專利名稱：基底上的金屬涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
io0002本發(fā)明廣XJi講涉及金屬涂層，更J^^地說，涉及#^屬涂層# 到M上的方法和引入有使用該方法^i^金屬涂層的制品。
背景技術(shù)：
0003傳統(tǒng)的家居用品，例如管固定件(fixtures )(例如管口 )，照明設(shè) 備和門/窗五金器件由il^f"銅、鋅或不辦岡這樣的金屬制成。由于這些金屬價 is格的提升，生產(chǎn)這些物件的成本也隨之上漲。并且， 一些規(guī)章也"i憐禁止在管 固定件上^^]某些金屬。例如，加利福絲已經(jīng)采用立法來禁止由賴的材料， 例如某些舍鉛的黃銅，來制造管固定件的與水接觸的部件。因此，在制造傳統(tǒng) 的金屬家居制品時，已經(jīng)考慮^Jf]^(錫料。陶資是一種這樣的^謝料。這
些替代物與金屬相tbif常^^更j財口/或可以更容易制iiiL加工。
200004由于消費(fèi)者不斷^"求某些家居用品要有金屬的外觀，人們業(yè)已 進(jìn)行了嘗試以在非金屬M(fèi)上提^-種金屬裝飾飾面。然而，例如陶資這樣的 非金屬材樸逸常是不導(dǎo)電的，這使得它們不適合電鍍金屬涂層。j)^卜，即使這 種陶乾M以某種方法被陚予了導(dǎo)電的性能(例如，通過4^頁域中所知曉的敏 化ft用)，^^^的金屬涂層與陶f^之間的附著很差。尤其是，由于陶資基
25底外表面的光滑性，金屬涂層很差地附著到陶^!Ui。 iH^卜，管固定件(作 為基底)所承受的熱-冷循環(huán)也可能促使金屬涂層從陶資基底的光滑外表面脫 落。
0005常m,陶^i^的夕卜表面被化學(xué)刻蝕iMt加其外表面的凈iili1, 從而提高金屬涂層對陶fj^的附著性。所^u的化學(xué)刻蝕方法有若干明顯缺
30陷。例如，化學(xué)刻蝕過程是一種高溫的過程，它^^]了例如溶化的;^幾鹽和/或氫氟酸(HF)的腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)。結(jié)果，化學(xué)刻蝕方法導(dǎo)致了殘余物，而殘 余物必須被清理并且花費(fèi)巨大。
0006另外一種常規(guī)的技術(shù)是^JU夾物模塑法在lJlJi形成中間層，從而 ^iJ^更適合電鍍金屬涂層。然而，夾物模塑法有若干鐵泉。才錄本身很昂貴。 5并且，^A^夾物模塑法中的時間和/或勞動會很長，g—步增加了相關(guān)的成 本。再進(jìn)一步，對于某些形#/或尺寸的部件，夾物模塑法并不起作用。
0007除了在上面所提到的在電鍍非導(dǎo)電的基底中的困難O卜，某些導(dǎo) 電的M棉以電鍍金屬涂層。例如，某些金屬或^^r(例如，鋁、鎂、或 它們的*)和半^#料不肯&皮電鍍，因?yàn)樗鼈兊母呋瘜W(xué)活性。因此，已知 i o的是將所謂的浸鋅酸鹽的特定工藝在電鍍前運(yùn)用到這些M上。
0008浸鋅皿包括在用金屬涂層電4tt^之前用鋅或錫預(yù)涂^i^。 典型地，通過;fc^浸沒在鋅^lL溶液中在M上化學(xué)^^鋅。在絲上的鋅 涂^ii了金屬涂層和基底之間的附著。然而，浸鋅驢方法的一個問艦它 沒有提供腐蝕屏障來保護(hù)下層的基底。因而，基底處于被腐蝕的風(fēng)險之中。在 15 濕氣一直存在的管固定件的情況下尤其如此。
0009因此，在^4頁域中仍有未被滿足的、對^fc^屬涂層^口到^t在 其它情況下不能涂布的M上的方法的需要，其中此方法導(dǎo)致了在金屬涂層和 M之間很強(qiáng)的附著，提供了保護(hù)絲的腐蝕屏障，不會產(chǎn)生需狄理的殘留 物并勤目對而言是不昂貴的。 20 發(fā)明缺
