CN116240607A - 高光泽电泳涂装制程 - Google Patents

Abstract

一种高光泽电泳涂装制程，包含导电涂料层形成步骤及电泳步骤。所述导电涂料层形成步骤是自基材的至少部分表面上以涂布方式形成由导电漆构成的导电涂料层，而形成半成品，且所述导电涂料层表面的电阻率不大于500Ω·m。所述电泳步骤是将导电片及所述半成品做为电极浸入含有带电荷的胶体粒子的电泳液中，并施加介于60V至120V的电压，而形成披覆于所述导电涂料层上且厚度不大于30μm的电泳披覆层。利用所述导电涂料层降低表面电阻率，而可使后续的电泳步骤于特定的电压范围内执行，而能减少制程时间，同时减少橘皮现象发生，进而提升产品的美观性。

Description

高光泽电泳涂装制程

技术领域

本发明涉及一种涂装制程，特别是涉及一种电泳涂装制程。

背景技术

镁或铝合金等轻金属材料凭借本身机械强度良好、比重小等性质而经常被应用于制作可携式电子产品外壳。为了满足用户对于产品外观的追求，例如颜色、金属光泽等，以镁或铝合金为材料的外壳，业界通常会对金属基材进行表面加工制程以改变其外观颜色及光泽度。

大致来说，业界常见的表面加工方法，例如直接添加染剂或颜料于电泳溶液中，并以电泳方式直接于所述金属基材表面形成具有特定颜色的电泳涂装层，使所述金属基材的表面能呈现特定颜色，并保有光泽度，然而，此方法的电泳制程需要在低电压(不大于60V)条件下进行，以避免所述金属基材发生电解反应。此外，为了令所述电泳涂装层达成所需的光泽度，所述电泳涂装层需要具有一定的厚度(一般要达成光泽度85GU，膜厚约需要20μm至25μm)，然而，所述方法是在低电压下进行，因此，需要较长的制程时间才可达成所需厚度，且添加染剂或色料后会使所述电泳溶液的表面张力产生变化，过长的制程时间容易使所述电泳涂装层产生橘皮现象，造成所述电泳涂装层的基材表面在视觉上的美观不足。

另一种常见的加工方法，则是预先对所述金属基材进行阳极处理，以在其表面形成多孔性氧化钝化皮膜，避免所述金属基材与水气或化学药剂反应而产生侵蚀，后续再对所述金属基材的多孔性氧化钝化皮膜以浸涂方式进行染色，之后，利用电泳方式形成透明的电泳涂装层，以提升表面光泽度。然而，由于所述多孔性氧化钝化皮膜会使所述金属基材的表面具有绝缘性，导致此方法的电泳制程必需施加较高的电压(180V以上)才得以执行，然，施加电压过高会使所述金属基材表面的电泳涂装层容易产生橘皮，而有美观性不足的问题。此外，于此加工方法，所述电泳涂装层的厚度需大于50μm，才能达成所需的光泽度，所以生产成本较高。

因此，如何调整制程以改善金属表面加工时所遇到，例如制程时间过长、施加电压过高、表面橘皮等不同技术问题，是相关业者的努力方向之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高光泽电泳涂装制程。

本发明高光泽电泳涂装制程，包含导电涂料层形成步骤，及多个电泳步骤。

该导电涂料层形成步骤是自基材的至少部分表面上以涂布方式形成一由导电漆构成的导电涂料层，而形成半成品，且所述导电涂料层的表面电阻率不大于500Ω·m。

该电泳步骤是将导电片及所述半成品做为电极浸入含有带电荷的胶体粒子的电泳液中，自所述导电片及所述半成品的其中一者施加电压，令所述导电片、所述导电涂料层与所述电泳液间建立电场形成导电回路，使其中部分的胶体粒子沿着电场方向往所述半成品的方向移动，而形成披覆于所述导电涂料层上且厚度不大于30μm的电泳披覆层，其中，所述电压介于60V至120V。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述导电涂料层与所述电泳披覆层的总厚度不大于50μm。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述导电漆具有基底材料，及导电物质，所述基底材料选自环氧树脂或压克力树脂，所述导电物质选自改性氧化钛、金属、纳米碳材、石墨或石墨烯。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述导电漆还具有色料，所述色料选自无机颜料或有机染料。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述基材选自镁、铝、镁合金、铝合金，铝镁合金或镁铝合金。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述电泳液的胶体粒子选自水性树脂。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述电泳步骤的施加电压介于80V至120V。

较佳地，本发明所述的高光泽电泳涂装制程，其中，所述电泳步骤的施加电压介于80V至100V。

本发明的有益效果在于：通过先于所述基材表面形成所述导电涂料层，以降低基材表面的电阻率，之后，即可在特定范围的电压内(介于60V至120V)利用所述电泳步骤于所述半成品的表面形成披覆所述导电涂料层的所述电泳披覆层，而可令涂装镀膜后的成品具有良好的光泽度，且不易产生橘皮现象，以提升产品的美观性，并同时缩短制程时间。

