(57)【要約】      （修正有）【課題】暗色（黒色、暗い青銅色、ブルーブラック、灰青色等）のコーティングでコーティングされた物品の提供。【解決手段】表面と前記表面上の多層コーティングとを有する基材１２を含む黒色のコーティングされた物品１０であって、耐熱金オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である第１カラー層１６、第１カラー層１６の上の第２カラー層１８であって、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、前記第２カラー層１８の酸素含有率が前記第１カラー層１６の酸素含有率より高く、前記第２カラー層１８の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である第２カラー層１８；及び前期記第２カラー層１８の上の耐熱金属酸化物最上層２０を含む物品１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と前記表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含む黒色のコーティングされた物品であって、前記多層コーティングが以下を順番に含む、物品：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１カラー層であって、前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１カラー層；
前記第１カラー層の上の第２カラー層であって、前記第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、前記第２カラー層の酸素含有率が前記第１カラー層の酸素含有率より高く、前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び
前記第２カラー層の上の耐熱金属酸化物最上層。
【請求項２】
前記第１カラー層の耐熱金属が、ハフニウム、タンタル、ジルコニウム、チタン、又はジルコニウム−チタン合金である、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記第１カラー層の耐熱金属がジルコニウムである、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドがジルコニウムオキシカーバイドである、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６】
前記第２カラー層の耐熱金属が、ハフニウム、タンタル、ジルコニウム、チタン、又はジルコニウム−チタン合金である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７】
前記第２カラー層の耐熱金属がジルコニウムである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドがジルコニウムオキシカーバイドである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１０％、酸素原子百分率が５０〜６０％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
前記耐熱金属酸化物最上層が、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、又は酸化チタンである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
前記耐熱金属酸化物最上層が酸化ジルコニウムである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
前記第１カラー層が暗灰色であり、前記第２カラー層が暗灰色であり、前記最上層が黄色であり、前記物品が黒色である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
前記第１カラー層が前記第カラー２層より厚く、前記第１カラー層が前記最上層より厚い、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１４】
表面と前記表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含む暗色の
コーティングされた物品であって、前記多層コーティングが以下を順番に含む、物品：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１カラー層であって、前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１カラー層；
前記第１カラー層の上の第２カラー層であって、前記第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、前記第２カラーの酸素含有率が前記第１カラー層の酸素含有率より高く、前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び
前記第２カラー層の上の耐熱金属酸化物最上層。
