JPH09508172A - 多層干渉小板を含有する高彩度塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 耐久性を有する高彩度薄膜干渉小板（２８）の堆積体は、液体媒体に付加されて、該媒体の凝固相の表面に入射する放射線を介して所定の光反応を生じるように、構成されている。干渉小板（２８）の堆積体は、可撓性ウエブ材料上に多層干渉薄膜構造を形成したのち該多層干渉薄膜構造をウエブから分離して干渉小板（２８）の堆積体を構成することにより、生成される。干渉小板（２８）は、第１及び第２の表面を有する金属反射層と、該金属反射層の表面の少なくとも一方上に配置される多層干渉薄膜構造と、から成る。多層干渉薄膜構造の各層は、平行な平面内に在り、且つ、層平面に平行な面と層平面に垂直な面とに関し少なくとも２：１のアスペクト比を有する。干渉小板（２８）は、また、どの面上でも約２乃至２００ミクロンの最大寸法を有する。高彩度塗料（２６）は、高彩度塗料（２６）と支持体（２１）との間の接着性を改善するために、プライマ層（２３）を塗被した表面（２２）を有する支持体（２１）に、塗布される。高彩度塗料（２６）は、干渉小板（２８）を拡散させたポリマ塗料ビヒクル（２７）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 多層干渉小板を含有する高彩度塗料 本願は、１９９２年６月２３日に出願された出願番号第０７／９０２６９３号 の分割出願である、１９９３年１２月２２日出願の出願番号第０８／１７１６５ ４号の一部継続出願である。前記出願番号第０７／９０２６９３号は、１９９１ 年６月２１日出願されて現在米国特許第５１７１３６３号となっている出願番号 第０７／７１９１６６号の継続出願であり、前記出願番号第０７／７１９１６６ 号は、１９８８年９月２６日に出願されて現在米国特許第５０５９２４５号とな っている出願番号第０７／２５１０３４号の継続出願である。前記出願番号第０ ７／２５１０３４号は、１９８４年１月３日に出願されて現在出願放棄された出 願番号第０６／５６７６３８号の一部継続出願である、１９８５年１２月２３日 出願の出願番号第０６／８１２８１４号の継続出願である。前記出願番号第０６ ／５６７６３８号は、１９７９年１２月２８日に出願された出願番号第０６／１ ０８００４号の分割出願である、１９８１年１０月２６に出願されて現在米国特 許第４４３４０１０号となっている出願番号第０６／３１４６９５号の継続出願 である。 本発明は、高彩度耐久塗料及びそれに使用する多層干渉小板に関する。 塗料は、多くの用途で、様々な目的のために、広範に使用されている。塗料は 、被塗装面を保護するために用いられることも多い。また、塗料は、構造物、物 品、自動車その他現在用いられている多くの品物に、色その他外観を高める特徴 を付与するために、利用されている。かくして、耐久性を有して例えば高彩度等 の他の顕著な望ましい特徴も有する塗料が、依然として切望されている。 一般に、高彩度耐久塗料と、それに用いる高彩度を有する多層干渉小板とを提 供することが本発明の目的である。 本発明の別の目的は、光学的に変化する上記特性の小板を提供することである 。 本発明の別の目的は、単一色を呈する上記特性の小板を提供することである。 本発明の別の目的は、不透明な上記特性の小板を提供することである。 本発明の別の目的は、対称な上記特性の小板を提供することである。 本発明の別の目的は、極めて耐久性のある上記特性の小板を提供することであ る。 本発明の別の目的は、液体ビヒクルが凝固して凝固塗料を構成する塗料を提供 するために、液体ビヒクル内に容易に混入し得る上記特性の小板を提供すること である。 本発明の別の目的は、塗布が容易な上記特性の小板を提供することである。 本発明の他の目的及び特徴は、好適な実施形態を詳細に説明した、以下の説明 から明らかとなろう。 図１は、本発明を採り入れた高彩度耐久塗料をその外表面上に塗布した、自動 車の斜視図である。 図２は、本発明を採り入れた塗料の断面図である。 図３は、本発明を採り入れた塗料の別の実施形態の断面図である。 図４は、本発明を採り入れた自動車用塗料の断面図である。 図５は、光学的に変化する特性を呈する金属−誘電体多層薄膜干渉スタックを 利用した、本発明を採り入れた塗料内で使用される小板の断面図である。 