TWI764677B - 抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法。此潤滑添加劑為液態，且控制其與抗高溫氧化塗料之質量比值，故含有其之抗高溫氧化塗料組成物具有良好之穩定性。進一步，潤滑添加劑中之耐高溫潤滑劑(A)含有片狀組成及/或球狀組成，故由此塗料組成物所形成之塗膜具有良好之附著性及抗高溫氧化性，從而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

Description

抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法

本發明係有關於一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法，且特別是有關於一種可提升鋼板的熱衝壓成型性之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法。

熱衝壓成型法常用以製作輕量化及高強度之汽車工件。於熱衝壓成型法之熱衝壓製程中，硼鋼先加熱至不小於900℃的溫度，以進行沃斯田鐵化。再快速轉移硼鋼至衝壓模具中，以進行高速衝壓成型。然後，於模具中，以大於27℃/s的冷卻速度對硼鋼進行保壓淬火，以獲得具有均勻麻田散鐵相組織的超高強度(例如:抗拉強度大於1470MPa)鋼製工件。由於裸露的硼鋼表面於高溫時易氧化為鏽皮，故其必須在保護氣體之環境下進行熱處理。

然而，在轉移硼鋼至模具的過程中，無法避免氧化及脫碳發生，所以後續必須透過噴砂(Sand Blasting)或珠擊(Shot Peening)加工(例如：使用噴丸(Shot Ball))，以維持鋼板之表面性質(例如：表面光滑度)。前述之脫碳會降低鋼材表面的強度，而氧化會產生鏽皮(即氧化皮)，此鏽皮會增加鋼板與模具間之摩擦係數，並降低模具壽命與工件的生產效率。

一種避免氧化之方法係於鋼板的表面上形成鋁矽鍍膜及抗高溫氧化塗膜，因其具備抗高溫氧化性，故無需進行珠擊加工，而節省製程時間。此外，鋁矽鍍膜及抗高溫氧化塗膜的耐蝕性佳，遂逐漸為業界所廣泛使用。

然而，由於鋁矽鍍膜及抗高溫氧化塗膜均具有富鋁的表層，所以熱衝壓之高溫將降低二者對於鋼板的附著性，而使其從鋼板表面脫落並沾黏到模具上。因此遽增鋼板與模具間之界面摩擦係數，進而降低鋼板的熱衝壓成型性。在連續生產後，增加的摩擦係數將損耗模具及刮傷成型後之工件。於是，必須額外停止生產，以清理沾黏後之模具表面，故降低生產效率。此外，工件刮傷處易發生氧化及鏽蝕，而影響後續塗裝的均勻性。

申言之，雖然可塗佈抗高溫氧化塗料於鋼板表面上，以形成抗高溫氧化塗膜，並獲得塗膜鋼板(即表面含有塗膜之鋼板)。但是於製備抗高溫氧化塗料時直接加入固體潤滑添加劑至此塗料中，易增稠塗料，而降低其穩定性。再者，若過量添加潤滑添加劑，則降低鋼板的導電性，進而成為工件銲接的缺陷。

另一種改善塗料穩定性之方法係於模具表面進行鍍膜並於衝壓成型時對其噴灑潤滑性塗料或潤滑添加劑，以維持鋼板與模具間的界面潤滑性。然而，在高溫環境下，連續進行衝壓時，經鍍膜的模具仍會隨著使用次數的增加而逐漸損耗，且難以重新鍍上膜。此外，潤滑性塗料的噴灑量及其後續的清理等問題亦降低熱衝壓工件的生產效率。

有鑑於此，亟需發展一種新的抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法，以改善習知的抗高溫氧化塗料及鍍膜之上述缺點。

有鑑於上述之問題，本發明之一態樣是在提供一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑。由於此潤滑添加劑為液態且控制其與抗高溫氧化塗料之質量比值，含有其之抗高溫氧化塗料組成物具有良好之穩定性。進一步，潤滑添加劑中之耐高溫潤滑劑(A)含有片狀組成及/或球狀組成，故由此塗料組成物所形成之塗膜具有良好之附著性及抗高溫氧化性，從而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

本發明之另一態樣是在提供一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之使用方法。此使用方法使用液態的前述之潤滑添加劑，且控制前述之潤滑添加劑與抗高溫氧化塗料之質量比值，從而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

