奈米金属表面处理剂--2010118资料

1、無鉻耐蝕金屬表面處理液NON-CHROMATE METAL SURFACE TREATMENT SOLUTIONS 金屬奈米主動防蝕技術 一、傳統金屬表面處理被動防蝕傳統金屬表面處理流程，是用酸蝕（化成皮膜反應）或以酸液陽極處理，並大量使用六價路離子（Cr+6）以增加防蝕效果；而大量含鉻酸的工業廢水也隨之產生，造成嚴重的環保問題。然而 法規對鉻酸的使用及金屬表面化學處理的相關規定越來越嚴格， 且也不見得所有金屬都適合這種處理方式；例如在銅、鎂、鈦金 屬上的效果遠比鋁來得差，而鐵則需先鍍上一層金屬（鋅或鎳） 作為犧牲陽極，才能使用這種處理方式。而 所有的傳統金屬防蝕 只要採用電化學方式，我們均可

2、以將這些方法統稱為“金屬的被 動防蝕”二、非鉻金屬表面處理主動防蝕一項新型技術一種簡單又環保的金屬表面處理法，此技術原是應用於航太工業的金屬黏合，是將水性或溶劑型溶液塗布於金屬上，形成一層有機無機奈米混成鍍膜，而非在金屬表面形成氧化層來達成防蝕效果。此奈米混成鍍膜可以化學鍵與金屬緊密結合，形成緻密的保護膜，有效阻隔空氣中氧氣及水份進入，達到防蝕效果。也可以再化學鍵與有機黏著劑或塗料結合，進行貼黏或塗裝。因此藉由 中間這層奈米混成鍍膜，可大大提高金屬表面的上漆性及黏著性 ，而其效果並不亞於，甚至優於酸蝕化成 皮膜或陽極處理。其特性說明如下：1、鍍液可因用途不同而分水性或溶劑型，均為無毒、符合環保

3、之 化學品，此外，水性鍍液則不必擔心 VOC問題。2、 此鍍膜可以浸鍍、噴塗或滾鍍等方式塗於金屬上，膜厚可從小 於1微米到數微米 ，依用途定，施工方法皆十分簡易有效。3、此奈米材料混成鍍膜可與金屬表面及有機黏著劑或塗料產成極 強的 化學鍵，其強度遠超過傳統酸蝕化成皮膜或陽極處理與黏 著劑或塗料的機械性咬合 。這正可解釋為何 較薄的奈米混成鍍 膜，其效果可等同於或甚至優於厚度較厚的酸蝕化成皮膜、陽 極處理、有機底漆或面漆。4、此奈米混成鍍膜亦可依不同用途而量身訂做，例如黏著、防腐 蝕、防磨損、撥水、親水等。5、若對此奈米混成鍍膜溶液的成分加以修改，此製程即 可應用於 不同的金屬及其合金上 ，例如

4、鋁、銅、鈦、鋼及鎂，均有絕佳 的效果， 部分用途亦可取代底漆、底膠或面漆6、鍍膜後不須用水沖洗，因此不會產生廢水，即不會有傳統金屬表面化學皮膜處理所產生之污染問題，且處理過程中，用水量 大大減少，達到不浪費資源的另一項環保訴求。三、奈米薄膜塗層科技奈米薄膜塗層製程已證明能有效取代許多處理金屬表面之傳 統化成皮膜或陽極處理，不但性能極佳、低污染且僅產生極少量 的廢水，又能以較佳的硬度及更長的耐候性等特色，取代現存的 有機樹脂塗料及透明漆。此技術除能提供環保的優勢外，在操作 及設備成本上也有極佳的競爭力。 除了在上漆或黏著前之金屬表 面處理外 ，此製程亦可提供許多新的應用，像 防水、抗指紋 、潤

