高色度フレーク

[関連出願] 本出願は、2016年6月27日に出願された米国仮出願第62/355,147号に対する優先権の利益を主張するものであり、その全開示を参照により本明細書に援用する。

本開示は、概して、顔料として使用可能な、ホイル、シートおよび/またはフレークの形態の光学デバイスなどの物品に関する。前記顔料は、(i)強い色を有することができ、また(ii)高いフロップ性(すなわち、観察角度が変化するにつれて明度、色相または色度が変化する鏡面・金属的外観)を有することができる。また、前記物品の製造方法も開示される。

フレークなどの物品は、通貨のセキュリティ・フィーチャや光学特性を強化したコンシューマ用途に使用することができる。しかしながら、蒸着法などの現行の製造方法は、フレークを製造するために高価で複雑な設備を必要とする。現行のより安価な方法で得られる顔料はセキュリティ・フィーチャ用としては品質が悪い。また、ポリマー薄膜の蒸着では層間接着が悪くなる。さらに、真空中での加工は、上記装置の生産性に経時的に悪影響を及ぼす。さらに、本装置のメンテナンスは、チャンバのポンプ排水や排気を要し、これは非生産的で時間が非常にかかる。さらに、フレークまたはホイルの形態の光学デバイスなどの物品の製造に使用できる材料の種類は低圧下で気化できるものに限定されるため、多くの有機材料が排除される。

一態様では、第1の表面、および、前記第1の表面に対向する第2の表面を有する反射体と;前記反射体の前記第1の面の外側にある第1の選択的光変調体層と;前記反射体の前記第2の面の外側にある第2の選択的光変調体層と;前記第1の選択的光変調体層の外側にある第1の吸収体層と;前記第2の選択的光変調体層の外側にある第2の吸収体層とを備え、前記第1の選択的光変調体層および前記第2の選択的光変調体層は、それぞれ、ホスト材料を含む物品が開示される。

更なる一態様では、基板上に第1の吸収体層を堆積させるステップと;前記第1の吸収体層上に第1の選択的光変調体層を堆積させるステップと;前記第1の選択的光変調体層上に反射体を堆積させるステップと;前記反射体上に第2の選択的光変調体層を堆積させるステップと;前記第2の選択的光変調体層上に第2の吸収体層を堆積させるステップとを含み、前記第1の選択的光変調体層および前記第2の選択的光変調体層のうちの少なくとも1つは液体コーティングプロセスを使用して堆積される、物品の製造方法が開示される。

様々な実施形態の追加の特徴および利点は、部分的には下記発説明に記載されるか、部分的には下記説明の記載から明らかであるか、または、様々な実施形態の実施によって理解することができる。かかる様々な実施形態の目的および他の利点は、本明細書の説明で特に指摘する要素および組み合わせによって実現かつ達成されるであろう。

本開示は、そのいくつかの態様および実施形態において、発明の詳細な説明および添付の図面からより完全に理解することができる。

本明細書および図面を通して、同様の参照番号は同様の要素を識別する。

本開示の一例に係る、例えばフレーク形態の物品の断面図である。

本開示の他の一例に係る、例えばフレークの形態の他の物品の断面図である。

本開示の一例に係る、基板から剥離される前の物品の断面図である。

本開示の一例に係る、選択的光変調体層を堆積する段階を示す液体コーティングプロセスの断面図である。

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも例示的で説明的なものに過ぎず、本開示の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。本明細書に開示された広範かつ様々な実施形態では、例えば、ホイル、シートおよびフレークの形態の光学デバイスなどの物品、および、前記物品の製造方法が開示される。

一態様では、図1に示すように、物品10は、第1の表面、および、第1の表面に対向する第2の表面を有する反射体16と;反射体16の第1の面の外側にある第1の選択的光変調体層(selective light modulator layer;SLML)14と;反射体16の第2の面の外側にある第2の選択的光変調体層14’と;第1の選択的光変調体層14の外側にある第1の吸収体層12と;第2の選択的光変調体層14’の外側にある第2の吸収体層12’とを備え、第1の選択的光変調体層14および第2の選択的光変調体層14’は、それぞれ、ホスト材料を含む。

いくつかの例では、物品10は光干渉を示すことができる。あるいは、いくつかの例では、物品10は光干渉を示すことができない。一態様では、物品10は干渉を利用して色を生成することができる。別の一態様では、物品10は干渉を利用して色を生成することができない。例えば、以下で更に詳細に説明するように、色の外観は、添加剤、選択的光変調体粒子(selective light modulator particle;SLMP)または選択的光変調体分子(selective light modulator molecule;SLMM)などの選択的光変調体システム(selective light modulator system;SLMS)をSLML中に含有させることで発現させることができる。

図1〜図3は、本開示の様々な例に係る、フレーク、ホイルまたはシートなどの様々な物品を示す。これらの図は特定の順序で特定の層を示しているが、当業者は、物品10が任意の数の層を任意の順序で含むことができることを理解するであろう。

一態様では、図1に示すように、物品10は、物体または基板(不図示)上で使用可能なホイルまたはフレークの形態とすることができ、液体媒体と併用してカラーシフト着色剤を形成でき、あるいは、顔料として使用することができる。フレークは、例えば、厚さ100nm〜100μm、大きさ100nm〜1mmであり得る。フレーク形態などの物品10の使用に共通する属性としては、高色度(すなわち強い色)、観察角度に対する色変化(ゴニオクロマティシティまたは虹彩としても知られている)、および、フロップ性(観察角度が変化するにつれて明度、色相または色度が変化する鏡面的・金属的な外観)などが挙げられる。さらに、フレークなどの形態の物品10は、入射光の角度または視野角の変化によるカラーシフト特性を示すことができる。

物品10のカラーシフト特性は、例えばフレークの形態の物品の適切な設計によって制御することができる。フレークを形成する各層の厚さおよび各層の屈折率などのパラメータを変化させることにより所望の効果を得ることができる。視野角や入射光の角度の相違による知覚される色の変化は、層を構成する材料の選択的吸収と波長依存性干渉効果とが組み合わさった結果である。材料の吸収特性は観察される下地色(ベースカラー)に関わっている。多層薄膜構造内で複数回反射および透過した光波が重ね合わされて生じる干渉効果は、角度に応じた知覚色のシフトに関わっている。

物品10は、第1および第2の選択的光変調体層14’’,14’’’を含むことができる。図2に示す態様では、物品10は4つの選択的光変調体層14,14’,14’’,14’’’を含むことができ、そのうちの2つの選択的光変調体層14,14’は反射体16の第1の表面および第2の表面の外側であり得る。残りの2つの選択的光変調体層14’’,14’’’は、それぞれ、第1および第2の吸収体層12,12’の外側であり得る。