根據本發明之一態樣，提出一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑。此潤滑添加劑包含耐高溫潤滑劑(A)、金屬氧化物(B)、自潤滑化合物(C)、分散劑(D)及溶劑(E)。此潤滑添加劑為液態潤滑劑。基於此潤滑添加劑之重量為100重量百分比，耐高溫潤滑劑(A)之含量為10重量百分比至35重量百分比，金屬氧化物(B)之含量為10重量百分比至25重量百分比，自潤滑化合物(C)之含量為5重量百分比至20重量百分比，分散劑(D)之含量為0.5重量百分比至10重量百分比，溶劑(E)之含量為20重量百分比至40重量百分比。

依據本發明之一實施例，片狀組成之厚度及長度之比為1：3至1：100。

依據本發明之另一實施例，球狀組成之粒徑(D ₅₀)為0.5μm至20μm。

依據本發明之又一實施例，金屬氧化物(B)之粒徑(D ₅₀)為10nm至5μm。

依據本發明之又一實施例，自潤滑化合物(C)之熔點為50℃至400℃。

依據本發明之又一實施例，自潤滑化合物(C)之密度為0.5g/cm ³至3.0g/cm ³。

依據本發明之又一實施例，自潤滑化合物(C)之裂解溫度為不小於300℃。

依據本發明之又一實施例，耐高溫潤滑劑(A)、金屬氧化物(B)及自潤滑化合物(C)之含量比為3：1：1至1：1：1。

依據本發明之又一實施例，溶劑(E)之沸點大於100℃。

本發明之另一態樣係提供一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之使用方法。此使用方法包含添加前述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑至抗高溫氧化塗料中，以獲得抗高溫氧化塗料組成物。抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑與抗高溫氧化塗料之質量比值為0.2至0.6。

應用本發明之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑及其使用方法，其中此潤滑添加劑為液態，且控制其與抗高溫氧化塗料之質量比值，含有其之抗高溫氧化塗料組成物具有良好之穩定性。進一步，潤滑添加劑中之耐高溫潤滑劑(A)含有片狀組成及/或球狀組成，由此塗料組成物所形成之塗膜兼具良好之附著性及抗高溫氧化性，從而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

本發明之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑係添加於抗高溫氧化塗料中，以製得抗高溫氧化塗料組成物。詳述之，此潤滑添加劑與抗高溫氧化塗料之質量比可依據成型工件外觀的需求做調整，且此潤滑添加劑可添加於不同溶液體系之抗高溫氧化塗料中，而不降低塗料組成物之穩定性。進一步，由此塗料組成物所形成之塗膜具有良好之附著性及抗高溫氧化性，進而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

前述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑包含耐高溫潤滑劑(A)、金屬氧化物(B)、自潤滑化合物(C)、分散劑(D)及溶劑(E)。此潤滑添加劑為液態添加劑。當潤滑添加劑不為液態時，加至抗高溫氧化塗料之潤滑添加劑易使塗料增稠，而降低塗料組成物的穩定性。

耐高溫潤滑劑(A)具有耐高溫性質，此耐高溫性質係指耐高溫潤滑劑(A)於熱衝壓成型時之最高溫度下不會融化。在一些實施例中，此最高溫度可為不大於950℃。當在不大於950℃之環境下，高溫潤滑劑(A)不會融化，而可有效阻止塗膜於熱衝壓成型時黏附至模具上，並可降低鋼材與模具間的摩擦，進而提升塗膜的附著性及塗膜鋼板的熱衝壓成型性。

耐高溫潤滑劑(A)包含片狀組成及/或球狀組成，其中片狀及球狀係指耐高溫潤滑劑(A)的形狀。較佳地，耐高溫潤滑劑(A)為化學惰性固態材料。當耐高溫潤滑劑(A)不包含片狀組成或球狀組成時，耐高溫潤滑劑(A)不能以重疊形式與抗高溫氧化塗料中的金屬填料排列，而增加熱衝壓過程中氧氣滲透至鋼板的機率，進而降低塗膜的抗高溫氧化性。較佳地，耐高溫潤滑劑(A)的形貌可為粉末或膏狀。

