专利名称：环保型金属镀层的制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种镀覆的制造方法，且特别是有关于一种环保型金属镀层的制造方法。
背景技术：
电镀加工系为近年来常见的表面处理方法之一。由于电镀是一种电解过程，将金属片作为阳极，受镀物作为阴极，且浸入适当的电解液中，其中电解液通常为金属片的离子溶液。当电流通过阳极与阴极时，会吸引电解液中的金属离子游离至阴极上，同时阳极的金属再溶解，而提供电解液更多的金属离子，使得金属沉积于阴极的受镀物表面上。
一般电镀的电镀废液组成特性种类繁多，主要含有重金属或氰化物等有害污染物，因此在处理上需考量电镀制程中所使用的溶剂种类与数量，以及废液中所含重金属离子的种类与浓度等因素，进而增加废液处理上的困难。又加上电镀业者的环保意识不足，因此大部分的电镀业者为了要节省处理经费而将含有重金属的电解液等废水直接排放到下水道，或是草率地将尚未达到放流水标准的废水直接排放到下水道，导致地下水、河川及海洋严重污染。因此，电镀液是目前工业污染的一大祸首，不仅会造成严重的环境污染问题，对于人体健康更有直接或间接的影响。
此外，若不采用传统的电镀方法，而利用其他无电镀液的镀覆方法直接镀覆金属，仍然会有环境污染问题，同时也会产生许多其它无法克服的问题。例如使用无电镀液的溅镀方法，会受限于受镀物的体积太大，而无法于有限空间中镀覆大体积的受镀物。此外，溅镀设备价格昂贵，且耗能较大。
再者，所有电镀法或溅镀法的制造过程中，都是相当昂贵且耗时，且生产速度缓慢。此外，当受镀物的表面凹凸不平的情况下，也无法有效地得到厚度均匀的金属层。
因此有必要提供一种环保型金属层的制造方法，以解决电镀液所造成的环境问题，同时在不受限于受镀物表面凹凸不平的影响，进而提高金属层厚度的均匀度，同时节省时间与制造成本。
发明内容
本发明的目的就是提供一种环保型金属层的制造方法，用以解决电镀液所造成的环境污染问题，且能在不使用电镀液的情况下，也能达到电镀的效果。
本发明的另一目的是提供一种成卷的金属层的制造方法，而得到大面积的金属层，用以镀覆具有大体积的受镀物。
本发明的再一目的是提供一种快速镀覆的制造方法。利用预先制作完成的金属镀层，直接覆盖在受镀物的表面，以快速在受镀物表面形成金属层。再者，即使当受镀物的表面凹凸不平时，也能在受镀物表面上形成一层厚度均匀的金属层。
根据本发明的上述目的，提出一种环保型金属镀层的制造方法。依照本发明一较佳实施例，首先，以真空蒸镀的方法将金属层沉积于水解膜之上。在涂布高分子接着剂于金属层之上后，将水解膜浸入水中。或是，在水解膜浸入水之后，涂布高分子接着剂于金属层之上。接着，水解水解膜，以去除水解膜。
随后，将受镀物透过高分子接着层黏着于金属层之上。再者，彻底洗净水解膜之后，并将水分吹干。最后，烘烤高分子接着剂、受镀物与金属层，以固化高分子接着剂。接着，可视需求来选择是否于受镀物与金属层的表面上涂覆一高分子保护层。同时烘烤此保护层，以热固化此保护层。例如，可使用高分子保护剂于受镀物与金属层的表面上涂覆一保护层。
依照本发明另一较佳实施例，首先，以真空蒸镀的方法将金属层沉积于水解膜之上。接着，涂布高分子接着剂于金属层之上。随后可视需求于高分子接着剂上覆盖一离型纸，用以暂时性保护高分子接着剂，并能再赋予高分子接着剂的黏性，进而缩短后续镀覆金属层于受镀物上的时间。
然后，撕开离型纸，将受镀物透过高分子接着剂黏着于金属层之上。接着，烘烤高分子接着剂、金属层、受镀物与水解层，以固化高分子接着剂。将水解膜浸入水中，同时水解水解膜。随后，彻底洗净水解膜，并于去除水分后，烘干此镀覆结构。并且，可视需求来选择是否于受镀物与金属层的表面上涂覆一保护层。最后，烘烤保护层，以热固化保护层。
因此，本发明能解决传统电镀法所造成的废液污染的问题。并且使用蒸镀法以改善溅镀法的昂贵耗时等的问题。此外，本发明环保型金属镀层方法可以产生成卷的金属层，而得到大面积的金属层，用以镀覆大体积的受镀物。
除此之外，本发明还能利用预先制作完成的金属镀层，快速地用于后续的受镀物镀覆的过程，以节省镀覆的操作时间。再者，当欲受镀物的表面凹凸不平时，也能利用本发明所提供的方法，于凹凸不平的受镀物表面上镀覆一层厚度均匀的金属层。此外，本发明还能运用于装饰性用品的镀层上。
