 約5% 1500以上 實施例2 良好 6H 40 1 3 0.13 約5% 2000 實施例3 良好 7H 71 2 1.8 0.11 無 2000 實施例4 良好 6H 41 4 6 0.15 約5% 2000 實施例5 良好 8H 62 2 3 0.13 無 1500 實施例6 良好 6H 40 4 3 0.13 约5% 480 實施例7 良好 6H 41 4 6 0.15 約5% 480 實施例8 良好 7H 20 6 3 0.15 約5% 240 實施例9 良好 7H 20 6 3 0.14 約5% 240 比較例1 良好 6H 45 4 6 0.13 無 24 比較例2 良好 7H 88 4 3 0.10 無 24 比較例3 良好 6H 40 6 6 0.15 無 3 比較例4 良好 7H 60 4 3 0.13 無 3 比較例5 良好 6H 18 6 9 0.15 約10% 2000 比車交例6 良好 6H 15 6 9 0.15 約10% 1000 (實施例2) N-曱基-2-吡咯啶酮每i〇0mi使用陽離子性界面活性劑 (BYK-Chemie 公司製、Disperbyk- 130)2ml，而調製得碳 奈米纖維的表面處理溶液。在該表面處理溶液中，逐漸添 =既定量的具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套 =狀構造的妷奈米纖維（吉思愛庫雷歐斯股份有限公司 製、商品纟Karbere(註冊商標）），並使用不錄鋼製㈣ 棒’施行2〜3分鐘的授拌’而施行碳奈米纖維的表面處理 (界面活性劑處理）〇其次，佶 施加約30分鐘的超音H市^ 器⑽㈣ =理。然後，使用市售均質機攪拌裝置（4葉片的授拌 促進碳奈米纖維的分散與表面處理 2而更進一步 分散媒/經表面處理過之碳奈米纖維㈣散體。’便調製得 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 21 200800600 其次，在上述分散體巾逐漸添加既定f的液狀祕式盼 樹脂。接著，如同上述，利用超音波與均質機施行分散處 理’便獲得被覆組成物。另外，該被覆組成物中，相對於 ,酚樹脂固形份100重量份之下，將使用Ν_τ基 嗣100重量份、以及碳奈米纖維4 73重量份。使用該被 覆組成物’如同實施例1般的形成被膜。針對所獲得被膜 施行如同實施例1般的評估。結果如表丨所示。 (實施例3) •除相對於_脂固形份1QQ重量份之下，使用碳奈米纖 維11· 05重量份之外，其餘均如同實施例2般的調製得被 覆組成物。使用該被覆組成物，如同實施例丨般的形成被 膜。針對所獲得被膜施行如同實施例丨般的評估。結果如 表1所示。此外’從鹽水喷霧起經2〇〇〇小時後的狀態， 與後述比較例4進行比較的照片，如圖4所示。 (實施例4 ) φ 除取代酚樹脂（固形份）1 〇〇重量份，改為使用聚醯胺醯 亞胺樹脂（固形份）1〇〇重量份，以及相對於聚醯胺醯亞胺 樹脂固形份100重量份之下，使用碳奈米纖維4 55重量 份之外，其餘均如同實施例2般的調製得被覆組成物。使 用该被覆組成物’除將乾燥溫度設定為18 〇 之外，其餘 均如同實施例1般的形成被膜。針對所獲得被膜施行如同 貫施例1般的评估。結果如表1所示。 (實施例5 ) 除相對於聚醯胺醯亞胺樹脂固形份1〇〇重量份之下，使 3 UXP發明說明書(補件)/96-08/96114970 22 200800600 用碳奈米纖維10.64重量份之外，其餘均如同實施例4般 的調製得被覆組成物。使用該被覆組成物，如同實施例4 般的形成被膜。針對所獲得被膜施行如同實施例丨般的評 估。結果如表1所示。 (實施例6) 除取代陽離子系界面活性劑，改為使用陰離子系界面活 性劑（BYK-Chemie公司製，商品名Anti〜Terre - 206)之 外，其餘均如同實施例2般的調製得被覆組成物。使用該 被覆組成物，如同實施例丨般的形成被膜。針對所獲得被 膜施行如同實施例1般的評估。結果如表丨所示。 (實施例7) 除取代陽離子系界面活性劑，改為使用陰離子系界面活 性劑之外，其餘均如同實施例4般的調製得被覆組成物。 