(57)【要約】【課題】第一に、紫外線が長期に亘って照射されても塗膜が劣化しない。第二に、大気雰囲気で長期間使用しても塗膜が継時変化しない。第三に、基材の材質に拘わらず、塗膜が基材に結合する。第四に、塗膜は任意の色彩を放つ。第五に、塗膜の表面は撥水性と防汚性とを持つ。第六に、安価な材料を用い、安価な費用で、任意の色彩を放つ塗膜が形成できる。【解決策】厚みがサブミクロンで平均粒径がミクロンサイズからなる金属の扁平粉の集まりを、扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりで、扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合させて薄膜を形成する。この薄膜は、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、薄膜の表面で複数の光線を反射するが、複数の光線は、特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜として形成される。【選択図】図１
2020026540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜は、厚みがサブミクロンで平均粒径がミクロンサイズからなる金属の扁平粉の集まりを、該扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりで、前記扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合された薄膜であり、該薄膜は、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、該薄膜の表面で複数の光線を反射するが、該複数の光線は特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜であって、該薄膜の形成方法は、熱分解で金属を析出する金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、前記アルコールに溶解ないしは混和する第一の性質と、前記アルコールより高い粘度を有する第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物を、前記アルコール分散液に混合して混合液を作成する、この後、金属の扁平粉の集まりを、前記混合液に混合して懸濁液を作成する、さらに、前記懸濁液を回転及び揺動させ、この後、前記懸濁液を、前記薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜を形成する該懸濁液の膜厚として、基材に印刷し、該基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加える、この後、前記基材を前記金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりが、前記扁平粉の表面に析出し、該金属微粒子同士が金属結合することによって、前記扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合して薄膜を形成し、該薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜として前記基材に形成される、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜であり、該薄膜の形成方法は、請求項１に記載した懸濁液として、第一の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、請求項１に記載した薄膜の形成方法に従って、第一の色彩を放つ第一の薄膜を、前記第一の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、基材の予め決められた部位に形成し、この後、請求項１に記載した懸濁液として、第二の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、請求項１に記載した薄膜の形成方法に従って、第二の色彩を放つ第二の薄膜を、前記第二の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、前記第一の薄膜が形成された部位とは異なる前記基材の予め決められた部位に形成する、こうした処理を前記複数種類の色彩ごと繰り返し、特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜を前記基材に形成する、特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．４０μｍより薄い銀の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項４】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．３１μｍより薄い銀の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、青の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項５】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．３５μｍより薄い銀の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．２４μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項６】