为使本发明的上述和其他目的、特征、有点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下图1系依照本发明一较佳实施例的真空蒸镀设备中蒸镀金属材质的示意图。
图2系依照本发明一较佳实施例的水解膜浸入水中的示意图。
图3系根据本发明的一较佳实施例的将受镀物放置于高分子接着层上的示意图。
图4系根据本发明的一较佳实施例的受镀物透过高分子接着层黏着于金属层上的示意图。
图5系依照本发明一较佳实施例的一种制造环保型金属镀层的流程图。
图6系依照本发明另一较佳实施例的一种制造环保型金属镀层的流程图。
图7系执行图6中步骤402-406后所形成的一种可商品化的金属镀层。
具体实施例方式
本发明能解决传统电镀法所造成的废液污染的问题，并且使用蒸镀法以改善溅镀法的昂贵耗时与金属层厚度不均匀等问题。以下将以图示及详细说明清楚阐述本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所揭示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神范围。
根据本发明的一较佳实施例所提供的镀覆方法，是一种不同于传统电镀制程的方法，以水取代电镀液而进行镀覆的方法。然而，在不使用电镀液的情况下，同时欲于受镀物的表面形成一层金属层时，金属层要如何镀覆于受镀物上而达到相同的电镀效果，则为决定性的重要因素。因此，本发明提供较佳实施例以解决上述的问题。
参照图1，其绘示依照本发明一较佳实施例的真空蒸镀设备中蒸镀金属材质的示意图。在图2的真空蒸镀设备201中，先将金属材质101放在载钵202上。其中上述的金属材质101较佳地包含例如金、银、铜、铁、铝、锌、锡、钴、锑、铅、镍、钴等金属，但也可以是由上述的金属所组合的合金。
接着，利用真空蒸镀的方法蒸镀金属材质101，在水解膜102之上形成金属层104。水解膜102与金属层104组成金属镀覆层110。其中上述的金属层104具有约为数十到数百纳米的厚度。且上述的水解膜102较佳为聚乙烯醇(poly vinyl alcohol，PVA)，是一种具有良好水溶性的高分子聚合物。但是若要得到大面积的金属层104，可将多的水解膜102卷起来，放置于卷取设备203上。并转动水解膜102且沉积金属层104于其上，而得到成卷的金属镀覆层110，用以镀覆大体积的受镀物。
为了让此金属镀覆层110中的金属层104能覆盖于受镀物的表面上，本发明的一较佳实施例系使用一种高分子接着剂，用以黏着受镀物与金属层104。参照图2，其绘示依照本发明一较佳实施例的水解膜浸入水中的示意图。将上述的金属镀覆层110于真空蒸镀设备201中取出。随后，在水解膜102浸入装满水206的贮存槽204中之前，先将高分子接着剂均匀地涂覆于金属层104上，以形成一高分子接着层106。或是，在水解膜102浸入装满水206的贮存槽204中之后，再将高分子接着剂均匀地喷涂于金属层104上。
其中，上述的高分子接着剂的成分较佳为环氧树脂(epoxy resin)、聚胺酯树脂(polyurethane resin)、丙烯酸树脂(acrylic Resin)、酚类树脂(phenolic resin)或尿素树脂(urea resin)等。然而，上述的水解膜102为一水溶性高分子聚合物，因此水解膜102浸入水206之后，部分水解膜102会水解于水206，形成半溶融水解膜102a的状态。
请参照图3，系根据本发明的一较佳实施例的将受镀物置于高分子接着层上的示意图。在图3中，依所需将受镀物108置于高分子接着层106之上。然而，此时仅有中间区域的高分子接着层106黏着于受镀物108表面，而其余两侧的高分子接着层106并未黏着于受镀物108。其中上述的受镀物108可以是金属、陶瓷、塑胶、玻璃或其它物质。
请参照图4，系根据本发明的一较佳实施例的受镀物透过高分子接着层黏着于金属层上的示意图。图4中，因受镀物108的重力影响，受镀物108会施予高分子接着层106与金属层104一向下压力，使得两侧未黏着于受镀物的高分子接着层106与金属层104，因而能包覆且黏着于受镀物108的表面，如此一来金属层104则能均匀地黏着于受镀物108的表面上。
