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特開2025-20163ナノ粒子のコーティングを有する薄膜干渉顔料
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025020163
(43)【公開日】2025-02-12
(54)【発明の名称】ナノ粒子のコーティングを有する薄膜干渉顔料
(51)【国際特許分類】
   C09C 3/00 20060101AFI20250204BHJP
【FI】
C09C3/00
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024182045
(22)【出願日】2024-10-17
(62)【分割の表示】P 2021552721の分割
【原出願日】2020-03-03
(31)【優先権主張番号】62/966,391
(32)【優先日】2020-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/813,483
(32)【優先日】2019-03-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】502151820
【氏名又は名称】ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Viavi Solutions Inc.
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100179903
【弁理士】
【氏名又は名称】福井 敏夫
(72)【発明者】
【氏名】アルバート アルゴイティア
(72)【発明者】
【氏名】ジョン エドワード ブック
(72)【発明者】
【氏名】ヤロスロウ ジエバ
(57)【要約】      (修正有)
【課題】薄膜干渉顔料単独と比較して増加した色度を示し得る物品、および物品の作成方法を提供する。
【解決手段】薄膜干渉顔料と、前記薄膜干渉顔料上に、選択的吸収ナノ粒子を含むコーティングと、を備える、物品が提供される。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄膜干渉顔料と、
前記薄膜干渉顔料上に、選択的吸収ナノ粒子を含むコーティングと、
を備える、物品。
【請求項2】
前記選択的吸収ナノ粒子は、着色される、請求項1に記載の物品。
【請求項3】
前記コーティングは、前記選択的吸収ナノ粒子の一部が着色される複数の選択的吸収ナ
ノ粒子を含む、請求項1に記載の物品。
【請求項4】
前記コーティングは、前記選択的吸収ナノ粒子のすべてが同じ色である複数の選択的吸
収ナノ粒子を含む、請求項1に記載の物品。
【請求項5】
前記コーティングは、異なる色の複数の選択的吸収ナノ粒子を含む、請求項1に記載の
物品。
【請求項6】
前記コーティングは、互いに異なる複数の選択的吸収ナノ粒子を含む、請求項1に記載
の物品。
【請求項7】
前記コーティングは、連続する、請求項1に記載の物品。
【請求項8】
前記選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、不連続である、請求項1に記載の物品。
【請求項9】
前記選択的吸収ナノ粒子は、顔料、染料、金属ナノ粒子、金属酸化物、金属炭化物、金
属硫化物およびそれらの組み合わせから選ばれるナノ粒子である、請求項1に記載の物品
【請求項10】
薄膜干渉顔料を準備するステップと、
前記薄膜干渉顔料を、選択的吸収ナノ粒子でコーティングするステップと、
を含む、物品の製造方法。
【請求項11】
選択的吸収ナノ粒子の前記コーティングは、前記薄膜干渉顔料を完全に密封する、請求
項10に記載の方法。
【請求項12】
選択的吸収ナノ粒子の前記コーティングは、前記薄膜干渉顔料の一部を密封する、請求
項10に記載の方法。
【請求項13】
前記物品の色の強度は、前記コーティング中の前記選択的吸収ナノ粒子の高濃度によっ
て増加する、請求項10に記載の方法。
【請求項14】
前記物品の色の強度は、完全に密封するコーティングによって増加する、請求項10に
記載の方法。
【請求項15】
前記物品の色の強度は、前記選択的吸収ナノ粒子の平均粒子経の増加によって増加する
、請求項10に記載の方法。
【請求項16】
前記薄膜干渉顔料と前記コーティングとの間に層を提供して、前記薄膜干渉顔料を保護
する、請求項10に記載の方法。
【請求項17】
前記薄膜干渉顔料と前記コーティングとの間に層を提供して、前記コーティングのため
の受容面を提供する、請求項10に記載の方法。
【請求項18】
前記薄膜干渉顔料は、高波長の光から低波長の光へのカラートラベルを示し、ここで、