図６は、べた一色を呈する金属−誘電体多層薄膜干渉スタックの、本発明を採 り入れた塗料内で使用される小板の別の断面図である。 図７は、光学的に変化する特性を呈する全誘電体薄膜干渉スタックの、本発明 を採り入れた塗料内で使用される小板の断面図である。 一般に、本発明の薄膜プレートの堆積物は、液体媒体に付加されて、該媒体の 凝固相の表面に入射する放射線を介して所定の光反応を生じるように、構成され ている。薄片の堆積物は、材料の可撓性ウエブ上に対称な多層薄膜構造を形成し たのち該薄膜構造をウエブから分離して小板の堆積物を構成することにより、生 成される。小板は、各層が平行な平面内に在って且つ層平面に平行な面の最長平 面寸法と層平面に垂直な面の最長平面寸法即ち小板の厚さに関し少なくとも２： １好ましくは５：１のアスペクト比を有する、対称な多層薄膜干渉構造から成る ことを特徴としている。薄片は、また、どの面上でも約２乃至２００ミクロンの 最大寸法を有する。 特に、図１には、鋼又はガラス繊維等の適当な在来材料から形成し得る車体 １３の外表面上に本発明を含む高彩度耐久塗料１２を塗布した、在来型の自動車 １１が示されている。本発明の高彩度耐久塗料１２は図では自動車１１の車体全 体用の塗料上に塗布されているが、自動車に設けた内部及び外部成形品上に本発 明の塗料１２を塗布することもできる。また、自動車の外側にピンストライプを 設けることもできる。 図２には、本発明を含む光学的に変化可能な塗料の断面図が、示されている。 支持体２１は、鋼等の適当な金属、プラスチック、ガラス繊維、木、その他塗装 可能な材料から形成することができる。支持体は、本発明の高彩度耐久塗料が塗 布される、表面２２を備えている。従って、一例として、支持体２１への高彩度 塗料層２６の付着を確実なものとするために、適当な種類のプライマ即ちプライ ム塗層剤２３を表面２２に塗布することができる。本発明の高彩度耐久塗料層２ ６は、代表的にはポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹 脂、ポリウレタン樹脂又はラテックス系配合物から成るポリマ塗料ビヒクル２７ から構成されている。ポリマ塗料ビヒクル２７内には、後述する型の干渉小板２ ８を分散させている。プライム塗層剤２３及び干渉小板２８を含む塗料ビヒクル ２７は、はけ塗、吹付塗、流し塗、ロール塗、浸漬塗等の種々の方法で、支持体 に塗布することができる。次ぎに、周囲温度で液体媒体を蒸発させるか、或いは 、赤外線加熱による強制乾燥により、塗料を乾燥させることができる。 図３には、高彩度耐久塗料で塗装された塗装支持体の別の実施形態が、示され ている。支持体３１は、塗装すべき表面３２を有する支持体２１と同型の支持体 でよい。図３に示したように、表面上のこの塗装構造もまた、プライム塗層３３ とそれに続くベース塗層３６とから成る。ベース塗層３６は、干渉小板３８のみ ならず色を改変したり輝度を調整したりするために用いられる非干渉顔料３７を 添加したラッカとしての液体ビヒクル３７を含有する。かかる非干渉材料として は、アルミニウム薄片、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄及びフタロシ アニンを含む透明及び不透明染料や透明顔料がある。また、干渉系の雲母顔料も 使用することができる。また、粘度調整剤、酸化防止均染剤等の別の添加剤を含 んでもよい。塗布される塗料に更に耐久性を付与するために、ベース塗層３６の 表面にクリヤラッカ顔料４０を更に塗布することができる。最上部のクリヤラッ カ塗層４１において、更に異なる色合いを得るために、減法混色の着色剤を更に 添加してもよい。 図４には、車体１３の一部の断面図が示されており、車体１３は、鋼、プラス チック又はガラス繊維等の適当な材料から形成可能な支持体４１として表されて いる。支持体は、本発明の高彩度耐久塗料が塗布される表面４２を有する。従っ て、一例として、先ず、プレ塗層４３が支持体４１に塗装される。このプレ塗層 は、当業者には良く知られた燐酸亜鉛被膜法を用いた陰極電気塗装法を利用して 堆積される。燐酸亜鉛塗膜層４３の上には、陰極電気被膜法を用いて、エポキシ ／アミン樹脂系のプライム塗層４４が堆積される。この樹脂は、カーボンブラッ ク、二酸化チタン、その他エキステンダ型顔料を含んでもよい。