【請求項１５】
前記暗色が、黒色、暗い青銅色、又はブルーブラックである、請求項１４に記載の物品。
【請求項１６】
前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である、請求項１４又は１５に記載の物品。
【請求項１７】
前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１０％、酸素原子百分率が５０〜６０％である、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１８】
前記第１カラー層が暗灰色であり、前記第２カラー層が暗灰色であり、前記最上層が黄色であり、前記物品が黒色、暗い青銅色、又はブルーブラックである、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１９】
前記第１カラー層が前記第２カラー層より厚く、前記第１カラー層が前記最上層より厚い、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２０】
表面と前記表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含む灰青色のコーティングされた物品であって、前記多層コーティングが以下を順番に含む、物品：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１カラー層であって、前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１カラー層；
前記第１カラー層の上の第２カラー層であって、前記第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、前記第２カラー層の酸素含有率が前記第１カラー層の酸素含有率より高く、前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層。
【請求項２１】
前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である、請求項２０に記載の物品。
【請求項２２】
前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１０％、酸素原子百分率が５０〜６０％である、請求項２０又は２１に記載の物品。
【請求項２３】
表面と前記表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含む鮮やかな青色のコーティングされた物品であって、前記多層コーティングが以下を順番に含む、物品：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１カラー層であって、前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１カラー層；
前記第１カラー層の上の第２カラー層であって、前記第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、前記第２カラー層が多数の層を含み、前記第２カラー層の酸素含有率が前記第１カラー層の酸素含有率より高く、前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び
耐熱金属酸化物最上層。
【請求項２４】
前記第２カラー層が２〜３０の交互層を含む、請求項２３に記載の物品。
【請求項２５】
前記第２カラー層が２〜１０の交互層を含む、請求項２３に記載の物品。
【請求項２６】
前記最上層が多数の交互層を含む、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２７】
前記最上層が２〜１０の交互層を含む、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２８】
前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２９】
前記第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１０％、酸素原子百分率が５０〜６０％である、請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３０】
前記第１カラー層が、前記第２カラー層を含む交互層より厚い、請求項２３〜２９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３１】
表面と前記表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含む鮮やかな青色のコーティングされた物品であって、前記多層コーティングが以下を順番に含む、物品：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１カラー層であって、前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１カラー層；
前記第１カラー層の上の、耐熱金属酸化物を含む第２カラー層。
