CH672798A5

CH672798A5 -

Info

Publication number: CH672798A5
Application number: CH3375/87A
Authority: CH
Inventors: Kouji Hirose; Hitoshi Ito; Kazuhito Yoshida
Original assignee: Seikosha Kk
Priority date: 1986-09-02
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1989-12-29
Also published as: US4923764A; SG51293G; JPS6362864A; DE3727279C2; GB2196020B; HK67793A; GB2196020A; DE3727279A1; GB8720193D0; JPS6334222B2

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtung für die Verleihung einer schwarz-silbernen Farbe, welche auf Gehäuse, Brillenrahmen, freistehende Gebilde, persönliche Ornamente und auf verschiedenen Arten von Zubehör anwendbar ist.

Bisher waren folgende chemische Behandlungen für die Erzielung von dunklen silbernen Farben mit Hochqualitätseindruck bekannt. Dies ist eine chemische Behandlung, wobei ein vorher mit einem Metall, wie zink-, aluminium- oder nickelbeschichtetem Material oder ein metallisches Material in eine Lösung getaucht wird, welche zur Hauptsache aus Natriumchro-mat oder Natriumbichromat besteht, wobei eine Chromoxidschicht auf der Oberfläche gebildet wird. Es ist ebenfalls eine chemische Behandlung bekannt, worin vorher mit zink-, aluminium-oder nickelbeschichtetes Material oder metallische Materialien wie Zink, Aluminium oder Nickel in eine Lösung aus Nickelchlorid, in welche Schwefelwasserstoff eingeleitet wird, getaucht wird, wobei eine Nickelsulfidbeschichtung an der Oberfläche gebildet wird.

Diese bëkannten chemischen Behandlungen sind bezüglich Material eingeschränkt, und die Dicke der Beschichtung ist ausserordentlich dünn, nämlich ungefähr 0,1 (im, und der erhaltenen Beschichtung fehlt eine dichte Textur. Demzufolge bestehen Probleme bezüglich Korrosionsbeständigkeit und Abriebfestigkeit.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschichtung zur Verfügung zu stellen, welche Artikeln eine schwarz-silberne Farbe von hoher dekorativer Natur und ausgezeichneter Korrosionsfestigkeit, Abriebfestigkeit und Bindefestigkeit verleiht. Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Artikel zur Verfugung zu stellen, welche einen solchen Farbton aufweisen und gut reproduzierbar und mit geringen Kosten herstellbar sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demzufolge die im Anspruch 1 definierte Beschichtung.

Das Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Beschichtung aus einem Cermet besteht, welches metallisches Chrom und Aluminiumoxid oder metallisches Nichrom und Aluminiumoxid enthält.

In der erfindungsgemässen Beschichtung für die Verleihung einer schwarz-silbernen Farbe enthält das Cermet metallisches Chrom und Aluminiumoxid oder metallisches Nichrom und Aluminiumoxid und verleiht den damit beschichteten Gegenständen 5 eine schwarz-silberne Farbe von metallischem Glanz und eine hoch dekorative Natur, wobei ein Gefühl von hohem Reiz und hoher Qualität bewirkt wird. Die Cermet-Beschichtung weist eine hohe Dichte auf und besitzt eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Abriebbeständigkeit und eine feste Bindefahigkeit und kann einheitlich mit guter Reproduzierbarkeit beschichtet werden. Zusätzlich ist der Bereich für die Auswahl der Materialien des Erfindungsgegenstandes sehr weit, und die Beschichtung kann leicht und zu günstigen Preisen appliziert werden.

Zum Erhalten von solchen Schichten wurden Verbund-Cer-15 mets aus Metalloxiden studiert. Bei der Bildung eines Komposit-Cermets aus Metalloxidkeramik zur Herstellung von erfindungsgemässen Beschichtungen ist es erwünscht, dass die Zusammensetzung aus dem Metall mit der Bezeichnung X und der Oxidkeramik mit der Bezeichnung Yx2Oy2 folgende Beziehung bezüglich 20 der Bildung von freier Energie erfüllen kann:

I XxlOyl | < | Yx2Oy2 | (1)

Das bedeutet, dass das Metall, aus welchem das Cermet zusam-25 mengesetzt ist, beim Sprühen die Oxidkeramik nicht reduziert. Wenn eine Reduktion beim Sprühen stattfindet, bewirkt dies eine Umwandlung des Cermets in Keramik, wobei die optische Transparenz des Beschichtungsmaterials erhöht wird und eine Lichtinterferenz in der aus dem Material gebildeten Beschichtung verur-30 sacht wird, was zu Schwierigkeiten für die Bildung eines einheitlichen Farbtones und für die Bildung eines dekorativen Effekts führt und es ebenfalls schwierig macht, einen identischen Farbton reproduzierbar herzustellen.

