基底上的金属涂层的制作方法

专利名称：基底上的金属涂层的制作方法
技术领域：
io0002本发明广XJi讲涉及金属涂层，更J^^地说，涉及#^属涂层# 到M上的方法和引入有使用该方法^i^金属涂层的制品。
背景技术：
0003传统的家居用品，例如管固定件(fixtures )(例如管口 )，照明设 备和门/窗五金器件由il^f"铜、锌或不辦岡这样的金属制成。由于这些金属价 is格的提升，生产这些物件的成本也随之上涨。并且， 一些规章也"i怜禁止在管 固定件上^^]某些金属。例如，加利福絲已经采用立法来禁止由賴的材料， 例如某些舍铅的黄铜，来制造管固定件的与水接触的部件。因此，在制造传统 的金属家居制品时，已经考虑^Jf]^(锡料。陶资是一种这样的^谢料。这
些替代物与金属相tbif常^^更j財口/或可以更容易制iiiL加工。
200004由于消费者不断^"求某些家居用品要有金属的外观，人们业已 进行了尝试以在非金属M上提^-种金属装饰饰面。然而，例如陶资这样的 非金属材朴逸常是不导电的，这使得它们不适合电镀金属涂层。j)^卜，即使这 种陶乾M以某种方法被陚予了导电的性能(例如，通过4^页域中所知晓的敏 化ft用)，^^^的金属涂层与陶f^之间的附着很差。尤其是，由于陶资基
25底外表面的光滑性，金属涂层很差地附着到陶^!Ui。 iH^卜，管固定件(作 为基底)所承受的热-冷循环也可能促使金属涂层从陶资基底的光滑外表面脱 落。
0005常m,陶^i^的夕卜表面被化学刻蚀iMt加其外表面的净iili1, 从而提高金属涂层对陶fj^的附着性。所^u的化学刻蚀方法有若干明显缺
30陷。例如，化学刻蚀过程是一种高温的过程，它^^]了例如溶化的;^几盐和/或氢氟酸(HF)的腐蚀性的化学物质。结果，化学刻蚀方法导致了残余物，而残 余物必须被清理并且花费巨大。
0006另外一种常规的技术是^JU夹物模塑法在lJlJi形成中间层，从而 ^iJ^更适合电镀金属涂层。然而，夹物模塑法有若干铁泉。才錄本身很昂贵。 5并且，^A^夹物模塑法中的时间和/或劳动会很长，g—步增加了相关的成 本。再进一步，对于某些形#/或尺寸的部件，夹物模塑法并不起作用。
0007除了在上面所提到的在电镀非导电的基底中的困难O卜，某些导 电的M棉以电镀金属涂层。例如，某些金属或^^r(例如，铝、镁、或 它们的*)和半^#料不肯&皮电镀，因为它们的高化学活性。因此，已知 i o的是将所谓的浸锌酸盐的特定工艺在电镀前运用到这些M上。
0008浸锌皿包括在用金属涂层电4tt^之前用锌或锡预涂^i^。 典型地，通过;fc^浸没在锌^lL溶液中在M上化学^^锌。在絲上的锌 涂^ii了金属涂层和基底之间的附着。然而，浸锌驢方法的一个问舰它 没有提供腐蚀屏障来保护下层的基底。因而，基底处于被腐蚀的风险之中。在 15 湿气一直存在的管固定件的情况下尤其如此。
0009因此，在^4页域中仍有未被满足的、对^fc^属涂层^口到^t在 其它情况下不能涂布的M上的方法的需要，其中此方法导致了在金属涂层和 M之间很强的附着，提供了保护絲的腐蚀屏障，不会产生需狄理的残留 物并勤目对而言是不昂贵的。 20 发明缺
0010考虑到上述情况，本发明的一个示例性的方面是提f种^ir属 涂层施加到非金属的、非导电性的、化学活性的、易受腐蚀的或其它方法不可 涂布的^iJUi的方法。在整^S兑明书中所使用的短语"不可涂布的M"意指 一种絲，其在涂布后在4M中的性能是不f诚受的。所述性能可能因为金属
25涂层没有附着或附着很差以致于在金属涂层施加到J^金属涂层可育^AJ^
上开始脱落而不被接受。或者，所述性能可能因为涂层并不育化够地FJL^腐蚀 和/或化学降解的进程而不被接受。
0011另一个示例性的方面是提^^吏用中间涂层^^r属涂层^o到非金属