請求項１記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．２０μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．１９μｍより薄い銅の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項７】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．２６μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．３８μｍより薄い銅の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項８】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．４６μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．３４μｍより薄い銅の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、赤の色彩を放つ光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項９】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記混合液を作成する際に用いる第一の原料は、前記金属化合物が、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか１種類の有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第一の原料として用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【請求項１０】
請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記混合液を作成する際に用いる第二の原料は、前記金属化合物がオクチル酸金属化合物であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に属する有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第二の原料として用い、請求項１ないし請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、請求項１に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、請求項２に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の薄膜は、厚みがサブミクロンで、平均粒径がミクロンサイズの金属の扁平粉の集まりを、扁平面同士が重なり合うように、扁平粉の平均粒径より２桁小さい金属微粒子の集まりで結合させた薄膜であり、該薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じるが、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を、基材の表面に形成する。従って、この薄膜は任意の色彩を放つ。また、薄膜が金属のみで構成されるため、紫外線が長期に亘って照射されても薄膜が劣化せず、また、大気雰囲気で長期に亘って使用されても、薄膜が継時変化せず、特定した色彩を放つ干渉現象が永続する。さらに、薄膜は金属の導電性と熱伝導性を持つ。また、薄膜表面の平滑性によって、潤滑作用、撥水作用、防汚性を持つ。なお、光線の干渉は、太陽光や照明器具からの光のように、光線が様々な波長を含む場合に起こる。この光線を白熱光という。しかし、レーザー光のように単一波長からなる光線では、干渉現象は起こらない。
【背景技術】
【０００２】
光線の波長に近い微細構造による発光現象を構造色と言う。構造色は、色素や顔料による発光と異なり、紫外線の吸収による脱色がなく、発光現象をもたらす微細構造が消失しない限り、永久に発光し続ける。発光現象の仕組みは、薄膜の膜厚に基づく光線の干渉と、多層膜の膜厚に基づく光線の干渉と、微細な溝や突起による光線の干渉と、微粒子による光線の散乱の４種類がある。シャボン玉や油膜が色づいて見えるのは、薄膜の膜厚に基づく光線の干渉である。貝殻の内側が色づいて見えるのは、炭酸カルシウムの薄膜が多層構造を形成し、個々の層から反射された光線が干渉することで、様々な色合いに見える。コンパクトディスクやＤＶＤでは、アルミ薄膜の表面に刻まれた凹凸によってデジタル情報を記録するが、この凹凸が光線を干渉することで虹色に見える。宝石のオパールは、規則的に並んだケイ酸塩の微粒子に光線が干渉し、角度によって様々な色彩がみられる。
本発明は、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる金属の薄膜を、基材の表面に形成する方法に係わる。従って、この薄膜は任意の色彩を放つ。
【０００３】