図1および図2は、特定の順序の特定の層を示しているが、当業者は、物品10が任意の数の層を任意の順序で含むことができることを理解するであろう。さらに、任意の特定の層の組成は、他の任意の層の組成と同じであっても異なっていてもよい。2つ以上のSLML14,14’が物品10に存在する場合、各SLMLは組成および物性に関して独立していてもよい。例えば、第1のSLML14は、第1の屈折率を有する組成を有することができるが、同じ物品内の第2のSLML14’は、異なる屈折率を有する異なる組成を有することができる。別の例として、第1のSLML14は、第1の厚さで組成を有することができるが、第2のSLML14’は、第1の厚さとは異なる第2の厚さで同じ組成を有することができる。追加的または代替的に、フレーク、シートまたはホイルの形態の物品10は、SLML14および/またはSLML14’の表面上にハードコート、すなわち保護層を備えることもできる。いくつかの例では、これらの層(ハードコート、すなわち保護層)は光学的品質を必要としない。

図1〜図3に示すように、反射体16の少なくとも2つの表面/側面、例えば、図示するような右側および左側の面/側面、および/または、第1および第2の吸収体層12,12’のそれぞれの少なくとも2つの表面/側面をSLML14,14’フリーとすることができる。一態様では、物品10がフレークまたはホイルの形態である場合、反射体16は、図1〜図3に例示された4つを超える表面を含むことができる。これらの場合では、例えば、反射体16の1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの表面をSLML14フリーとすることができる。いくつかの例では、反射体16の1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの表面、よって、物品10を空気に開放することができる。一例では、開放側面、すなわち外側のSLMLを含まない反射体16の表面はフロップ性に対する利点となり得る。

図1〜図3に示す各例において、反射体16は、広帯域反射体、例えば、スペクトルおよびランバート反射体(例えば、白色TiO₂)とすることができる。本明細書で使用する「金属」または「金属層」という用語は、特段明記しない限り、すべての金属、金属合金、純金属または合金含有材料、化合物、組成物および/または層を含むことが意図される。反射体16の材料は、金属、非金属、および/または金属合金を含むことができる。一例では、反射体16の材料は、所望のスペクトル範囲内で反射特性を有する任意の材料を含むことができる。例えば、所望のスペクトル範囲において5%〜100%の範囲の反射率を有する任意の材料を含むことができる。反射性材料の例は、良好な反射特性を有し、安価であり、薄い層として形成または堆積することが容易なアルミニウムであり得る。アルミニウムの代わりに他の反射材料を使用することもできる。例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、ニオブ、クロム、スズ、および、これらの金属もしくは他の金属の組合せまたは合金を反射材料として使用することができる。一態様では、反射体16の材料は、白色または淡色の金属とすることができる。他の有用な反射性材料には、遷移金属、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、それらの組み合わせ、または、金属とこれらの材料の1つ以上との混合物が含まれ得るが、これらに限定されない。

反射体16の厚さは、約50nm〜約5000nmとすることができるが、この範囲は限定的に解釈すべきではない。例えば、反射体16が最大透過率0.8を提供するように、より低い厚さ限定を選択することができる。追加的にまたは代替的に、アルミニウムを含む反射体16の場合、最小光学密度(OD)は波長約550nmにおいて約0.1〜約4とすることができる。

十分な光学密度を得るためにかつ/または所望の効果を達成するために、反射体16の組成に応じて、より高いかまたはより低い最小厚さが必要とされ得る。いくつかの例において、上限は、約5000nm、約4000nm、約3000nm、約1500nm、約200nm、および/または、約100nmとすることができる。一態様では、反射体16の厚さは、約10nm〜約5000nmの範囲、例えば約15nm〜約4000nm、約20nm〜約3000nm、約25nm〜約2000nm、約30nm〜約1000nm、約40nm〜約750nm、または、約50nm〜約500nm、例えば、約60nm〜約250nmもしくは約70nm〜約200nmの範囲とすることができる。

図1〜図3のフレーク、シートまたはホイルの形態の物品10は、第1の選択的光変調体層(SLML)14および第2の選択的光変調体層14’を備えることができる。SLMLは、約0.2μm〜約20μmの範囲の波長を有する電磁放射のスペクトルの様々な選択領域において光強度を変調(吸収および/または放出)することを目的とする複数の光学機能を備える物理層である。

SLML14,14’,14’’,14’’’(および/またはSLML14,14’,14’’,14’’’内の材料)は、それぞれ、光を選択的に変調することができる。例えば、SLMLは特定の波長における透過量を制御することができる。いくつかの例では、SLMLは、特定の波長(例えば、可視領域および/または非可視領域)のエネルギーを選択的に吸収することができる。例えば、SLML14,14’,14’’,14’’’は、「着色層」および/または「波長選択性吸収層」とすることができる。いくつかの例では、吸収された特定の波長は、フレーク形態などの物品10に特定の色を発現させることができる。例えば、SLML14,14’,14’’,14’’’は人間の目には赤色に見え得る(例えば、SLMLは約620nm以下の光の波長を吸収し、したがって赤色に見えるエネルギーの波長を反射または透過することができる)。これは、着色剤(例えば、有機および/または無機顔料および/または染料)であるSLMPを、ホスト材料、例えば誘電材料など(ポリマーを含むがこれに限定されない)に添加することによって達成することができる。例えば、いくつかの例では、SLMLは着色プラスチックとすることができる。

いくつかの例では、吸収される特定の波長の一部または全部を可視範囲内にすることができる(例えば、SLMLは可視領域全体にわたって吸収するが、赤外領域は通過し得る)。フレーク形態などの得られた物品10は黒く見えるが、赤外領域の光を反射する。上述のいくつかの例では、物品10および/またはSLML14,14’,14’’,14’’’の吸収波長(および/または特定の可視色)は、少なくとも部分的にSLML14,14’,14’’,14’’’の厚さに依存し得る。追加的または代替的に、SLML14,14’,14’’,14’’’によって吸収されるエネルギーの波長(および/またはこれらの層および/またはフレークに現れる色)は、SLML14,14’,14’’,14’’’に添加するものに部分的に依存し得る。特定の波長のエネルギーを吸収することに加えて、SLML14,14’,14’’,14’’’は、劣化に対して反射体16を補強すること;基板からの剥離を可能にすること;サイジングを可能にすること;反射体16に使用されるアルミニウムまたは他の金属および材料の酸化などの、環境劣化に対する若干の耐性を提供すること;および、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成および厚さに基づく、高い光の透過性能、反射性能および吸収性能、のうちの少なくとも1つを達成することができる。