附图说明

图1是流程示意图，说明本发明高光泽电泳涂装制程的实施例；

图2是侧视示意图，说明于所述电泳涂装制程所制得的金属元件；

图3是示意图，辅助图1说明所述电泳涂装制程的电泳步骤。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1与图2，本发明高光泽电泳涂装制程，用以形成如图2所示的金属元件3。所述电泳涂装制程包含导电涂料层形成步骤21，及电泳步骤22。

所述导电涂料层形成步骤21是自基材31的至少部分表面形成由导电漆构成的导电涂料层32，而形成半成品30。

详细的说，所述基材31是由质量轻且易加工的轻金属材料，例如：镁、铝、镁合金、铝合金、镁铝合金或铝镁合金等所构成。所述导电涂料层32是以涂布方式披覆于所述基材31表面，厚度介于10μm至20μm，且表面电阻率不大于500Ω·m，可提供导电性并防止所述基材31在后续的电泳制程中因接触水气或化学药剂而受到侵蚀。

具体的说，所述导电涂料层32由导电漆构成，所述导电漆包含基底材料、导电物质，及色料。其中，所述基底材料选自环氧树脂或压克力树脂，可作为所述导电物质与所述色料的分散剂，使其均匀分布于所述导电漆内，以令所述导电涂料层32的成色均匀，同时供用以增加所述导电涂料层32与所述基材31间的附着力，而能紧密地贴合于所述基材31表面。所述导电物质选自改性氧化钛、金属掺杂改性氧化钛(例如：银掺杂的改性氧化钛)、金属、纳米碳材、石墨或石墨烯，使所述导电涂料层32的电阻率降低，而具有良好的导电性。所述色料选自无机颜料或有机染料，使所述导电涂料层32能呈现特定的颜色，而可有更多的色彩选择。

所述导电涂料层32可以利用喷涂、滚涂或浸涂等方式形成于所述基材31表面。在本实施例中，所述导电涂料层形成步骤21是以通过喷涂方式将所述导电漆涂布于所述基材31的其中一表面(见图2)，并固化形成厚度为20μm，且表面电阻率介于200Ω·m至400Ω·m的所述导电涂料层32为例。具体的说，在本实施例中，是以将导电漆与有机溶剂(例如：异丁醇、甲苯等)充分混合以调整得到适当的黏度后，再喷涂于所述基材31表面，并于干燥后形成所述导电涂料层32为例，其中，所述导电漆(包括基底材料、导电物质，及色料)与所述有机溶剂的成分配比介于3:7至4:6间，然实际实施时，所述导电漆与所述有机溶剂的比例可视制程需求而调整，并不以此为限。

在一些实施例中，所述导电涂料层32依需求也可以完整包覆所述基材31的整个表面，或是仅形成于所述基材31表面的部分区域，只要不影响后续所述电泳步骤22的执行即可，并不以本实施例的态样为限。

在一些实施例中，当所述导电漆添加的导电物质本身即具有较强烈的颜色时，所述导电涂料层32也可通过所述导电物质呈现颜色，此时，所述导电漆可仅具有基底材料，及导电物质，而无须添加色料。例如：当所述导电物质选自改性氧化钛，所述导电涂料层32可呈现改性氧化钛的颜色而成白色；若所述导电物质选自纳米碳材、石墨或石墨烯，则所述导电涂料层32可显示黑色。

配合参阅图3，所述电泳步骤22是将导电片4及所述半成品30做为电极浸入含有带电荷的胶体粒子51的电泳液5中，并自所述导电片4及所述半成品30的其中一者施加介于60V至120V的电压，以在所述导电片4、所述导电涂料层32与所述电泳液5间建立电场而形成导电回路，而使其中部分的胶体粒子51沿着电场方向往所述半成品30的方向移动，而于所述导电涂料层32上形成电泳披覆层33。

于一些实施例中，所述电泳步骤22的施加电压介于60V至100V。

于一些实施例中，所述电泳步骤22的施加电压介于80V至100V。

要说明的是，所述电泳液5的胶体粒子51可以选自水性树脂(Waterborne Resin)，且以纯水作为溶剂，所述半成品30则是依据所述电泳液中所欲于所述半成品30表面沉积的胶体粒子的电荷性质，而选择做为正极或负极，以产生预定方向的电场，令所述电泳液5中的所述胶体粒子51依据自身所带有的电荷性质沿所述电场方向移动，沉积、附着于所述半成品30上而形成所述电泳披覆层33。

为了避免成膜过程中，因电压过高而造成橘皮现象，以及电压过低导致制程时间过长的问题，较佳地，所述电泳步骤22所施加的电压介于80V至120V，且所述电泳披覆层33的厚度不大于所述导电涂料层32的厚度。

