JP2004519361A - ステンレススチールの外観を有する被覆された物品 - Google Patents

Abstract

ステンレススチールの外観を有する多層の装飾用且つ保護用被覆で物品が被覆される（図３）。被覆は上記物品の表面上のポリマー層、及びポリマー層の上に蒸着される、高融点金属又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物を含む保護用且つ装飾用の層を含む。ここで、反応生成物の窒素及び酸素含有量は、それぞれ原子パーセントで約４から約３２％であり、同時に窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約３％である。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、ステンレススチールの外観又は色調を有する多層の装飾用且つ保護用被覆で被覆された物品、特に真鍮製物品に関する。
【０００２】
（発明の背景）
蛇口、蛇口の縁飾り板、ドアーノブ、ドアーハンドル、ドアー把手の縁飾り板等のような種々の真鍮製物品について、その物品の表面を先ずバフがけして研磨して光沢を出し、次いでこの研磨した表面上にアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を含む被覆のような有機物の保護被覆を施すことが現在行われている。この方法の欠点は、特に物品が複雑な形状の場合にバフがけ及び研磨の作業に人手が掛かることである。又、公知の有機物被覆が必ずしも希望通りの耐性を有しておらず、酸による侵食を受け易い。従って、真鍮製物品、又は実に他の物品、それがプラスチック、磁器或は金属であれ、装飾的外観、並びに、耐久性、耐摩耗性及び耐食性を物品に付与するような被覆を施すことができるならば、非常に好都合であると考えられる。装飾的外観、並びに、耐久性、耐摩耗性及び耐食性を付与する多層被覆を物品に適用することができることは、当業界で公知である。この多層被覆には、窒化ジルコニウム又は窒化チタンのような高融点金属の窒化物の装飾用及び保護用着色層が含まれる。この着色層は、窒化ジルコニウムの場合は真鍮色を呈し、窒化チタンの場合は金色を呈する。
【０００３】
とりわけ、米国特許第５，９２２，４７８号；第６，０３３，７９０号及び第５，６５４，１０８号は、研磨された真鍮のような装飾的色調に加えて耐久性、耐摩耗性及び耐食性をも物品に付与する被覆を記載している。仮に窒化ジルコニウム又は窒化チタンを含有しながら、真鍮色又は金色でなくステンレススチールの色調である被覆と実質的に同じ性質を呈する被覆が提供されれば、非常に好都合であると考えられる。本発明はこのような被覆を提供する。
【０００４】
（発明の概要）
本発明は、表面の少なくとも一部に施された装飾用且つ保護用の多層被覆を有するプラスチック、磁器又は金属製品のような物品を目的とする。更に具体的には、本発明は表面をある特定の種類の物質を複合的に重ねた層で被覆された物品又は基板、特にアルミニウム、真鍮又は亜鉛のような金属製品を目的とする。本被覆は装飾用で且つ耐食性、耐久性及び耐摩耗性をも付与する。本被覆はステンレススチールの外観を付与する、即ちステンレススチールの色調を呈する。かくて、表面に被覆を有する物品の表面はあたかもステンレススチールの表面のようになる。
【０００５】
物品は先ずその表面上をポリマーの基礎被覆層で被覆される。次いで、ポリマーの基礎被覆層の上に物理的蒸着のような蒸着により、一層以上の蒸着層を析出させる。更に詳しくは、直接基板表面上に析出する最初の層はポリマー物質を含む。ポリマー層の上方に、酸素及び窒素の含有量が低い、即ち化学量論値以下である、高融点金属又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物を含む保護用且つ装飾用着色層がある。高融点金属、窒素及び酸素の反応生成物中、又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物中の酸素及び窒素の全含有量は原子パーセントで約４から約３２％であり、同時に窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約３％であり、好ましくは全含有量は原子パーセントで約５から約２８％であり、同時に窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約４％である。
【０００６】
（好適な態様の説明）
物品又は基板１２は、例えばＡＢＳ、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル及びフェノールホルムアルデヒドのようなプラスチック、磁器、金属又は合金のような、その上にめっき層を施すことができるいずれの材料も含むことができる。一つの実施態様では、銅、鋼、真鍮、亜鉛、アルミニウム、ニッケル合金等のような金属又は合金を含む。
【０００７】