0010考慮到上述情況，本發(fā)明的一個示例性的方面是提f種^ir屬 涂層施加到非金屬的、非導(dǎo)電性的、化學(xué)活性的、易受腐蝕的或其它方法不可 涂布的^iJUi的方法。在整^S兌明書中所使用的短語"不可涂布的M"意指 一種絲，其在涂布后在4M中的性能是不f誠受的。所述性能可能因?yàn)榻饘?br> 25涂層沒有附著或附著很差以致于在金屬涂層施加到J^金屬涂層可育^AJ^
上開始脫落而不被接受?；蛘?，所述性能可能因?yàn)橥繉硬⒉挥瘔虻谾JL^腐蝕 和/或化學(xué)降解的進(jìn)程而不被接受。
0011另一個示例性的方面是提^^吏用中間涂層^^r屬涂層^o到非金屬
的、非導(dǎo)電性的、化學(xué)活性的、易受腐蝕的或其它方法不可涂布的M上的方 30 法。這種方法包括把中間涂層涂布到M上，然后在^ir屬涂層涂布到中間涂層上之前對中間涂層進(jìn)行處理。
0012進(jìn)一步示例性的方面是提^f^]包含第一組分和第二組分的中間涂 層"fe^屬涂層^。到M上的方法。對中間涂層的處理包括從中間涂層中去除
第一組分的-"^分，同時^^二組分的大部分(substantial)完^f呆留。 0013再一個示例性的方面是提^^D包含笫一組分的中間涂層^^r屬涂 層;^。到M上的方法。對中間涂層的處理包括從中間涂層中去除第一組分的 1分，同時^$—組分中的另外"^分完劐呆留。
0014另一個示例性的方面是提^fM包含第一組分的中間涂層^r屬涂 層^口到M上的方法。對中間涂層的處理包括改變中間涂層的第一組分。 io0015另一個示例性的方面是提供由與^iiE所公開的本發(fā)明構(gòu)思相關(guān)的 ^f可一種方法所形成的制品(例如，管固定件、門固定件、窗固定件、照明設(shè) 備固定件)。
附圖簡述
0016通過參考附圖對示例性實(shí)施方案的詳細(xì)描述，上面的各個方面和其 15它方面、特點(diǎn)及優(yōu)勢將變得非常明顯。
0017圖l是根據(jù)示例性的實(shí)施方案將金屬涂層編口到非金屬的、非導(dǎo)電 性的、化學(xué)活性的、易受腐蝕的或其它方法不能涂布的^Ji的方法的流程圖。 詳細(xì)4翁述
0018雖然本發(fā)明構(gòu)思允許有許多不同形式的實(shí)施方案，但是在附圖中顯 20 示并JL^本文中詳細(xì)描述的是具體實(shí)施方案，應(yīng)該認(rèn)識到j(luò)tt^Hf應(yīng)被認(rèn)為是本 發(fā)明構(gòu)思的原理的舉例。因此，本發(fā)明構(gòu)思并非意圖P艮制到這里所闡明的M 的實(shí)施方案中。
0019

圖1是才W""種示例性的實(shí)施方案的流程圖，它闡明了#^屬涂 層^。到非金屬的、非導(dǎo)電性的、化學(xué)活性的、易受腐蝕的或其它方法不能涂
25 布的M上的方法100的步驟。
0020在如圖1所示的步驟102中，在涂布中間涂層之前，準(zhǔn)^f M(例 如，諸如陶瓷、塑料或^#絲的非金屬的、非導(dǎo)電的M;或射。45^r或 4^rM的化學(xué)活性的基底)?；椎臏?zhǔn)備可以包括清潔M的表面以去除破 壞粘著的污染物，例如油，然后可以涂布粘著^:劑以幫助中間涂層附著到基 30 Ui。作為一個實(shí)例，M可凈iC^A^^^液中。用>!^^^|^/^進(jìn)中間涂層和M之間的附著，因?yàn)楣柰榕cM和中間涂層都形成了強(qiáng)的化學(xué)鍵。
在一個示例性的實(shí)施方案中，接受中間涂層的M的準(zhǔn)備步驟102是<鎮(zhèn)的，