5、滑等功能，也可應用在許多金屬及其合金上，展現出比傳統金屬 表面處理法更佳的性能。此特殊新型製程不但創造出全新防蝕機 制，即所謂的“金屬之奈米材料主動防蝕”，並且衍生許多金屬 的新應用技術。我們相信，對此革命性金屬表面處理方法加以深 入研究，將有機會改變人們傳統上使用金屬的方式奈米無路環保金屬表面處理製程一、技術原理： 綠色技術傳統金屬表面必須以酸浸蝕(Acid etching )或在酸液中用陽極電解 (anodizing )來產生一層粗糙多孔性的金屬氧化物層 ，如此才能夠具備基本防蝕的功能，才能用接著劑來黏著或上漆。這種方法已經沿用多年， 雖然效果不錯，但是 方法太過繁複，同時對環境的污染十分

6、嚴重，尤其是 其中使用之酸液(比如路酸等)，已是聯合國衛生組織及美國環保署(EPA)明 文將在幾年內禁止使用，這些酸洗處理，或陽極電解都必須用大量水沖洗， 除了浪費水資源外，更造成下游環境的污染。雖然這種方法有許多缺點，然而多年來卻找不出其他替代方案來解決問題。發展SOL-GEL method (溶膠-凝膠法)技術，即原為航太工業所開發的 奈米級金屬材料鍵結劑，使用革命性有機-無機混成鍍膜溶液，增強金屬表面與粘著劑或塗料的接合力，除 可免除酸洗或噴砂製程外，同時增強防 腐蝕功能。現已開發出數種溶液配方，普遍用在鎂、鋁、鈦、銅、鐵及不 鏽鋼等金屬表面，就這項契合環保潮流的新技術，相信能帶給廠商許

7、多方 便與利益。本產品完全滿足 WEEE& RoHS(JULY 2006)和ELV (JULY 2007)環保要求。其基本製程如下:金屬基材清洗鍍上本產品溶液烘烤鋁、鎂、鈦、碳鋼、不鏽鋼、銅、鋅等金屬及其合金。清洗（酸洗、鹼洗、脫脂、去氧化層）依不同 金屬要求。鍍膜可用浸塗、噴霧或滾筒方式塗布（無需後續 水洗）。90C 160C X 10 75分鐘（視不同產品及需求 而定）。貼膜包裝成品（視不同產品及需求而定）二、製程優點：1. 以化學鍵接合取代物理性的咬合，達到更強的接著效果；2. 可任意調整金屬表面鍍膜的化學成份，達到接著、防鏽、防蝕及抗水性能；3. 無水洗過程，沒有下游污染的問題

8、，完成取代路酸皮膜的功能;4. 鍍膜製程可用浸塗(Dip)，噴塗(Spray)或滾塗(Roller Coat in g)，設備 成本大幅降低；5. 可適用於各種金屬及複合材料上，為無路環保的耐蝕鍍膜奈米材料；6. 製程簡化，設備成本大幅降低，生產速度加大。三、應用範圍：3-1非路系鍍鋅螺絲一般路系螺絲：在日常生活及工業用途中，最常見的鍍鋅螺絲產品即青藍、五彩螺絲, 產品成熟且單價低廉，已是螺絲產品的主流。青藍、五彩螺絲是在電鍍鋅層後，再以不同種類路系酸作表面化成處理 的產品，但其使用的路系酸，已對環境造成污染，日漸受到管制和禁用,過去的商用產品可能因此遭遇淘汰的命運。故青藍及五彩等路系螺絲在未

9、 來幾年將面臨市場禁用的挑戰，首先輸往歐盟市場將被禁止，逐步在其他 市場也將起連動效應，這是鍍鋅螺絲生產廠家將面臨的重大課題。製程非路系(Non-Chromate ) 螺絲:I III/亠膛需眶嫦紳經竝小韓輛戦JOff順應這個環保趨勢，積極投入非路系螺絲表面 處理的技術開發，結合現有鍍鋅製程，目前已開 發出無毒性且防蝕性能更優越的鍍鋅螺絲，希望 能給未來鍍鋅螺絲市場多一個選擇機會，強化鍍 鋅螺絲的市場競爭力，也更能契合21世紀人類對 環境的要求。' 般五影寒絲綁200小時鹽務傳統鍍鋅螺絲路酸皮膜與鍍鋅螺絲無路環保製程 比較：傳統鍍鋅螺絲路酸皮膜製程t電鍍鋅層t酸洗t 路酸化成t水洗t烘