これらの２つの 層４３、４４は、金属ベース支持体の防錆のために、支持体４１上に堆積される 。次ぎに、プライム塗層４４に封鎖塗層４６を塗被する。この封鎖剤としては、 二酸化チタン、炭素等のプライム顔料、及び硫酸バリウム、チャイナクレー、ウ ィノフィル、タルク等のエキステンダ顔料等の顔料がある。この封鎖塗層は、機 械抵抗即ちストーンチップ抵抗、可撓性、耐湿性、及び上側の塗層に対する面平 滑度を最大化させる良好な平滑面等の、重要な特性を現出する。この封鎖塗層４ ６は、また、金属層の欠点を除去する。 ベース塗層である次の層４７は、一般に、光学的に変化する顔料小板４８と二 酸化チタン、カーボンブラック、雲母、アルミニウム薄片等の他の色調節顔料と を添加したポリエステル樹脂から成る。ベース塗層４７の上側には、紫外線遮蔽 及び光安定剤を含む透明塗装アクリル樹脂から成る透明塗層４９が形成される。 該層は、引掻抵抗被膜としても機能し、下側のポリマを含む顔料層を保護する。 また、上側の二つの層４８及び４９の代わりに、熱硬化性又は熱可塑性のアクリ ル樹脂層を形成してもよい。表面封鎖塗層４６内の顔料は、ベース塗装４７内に 存する光学的に変化する顔料小板の濃度に応じて配合しても或いはしなくてもよ い。一般に、ベース塗層４７及び熱硬化性、熱可塑性アクリル樹脂の形の透明塗 層４９は、封鎖塗層４６上に吹付塗装される。各層は、次の層を形成する前に、 塗装構造を一定時間高温度に晒すことにより、硬化させてもよい。即ち、層を吹 付室内で形成した後、赤外線加熱により乾燥させてもよい。 干渉小板２８及び３８は、本願がその一部継続出願となる１９９３年１２月２ ２日出願の先行出願第０８／１７１６５４号に記載された種類のものでよい。従 って、そこに記載され且つここでも図５に示したように、光学的に変化する特性 を利用した金属−誘電構造のそれぞれの実施形態を示す。同時係属出願に記載さ れているように、小板は、ロールコータ内で可撓性ウエブ５１を利用し、材料を 堆積する表面５２を付与して多層薄膜干渉塗膜を構成し、これを粉砕して形成す る。かくして、本発明の高彩度耐久塗料１２に利用される干渉小板４８を形成す ることができる。 従って、薄膜塗膜を薄膜小板として除去し得るように、表面５２上に適当な型 の剥離塗層５３を設ける。例えば、剥離塗層は、アクリル樹脂、セルロースプロ ピオネート、（ポリビニルピロリジン）ポリビニルアルコール又はポリ酢酸ビニ ル等の有機溶剤溶性又は水溶性塗膜であってよい。次に、多層薄膜干渉塗膜の第 １の層として、クロム（Ｃｒ）等の適当な材料の金属層５４を、５０乃至１５０ Åの範囲の適当な厚さ、好ましくは、約７０Åの厚さまで、堆積させる。次に、 誘電層５６を、所望の色に応じて適当な光学的厚さ、例えば４００ナノメートル の設計波長で２／４波長厚さ乃至７００ナノメートルの設計波長で６／４波長厚 さまで、堆積させる。特に適合すると確認された材料の一つは、１．３８の屈折 率を有する弗化マグネシウム（ＭｇＦ₂）であるが、これを、５５０ナノメート ルの設計波長で４／４波長の厚さまで形成した。次に、アルミニウム等の適当な 材料の不透明な反射金属層５７を形成する。しかしながら、必要に応じて半透明 の金属層を設けてもよい、ことを理解されたい。代表的には、このような金属層 は、約３５０乃至４００Åで不透明になる。従って、半透明性が望まれる場合は 、５００Å以下の厚さで形成されるが、１００Åの厚さが効果的である。所望の 色彩効果に応じてアルミニウムの代わりに銀、銅又は金等の多くの他の反射材料 を利用し得ることは、理解されたい。 アルミニウム層５７を堆積した後、次に、前述した誘電層５６と同じ材料から 形成されて同じ厚さを有する誘電層５８が、形成される。例えば、該層は、５５ ０ナノメートルの設計波長で４／４波長厚さの弗化マグネシウムから形成するこ とができる。次に、金属層５４と同じ型と厚さの金属層５９を形成するが、 これは、上述したように、約７０Åの厚さを有するクロムから形成することがで きる。 対称に配置された上述の顔料の他に、誘電体の厚さに関して２つの側を非対称 にした光学的に変化する顔料小板を製造することもできる。例えば、一方の側を 、５５０ナノメートルの設計波長で４／４波長厚さの弗化マグネシウムとし、他 方の側を、５５０ナノメートルの設計波長で６／４波長厚さの弗化マグネシウム とすることができる。