特定した色彩を放つ光線を反射する薄膜は、自動車や家電製品など様々な工業製品の塗膜に用いることができる。しかしながら、光線の干渉現象を起こす薄膜を塗膜として用いるには、紫外線が長期にわたって照射されても塗膜が劣化せず、また、光線の干渉現象を起こす塗膜が継時変化しないことが求められる。このため、光線の干渉現象を起こす薄膜が、全て無機材料から構成されることが望ましい。また、基材の材質に拘わらず一定の強度で基材に塗膜が結合できれば、塗膜の用途が広がる。
【０００４】
しかしながら、微細構造によって構造色をもたらす物質は、多くの場合は、有機物質が用いられる。例えば、特許文献１に、スルホニル基またはスルフィド基を含む非イオン性アクリル系高分子微粒子を、ベース塗膜の上に電着塗装することで、微粒子が規則的に配列し構造色（パール色及び虹色）を呈することが記載されている。しかし、アクリル系高分子からなる微粒子は、ベース塗膜との結合力が弱い。また、微粒子が高分子材料であるため、紫外線の照射によって継時劣化する。
また、特許文献２に、金属酸化物からなるコア部と、ポリドーパミンからなるシェル部とからなる構造色を呈する微粒子が記載されている。この構造色を呈する微粒子の用途は、ハードコピーに用いるインクに限定される。また、微粒子の外側のシェル部が、有機材料のポリドーパミンであるため、紫外線の照射によって継時劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−３５３０３号公報
【特許文献２】特開２０１８−０２９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特定した色彩を放つ光線を反射する薄膜を、塗膜として用いる場合は、塗膜は次の性質を持つ必要がある。第一の性質は、紫外線が長期にわたって塗膜に照射されても、塗膜が劣化しない。第二の性質は、大気雰囲気に長期に晒らされても、塗膜が継時変化しない。第三の性質は、基材の材質に拘わらず、一定の強度で塗膜が基材に結合する。さらに、干渉現象を起こす光線が放つ色彩が任意に設定できれば、塗膜は様々な色彩を放つ。従って、第四の性質は、塗膜は任意の色彩を放つ。また、塗膜の表面に異物が付着しなければ、塗膜が長期に亘って色彩を放つ。従って、第五の性質は、塗膜の表面は撥水性と防汚性とを持つ。また、安価な材料を用い、安価な費用で干渉現象を起こす薄膜が形成できれば、様々な基材に、汎用的に安価な塗膜が形成できる。このため、第六の性質は、安価な材料を用い、安価な費用で干渉現象を起こす薄膜が形成できる。
こうした６つの性質を兼備する薄膜を基材に形成する形成方法を見出すことが、本発明が解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜は、厚みがサブミクロンで平均粒径がミクロンサイズからなる金属の扁平粉の集まりを、該扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりで、前記扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合された薄膜であり、該薄膜は、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、該薄膜の表面で複数の光線を反射するが、該複数の光線は、特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜であって、該薄膜の形成方法は、熱分解で金属を析出する金属化合物を、アルコールに分散してアルコール分散液を作成し、前記アルコールに溶解ないしは混和する第一の性質と、前記アルコールより高い粘度を有する第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物を、前記アルコール分散液に混合して混合液を作成する、この後、金属の扁平粉の集まりを、前記混合液に混合して懸濁液を作成する、さらに、前記懸濁液を回転及び揺動させ、この後、前記懸濁液を、前記薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜を形成する該懸濁液の膜厚として、基材に印刷し、該基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加える、この後、前記基材を前記金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりが、前記扁平粉の表面に析出し、該金属微粒子同士が金属結合することによって、前記扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合して薄膜を形成し、該薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜として前記基材に形成される、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【０００８】