いくつかの例では、特定波長のエネルギーおよび/または可視光の波長を選択的に吸収するSLML14,14’,14’’,14’’’に加えて、またはこれに代えて、シート形態などの物品10のSLML14,14’,14’’,14’’’は、屈折率を制御することができるか、かつ/または、屈折率を制御することができるSLMPを含むことができる。SLML14,14’,14’’,14’’’の屈折率を制御することができるSLMPは、吸収制御SLMP(例えば、着色剤)に加えて、またはこれに代えて、ホスト材料に含有させることができる。いくつかの例では、SLML14,14’,14’’,14’’’中、ホスト材料に吸収制御SLMPおよび屈折率制御SLMPの両方を組み合わせることができる。いくつかの例では、同じSLMPが吸収および屈折率の両方を制御することができる。

各態様では、例えば図1〜図2に示すように、SLML14,14’,14’’,14’’’は、透明層または着色層とすることができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’の性能は、SLMLSLML14,14’,14’’,14’’’に存在する材料の選択に基づいて決定することができる。SLML14,14’,14’’,14’’’は、SLML14,14’,14’’,14’’’の各組成に基づいて、光の透過、反射、吸収において高い性能を達成することができると考えられる。一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’は、SLML14,14’,14’’,14’’’の光学性能の制御を高めるように構成されたより広い範囲の材料を可能にする組成物を含むことができる。一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’は、フレークハンドリング性、腐食、位置合わせ、および、物品10内の任意の他の層(例えば、反射体16および/または第1および第2の吸収体12,12’)の環境性能のうちの少なくとも1つの特性を改善することができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ独立して、ホスト材料のみを、または選択的光変調体システム(SLMS)と組み合わされたホスト材料を含むことができる。一態様では、第1のSLML14および第2のSLML14’のうちの少なくとも1つがホスト材料を含む。別の一態様では、第1のSLML14および第2のSLML14’のうちの少なくとも1つがホスト材料およびSLMSを含む。別の一態様では、第1のSLML14はホスト材料とSLMSとを含み、第2のSLML14’はホスト材料を含む。SLMSは、選択的光変調体分子(SLMM)、選択的光変調体粒子(SLMP)、添加剤、またはそれらの組み合わせを含むことができる。一態様では、第1および第2のSLML14,14’のうちの少なくとも1つはSLMSをさらに含む。第1のSLML14内のSLMSは第2のSLML14’内のSLMSと異なっていてもよい。一態様では、第1のSLML14内のSLMSは第2のSLML14’内のSLMSと同じであってもよい。

SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物は、約0.01%〜約100%、例えば約0.05%〜約80%、また更なる例として約1%〜約30%の範囲の固形分を有することができる。いくつかの態様では、固形分は3%よりも大きくすることができる。いくつかの態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物は、約3%〜約100%、例えば約4%〜50%の範囲の固形分を有することができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’の各々のホスト材料は、独立して、コーティング液として塗布され、かつ、光学的・構造的な機能を果たすフィルム形成材料とすることができる。ホスト材料は、追加の光変調特性を物品10に付与するために選択的光変調体システム(SLMS)などのゲストシステムを必要に応じて導入するためのホスト(マトリックス)として使用することができる。

ホスト材料は誘電材料とすることができる。追加的または代替的に、ホスト材料は、有機ポリマー、無機ポリマー、および、複合材料のうちの少なくとも1つとすることができる。有機ポリマーの非限定的な例には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アクリル、アクリレート、ポリビニルエステル、ポリエーテル、ポリチオール、シリコーン、フルオロカーボン、および、それらの種々のコポリマーなどの熱可塑性プラスチック;エポキシ、ポリウレタン、アクリレート、メラミンホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒドなどの熱硬化性樹脂;および、アクリレート、エポキシ、ビニル、ビニルエステル、スチレン、シランなどのエネルギー硬化性材料が含まれる。無機ポリマーの非限定的な例には、シラン、シロキサン、チタン酸塩、ジルコン酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩、ホスファザン、ポリボラジレン、ポリチアジルが含まれる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ、約0.001重量%〜約100重量%のホスト材料を含むことができる。一態様では、ホスト材料は、SLMLの約0.01重量%〜約95重量%、例えば約0.1重量%〜約90重量%、また更なる例として、約1重量%〜約87重量%の範囲の量でSLML中に存在することができる。SLML14,14’,14’’,14’’’の各々におけるホスト材料は、それぞれ互いに独立していても同じであってもよい。例えば、第1のSLML14内のホスト材料は第2のSLML14’内のホスト材料と異なっていてもよい。別の例では、第1のSLML14内のホスト材料は第2の第2のSLML14’内のホスト材料と同じであってもよい。

SLMSは、ホスト材料と共にSLML14,14’,14’’,14’’’で使用するために、選択的光変調体粒子(SLMP)、選択的光変調体分子(SLMM)、添加剤、または、それらの組み合わせをそれぞれ独立して含むことができる。SLMSは他の材料を含むこともできる。SLMSは、選択領域または対象の全スペクトル範囲(0.2μm〜20μm)において電磁放射の振幅を(吸収、反射、蛍光などにより)変調することができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ独立してSLMS中にSLMPを含むことができる。SLMPは、ホスト材料と組み合わされて光変調を選択的に制御する任意の粒子とすることができ、限定されないが、カラーシフト粒子、染料、着色剤が含まれ、着色剤は染料、顔料、反射顔料、カラーシフト顔料、量子ドット、および、選択的反射体の1つ以上を含む。SLMPの非限定的な例としては、有機顔料、無機顔料、量子ドット、ナノ粒子(選択的に反射および/または吸収するもの)、ミセルなどが挙げられる。ナノ粒子は、高屈折率(波長約550nmにおいてn>1.6)の有機材料および金属有機材料;TiO₂、ZrO₂、In₂O₃、In₂O₃−SnO、SnO₂、Fe_xO_y(xおよびyはそれぞれ独立して0より大きい整数)、WO₃などの金属酸化物;ZnS、Cu_xS_y(xおよびyはそれぞれ独立して0より大きい整数である)などの金属硫化物;カルコゲニド、量子ドット、金属ナノ粒子;カーボネート;フッ化物;および、それらの混合物を含むことができるが、これらに限定されない。

SLMMの例には、有機染料、無機染料、ミセル、および、発色団を含む他の分子系が含まれるが、これらに限定されない。

いくつかの態様では、各SLML14,14’,14’’,14’’’のSLMSは、硬化剤、および、コーティング助剤などの少なくとも1つの添加剤を含むことができる。

硬化剤は、ホスト材料の硬化、ガラス化、架橋または重合を開始することができる化合物または材料とすることができる。硬化剤の非限定的な例としては、溶媒、ラジカル発生剤(エネルギーまたは化学物質による)、酸発生剤(エネルギーまたは化学物質による)、縮合開始剤、および、酸/塩基触媒が挙げられる。