従って、顔料は、その両側が２つの異なる色を有し、その 結果、小板の配合物は、２つの色を組み合わせた新しい色を呈する。その結果生 じる色は、小板の両側から生じる二つの色の加法混色理論に拠ったものとなる。 多数の薄片において、結果的に生じる色は、異なる側を見る人の方に向けた薄片 のランダム分布から生じる２つの色の加法和となる。 図５に関連した上記構造の場合、対称的な多層薄膜干渉構造を金属反射層５６ の両側に設けることにより、かかる構造から形成した小板が最大の光学的効果を 達成し得ることが分かる。なお、必要に応じて、非対称の、換言すれば、反射層 の一方の側の誘電層と金属層を省略した、或いは、反射層の両側で誘電体層の厚 さが異なる、小板を形成してもよい、ことも理解されたい。 光学的に変化する小板は、また、非変動の高彩度小板と組み合わせて、独特の 色彩効果を現出することもできる。更に、光学的に変化する顔料小板を、弗化マ グネシウム／アルミニウム／弗化マグネシウム小板等の高反射性小板と組み合わ せて、別の色彩効果を現出することもできる。 図５に示した型の塗膜をウエブ５１上に形成した後、１９９３年１２月２２日 に出願された出願番号第０８／１７１６５４号に記載された方法に従って、溶剤 を用いて、ウエブ５１から多層薄膜干渉塗膜を剥がすことにより、これもやはり 前記１９９３年１２月２２日に出願された出願番号第０８／１７１６５４号に記 載されている寸法が２乃至２００ミクロンの範囲の薄片即ち小板を形成すること ができる。小板の寸法は、必要に応じて、更に減少させてもよい。小板を空気粉 砕することにより、それらの望ましい色特性を破壊することなく、２乃至５ミク ロンの範囲の寸法まで、寸法を減少させることができる。薄片即ち小板は、少な くとも２：１、好ましくは、５乃至１０対１のアスペクト比で、細長い粒子寸法 分布を有するように製造される。アスペクト比は、薄膜を形成する各層の面に平 行な薄片の表面の最大寸法に対する小板の厚さ寸法の比をとることにより、確定 される。 干渉小板２８に更なる耐久性を付与するためには、２００乃至３００°Ｃ、好 ましくは２５０乃至２７５°Ｃの範囲の温度で、１０分乃至２４時間、好ましく は約１５乃至３０分間、小板をアニール即ち加熱処理することが望ましいことが 分かっている。 小板を寸法決めした後、異なる色調、彩度、輝度を有する薄片を添加混合する ことにより、必要な色を得る。次に、在来の方法で利用されている塗料ビヒクル 内に、干渉小板を導入する。同時に、顔料ビヒクル内に炭素アルミニウム薄片、 二酸化チタン、雲母及び／又は他の在来の顔料を混入して、最終的に望ましい効 果を得ることができる。これが完了すると、高彩度耐久塗料の使用準備が整う。 図５に示したような金属−誘電体構造を用いることにより、変化する色彩効果 が人間の眼に印象的な高彩度耐久塗料を得ることができる。一例として、異なる 角度から見るとき、見る角度に応じて、自動車１１の色が変化する。自動車の色 は、また、見る眼に対する車体の角度によっても変化する。他の色変化も、見る 角度を変えることにより、達成することができる。一例として、かかる干渉小板 を用いて達成し得る色は、金色から緑色へ、緑色から深紅色へ、深紅色から緑色 へ、緑色から青色へ、銀色から緑色へ、金色から銀色へ、青色から赤色へ等の色 変化を呈することができる。 図６に示したような金属−誘電体構造を利用して例えば無変化顔料等の単一色 を得たい場合は、支持体６１に、剥離塗層６３を堆積する表面６２を設ける。そ の後、金属層６４及び誘電体層６６を堆積し、金属層は、厚さ７０Åのクロムか ら形成する。誘電体層６６及び６８は、２．０以上の高屈折率を有する材料から 形成し、層の厚さは、４００ナノメートルで２／４波長乃至７００ナノメートル で６／４波長とする。例えば、誘電体層は、二酸化チタン又は硫化亜鉛から形成 してもよい。これに続いて、不透明となるように少なくとも５００Åの厚さまで アルミニウムで形成した反射金属層６７が堆積され、更に続いて、誘電体層６６ と同様の誘電体層６８と、金属層６４と同じ型の金属層６９が堆積される。また 、 誘電体層６６及び６８を異なる厚さとした高反射着色干渉顔料も製造することが できる。 この薄膜干渉塗膜は、図５で説明した方法でウエブ６１から分離して所望の寸 法の干渉小板として形成することができ、更に、上述したように高温で一定時間 処理して耐久性を改善することができる。