本薄膜の形成方法によれば、下記に説明する極めて簡単な７つの処理を順番に実施すると、金属の扁平粉の集まりが、金属微粒子の金属結合で、扁平面同士が重なり合って結合し、扁平粉の集まりからなる薄膜が、基材に形成される。この薄膜は扁平面同士が重なり合って結合するため、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、薄膜の表面で複数の光線を反射するが、特定した同一の色彩を放つ複数の光線として反射する膜厚からなる。従って、この薄膜は、９段落で説明するように、特定した同一の色彩を放つ複数の光線が表面で反射する干渉現象を起こす。なお、金属の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合された薄膜の試作を繰り返し、薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ複数の光線として反射する薄膜の膜厚と、この膜厚が形成できる懸濁液の印刷時の膜厚との関係を、薄膜の試作を通じて予め求める。つまり、基材に懸濁液を印刷した後に、扁平面同士が重なり合う扁平粉の配列を行い、この後、懸濁液を昇温し、懸濁液からアルコールと有機化合物とが気化するため、基材に形成される薄膜の膜厚は、印刷された懸濁液の膜厚より薄い。このため、基材に印刷した懸濁液の膜厚と、基材に形成される薄膜の膜厚との関係を、薄膜の試作によって予め求め、薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ複数の光線として反射する膜厚からなる薄膜を形成する懸濁液の膜厚として、該懸濁液を基材に印刷する。
なお、本薄膜の形成方法に依れば、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、薄膜が放つ色彩を予め設定することができる。つまり、第一に、金属の扁平粉の扁平面同士が互いに重なるように結合するため、結合した扁平粉の厚みが見積もれる。第二に、金属の扁平粉の厚みより１桁大きさが小さい金属微粒子を、扁平粉の扁平面同士が互いに重なり合って結合する手段として用い、扁平粉の表面に析出した金属微粒子の積層数を、懸濁液を作成する際の金属化合物の配合割合として設定することができ、結合した扁平粉の厚み、すなわち、薄膜の厚みの微細調整が可能になる。これによって、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、可視光線の波長領域における金属の屈折率が既知であるため、薄膜を形成するにあたり、薄膜が放つ色彩を予め設定することができる。
本薄膜の形成方法は、第一に、金属化合物をアルコールに分散し、アルコール分散液を作成する。第二に、アルコール分散液に、３つの性質を兼備する有機化合物を混合し、混合液を作成する。第三に、混合液に金属の扁平粉の集まり混合し、懸濁液を作成する。第四に、懸濁液を回転および揺動する。第五に、薄膜を形成する基材に懸濁液を印刷する。第六に、基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加える。第七に、前記基材を、金属化合物が熱分解する温度に昇温する。これによって、扁平粉の表面に析出した金属微粒子が金属結合し、扁平面同士が重なり合った平面に近い平滑性を持つ薄膜が、基材に形成される。この薄膜は、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、薄膜の表面で複数の光線を反射するが、特定した同一の色彩を放つ複数の光線として表面で反射する干渉現象を起こす。この干渉現象は９段落で説明する。また、薄膜は下記に説明する８つの作用効果をもたらす。
なお、金属化合物はアルコールに分子状態となって分散され、金属微粒子の原料である金属化合物が液相化される。さらに、有機化合物がアルコールに溶解ないしは混和する性質を持つため、有機化合物がアルコールに溶解ないしは混和し、混合液を構成する。このため、金属化合物は、混合液中に分子状態で均一に分散される。これによって、全ての扁平粉に金属微粒子の集まりが析出し、この金属微粒子が金属結合することで、扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりが、特定の色彩を放つ光線の干渉現象を起こす厚みを有する薄膜として、基材の表面に結合する。
本薄膜の形成方法は、アルコール分散液の作成と混合液の作成と懸濁液の作成とを、一つの容器を用いて連続して行うと、一回のバッチ処理で大量の懸濁液が容器内に製造される。また、混合機による一回のバッチ処理で、大量の攪拌された懸濁液が容器内に製造される。しかし、懸濁液を基材に印刷するだけでは、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりからなる薄膜は形成できない。このため、懸濁液を印刷した基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加え、懸濁液中で扁平面同士が重なり合うように扁平粉が配列させる。この後、基材を金属化合物が熱分解される温度まで昇温し、基材に薄膜を形成する。なお、特定した同一の色彩を放つ複数の光線が反射する干渉現象を起こす膜厚は、１−４μｍの厚みからなる。従って、混合液の粘度はアルコールの粘度の２倍程度と低い。
ここで、懸濁液に対する前記の処理で、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりになる過程を説明する。最初に、混合機内で懸濁液を回転及び揺動させ、扁平粉の集まりをランダムに混合させる。これによって、全ての扁平粉の表面に混合液が吸着する。この後、懸濁液を印刷した基材を加振機の上に配置し、基材に左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加える。この際、混合液が低粘度であるため、基材の表面の凹部に混合液が入り込む。また、懸濁液中では扁平粉同士が直接接触しないため、扁平粉は懸濁液中で移動する。この際、扁平粉同士の間隙に粒径が小さい扁平粉が入り込む扁平粉の配列と、全ての扁平粉が扁平面同士で重なり合う扁平粉の配列とが継続する。最後に上下方向の振動を加え、基材への加振を停止すると、金属からなる扁平粉の密度が有機化合物の密度より大きいため、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりが懸濁液中に沈む。なお、懸濁液中で扁平粉の配列を行う振動加速度は、扁平粉が微細であるため、０・２Ｇ程度と小さい。
