TWI598466B - A composition for a melt-blown layer and a sprayed layer - Google Patents

A composition for a melt-blown layer and a sprayed layer Download PDF

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熔射用組成物及熔射層
本發明是有關於一種熔射技術及其應用，特別是指一種熔射用組成物及熔射層。
一般用以進行黃光製程的曝光設備中，會有一個用以固定並承載玻璃的載具。該載具包括一個本體，以及一層以陽極處理而由該本體氧化形成並位於該本體表面的氧化層。該氧化層的材質為三氧化二鋁(Al 2O 3)，光反射率低且絕緣性佳而符合製程需求。在該曝光設備的運作過程中，該氧化層經常會與玻璃磨擦而逐漸變薄或消失，因此每隔一段時間就需要重新對該本體進行陽極處理以更新該氧化層，然而此種處理方式卻會使得該本體在反覆氧化的過程中逐漸耗損，故有待改善。
本發明的目的，在於提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的熔射用組成物。
以該熔射用組成物的總重為100重量份計，該熔射用組成物包含2.5至5重量份的增黑材料、2至25重量份的助劑材料，以及70至95.5重量份的基質材料。
該增黑材料選自於黑色的鈦的氧化物、鉻的氧化物、鎢的氧化物、鉬的氧化物、錳的氧化物，以及前述材料所組成的群體。所述的鈦的氧化物舉例來說可為二氧化鈦(TiO 2)。所述的鉻的氧化物舉例來說可為三氧化二鉻(Cr 2O 3)。所述的鎢的氧化物舉例來說可為三氧化鎢(WO 3)。所述的鉬的氧化物舉例來說可為三氧化鉬(MoO 3)。所述的錳的氧化物為二氧化錳。所述的黑色，較佳地是指該增黑材料之含鏡面反射光之反射率 (Specular Component Included, SCI)，與不含鏡面反射光之反射率 (Specular Component Excluded, SCE)，兩者的差值(SCI-SCE)在0.2以下，且SCI在3以下，SCE在3以下。
如該增黑材料的使用量過少，以該熔射用組成物所形成的熔射層，將因光反射率較高而不符合使用需求，而如該增黑材料的使用量過多，則以該熔射用組成物所形成的熔射層，絕緣性將較差也同樣不符合使用需求。為了兼具較低的光反射率與較高的絕緣性，該增黑材料的使用量應如前所述地限定在2.5至5重量份。此外，為了利於該熔射用組成物進行熔射，較佳地是選用熔點較高的該增黑材料。舉例來說該增黑材料較佳是選用二氧化鈦、三氧化二鉻、三氧化鎢，以及前述材料所組成的群體。
較佳地，該助劑材料包括鐵的氧化物、矽的氧化物、前述材料所組成的群體，以及其他用以提升性質之輔助成分。所述的鐵的氧化物舉例來說可為三氧化二鐵。所述的矽的氧化物舉例來說可為二氧化矽。
當該助劑材料包括1至10重量份的所述鐵的氧化物時，以該熔射用組成物所形成的該熔射層，耐磨性更佳。當該助劑材料包括1至15重量份的矽的氧化物時，以該熔射用組成物所形成的該熔射層，將因各成分能混合得更均勻，而具有物性更為均一且品質更為穩定的優點。較佳地，所述鐵的氧化物及所述矽的氧化物合計為5至16重量份，例如7.5重量份及10重量份等等。
該基質材料的使用量也可為與其他材料合計共100重量份(餘量)，並選自於黑色的鋁的氧化物、鋯的氧化物、釔的氧化物、鉿的氧化物，以及前述材料所組成的群體。所述的鋁的氧化物舉例來說可為黑色的三氧化二鋁(Al 2O 3)。所述的鋯的氧化物舉例來說可為黑色的二氧化鋯(ZrO 2)。所述的釔的氧化物舉例來說可為黑色的三氧化二釔(Y 2O 3)。所述的鉿的氧化物舉例來說可為黑色的二氧化鉿(HfO 2)。所述的黑色，較佳地是指該基質材料SCI與SCE的差值在1以下，且SCI在10以下，SCE在10以下。
當所述的基質材料的使用量低於70重量份時，以該熔射用組成物所形成的熔射層，將因絕緣性過差而不符合使用需求，而當所述的基質材料的使用量高於95.5重量份時，以該熔射用組成物所形成的熔射層，將因光反射率過高而同樣不符合使用需求。因此，為了兼具較低的光反射率與較高的絕緣性，該基質材料的使用量應如前所述地限定於70至95.5重量份。
該熔射用組成物的功效在於：包含特定組成的該基質材料與該增黑材料，能被用以熔射形成一層光反射率較低及絕緣性較佳的熔射層，而能適用於曝光設備的載具上，並能保護該載具使該載具免於陽極處理，解決該載具因陽極處理逐漸耗損的問題。
本發明的第二目的，在於提供一能夠克服先前技術的至少一個缺點的種熔射層。
該熔射層由前述的熔射用組成物熔射後以封孔劑封孔處理而成。較佳地，該熔射層的SCI在5以下，SCE在5以下，SCI與SCE的差值在0.5以下，粗糙度Ra為0.5至2，電阻在2000MΩ以上，能更符合製程需求。
所述的粗糙度是以中心線為基準計算得到之中心線平均粗糙度(Ra)。所述的熔射是指將原料熔融後藉由高壓空氣噴覆到工件表面之技術，又別稱熱噴、熱噴塗、噴焊或Thermal Spray Coating。
該熔射層的功效在於：光反射率低及絕緣性佳符合製程需求，適用於保護曝光設備之載具，並能取代以陽極處理形成之氧化層，解決該載具因陽極處理逐漸耗損的問題。
《實施例1》
先準備一個經預處理的載具，以及一份熔射用組成物。所述載具的材質為鋁鎂合金。所述的預處理可包含表層清潔及噴砂粗化等步驟，由於熔射前的預處理為本發明申請時通常知識者所熟知的習知技術，故在此不多加詳述。
所述的熔射用組成物包含5重量份的增黑材料、80重量份的基質材料，以及15重量份的助劑材料。所述的增黑材料為二氧化鈦粉末。所述的基質材料為三氧化二鋁粉末。所述的助劑材料包括10重量份的三氧化二鐵粉末，以及5重量份的二氧化矽粉末。
將該熔射用組成物熔射至該載具上形成一熔射膜，再以封孔劑對該熔射膜進行封孔，而完成一層包含該熔射用組成物及該封孔劑的熔射層。對該熔射層進行下述測試，同時將測試結果記錄於表1當中。
《反射率測試》
利用型號為CM-2600d之分光儀(Spectrophotometer)測試實施例1之含鏡面光之反射率(SCI)及不含鏡面光之反射率(SCE)，並計算SCI與SCE之差值，記錄於表1當中。
《絕緣性測試》
以購自泰仕電子工業股份有限公司，型號為TES-1600之數位式絕緣測試器測量實施例1之電阻，並記錄於表1。由於前述儀器的量測極限為2000MΩ，因此實驗數據僅能以大於2000MΩ呈現，但實際上也可為3000MΩ、4000MΩ、5000MΩ甚至為10000MΩ。
《耐磨性測試》
以JIS H 8667測試法測試。將實施例1研磨800回後所產生的粉末秤重，粉末的重量即為該實施例1因研磨所失去的重量，將該實施例1的失重克數，記錄於表1中。
《實施例2至6》
實施例2至6與該實施例1類似，不同的地方在於實施例2至6中所使用的熔射用組成物的成分不同。實施例2至6中，該熔射用組成物的實際成分，以及反射率測試、絕緣性測試及耐磨性測試的測試結果記錄於表1中。
《比較例1至6》
比較例1至6與該實施例1類似，不同的地方在於比較例1至6中所使用的熔射用組成物的成分不同。比較例1至6中，該熔射用組成物的實際成分，以及反射率測試、絕緣性測試及耐磨性測試的測試結果記錄於表1中。
從實施例1至6可以發現，當增黑材料的使用量為2.5至5重量份，且基質材料的使用量在80至90重量份間時，所形成的熔射層其SCI與SCE的數值均約在5左右，且SCI與SCE的差值均小於0.5，電阻則約在2000MΩ以上，也就是所以各實施例的熔射用組成物所形成的熔射層，有較低的光反射率與較佳的絕緣性。從實施例4與其他實施例的比較則可以發現，進一步添加三氧化二鐵將可以降低因研磨而失去的重量，也就是說所熔射製得的熔射層耐磨性更佳。
從比較例1至6可以發現，當增黑材料的使用量低於2.5重量份時，SCI與SCE則會提升至約6以上超過10，SCI與SCE的差值也出現大於0.5的情況，也就是說以比較例1至6所使用的熔射用組成物熔射形成的熔射層，有光反射率較高而不符合使用需求的問題。當二氧化鈦的使用量高於5重量份時，電阻將大幅降低至1500MΩ以下，甚至降到200MΩ，也就是說以比較例1至6所使用的熔射用組成物熔射形成的熔射層，其絕緣性較差，也不符合使用需求。
綜上所述，本發明熔射用組成物及熔射層的功效在於：該熔射用組成物包含特定組成的該基質材料與該增黑材料，能用以熔射形成具有光反射率低及絕緣性佳的熔射層，而該熔射層能適用於曝光設備的載具上，並能保護該載具使該載具免於陽極處理，並解決該載具因陽極處理逐漸耗損的問題。
以上所述者，僅為本發明的實施例而已，不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
無。
無。
：無。