これらの干渉小板は、上述した顔料ビ ヒクル内で使用され、やはり耐久性を有する高彩度の単一無変化色を顔料に付与 することができる。 全誘電体多層干渉薄膜を利用することが望ましい用途では、図７に示されて米 国特許第４７０５２５６号公報に記載されたような構造を採用することができる 。従って、図７に示したように、支持体７１は、剥離塗層７３を載置した表面７ ２を備えている。剥離塗層の上には、低／高屈折率の対を交互に形成する９層か ら成る対称誘電体スタック７４が堆積されている。しかしながら、かかるスタッ クは、５乃至１１層とすることができる。スタック７４は、 として表すことができる。ここで、α及びβは、それぞれ、低（Ｌ）及び高（ Ｈ）屈折率材料の１／４波長の光学的厚さの単位であり、ｘは、スタック内の周 期の数である。上述した形態のこのような対称周期は、当該構造の多数の周期を 含んでもよい。低屈折率材料は、ｎ＜２．０の屈折率を有し、高屈折率材料は、 ｎ＞２．０の屈折率を有する。 図７に示した塗膜を前述した方法でウエブから分離することにより、かかる全 誘電体対称多層薄膜を除去して、薄膜干渉小板を形成することができる。ウエブ からの小板の除去に続いて、前述した方法で小板を寸法決めしてアニール処理す ることにより、高耐久性を有する高彩度干渉小板を得る。これを本発明の塗料１ ２として利用し、以て、図５に示した金属／誘電体構造により達成し得た光学的 に変化する特性に極めて類似した所望の光学的特性を得ることができる。先ず、 対象表面上に黒色塗料を塗布し、次に、全誘電体の光学的に変化する誘電性塗料 を塗布することにより、同様に高耐久性を有する高彩度色彩効果を得ることがで きる。光学的に変化する全誘電体塗料の下側の黒色塗料層は、誘電体の光学的に 変化する塗料を通過する透過光を阻止する働きをする。 かくして、金属／誘電体構造か又は全誘電体構造のいずれかを利用して本発明 の干渉小板を得ることができ、これにより、高彩度且つ高耐久性の塗料を要する 多くの用途での使用に特に適した、高彩度且つ高耐久性の光学的に変化する特性 或いは無変化単一色特性を実現することができる。本発明の色特性は、小板の表 面に入射する放射線に対して所定の光反応を生じる高彩度の耐久性薄膜小板の堆 積物を利用して、達成される。 上述したことから、塗料に使用される光学的に変化する顔料薄片の独自の特徴 は、アルミニウム、弗化マグネシウム、クロム又はアルミニウム、高屈折率誘電 体、クロムという同じ三種の材料を用いることにより、光構造を変えて種々の色 が得られることである、ということが理解されよう。それに反して、現時点では 、異なる着色顔料は、全く異なる材料を必要とする。かくして、三種の材料を独 自の構造で用いることにより、種々の色を呈していずれも同じ耐久性を有する薄 膜光学構造が得られる。換言すれば、新しい色を開発しようとする場合、当該新 しい色に対して耐久性試験計画全体を実施する必要はない。 また、本発明に関し、異なる色の光学的に変化する顔料小板をそれ自体と混合 してもよい、ことも理解されよう。かかる小板は、前述した型の無変化高彩度光 学顔料小板と混合してもよいし、また、アルミニウム薄片、グラファイト、及び 雲母薄片等の他のラメラ顔料と混合してもよいし、また、アルミニウム粉末、カ ーボンブラックその他の無機及び有機顔料と混合することもできる。 自動車に適用して車体全体を塗装する他、内装及び成形品の塗装にも利用でき る。かかる塗料は、与える色の印象が重要な多くの他の用途に適用することがで きる。例えば、種々の型の自動車への使用に加えて、必要に応じて、家庭電気器 具、建築構造、床板、織物、電子機器の容器、玩具その他に、塗料を使用するこ とができる。