本発明では、図１〜３に図示するように、ポリマー又は樹脂の基礎被覆層１３が物品の表面に施される。ポリマー層１３の上方には、高融点金属の化合物又は高融点合金の化合物の着色層３２が蒸着によって施される。ポリマーの層は、とりわけ物品の表面のいずれの引っ掻き傷又は欠陥をも滑らかにし、覆う基礎被覆の役目をする。ポリマーの基礎被覆層１３は熱可塑性及び熱硬化性の両者のポリマー材又は樹脂材を含んでよい。これらのポリマー又は樹脂材には、公知であり通常の、市場で入手可能なポリカーボネート、エポキシウレタン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエポキシ、アルキッド、及び、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、スチレン−ブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）並びにこれらのブレンド及びコポリマーのようなスチレン含有ポリマーが含まれる。
【０００８】
ポリカーボネートは、米国特許第４，５７９，９１０号及び第４，５１３，０３７号に記載されており、この両特許は、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【０００９】
ナイロンは、ジアミンとジカルボン酸との反応によって調製することができるポリアミドである。ナイロンの調製に一般に使用されるジアミン及びジカルボン酸は、一般に２から約１２の炭素原子を含む。ナイロンは他の重合によっても調製することができる。これらはＤ．Ｅ．Ｆｌｏｙｄの「ポリアミド樹脂（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ Ｒｅｓｉｎｓ）」、Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐ．、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９５８に記載され、これは、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００１０】
ポリエポキシは、Ｈ．Ｌｅｅ及びＫ．Ｎｅｖｉｌｌｅの「エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎｓ）」、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９５７及び米国特許第２，６３３，４５８号；第４，９８８，５７２号；第４，６８０，０７６号；第４，９３３，４２９号及び第４，９９９，３８８号に記載され、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００１１】
ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸及び二価アルコールの重縮合生成物である。芳香族ジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、４，４’−ジフェニル−ジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等を含む。二価アルコールは、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のような、２から約１０の炭素原子を有する低級アルカンのジオールを含む。ポリエステルの非限定的な例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート及びポリ（１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）が含まれる。これらは米国特許第１，４６５，３１９号；第２，９０１，４６６号及び第３，０４７，５３９号に記載され、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００１２】
ポリアクリレート及びポリメタクリレートは、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のような一種以上のアクリル酸エステル、及び例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル等のような一種以上のメタクリル酸エステルの重合から得られるポリマー又は樹脂である。上記のアクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマーの共重合体も、当然「ポリアクリレート」又は「ポリメタクリレート」という用語の範囲内に含まれる。本発明の実施に有用なポリアクリレート樹脂を得るための、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルモノマーの重合は、いずれの公知の重合技術によって行なってもよい。
【００１３】