前記物品は、低波長の光から高波長の光へのカラートラベルを示す、請求項10に記載の
方法。
【請求項19】
前記物品は、前記薄膜干渉顔料と比較して、明度の低下および色相の増加を示す、請求
項10に記載の方法。
【請求項20】
前記選択的吸収ナノ粒子を保護層で密封することをさらに含む、請求項10に記載の方
法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願)
本出願は、2020年1月27日に出願された米国仮出願第62/966,391号お
よび2019年3月4日に出願された米国仮出願第62/813,483号の優先権の利
益を主張し、その開示内容全体を参照により本明細書に援用する。
(技術分野)
【0002】
本開示は、一般に、薄膜干渉顔料と、選択的吸収ナノ粒子を含むコーティングと、を含
む物品に関する。この物品は、薄膜干渉顔料単独と比較して、増加した色度を示し得る。
また、物品の製造方法をも開示する。
【背景技術】
【0003】
ファブリ・ペロー積層構造は、主に構造中の誘電体層の厚さに応じた色を示す。それゆ
え、誘電体層の厚さによって生成され得る色の範囲が制限される。
【0004】
生成される色を操作する1つの方法は、ファブリ・ペロー積層構造を含むインクまたは
塗料展色剤に着色剤を加えることであり得る。しかし、着色剤とファブリ・ペロー積層構
造とのブレンドは、着色剤の濃度、着色剤のサイズ、着色剤の分布などの着色剤の変動の
ために、所望の最終的な色を得るために配合することが難しい場合があり得る。さらに、
着色剤とファブリ・ペロー積層構造とのブレンドは、バッチごとに再現することが難しい
場合があり得る。
【0005】
ブレンドの他の問題は、光の散乱が論点となる。特に、大量の着色剤粒子を大量に分散
させてインクまたは塗料を作ると、光の散乱が著しく増加するため、散乱効果が相互に影
響する。加えて、ブレンドで通常使用される着色剤吸収顔料は粒子径が大きく、大きな粒
子はそれぞれ独立して光を散乱し得るため、光の散乱をも増加させ得る。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本開示の特徴は、以下の図に例示されるが、これらに限定されるものではない。以下の
図中、同様の数字は同様の要素を示している。
図1】金色顔料(プレフレーク)単独、サンプルC(緑色スポット)およびサンプルA(緑色高飽和度)の反射率パーセントを示す図である。
図2図1のサンプルの色相をa*、b*のグラフを用いて表す図である。
図3】薄膜干渉顔料の低角度および高角度での反射率プロットを示す図である。
図4】低角度から高角度までの様々な角度における、薄膜干渉顔料の反射率プロットである。
図5】緑から紫へのカラートラベルを有する薄膜干渉顔料を示す図である。
図6】マゼンタから緑へのカラートラベルを有する薄膜干渉顔料を示す図である。
【発明の概要】
【0007】
一態様では、薄膜干渉顔料と、薄膜干渉顔料上に選択的吸収ナノ粒子を含むコーティン
グと、を含む物品が開示される。
【0008】
別の態様では、薄膜干渉顔料を準備するステップと、薄膜干渉顔料を選択的吸収ナノ粒
子でコーティングするステップと、を含む、物品を製造する方法が開示される。
【0009】
様々な実施形態の追加の特徴および利点は、一部は以下の説明に記載され、一部は説明
から明らかであるか、または、様々な実施形態の実践によって知ることができる。様々な
実施形態の目的およびその他の利点は、本明細書の説明で特に指摘された要素および組み
合わせによって実現され、達成されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0010】
簡略化および例示のために、本開示は、主にその例を参照することによって説明される
。以下の説明では、本開示の十分な理解をもたらすために、多くの特定の詳細を示してい
る。しかしながら、本開示がこれらの特定の詳細に限定されることなく実施され得ること
は容易に明らかであろう。他の例では、本開示を不必要に曖昧にしないように、いくつか
の方法および構造を詳細に説明していない。
【0011】
さらに、添付の図に示されている要素は、追加の構成要素を含み得、それらの図に記載
されている構成要素のいくつかは本開示の範囲から逸脱することなく削除および/または
修正され得る。さらに、図に示されている要素は、一定の縮尺で描かれていない可能性が
あり、したがって、要素は、図に示されているものとは異なるサイズおよび/または構成
を有し得る。
【0012】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的なものにすぎ
ず、本教示の様々な実施形態の説明を提供することを意図していることを理解されたい。