【請求項３２】
前記第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である、請求項３１に記載の物品。
【請求項３３】
前記第２カラー層が２５〜１００ｎｍ厚である、請求項３１又は３２に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観が暗色の装飾的且つ保護的なコーティングを有する物品、特に蛇口等の物品に関する。より具体的には、暗色は黒色、暗い青銅色、ブルーブラック、鮮やかな青色、又は灰青色である。
【背景技術】
【０００２】
蛇口、蛇口台（ｆａｕｃｅｔ  ｅｓｃｕｔｃｈｅｏｎ）、ドアノブ、ドアの取っ手、ドアのエスカチオン等の種々の黄銅製品における現在の産業上の慣習では、最初に物品の表面をバフ研磨（ｂｕｆｆ）及び研磨（ｐｏｌｉｓｈ）して光沢を高め、その後、この研磨された表面に保護的な有機コーティング（例えばアクリル樹脂、ウレタン、エポキシ等で構成されたもの）を塗布する。このシステムには、特に物品が複雑な形状のものである場合、バフ研磨及び研磨の作業が労働集約的であるという欠点がある。また、公知の有機コーティングは、望まれるほどの耐久性が常にあるわけではなく、酸による攻撃の影響を受け易い。したがって、物品に装飾的な外観を付与し且つ耐摩耗性、耐磨耗性、及び耐食性を付与するコーティングを備えた黄銅製品、更には他の物品（プラスチック、セラミック、又は金属）を提供できれば非常に有益である。
【０００３】
特許文献１に、この技術における最近の進歩が示されている。この特許は、暗色の層コーティングでコーティングされた物品を開示している。好ましくは、色は暗灰色又は暗い青銅色である。コーティングは、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドで構成された保護層及び色を含む。耐熱金属は典型的にはジルコニウムである。
【０００４】
特許文献２に、この技術における別の最近の進歩が示されている。この特許は、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドで構成された層コーティング及び耐熱金属酸化物で構成された第３層でコーティングされた物品を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，２７０，８９５号明細書
【特許文献２】米国特許第８，００７，９２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまでに達成できなかった新規な外観の探索が続けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は暗色の物品に関する。好ましいコーティングされた物品は、黒色であり、表面と表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含み、多層コーティングは以下を順番に含む：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１層であって、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１層；
第１カラー層の上の第２カラー層であって、第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、第２カラー層の酸素含有率が第１カラー層の酸素含有率より高く、第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；並びに
第２カラー層の上の耐熱金属酸化物層。
【０００８】
別の好ましい実施形態では、コーティングされた物品は暗色（黒色、暗い青銅色、ブルーブラック）であり、表面と表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含み、多層コーティングは以下を順番に含む：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１層であって、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％であり、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１層；
第１カラー層の上の第２カラー層であって、第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、第２カラー層の酸素含有率が第１カラー層の酸素含有率より高く、第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び
第２カラー層の上の耐熱金属酸化物層。
【０００９】
この実施形態は、濃青色がかった色調及び青銅色の色調並びに黒色を包含する。全体的なコーティング組成は同じでも、層の厚さを変更することで異なる色調が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】その上に本発明の黒色を有する基材の一部の断面図である（正確な縮尺率ではない）。
【図２】最上層２０がない、図１の図である。