并JL^^可以省略的。
0021在步驟104中，中間涂層^^口到統(tǒng)上。中間涂層與金屬涂層相
5比具有更好的對于絲的附著性。在一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層是丙 彿猜-丁二彿-苯乙彿共聚物(ABS)，它是輛的熱塑性塑料。ABS只是一個合適 的中間涂層的例子。例如，但^f可其它可以被處理的(像在下面關(guān)于步驟106描 述的)塑料或組#能夠船忡間涂層的功能。^Li^，所^^1的中間涂層展 示出強(qiáng)的抗腐蝕性，以致于它^i'J保護(hù)J^受腐蝕的屏障作用。例如，
io浸涂、噴涂、粉末涂布、電泳涂布和自泳涂布中的一種將中間涂層涂布到M 上。
0022中間涂層凈錄布到M上的至少夕卜表面上。在一個示例性的實(shí)施 方案中，允許中間涂層:^t^除了Jj良的外表面^卜的其它表面。在另一個示 例性的實(shí)施方案中，禁止中間涂層;tJJj良的外表面以外的其它表面。中間涂
is層可以以任何適合于在基底的至少外表面上涂布的方^iiijUi進(jìn)行凃布。
0023在一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層是ABS并且其通it^:涂凃布 到M上。在ABS浸涂中，ABS被溶解到諸如丙酮這樣的有機(jī)溶刑中形成ABS 溶液?；兹缓蟊?^AS'j ABS溶液中，從而在M上形成ABS溶液的膜。使有 才/l^劑/Aj^上的ABS溶艦中蒸發(fā)出來，從而^^涂有ABS。
200024在另一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層是ABS并且其通過噴涂凃 布到M上。在ABS噴涂中，ABS被溶解到諸如丙酮這樣的有才/Ui:劑中形成ABS 溶液。ABS溶液然后被噴涂到M的所需表面上。使有4;i^劑從噴涂到^Ji的 ABS溶液中蒸發(fā)出來，從而^J^涂有ABS。
0025在再一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層是ABS并且其通ii^M
25 布涂布到M上。在ABS粉^^布中，固體ABS被細(xì)研磨成ABS粉末。ABS粉末 然后被噴涂到M的所需表面上。靜電力將ABS粉末^#在基氛的涂布的表面 上。而后，其上帶有ABS粉末的Jj^妙口熱以使ABS涂層固定在JjUi。
0026在中間涂層^^布到J^Ui的步驟104^，中間涂層在步驟106 中#狄理。對中間涂層的處理改變了中間涂層的表面棒性，從而使得中間涂層
30更適合于附著到金屬涂層上。
0027在一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層包括第一化學(xué)組分和第二化 學(xué)組分。中間涂層通過從中間涂層中去除(例如，以化學(xué)的或物理的方式)第 一化學(xué)組分的至少4#在一個示例性實(shí)施方案中很大一部分，而不去除第 二組分的主^分來得到處理。 0028在一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層是ABS涂層。ABS涂層在步 驟104被涂布到M上以后，ABS涂層在步驟106被刻蝕?？涛gABS涂層改變了 ABS涂層的表面棒性。刻蝕ABS涂層包括使用刻蝕劑(即溶液)，jH^'J蝕劑去除 ABS涂層中的至少一種組分(例如，丁二烯)的一部分、在一個示例性的實(shí)施方 案中很大"^分，并JU揚(yáng)ABS涂層中至少一種組分(例如，丙烯腈和/或苯乙 io烯)的大部分完好。在一個示例性的實(shí)施方案中，刻蝕劑是pH值小于4的酸。 由于中間涂層在^^皮刻蝕劑去除了 丁二烯的表面上的多孔性，所得結(jié)構(gòu)A4面 凈JI^(例如，孩O見的表面Wil)增加的中間涂層。
