[發明專利]有機預涂金屬板上SiOx鍍層的真空制備方法

無效

• 申請號: 200610116551.X
• 申請日: 2006-09-27
• 公開（公告）號: CN101153380A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 楊立紅;傅建欽;張健
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C14/10
• 分類號: C23C14/10;C23C14/22;C23C14/46;C23C14/54;C23C16/40;C23C16/513;C23C16/52
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本發明涉及一種在金屬板上鍍層的制備方法，尤其涉及一種在有機預涂金屬板上鍍層的真空制備方法。

背景技術

有機涂層金屬板(包括有機預涂層鋼板，有機預涂鋁板、彩涂板等)通常具有較好的美學性能、良好的耐蝕性等，普遍應用于家電、汽車、建筑等領域。在使用過程中，有機涂層的表面力學性能，尤其是耐磨、耐劃痕性能，對其使用性能、壽命等具有較大的影響，發生刻劃后進行的修補費用也很高。因此，提高有機涂層的表面耐磨、抗劃痕性能，具有很重要的意義。

為了提高有機涂層的耐磨、抗劃痕性能通常采用以下四種方式：1)對基板表面進行處理；2)改變有機涂層的類型，比如不同類型的樹脂等；3)改變顏料中的成分，比如加入各種類型溶膠SiO顆粒或者硅酸鹽等；4)在有機涂層表面涂鍍附加薄膜，來提高它的耐磨、抗劃痕性能。前兩種方法可以提高的程度有限；第三種方法作為普遍采用的方法已經申請了很多專利，大多數都采用了SiOx相關材料作為添加劑或顏料。前三種方法都是基于現有工藝進行改進，在生產過程中產生的廢水處理等環保問題不能徹底解決。第四種方法能夠采用不同的鍍膜材料和工藝得到最適合的耐磨、抗劃痕性能；比如溶膠-凝膠法，真空鍍膜法等，但是溶膠-凝膠法與輥涂、刷涂等傳統有機涂層制備方法一樣，還是屬于濕法鍍膜系統，不能徹底解決環保問題，同時鍍膜的質量也不能發生革命性的改進。真空鍍膜技術是一種很有潛力的技術，普遍應用于電子、玻璃等行業中。但是在帶鋼領域還沒有得到大規模應用。

真空鍍膜有如下特點：1)環保；被鍍物質通過蒸發、濺射等手段形成氣態，也可再通過其他方式形成等離子體，沉積到基板表面；在此過程中不涉及水等物質，不需要進行廢水處理，沒有廢棄物。2)真空狀態下沉積出來的薄膜質量高；3)可以很容易地在基板(卷)兩面沉積相同或不同的物質，不同的厚度等。4)根據沉積薄膜的厚度和工藝的選擇，通?？梢栽谧罡?00米/分的速度下進行鍍膜。

Bosch公司曾經提出在鋼鐵、陶瓷、玻璃、塑料上沉積SiO等類型的薄膜來提高其耐磨性能和抗紫外線性能，其采用的方法是PECVD沉積耐磨涂層，然后用PVD方法把具有特定光學性能的離子嵌入到PECVD耐磨涂層，主要采用濺射和微波照射的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在有機預涂金屬板表面沉積SiO的一種真空鍍膜制備方法，以提高有機涂層的耐磨、耐劃痕(耐擦傷)性能。解決傳統上在有機涂層中添加SiO方法不能大幅度提高耐磨、耐劃痕性能和環保方面的問題，同時薄膜的相關參數可根據需要靈活、準確調節。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明有機預涂金屬板上SiOx鍍層的真空制備方法，包括以下步驟：第一步：進入等離子環境中進行表面清洗和表面活化；第二步：通過真空密封裝置，進入真空鍍膜單元，在有機涂層上進行SiOx鍍膜。

真空鍍膜單元可以分為三到四個子鍍膜單元，其中每個單元保持不同的氣體組成，每個子系統生成的薄膜的性質可以逐漸發生變化，在基板通過時形成梯度薄膜。

本發明有機預涂金屬板上SiOx鍍層的真空制備方法，在上述兩步驟的基礎上還可以包括以下步驟：第三步：進入后處理單元，使用等離子發生器，使氧氣等離子化，前面步驟形成的薄膜最表層向SiO₂轉化，并趨于穩態；第四步：通過氮氣或惰性氣體環境，形成穩定的SiOx表面產品。