在一些具體例中，耐高溫潤滑劑(A)之片狀組成的厚度及長度之比為1：3至1：100，且較佳為1：3至1：50。當片狀組成的厚度及長度之比為1：3至1：100時，片狀組成有助於塗膜中微米級金屬片之堆疊，而提升其抗高溫氧化性。在一些實施例中，耐高溫潤滑劑(A)之片狀組成的具體例可包含滑石、雲母、硼砂、石墨、氟化石墨、鍗化鈦、氟化鈰、片狀之鉬化合物及片狀之鎢化合物，且以鍗化鈦為較佳。

在另一些具體例中，耐高溫潤滑劑(A)之球狀組成的粒徑(D ₅₀)可為0.5μm至20μm，且較佳為1μm至10μm。當球狀組成的粒徑(D ₅₀)為0.5μm至20μm時，塗膜具有良好之潤滑性，以提升其抗高溫氧化性，且耐高溫潤滑劑(A)的分散性佳，故潤滑添加劑具有適當的黏度，而提升塗料的穩定性。在一些實施例中，耐高溫潤滑劑(A)之球狀組成的具體例可包含硼砂、碳黑、球狀之鉬化合物及球狀之鎢化合物，且以碳黑為較佳。

在一些實施例中，基於抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之重量為100重量百分比(wt.%)，耐高溫潤滑劑(A)之含量為10重量百分比至35重量百分比，且較佳可為20重量百分比至30重量百分比。當耐高溫潤滑劑(A)之含量小於10重量百分比時，塗膜難以於熱衝壓成型時提供模具與鋼板間界面之足夠的緩衝，而增加刮傷模具的機率。當耐高溫潤滑劑(A)之含量大於35重量百分比時，降低潤滑添加劑的穩定性。

金屬氧化物(B)可與抗高溫氧化塗料中之黏結劑反應，以形成更緻密的塗膜，而增加其硬度，故提升其耐磨性及熱衝壓成型性。

在一些實施例中，金屬氧化物(B)可為粒狀，且其粒徑(D ₅₀)為10nm至5μm，且較佳可為30nm至500nm。當金屬氧化物(B)之粒徑(D ₅₀)為10nm至5μm時，金屬氧化物(B)的分散性佳，而促進高溫氧化塗料中的微米級金屬片之堆疊，故提升塗膜的耐蝕性。在一些具體例中，金屬氧化物(B)的粒徑(D ₉₀)可小於10μm，較佳可為500nm至5μm。當金屬氧化物(B)的粒徑(D ₉₀)小於10μm時，金屬氧化物(B)不易團聚，故可降低塗膜表面之粗糙度，並提升其熱衝壓成型性。在一些具體例中，金屬氧化物(B)可包含氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯、氧化鋅及二氧化鈦，且較佳可為氧化鋁及二氧化鈦的顆粒。

在一些實施例中，基於抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之重量為100重量百分比，金屬氧化物(B)之含量為10重量百分比至25重量百分比，且較佳可為10重量百分比至18重量百分比。當金屬氧化物(B)之含量小於10重量百分比時，塗膜之厚度變薄，而難以抵擋來自於模具的剪切力，故導致塗膜破裂，並降低其潤滑性及熱衝壓成型性。反之，當金屬氧化物(B)之含量大於25重量百分比時，金屬氧化物(B)容易聚集為大顆粒，故增加塗膜表面之粗糙度，並降低其潤滑性及塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

在一些具體例中，金屬氧化物(B)之表面具有反應官能基，此些反應官能基可使塗料組成物所形成之塗膜的結構更緻密，並提升其硬度，而有效減少成型時工件的刮傷程度，並提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。舉例而言，反應官能基可包含胺基、羧基、環乙氧基、烯基及醇基。

自潤滑化合物(C)係指具有潤滑特性之有機物質，且此潤滑特性可由特定的熔點、密度及裂解溫度之至少一者來決定。藉由自潤滑化合物(C)本身所具有之潤滑特性，塗膜之潤滑性可被提升，從而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

在一些實施例中，自潤滑化合物(C)具有適當之熔點及低密度，其分別可為50℃至400℃及0.5g/cm ³至3.0g/cm ³。較佳地，熔點可為125℃至350℃，且密度可為1.0g/cm ³至2.5g/cm ³。當自潤滑化合物(C)的熔點及密度為前述之範圍時，於熱衝壓成型的升溫過程中，自潤滑化合物(C)逐漸向塗膜表面遷移，而增加塗膜鋼板潤滑性及耐磨性，從而提升其熱衝壓成型性。