0029在另一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層包括第一匕學(xué)組分。中間 涂層通過去除(例如，以化學(xué)的或物理的方式)中間涂層中第一化學(xué)組分的一 15部分，而不去除第一組分的另-^分i)Ui行處理。
0030在再一個示例性的實(shí)施方案中，中間涂層包括第一化學(xué)組分。中 間涂層通itt變(例如，以物理的或化學(xué)的方式)中間涂層中的第一組分iMi 行處理。
0031在一些示例性的實(shí)施方案中，所得的結(jié)構(gòu)是具有增加的表面粗糙 20度的中間涂層。在另外一些示例性的實(shí)施方案中，所得的結(jié)構(gòu)是具有改變的化 學(xué)特性的中間涂層。中間涂層的這種所得結(jié)構(gòu)m了金屬涂層(例如，銅，鎳， 鉻)的附著，該金屬涂層隨后在步驟108中初Li^布到中間涂層上。金屬涂層可以 以任^T適合的方式(包括例如電鍍、真空鍍和漆涂)涂布到具有經(jīng)處理的中間 涂層的絲上。
20032由示例性方法100和其它本發(fā)明構(gòu)思所涵蓋的示例性方法(在下文 中統(tǒng)稱為"所有(collective)方法")制造的制品(例如，管固定件，門固定 件，窗子固定件，照明設(shè)備固定件)具有^^l者所需的夕卜^r屬涂層。金屬涂 層牢固地附著到下面的M上(通過中間涂層)，并且甚^U^JJ^變化的溫 度中仍舊保持原狀，而溫度的變^it常會加^Ss底和涂層之間由于不同的熱膨
30脹導(dǎo)致的皿。0033由于制品主要可以由^^比可^#的金屬低的材料(例如，諸如 陶乾這樣的非金屬、非導(dǎo)電性的材料)制造，因此制品的材料成本可以,氐。 而且，制品可以被制成該制品的與水接觸的表面(例如M的表面)不舍鉛。 進(jìn)一步，不考慮所涉及的^^可成本，中間涂層的應(yīng)用可以提^f呆護(hù)制品免于腐
5蝕的腐蝕屏障。再進(jìn)一步地，因?yàn)橹破肪哂斜⊥鈄^屬涂層，制品對其<，者
展示了金屬的外觀。
0034所述所有方法并不涉及#4常規(guī)刻蝕中的高溫過程，或者只涉及與 常嫩'1樹目比溫度斷氐了的過程。在一個示例性的實(shí)施方案中，處理中間涂層 的步M生在華氏溫度40度到華氏溫度180度的范圍內(nèi)。所ii^斤有方法并不包 io括在常規(guī)刻蝕中所需要的昂貴的化學(xué)品，或者只涉及到與常規(guī)刻蝕中使用的化 學(xué)品相比較不昂貴的化學(xué)品。所ii/斤有方法并不產(chǎn)生需要時間和金錢去清潔和 處置的殘余物。
0035因此，所述所有方法能夠生產(chǎn)出這樣的制品，其包拾凃布在非金屬 的、非導(dǎo)電性的、化學(xué)活性的、易受腐蝕的或其它方法不能涂布的M上的金 15屬涂層，并且金屬涂層和M之間有強(qiáng)的附著，同時與常規(guī)的刻斜目比， 不麻煩和/或昂貴。oH^卜，所述所有方法可以生產(chǎn)抗腐蝕的制品。
0036所給出的上述具體實(shí)施方案的描述用于舉例目的。WJ斤給的公開 內(nèi)容中，^4頁域的技^/v員不僅可以理解本發(fā)明構(gòu)思和它具有的優(yōu)勢，而且也 會發(fā)JM"itX公開的結(jié)構(gòu)和方法的^t明顯的改型和變化。因此，在》逸求保 20護(hù)落^^這里定義的本發(fā)明構(gòu)思的并射申和范圍中的所有此類改型和變化以及它 們的等同物。