的、非导电性的、化学活性的、易受腐蚀的或其它方法不可涂布的M上的方 30 法。这种方法包括把中间涂层涂布到M上，然后在^ir属涂层涂布到中间涂层上之前对中间涂层进行处理。
0012进一步示例性的方面是提^f^]包含第一组分和第二组分的中间涂 层"fe^属涂层^。到M上的方法。对中间涂层的处理包括从中间涂层中去除
第一组分的-"^分，同时^^二组分的大部分(substantial)完^f呆留。 0013再一个示例性的方面是提^^D包含笫一组分的中间涂层^^r属涂 层;^。到M上的方法。对中间涂层的处理包括从中间涂层中去除第一组分的 1分，同时^$—组分中的另外"^分完劐呆留。
0014另一个示例性的方面是提^fM包含第一组分的中间涂层^r属涂 层^口到M上的方法。对中间涂层的处理包括改变中间涂层的第一组分。 io0015另一个示例性的方面是提供由与^iiE所公开的本发明构思相关的 ^f可一种方法所形成的制品(例如，管固定件、门固定件、窗固定件、照明设 备固定件)。
附图简述
0016通过参考附图对示例性实施方案的详细描述，上面的各个方面和其 15它方面、特点及优势将变得非常明显。
0017图l是根据示例性的实施方案将金属涂层編口到非金属的、非导电 性的、化学活性的、易受腐蚀的或其它方法不能涂布的^Ji的方法的流程图。 详细4翁述
0018虽然本发明构思允许有许多不同形式的实施方案，但是在附图中显 20 示并JL^本文中详细描述的是具体实施方案，应该认识到jtt^Hf应被认为是本 发明构思的原理的举例。因此，本发明构思并非意图P艮制到这里所阐明的M 的实施方案中。
0019

图1是才W""种示例性的实施方案的流程图，它阐明了#^属涂 层^。到非金属的、非导电性的、化学活性的、易受腐蚀的或其它方法不能涂
25 布的M上的方法100的步骤。
0020在如图1所示的步骤102中，在涂布中间涂层之前，准^f M(例 如，诸如陶瓷、塑料或^#絲的非金属的、非导电的M;或射。45^r或 4^rM的化学活性的基底)。基底的准备可以包括清洁M的表面以去除破 坏粘着的污染物，例如油，然后可以涂布粘着^:剂以帮助中间涂层附着到基 30 Ui。作为一个实例，M可净iC^A^^^液中。用>!^^^|^/^进中间涂层和M之间的附着，因为硅烷与M和中间涂层都形成了强的化学键。
在一个示例性的实施方案中，接受中间涂层的M的准备步骤102是<镇的，
并JL^^可以省略的。
0021在步骤104中，中间涂层^^口到統上。中间涂层与金属涂层相
5比具有更好的对于絲的附着性。在一个示例性的实施方案中，中间涂层是丙 彿猜-丁二彿-苯乙彿共聚物(ABS)，它是辆的热塑性塑料。ABS只是一个合适 的中间涂层的例子。例如，但^f可其它可以被处理的(像在下面关于步骤106描 述的)塑料或组#能够船忡间涂层的功能。^Li^，所^^1的中间涂层展 示出强的抗腐蚀性，以致于它^i'J保护J^受腐蚀的屏障作用。例如，
io浸涂、喷涂、粉末涂布、电泳涂布和自泳涂布中的一种将中间涂层涂布到M 上。
0022中间涂层净錄布到M上的至少夕卜表面上。在一个示例性的实施 方案中，允许中间涂层:^t^除了Jj良的外表面^卜的其它表面。在另一个示 例性的实施方案中，禁止中间涂层;tJJj良的外表面以外的其它表面。中间涂
is层可以以任何适合于在基底的至少外表面上涂布的方^iiijUi进行凃布。
0023在一个示例性的实施方案中，中间涂层是ABS并且其通it^:涂凃布 到M上。在ABS浸涂中，ABS被溶解到诸如丙酮这样的有机溶刑中形成ABS 溶液。基底然后被;^AS'j ABS溶液中，从而在M上形成ABS溶液的膜。使有 才/l^剂/Aj^上的ABS溶舰中蒸发出来，从而^^涂有ABS。