在一些實施例中，自潤滑化合物(C)之裂解溫度為不小於300℃，且較佳為300℃至550℃。雖然自潤滑化合物(C)於300℃以上開始裂解，然而，由於熱衝壓製程的熱處理時間很短暫(例如：5分鐘至10分鐘)，塗膜鋼板在出爐後表面仍會殘留部分自潤滑化合物(C)，故自潤滑化合物(C)仍可持續發揮潤滑的功效。此外，在升溫過程中，自潤滑化合物(C)與氧氣反應而被燒除，以保護抗高溫氧化塗料中的金屬填料，並使其不被氧化，從而確保塗料組成物於熱衝壓成型後仍保有足夠的導電性。

在一些實施例中，自潤滑化合物(C)可包含硬酯酸鹽類、固態有機蠟、聚合物、有機樹脂及其任意之混合物。申言之，硬酯酸鹽類之具體例可為但不限於硬酯酸鈉、硬酯酸鋇及硬酯酸鋅。再者，固態有機蠟之具體例可為但不限於石蠟及微晶蠟。

舉例而言，但不以此為限，聚合物之具體例可為聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚矽氧烷及聚四氟乙烯，且以聚丙烯及聚四氟乙烯為較佳。此外，有機樹脂之具體例可為但不限於環氧樹脂、酚醛樹脂及聚酯樹脂。前述之各種自潤滑化合物(C)可僅使用一種或混合複數種使用，其中混合比例沒有限制。

在一些實施例中，基於抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之重量為100重量百分比，自潤滑化合物(C)之含量為5重量百分比至20重量百分比，且較佳可為5重量百分比至15重量百分比。當自潤滑化合物(C)之含量小於5重量百分比時，塗膜的潤滑性降低。反之，當自潤滑化合物(C)之含量大於20重量百分比時，自潤滑化合物(C)於熱衝壓成型後殘留過多的碳化物，而造成汙染。

在一些實施例中，耐高溫潤滑劑(A)、金屬氧化物(B)及自潤滑化合物(C)可發揮協同作用，以提升塗膜的潤滑性。在一些具體例中，耐高溫潤滑劑(A)、金屬氧化物(B)及自潤滑化合物(C)之含量比為3：1：1至1：1：1，且較佳可為2：0.5：1至2：1：1。當三者之含量比在前述之範圍內時，塗膜的潤滑性與塗膜鋼板的熱衝壓成型性可被提升，進而減少模具的損耗。

分散劑(D)可幫助耐高溫潤滑劑(A)及金屬氧化物(B)等不溶物質分散於溶劑中。在一些實施例中，分散劑(D)可包含高分子型、陰離子型、陽離子型或非離子型分散劑。在另一些實施例中，陰離子型與陽離子型不同時存在，而其他種分散劑可混合使用。

舉例而言，高分子型分散劑(D)之具體例可包含聚酯類、聚氨酯類及聚丙烯酸酯類。陰離子型分散劑(D)之具體例可包含磺酸鹽化合物。陽離子型分散劑(D)之具體例可包含胺鹽化合物及季銨鹽化合物。非離子型分散劑(D)之具體例可包含油酸化合物及聚己內酯多元醇(Polycaprolactone Diol)。前述之油酸化合物可包含油酸、蓖麻油酸及油酸丁酯。本案之分散劑(D)不以此些分散劑為限制，惟以幫助分散高溫潤滑劑(A)及金屬氧化物(B)等不溶物質於溶劑中為目的。

在一些實施例中，基於抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之重量為100重量百分比，分散劑(D)之含量為0.5重量百分比至10重量百分比，且較佳可為0.5重量百分比至5重量百分比。當分散劑(D)之含量小於0.5重量百分比時，分散劑(D)無法幫助耐高溫潤滑劑(A)及金屬氧化物(B)等不溶物質分散於溶劑中，而降低塗料組成物的穩定性。當分散劑(D)之含量大於10重量百分比時，過多的分散劑(D)於熱衝壓成型後易殘留過多的碳化物，而造成汙染，故降低塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

在一些實施例中，溶劑(E)可包含水或有機溶劑，其視抗高溫氧化塗料的溶液體系而定。舉例而言，抗高溫氧化塗料為水體系，則溶劑(E)包含水。前述之有機溶劑可包含但不限於酯類、芳香族類、醇類、酮類、醇醚類及脂肪族類溶劑。