コーティング助剤の非限定的な例としては、レベリング剤、湿潤剤、消泡剤、接着促進剤、酸化防止剤、UV安定剤、硬化阻害緩和剤、防汚剤、腐食防止剤、光増感剤、二次架橋剤、および、赤外線乾燥の強化のための赤外線吸収剤が挙げられる。一態様では、酸化防止剤は、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に約25ppm〜約5重量%の範囲の量で存在することができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ独立して、溶媒を含むことができる。溶媒の非限定的な例には、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル;アセトン;水;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)、tert−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、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、ジアセトンアルコールなどのアルコール;マロン酸エステルなどのエステル;n−メチルピロリドンなどの複素環式溶媒;トルエン、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、それらの混合物が挙げられる。一態様では、溶媒は、SLML14,14’,14’’,14’’’のそれぞれにおいて、SLML14,14’,14’’,14’’’の総重量に対して、約0重量%〜約99.9重量%、例えば約0.005重量%〜約99重量%、また更なる例として約0.05重量%〜約90重量%の範囲の量で存在することができる。

いくつかの例では、第1および第2のSLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ、(i)光開始剤、(ii)酸素阻害緩和組成物、(iii)レベリング剤、および(iv)消泡剤のうちの少なくとも1つを有する組成物を含むことができる。

酸素阻害緩和組成物は、フリーラジカルプロセスの酸素阻害を緩和するために使用することができる。分子状酸素は、光開始剤/増感剤の三重項状態を消滅させたり、フリーラジカルを捕捉することができるため、コーティング特性の低減および/または未硬化液体表面が生じる。酸素阻害緩和組成物は、酸素阻害を低減させ、SLML14,14’,14’’,14’’’の硬化を改善することができる。

酸素阻害組成物は、2つ以上の化合物を含むことができる。酸素阻害緩和組成物は、少なくとも1つのアクリレート、例えば少なくとも1つのアクリレートモノマーおよび少なくとも1つのアクリレートオリゴマーを含むことができる。一態様では、酸素阻害緩和組成物は、少なくとも1つのアクリレートモノマーおよび2つのアクリレートオリゴマーを含むことができる。酸素阻害緩和組成物に使用するためのアクリレートの非限定的な例としては、アクリレート;メタクリレート;変性エポキシアクリレートなどのエポキシアクリレート;酸官能性ポリエステルアクリレート、4官能性ポリエステルアクリレート、変性ポリエステルアクリレート、生物由来ポリエステルアクリレートなどのポリエステルアクリレート;アミン官能性アクリレート共開始剤および第3級アミン共開始剤を含む、アミン変性ポリエーテルアクリレートなどのポリエーテルアクリレート;芳香族ウレタンアクリレート、変性脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族アロファネート系ウレタンアクリレートなどのウレタンアクリレート;および、それらのモノマーおよびオリゴマーが挙げられる。一態様では、酸素阻害緩和組成物は、少なくとも1つのアクリレートオリゴマー、例えば2つのオリゴマーを含むことができる。少なくとも1つのアクリレートオリゴマーは、メルカプト変性ポリエステルアクリレートおよびアミン変性ポリエーテルテトラアクリレートなどの、ポリエステルアクリレートおよびポリエーテルアクリレートから選択することができる。酸素阻害緩和組成物はまた、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートなどの少なくとも1つのモノマーを含むことができる。酸素阻害緩和組成物は、第1、第2、第3および/または第4のSLML14,14’,14’’,14’’’中、SLML14,14’,14’’,14’’’中の総重量に対して、約5重量%〜約95重量%、例えば約10重量%〜約90重量%、また更なる例として約15重量%〜約85重量%の量で存在することができる。

いくつかの例では、SLML14,14’,14’’,14’’’のホスト材料は、カチオン系などの非ラジカル硬化系を使用することができる。カチオン系は、フリーラジカルプロセスの酸素阻害の緩和の影響を受けにくいため、酸素阻害緩和組成物を必要としなくてよい。一例では、モノマーである3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンの使用は酸素緩和組成物を必要としない。

一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物は、それぞれ独立して、少なくとも1つの光開始剤を含むことができ、例えば、2つまたは3つの光開始剤を含むことができる。光開始剤は、短波長用に使用することができる。光開始剤は、化学線波長に対して活性であり得る。光開始剤は、タイプI光開始剤またはタイプII光開始剤とすることができる。該組成物は、タイプI光開始剤のみを、タイプII光開始剤のみを、または、タイプI光開始剤およびタイプII光開始剤の両方の組み合わせを含むことができる。光開始剤は、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物の総重量に対して、約0.25重量%〜約15重量%、例えば約0.5重量%〜約10重量%、また更なる例として約1重量%〜約5重量%の範囲の量で、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に存在することができる。

光開始剤はホスフィンオキシドとすることができる。ホスフィンオキシドは、モノアシルホスフィンオキシドおよびビスアシルホスフィンオキシドを含むことができるが、これらに限定されない。モノアシルホスフィンオキシドは、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドとすることができる。ビスアシルホスフィンオキシドは、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシドとすることができる。一態様では、少なくとも1つのホスフィンオキシドがSLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に存在することができる。例えば、2つのホスフィンオキシドがSLML14,14’の組成物中に存在することができる。

増感剤がSLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に存在することができ、タイプI光開始剤および/またはタイプII光開始剤の増感剤として作用することができる。増感剤はタイプII光開始剤としても作用することができる。一態様では、増感剤は、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物の総重量に対して、約0.05%〜約10%、例えば約0.1%〜約7%、また更なる例として約1重量%〜約5重量%の量で、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に存在できる。増感剤は、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどのチオキサントンとすることができる。

一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’はレベリング剤を含むことができる。レベリング剤はポリアクリレートとすることができる。レベリング剤は、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物のクレーター化を排除することができる。レベリング剤は、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物の総重量に対して、約0.05重量%〜約10重量%の範囲、例えば約1重量%〜約7重量%、また更なる例では約2重量%〜約5重量%の範囲の量で、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に存在することができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は消泡剤を含むこともできる。消泡剤は表面張力を低下させることができる。消泡剤はシリコーンを含まない液状有機ポリマーとすることができる。消泡剤は、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物の総重量に対して、約0.05重量%〜約5重量%、例えば約0.2重量%〜約4重量%、また更なる例として約0.4重量%〜約3重量%の範囲の量で、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物中に存在することができる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ独立して、約1.5より大きいかまたは小さい屈折率を有することができる。例えば、各SLML14,14’,14’’,14’’’は、約1.5の屈折率を有することができる。各SLML14,14’,14’’,14’’’の屈折率は、必要とされるカラートラベル度が得られるように選択することができる。カラートラベルは、L^*a^*b^*色空間において測定される色相角の観察角度による変化として定義することができる。いくつかの例では、各SLML14,14’,14’’,14’’’は、約1.1〜約3.0、約1.0〜約1.3、または、約1.1〜約1.2の範囲の屈折率を有することができる。いくつかの例では、各SLML14,14’,14’’,14’’’の屈折率は、約1.5未満、約1.3未満、または、約1.2未満とすることができる。いくつかの例では、SLML14,14’,14’’,14’’’は、実質的に等しい屈折率、または、互いに異なる屈折率を有することができる。

これらのSLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ、約1.0〜約3.0の範囲の屈折率、例えば、約1.8より大きい、例えば2.0より大きい、また更なる例として2.5より大きい屈折率を有することができる。高屈折率(>1.8)のSLML14,14’,14’’,14’’’を使用すると、干渉条件が角度により変化しにくくなると考えられる。高屈折率のSLML14,14’,14’’,14’’’は、角度によるカラートラベルの量を低減することができる。例えば、図2に示すフレークでは、追加のSLML14’’,14’’’は、反射体16と第1および第2の吸収層12,12’との間のキャビティにおける反射光の角度変化の量を低減し得ることが期待される。追加のSLML14’’,14’’’は、第3および第4の吸収体層などの追加の吸収体層がなくても干渉のための追加キャビティとして機能することができるため、図2のフレークは効果的な2キャビティ・デザインになる。

SLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ独立して、約1nm〜約10000nm、約10nm〜約1000nm、約20nm〜約500nm、約1nm〜約100nm、約10nm〜約1000nm、約1nm〜約5000nmの厚さを有することができる。一態様では、フレーク形態の光学デバイスなどの物品10は、1:1〜1:50のアスペクト比(厚さ:幅)を有することができる。一例では、第1のSLML14の厚さは第2のSLML14’の厚さと異ってもよい。別の一例では、第1のSLML14の厚さは第2の14’の厚さと同じであってもよい。

本明細書に記載の物品10の利点の1つは、いくつかの例では、光学的効果が厚さの変動に対して比較的影響を受けないと思われることである。したがって、いくつかの態様では、各SLML14,14’,14’’,14’’’は、独立して、約5%未満の光学厚さ変動を有し得る。一態様では、各SLML14,14’,14’’,14’’’は、独立して、層全体で約3%未満の光学厚さ変動を有し得る。一態様では、各SLML14,14’,14’’,14’’’は、独立して、厚さ約50nmの層全体で約1%未満の光学厚さ変動を有し得る。

第1および第2の吸収体層12,12’は、それぞれ、対応するSLML14,14’上に配置することができる。どのような構成であろうと、第1および第2の吸収体層12,12’は、それぞれ独立して、金属または金属合金を含むことができる。一例では、第1および第2の吸収体層12,12’の材料は、選択的吸収材料および非選択的吸収材料の両方を含む、任意の吸収材料を含むことができる。例えば、第1および第2の吸収体層12,12’は、それぞれ独立して、層が少なくとも部分的に吸収性であるかまたは半不透明である厚さに堆積された非選択的吸収金属材料で形成することができる。非選択的吸収材料の例は、クロムまたはニッケルなどの灰色の金属であり得る。選択的吸収材料の例は銅または金であり得る。一態様では、吸収材料はクロムとすることができる。適切な吸収体材料の非限定的な例としては、クロム、アルミニウム、銀、ニッケル、パラジウム、白金、チタン、バナジウム、コバルト、鉄、スズ、タングステン、モリブデン、ロジウム、ニオブ、銅などの金属性吸収体や、炭素、グラファイト、シリコン、ゲルマニウム、サーメット、酸化第二鉄または他の金属酸化物、誘電体マトリックス中で混合された金属、および、可視スペクトルにおいて均一なまたは選択的な吸収剤として作用することができる他の物質などの他の吸収剤が挙げられる。上記の吸収体材料の様々な組み合わせ、混合物、化合物または合金を使用して、第1および第2の吸収体層12,12’を形成してもよい。

上記吸収体材料の好適な合金の例には、インコネル(Ni−Cr−Fe)、ステンレス鋼、ハステロイ(Ni−Mo−Fe、Ni−Mo−Fe−Cr、Ni−Si−Cu)、および、チタン系合金、例えば、炭素混合チタン(Ti/C)、タングステン混合チタン(Ti/W)、ニオブ混合チタン(Ti/Nb)、シリコン混合チタン(Ti/Si)、およびそれらの組み合わせが含まれる。第1および第2の吸収体層12,12’に適した化合物の他の例には、ケイ化チタン(TiSi₂)、ホウ化チタン(TiB₂)、およびそれらの組み合わせなどのチタン系化合物が含まれるが、これらに限定されない。あるいは、第1および第2の吸収体層12,12’は、それぞれ独立して、Tiのマトリックス中に配置されたチタン系合金、または、チタン系合金のマトリックス中に配置されたTiから構成することができる。例えば、図1〜図2に示すように、第1および第2の吸収体層12,12’はクロムを含むことができる。

第1および第2の吸収体層12,12’はまた、独立して、コバルトニッケル合金などの磁性材料で形成することができる。これにより、必要な材料数を減らすことによって磁性カラーシフトデバイスまたは構造体の製造を単純化することができる。

第1および第2の吸収体層12,12’は、当該吸収体層材料の光学定数および所望のピークシフトに依存して、約1nm〜約50nm、例えば約5nm〜約10nmの範囲の物理的厚さを有するように形成することができる。第1および第2の吸収体層12,12’は、それぞれ同一材料または異なる材料で構成することができ、また、各層は同一のまたは異なる物理的厚さを有することができる。

一態様では、フレーク、ホイルまたはシートの形態の光学デバイスなどの物品10は、図3に示すように、基板20および剥離層22を備えることもできる。一態様では、剥離層22は、基板20と第1または第2の吸収体層12,12’との間に配置することができる。

本明細書で説明される光学デバイスなどの物品10は、任意の手法で製造することができる。例えば、フレーク(例えば、図1および図2の物品10)を製造し、次いで、分離、破壊、粉砕等して、光学デバイスを形成するより小さな断片にすることができる。いくつかの例では、フレーク(例えば、図1および図2の物品10)は、下記および/または図4を参照して説明するプロセスなどの液体コーティングプロセスによって製造することができるが、これらのプロセスに限定されない。

また、基板上に第1の吸収体層を堆積させるステップと;前記第1の吸収体層上に第1の選択的光変調体層を堆積させるステップと;前記第1の選択的光変調体層上に反射体を堆積させるステップと;前記反射体上に第2の選択的光変調体層を堆積させるステップと;前記第2の選択的光変調体層上に第2の吸収体層を堆積させるステップとを含み、前記第1の選択的光変調体層および前記第2の選択的光変調体層のうちの少なくとも1つは液体コーティングプロセスを使用して堆積される、物品の製造方法が開示される。