【図３】多数の交互層を含む第２カラー層１８を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、その表面の少なくとも一部の上に装飾的且つ保護的なコーティングを析出させたプラスチック、セラミック、サーメット、又は金属製の物品等の物品に関する。より具体的には、本発明は、本明細書に記載の層をその表面に析出させた物品又は基材、特に金属製の物品、例えばステンレス鋼、アルミニウム、黄銅、又は亜鉛に関する。コーティングは、装飾的であり、耐食性、耐摩耗性、及び耐磨耗性を付与する。コーティングは黒色の外観をもたらす。
【００１２】
好ましいコーティングされた物品は、黒色であり、表面と表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含み、多層コーティングは以下を順番に含む：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１層であって、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１層；
第１カラー層の上の第２カラー層であって、第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、第２カラー層の酸素含有率が第１カラー層の酸素含有率より高く、第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び
第２カラー層の上の耐熱金属酸化物層。
【００１３】
一般的に、耐熱金属酸化物最上層は酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、又は酸化チタンである。好ましくは、耐熱金属酸化物最上層は酸化ジルコニウムである。
【００１４】
図１は基材１２を含む物品１０を示す図である。基材１２は、その上にめっき層を塗布できる任意の材料、例えばプラスチック、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、セラミック、サーメット、金属、又は金属合金で構成され得る。一実施形態では、基材１２は金属又は金属合金、例えば、銅、鋼、黄銅、亜鉛、アルミニウム、ニッケルの合金等で構成される。
【００１５】
本発明では、図１に示されるように、第１の層又は一連の層が、めっきにより、例えばニッケルのベースコートの場合は電気めっきにより、物品の表面に塗布される。高分子ベースコートの場合、通常の手段により高分子（ｐｏｌｙｍｅｒ）が塗布される。ベースコート層の表面に蒸着により第２の一連の層が塗布される。高分子又は電気めっきされた層は、とりわけ、物品の表面を平らにするベースコートとして及び耐食性を向上させる防食バリアとしての役割を果たす。本発明の一実施形態では、ニッケル層１４が物品の表面に析出れ得る。ニッケル層は、めっきによって析出される通常のニッケルのいずれであってもよく、例えば光沢ニッケル、半光沢ニッケル、サテンニッケル等であってよい。ニッケル層１４は、従来の周知の電気めっきプロセスにより基材１２の表面の少なくとも一部の上に析出され得る。層１４は、銅、ニッケル、及びクロムの１又は複数の層であり得る。これらの防食層は当該技術分野で周知である。
【００１６】
層１４は、ベースコート層として物品１０の表面に塗布される高分子で構成され得る。蒸着により高分子層の表面に第２の一連の層が塗布される。高分子層は、とりわけ、物品の表面を平らにするベースコートとして及び耐食性を向上させる防食バリアとしての役割を果たす。本発明では、高分子層１４を物品の表面に析出させる。
【００１７】
高分子ベースコート層１４は、熱可塑性及び熱硬化性の高分子系又は樹脂系材料の両方で構成され得る。これらの高分子系又は樹脂系材料としては、従来の市販されている周知のポリカーボナート、エポキシウレタン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエポキシ、アルキド、及びスチレン含有高分子、例えばポリスチレン、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が含まれる。層１４のための高分子は当該技術分野で周知である。
【００１８】
層１４の上に物理蒸着法又は化学蒸着法等の蒸着によって保護的且つ装飾的なカラー層１６を析出させる。カラー層１６は、酸素及び炭素を有する耐熱金属オキシカーバイド層で構成され、酸素含有率が炭素含有率より高い。
【００１９】
第１カラー層１６の上に第２カラー層１８を析出させる。第２カラー層１８は、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、第２カラー層１８の酸素含有率及び炭素含有率は第１カラー層１６の酸素含有率及び炭素含有率より高い。
【００２０】
カラーの保護層１６及び１８の厚さは、少なくとも、暗灰色を付与し且つ耐磨耗性、耐スクラッチ性、及び耐摩耗性を付与するのに有効な厚さである。一般的に、この厚さは少なくとも約１，０００Å、好ましくは少なくとも約１，５００Å、より好ましくは少なくとも約２，５００Åである。厚さの上側の範囲は一般的に重要ではなく、コスト等の二次的な事情に依存する。一般的に、約７５００Å、好ましくは約５０００Åの厚さを超えるべきではない。