その広く多様な実施形態において、本明細書に開示されるのは、物品、ならびに物品を製
造および使用する方法である。
【0013】
本開示は、顔料の反射率を操作して色度を向上させ、および/または(垂直および傾斜
殻の両方で)顔料単独では不可能な色を作り出し得る、選択的吸収ナノ粒子でコーティン
グされた薄膜干渉顔料などの、顔料を含む物品を説明する。開示された物品を製造する方
法は、費用対効果が高く、高彩度顔料などのより高性能の特殊効果顔料の高スループット
を提供し得る。
【0014】
一態様では、顔料は、結果として得られる顔料の所望の光学的特性に応じて、反射性不
透明材料、半透明材料および透明材料から選択されるコア材料を含み得る。
【0015】
顔料は、金属、非金属、または金属合金であり得る。一例では、顔料の材料は、所望の
スペクトル範囲で反射特性を有する任意の材料を含み得る。例えば、所望のスペクトル範
囲で反射率が5%~100%の範囲の任意の材料である。反射材の例としては、反射特性
が良く、安価で、薄い層の形成や蒸着が容易なアルミニウムが挙げられ得る。顔料に使用
される反射性不透明材料の非限定的な例は、アルミニウム、銅、銀、金、プラチナ、パラ
ジウム、ニッケル、コバルト、ニオブ、クロム、スズ、鉄を含み、これらのまたは他の金
属の、組み合わせまたは合金を顔料として使用し得る。一態様では、顔料の材料は、白色
または淡色の金属であり得る。他の例では、顔料は、遷移金属およびランタニド金属およ
びそれらの組み合わせ、ならびに金属炭化物、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物およ
びそれらの組み合わせ、または金属およびこれらの材料の1つ以上の混合物を含み得るが
、これらに限定されない。一態様では、顔料は、ガラス、シリカ、チタニア、アルミナ、
天然マイカ、合成マイカ、およびオキシ塩化ビスマスから選ばれる透明または半透明の材
料を含み得る。別の態様では、顔料は、シリコン、ゲルマニウムおよびモリブデンから選
ばれるメタロイド材料を含み得る。
【0016】
別の態様では、薄膜干渉顔料などの顔料は、反射体層、誘電体層、および吸収体層、な
らびに必要に応じて磁性体層を含む顔料など、任意の特殊効果顔料であり得る。市販の顔
料の非限定的な例には、ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッド(カリ
フォルニア州サンノゼ)から入手可能なSPECTRAFLAIR(登録商標)、CHR
OMAFLAIR(登録商標)、OVP、SecureShiftおよびOVMPが含ま
れる。
【0017】
薄膜干渉顔料などの顔料は、選択的吸収ナノ粒子でコーティングされ得る。ナノ粒子は
、薄膜干渉顔料などの顔料の反射スペクトルから、任意の望ましくない高角度または低角
度の色を選択的に吸収し得る。望ましくない色は、薄膜干渉顔料のカラートラベルの経路
に沿って位置し得、異なる所望の色の間に位置し得る。加えて、ナノ粒子は、異なる視野
角で物品の所望の色を修正し得る。最後に、ナノ粒子は、物品のカラーシフトが低波長か
ら高波長になるように、薄膜干渉顔料などの顔料のカラーシフトを変え得る。
【0018】
選択的吸収ナノ粒子は、着色され得、および/またはカラーフィルタとして機能し得る
。選択的吸収ナノ粒子は、顔料、染料、金属ナノ粒子、金属酸化物、金属炭化物、金属硫
化物、金属窒化物、およびこれらの組み合わせから選ばれるナノ粒子であり得る。選択的
吸収ナノ粒子の非限定的な例には、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウム、酸化鉄(II、III)、二酸化ジルコニウム、酸化インジウムスズ、CeO2
、窒化亜鉛、金、銀、カーボンブラック、酸化鉄、混合金属酸化物、硫化亜鉛、硫化鉄、
硫化銅、ペリレン、ペリノン、キナクリドン、キナクリドンキノン、アントラピリミジン
、アントラキノン、アンサンスロン、ベンズイミダゾロン、ジスアゾ縮合物、アゾ、キノ
ロン、キサンテン、アゾメチン、キノフタロン、インダンスロン、フタロシアニン、トリ
アリルカルボニウム、ジオキサジン、アミノアントラキノン、イソインドリン、ジケトピ
ロロピロール、チオインジゴ、チアジンインジゴ、イソインドリン、イソインドリノン、
ピラントロン、イソビオラントロン、ミヨシメタン、トリアリルメタンおよびこれらの混
合物が含まれる。一態様では、選択的吸収ナノ粒子は、帯電し得る。
【0019】
特に、コーティングは、適切なマトリックス中に選択的吸収ナノ粒子を含み得る。コー
ティングは、選択的吸収ナノ粒子の一部が着色され得る、複数の選択的吸収ナノ粒子を含
み得る。選択的吸収ナノ粒子の別の部分は、着色されていない場合があり得る。一態様で
は、コーティングは、選択的吸収ナノ粒子のすべてが同じ色である複数の選択的吸収ナノ