スチレン−アクリロニトリル及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂及びこれらの調製については、とりわけ米国特許第２，７６９，８０４号；第２，９８９，５１７号；第２，７３９，１４２号；第３，９９１，１３６号及び第４，３８７，１７９号に記載され、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００１４】
アルキッド樹脂は、Ｐａｔｔｏｎの「アルキッド樹脂技術（Ａｌｋｙｄ Ｒｅｓｉｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、ＮＹ、ＮＹ、１９６２、及び米国特許第３，１０２，８６６号；第３，２２８，７８７号及び第４，５１１，６９２号に記載され、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００１５】
エポキシウレタン及びその調製については、とりわけ米国特許第３，９６３，６６３号；第４，７０５，８４１号；第４，０３５，２７４号；第４，０５２，２８０号；第４，０６６，５２３号；第４，１５９，２３３号；第４，１６３，８０９号；第４，２２９，３３５号及び第３，９７０，５３５号に記載され、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。特に有用なエポキシウレタンは、物品上に電着されるものである。このような電着可能なエポキシウレタンは、前記の米国特許第３，９６３，６６３号；第４，０６６，５２３号；第４，１５９，２３３号；第４，０３５，２７４号、及び第４，０７０，２５８号に記載されている。
【００１６】
このようなポリマー材料は、所望により、マイカ、タルク及びガラス繊維にような通常の公知の充填材を含んでよい。
【００１７】
ポリマーの基礎被覆層１３は、とりわけ、物品の表面のいずれの引っ掻き傷又は欠陥をも覆い、そして蒸着層のような後に続く層の析出のために滑らかで均一な表面を準備するために基板の表面上に施すことができる。
【００１８】
ポリマーの基礎被覆層１３は、物品又は基板の表面を完全に平滑化するのに少なくとも有効な厚さを有する。一般に、この厚さは少なくとも約０．１２ミクロン、好ましくは少なくとも約２．５ミクロン、更に好ましくは少なくとも約５ミクロンである。厚さの上限は約２５０ミクロンを超えてはならない。
【００１９】
基板の材料及びポリマーの基礎被覆の種類によっては、ポリマーの基礎被覆が基板に十分に密着しない例がいくつかある。このような状況では、ポリマーの基礎被覆の基板への密着を良くするために、下塗り層が析出される。下塗り層は、とりわけハロゲン化ポリオレフィンを含む。ハロゲン化ポリオレフィンは、一般に市場で入手可能な通常で公知のポリマーである。好ましいハロゲン化ポリオレフィンは塩化及び臭化ポリオレフィンであり、塩化ポリオレフィンが更に好ましい。ハロゲン化、特に塩化ポリオレフィンは、その調製方法と共に、とりわけ米国特許第５，３１９，０３２号；第５，８４０，７８３号；第５，３８５，９７９号；第５，１９８，４８５号；第５，８６３，６４６号；第５，４８９，６５０号及び第４，２７３，８９４号に記載され、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００２０】
下塗り層の厚さは、ポリマー基礎被覆の基板への密着を良くするのに有効な厚さである。一般に、この厚さは少なくとも約０．２５ミクロンである。上限の厚さは重要でなく、一般にコスト及び外観のような二次的なことを考慮して制御される。一般に、約１２５ミクロンの上限厚さを超えてはならない。
【００２１】
ポリマーの基礎被覆層の上方には、高融点金属、窒素及び酸素の反応生成物、又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物を含む保護用且つ装飾用着色層３２を物理蒸着及び化学蒸着のような蒸着によって析出させる。
【００２２】
高融点金属又は高融点合金、酸素及び窒素の反応生成物には、一般に、高融点金属の酸化物又は高融点合金の酸化物、高融点金属の窒化物又は高融点合金の窒化物、及び高融点金属の酸化窒化物又は高融点合金の酸化窒化物が含まれる。かくて、例えばジルコニウム、酸素及び窒素の反応生成物には、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム及び酸窒化ジルコニウムが含まれる。酸化ジルコニウム及び窒化ジルコニウム合金を含むこれらの金属酸化物及び金属窒化物、並びにこれらの調製及び析出方法は、通常のもので且つ公知であり、とりわけ米国特許第５，３６７，２８５号に開示されており、その開示内容は、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００２３】