随后，将残留于金属层104上的半溶融水解膜102a以水206清洗干净。并吹干金属层104上的水分，以去除水分，而留下金属层104、高分子接着层106与受镀物108的镀覆结构120。
最后，从贮存槽204中取出上述的镀覆结构120，并以较佳温度烘烤上述的镀覆结构120，用以热固化高分子接着层106，使金属层104牢固地黏着于受镀物108之上。其中，上述的较佳温度则依不同受镀物而需要不同的烘烤温度。例如，当受镀物为金属物质时，较佳烘烤温度约为100℃，且较佳烘烤时间约为半小时，若当受镀物为非金属物质时，则较佳烘烤温度约为60℃，较佳烘烤时间约为半小时。
接着，可依需求喷涂一层保护层于镀覆层结构120中的金属层104与受镀物108的表面上。例如，可喷涂一高分子保护剂于镀覆结构层120的表面上，用以保护镀覆结构层120中的受镀物108与金属层104。其中，高分子保护剂较佳为聚胺酯(polyurethane，PU)。随后，再以较佳温度烘烤此保护层，用以固化保护层。其中此较佳烘烤温度与上述烘烤镀覆结构120的较佳温度相同，故不在此加以叙述。
参照图5，其绘示依照本发明一较佳实施例的一种制造环保型金属镀覆层的流程图(请同时参照图1-4)。步骤302中，以真空蒸镀法沉积金属层于水解膜之上。接着，在水解膜浸入水中(步骤306)之前，涂布高分子接着剂于金属层上(步骤304)。或是，在水解膜浸入水中(步骤301)之后，喷涂高分子接着剂于金属层上(步骤303)。
随后，水解上述的水解膜(步骤308)。再将受镀物透过高分子接着剂黏着于金属层之上(步骤310)。将残留于金属层上的半溶融水解膜清洗干净(步骤312)，并吹干水分(步骤314)。烘烤高分子接着剂、金属层与受镀物(步骤316)。最后，可依需求喷涂高分子保护剂(步骤318)，并且烘烤高分子保护剂(步骤320)。
然后，上述的步骤可依需求做一调整，进而得到一种可商品化的金属层。请参照图6，其绘示依照本发明另一较佳实施例的一种制造环保型金属镀层的流程图。如同上述的一较佳实施例，先以真空蒸镀法将金属层沉积于水解膜之上(步骤402)。接着，涂布高分子接着剂于金属层之上(步骤404)。然而，不同于上述的一较佳实施例系为，可视其需求于高分子接着剂之上覆盖一离型纸(步骤406)，用以暂时性保护高分子接着剂，并能再赋予高分子接着剂的黏性，进而得到一种可商品化的金属镀层。同时能缩短后续镀覆金属镀层于受镀物上的时间。
接着，撕开离型纸，并将受镀物透过高分子接着剂黏着于金属层之上(图6的步骤408)。烘烤高分子接着剂、金属层与受镀物(步骤410)。再将水解膜浸入水中(步骤412)，并且水解水解膜(步骤414)。随后，将残留于金属层上的半溶融水解膜洗干净(步骤416)，并于水分去除之后(步骤418)进行烘干此镀覆结构(步骤420)。最后，可依需求涂覆高分子保护剂(步骤422)。并烘烤高分子保护剂(步骤424)。
其中，上述步骤406中的离型纸较佳为矽酮树脂。请同时参照图7，系执行图6的步骤402-406后所形成的一种可商品化的金属镀层。在图7中，上述的离型纸109系覆盖于高分子接着层106之上，用以保护高分子接着层。由于，此较佳实施例所使用的较佳材质皆如同上述一较佳实施例，故不在此多加赘述。
因此，由上述本发明的较佳实施例可知，本发明能解决传统电镀法所造成的废液污染的问题。并且使用蒸镀法以改善溅镀法的耗时、昂贵等的问题。此外，由于使用真空蒸镀设备可产生成卷的金属镀覆层，而得到大面积的金属层，用以镀覆大体积的受镀物。
再者，由本发明的另一较佳实施例可知，本发明能将预先制作完成的金属镀层，快速地应用于后续的受镀物镀覆的过程，以节省镀覆的操作时间。且当欲受镀物的表面凹凸不平时，也能利用本发明一较佳实施例所提供的方法，于凹凸不平的受镀物表面上镀覆一层厚度均匀的金属层。此外，本发明更能运用于装饰性用品的镀层上。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定为准。