粒子を含み得る。別の態様では、コーティングは、異なる色の複数の選択的に吸収するナ
ノ粒子を含み得る。
【0020】
コーティングに存在する選択的吸収ナノ粒子は、ナノ粒子の材料、ナノ粒子の平均粒子
、コーティング中のナノ粒子の濃度(体積%)などの観点において、同じであっても異な
っていてもよい。一態様では、コーティングは、互いに異なる複数の選択的吸収ナノ粒子
を含む。当業者は、上述の変数を調整して、所望の明度や彩度を含む所望の結果的に得ら
れる色を有する物品を実現し得る。例えば、当業者は、コーティング中に、弱い着色だが
平均粒子径が大きいナノ粒子を高濃度で選択して、高彩度を有する物品において結果的に
得られる色を達成し得る。加えて、およびまたは代わりに、当業者は、コーティング中に
、高度に着色されているが平均粒子径が小さいナノ粒子を中程度の濃度で選択し得、それ
でも高彩度を有する物品において結果的に得られる色を達成する。
【0021】
選択的吸収ナノ粒子は、約300nm未満の範囲の平均粒子径、例えば約2nm~約1
00nm、例えば約4nm~約95nm、さらに例えば、約6nm~約90nmの平均粒
子サイズを有し得る。平均粒子径は、結果的に得られる物品の彩度に影響を与え得る。例
えば、平均粒子径が大きいと、物品がより速く、すなわちより少ない材料で色の飽和を達
成するので、物品の結果として得られる色の強度および/または彩度が上昇し得る。
【0022】
選択的吸収ナノ粒子の濃度もまた、結果的に得られる物品の色の強度および/または彩
度に影響を与え得る。選択的吸収ナノ粒子は、約40体積%を超える量、例えば約65体
積%を超える量、さらなる例として約70体積%を超える量で、コーティング中に存在し
得る。例えば、約70体積%超の選択的吸収ナノ粒子を有するコーティングは、約65体
積%の選択的吸収ナノ粒子を有するコーティングと比較して、より高い色飽和度を有する
であろう。さらなる例として、物品の色の強度は、コーティング中の高濃度の選択的吸収
ナノ粒子によって増加する。
【0023】
選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、単層または複数の層であり得る。一態様では、
開示された物品は、選択的吸収ナノ粒子の複数の層を有するコーティングを有する薄膜干
渉顔料を含み得、複数の層中の各層は互いに異なる複数の選択的吸収ナノ粒子を含む。ま
た、複数の層を使用することによっても、物品の色飽和度が上昇し得る。
【0024】
選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、薄膜干渉顔料などの顔料の表面に連続的または
不連続的に設けられ得る。一態様では、コーティングは、顔料の表面上で連続する。別の
態様では、コーティングは、表面上で不連続であり、光散乱への影響が少ない。選択的吸
収ナノ粒子のコーティングは、顔料の表面の約90%超に存在し得、例えば、顔料の約9
5%超に存在し得、さらに例えば、顔料の全表面に(100%連続/密封)存在し得る。
一態様では、選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、スポット、ラインなどの形で、不連
続であり得る。物品の色の強度は、完全に密封されたコーティングによって増加し得る。
【0025】
一態様では、コーティングは、薄膜干渉顔料の隠蔽性に悪影響を与え得るが、そうすべ
きではない。
【0026】
選択的吸収ナノ粒子は、紫外(UV)光の吸収以外に、またはそれに加えて、他の特性
を有し得る。一態様では、選択的吸収ナノ粒子は、蛍光、燐光、サーモクロミック、フォ
トクロミック、および赤外(IR)蛍光(アンチストークス)から選ばれる特性を有し得
る。
【0027】
紫外線の曝露は、ナノ粒子を劣化させ得る。一態様では、コーティングは、ナノ粒子を
保護し得る他の粒子、例えば、紫外線を吸収するおよび/またはいくつかのナノ粒子に固
有の光触媒活性を低下させる粒子を含み得る。コーティングは、二酸化チタン、酸化亜鉛
、二酸化ケイ素、Al、CeOなどの他の粒子を含み得る。
【0028】
また、ナノ粒子は、金属共鳴プラズモン効果をも示し得る。これらの効果は、局所的な
磁場によって強化され得、その結果、ナノ粒子は、光源(例えば、偏光または非偏光など
)に応じて異なるスペクトル反応を示し得る。
【0029】
一態様では、薄膜干渉顔料の代わりに、物品は、薄膜干渉ホイルと、薄膜干渉ホイル上
の選択的吸収ナノ粒子のコーティングと、を含み得る。この物品は、セキュリティ用途の
スレッドとして使用され得る。物品は、基板(PET)を含み得、PET/吸収体/誘電
体/反射体/選択的吸収ナノ粒子のコーティングの構造を有し得る。別の態様では、物品