この着色層３２はステンレススチールの色彩又は色調を呈しており、これはとりわけ、高融点金属、窒素及び酸素の反応生成物中、又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物中の窒素及び酸素の含有量が化学量論値以下と低いことによる。窒素及び酸素の全含有量はそれぞれ原子パーセントで約４から約３２％であり、同時に窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約３％であり、好ましくは全含有量は原子パーセントで約５から約２８％であり、同時に窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約４％である。かくて、例えば、窒素含有量が原子パーセントで６％で酸素含有量が原子パーセントで２０％であり、窒素含有量が原子パーセントで８％で酸素含有量が原子パーセントで８％であり、窒素含有量が原子パーセントで１５％で酸素含有量が原子パーセントで２％である。酸素は、原子パーセントで少なくとも約１％の量で存在するのが一般的である。
【００２４】
これらの反応生成物中の窒素含有量は、とりわけ、そのステンレススチール色を有する被覆に寄与するのが一般的である。窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約３％から約２２％であり、好ましくは原子パーセントで少なくとも約４％から約１６％である。窒素含有量は原子パーセントで約２２％、好ましくは原子パーセントで約１６％を超えてはならない。さもなければ、被覆はそのステンレススチールの外観を失い、ニッケル色を有するようになる。かくて、窒素含有量はステンレススチール色を有する被覆にとって重要である。
【００２５】
高融点金属又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物を含む保護用且つ装飾用の着色層３２では、酸素含有量を変えることでステンレススチール色の層が、より青みがかった色又は黄色がかった色になる。酸素含有量を増加させると着色層は青みがかった色あいとなる。酸素含有量を下げると着色層は黄色がかった色あいとなる。
【００２６】
この着色した保護層３２の厚さは、ステンレススチールの色調を呈し、且つ耐摩耗性、耐引っ掻き性及び耐久性を付与するのに少なくとも有効である厚さである。一般に、この厚さは少なくとも約１，０００オングストローム、好ましくは少なくとも約１，５００オングストローム、更に好ましくは少なくとも約２，５００オングストロームである。厚さの上限は一般に重要でなく、コストのように二次的なことを考慮して決められる。一般に、約０．７５ミクロン、好ましくは約０．５ミクロンの厚さを超えるべきではない。
【００２７】
層３２を析出させる方法の一つは、反応スパッタリング又は反応陰極アーク蒸着を利用する物理蒸着による方法である。反応陰極アーク蒸着及び反応スパッタリングは、一般に、反応ガスがチャンバー内に導入され、放出された標的物質と反応すること以外は通常のスパッタリング及び陰極アーク蒸着と類似している。かくて、層３２がジルコニウム、酸素及び窒素の反応生成物を含む場合には、陰極はジルコニウムを含み、そして窒素及び酸素がチャンバーに導入される反応ガスである。
【００２８】
保護用着色層３２に加えて、所望により蒸着層を更に追加してよい。これら追加の蒸着層は高融点金属又は高融点合金を含む層を含んでよい。高融点金属はハフニウム、タンタル、ジルコニウム及びチタンを含む。高融点合金はジルコニウム−チタン合金、ジルコニウム−ハフニウム合金及びチタン−ハフニウム合金を含む。一般に高融点金属層又は高融点合金層３１は、とりわけ着色層３２のポリマー層への接着を改善するストライク層として機能する。図２〜４に図示するように高融点金属又は高融点合金のストライク層３１は、一般に、着色層３２とポリマー層の間に入る。層３１は、一般に、層３１がストライク層として役立つのに少なくとも有効である厚さを有する。一般に、この厚さは少なくとも約６０オングストローム、好ましくは少なくとも約１２０オングストローム、更に好ましくは少なくとも約２５０オングストロームである。厚さの上限は重要でなく、一般にコスト等の考慮に依存する。しかしながら、一般に層３１の厚さは約１．２ミクロン、好ましくは約０．５ミクロン、更に好ましくは約０．２５ミクロンを超えるべきではない。
【００２９】
高融点金属又は高融点合金の層３１は、陰極アーク蒸着（ＣＡＥ）又はスパッタリングのような物理蒸着技術を含む通常で公知の蒸着技術によって析出される。スパッタリングの技術及び設備は、とりわけ、Ｊ．Ｖｏｓｓｅｎ及びＷ．Ｋｅｒｎの「薄膜プロセスＩＩ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ＩＩ）」、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９９１；Ｒ．Ｂｏｘｍａｎらの「真空アーク科学及び技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ａｒｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、Ｎｏｙｅｓ Ｐｕｂ．、１９９５；及び米国特許第４，１６２，９５４号及び第４，５９１，４１８号に開示されており、これらは全て、参照することにより本明細書の一部に取り入れられている。