前述之溶劑可僅使用一種或混合複數種使用，且其混合比例沒有特定限制，惟以能夠彼此均勻混合而形成均質狀態且可溶解或分散耐高溫潤滑劑(A)、金屬氧化物(B)、自潤滑化合物(C)及分散劑(D)為目的，以使潤滑添加劑呈現均質的液態。舉例而言，溶劑(E)之具體例可包含水、丙酮、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二甲苯、乙二醇單丁醚及二乙二醇甲醚，且較佳可為乙二醇單丁醚。

在一些實施例中，溶劑(E)之沸點大於100℃，且較佳可為120℃至200℃。在塗料組成物塗佈於鋼板後，再經烘烤即形成塗膜，若於烘烤過程中，溶劑(E)被緩慢烘乾，則不會於塗膜中產生孔洞及/或氣泡，而可提升塗膜的成膜性，進而提升其潤滑性及塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

在一些實施例中，基於抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之重量為100重量百分比，溶劑(E)之含量為20重量百分比至40重量百分比，且較佳可為25重量百分比至35重量百分比。當溶劑(E)之含量小於20重量百分比時，溶劑(E)難以完全分散抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑中之所有組成分，而降低塗料組成物之穩定性。當溶劑(E)之含量大於40重量百分比時，溶劑(E)易於塗膜烘乾時產生氣泡及/或孔洞，而降低其成形性及潤滑性，故降低塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

本發明之另一目的為提供一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之使用方法。此使用方法包含添加步驟，以添加前述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑至抗高溫氧化塗料中，從而獲得抗高溫氧化塗料組成物。

在一些實施例中，抗高溫氧化塗料包含黏結劑及複數個微米級金屬片。在一些具體例中，微米級金屬片之材質可包含但不限於鋅、鉍或鋁的金屬。較佳地，抗高溫氧化塗料可為根據中華民國專利公告第I488925號專利及中華民國專利申請第202043380號專利所載之抗高溫氧化塗料配方進行配製之抗高溫氧化塗料。

潤滑添加劑之添加量與抗高溫氧化塗料之質量比為0.2至0.6，且較佳為0.2至0.3。當二者之質量比小於0.2時，無法明顯改善熱衝壓成型工件的刮傷程度，而降低塗膜鋼板之熱衝壓成型性。當二者之質量比大於0.6時，雖可改善熱衝壓成型工件的刮傷程度，但降低塗料組成物的穩定性，且降低所形成之塗膜的成形性及附著性，故降低塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

在一些實施例中，此使用方法可排除於工件衝壓前將抗高溫氧化塗料組成物噴灑至模具表面之步驟。申言之，相較於傳統之潤滑添加劑，此潤滑添加劑可直接添加於抗高溫氧化塗料中，而不需於工件衝壓前噴灑至模具表面，故不會於衝壓時產生額外的汙染。

據此，本發明之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之使用方法可降低鋼板與膜具間界面的摩擦係數，並提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。此外，由於減少清理模具之程序，以及潤滑添加劑的噴灑設備之裝置時間與費用，故此使用方法更可大幅提升熱衝壓工件的生產效率。

在一些實施例中，在添加潤滑添加劑於塗料前，此使用方法可選擇性包含預攪拌步驟，以使潤滑添加劑與塗料均勻混合。預攪拌步驟可藉由本發明所屬技術領域中具有通常知識者所慣用之設備及方法進行。舉例而言，可使用機械式攪拌器，且攪拌時間可為約30分鐘。

在一些實施例中，在添加潤滑添加劑於塗料前，此使用方法可選擇性地對塗料組成物進行黏度量測步驟，以確保塗料組成物之黏度在預定範圍內，而可確保塗料組成物的成形性。在一些具體例中，於預攪拌步驟與添加步驟間進行量測塗料組成物黏度步驟。

塗料組成物黏度的量測方式沒有特定的限制。在一些具體例中，可使用4號福特杯量測塗料組成物黏度，其量測值為10秒至50秒，且較佳可為10秒至40秒。當塗料組成物黏度的量測值在前述之範圍內時，有利於塗料塗佈於鋼板上，而提升塗膜的成形性，從而提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