は、PET/反射体/誘電体/吸収体/選択的吸収ナノ粒子のコーティングの構造を有し
得る。
【0030】
開示された物品の製造方法は、レイヤーバイレイヤー技術などの手法を用いて行われ得
る。一態様では、本方法は、後処理された薄膜干渉顔料を提供することを含み得る。別の
態様では、本方法は、選択的吸収ナノ粒子を用いて薄膜干渉顔料およびコーティングを作
製することを含み得る。
【0031】
本明細書に開示される物品を製造する方法は、薄膜干渉顔料などの顔料を提供すること
と、薄膜干渉顔料を選択的吸収ナノ粒子でコーティングすることと、を含み得る。コーテ
ィングステップは、第1の荷電ナノ粒子の層を顔料に提供するステップと;すすぐステッ
プと;第2の荷電ナノ粒子の層を第1の荷電ナノ粒子の層に提供し、ここで第2の荷電ナ
ノ粒子の材料は第1の荷電ナノ粒子材料から反対に荷電されるステップと;すすぐステッ
プと、を含み得、ここで選択的吸収ナノ粒子のコーティングが顔料の表面に形成される。
第1の荷電ナノ粒子の層を提供するステップおよび第2の荷電ナノ粒子の層を提供するス
テップは、選択的吸収ナノ粒子のコーティングが積層コーティングとなるように繰り返さ
れ得る。
【0032】
コーティングステップはまた、第1の荷電ポリマーの層を顔料に提供するステップと;
すすぐステップと;第1の荷電ポリマーの層に第1の荷電ナノ粒子の層を提供し、ここで
、第1の荷電ナノ粒子材料が第1の荷電ポリマー材料から反対に荷電されるステップと;
すすぐステップと、をも含み得、ここで選択的吸収ナノ粒子のコーティングが形成される
。第1の荷電ポリマーの層を提供するステップおよび第1の荷電ナノ粒子の層を提供する
ステップは、選択的吸収ナノ粒子のコーティングが積層コーティングとなるように繰り返
され得る。
【0033】
コーティングステップは、顔料の特定の表面官能化をもたらすために、積層の荷電選択
的吸収ナノ粒子を含む最後のコーティングに荷電ポリマーを提供する最後のステップも含
み得る。
【0034】
選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、薄膜干渉顔料のような顔料を完全に密封し得る
。コーティングは、顔料のすべての表面で連続する。あるいは、選択的吸収ナノ粒子のコ
ーティングは、薄膜干渉顔料のような顔料の一部を密封し得る。コーティングは、連続的
であり得るが、顔料の一部のみを密封し得る。コーティングは、不連続であり得、顔料の
一部を密封し得る。
【0035】
別の方法では、積層コーティングは、選択的吸収ナノ粒子の層と、荷電ポリマー(高分
子電解質)または相互作用する結合部位が存在する他の分子の層と、を交互に配置するこ
とによって作成され得る。つまり、層構成は、反対の電荷のイオン基を有する1つ以上の
材料を備える。単純な層構成としては、ABAB(AB)n(ここで、nは1より大きい
整数)であり得る。異なる素材AおよびBとして表示されていても、この2つの素材は、
表面が反対の電荷となっている同じ素材であり得ることに注意されたい。積層コーティン
グはまた、より多くの材料を使用し得る。積層コーティングは、任意の材料を含み得、各
材料の電荷の選択にのみ依存する。
【0036】
第1の荷電ナノ粒子または第2の荷電ナノ粒子の層を提供するステップは、ろ過、沈降
または遠心分離プロセスなどの任意の技術を使用し得る。これらのプロセスでは、第1の
荷電ナノ粒子(A)の適用、すすぎ段階、第2の荷電ナノ粒子(B)の再懸濁/適用を連
続して行った後、ナノ粒子を沈降させるかまたはろ過もしくは遠心分離(より速いプロセ
ス)を行うことが可能である。その他のプロセスは、フィルター反応器、トリクルベッド
反応器、アップフロー反応器、メンブレン反応器などのシステムを用いた連続的ろ過を含
み得る。別の方法では、第1の荷電ナノ粒子(A)、すすぎ媒体、および第2の荷電ナノ
粒子(B)の霧状溶液を含有する領域に、顔料が強制的に移行(すなわち、スプレー)さ
れ得る。代替の堆積技術には、ディップコーティング、スピンコーティング、フローコー
ティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティングを含むウ
ェットコーティング法、および同様の方法が含まれる。
【0037】
すすぎのステップは、極性溶媒などの任意の溶媒を使用して実行され得る。溶媒の非限
定的な例には、水;酢酸エチル、酢酸プロピル、および酢酸ブチルなどの酢酸塩;アセト
ン;ジメチルケトン(DMK)、メチルエチルケトン(MEK)、sec-ブチルメチル
ケトン(SBMK)、ter-ブチルメチルケトン(TBMK)、シクロペンタノン、ア
ニソールなどのケトン;プロピレングリコールメチルエーテルおよびプロピレングリコー