【手続補正書】 【提出日】１９９６年１０月３１日 【補正内容】 １．請求の範囲を別紙のとおり補正する。 ２．明細書を下表の如く補正する。 請求の範囲 １．色変化塗膜を生成するための媒体内で使用され、入射光の角度又は見る角度 が変わると色を変える色変化干渉薄膜小板の堆積体であって、 各小板が、第１及び第２の平行で平坦な外側面と、該第１及び第２の平行で 平坦な外側面に垂直な縁部厚さとを有し、 前記小板の各々が、第１及び第２の反射面を有する金属反射層と、該第１及 び第２の反射面の各々の上に配置された多層干渉薄膜構造と、を備え、 前記多層干渉薄膜構造が、誘電性材料から形成した誘電体層と、ほとんど不 透明の金属層とから成る１対の層を含み、 前記誘電体層が前記金属反射層に直接隣接し、前記ほとんど不透明の金属層 が金属反射層に離間して対面するように、前記１対の層が配置され、 各小板は、前記第１及び第２の外側面の最長寸法と小板の縁部厚さとが、２ ：１のアスペクト比を有し、 各小板が、前記面のいずれについても約２乃至２００ミクロンの最大寸法を 有する、 ことを特徴とする堆積体。 ２．前記第１の反射面上の多層干渉薄膜構造が、前記第２の反射面上の多層干渉 薄膜構造内の対応する層と同じ厚さを有する層を含み、それにより、小板の第１ 及び第２の外側面が同じ色変化を呈する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ３．前記第１の外側面上の多層干渉薄膜構造が、前記第２の外側面上の多層干渉 薄膜構造内の対応する層とは厚さが異なる層を含み、それにより、小板の第１及 び第２の外側面が異なる色を呈する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ４．前記金属反射層が、ほとんど不透明であり、８０乃至３５０Åの厚さを有す る、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ５．前記金属反射層が、不透明であり、３５０Åより大きい厚さを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ６．前記多層干渉薄膜構造内の前記誘電体層が、４００ナノメートルの設計波長 で少なくとも２／４波長の厚さを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ７．前記多層干渉薄膜構造内の前記誘電体層が、７００ナノメートルの設計波長 で６／４波長の最大厚さを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ８．非干渉顔料、染料及び干渉顔料から成る群から選定した少なくとも１つの添 加剤を添加した、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 ９．前記誘電体層が、入射光の角度及び見る角度が変わると色変化を呈する設計 波長厚さと、ｎ＜２．０の屈折率とを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の堆積体。 10．着色塗膜を生成するための媒体内で使用する着色干渉薄膜小板の堆積体であ って、 各小板が、第１及び第２の平行で平坦な外側面と、該第１及び第２の平行で 平坦な外側面に垂直な縁部厚さとを有し、 前記小板の各々が、第１及び第２の反射面を有する金属反射層と、該第１及 び第２の反射面の各々の上に配置された多層干渉薄膜構造と、を備え、 前記多層干渉薄膜構造が、誘電性材料から形成した誘電体層と、ほとんど不 透明の金属層とから成る１対の層を含み、 前記誘電体層が前記金属反射層に直接隣接し、前記ほとんど不透明の金属層 が金属反射層に離間して対向するように、前記１対の層が配置され、 各小板が、前記第１及び第２の外側面の最長寸法と小板の縁部厚さとに関し て、２：１のアスペクト比を有し、 各小板が、前記面のいずれについても約２乃至２００ミクロンの最大寸法を 有し 前記誘電体層が、入射光の角度と見る角度が変わっても色を変えない単一色 を呈する設計波長厚さと、ｎ＞２．０の屈折率を有する、 ことを特徴とする堆積体。 11．ポリマ塗料媒体と、該ポリマ塗料媒体内に拡散されて入射角度と見る角度が 変わるとそれぞれ色を変化させる複数の色変化干渉薄膜小板とを含む、色変化す る塗料であって、 前記色変化干渉薄膜小板が、それぞれ、第１及び第２の平行で平坦な外側面 と、該第１及び第２の平行で平坦な外側面に垂直な縁部厚さとを有し、 前記小板が、それぞれ、第１及び第２の反射面を有する金属反射層と、該第 １及び第２の反射面のそれぞれの上に配置された多層干渉薄膜構造と、を備え、 前記多層干渉薄膜構造が、誘電性材料から形成した誘電体層と、ほとんど不 透明の金属層とから成る１対の層を含み、 前記誘電体層が前記金属反射層に直接隣接し、前記ほとんど不透明の金属層 が金属反射層に離間して対向するように、前記１対の層が配置され、 各小板が、前記第１及び第２の外側面の最長寸法と小板の縁部厚さとに関し て、２：１のアスペクト比を有し、 各小板が、前記面のいずれについても約２乃至２００ミクロンの最大寸法を 有する、 ことを特徴とする塗料。 