【００３０】
簡単にいえば、スパッタリングによる析出プロセスでは、陰極である（チタン又はジルコニウムのような）高融点金属の標的及び基板が真空チャンバー内に置かれる。チャンバー内の空気を追い出してチャンバー内を真空状態にする。アルゴンのような不活性ガスをチャンバー内に導入する。ガス粒子はイオン化され標的に向けて加速されて、チタン又はジルコニウムの原子を放出させる。放出された標的物質は、次いで基板上に被覆膜として析出するのが一般的である。
【００３１】
陰極アーク蒸着では、一般的に数百アンペアの電気アークをジルコニウム又はチタンのような金属陰極の表面に打ち当てる。アークが陰極物質を蒸発させ、次いでこれが基板上で凝縮して被覆を形成する。
【００３２】
本発明の好ましい実施態様では、高融点金属はチタン又はジルコニウム、好ましくはジルコニウムを含み、高融点合金はジルコニウム−チタン合金を含む。
【００３３】
保護用着色層３２に加えて、所望により更に蒸着層が追加されてよい。追加された蒸着層は、上記の酸窒化物以外の高融点金属の化合物及び高融点合金の化合物を含んでよい。これらの高融点金属の化合物及び高融点合金の化合物には、高融点金属の酸化物及び高融点合金の酸化物；高融点金属の炭化物及び高融点合金の炭化物；及び高融点金属の炭化窒化物及び高融点合金の炭化窒化物が含まれる。
【００３４】
本発明の一つの実施態様では、図３に図示されるように、高融点金属の酸化物又は高融点合金の酸化物を含む層３４は着色層３２の上に配置される。層３４が含んでいる高融点金属の酸化物及び高融点合金の酸化物には、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン及びジルコニウム−チタン合金の酸化物、好ましくは酸化チタン、酸化ジルコニウム及びジルコニウム−チタン合金の酸化物、更に好ましくは酸化ジルコニウムが含まれるが、これらに限定されない。これらの酸化物及びその調製方法は通常のものであり公知である。
【００３５】
層３４は酸又は塩基のような化学品に対する被覆の抵抗力を向上させるのに有効である。高融点金属の酸化物又は高融点合金の酸化物を含む層３４は一般に化学抵抗を向上させるのに少なくとも有効な厚さを有する。一般に、この厚さは少なくとも約１０オングストローム、好ましくは少なくとも約２５オングストローム、更に好ましくは少なくとも約４０オングストロームである。層３４は下層の着色層３２の色調を鈍らせないように、十分薄くなければならない。即ち、層３４は不透明でない、又は実質的に透明であるように十分薄くなければならない。一般に層３４の厚さは、約０．１０ミクロン、好ましくは約２５０オングストローム、更に好ましくは約１００オングストロームを超えるべきではない。
【００３６】
被覆のステンレススチールの色調は、ステンレススチールの指定された色基準によって制御され又は予め決定することができる。ステンレススチールの色調は全ガス流中の窒素の対酸素比を増減することで、僅かながらより黄色がかった、又はより青みがかったように調節することができる。着色層はステンレススチールの研磨された又はブラシがけされた表面仕上げに、まさに匹敵する。
【００３７】
本発明を更に容易に理解するために、以下の実施例を提供する。実施例は例示であって、本発明をそれらに限定するものではない。
【００３８】
実施例１
標準的で公知の石鹸、洗剤、解こう剤等を含み、ｐＨ８．９〜９．２、温度華氏１８０〜２００度に保たれた通常の浸透洗浄浴中に真鍮製蛇口を約１０分間浸す。次いで、真鍮製蛇口を通常の超音波アルカリ洗浄浴に浸す。超音波洗浄浴はｐＨ８．９〜９．２であり、華氏約１６０〜１８０度の温度に保持され、通常で公知の石鹸、洗剤、解こう剤等を含む。超音波洗浄の後、蛇口を水洗及び乾燥する。
【００３９】
基礎被覆のポリマー組成物を、洗浄、乾燥された蛇口の上に標準で通常の高容積低圧銃によって吹き付ける。ポリマーは３５重量％のスチレン含有アクリル樹脂、３０重量％のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂及び３５重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を含む。ポリマーを十分な量の溶剤に溶解し、約４３重量％の固形分を含むポリマー組成物を得る。蛇口に基礎被覆が施された後、蛇口を２０分間放置して周りの溶剤を蒸発させる。次いで蛇口を２時間華氏３７５度で焼く。得られた硬化したポリマーの基礎被覆は約２０ミクロンの厚さを有する。
【００４０】
ポリマーで基礎被覆した蛇口を陰極アーク蒸着めっき槽に入れる。槽は一般に円筒の容器であり、ポンプによって脱気するように適合している真空チャンバーを備えている。チャンバーへのアルゴン流量を変えるための調節弁によってアルゴンガス供給源はチャンバーに連結している。更に、チャンバーへの窒素及び酸素の流量を変えるための調節弁によって、窒素及び酸素ガス供給源はチャンバーと連結している。
【００４１】