Da im weiteren nicht nur die dekorative Eigenschaft, jedoch 35 auch die Korrosionsbeständigkeit und die Abriebfestigkeit betrachtet werden müssen, sind Chrom Cr und Nichrom (Ni + Cr) als Metall ausgewählt worden.

Als keramisches Oxid, welches die Beziehung, welche durch die Gleichung (1) definiert wird, im Hinblick auf Chrom und 40 Nichrom befriedigt, kann Zirconiumoxid, Vanadiumoxid, Aluminiumoxid, Nioboxid und Tantaloxid erwähnt werden, wobei die freie Energie die nachstehende Beziehung aufweist:

| Zr02| < | V2051 < | A12031

< | Nb2Os | < | Ta2051 (2)

Wahrend in diesem Fall die Gleichung (1) für Zr02 befriedigt wird, bewirkt V205 mehr oder weniger einen Ablauf der Reaktion so während des Sprühens, wobei ein kleiner Verlust in der Einheitlichkeit des Farbtons bewirkt wird. Im weiteren läuft die Reaktion während des Spritzens im wesentlichen nicht ab bei Nb205 und Ta205, und ihre Beschichtung besitzt kleinere Unterschiede im Farbton im Vergleich mit der Schicht von Chrom oder Nichrom 55 allein und hat keine besondere Wirkung als dekorative Beschichtung.

Als Resultat der vorher erwähnten Studien wurde Chrom oder Nichrom als Metall ausgewählt und Aluminiumoxid als keramisches Oxid.

60 Im einzelnen wird die Erfindung nachstehend beschrieben. Beispiel 1

Ein Dekorationsgehäuse aus ABS-Harz wurde in eine Hoch-frequenz-Magnetron-Sprüheinrichtung gebracht, und ein Misch-65 target, welches 70 Gew.-% Chrom und 30 Gew.-% Aluminiumoxid enthielt, wurde als Target verwendet. Nach der Reduktion des Druckes in der Vorrichtung auf ein Vakuum von (1,0-2,0) x 10"3 Pa wurde Argongas eingeleitet, um den Druck o

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(6,0-7,0) x IO-1 Pa zu erhöhen. Das Sprühen wurde dann mit einem Hochfrequenzausstoss von 8 Watt/cm2 durchgeführt. Der Grad der Elmbildung betrug 0,78 ,um/h, und die Dicke der gebildeten Beschichtungssçhicht war demzufolge 0,2 |a.m.

Die Temperatur des Materials, welche während der Filmbildung erwärmt wurde, blieb bei Zimmertemperatur bis zu 50 °C, das Material verursachte keine thermische Deformierung und zeigte eine gute, enge Haftfestigkeit, wobei eine hochdekorative schwarz-silberne Beschichtung mit einem metallischen Glanz erhalten wurde.

Beispiel 2

Metallisches Chrom und Aluminiumoxid wurden separat als Targets verteilt, wobei Verschliesskappen an beiden Targets angebracht waren und das Sprühen so durchgeführt wurde, dass der Aluminiumoxidanteil 30 Gew.-% betrug, indem der ÖfFnungsgrad der beiden Verschliesskappen gesteuert wurde. Die übrigen Bedingungen waren identisch mit denjenigen in Beispiel 1, und die gebildete Beschichtung entsprach der oben beschriebenen.

Beispiel 3

Das Sprühen wurde unter Verwendung eines Mischtargets, welches 70 Gew.-% Nichrom und 30 Gew.-% Aluminiumoxid enthielt, durchgeführt und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 appliziert. Die so gebildete Beschichtung bestand a1' i einer hochdekorativen schwarz-silbernen Schicht, welche eine befriedigende Haftfestigkeit aufwies und ausgezeichnet war.