200024在另一个示例性的实施方案中，中间涂层是ABS并且其通过喷涂凃 布到M上。在ABS喷涂中，ABS被溶解到诸如丙酮这样的有才/Ui:剂中形成ABS 溶液。ABS溶液然后被喷涂到M的所需表面上。使有4;i^剂从喷涂到^Ji的 ABS溶液中蒸发出来，从而^J^涂有ABS。
0025在再一个示例性的实施方案中，中间涂层是ABS并且其通ii^M
25 布涂布到M上。在ABS粉^^布中，固体ABS被细研磨成ABS粉末。ABS粉末 然后被喷涂到M的所需表面上。静电力将ABS粉末^#在基氛的涂布的表面 上。而后，其上带有ABS粉末的Jj^妙口热以使ABS涂层固定在JjUi。
0026在中间涂层^^布到J^Ui的步骤104^，中间涂层在步骤106 中#狄理。对中间涂层的处理改变了中间涂层的表面棒性，从而使得中间涂层
30更适合于附着到金属涂层上。
0027在一个示例性的实施方案中，中间涂层包括第一化学組分和第二化 学组分。中间涂层通过从中间涂层中去除(例如，以化学的或物理的方式)第 一化学组分的至少4#在一个示例性实施方案中很大一部分，而不去除第 二组分的主^分来得到处理。 0028在一个示例性的实施方案中，中间涂层是ABS涂层。ABS涂层在步 骤104被涂布到M上以后，ABS涂层在步骤106被刻蚀。刻蚀ABS涂层改变了 ABS涂层的表面棒性。刻蚀ABS涂层包括使用刻蚀剂(即溶液)，jH^'J蚀剂去除 ABS涂层中的至少一种组分(例如，丁二烯)的一部分、在一个示例性的实施方 案中很大"^分，并JU揚ABS涂层中至少一种组分(例如，丙烯腈和/或苯乙 io烯)的大部分完好。在一个示例性的实施方案中，刻蚀剂是pH值小于4的酸。 由于中间涂层在^^皮刻蚀剂去除了 丁二烯的表面上的多孔性，所得结构A4面 净JI^(例如，孩O见的表面Wil)增加的中间涂层。
0029在另一个示例性的实施方案中，中间涂层包括第一匕学组分。中间 涂层通过去除(例如，以化学的或物理的方式)中间涂层中第一化学组分的一 15部分，而不去除第一组分的另-^分i)Ui行处理。
0030在再一个示例性的实施方案中，中间涂层包括第一化学组分。中 间涂层通itt变(例如，以物理的或化学的方式)中间涂层中的第一组分iMi 行处理。
0031在一些示例性的实施方案中，所得的结构是具有增加的表面粗糙 20度的中间涂层。在另外一些示例性的实施方案中，所得的结构是具有改变的化 学特性的中间涂层。中间涂层的这种所得结构m了金属涂层(例如，铜，镍， 铬)的附着，该金属涂层随后在步骤108中初Li^布到中间涂层上。金属涂层可以 以任^T适合的方式(包括例如电镀、真空镀和漆涂)涂布到具有经处理的中间 涂层的絲上。
20032由示例性方法100和其它本发明构思所涵盖的示例性方法(在下文 中统称为"所有(collective)方法")制造的制品(例如，管固定件，门固定 件，窗子固定件，照明设备固定件)具有^^l者所需的夕卜^r属涂层。金属涂 层牢固地附着到下面的M上(通过中间涂层)，并且甚^U^JJ^变化的温 度中仍旧保持原状，而温度的变^it常会加^Ss底和涂层之间由于不同的热膨
30胀导致的皿。0033由于制品主要可以由^^比可^#的金属低的材料(例如，诸如 陶乾这样的非金属、非导电性的材料)制造，因此制品的材料成本可以,氐。 而且，制品可以被制成该制品的与水接触的表面(例如M的表面)不舍铅。 进一步，不考虑所涉及的^^可成本，中间涂层的应用可以提^f呆护制品免于腐
5蚀的腐蚀屏障。再进一步地，因为制品具有薄外^^属涂层，制品对其<，者
展示了金属的外观。
0034所述所有方法并不涉及#4常规刻蚀中的高温过程，或者只涉及与 常嫩'1树目比温度斷氐了的过程。在一个示例性的实施方案中，处理中间涂层 的步M生在华氏温度40度到华氏温度180度的范围内。所ii^斤有方法并不包 io括在常规刻蚀中所需要的昂贵的化学品，或者只涉及到与常规刻蚀中使用的化 学品相比较不昂贵的化学品。所ii/斤有方法并不产生需要时间和金钱去清洁和 处置的残余物。