円筒形の陰極をチャンバーの中央に取り付け、可変直流電源の負側端子に接続する。電源の正側はチャンバーの壁に接続する。陰極材料はジルコニウムを含む。
【００４２】
ポリマーで基礎被覆した蛇口をスピンドルに取り付け、１６個のスピンドルを陰極の外周のリング上に取付ける。リング全体が陰極の周囲で回転すると同時に、個々のスピンドルも自軸の周りを回転し、いわゆる遊星運動が形成され、これにより個々のスピンドルの周囲に取付けられた複数の蛇口を陰極に対し均一に曝露することができる。一般にリングは１分間に数回転し、個々のスピンドルはリングが一回転する毎に数回転する。スピンドルはチャンバーとは電気的に絶縁しており、被覆中にバイアス電圧が基板にかかるように回転接触子を備えている。
【００４３】
真空チャンバーは約１０^−５から１０^−７トールまで脱気され、約１００℃まで加熱される。
【００４４】
ポリマーで基礎被覆した蛇口は、次いで高バイアスアークプラズマ洗浄を受け、この洗浄では、約５００ボルトの（負の）バイアス電圧が基礎被覆した蛇口にかかり、同時に約５００アンペアのアークが陰極上で発生し持続する。洗浄の持続時間は約５分である。
【００４５】
アルゴンガスは圧力を約１から５ミリトールに維持するのに十分な流量で導入される。平均厚さが約０．１ミクロンのジルコニウム層が、ポリマーで基礎被覆した蛇口に３分間かけてめっきされる。陰極アークによるめっきプロセスは、陰極に直流電源を適用して約５００アンペアの電流を得、めっき槽にアルゴンガスを導入してめっき槽の圧力を約１から５ミリトールに保持し、そして上記の遊星方式で蛇口を回転させることを含む。
【００４６】
ジルコニウム層がめっきされた後、ジルコニウム、窒素及び酸素の反応生成物を含む保護用且つ装飾用着色層がジルコニウム層の上にめっきされる。アークの放出が約５００アンペアで持続している中で、窒素及び酸素流が真空チャンバーに導入される。この窒素及び酸素流量が、原子パーセントで約６から１６％の窒素及び酸素の全含有量を有する着色層を形成する流量である。この窒素及び酸素流は、アルゴン、窒素及び酸素の全体流の約４から２０％に相当する。この流れは約２０から３５分間続けられ、約１，５００オングストロームから２，５００オングストロームの厚さの着色層を形成する。ジルコニウム、窒素及び酸素の反応生成物を含む、この着色層が析出した後に窒素流を停止し、酸素流を１分間に約２０から８０標準リットルの割合で約１０から６０秒間続ける。約２０オングストロームから１００オングストロームの厚さの酸化ジルコニウムの薄い層が形成される。アークを消し、真空チャンバーを大気開放して被覆された物品を取り出す。
【００４７】
例示のために本発明の実施態様をいくつか記載したが、本発明の全般的な範囲内で種々の実施態様及び改良があり得ることが理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、ポリマーの基礎被覆層、及びこのポリマー層のすぐ上にある高融点金属又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物を含む着色層を含む多層被覆を有する基板の一部の、寸法が比例しない断面図であり；
【図２】
図２は、高融点金属又は高融点合金のストライク層が、基礎被覆層と着色層との中間に存在すること以外は、図１と類似する図であり；そして
【図３】
図３は、高融点金属の酸化物又は高融点合金の酸化物の層が、着色層の上にあること以外は、図２と類似する図である。

Claims (10)

1. ステンレススチールの外観を有する保護用且つ装飾用被覆をその表面上の少なくとも一部に有する物品であって：
   ポリマーを含む層；
   高融点金属又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物を含む着色層；
   ここで、上記高融点金属又は高融点合金、窒素及び酸素の反応生成物の窒素及び酸素の全含有量は原子パーセントで約４から約３２％であり、同時に窒素含有量は原子パーセントで少なくとも約３％である；
   を含む物品。
2. 上記窒素及び酸素の全含有量が原子パーセントで約５から約２８％であり、同時に窒素含有量が原子パーセントで少なくとも約４％である、請求項１記載の物品。
3. 高融点金属又は高融点合金を含む層が上記ポリマーを含む層の上にある、請求項１記載の物品。
4. 高融点金属の酸化物又は高融点合金の酸化物を含む層が上記着色層の上にある、請求項１記載の物品。
5. 高融点金属の酸化物又は高融点合金の酸化物を含む層が上記着色層の上にある、請求項３記載の物品。
6. 上記被覆がブラシがけされたステンレススチールの仕上げ面の外観を有する、請求項１記載の物品。
7. 上記高融点金属がジルコニウム、チタン及びハフニウムから成る群から選ばれる、請求項１記載の物品。
8. 上記高融点金属がジルコニウム、チタン及びハフニウムから成る群から選ばれる、請求項３記載の物品。
9. 上記高融点金属がジルコニウム、チタン及びハフニウムから成る群から選ばれる、請求項５記載の物品。
10. 上記ポリマーが上記物品の上に電着される、請求項１記載の物品。