Claims (9)

  1. 一種熔射用組成物，以該熔射用組成物的總重為100重量份計，該熔射用組成物包含： 2.5至5重量份的增黑材料，選自於黑色的鈦的氧化物、鉻的氧化物、鎢的氧化物、鉬的氧化物、錳的氧化物，以及前述材料所組成的群體； 2至25重量份的助劑材料；及 70至95.5重量份的基質材料，選自於黑色的鋁的氧化物、鋯的氧化物、釔的氧化物、鉿的氧化物，以及前述材料所組成的群體。
  2. 如請求項1所述的熔射用組成物，其中，該增黑材料選自於二氧化鈦、三氧化二鉻、三氧化鎢、三氧化鉬、二氧化錳，以及前述材料所組成的群體。
  3. 如請求項1所述的熔射用組成物，其中，該基質材料選自於三氧化二鋁、二氧化鋯、三氧化二釔、二氧化鉿，以及前述材料所組成的群體。
  4. 如請求項1所述的熔射用組成物，其中，該助劑材料包括1至10重量份的鐵的氧化物。
  5. 如請求項4所述的熔射用組成物，其中，該鐵的氧化物為三氧化二鐵。
  6. 如請求項1所述的熔射用組成物，其中，該助劑材料包括1至15重量份的矽的氧化物。
  7. 如請求項6所述的熔射用組成物，其中，該矽的氧化物為二氧化矽。
  8. 一種熔射層，由請求項1至7中任一項所述的熔射用組成物熔射後以封孔劑封孔處理而成。
  9. 如請求項8所述的熔射層，其中，該熔射層的SCI在5以下，SCE在5以下，SCI與SCE的差值在0.5以下，粗糙度Ra為0.5至2，電阻在2000MΩ以上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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