10、乾鍍鋅螺絲無路環保製程t電鍍鋅層T酸洗t 水洗T塗裝產品t烘烤固化性能比較：（鍍鋅層厚度35m鍍鋅螺絲）（如右圖）鹽霧試驗（ASTM-B117-95 ）一般青藍螺絲v 72hrs鍍鋅螺絲（採用N7111-1二鍍）> 300hrs青藍鍍鋅螺絲+ N7111-1二鍍 > 500hrs成本比較：鍍鋅400小時步驟程式傳統製程非路製程成本1電鍍鋅層C1N1C1 = N12酸洗C2N2C2 = C23皮膜化成C3N3C空N34鍍膜C4: 0N4C4< N45Cr6+廢水C5N5 = 0C5N56路污泥固化C6N6 = 0C6N67路污泥掩埋C7N7= 0C7N78社會成本C8N8C8&

11、gt; N8總成本CTNTCTNT3-2鎂合金表面處理鎂鋁合金非路表面處理環保製程“A Simple Environmentally-Benign （ 環境友好）Metal Surface Pretreatme ntProcess”對環境：重路金屬廢水、路污泥固化覓地掩埋不易，社會及土地成本負荷太沉重。.對使用者：殘留在配件表面的重金屬路析出，對使用者周遭環境造成嚴 重污染，影響使用者健康。例如筆記型電腦CPU!算速度愈快，路析出愈快，密閉式空調環境下作業，搭配 Cooling Fan的設計，路酸析出及擴散 則更加顯著。非路系列(Chromate Free)鎂鋁合金表面處理環保製程有下列優點：

12、1、符合耐鹽霧測試24小時銹蝕面積v 5%及導電低阻抗值的要求;2、 維持良好的加工件外觀及尺寸公差；(塗層之收縮比OK?)3、底處理膜層上漆性、密著性測試性能優越。3-3鋁合金沖壓3C零件表面處理環保製程隨著科技的進步，3C產品機殼及內部零件均要求輕、薄、短、小、電磁遮罩、高速操作下可 得到良好的散熱效果， 而且基於環保意識高漲 的情況，要求使用的材 料必須可回收，在上述要求下，3C產業紛紛使用輕金屬材質（Al、Mg Ti 合金）取代塑膠製品，其中又以鋁、鎂合金之使用最為普遍。目前輕金屬材質在使用時，其金屬表面處理大多採用六價路酸皮膜、電 鍍、陽極處理等高污染高毒性製程，對環境造成了嚴重破壞

13、。有鑒於此，開發的有機無機混成鍍膜奈米材料製程（無任何重金屬的環 保製程）可在金屬表面形成一極薄的保護膜層，比傳統高污染性製程提供更 優異的品質及完全環保的流程，可協助3C產業及早進入非路及無重金屬污 染的新紀元。針對目前3C產業（NB LCD TV PDR薄型光碟機、DSC）鎂鋁合金 材質沖壓成型工件處理有優點如下：附著強、抗氧化、易擦拭、可導電（有機無機混成塗料其絕緣性及耐熱 性關係導致其導電性？）、無廢水、高環保、符合IS0140003-4 不鏽鋼、銅、鋅材料非鉻系金屬表面處理由於不鏽鋼具有多種優於其他金屬的性能，已被大量用於航太航空、原 子能、軍事工業、化工防腐、建築裝飾、廣告裝潢、日