図1〜図3に示す態様に関しては、実際には、物品10を製造するために、第1の吸収体層12を基板20上に堆積させることができる。基板20は剥離層22を有することができる。基板20は可撓性材料で作製することができる。第1の吸収体層12は、従来の堆積プロセスによって基板20上に堆積させることができる。第1の吸収体層12を基板20上に堆積させた後、基板20および堆積させた第1の吸収体層12を堆積装置から取り出すことができる。次いで、基板20および堆積させた第1の吸収体層12を、スロットダイ装置などの液体コーティング装置に導入して、第1の吸収体層12の表面上に第1のSLML14を堆積させることができる。第1のSLML14を堆積および硬化させたら、従来の堆積プロセスで反射体16を第1のSLML14上に堆積させることができる。その後、上記のプロセスを逆の順序で繰り返す。例えば、液体コーティングプロセスを使用して、第2の吸収体層12’を反射体16の表面上に堆積させることができる。第2のSLML14’を硬化させたら、基板20およびすべての堆積層を従来の堆積プロセス装置に移して第2の吸収層12’を堆積させることができる。

別の一態様では、基板20上に第3のSLML14’’を堆積させ、第3のSLML14’’上に第1の吸収体層12を堆積させ、第1の吸収体層12上に第1のSLML14を堆積させ、第1のSLML14上に反射体16を堆積させ、反射体16上に第2のSLML14’を堆積させ、第2のSLML14’上に第2の吸収体層12’を堆積させ、そして、第2の吸収体層12’上に第4のSLML14’’’を堆積させることにより、物品10を製造することができ、ここで、第1、第2、第3および第4のSLML14,14’,14’’,14’’’は、それぞれ独立して、液体コーティングプロセスにより堆積される。液体コーティングプロセスには、スロットビードコーティング、スライドビードコーティング、スロットカーテンコーティング、スライドカーテンコーティング、単層・多層コーティング、引張りウェブスロットコーティング、グラビアコーティング、ロールコーティングなどの液体コーティングプロセスおよび印刷プロセスが含まれるが、これらに限定されない。これらのプロセスでは、液体を基板上に塗布して液体層またはフィルムを形成し、その後、乾燥および/または硬化して最終的なSLML層とする。

いくつかの例では、反射体16、第1の吸収体層12、第2の吸収体層12’の少なくとも1つは、それぞれ独立して、物理蒸着法、化学蒸着法、薄膜堆積法、原子層堆積法などの任意の既知の従来の堆積プロセスによって各層に付与することができ、これは、プラズマ増強したものや流動床などの改良技術を含む。

基板20は、堆積された層を受容できる任意の適切な材料とすることができる。適切な基板材料の非限定的な例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリマーウェブ、ガラスホイル、ガラスシート、ポリマーホイル、ポリマーシート、金属ホイル、金属シート、セラミックホイル、セラミックシート、イオン性液体、紙、シリコンウェーハなどが挙げられる。基板20の厚さは変動し得るが、例えば、約2μm〜約100μm、また更なる例として約10μm〜約50μmの範囲とすることができる。

次いで、例えば図1および図2に示されるように、物品10を製造するために、基板20を堆積層から剥離することができる。一態様では、基板20を冷却して剥離層を脆化することができる。他の一態様では、例えば、加熱および/または光子もしくは電子ビームエネルギーによる硬化によって架橋度を高くして剥離層を脆化することができ、これにより剥離が可能となる。次に、表面を鋭利に曲げたりブラッシングするなどして、堆積された層を機械的に剥がすことができる。剥離された層を既知の技術を用いて切断し、フレーク、ホイル、またはシートの形態の光学デバイスなどの物品10とすることができる。

別の一態様では、堆積層を基板20から別の表面に移送することができる。堆積層は、打ち抜きまたは切断して、十分に規定された大きさおよび形状を有する大きなフレークを製造することができる。

上述したとおり、第1、第2、第3および第4のSLML14,14’,14’’,14’’’は、スロットダイプロセスなどの液体コーティングプロセスによって堆積させることができる。しかしながら、スロットダイプロセスなどの液体コーティングプロセスは、例えば約50nm〜約700nmの光学厚さでは安定稼働できないと以前は考えられていた。特に、薄いウェットフィルムは、溶媒が蒸発するにつれて固体が毛細管力によって周囲の薄い領域から吸い取られてなる厚い領域の島部を一般的に形成する。この網状外観は光学コーティングに適合しない。厚さが変動すると広範囲の光路長(広範囲の色など)となる可能性があり、斑点/凹凸外観となることや、光学コーティングの色均一性が低下したり色度が低下するからである。

本開示の一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’は、スロットダイプロセスなどの液体コーティングプロセスを使用して形成することができる。一態様では、液体コーティングプロセスには、スロットビードコーティング、スライドビードコーティング、スロットカーテンコーティング、スライドカーテンコーティング、単層・多層コーティング、引張りウェブスロットコーティング、グラビアコーティング、ロールコーティングなどの液体コーティングプロセスおよび印刷プロセスが含まれるが、これらに限定されない。これらのプロセスでは、液体を基板上に塗布して液体層またはフィルムを形成し、その後、乾燥および/または硬化して最終的なSLML層とする。液体コーティングプロセスは、蒸着法などの他の堆積技術と比較して、より速い速度でSLML14,14’,14’’,14’’’組成物の移送を可能とすることができる。

さらに、液体コーティングプロセスによれば、シンプルな装置セットアップでより多様な材料をSLML14,14’,14’’,14’’’に使用することができる。開示された液体コーティングプロセスを使用して形成されたSLML14,14’,14’’,14’’’は、改善された光学性能を示すことができると考えられる。

図4は、液体コーティングプロセスを使用したSLML14,14’,14’’,14’’’の形成を示す。SLMLの組成物(液体コーティング組成物)はスロットダイ320に挿入され、次いで基板340上に堆積されて、ウェットフィルムが得られる。上述のプロセスを参照すると、基板340は、基板20;図3に示すように、剥離層22を有するか有さない基板20および堆積させた第1の吸収体層12;または、剥離層22を有するか有さない基板と、反射体16、第1の吸収体層12、第2の吸収体層12’および/または1つ以上のSLML層などの堆積層の任意の組み合わせとを含むことができる。スロットダイ320の底部から基板340までの距離は、スロットギャップGである。図4からわかるように、液体コーティング組成物は、ドライフィルム厚Hよりも大きいウェットフィルム厚Dで堆積させることができる。ウェットフィルムを基板340上に堆積させた後、ウェットフィルム中に存在する全ての溶媒を蒸発させることができる。液体コーティングプロセスは、ウェットフィルムの硬化が続き、正しい光学厚さH(約50nm〜約700nmの範囲)を有する硬化された自己平坦化SLML14,14’,14’’,14’’’が得られる。SLML14,14’,14’’,14’’’の自己平坦化能により、層全体で光学厚さの変動が低減した層が得られると考えられる。最終的に、自己平坦化されたSLML14,14’,14’’,14’’’を備える、光学装置などの物品10は、向上した光学精度を示すことができる。理解を容易にするために、「ウェットフィルム」および「ドライフィルム」という用語は、SLML14,14’,14’’,14’’’を生じる液体コーティングプロセスの様々な段階での組成物を指すために使用される。

