[发明专利]有机无机混成黏结剂及包括其的涂料与该涂料形成于材料表面的方法

说明书

本发明提供一种有机无机混成黏结剂以及包含该有机无机混成黏结剂的涂料，其中该有机无机混成黏结剂由液态铝烷氧化物、螯合剂以及溶剂等化合物混合反应而成，而该涂料由前述有机无机混成黏结剂、金属材料以及分散剂混合而成。该涂料可以通过辊涂、喷涂或浸镀等方式涂布于材料表面，并以高温进行烘烤，使该涂料可以固化并且固设于材料表面以形成一保护涂层，并提供材料表面抗高温热氧化、抗高盐度锈蚀的保护功能。

技术领域

本发明涉及材料表面的涂料领域，尤指一种用于材料表面的涂料的有机无机混成黏结剂与包括该有机无机混成黏结剂的涂料，以及将该涂料形成于材料表面的方法。

背景技术

目前因环保的需求、汽车的轻量化越来越受到重视，主要可以通过轻量化汽车达到省油的目的，因此热冲压钢材材料也越来越受到重视与应用；目前汽车对热冲压钢材的需求每年皆有上升的趋势。

但原始的热冲压钢材需要经过高温热处理才能具有强度，并且需要在高温下方能进行热冲压成型，如此才不会产生回弹导致材料成型规格不符合标准、方能直接应用于制造车体的钢条或钢板，而钢材表面容易因为热处理产生锈皮，在热冲压过程所产生的锈皮除了会对模具造成磨损之外，还需要以喷砂的程序将其去除，因此会导致后续的制造成本上升。

为解决上述问题，目前现有技术主要以热浸镀铝的方式将铝金属熔融后、再以热浸镀的方式涂布于钢板表面，借此达到保护钢板在热冲压过程上有可能会产生的热氧化缺陷。然而，热浸镀铝的涂层在制造过程上有高耗能的问题，不符合环保的需求。

此外，热浸镀铝的涂层的钢板需要较厚的涂层才能达到保护的效果，因此在后续的热冲压过程上需要较长的热处理时间才能达到退火的效果，此一问题不利于节能减碳的需求，并且对生产成本也是一大负担。

发明内容

本发明的目的在于改进钢材表面的保护涂层的原料成份以及涂层特性，以期让钢材能够在高温的热冲压过程中不会因为保护涂层的耐热性不佳而剥落，甚至造成钢材表面仍有热氧化的情形发生。此外，本发明除了提升保护涂层的耐热性，更期望同时能降低热处理时间，以期达到降低生产成本。此外本涂层也提供了钢板良好的储存性，可经长时间储放而不会产生锈蚀。

为实现上述目的，本发明提供一种有机无机混成黏结剂，该有机无机混成黏结剂由液态铝烷氧化物、螯合剂以及溶剂混合反应而成。

本发明通过液态铝烷氧化物、螯合剂以及溶剂混合反应形成该有机无机混成黏结剂，使该有机无机混成黏结剂为应用在金属粉末之间的黏结剂，并且能克服现有技术以高分子有机化合物的树脂材料所组成的黏结剂存在有无法耐高温的缺点及问题，从而令本发明的有机无机混成黏结剂能够适用于钢材的高温保护上，使钢材在约950℃的热冲压过程中其涂层不会裂解剥落，进而有效避免钢材在热冲压过程中被热氧化、减少热冲压模具的磨损、延长热冲压模具的使用年限，降低经热冲压成型的钢条或钢板的制造成本。

较佳的，该液态铝烷氧化物为正丙醇铝、正丁醇铝、异丙醇铝或其组合；该螯合剂为乙酰丙酮(acetylaceton，ACAC)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexylacrylate，2-EHA)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA)、乙酰乙酸乙酯(ethylacetoacetate，EACAC)、柠檬酸(citric acid)或其组合；而该溶剂为乙二醇单丁醚(2-butoxyethanol，BCS)、异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)、甲苯(toluene)、正丁醇(n-butylalcohol，NBA)或其组合。

更佳的，该螯合剂的摩尔浓度为该液态铝烷氧化物的摩尔浓度的0.5至2.5倍；而该溶剂的重量占整体有机无机混成黏结剂的总重量的5％至50％。

本发明还提供一种具有上述有机无机混成黏结剂的涂料，其中该涂料包括：有机无机混成黏结剂、金属材料以及分散剂。