14、用器具、工藝美術、 交通車輛和太陽能利用等領域。 產品解決了不鏽鋼材料抗污性能差的問 題，並賦予其優異的 耐指紋易擦拭性、抗菌性及有絕佳耐腐蝕性。相信在 這些行業中，不鏽鋼必將因表面處理塗料的使用而迎來一次新的發展。特 別是最新的水溶液（溶劑型（IPA system）自乾型產品能在室溫 下自然迅速 乾固，可達到良好的防蝕耐候抗污自潔效果，使用方便特別是在建築裝飾 行業中的應用將會很快得到飛速的發展。產品特點1、表面處理塗層可與不鏽鋼表面形成化學鍵，提供牢固持久的保護膜， 膜層韌性佳硬度高（最高可達9H且具有極佳的耐候性、耐磨耗性， 二次加工性。2、表面處理塗層保護膜層具有良好的防水、防油、抗污

15、、耐指紋易擦 拭和抗細菌性能，能使不鏽鋼表面容易清洗。在大氣環境中還可達 到自清潔效果；讓不鏽鐵 SUS430達到SUS304勺耐蝕效果。3、形成的塗膜緻密透明，面漆厚度只有幾個微米，塗層透明光亮，不改變不鏽鋼的顏色，有效保持金屬表面光澤與質感。底漆塗層愈薄愈好，只要有0.5-1微米厚度即能上各種面漆塗料接著性特佳。面 漆底漆皆有多種顏色、啞光、半透明產品可供選擇，配合產品的要 求，表現極佳的效果感覺。表面處理塗層還可用在銅、鋅、鎂、鋁等其他金屬表面，充當底漆或面漆，可取代傳統六價路(Cr+6)鈍化工藝，同時保持金屬表面光澤與質感。成本比較表Cost Of Own ership(A Life

16、Cycle Assessme nt)Step製程Process路酸皮膜(Dow-20)【C】表面處理塗層製程PEACCO Process【N成本COST1表面清洗Surface clea ningC1N1C仁N1路酸皮膜2ChromateC2N2=0C2>N2Conversion3薄膜製程Thin film processC3=0N3C3<N34廢水處理Waste Water (ForCr+6 )C4N4=0C4> N15路污泥固化Stabilizatio n ofWaste SludgeC5N5=0C5> N56路污泥掩埋Land fill of WasteSludg

17、eC6(Cr +6)N6=0C6>N67AZ91D回收RecycleC7(Removal of_ +6、Cr )N7C7>N78社會成本Social costC8N8C8>N89消費者成本Con sumer costC9N9=0C9>N9總成本 Total costCTNTCTNT無路環保表面處理液(Non-Chromate Soluti ons)表面處理塗層系革命性環保型奈米級塗層(Coating)之表面鍵結 劑，以有機-無機系統(溶膠-凝膠法)SOL-GEL method之混成溶液， 緻密化學鍵結增強金屬之貼黏與其他覆蓋材(如油漆、防鏽劑)之接合強度，並可阻隔空氣中

18、氧氣，延遲金屬氧化速度，增強防腐蝕功能， 廣泛應用在鋼、鋁、銅、鐵、鈦、鎂等金屬及其合金，進而免除高污 染之酸洗皮膜製程，契合無路環保趨勢要求。其製程：操作簡單、安 全、環保、耗水量低、無重金屬有毒污泥、符合IS014000,其產品： 耐蝕力好，耐指紋性佳，鍍膜厚度薄，膜層堅韌硬度高，尺寸精密度 佳，可耐高溫。【各種高性能奈米無鉻金屬表面處理塗層不強調奈米材料的特殊性，著重使用有機無機混成鍍 膜核心技術的卓越功能性。- 綜合型清洗劑，除油、除垢、除鏽、鈍化金屬四合一清 洗液- 複合型清洗劑，作為鎂合金後段除黑垢高速清洗液- 水性高導電金屬防蝕底處理液，使用於鎂鋁合金可取代 鈍化、陽極處理- 水