液体コーティングプロセスは、所定の厚さDを有するウェットフィルムを達成するために、コーティング速度およびスロットギャップGの少なくとも1つを調整するステップを含むことができる。SLML14,14’,14’’,14’’’は、約0.1μm〜約500μm、例えば約0.1μm〜約5μmの範囲のウェットフィルム厚Dで堆積できる。開示された範囲内のウェットフィルム厚Dで形成されたSLML14,14’,14’’,14’’’は、安定した(すなわち、畝織り模様やスジなどの破損や欠陥がない)SLML層をもたらすことができる。一態様では、ウェットフィルムは、最大約100m/分のコーティング速度のスロットダイビードモードを使用して安定したウェットフィルムを得る場合、約10μmの厚さを有することができる。別の一態様では、ウェットフィルムは、最大約1200m/分のコーティング速度のスロットダイカーテンモードを使用して安定したウェットフィルムを得る場合、約6μm〜7μmの厚さを有することができる。

液体コーティングプロセスでは、約0.1〜約1000m/分の速度において、ウェットフィルム厚Dに対するスロットギャップGの比を約1〜約100とすることができる。一態様では、当該比は約100m/分のコーティング速度において約9である。一態様では、当該比は約50m/分のコーティング速度において約20とすることができる。液体コーティングプロセスでは、スロットギャップGを約0μm〜約1000μmの範囲とすることができる。スロットギャップGを小さくすると、ウェットフィルムの厚さを低減することができる。スロットビードモードでは、10μmよりも大きいウェットフィルム厚さでより速いコーティング速度を達成することができる。

液体コーティングプロセスでは、コーティング速度を約0.1〜約1000m/分、例えば約25m/分〜約950m/分、例えば約100m/分〜約900m/分、また更なる例として約200m/分〜約850m/分とすることができる。一態様では、コーティング速度は約150m/分よりも速く、更なる例では約500m/分よりも速い。

一態様では、ビードモード液体コーティングプロセスのコーティング速度は、約0.1m/分〜約600m/分、例えば約50〜約150m/分の範囲とすることができる。別の一態様では、カーテンモード液体コーティングプロセスのコーティング速度は、約200m/分〜約1500m/分の範囲、例えば、約300m/分〜約1200m/分とすることができる。

ウェットフィルムは溶媒を含み得る。図4に示すように、例えばウェットフィルムの硬化前に、ウェットフィルムから溶媒を蒸発させることができる。一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’の硬化前に、溶媒の約100%、例えば約99.9%を、また更なる例としては約99.8%を、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成物から蒸発させることができる。更なる一態様では、微量の溶媒が硬化/乾燥SLML14,14’,14’’,14’’’中に存在することができる。

一態様では、溶媒がより多く残存したウェットフィルムは、フィルム厚Hが低減したドライフィルムをもたらすことができる。特に、高い重量パーセントの溶媒を有し、かつ、大きいウェットフィルム厚Dで堆積されたウェットフィルムからは、ドライフィルム厚Hが小さいSLML14,14’,14’’,14’’’が得られる。なお、溶媒蒸発後は、ウェットフィルムは液体のままであり、そのため、皮張り(スキニング)や、液体コーティングプロセスにおけるその後の硬化ステップ中の島形成などの問題が回避される。

ウェットフィルムの動的粘度は、約0.5〜約50cP、例えば約1〜約45cPの範囲、また更なる例として約2〜約40cPの範囲とすることができる。粘度測定温度は25℃であり、レオロジーは、0.025mmのギャップ設定で角度0.3°の直径40mmのコーン/プレートを使用した、溶媒トラップを備えたAnton Paar MCR101レオメーターで測定した。

一態様では、SLML14,14’,14’’,14’’’の組成および溶媒は、液体コーティングプロセスを使用してSLMLを精密コーティングするために、ウェットフィルムがニュートン挙動を示すように選択することができる。ウェットフィルムは、最大10,000s⁻¹以上のニュートン挙動せん断速度を示すことができる。一態様では、液体コーティングプロセスのせん断速度は、最大25m/分のコーティング速度では1000s⁻¹、例えば、最大100m/分のコーティング速度では3900s⁻¹、また更なる例として最大200m/分のコーティング速度では7900s⁻¹とすることができる。厚さ1μmなど、非常に薄いウェットフィルム上で最大せん断速度が生じ得ることが理解されるであろう。ウェットフィルムの厚さが増加するにつれて、せん断速度は減少すると予想され、例えば10μmのウェットフィルムでは15%減少、また更なる例として20μmのウェットフィルムでは30%減少すると予想される。

ウェットフィルムからの溶媒の蒸発は、擬塑性挙動への粘度挙動の変化を引き起こすことができ、これは、精密SLML14,14’,14’’,14’’’を得るのに有益であり得る。溶媒蒸発後の堆積されたSLML14,14’,14’’,14’’’の動的粘度は、約10cP〜約3000cP、例えば約20cP〜約2500cP、また更なる例として約30cP〜約2000cPの範囲とすることができる。溶媒が存在する場合、ウェットフィルムから蒸発させると、擬塑性挙動まで粘度が増加し得る。擬塑性挙動はウェットフィルムの自己平坦化を可能にすることができる。

一態様では、上記方法は、既知の技術を用いてウェットフィルム中に存在する溶媒を蒸発させるステップを含むことができる。溶媒の蒸発に要する時間は、ウェブ/基板の速度および乾燥機の能力に依存し得る。一態様では、乾燥機(図示せず)の温度は、約120℃未満、例えば約100℃未満、また更なる例として約80℃未満とすることができる。

液体コーティングプロセスを用いて堆積されたウェットフィルムは、既知の技術を用いて硬化させることができる。一態様では、ウェットフィルムは、紫外線、可視光線、赤外線、または、電子ビームを使用して硬化させることができる。硬化は、不活性または周囲雰囲気中で進行することができる。一態様では、硬化ステップは、波長約395nmの紫外線光源を利用する。紫外線光源は、約200mJ/cm²〜約1000mJ/cm²、例えば約250mJ/cm²〜約900mJ/cm²、また更なる例として300mJ/cm²〜約850mJ/cm²の範囲の線量でウェットフィルムに適用することができる。

ウェットフィルムは公知の技術によって架橋することができる。非限定的な例としては、フリーラジカル重合、分光増感光誘起フリーラジカル重合、光誘起カチオン重合、分光増感光誘起カチオン重合、光誘起付加環化などの光誘起重合;電子ビーム誘起フリーラジカル重合、電子ビーム誘起カチオン重合、電子ビーム誘起付加環化などの電子ビーム誘起重合;および、熱誘起カチオン重合などの熱誘起重合が挙げられる。