ルメチルエーテルアセテートなどの、グリコールおよびグリコール誘導体;イソプロピル
アルコールおよびジアセトンアルコールなどのアルコール;マロン酸塩などのエステル;
n-メチルピロリドンなどの複素環式溶媒;トルエンやキシレンなどの炭化水素;グリコ
ールエーテルなどの凝集溶媒;およびそれらの混合物が含まれ得る。
【0038】
本方法は、ナノ粒子のコーティングを提供する前に、顔料の表面に層を提供するステッ
プをさらに含み得る。層は、薄膜干渉顔料とコーティングとの間に位置し、薄膜干渉顔料
を保護するか、またはコーティングのための受容面を提供する。本発明の一態様では、顔
料の表面に受容層を分布させることで、選択的吸収ナノ粒子を含むコーティングの分布を
制御することが可能になり得る。特に、この層は、顔料が選択的吸収ナノ粒子のコーティ
ングにさらされたときに、顔料の酸化を抑制し得る。この層には、例えば、シリカ、チタ
ニア、アルミナ、ジルコニア、セリア、またはそれらの組み合わせなどの材料のゾルゲル
層や、ポリマー層などを含み得る。一態様では、物品の製造方法は、顔料を提供するステ
ップと;第1の荷電ナノ粒子の層を顔料に提供するステップと;すすぐステップと;荷電
ポリマー(高分子電解質)または相互作用する結合部位が存在する他の分子の層を提供す
るステップと;すすぐステップと;第2の荷電ナノ粒子の層を荷電ポリマー(高分子電解
質)または相互作用する結合部位が存在する他の分子の層に提供するステップと;および
すすぐステップと、を含み得る。
【0039】
この方法は、ナノ粒子のコーティングの最上層に第2の保護層を設けるステップをさら
に含み得る。第2の保護層は、荷電ポリマー(高分子電解質)または相互作用する結合部
位が存在する他の有機分子の層、またはゾルゲル層を含み得る。一態様では、荷電ポリマ
ー(高分子電解質)または相互作用する結合部位が存在する他の有機分子からなる第2の
保護層によって、親水性、疎水性、親油性、透過性、硬度、剛性などの特性を調整できる
機能化された外表面を顔料に提供し得る。
【0040】
追加の態様では、本方法は、顔料上にコーティングされた選択的吸収ナノ粒子を保護層
で密封することをさらに含み得る。
【0041】
本方法は、離型層を有する基板上に薄膜干渉顔料を作製することを含み得る。離型層は
、液体コーティングプロセスおよび真空蒸着に適合し得る。
【0042】
この方法は、離型層/基板からの物品の剥離、研磨など、いくつかの後処理工程を含み
得る。
【実施例0043】
(実施例)
【0044】
(実施例1)
金薄膜干渉顔料を様々な度合いに密封し、コーティングされた選択的吸収ナノ粒子によ
る飽和度/強度に応じて異なるレベルの強度を生じさせた。顔料は、Cr/ZnS/Al
/ZnS/Crの構造に基づいていた。サンプルAにおいて、金薄膜干渉顔料を、選択的
吸収ナノ粒子、すなわち高濃度のシアン顔料の連続コーティングで完全に密封した。サン
プルBにおいて、同じ金薄膜干渉顔料を、選択的吸収ナノ粒子、すなわち、同じシアン顔
料であるが、コーティング中の選択的吸収ナノ粒子の濃度を低くし、例えば65体積%と
した連続コーティングで完全に密封した。サンプルCにおいて、金薄膜干渉顔料を、選択
的吸収ナノ粒子、すなわち同じシアン顔料であるが、サンプルAおよびBと比較してより
大きな平均粒子径を有する不連続コーティングで部分的に密封した。A、BおよびCの3
つのサンプル全ては、緑色を示しているが、様々な強度および彩度を有する。サンプルA
は、サンプルBおよびCに比べて高い強度/色飽和度を有する。サンプルBおよびCは、
顔料のうちコーティングでフィルタリングされていない領域からも反射光が来ているため
、彩度の低い色、すなわち、より淡い色を有した。コーティング中の高濃度の選択的吸収
ナノ粒子によって、物品の色の強度が増加した。加えて、コーティングに密封層を追加す
ることによって、物品の色の強度が増加した。
【0045】
3つのサンプルの光学的特性評価を、Lenetaカード上のペイントドローダウンを
使用して行い、DC650フォトスペクトロメーターを使用して拡散照明下で分析した。
表1は、サンプルの明度(L*)、a*、b*、彩度および色相を示す。こうしてわかる
ように、選択的吸収ナノ粒子のコーティングを増加させるにつれて、明度(L*)が低下
し、色相が上昇する。
【0046】
【表1】
【0047】
図1は、金顔料(金プレフレーク)単独、サンプルC(緑色スポット)、およびサンプ
ルA(緑色高飽和度)の反射率を示す図である。図2は、図1におけるサンプルの色相を
、a*、b*グラフを用いて説明する。図1および図2を見ると、選択的吸収ナノ粒子(
シアン顔料)のコーティングの濃度および/または密封が上昇するにつれて、色が発達す
ることがわかる。表1に報告され、図2に示されているように、サンプルAは、162.