12．前記誘電体層が、入射角度及び／又は見る角度が変わると光学的な色変化を 呈する設計波長厚さと、ｎ＜２．０の屈折率とを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の塗料。 13．前記ポリマ塗料媒体が、固体である、 ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の塗料。 14．前記ポリマ塗料媒体が、液体である、 ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の塗料。 15．ポリマ塗料媒体と、該ポリマ塗料媒体内に拡散されて入射角度と見る角度が 変わるとそれぞれ色を変化させる複数の色変化干渉薄膜小板とを含む、色変化す る塗料であって、 前記色変化干渉薄膜小板が、それぞれ、第１及び第２の平行で平坦な外側面 と、該第１及び第２の平行で平坦な外側面に垂直な縁部厚さとを有し、 前記小板が、それぞれ、第１及び第２の反射面を有する金属反射層と、該第 １及び第２の反射面のそれぞれの上に配置された多層干渉薄膜構造と、を備え、 前記多層干渉薄膜構造が、誘電性材料から形成した誘電体層と、ほとんど不 透明の金属層とから成る１対の層を含み、 前記誘電体層が前記金属反射層に直接隣接し、前記ほとんど不透明の金属層 が金属反射層に離間して対向するように、前記１対の層が配置され、 前記誘電体層が、入射光の角度又は見る角度が変わっても色を変化させない 単一色を呈する設計波長厚さと、ｎ＞２．０の屈折率とを有し、 各小板が、前記第１及び第２の外側面の最長寸法と小板の縁部厚さとに関し て、２：１のアスペクト比を有し、 各小板が、前記面のいずれについても約２乃至２００ミクロンの最大寸法を 有する、 ことを特徴とする塗料。 16．着色多層干渉薄膜構造から成る熱処理着色多層干渉薄膜小板を製造する方法 であって、 前記多層干渉薄膜構造が、第１及び第２の反射面を有する金属反射層と、該 第１及び第２の反射面のそれぞれの上に配置された多層干渉薄膜構造と、を備え 、 前記多層干渉薄膜構造が、誘電性材料から形成した誘電体層と、ほとんど不 透明の金属層とから成る１対の層を含む、着色多層干渉薄膜構造から成る熱処理 着色多層薄膜小板を製造する方法において、 前記着色多層干渉薄膜構造を、１０分乃至２４時間、２００乃至３００°Ｃ の温度の熱処理に晒し、該熱処理を行わない着色多層干渉薄膜構造と比較して耐 久性に優れた熱処理着色多層干渉薄膜構造を製造する、 ことを特徴とする方法。 17．前記着色多層干渉薄膜構造が、シート状であり、 前記方法が、更に、前記熱処理に先立ち、前記構造を２乃至２００ミクロン の任意の寸法の小板にまで寸法減少する工程、を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィッシャー シャーリー パウエル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95401 サンタ ローザ ハールヤード ドライヴ 1174 (72)発明者 クームズ ポール ジー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95404 サンタ ローザ ジャックリーン ドライヴ 275

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．媒体の凝固相の表面に入射する放射線を介して所定の光反応を生じるように 該液体媒体に付加される、耐久性を有する高彩度の薄膜小板堆積体であって、 前記小板が、第１及び第２の外表面を備えると共に、第１及び第２の表面を 有する金属反射層と、該金属反射層の表面の少なくとも一方上に配置される多層 干渉薄膜構造と、を備え、 前記多層干渉薄膜構造の各層が、平行な平面内に在り、前記多層干渉薄膜構 造が、各層平面に平行な面と層平面に垂直な面とに関し少なくとも２：１のアス ペクト比を有する表面を備え、前記小板が、任意の面上で、約２乃至２００ミク ロンの最大寸法を有する、 ことを特徴とする干渉小板の堆積体。 ２．