液体コーティングプロセスを使用して形成されたSLML14,14’,14’’,14’’’は改善された光学性能を示すことができる。すなわち、SLML14,14’,14’’,14’’’は精密SLMLであり得る。いくつかの例では、精密SLML14,14’,14’’,14’’’は、層全体で約3%未満の光学厚さ変動を有するSLMLを意味すると理解することができる。

一態様では、本明細書に開示された物品を液体媒体に加えてカラーシフト着色剤を生成するステップと;基板の少なくとも一部に前記カラーシフト着色剤を適用するステップとを含み、前記カラーシフト着色剤は、高彩度および高フロップのうちの少なくとも1つを示す、基板上に金属外観を生成する方法も開示される。

フレークなどのカラーシフト物品をサイジングした後、それらを他のフレークとブレンドして、所望の結果を達成するために異なる色相、色度および明度のフレークを加えることによって必要な色を達成することができる。次いで、カラーシフトフレークは、塗料、インク、または他の高分子顔料ビヒクルなどの高分子媒体中に、従来の方法で使用するために分散させることができる。同時に、他の種類の添加剤を顔料ビヒクルと混合して最終的な所望の効果を得ることができる。これらの添加剤としては、アルミニウムフレーク、グラファイト、カーボンアルミニウムフレーク、マイカフレークなどのラメラ状顔料や、アルミニウム粉末、カーボンブラックなどの非ラメラ状顔料、および、二酸化チタンなどの他の有機・無機顔料などが含まれる。これを行うことにより、高い色度の耐久性のある塗料またはインクが使用できる状態となる。

本発明のカラーシフトフレークは、非シフト性の高色度プレートレットと組み合わせてユニークな色効果を生みだすことができる。さらに、このカラーシフトフレークは、MgF₂/アルミニウム/MgF₂プレートレットなどの高反射性プレートレットと組み合わせて、さらなる色効果を生じさせることができる。

一例として、本発明による干渉フレークを利用して達成され得る色は、金から緑、緑からマゼンタ、青から赤、緑から銀、マゼンタから銀などのカラーシフトを呈し得る。

本開示のカラーシフトフレークは、様々な用途の塗料やインクなどの着色剤に容易にかつ経済的に利用することができる。このカラーシフトフレークを使用した着色剤は、多くの種々の物体および紙に適用することができる。このような物体および紙の例には、電動車両、通貨およびセキュリティ文書、家電製品、建築構造物、フローリング、布地、電子パッケージング/ハウジング、おもちゃなどが含まれる。

本明細書に開示される方法で使用するための従来の堆積プロセスには、物理蒸着法(PVD)、機械的振動粒子床上へのスパッタリング、金属有機化合物の熱分解による分解、CVD流動床が含まれるが、これらに限定されない。

一例では、SLMLは、SLMMとして溶剤染料を使用する脂環式エポキシ樹脂ホストを含み、反射体はアルミニウムを含む。

一例では、SLMLは、SLMPとしてジケトピロロピロール不溶性赤色染料を使用する脂環式エポキシ樹脂ホストを含み、反射体はアルミニウムを含む。

一例では、SLMLは、SLMPとして白色顔料(チタニア)を使用するアクリレートオリゴマー樹脂ホストを含む。

一例では、SLMLは、SLMLとして黒色の赤外線(IR)透過顔料を使用するアクリレートオリゴマー樹脂ホストを含み、反射体はアルミニウムを含む。

前記選択的光変調体システムは、選択的光変調体分子、選択的光変調体粒子、および、添加物を含む、請求項6に記載の物品。

前記選択的光変調体分子は、有機顔料、無機顔料、量子ドット、TiO₂、ZrO₂、In₂O₃、In₂O₃−SnO、SnO₂、Fe_xO_y、WO₃、ZnS、Cu_xS_y、ミセル、カルコゲニド、カーボネート、フッ化物、および、それらの混合物を含む、請求項11に記載の物品。請求項1に記載の物品と、液体媒体とを含む、カラーシフト着色剤。

基板上に第1の吸収体層を堆積させるステップと;前記第1の吸収体層上に第1の選択的光変調体層を堆積させるステップと;前記第1の選択的光変調体層上に反射体を堆積させるステップと;前記反射体上に第2の選択的光変調体層を堆積させるステップと;前記第2の選択的光変調体層上に第2の吸収体層を堆積させるステップとを含み、前記第1の選択的光変調体層および前記第2の選択的光変調体層のうちの少なくとも1つは液体コーティングプロセスを使用して堆積される、物品の製造方法。前記液体コーティングプロセスは、前記堆積された第1および第2の選択的光変調体層のそれぞれを硬化させるステップを含む、請求項14に記載の方法。前記第1および第2の選択的光変調体層は、それぞれ、溶媒を含み、前記堆積された第1および第2の選択的光変調体層を硬化する前に、前記堆積された第1および第2の選択的光変調体層のそれぞれから前記溶媒を蒸発させるステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。前記堆積された第1および第2の選択的光変調体層それぞれの粘度は10〜3000cPである、請求項14に記載の方法。前記第1および第2の選択的光変調体層は、それぞれ、約0.1〜約1000m/分の速度で堆積される、請求項14に記載の方法。溶媒の重量パーセントがより大きい前記第1および第2の選択的光変調体層は、それぞれ、硬化膜厚さがより小さい第1および第2の選択的光変調体層をもたらす、請求項14に記載の方法。

請求項1に記載の物品を液体媒体に加えてカラーシフト着色剤を生成するステップと;基板の少なくとも一部に前記カラーシフト着色剤を適用するステップとを含み、前記カラーシフト着色剤は、高彩度および高フロップを示す、基板上に金属外観を生成する方法。

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することができる。したがって、これらの教示は、特定の実施形態およびその実施例に関連して説明したが、本教示の真の範囲はそれ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、様々な変更および修正を行うことができる。

この範囲の開示は、広く解釈されるべきである。本開示は、本明細書で開示されるデバイス、活動および機械的動作を達成するための均等物、手段、システムおよび方法を開示することを意図する。開示された各デバイス、物品、方法、手段、機械的要素または機構について、本開示はまた、その開示および教示において、本明細書に開示される多くの態様、機構およびデバイスを実施する均等物、手段、システムおよび方法を教示することが意図される。さらに、本開示は、コーティングおよびその多くの態様、特徴および要素に関する。このようなデバイスは、その使用および動作において動的であり得るが、本開示は、当該デバイスおよび/または光学デバイスならびにその多くの態様の均等物、手段、システムおよびその使用方法、ならびに、本明細書に開示した説明および作用・機能の精神と一致する多くのその態様を包含する。本出願の特許請求の範囲も同様に広義に解釈されるべきである。

本発明の多くの実施形態の説明は、事実上単なる例示であり、したがって、本発明の要旨を逸脱しない変形形態は、本発明の範囲内にあることが意図される。そのような変形は、本発明の精神および範囲からの逸脱と見なすべきではない。