[发明专利]青铜的腐蚀防护

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善铜与铜合金之耐磨损性、抗腐蚀性与耐接触性 (contact resistance)的方法及组合物，尤其涉及青铜之耐磨损性、抗腐蚀 性与耐接触性的改良。

背景技术

金属表面涂层技术经常被应用于电子装置与装饰物品的表面，以达到腐 蚀防护及其它所期望之功能特性。青铜经常被用作众多消费品与电子产品的 表面涂层，诸如扣件、珠宝、乐器、电子连接器、轴承、配件、工具等等。 青铜涂层作为镍涂层的一种替代品极具吸引力，因为镍涂层是一种众所周知 的过敏源。

青铜经常被用作钯、钯镍合金、银器、金器等物品的顶面涂层或底面涂 层。最终的涂层沉积物具有极佳的抗腐蚀性、耐磨性、可焊性以及低摩擦系 数。

发明内容

简言之，本发明涉及一种用于提高其表面包含铜或铜合金层之金属基材 的抗腐蚀性、耐磨损性与耐接触性的组合物。该组合物包含：一种磷氧化物 化合物，其系选自膦酸、膦酸盐、膦酸酯、磷酸、磷酸盐、磷酸酯及其混合 物；一种含氮有机化合物，其系选自一级胺、二级胺、三级胺与含氮芳香族 杂环；以及沸点至少约为90℃的一种醇。

在另一方面，本发明涉及一种用于提高其表面包含铜或铜合金层之金属 基材的抗腐蚀性、耐磨损性与耐接触性的方法，该方法包括令该基材置放于 前述组合物中进行全面接触。

至于本发明的其它目的与特征，部分属于显而易见，部分将在下文中陈 述。

附图说明

图1A至1G系根据实施例9之方法对涂覆有青铜之试片进行湿度测试 的照片。其中，“Reference”表示参照试片；“85/8548h”表示湿度85％，温 度85℃，曝露48小时。

图2A至2C系根据实施例10之方法对涂覆有青铜之试片进行人工汗 液测试的照片。

图3A与3B系根据实施例10之方法对涂覆有青铜之试片进行人工汗 液测试的照片。

图4A至4H系根据实施例11之方法对涂覆有青铜之试片进行中性盐 喷雾测试的照片。

具体实施方式

本发明涉及一种表面处理方法及一种表面处理组合物，其应用于将一防 护有机膜涂于铜或铜合金表面涂层之上。在一具体实施例中，该铜合金表面 涂层系一种青铜表面涂层。已发现该表面处理方法可以有效提高青铜表面涂 层的抗腐蚀性、耐接触性与耐磨损性。

该表面处理方法包括使铜或铜合金表面涂层接触一种含有有机添加剂 的表面处理组合物，其在该铜或铜合金表面上形成自组单层膜，并亦渗透 至该铜基表面涂层中可能存在的任何孔隙内。因此，本发明之组合物可有 效地封堵通往下层基材的孔隙。经加强的孔隙封堵结合该表面自组单层膜， 可有效地抑制涂覆有铜或铜合金表面涂层(诸如青铜)之消费性产品与电子 装置的腐蚀进程，提高其耐磨损性，降低其耐接触性，延长其使用寿命。

可以本发明所述之方法防护的表面包括铜与铜合金表面，特别是青铜表 面涂层。许多种类的青铜已为人习知。最常见的青铜包含一种铜锡之合金。 在铜-锡青铜中锡的含量变化范围相当大，典型来说其重量百分比低至约3 ％，高至约45％。青铜的顏色取决于锡之含存量。例如，当锡的含量大约 介于重量百分比30％与45％之间时，该青铜的颜色为银色，此等青铜被称 之为“白”青铜。白青铜相对较软。当锡的含量大约介于重量百分比15％ 与30％之间时，该青铜的颜色呈现为一种金黄色，这类青铜被称之为“黄” 青铜。当锡的含量大约介于重量百分比3％与15％之间时，该青铜的颜色为 红金色，这类青铜被称之为“红”青铜。

所谓的磷青铜亦同样可应用本发明予以防护。磷青铜之锡含量相对较 低，通常其重量百分比大约介于2％与5％之间，如3.5％；而其磷含量至多 约为重量百分比1％。此等合金的显著特性在于其韧性、强度、低磨擦系数 与细微晶粒。其中的磷可改善此熔融金属的流动性，并因而改善其可铸性， 且可藉由清理晶粒边界而改善其机械性能。磷青铜可用于弹簧以及其它需要 抗疲软、耐磨损及抗化学腐蚀的物品。其亦可用于美声乐器之弦线。