【００２１】
層１６及び１８は、陰極アーク蒸着（ＣＡＥ）又はスパッタリング等の蒸着技術等を初めとする従来の周知の技術により析出される。スパッタリング及びＣＡＥの技術及び機器については、とりわけ、J. Vossen and W. Kern "Thin Film Processes II", Academic Press, 1991; R. Boxman et al, "Handbook of Vacuum Arc Science and Technology", Noyes Pub., 1995；並びに米国特許第４，１６２，９５４号及び同第４，５９１，４１８号に開示されており、これら全てを参照により本明細書に援用する。
【００２２】
層１６及び１８を析出させる方法の１つは、反応性スパッタリング又は反応性陰極アーク蒸着を用いた物理蒸着法によるものである。反応性陰極アーク蒸着及び反応性スパッタリングは一般的に、はじき飛ばされた標的材料と反応する反応性ガスをチャンバーに導入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同様である。
【００２３】
次に、第２カラー層１８の上に耐熱金属酸化物層２０を析出させる。耐熱金属酸化物としては、ハフニウム、タンタル、ジルコニウム、チタン、及びチタン−ジルコニウム合金の酸化物が含まれる。一般的に、この層２０の厚さは少なくとも約６０Å、好ましくは少なくとも約１２０Å、より好ましくは約２５０Åである。
【００２４】
層２０は、陰極アーク蒸着（ＣＡＥ）又はスパッタリング等の物理蒸着技術を初めとする従来の周知の蒸着技術によって析出される。簡潔に述べると、スパッタリング析出プロセスでは、耐熱金属（チタン又はジルコニウム等）標的（これは陰極である）及び基材を真空チャンバー中に置く。チャンバー中の空気を排除してチャンバー中に真空条件を作り出す。アルゴン等の不活性ガスをチャンバーに導入する。ガス粒子をイオン化し、標的へと加速させて、チタン又はジルコニウム原子をはじき飛ばす。その後、はじき飛ばされた標的材料は通常、コーティング膜として基材上に析出する。
【００２５】
陰極アーク蒸着では、典型的には数百アンペアの電気アークをジルコニウム又はチタン等の金属陰極の表面に衝突させる。アークは陰極材料を蒸発させ、これはその後、基材上で凝縮してコーティングを形成する。
【００２６】
別の好ましい実施形態では、図１の物品は黒色、暗い青銅色、又はブルーブラックである。この実施形態は、表面と表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材であって、多層コーティングは以下を順番に含む：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１層であって、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１層；
第１カラー層の上の第２カラー層であって、第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、第２カラー層の酸素含有率が第１カラー層の酸素含有率より高く、第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び
第２カラー層の上の耐熱金属酸化物層。
【００２７】
この実施形態は、青みがかった色調及び青銅色の色調並びに黒色を包含する。全般的なコーティング組成物は同じままで、層の厚さを変えることによって異なる色調が実現される。
【００２８】
図２は、３つの全てのカラー層を用いず、第１及び第２のカラー層だけを用いて最上層２０のない灰青色の物品を示している。
【００２９】
このコーティングされた物品は、灰青色であり、表面と表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含み、多層コーティングは以下を順番に含む：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１層であって、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１層；
第１カラー層の上の第２カラー層であって、第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層を含み、第２カラー層の酸素含有率が第１カラー
層の酸素含有率より高く、第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層。
【００３０】
好ましくは、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドは、炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である。
【００３１】
好ましくは、第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドは、炭素原子百分率が１０％、酸素原子百分率が５０〜６０％である。
【００３２】
