[发明专利]无机钝化涂料、其形成方法、及所形成的无机钝化保护膜

说明书

技术领域

本公开是有关于无机钝化涂料及其形成方法，以及由该无机钝化涂料形成的无机钝化保护膜，且特别是有关于一种用于金属表面处理的无机钝化保护膜。

背景技术

六价铬长期被使用于镀锌钢板或铝合金的表面钝化皮膜，在“电机电子产品中有害物质禁限用指令(The Restriction of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment；ROHS)”与“废电机电子设备指令(Waste Electronics and Electrical Equipment；WEEE)”等欧盟环保指令上路后，美国、中国及日本等国家，也都相继于2006年后开始限制六价铬的使用。目前常见替代方案是利用有机树脂混成无机材料为主，由于需仰赖大量有机树脂以维持良好成膜性，造成耐候性与耐热性不足。

钝化皮膜除防蚀保护外，还需要有足够导电度与耐热性。目前电子产品大量使用镀锌钢板做为机壳材料，如冰箱、烤箱、计算机主机与洗衣机等，其对于环保钝化处理的需求是迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种无机钝化涂料的形成方法，使得利用其所形成的无机钝化保护膜具有耐蚀性佳、耐热性佳、硬度高等现有技术所不能达到的特点。

本发明的再一目的在于提供上述方法所形成的无机钝化涂料。

本发明的还一目的在于提供由上述无机钝化涂料经涂布并固化的无机钝化保护膜。

根据一实施例，本公开提供一种无机钝化涂料的形成方法，包括：混合约5～80重量份的四烷氧基硅烷(tetraalkoxysilane)、约10～80重量份的三烷氧基硅烷(trialkoxysilane)、及约1～30重量份的催化剂，在pH值介于约0.05至4下进行反应，以形成一无机树脂材料；以及以磷酸酯对该无机树脂材料进行改质，以形成一无机钝化涂料，其中磷酸酯的添加量为约0.1～10重量份，以100重量份的无机树脂材料做为基准。

根据另一实施例，本公开提供一种无机钝化涂料，是由前述的方法所形成，其中无机钝化涂料的无机含量至少约50wt％。

根据又一实施例，本公开提供一种无机钝化保护膜，是将前述的无机钝化涂料经涂布并固化而成者，其中无机钝化保护膜的膜厚大于0μm，小于等于约20μm，且无机钝化保护膜的表面硬度至少为约2H。

本发明的优点在于：本发明所提供的无机钝化涂料中，不需添加额外的有机高分子，仅藉由三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、催化剂进行溶胶-凝胶反应，并通过四烷氧基硅烷及三烷氧基硅烷的比例以及反应的pH值，控制分子线性与网状交联程度，而合成同时具有部分线性与部分网状结构的无机树脂材料，利用其高无机含量而使所形成的无机钝化保护膜具有耐蚀性佳(耐盐雾≥72小时)、耐热性佳(经过500℃热处理1分钟后外观无变化)、硬度高(2H以上)等优点；此外，本发明通过利用磷酸酯对无机树脂材料进行改质，进而固化成膜，所形成的无机钝化保护膜更具有高耐蚀性(耐盐雾≥400小时)、不含重金属(例如六价铬)、附着性与致密性佳等优点。

为让本公开的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为根据本公开一实施例显示无机钝化涂料的形成方法；

图2显示在一实施例中所形成的无机钝化保护膜；

其中，符号说明：

102、104～步骤；200～基板；

202～无机钝化保护膜。

具体实施方式

以下依本公开的不同特征举出数个不同的实施例。本公开中特定的组件及安排是为了简化，但本公开并不以这些实施例为限。举例而言，于第二组件上形成第一组件的描述可包括第一组件与第二组件直接接触的实施例，亦包括具有额外的组件形成在第一组件与第二组件之间、使得第一组件与第二组件并未直接接触的实施例。此外，为简明起见，本公开在不同例子中以重复的组件符号及／或字母表示，但不代表所述各实施例及／或结构间具有特定的关系。

在本公开一实施例中，提供一种无机钝化涂料的形成方法，包括以三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、催化剂进行反应(例如溶胶-凝胶(sol-gel)反应)，并藉由四烷氧基硅烷及三烷氧基硅烷的比例以及反应的pH值，控制分子线性与网状交联程度，而合成同时具有部分线性与部分网状结构的无机树脂材料。