0035因此，所述所有方法能够生产出这样的制品，其包拾凃布在非金属 的、非导电性的、化学活性的、易受腐蚀的或其它方法不能涂布的M上的金 15属涂层，并且金属涂层和M之间有强的附着，同时与常规的刻斜目比， 不麻烦和/或昂贵。oH^卜，所述所有方法可以生产抗腐蚀的制品。
0036所给出的上述具体实施方案的描述用于举例目的。WJ斤给的公开 内容中，^4页域的技^/v员不仅可以理解本发明构思和它具有的优势，而且也 会发JM"itX公开的结构和方法的^t明显的改型和变化。因此，在》逸求保 20护落^^这里定义的本发明构思的并射申和范围中的所有此类改型和变化以及它 们的等同物。
权利要求
1、一种涂布具有非金属性、非导电性、化学活性和易受腐蚀性中至少一种性质的基底的方法，该方法包括把中间涂层涂布到基底上；处理该中间涂层；和把金属涂层涂布到经处理的中间涂层上。
2、 才M^5U，j要求1所述的方法，其中中间涂层包括第一组妙第二组分， 并且其中中间涂层的处理包括从中间涂层中去除第一组分的"-^分并且使第二10组分的大部分完整保留。
3、 才 权利要求1所述的方法，其中中间涂层包括第一组分，其中中间涂 层的处理包括从中间涂层中去除第 一组分的""^分并iM^ —组分的另外1 分完整床留。
4、 才^居权利要求1所述的方法，其中中间涂层包括第一组分，其中中间涂 5 层的处理包括改变中间涂层的第一组分。
5、 才財居权利要求1所述的方法，其中J^1陶瓷、塑淋械中的一种。
6、 才財居权利要求1所述的方法，其中JJMJ5^HI^中的一种。
7、 才娥权利要求1所述的方法，其中絲经历热冷温度循环。
8、 才 权利要求1所述的方法，其中中间涂层是塑料。
9、才 权利要求1所述的方法，其中中间涂层是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共 聚物。
10、 才 权利要求9所述的方法，其中第一组分是丁二烯。
11、 才M居权利要求1所述的方法，其中中间涂^5L净M^到M的夕卜表面上。
12、才^^WJ要求1所述的方法，其中中间涂^f呆护J^受腐蚀。
13、 才M^5U'j要求1所述的方法，其中中间涂层通近菱涂、喷涂、粉 : 布、电泳涂布和自泳涂布中的一种方式涂布到Jj^上。
14、 才娥权矛J^求1所述的方法，其中中间涂层的处理包括Mg用到 中间涂层。
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、 才財居权利要求1所述的方法，其中中间涂层的处JI^在华氏温度40 度到华氏温度180度的范围内。
17、 ^t居权利要求1所述的方法，其中金属涂层是铜、4^^铬中的一种。
18、 4 权利要求1所述的方法，其中金属涂层通过电镀、真空镀和漆涂 5中的一种方i^她用到中间涂层上。
19、 一种制造的产品，其包括 具有非金属性、非导电性、化学活+沐易 蚀性至少一种'^^的絲； 在^Ji的经处理的中间涂层；和 在经处理的中间涂层上的金属涂层。 o
20、才財居权利要求19所述的产品，其中产品是管固定件、门固定件、窗固 定件和照明设备固定件中的至少一种。
全文摘要
本发明提供了将金属涂层涂布到非金属的、非导电性的、化学活性的、易受腐蚀的或用其它方法不能涂布的基底上的方法，其中金属涂层牢固的附着到基底上。首先，中间涂层被施用到基底上。然后，处理中间涂层。随后，金属涂层被涂布到经处理的中间涂层上。
文档编号C23C28/00GK101457358SQ200810184760
公开日2009年6月17日 申请日期2008年6月20日 优先权日2007年6月21日
发明者H·帕里克, I·宋, J·C·霍尔兹海默 申请人:莫恩股份有限公司