図３は、上の２つの層間における短時間に多回数の交番（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）又は脈動（ｐｕｌｓｉｎｇ）によりどのように鮮やかな青色を実現するかを示している。図３は、層２２、２４、２６、及び２８を有する第２カラー層１８を示している。第２カラー層１８中の層の数は幅広く異なり得る。層の数は２〜６０であり得る。好ましくは、この数は２〜３０、より好ましくは２〜１０であり得る。第２カラー層１８の各層の厚さは異なり得る。
【００３３】
一実施形態では、耐熱金属酸化物最上層２０が第２カラー層１８とほぼ同じように交互層を含む。
【００３４】
このコーティングされた物品は、鮮やかな青色であり、表面と表面の少なくとも一部の上の多層コーティングとを有する基材を含み、多層コーティングは以下を順番に含む：
酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの第１カラー層であって、第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドの酸素原子百分率が２０〜３５％、炭素原子百分率が１０〜２０％、耐熱金属原子百分率が５０〜７０％である、第１カラー層；第１カラー層の上の第２カラー層であって、第２カラー層が、酸素含有率が炭素含有率より高い耐熱金属オキシカーバイドの層の間に交互層を含み、第２カラー層の酸素含有率が第１カラー層の酸素含有率より高く、第２カラー層の耐熱オキシカーバイドの酸素原子百分率が４０〜６５％、炭素原子百分率が５〜２０％、耐熱金属原子百分率が２５〜５０％である、第２カラー層；及び耐熱金属酸化物層。この第２カラー層中の交互層の数は４〜６０であり得る。好ましくは、この範囲は４〜２０層である。
【００３５】
第１カラー層の耐熱金属は、ハフニウム、タンタル、ジルコニウム、チタン、又はジルコニウム−チタン合金である。
【００３６】
第１カラー層の耐熱金属オキシカーバイドは、炭素原子百分率が１５％、酸素原子百分率が２５〜３０％である。
【００３７】
第２カラー層の耐熱金属オキシカーバイドは、炭素原子百分率が１０％、酸素原子百分率が５０〜６０％である。
【００３８】
耐熱金属酸化物最上層は、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、又は酸化チタンである。
【００３９】
好ましくは、耐熱金属酸化物最上層は酸化ジルコニウムである。
【００４０】
この物品の第１層は暗灰色である。
【００４１】
第１層は、第２層を含む交互層より厚い。
【００４２】
発明を更に理解し易くするために以下に実施例を提供する。実施例は説明のためのものであり、発明をこれに限定するものではない。
【実施例】
【００４３】
実施例Ｉ
黄銅製蛇口を、ｐＨ８．９〜９．２、温度１８０〜２００°Ｆ（約８２．２〜約９３．３℃）に維持されている、標準的な周知の石鹸、洗剤、解膠剤等を含む従来の浸漬洗浄槽中に約１０分間置く。次いで、黄銅製蛇口を従来の超音波アルカリ洗浄槽に入れる。超音波洗浄槽は、ｐＨ８．９〜９．２であり、温度が約１６０〜１８０°Ｆ（約７１．１〜約８２．２℃）に維持されており、従来の周知の石鹸、洗剤、解膠剤等を含む。超音波洗浄後、蛇口をすすぎ、従来のアルカリ電気洗浄槽に入れる。
【００４４】
電気洗浄槽は、温度が約１４０〜１８０°Ｆ（約６０〜約８２．２℃）、ｐＨが約１０．５〜１１．５に維持されており、標準的な従来の洗剤を含む。次いで、蛇口を２回すすぎ、従来の酸活性化剤槽（ａｃｉｄ  ａｃｔｉｖａｔｏｒ  ｂａｔｈ）に入れる。酸活性化剤槽は、ｐＨ約２．０〜３．０、周囲温度であり、フッ化ナトリウムベースの酸性塩を含む。その後、蛇口を２回すすぎ、光沢ニッケルめっき槽中に約１２分間置く。光沢ニッケル槽は通常、温度が約１３０〜１５０°Ｆ（約５４．４〜約６５．６℃）に維持されており、ｐＨが約４．０であり、ＮｉＳＯ４、ＮｉＣｌ２、ホウ酸、及び光沢剤を含む、従来の槽である。平均厚さ約１０μｍの光沢ニッケル層を蛇口表面に析出させる。
【００４５】
光沢ニッケルめっき蛇口を３回すすいだ後、従来のクロムめっき用器具を用いて従来の市販されている６価クロムめっき槽に約７分間入れる。６価クロム槽は、約３２オンス／ガロン（約２４０グラム／リットル）のクロム酸を含む従来の周知の槽である。槽は更に、従来の周知のクロムめっき用添加剤を含む。槽は、温度約１１２〜１１６°Ｆ（約４４．４〜約４６．７℃）に維持されており、混合スルファート／フルオライド触媒を用いる。クロム酸とスルファートの比率は約２００：１である。約０．２５μｍのクロム層を光沢ニッケル層の表面に析出させる。蛇口を脱イオン水で十分にすすいだ後、乾燥させる。
【００４６】
クロムめっき蛇口を陰極アーク蒸着めっき容器中に置いた。容器は通常、ポンプで排気されるようになっている真空チャンバーを含む円柱状の密閉容器（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）である。アルゴンガス供給源を、チャンバーへのアルゴンの流速を変更するための調整可能なバルブでチャンバーに連結する。更に、メタンガス及び酸素ガスの供給源を、チャンバーへのメタン及び酸素の流速を変更するための調整可能なバルブでチャンバーに連結する。
【００４７】
円柱状の陰極を、チャンバーの中央に取り付け、可変ＤＣ電源のマイナス出力に連結する。電源のプラス側はチャンバー壁に連結する。陰極材料はジルコニウムを含む。