88の高い色相値を有する緑色であり、続いてサンプルCは、視覚的には111.48の
色相値を有する黄緑色のように見え、金顔料(プレフレーク)単独は、89.8の色相値
を有する金色である(選択的吸収ナノ粒子のコーティング(例えばシアン顔料)を含まな
い)。
【0048】
(実施例2)
選択的吸収ナノ粒子のコーティングを有する市販の顔料(シアン、マゼンタ、黄、緑)
の垂直および高角度(60°)での色を用いて、予想される支配的なスペクトルの色を決
定した。しかし、強度、吸収力、ナノ粒子の濃度など、上記で述べたような変数に応じて
、コーティングされた薄膜干渉顔料のカラーシフトの軌跡は、変化し得る。さらに、選択
的吸収ナノ粒子の光学的特性は、観察される視覚的な色を変更する小さなスペクトル変化
を有し得る。例えば、多くのシアン顔料は、可視領域に黄色の成分を生成して発色するバ
ンドテイルを示す。このため、選択的吸収ナノ粒子のスペクトル吸収を利用して、物品(
選択的吸収ナノ粒子でコーティングされた薄膜干渉顔料)の最終的なカラートラベルをよ
りよく予測し得る。
【0049】
照明と視野角との関数としての新しいカラートラベルは、薄膜干渉顔料の反射率対波長
のプロットと、選択的吸収ナノ粒子のコーティングによって吸収される波長および強度と
、に基づいて予測し得る。図3は、薄膜干渉顔料の低角度(10度)および高角度(55
度)での反射率プロットを示すグラフであり、緑から青へのカラートラベルを示している
。選択的吸収ナノ粒子のコーティング(青色光吸収剤である黄色顔料)が適用される。図
3はまた、(1)シアン、(2)マゼンタ、(3)レッド1、(4)レッド1の、いくつ
かの他の選択的吸収ナノ粒子の吸収を図示する。図4は、薄膜干渉顔料を垂直から高角度
までで見たときの反射率曲線を示す。選択的吸収ナノ粒子(すなわち、黄色顔料)のコー
ティングは、45度よりも高い角度の反射率を妨害する。薄膜干渉顔料の設計を変更して
、異なる角度で色のピーク位置を変更して、いくつかの反射ピークが妨害される角度を変
更し得ることも決定された。
【0050】
(実施例3)薄膜干渉に基づいた特殊効果顔料からのカラートラベルは、視野角が垂直
(低)から高に変化するにつれて、高波長から低波長へと変化する。以下の表2は、4つ
の選択的吸収ナノ粒子および各色が吸収する波長色を示す。また、表2には、2つの薄膜
干渉顔料と、垂直(低)および高角度での波長色が示される。また、表2には、薄膜干渉
顔料と、選択的吸収ナノ粒子を有するコーティングと、を含む物品の予測反射色が示され
る。
【0051】
【表2】
【0052】
図5は、薄膜干渉顔料が緑から紫にカラーシフトしたカラートラベルを示す。高角度で
2つの反射率ピークが存在するため、カラートラベルを緑から赤のような逆方向に強制す
るために、黄色顔料のような適切な単一の選択的吸収ナノ粒子、または適切なナノ粒子の
ブレンドを選択することが可能である。また、図5は、(1)シアン、(2)マゼンタ、
(3)レッド1、(4)レッド1の、いくつかの他の選択的吸収ナノ粒子の吸収を図示す
る他のいくつかの選択的吸収ナノ粒子の吸収をも示している。
【0053】
図6は、マゼンタから緑にカラーシフトした薄膜干渉顔料のカラートラベルを示し、こ
れは基本的には図5に例示した顔料とは逆になっている。そうして、ここでは通常で2つ
の反射率のピークが存在する。マゼンタ(青)から赤へのような逆方向へのカラートラベ
ルを強制するために、シアン顔料のような適切な選択的吸収ナノ粒子、またはナノ粒子の
適切なブレンドを選択することが可能であり得る。
【0054】
前述の説明から、当業者は、本教示が様々な形態で実施できることを理解し得る。した
がって、これらの教示は、その特定の実施形態および例に関連して説明されてきたが、本
教示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。本明細書の教示の範囲から逸脱す
ることなく、様々な変更や修正が行われ得る。
【0055】
この範囲の開示は、広義に解釈され得る。本開示は、本明細書で開示されたコーティン