在一些具體例中，抗高溫氧化塗料組成物所形成之塗膜的厚度為不大於10μm，且較佳可為0.5μm至5μm。當塗膜的厚度不大於10μm時，塗膜具有適當厚度，而可抵抗模具所產生的剪切力，故提升塗膜的潤滑性。

以下利用實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

潤滑添加劑(F)之製備

實施例1

實施例1的潤滑添加劑(F)係依照表1所示之組成物配方，將耐高溫潤滑劑(A)及溶劑(E)加入至設有攪拌機及溫度計之燒瓶中。於室溫下，攪拌30分鐘，以均勻混合，再逐步加入金屬氧化物(B)、自潤滑化合物(C)及分散劑(D)於前述混合物中，並在小於40℃的溫度下，持續攪拌1小時，以製得實施例1之潤滑添加劑(F)，再根據後述之評價方式量測其黏度，其評價結果如表1所示。

實施例2至8

實施例2至8皆以與實施例1相同的方法進行製備潤滑添加劑。不同的是，實施例2至8係改變組成物的種類及含量，其具體條件及評價結果如表1所示。

潤滑添加劑之應用

應用例1

應用例1係將實施例1之潤滑添加劑(F)於室溫下攪拌30分鐘，再依據表2所示之潤滑添加劑(F)與抗高溫氧化塗料的質量比值混合二者。在室溫下，攪拌此混合物1小時，再以300目篩網過濾混合物，以製得應用例1之塗料組成物。塗佈此塗料組成物於鋼板上，並於300℃下烘乾，以製得3μm厚度的應用例1之塗膜，並獲得含有此塗膜的應用例1之塗膜鋼板，再以下述之評價方式對應用例1之塗料組成物、塗膜及塗膜鋼板進行試驗，且其結果詳列於表2。

應用例2至12及比較應用例1至2

應用例2至12皆以與應用例1相同的方法進行製造塗料組成物。不同的是，應用例2至12係改變潤滑添加劑及抗高溫氧化塗料，其具體條件與評價結果如表2所示。

評價方式

1.塗料組成物之黏度試驗

塗料組成物之黏度試驗係以4號福特杯量測各實施例之潤滑添加劑的黏度，其量測值的單位為秒。

2.塗料組成物及塗料之穩定性試驗

塗料組成物及塗料之穩定性試驗係以4號福特杯量測各應用例之塗料組成物及各比較應用例之塗料的黏度，並於開杯狀態下攪拌(轉速為300rpm)24小時後，將此些塗料組成物及塗料放置於陰涼處儲存一個月。在攪拌2小時後，量測此些塗料組成物及塗料的黏度，以儲存前後之黏度差值進行穩定性之評價，其具體評價標準如下所示： ◎：黏度差值小於5秒。 ○：黏度差值為5秒至10秒。 ╳：黏度差值大於10秒。

3.塗膜之附著性試驗

塗膜之附著性試驗係以百格試驗進行，其中使用百格刀對各應用例及各比較應用例之塗膜畫線，並以膠帶黏貼經切割後的塗膜，再撕除膠帶。基於塗膜原始完整面積為100%，計算出經膠帶脫落之塗膜的面積所佔之百分比，以此百分比表示塗膜脫落程度，並評價其附著性，其具體評價標準如下所示： ◎：塗膜完整無缺並無脫落，其脫落面積為0%。 ○：塗膜稍微脫落，其脫落面積小於5%。 Δ：塗膜中度脫落，其脫落面積為5%至10%。 ╳：塗膜嚴重脫落，其脫落面積大於10%。

4.塗膜之抗高溫氧化性試驗

抗高溫氧化性試驗係將各應用例及各比較應用例之塗膜鋼板於930℃下加熱5分鐘後，對其進行熱衝壓成型，於膠帶黏貼成型後工件的表面後，再撕除膠帶。以塗膜脫落程度評價其抗高溫氧化性，其具體評價標準如下所示： ◎：塗膜完整無缺，且膠帶無殘留塗膜的剝離物。 ○：塗膜輕微脫落，且膠帶有微量塗膜的剝離物。 Δ：塗膜中度脫落，且膠帶有少量塗膜的剝離物。 ╳：塗膜嚴重脫落，膠帶有大量塗膜的剝離物，且塗膜鋼板產生肉眼可見的氧化鏽皮。

