[发明专利]耐腐蚀和耐磨的装饰涂层

说明书

本发明涉及制品例如龙头和有关的管件产品，包括喷头、商标牌、浴盆喷管等的装饰涂层。更具体地说，本发明涉及这种产品的耐腐蚀、耐磨和耐化学品侵蚀、并有除黄铜色以外的特殊的装饰颜色的装饰涂层。本发明具体地涉及耐腐蚀的装饰涂层(许多现代装饰涂层中的共有的问题)，只利用锆或铪作为外层装饰层的主要组分。有许多现有技术专利文件公开了利用锆提供耐腐蚀的黄铜色外观的外装饰涂层。但是，虽然利用不是锆或铪作外涂层的主要组分，但是应用现有技术公开的技术原理提供除黄铜色以外的颜色都失败了。本发明提供的这种涂层中，颜色不是黄铜色，例如是灰色、金黄色或黑色，但是利用锆或铪作为外层的主要组分，通过控制物理气相沉积法(PVD)的参数，得到所要求耐腐蚀、耐磨和耐化学品侵蚀的外层。

本发明涉及具有非黄铜色装饰涂层的制品，更具体地说是涉及耐腐蚀、耐磨和耐化学品侵蚀的这种涂层。

本发明的第一个目的是提供一种新的制品，它有特殊的装饰颜色，例如灰色、金黄色或黑色且其外层仅以锆或铪作主要组分。

本发明的第二个目的是提供所述的这种类型的制品，在这种制品中，通过物理气相沉积涂覆的外层，根据沉积过程的特定参数，通过只利用锆或铪作为外层的主要组分，可以得到不同的颜色。

本发明的第三个目的是提供所述的这种类型的制品，在这种制品中，基材的表面基本无裂缝和孔隙，选自包括黄铜、金属玻璃和由半-固态法或空心铸件法制备的锌铸件的组。

本发明的第四个目的是提供所述类型的耐腐蚀制品，例如门的金属附件或龙头或其管件，通过保持在其外面的钝化层而具有增强的耐腐蚀性能。

通过下面的描述、附图和权利要求书，本发明的其它目的将会更清楚。

本发明在附图中图示地进行说明，在图中示出了制品的一部分。

许多家庭用品，例如龙头及其管件，包括按装饰和功能两方面设计的零件。通常，这些零件是由保持形状和机械功能的基材和提供物品装饰图案、耐腐蚀或耐锈蚀、耐化学侵蚀、耐磨或耐冲击或这些增强性能的组合的涂饰层组成。通常涂饰层是由比基材薄的一层或多层相互重叠的物质层组成。涂饰方法一般是由涂饰所述层所需的步骤加上一些清洁表面或通过物理或化学方法改变表面的组织的其它中间步骤组成。

直到1980年左右止，建立的最好装饰涂饰方法是电镀和用液态或粉未状的聚合物体系漆饰。最近以来，根据新技术的新的涂饰方法已经出现，通常包括利用真空室或压力容器。这些现代的方法包括：PVD、CVD、PECVD、离子镀和MOCVD。物理气相沉积(PVD)是一类方法的总称，在90年代美国特别流行，其中把耐用的耐刮的抛光的黄铜色的涂饰层涂覆到锌、塑料、钢或黄铜基材表面上。Moen Incorporated(本专利申请的受让人)拥有的美国专利5759677公开了这样的一种方法，在基材上例如龙头表面上制得黄铜色耐用涂饰层。Baldwin Hardware Corp(Reading，Pennsylvania)拥有的美国专利5814415、5783313、5716721、5693427、5667904、5654108、5648179、5641579、5639564、5626972、5552233、5484663、5482788、5478660、5478659、5476724和5413874公开了一系列的方法，这些方法着力于腐蚀防护，并制得了不同类型硬件产品黄铜色的装饰涂饰层。在这些方法中所使用的具体参数和这些专利中所述的具体参数引入本申请供参考，因为它们为本领域内的技术人员提供有关利用PVD方法的技术信息。

上述的专利公开了利用锆与氮和碳的化合物产生PVD抛光黄铜色涂蚀层。通常，PVD层提供颜色、且耐刮和耐化学侵蚀。在金属基材上，在一层或多层PVD层之下一般涂蚀一独立的电镀层体系提供耐腐蚀的功能。该电镀层体系通常是由标准的铬电镀层体系和往往更贵的替代物如镍、双层镍(duplexnickel)、钯-镍、锡-镍或镍-硼和钨组成，在上述的Baldwin Hardware拥有的专利中公开了其中的细节。PVD ZrN磨光黄铜色涂饰层仅是利用一种或多种金属和含氮、碳、氢、氩和氧的工艺气体使用PVD方法可以生产的很大一类的带颜色涂饰层中的一组。