19、性鋁合金輪圈防蝕底處理液，疏水性，無氫脆性，低成 本水性鋁合金輪圈防蝕底處理液疏水性/環保性/耐鹽霧性/低成本性產品特性:1. AA356鋁合金輪圈塗裝前專用水溶 液型底處理液（VOC=0），耐鹽霧 連續測試超過480小時。2. 成膜膜厚僅0.2卩m疏水性材料製 造，對水/氧有極佳的屏蔽效果， 雙官能基與金屬形成了強力共價鍵，並具自修復功能，高抗蝕性及後塗裝的粘著性優異為主要特徵。3. 全製程無酸洗、酸化成反應，不存在鋁合金輪圈最忌諱的氫脆問題。4. 材料價格低廉，前處理脫脂階段用水不到傳統製程的三分之一，大大降低了生產成本及 除污費用。5. 無鉻環保，符合 WEEE & RoHS標準

20、。應用工藝:AA356鋁合金輪圈 f 脫脂完成 f 塗裝 f 烘烤140C *10mins以上（底處理皮膜完成） f冷卻f進行其他各種面塗規格：檢測項目規格標準測試方法固體成份1.6 士 0.2 %ASTM D2697粘度5 士 2 CPSASTM D341比重1.02 士 0.02ASTM D1475pH6 士 0.5ASTM D974水性鋁合金輪圈防蝕底處理液金屬表面處理液，高硬度，耐鹽霧、易擦拭、抗指紋,二次加工性佳（高罩光）金屬表面處理劑（高罩光）用於金屬抗食品酸漬調味料表面高硬度處理耐磨耗、易擦拭、高光澤、高抗腐蝕性特點:1.2.採用SOL-GEL method （溶膠-凝膠法）奈米

21、技術製造，新型薄膜塗層有 機無機混成處理液。高硬度（三7H,視金屬材質而定） 具有良好的抗酸漬性，可用於不鏽 鋼、鋁、鎂、銅、鋅等多種金屬， 作為表觀面漆使用。3.處理塗層（5-6 m）薄且透明，用量省，成本低。（拉絲不銹鋼金屬面板處理用量：40-60m2/kg）4.高透明度且具有絕佳的流平性與光澤度。5. 高硬度耐磨耗耐溫抗汗漬、食品流理台廚具家電面板耐食品酸漬調味料、 耐指紋性佳。6. 奈米高罩光塗層可與各種金屬素材面、烤漆層、電鍍層緊密結合附著性極 佳。7. 製程環保，不含Cr6+，符合WEEE & RoHSS準。應用工藝:基材-脫脂 T 風切 T 塗裝 T烘烤 （100oC,

22、15 mins）-硬度三3H基材- 脫脂-風切- 塗裝-烘烤（140oC, 15 mins）-硬度三5H7H規格：檢測項目規格標準測試方法外觀微黃色澄清液體(近乎透明)固體成份20 ±1.5 %ASTM D2697粘度9 ± MPa.s.ASTM D341比重0.89 ±.02ASTM D1475PH5 ±ASTM D974性能:性能底材測試結果抗指紋不銹鋼:肉眼檢驗通過/易擦拭抗氧化SUS43C不銹鋼板鹽霧測試500小時以上鉛筆硬度不銹鋼三7H附著性不銹鋼100% (ASTM D3359)光澤度不銹鋼100%自乾型金屬表面處理液，單劑水溶液型，戶外使用

23、起耐候保護作用多功能金屬表面處理液，金屬電鍍/塗料表面耐磨防蝕圭寸口保護液多功能水性金屬表面處理劑多功能水性金屬表面處理劑用於金屬表面處理耐指紋、易擦拭、咼抗腐蝕性特點：1. 高硬度具有絕佳的耐磨耗性，可用於不鏽 鋼、鋁、鎂、銅、鋅等多種金屬，作為表觀 漆使用。2. 採用SOL-GEL method （溶膠-凝膠法）奈米技 術製造，新型有機無機混成處理液。3. 塗層膜厚（2-3 m）薄且透明，用量省，成本 低。（拉絲不銹鋼面板處理用量：40-60m2/kg）4. 高透明度且具有絕佳的流平性與光澤度。5. 塗層薄膜韌性佳硬度高（最高可達 5H），二次加工性優秀並可重工，耐溫抗漬、 抗指紋、易擦拭、耐鹽霧、耐腐蝕、抗 UV耐候性佳。6. 製程環保，不