前記小板のそれぞれが、小板に対称薄膜干渉構造を付与するために、金属反 射層の第１及び第２の表面にそれぞれ、多層干渉薄膜構造を備えた、 ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の堆積体。 ３．前記第１の表面上の多層干渉薄膜構造が、前記第２の表面上の多層干渉薄膜 構造における対応する層と同じ厚さの層を有し、それにより、前記小板の第１及 び第２の外表面が同一の色を呈する、 ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の堆積体。 ４．前記第１の表面上の多層干渉薄膜構造が、前記第２の表面上の多層干渉薄膜 構造における対応する層とは厚さが異なる層を有し、それにより、前記小板の第 １及び第２の外表面が異なる色を呈する、 ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の堆積体。 ５．前記小板が、複数の金属−誘電体層から成る多層干渉薄膜構造を有する、 ことを特徴とする請求の範囲 １項記載の堆積体。 ６．前記金属反射層が、半透明であり、８０乃至３００Åの厚さを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の堆積体。 ７．前記金属反射層が、不透明であり、３５０Å以上の厚さを有する、 ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の堆積体。 ８．前記金属−誘電体層が、４００ナノメートルの設計波長で少なくとも２／４ 波長の厚さを有する誘電体層を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第５項記載の堆積体。 ９．前記金属−誘電体層が、７００ナノメートルの設定波長で６／４波長の最大 厚さを有する誘電体層を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第５項記載の堆積体。 10．添加剤と共に、非干渉顔料、非干渉染料、及び干渉系顔料のうち一つ以上を 含む、 ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の堆積体。 11．液体のポリマ塗料媒体と、該液体媒体内に分散させた複数の干渉小板とを含 む高彩度耐久塗料であって、 前記小板がそれぞれ、第１及び第２の表面を有する金属反射体と複数の干渉 薄膜層とから成る多層干渉薄膜構造を備え、 前記小板が、各層平面に平行な面の最長平面寸法と小板の厚さとに関し少な くとも２：１のアスペクト比を有し、 前記小板が、任意の面上で、約２乃至２００ミクロンの最大寸法を有する、 ことを特徴とする高彩度耐久塗料。 12．前記薄膜干渉層が、金属−誘電体層である、 ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の塗料。 13．前記金属−誘電体層が、入射角の変化に伴い光学的変化を付与する設計波長 厚さとｎ＜２．０の屈折率とを有する誘電体層を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の塗料。 14．前記金属−誘電体層が、入射角の変化に伴って色を変化させない単一色を付 与する設計波長厚さとｎ＞２．０の屈折率とを有する誘電体層を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の塗料。 15．前記液体媒体が、凝固して表面を有し、 前記凝固した液体媒体内の前記小板が、前記凝固した液体媒体の前記表面に 略平行な平面内に位置する最長平面寸法を有する表面を備えた、 ことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の塗料。 16．高彩度耐久塗料に使用される干渉小板を形成する方法であって、 第１及び第２の面を有する金属反射層を形成し、 前記金属反射層の一方の面上に少なくとも一つの多層干渉薄膜スタックを形 成して干渉構造を構成し、 前記干渉スタックを、１０分乃至２４時間、２００乃至３００°Ｃの温度に 晒す、 ことを特徴とする方法。 17．更に、前記干渉構造を、２乃至２００ミクロンの範囲内の寸法まで減少させ て、小板を形成する工程を含む、 ことを特徴とする請求の範囲第１６項記載の方法。