CASE案例

CASE03

涂料改性

提升涂膜的耐久性与滑动性，还具有消光效果

MIPELON™涂料用途中的特性

耐磨性、滑动性、抗药性

应用例与评估例

汽车部件、电子设备与工业制品的滑动性改良涂料

涂料添加剂领域中现有材料的课题

PTFE被广泛用于涂料滑动性改良用途。但是，现已通过各种研究知道，制造PTFE时使用的化学物质PFOA存在对人体产生不良影响的风险。虽然不含PFOA的PTFE产品也已上市，但以欧洲为中心，对PFOA替代品的管制趋势正在普及，非常需要PTFE替代品。

解决对策

三井化学的MIPELON™是超高分子量聚乙烯微粒子。通过将MIPELON™用作涂层添加剂，可以提升涂膜的耐磨性和滑动性。此外，因为MIPELON™是聚乙烯，所以安全性好且满足FDA标准。MIPELON™的特征在于它是粒度分布窄的球状粒子。下图是用SEM（扫描电子显微镜）拍摄的MIPELON™，可以看出其呈圆球状，且粒度分布非常窄。MIPELON™的粒子直径范围为10～60μ，可以根据涂膜使用大小不同的粒子。

涂料的耐磨性

粒子本身也具有非常光滑的性质，是比PTFE和尼龙珠更低摩擦的物质。为了进一步测试和比较MIPELON™作为涂层添加剂的性能，我们用底漆对EPDM板进行了涂层加工。接着，在板上涂上水性PU涂料，再在其中添加同时10%的滑动添加剂和分散剂，然后测量了涂覆后的橡胶板与玻璃的摩擦系数。下图显示了添加各种添加剂时随往复次数发生的摩擦系数的变化。虽然添加PTFE和PE蜡时都显示了较低的初始系数，但摩擦系数会随着时间推移而增大。添加PA12时在5,000次往复运动中没有出现大幅变化，而添加MIPELON™ PM200时始终显示出较低的摩擦系数。由此可知，MIPELON™比PTFE、PA、PE蜡更能改善橡胶的滑爽性，且显示了比PE蜡和PTFE更优异的耐久性。

MIPELON™的滑动机制

作为减磨添加剂，MIPELON™的优异性能得益于MIPELON™粒子的球形和光滑的表面、以及UHMW-PE材料优异的耐磨性。在最大限度地减少与玻璃的接触面积的同时，因粒子未被削损而保持球形。藉此，耐磨性可以减少摩擦并提升耐久性。PTFE粒子表面粗糙，粒子容易磨损，导致接触面积增加，因此，摩擦系数越来越大。下图显示了这种情况。