使用該被覆組成物，如同實施例i般的形成被膜。針對所 獲得被膜施行如同實施例1般的評估。結果如表丨所示。 (實施例8) 除取代具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 狀構ie的奴奈米纖維，改為使用具有將直徑互異的複數^ 狀奴網層配置成同軸狀構造的碳奈米纖維（昭和電工股^ 有限公司製，VGCF(R))4· 73重量份之外，其餘均如同實 施例2般的調製得被覆組成物。使用該被覆組成物，如同 貫施例1般的形成被膜。針對所獲得被膜施行如 1般的評估。結果如表i所示。 “例 (實施例9) 312XP 發明說明書(補件)/96-〇8/96114970 23 200800600 除取代具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 狀構造的碳奈米纖維，改為使用具有將直徑互異的複數筒 狀反、、、罔層配置成同轴狀構造的碳奈米纖維（昭和電工股份 有限公司製，VGCF(R))4.55重量份之外，其餘均如同實 =例4般的調製得被覆組成物。使用該被覆組成物，如同 貝％例4般的形成被膜。針對所獲得被膜施行如同實施例 1般的評估。結果如表1所示。 (比較例1)

除取代具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 狀構造的碳奈米纖維，改為使用#通 (SWCNT : CNI 公司 7¾ 舌 β 八 t 卡 A 口j衣）4.73重篁份之外，其餘均如同實施 例2般的調製得被覆組成物。使用該被覆組成物，如同杏 施例1奴的形成被膜。針對所獲得被膜施行如同實施 般的評估。結果如表i所示。 、 (比較例2) 除”單層碳奈米管u.05重量份之外，其餘均如同比 二:例=调製得被覆組成物。使用該被覆組成物，如同 貝加例1奴的形成被膜。針對所獲得 1般的評估。結果如表1所示。 貝靶例 (比較例3) 狀：：：具Λ由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 狀構造的碳奈米纖雄，改 又备问 (謂T:CNI公司製）45==普通的單層碳奈求管 例4般的調製得被覆組成物。均如同實施 又卿便用該被覆組成物，如同實 312沿發明說明書(補件)/96-08/96114970 24 200800600 %例1般的形成被膜。針對所獲得被膜施行如同實施例1 身又的u平估。結果如表1所示。 (比較例4 ) 除使用單層碳奈米管10. 64重量份之外，其餘均如同比 較例3般的調製得被覆組成物。使用該被覆組成物，如同 實施例1般的形成被膜。針對所獲得被膜施行如同實施例 1般的評估。結果如表i所示。此外，從鹽水喷霧起經2〇〇〇 小％後的狀態照片，與實施例3合併圖示於如圖4，經％ 小時後的狀態照片則如圖5所示。 、 (比較例5) 除取代具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 狀構造的碳奈米纖維，改為使用碳黑4.73重量份之外， 其餘均如同實施例2般的調製得被覆組成物。使用該被覆 組成物，如同實施例丨般的形成被膜。針對所獲得被膜施 仃如同貫施例1般的評估。結果如表丨所示。 (比較例6) 除取代具有由具無底杯形狀碳網層多數積層形成套筒 狀構造的碳奈米纖維’改為使用碳黑4 55重量份之外， 其餘均如同實施例4般的調製得被覆組成物。使用該被覆 組成物’如同實施例4般的形成被膜。針對所獲得被膜施 仃如同實施例1般的評估。結果如表i所示。 由表1中仔知’本發明實施例的被覆組成物將可形成能 同時滿足機械特性(特別係鉛筆硬度與努氏硬度) 、及耐姓 -水喷霧.式驗)的被膜。更具體而言，本發明實施例的 312XP 發明說明書(補件)/96-〇8/96114970 200800600 被覆組成物相較於使用單層碳奈米纖維的比較例卜4之 下，耐韻性已獲明顯的改善，特別係使用將具有由具無底 .