于一些实施例中，所述导电涂料层32与所述电泳披覆层33的总厚度不大于50μm。较佳地，所述电泳披覆层33的厚度不大于30μm。更佳地，所述电泳披覆层33的厚度介于20μm至25μm。在本实施例中，所述电泳步骤22施加的电压为80V，且所述电泳披覆层33的厚度为25μm为例。

于本实施例中，所述电泳液5的胶体粒子51是选自水性丙烯酸树脂，且以纯水作为溶剂，所述导电片4及所述半成品30分别做为阳极及阴极，并自所述导电片4施加80V的正电压，令所述胶体粒子51朝向所述半成品30方向移动，形成一披覆于所述导电涂料层32上且可透光的电泳披覆层33，而得到所述金属元件3，且所述金属元件3表面的光泽度不小于100GU(gloss unit)，其中，所述光泽度是以光泽度量测角度为60度进行测量而得。

本发明的电泳涂装制程，利用先于所述基材31表面形成所述导电涂料层32，由于所述导电涂料层32表面具有良好的导电性质(即表面电阻率不大于500Ω·m)，因此在执行所述电泳步骤22时，所述导电片4、所述导电涂料层32与所述电泳液5间可形成导电回路，故施加的电压不大于180V即可建立足够强度的电场，以驱动所述电泳液5中的胶体粒子51均匀地附着于所述导电涂料层32上形成所述电泳披覆层33，而不易产生以往高压镀膜时的橘皮现象。此外，由于所述电泳液5不含有染剂或颜料，因此所形成的所述电泳披覆层33可维持在较薄厚度(不大30μm)，即能具有良好的光泽性，同时还能避免以往电泳液因添加染剂或颜料后使其本身的表面张力产生变化，导致电泳涂装层发生橘皮现象的问题。又，所述导电涂料层32还能提供保护以防止所述基材31表面直接接触水气或化学药剂(即电泳液5)，因此无须为了避免所述基材31产生电解而需在低电压的条件下进行电泳制程，而可缩短所述电泳披覆层33的制程时间。而以本发明的电泳涂装制程所制得的所述金属元件3，由于色彩效果是从所述导电涂料层32提供，而电泳层(即所述电泳披覆层33)主要是做为保护及提供光泽度，因此，电泳层不需太厚即可令所述金属元件3显现高光泽，而具有更佳的外观视觉效果。

综上所述，本发明具高光泽电泳涂装制程通过先于所述基材31表面形成所述导电涂料层32，以降低其表面电阻率，而令所述电泳步骤22可在不大于180V的电压下执行，令所制得的所述金属元件3表面在具有高光泽的同时，不易产生橘皮现象，而能提升产品的美观性，此外，相较于以往是以染色方法改变金属基材的表面颜色，本发明通过披覆于所述基材31上的所述导电涂料层32来呈现颜色，令所述金属元件3的外观成色更佳，且所述导电涂料层32还能提供保护作用，以避免所述基材31在后续的所述电泳步骤22发生电解，因此所述电泳步骤22无须在低电压的条件下执行，而能缩短制程时间，故确实可达成本发明的目的。

Claims (10)

1.一种高光泽电泳涂装制程，其特征在于：包含：

导电涂料层形成步骤，自基材的至少部分表面上以涂布方式形成由导电漆构成的导电涂料层，而形成半成品，且所述导电涂料层的表面电阻率不大于500Ω·m；及

电泳步骤，将导电片及所述半成品做为电极浸入含有带电荷的胶体粒子的电泳液中，自所述导电片及所述半成品的其中一者施加电压，令所述导电片、所述导电涂料层与所述电泳液间建立电场形成导电回路，使其中部分的胶体粒子沿着电场方向往所述半成品的方向移动，而形成披覆于所述导电涂料层上且厚度不大于30μm的电泳披覆层，其中，所述电压介于60V至120V。

2.根据权利要求1所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述导电涂料层与所述电泳披覆层的总厚度不大于50μm。

3.根据权利要求2所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述导电漆具有基底材料及导电物质，所述基底材料选自环氧树脂或压克力树脂，所述导电物质选自改性氧化钛、金属、纳米碳材或石墨。

4.根据权利要求3所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述导电漆还具有色料，所述色料选自无机颜料或有机染料。

5.根据权利要求1所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述基材选自镁、铝、镁合金、铝合金。

6.根据权利要求1所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述电泳液的胶体粒子选自水性树脂。

7.根据权利要求1所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述电泳步骤的施加电压介于80V至120V。

8.根据权利要求7所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述电泳步骤的施加电压介于80V至100V。

9.根据权利要求2所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述导电漆具有导电物质，所述导电物质是石墨烯。

10.根据权利要求1所述的高光泽电泳涂装制程，其特征在于：所述基材是铝镁合金或镁铝合金。

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