Obschon die Zusammensetzung für Nichrom im vorliegenden Beispiel auf 80% Nickel und 20% Chrom festgelegt war, muss nicht auf diese Zusammensetzung eingeschränkt werden. Wenn Nichrom und Aluminiumoxid in separaten Targets verwendet werden und das Sprühen in gleicher Weise wie in Beispiel 2 angewendet wird, kann eine befriedigende Beschichtung erhalten werden, welche ähnlich ist wie diejenigen der obenerwähnten Beispiele. 35

In jedem der Beispiele besass die Beschichtung eine intensive metallische Natur und war ausgezeichnet in der Haftfestigkeit mit dem Material in einem Bereich des Gehaltes an Aluminiumoxid von 5-50 Gew.-%.

Obschon das Sprühen als Beispiel für die Beschichtung in den obenerwähnten Beispielen erwähnt ist, kann die Beschichtung ebenfalls durch Vakuumauftragen oder Ionenplattierung aufgetragen werden.

Wenn als Verdampfungsquelle ein Elektronenstrahl (EB) verwendet wird, sind beim Vakuumauftragen wie auch bei der Ionenplattierung zwei Elektronenkanonen bzw. Schmelztiegel in einer Vorrichtung verteilt, und die Ionenplattierung wird auf das Chrom (oder das Nichrom) und das Aluminiumoxid unabhängig unter zweckmässigen Bedingungen für den Verdampfungsgrad und der Schichtbildung angewendet. In diesem Fall ist es erforderlich, die Verdampfungsbedingungen so festzulegen, dass der Aluminiumoxidanteil in der Beschichtung im Bereich von 5-50 Gew.-% liegt. Bei der Verwendung einer Elektronenkanone und eines Schmelztiegels kann ein Target vorgelegt werden, welches schon vorher das erwünschte Verhältnis der Bestandteile aufwies, welche dann simultan verdampft werden.

Das Material, auf welches die erfindungsgemässe Beschichtung appliziert wird, kann beispielsweise ein synthetisches Harz, Metall oder Keramik sein, wobei keine besondere Einschränkung gilt, wobei es natürlich möglich ist, das Material zuerst mit Nickel oder Chrom zu beschichten und anschliessend die erfindungsgemässe Beschichtung aufzutragen. Alternativ ist es ebenfalls möglich, zuerst Metall, wie Chrom, Nichrom und Nickel, auf das Material durch Sprühen, Vakuumablagerung oder Ionenplattierung niederzuschlagen und anschliessend die erfindungsgemässe Beschichtung aufzutragen. Das heisst, dass zum Zwecke der Verbesserung der Haftfestigkeit oder insbesondere in Fallen, wo das Material ein Metall von schwacher Korrosionsfestigkeit ist, eine Grundierungsbeschichtung aus Metall oder Keramik zwischen dem Material und der erfmdungsgemässen Beschichtung aufgetragen sein kann, ebenfalls mit einem Ziel der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.

Bei der Beschichtung wird der Aluminiumoxidbestandteil so eingestellt, dass die optische Transparenz der gebildeten Beschichtung die dekorative Natur nicht beeinträchtigt und dass der Färbton sichtlich von einer Beschichtung mit Chrom oder Nichrom allein verschieden ist. Ein bevorzugter Farbton wird erhalten, wenn ein Aluminiumoxidgehalt im Bereich von 5-50 Gew.-% verwendet wird.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Beschichtung fur die Verleihung einer schwarz-silbernen Farbe, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Cermet besteht, welches metallisches Chrom und Aluminiumoxid oder metallisches Nichrom und Aluminiumoxid enthält.
2. Beschichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumoxidgehalt im Cermet 5 bis 50 Gew.-% beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels Dampfablagerung, Sprühen oder Ionenplattierung von Chrom und Aluminiumoxid oder Nichrom und Aluminiumoxid aufgetragen wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung gemäss Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Material zuerst mit einer Grundierbeschichtung beschichtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierbeschichtung aus Nickel oder Chrom besteht.
6. Artikel von schwarz-silberner Farbe, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel aus synthetischem Harz, Metall oder Keramikbesteht, eine Grundierbeschichtung aufweist, welche plattiert oder beschichtet ist und an der Oberfläche eine Beschichtung gemäss Anspruch 1 oder 2 aufweist.
7. Artikel gemäss Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierbeschichtung aus Nickel oder Chrom besteht.