杯形狀碳網層多數積層形成套筒狀構造的碳奈米纖維，利 用PMMA ^亍接枝的實施例卜以及經利用陽離子性界面 ‘活性劑施行表面處理的實施例2〜5，在相較於使用單層碳 奈米纖維的比較例卜4之下，㈣性將獲位數級差異的改 菩。此外，本發明實施例的被覆組成物相較於未使用碳奈 米纖維的比較例5〜6(使用碳黑）之下，機械特性（特別係 籲努氏硬度、彎折性、耐衝擊性及被膜破壞）將獲特別的改 善。 (產業上之可利用性） 本發明的被覆組成物係頗適用於諸如：金屬製工業零 件、螺栓/螺帽等各種鎖緊零件；以及諸如：軸承、各種 密封零件、鎖緊凸緣、墊圈、剎車塊、千斤頂零件、半導 體製造裝置的滑動零件等機械零件之被覆。此外，亦可利 ⑩用於各種環境阻隔内襯被覆。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明實施例1的被覆組成物中所使用之接枝化 碳奈米纖維的熱重量分析結果圖。 圖2為本發明實施例1的被覆組成物中所使用之接枝化 碳奈米纖維的的電子顯微鏡照片。 ‘ 圖3為由本發明實施例1所獲得之被覆物從鹽水喷霧起 經1 500小時後的狀態照片。 圖4為由本發明實施例3所獲得之被覆物從鹽水喷霧起 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 26 200800600 經2000小時後的狀態，與比較例4的被覆物狀態進行比 較的照片。 圖5為由比較例4所獲得之被覆物從鹽水喷霧起經24 小時後的狀態照片。

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Claims (1)

1. 200800600 十、申请專利範圍： 1.:種被覆組成物，其特徵為含有合成樹脂黏結 。用非導電性物質施行表面處理的多層碳奈米纖維八 散媒。 刀 ‘ 2.如申請專利範圍f i項之被覆組成物，其中，上述夕 層碳奈米纖維表面之至少一部分係接枝化。 夕 3.如申請專利範圍第1或2項之被覆組成物，其中，上 述多層碳奈米纖維係具有如下構造：由具無底杯形狀切 攀網層施行多數積層而形成套筒狀。 K 4·如申請專利範圍第！《2項之被覆組成物，其中，上 述多層奴奈米纖維係具有將直徑互異的複數筒狀碳網層 進行同軸狀配置的構造。 θ 5.如申請專利範圍第丨至4項中任一項之被覆組成物， 其中，相對於上述合成樹脂黏結劑1〇〇重量份，含有上述 多層碳奈米纖維3〜15重量份、上述分散媒1〇〜3〇〇重量份。 ⑩ 6·如申請專利範圍第1至5項中任一項之被覆組成物， 其中’上述合成樹脂黏結劑係熱硬化性樹脂。 7·如申請專利範圍第1至5項中任一項之被覆組成物， 其中’上述合成樹脂黏結劑係從下述所構成群組中選擇之 至少1種：酚樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、矽樹 脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及水系氟樹脂。 • 8·如申請專利範圍第1至7項中任一項之被覆組成物， 其中’上述分散媒係極性溶劑。 9·如申請專利範圍第8項之被覆組成物，其中，上述分 312XP 發明說明書(補件)/96-08/96114970 28 200800600 散媒係從下述所構成群組中選擇之至少丨種··水、醇類、 N甲基-2-吼洛啶酮、二甲基乙醯胺、甲乙酮及甲基異丁 酮。 1〇·如申請專利範圍第丨至9項中任一項之被覆組成 ’、中，所獲彳于被膜的努氏硬度（Kn00p hardness)係 2〇Hk以上，且依鹽水喷霧試驗所獲得的防銹力係2〇〇小 時以上。 •種被復物，其特徵為，在基體表面之至少一部分 上形成由申請專利範圍第項中任-項之被覆组成 物構成的被膜。 12.如申請專利範圍第u項之被覆物，其中，上述基體 係選擇自下述所構成群組中：金屬製工業零件、螺栓/螺 帽、軸承、密封零件、鎖緊凸緣、墊圈、剎車塊 shoe)、千斤頂零件及半導體製造裝置的滑動零件。

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