5.塗膜鋼板之熱衝壓成型性試驗

塗膜鋼板之熱衝壓成型性試驗係將各應用例及各比較應用例之塗膜鋼板於930℃下加熱5分鐘後，將其快速轉移至模具中，對其進行高速熱衝壓成型後，觀察成型後工件及塗膜的外觀，並以其刮痕道數評價塗膜鋼板之熱衝壓成型性，其具體評價標準如下所示： ◎：塗膜完整，且刮痕道數＜2。 ○：塗膜輕微脫落，且2≦刮痕道數＜5。 Δ：塗膜中度脫落，且5≦刮痕道數＜10。 ╳：塗膜嚴重脫落，且10≦刮痕道數。

6.塗膜鋼板之耐蝕性試驗

塗膜鋼板之耐蝕性試驗係依照日本工業標準(Japanese industrial standards，JIS)第Z-2371號標準方法，對各應用例及各比較應用例之塗膜鋼板進行鹽水噴霧試驗，並以肉眼觀察5小時後此些塗膜鋼板的表面鏽蝕面積。基於塗膜鋼板之表面完整面積為100%，計算出被鏽蝕之面積所佔之百分比，以此百分比評價塗膜鋼板之耐蝕性，其具體評價標準如下所示： ◎：鏽蝕面積＜10%。 ○：10%≦鏽蝕面積＜30%。 Δ：30%≦鏽蝕面積＜50%。 ╳：50%≦鏽蝕面積。

表1

	潤滑添加劑(F)
組成分(wt.%)	(A)、(B)及(C)之比	性質
耐高溫潤滑劑(A)	金屬氧化物 (B)	自潤滑化合物 (C)	分散劑 (D)	溶劑 (E)	黏度(秒)
A1	A2	B1	B2	C1	C2	D1	E1
實施例	1	30	0	10	0	15	0	3	40	2：0.7：1	30
2	30	0	0	10	0	15	3	40	2：0.7：1	30
3	0	30	10	0	15	0	3	40	2：0.7：1	40
4	0	30	10	0	0	15	3	40	2：0.7：1	40
5	30	0	10	2.5	15	0	4	40	2：0.8：1	33
6	10	10	5	13	15	0	5	40	2：1.2：1	18
7	0	10	0	10	0	5	0.5	20	2：2：1	10
8	15	10	10	0	15	0	4	30	1.7：0.7：1	25

A1為(片狀)鍗化鈦，且其厚度及長度之比為1：20。 A2為碳黑，且粒徑(D ₅₀)為1μm。 B1為二氧化鈦顆粒，粒徑(D ₅₀)為200nm，粒徑(D ₉₀)為700nm，且表面具有胺基官能基。 B2為氧化鋁顆粒，粒徑(D ₅₀)為100nm，粒徑(D ₉₀)為500nm，且表面具有醇基官能基。 C1為聚丙烯，其熔點為150℃，密度為0.9g/cm ³，且裂解溫度為410℃。 C2為聚四氟乙烯，其熔點為327℃，密度為2.2g/cm ³，且裂解溫度為350℃。 D1為由畢克公司所製造之含酸性基團的共聚物溶液，其產品編號為BYK-110。 E1為乙二醇單丁醚，沸點為171℃。

表2

	塗料組成物或塗料	塗膜	塗膜鋼板
組成分	性質	附著性	抗高溫氧化性	熱衝壓成型性	耐蝕性
潤滑添 加劑(F)	抗高溫氧化塗料	質量 比值	穩定性
應用例	1	實施例1	G1	0.3	◎	◎	◎	○	○
2	實施例2	G1	0.3	○	○	◎	○	○
3	實施例3	G1	0.2	◎	◎	◎	◎	○
4	實施例4	G1	0.2	◎	◎	◎	◎	○
5	實施例1	G2	0.3	◎	◎	◎	○	○
6	實施例2	G2	0.2	○	○	◎	○	○
7	實施例3	G2	0.2	◎	◎	◎	◎	○
8	實施例4	G2	0.3	◎	◎	◎	◎	○
9	實施例5	G1	0.4	◎	◎	◎	◎	○
10	實施例6	G1	0.5	◎	◎	◎	○	○
11	實施例7	G1	0.6	○	◎	◎	○	○
12	實施例8	G2	0.5	◎	○	○	○	○
比較應用例	1	無	G1	N/A	◎	Δ	◎	Δ	○
2	無	G2	N/A	◎	○	Δ	╳	○