權(quán)利要求
1、一種涂布具有非金屬性、非導(dǎo)電性、化學(xué)活性和易受腐蝕性中至少一種性質(zhì)的基底的方法，該方法包括把中間涂層涂布到基底上；處理該中間涂層；和把金屬涂層涂布到經(jīng)處理的中間涂層上。
2、 才M^5U，j要求1所述的方法，其中中間涂層包括第一組妙第二組分， 并且其中中間涂層的處理包括從中間涂層中去除第一組分的"-^分并且使第二10組分的大部分完整保留。
3、 才 權(quán)利要求1所述的方法，其中中間涂層包括第一組分，其中中間涂 層的處理包括從中間涂層中去除第 一組分的""^分并iM^ —組分的另外1 分完整床留。
4、 才^居權(quán)利要求1所述的方法，其中中間涂層包括第一組分，其中中間涂 5 層的處理包括改變中間涂層的第一組分。
5、 才財居權(quán)利要求1所述的方法，其中J^1陶瓷、塑淋械中的一種。
6、 才財居權(quán)利要求1所述的方法，其中JJMJ5^HI^中的一種。
7、 才娥權(quán)利要求1所述的方法，其中絲經(jīng)歷熱冷溫度循環(huán)。
8、 才 權(quán)利要求1所述的方法，其中中間涂層是塑料。
9、才 權(quán)利要求1所述的方法，其中中間涂層是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共 聚物。
10、 才 權(quán)利要求9所述的方法，其中第一組分是丁二烯。
11、 才M居權(quán)利要求1所述的方法，其中中間涂^5L凈M^到M的夕卜表面上。
12、才^^WJ要求1所述的方法，其中中間涂^f呆護(hù)J^受腐蝕。
13、 才M^5U'j要求1所述的方法，其中中間涂層通近菱涂、噴涂、粉 : 布、電泳涂布和自泳涂布中的一種方式涂布到Jj^上。
14、 才娥權(quán)矛J^求1所述的方法，其中中間涂層的處理包括Mg用到 中間涂層。
15、才^^U'J^求14所述的方法，其中所述的溶液是pH值小于4的酸。
16、 才財居權(quán)利要求1所述的方法，其中中間涂層的處JI^在華氏溫度40 度到華氏溫度180度的范圍內(nèi)。
17、 ^t居權(quán)利要求1所述的方法，其中金屬涂層是銅、4^^鉻中的一種。
18、 4 權(quán)利要求1所述的方法，其中金屬涂層通過電鍍、真空鍍和漆涂 5中的一種方i^她用到中間涂層上。
19、 一種制造的產(chǎn)品，其包括 具有非金屬性、非導(dǎo)電性、化學(xué)活+沐易 蝕性至少一種'^^的絲； 在^Ji的經(jīng)處理的中間涂層；和 在經(jīng)處理的中間涂層上的金屬涂層。 o
20、才財居權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中產(chǎn)品是管固定件、門固定件、窗固 定件和照明設(shè)備固定件中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了將金屬涂層涂布到非金屬的、非導(dǎo)電性的、化學(xué)活性的、易受腐蝕的或用其它方法不能涂布的基底上的方法，其中金屬涂層牢固的附著到基底上。首先，中間涂層被施用到基底上。然后，處理中間涂層。隨后，金屬涂層被涂布到經(jīng)處理的中間涂層上。
文檔編號C23C28/00GK101457358SQ200810184760
公開日2009年6月17日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日
發(fā)明者H·帕里克, I·宋, J·C·霍爾茲海默 申請人:莫恩股份有限公司