【００４８】
被めっき蛇口を、陰極の外側周囲のリングに取り付けられたスピンドルに取り付ける。リング全体が陰極の周りを回転し、各スピンドルも自身の軸の周りを回転するので、いわゆる遊星運動となり、各スピンドルの周りに取り付けられた複数の蛇口が陰極に均一に露出される。リングは通常、数ｐｐｍで回転し、一方、各スピンドルはリングが１回転する間に数回転する。スピンドルはチャンバーから電気的に孤立しており、回転可能な接点を備えており、これにより、コーティング中にバイアス電流を基材に印加することができる。
【００４９】
真空チャンバーを約１０−５〜１０−７トル（約１３３×１０−５〜約１３３×１０−７パスカル）の圧力で排気し、約１５０℃で加熱する。
【００５０】
電気めっきされた蛇口をその後、高バイアスアークプラズマ洗浄に供する。この洗浄では、約５００アンペアのアークを陰極に衝突させて持続させつつ、電気めっき蛇口に約−６００ボルトの（負の）バイアス電圧を印加する。洗浄時間は約５分である。
【００５１】
ここでジルコニウムオキシカーバイドカラー層１６を析出させる。アーク放電を約５００アンペアで続けながら、アルゴン及びメタンのフローを真空チャンバーに導入する。コーティングを更に暗くするために、全ガスフローの３０〜４０パーセントに達する酸素フローを更にチャンバーに導入して暗灰色を作り出してもよい。メタンの流速は、得られる層に含まれる炭素含有率が原子百分率で１０〜２０％になるように調節する。
【００５２】
次に、ジルコニウムオキシカーバイドカラー層１８を層１６の上に析出させる。アーク放電を約５００アンペアで続けながら、アルゴン及びメタンのフローを真空チャンバーに導入する。コーティングを更に暗くするために、全ガスフローの３０〜４０パーセントに達する酸素フローを更にチャンバーに導入して暗灰色を作り出してもよい。メタンの流速は、得られる層に含まれる炭素含有率が原子百分率で１０〜２０％になるように調節する。このジルコニウムオキシカーバイド層を析出させた後、約１００〜５００標準リットル毎分の酸素フローを約１０〜６０秒導入する。厚さが約２０〜１００Åの酸化ジルコニウムの薄層が形成される。アークを消し、真空チャンバーの通気口を開け、コーティングされた物品を取り出す。
【００５３】
このジルコニウムオキシカーバイド層を析出させた後、約１００〜５００標準リットル毎分の酸素フローを約１〜５分間導入する。厚さが約１００〜１０００Åの酸化ジルコニウムの薄層が形成される。１〜５分の間に平均厚さが約０．１μｍの酸化ジルコニウム層（最上層２０）を析出させる。アークを消し、真空チャンバーの通気口を開け、コーティングされた物品を取り出す。陰極アーク析出プロセスは、陰極にＤＣ電力を印加して約５００ａｍｐの電流を達成すること、容器にアルゴンガスを導入して容器中の圧力を約１〜５ミリトル（約１３３〜約６６７ミリパスカル）に維持すること、及び前述した遊星様式で蛇口を回転させることを含む。
【００５４】
実施例ＩＩ
実施例Ｉ中、層１６及び１８の最終的な色は灰色〜青銅色の色範囲であった。これらをＤ６５光源を用いた分光測色計で測定した。
【００５５】
公知のように、色の測定は３つの特異的パラメーターによって決定され、「Ｌ］は物体の明度の尺度であり、「ａ」は赤色（プラス）又は緑色（マイナス）の尺度であり、「ｂ」は黄色（プラス）又は青色（マイナス）の尺度である。これら３つのパラメーターが合わさって特定の色が定義される。
【００５６】
物品１０で測定された黒色は以下の範囲内であった。
物品１０
黒色：
Ｌ＊＝３５．０±５．０
ａ＊＝０．００±２．０
ｂ＊＝０．００±３．０
【００５７】
ベース層は灰色であり、ジルコニウムオキシカーバイドが好ましい。次の層もジルコニウムオキシカーバイドであるが、より高い酸素及び炭素含有率で析出される。この層は外観を暗くし、酸化ジルコニウムの最上層中に通常見られる黄色を光学的に相殺する効果を有する。これら３つの層の特性が合わさると、以前に達成可能であったよりはるかに暗く、黒い外観になる。
【００５８】
実施例ＩＩＩ
測定された図２に示す実施形態の灰青色は以下の範囲内であった。
Ｌ＊＝４５．０±５．０
ａ＊＝−２．０±２．０
ｂ＊＝−５．０±４．０
【００５９】
第２カラー最上ＺｒＯＣ層１８の厚さは３０〜６０ｎｍである。ベース層（第１カラー層）の厚さは０．１〜３ミクロン（又はそれ以上）、好ましくは０．５ミクロンであり得る。この実施形態は最上層２０を有さない。
【００６０】
実施例ＩＶ
測定された図３に示す実施形態の鮮やかな青色は以下の範囲内であった。
Ｌ＊＝４０．０±５．０
ａ＊＝−３．０±３．０
ｂ＊＝−２５．０±５．０
【００６１】
第２カラー層１８の個々の交互層の厚さは２〜１０ｎｍである。第１カラー層１６の厚さは０．１〜３ミクロン（又はそれ以上）、好ましくは０．５ミクロンである。
【００６２】
説明のために本発明の具体的な実施形態を記載したが、本発明の一般的な範囲内で種々の実施形態及び改変例があり得ると理解されるべきである。
【図１】
2014172399.tif 000003
【図２】
2014172399.tif 000004
【図３】
2014172399.tif 000005
【外国語明細書】
2014172399000001.pdf