質量比值為潤滑添加劑與抗高溫氧化塗料之質量比值。N/A代表未使用潤滑添加劑，而無法計算出質量比值。 G1為依照中華民國專利公告第I488925號專利所載之抗高溫氧化塗料配方進行配製之抗高溫氧化塗料。 G2為依照中華民國專利申請第202043380號專利所載之抗高溫氧化塗料配方進行配製之抗高溫氧化塗料。

請參閱表1及2，根據黏度及穩定性的結果，各實施例之潤滑添加劑的黏度之量測值為10秒至40秒。各應用例之塗料組成物係藉由混合前述實施例之潤滑添加劑與抗高溫氧化塗料所製得，其二者之質量比值為0.2至0.6，故以前述之質量比值配製之塗料組成物，潤滑添加劑之添加不會降低抗高溫氧化塗料之穩定性，而仍可保有良好的穩定性。

其次，根據附著性及抗高溫氧化性之結果，相較於未添加潤滑添加劑之各比較應用例之塗膜，各應用例之塗膜可同時具有良好或較佳的附著性及抗高溫氧化性，故各應用例之塗膜鋼板具有較佳之熱衝壓成型性。換句話說，依照前述之質量比值添加潤滑添加劑於抗高溫氧化塗料中，將可提升塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

相反地，相較於各應用例之塗膜，比較應用例1之塗膜的附著性較差，而降低其抗高溫氧化性及熱衝壓成型性。此外，相較於各應用例之塗膜，比較應用例2之塗膜的抗高溫氧化性較差，而降低其熱衝壓成型性。由此可知，潤滑添加劑可使塗膜兼具良好的或較佳的附著性及抗高溫氧化性，進而提升塗膜鋼板的熱衝壓成型性。

綜上所述，本發明之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑為液態添加劑，且控制其與抗高溫氧化塗料之質量比值，故含有其之抗高溫氧化塗料組成物具有良好之穩定性。進一步，含有片狀組成及/或球狀組成之耐高溫潤滑劑(A)能夠以重疊形式與抗高溫氧化塗料中的金屬填料排列，而提升塗膜的抗高溫氧化性。此外，耐高溫潤滑劑(A)不會於熱衝壓成型時融化，以阻止塗膜黏附至模具上，故提升塗膜之附著性及抗高溫氧化性，以及塗膜鋼板之熱衝壓成型性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

無

無

Claims (10)

1. 一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，包含： 一耐高溫潤滑劑(A)，包含一片狀組成及/或一球狀組成； 一金屬氧化物(B)； 一自潤滑化合物(C)； 一分散劑(D)；以及 一溶劑(E)； 其中該抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑為一液態潤滑劑，且基於該抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之一重量為100重量百分比，該耐高溫潤滑劑(A)之一含量為10重量百分比至35重量百分比，該金屬氧化物(B)之一含量為10重量百分比至25重量百分比，該自潤滑化合物(C)之一含量為5重量百分比至20重量百分比，該分散劑(D)之一含量為0.5重量百分比至10重量百分比，該溶劑(E)之一含量為20重量百分比至40重量百分比。
2. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該片狀組成之一厚度及一長度之比為1：3至1：100。
3. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該球狀組成之一粒徑(D ₅₀)為0.5μm至20μm。
4. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該金屬氧化物(B)之一粒徑(D ₅₀)為10nm至5μm。
5. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該自潤滑化合物(C)之一熔點為50℃至400℃。
6. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該自潤滑化合物(C)之一密度為0.5g/cm ³至3.0g/cm ³。
7. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該自潤滑化合物(C)之一裂解溫度為不小於300℃。
8. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該耐高溫潤滑劑(A)、該金屬氧化物(B)及該自潤滑化合物(C)之一含量比為3：1：1至1：1：1。
9. 如請求項1所述之抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑，其中該溶劑(E)之一沸點大於100℃。
10. 一種抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑之使用方法，包含： 添加如請求項1至9之任一項所述之該抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑至該抗高溫氧化塗料中，以獲得一抗高溫氧化塗料組成物， 其中該抗高溫氧化塗料用潤滑添加劑與該抗高溫氧化塗料之一質量比值為0.2至0.6。