权利要求
1.一种环保型金属镀层的制造方法，其特征是，该方法包含下列步骤真空蒸镀一金属层于一水解膜之上；浸入该水解膜于水中；涂布一高分子接着剂于该金属层之上；透过该高分子接着层黏着一受镀物于该金属层之上；水解该水解膜，以去除该水解膜；以及烘烤该高分子接着剂、该受镀物与该金属层，以固化该高分子接着剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，该金属层的材质系选自由金、银、铜、铁、铝、锌、锡、钴、锑、铅、镍、钴以及由上述金属所形成的合金所组成的族群。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是，该水解膜包含一水溶性高分子聚合物。
4.如权利要求3所述的方法，其特征是，该水溶性高分子聚合物包含一聚乙烯醇。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是，该金属层的厚度为数十至数百纳米。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是，该高分子接着剂的成分系为环氧树脂、聚胺酯树脂、丙烯酸树脂、酚类树脂或尿素树脂。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是，该受镀物包含一金属、陶瓷、塑胶、玻璃或其它物质。
8.如权利要求1所述的方法，其特征是，该烘烤温度约为60℃至100℃，且该烘烤时间约为30分钟。
9.如权利要求1所述的方法，其特征是，还包含涂覆一高分子保护剂于该受镀物的表面上，以形成一保护层，其中该高分子保护剂包含一聚胺酯。
10.如权利要求9所述的方法，其特征是，还包含烘烤该高分子保护剂，用以固化高分子保护剂。
11.一种环保型金属层结构，其特征是，其包含一受镀物；一热固化的高分子接着剂；以及一金属层，该金属层透过该热固化的高分子接着剂固着于该受镀物之上。
12.如权利要求11所述的结构，其特征是，该受镀物包含一金属、陶瓷、塑胶、玻璃或其它物质。
13.如权利要求11所述的结构，其特征是，该高分子接着剂的成分系包含环氧树脂、聚胺酯树脂、丙烯酸树脂、酚类树脂或尿素树脂。
14.如权利要求11所述的结构，其特征是，该金属层的材质系选自由金、银、铜、铁、铝、锌、锡、钴、锑、铅、镍、钴以及由上述金属所形成的合金所组成的族群。
15.如权利要求11所述的结构，其特征是，该金属层的厚度为数十至数百纳米。
16.权利要求11所述的结构，其特征是，还包含一位于该金属层上的保护层，其中该保护层包含一高分子保护剂，且该高分子保护剂包含一聚胺酯。
17.一种环保型金属镀覆层，其特征是，其包含一水解膜；一金属层，该金属层位于该水解膜上；以及一高分子接着层，该高分子接着层位于该金属层上。
18.如权利要求17所述的金属镀覆层，其特征是，该水解膜包含一水溶性高分子聚合物。
19.如权利要求17所述的金属镀覆层，其特征是，该水溶性高分子聚合物包含一聚乙烯醇。
20.如权利要求17所述的金属镀覆层，其特征是，该金属层的材质系选自由金、银、铜、铁、铝、锌、锡、钴、锑、铅、镍、钴以及由上述金属所形成的合金所组成的族群。
21.如权利要求17所述的金属镀覆层，其特征是，该金属层的厚度为数十至数百纳米。
22.如权利要求17所述的金属镀覆层，其特征是，该高分子接着剂的成分系包含环氧树脂、聚胺酯树脂、丙烯酸树脂、酚类树脂或尿素树脂。
23.如权利要求17所述的金属镀覆层，其特征是，还包含一离型纸于该高分子接着层之上，其中该离型纸包含一矽酮树脂。
全文摘要
一种环保型金属镀层的制造方法。首先以真空蒸镀法沉积一金属层于一水解膜之上。接着，在高分子接着剂涂布于该金属层上之后，将水解膜浸入水中。水解水解膜。随后，将受镀物透过高分子接着剂黏着于金属层之上。最后，烘烤高分子接着剂、金属层与受镀物，以固化该高分子接着剂。
文档编号C23C26/00GK1888138SQ200510111618
公开日2007年1月3日 申请日期2005年12月16日 优先权日2005年12月16日
发明者蔡莳铨 申请人:蔡莳铨