グ、デバイス、機能、および機械的作用を実現するための均等物、手段、システム、およ
び方法を開示することを意図している。開示された各コーティング、デバイス、物品、方
法、手段、機械的要素または機構について、本開示は、その開示に包含され本明細書に開
示された多くの態様、機構および装置を実施するための等価物、手段、システムおよび方
法を教示することもまた意図している。さらに、本開示は、コーティングとその多くの態
様、特徴、および要素とに関する。このようなコーティングは、その使用および操作にお
いて動的であり得、本開示は、本明細書に開示された操作および機能の説明および精神に
一致する、製造の装置および/または光学装置の使用の均等物、手段、システムおよび方
法、ならびにその多くの態様を包含することを意図している。本出願の特許請求の範囲は
、同様に広義に解釈され得る。本明細書の発明の多くの実施形態の説明は、本質的に単な
る例示であり、したがって、本発明の要旨を逸脱しない変形は、本発明の範囲内であるこ
とが意図されている。このような変形は、本発明の精神と範囲を逸脱するものとはみなさ
れない。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
【手続補正書】
【提出日】2024-11-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品であって、
反射体層、誘電体層、および吸収体層を含む薄膜干渉顔料と、
前記薄膜干渉顔料上に、選択的吸収ナノ粒子を含むコーティングと、
を備え
前記選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、不連続であり、
前記選択的吸収ナノ粒子は、顔料、染料、金属ナノ粒子、金属酸化物、金属炭化物、金属硫化物、およびこれらの組み合わせから選ばれるナノ粒子であり、
前記反射体層は、アルミニウム、銅、銀、金、プラチナ、パラジウム、ニッケル、コバルト、ニオブ、クロム、スズ、鉄、およびこれらの組み合わせまたは合金から選択される反射性不透明材料である、物品。
【請求項2】
前記選択的吸収ナノ粒子は、着色剤である、請求項1に記載の物品。
【請求項3】
前記コーティングは、前記選択的吸収ナノ粒子の一部が着色剤である複数の選択的吸収ナノ粒子を含む、請求項1に記載の物品。
【請求項4】
前記コーティングは、前記選択的吸収ナノ粒子のすべてが同じ色である複数の選択的吸収ナノ粒子を含む、請求項1に記載の物品。
【請求項5】
前記コーティングは、異なる色の複数の選択的吸収ナノ粒子を含む、請求項1に記載の物品。
【請求項6】
前記コーティングは、互いに異なる複数の選択的吸収ナノ粒子を含む、請求項1に記載の物品。
【請求項7】
前記選択的吸収ナノ粒子は、前記薄膜干渉顔料の反射スペクトルから、高角度または低角度の色を吸収する、請求項1に記載の物品。
【請求項8】
物品の製造方法であって、
反射体層、誘電体層、および吸収体層を含む薄膜干渉顔料を準備するステップと、
前記薄膜干渉顔料を、選択的吸収ナノ粒子でコーティングするステップと、
を含み、
前記選択的吸収ナノ粒子のコーティングは、前記薄膜干渉顔料の少なくとも一部を密封し、
前記反射体層は、アルミニウム、銅、銀、金、プラチナ、パラジウム、ニッケル、コバルト、ニオブ、クロム、スズ、鉄、およびこれらの組み合わせまたは合金から選択される反射性不透明材料である、物品の製造方法。
【請求項9】
前記物品の色の強度は、前記選択的吸収ナノ粒子の平均粒子の増加によって増加する、請求項に記載の方法。
【請求項10】
前記薄膜干渉顔料と前記コーティングとの間に層を提供して、前記薄膜干渉顔料を保護する、請求項に記載の方法。
【請求項11】
前記薄膜干渉顔料と前記コーティングとの間に層を提供して、前記コーティングのための受容面を提供する、請求項に記載の方法。
【請求項12】
前記物品は、前記薄膜干渉顔料と比較して、明度の低下および色相の増加を示す、請求項に記載の方法。
【請求項13】
前記選択的吸収ナノ粒子を保護層で密封することをさらに含む、請求項に記載の方法。
【外国語明細書】