次に、前記の処理で薄膜が形成される過程を説明する。基材を金属化合物が熱分解する温度に昇温すると、昇温に準じて次の現象が生じる。アルコールの沸点に達すると、懸濁液からアルコールが気化し、全ての扁平粉の表面に、金属化合物の微細結晶が一斉に析出し、扁平粉は微細結晶の集まりで覆われる。この微細結晶の大きさは、熱分解で析出する金属微粒子の大きさに近く、基材の表面の凹部の幅と深さより１桁小さいため、基材の表面の凹部にも、微細結晶の集まりが析出する。さらに、有機化合物が気化した後に、金属化合物を構成する無機物ないしは有機物の沸点に達すると、金属化合物が無機物ないしは有機物と金属とに分解する。無機物ないしは有機物の密度が金属の密度より小さいため、無機物ないしは有機物が上層に、金属が下層に析出し、上層の無機物ないしは有機物が気化した後に、扁平粉の平均粒径より２桁小さい４０−６０ｎｍの大きさの金属の粒状微粒子が一斉に析出し、金属化合物は熱分解を終える。析出した金属は不純物を持たず、互いに接触する部位で金属微粒子同士が金属結合する。このため、扁平粉の表面に析出した金属微粒子の集まりが金属結合し、扁平面同士が重なり合った扁平粉の各々が、金属結合した金属微粒子で覆われるとともに、金属微粒子の金属結合で扁平粉同士が結合され、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりからなる薄膜が形成される。いっぽう、基材の表面の凹部に析出した金属化合物が金属微粒子になるため、表面の凹部にも金属微粒子の集まりが析出し、金属微粒子が接触部位で金属結合する。従って、基材表面の凹部における金属微粒子の集まりは、この金属微粒子の集まりと接する扁平粉の集まりからなる薄膜の最下面の金属微粒子の集まりと金属結合する。この結果、基材表面の凹部における金属結合した金属微粒子の集まりによるアンカー効果で、薄膜は一定の結合強度で基材表面に結合する。また、薄膜は金属微粒子の金属結合力に基づく機械的強度を持つ。いっぽう、特定した同一の色彩を放つ複数の光線が反射する干渉現象を起こす膜厚は、可視光線の波長領域で１−４μｍであり、薄膜は極めて軽量である。従って、薄膜に各種の応力が加わっても、薄膜は基材の表面から剥がれにくい。なお、金属化合物の熱分解反応は、金属化合物の微細結晶が金属微粒子に置き換わる反応であり、金属微粒子の大きさが微細結晶の大きさに近いため、扁平粉の表面に吸着した金属化合物の微細結晶が、金属微粒子に置き換わっても、扁平面同士が重なり合った扁平粉の配列は崩れない。この結果、扁平面同士が重なり合った扁平粉の各々が、金属微粒子の金属結合で結合され、扁平粉の集まりが薄膜を形成する。この薄膜は、基材の表面に一定の強度で結合する。
ここで、前記した方法で形成した薄膜の作用効果を説明する。
第１の作用効果は、９段落で説明するように、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じるが、薄膜の表面で反射する複数の光線が、特定した同一の色彩を放つ複数の光線となる膜厚を薄膜が有する。従って、薄膜は、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する干渉現象を起こす。これによって、薄膜は、可視光線の波長領域において、特定した色彩を放つ。このため、薄膜は、任意の色彩を放つ塗膜として用いることができる。つまり、薄膜における金属微粒子が占める体積は１％程度であり、薄膜における光路は、扁平粉の金属の屈折率に、薄膜の膜厚を掛けた値の２倍になる。このため、９段落に説明する干渉現象を起こす関係式において、扁平粉の金属の屈折率と、薄膜の膜厚とによって、干渉現象を起こす波長が任意に設定できる。この結果、薄膜は特定した色彩を放つ。この干渉現象は、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、扁平粉の厚みの３つの項目によって実現できる。このため、１２段落以降の各段落で、各々の色彩ごとの３項目の具体例によって、各々の色彩ごとの干渉現象を説明する。
第２の作用効果は、薄膜を塗膜として用いると、薄膜は金属の扁平粉と金属微粒子とで構成されるため、塗膜に紫外線が長期に亘って照射されても、塗膜は劣化しない。また、長期にわたって塗膜が大気に晒されても、塗膜の表面の金属微粒子の表層の一部が金属酸化物に酸化されるだけで、金属微粒子の金属結合力は変わらず、また、塗膜の厚みは変わらず、扁平粉が酸化されないため、扁平粉の屈折率が変化しない。このため、塗膜は、長期に亘って初期の色彩を放ち続ける。
第３の作用効果は、厚みが僅か１−４μｍからなる極めて軽量の薄膜が、基材表面の凹部に金属結合した金属微粒子の集まりのアンカー効果で、基材の表面に結合する。従って、各種の応力が薄膜に加わっても、薄膜からなる塗膜は剥がれにくい。
第４の作用効果は、耐熱性が低い合成樹脂であっても、多くの合成樹脂は、熱分解が開始する温度が、金属化合物が熱分解する温度より高い。従って、合成樹脂に薄膜を形成しても、合成樹脂の性質は変わらない。このため、基材の材質に拘わらず、干渉現象をもたらす薄膜が形成できる。さらに、基材の大きさと形状とに拘わらず、基材に懸濁液が印刷でき、基材の大きさと形状に拘わらず、薄膜が形成できる。従って、汎用的に用いることができる塗膜が、基材に形成できる。
第５の作用効果は、薄膜は、９９％程度の体積が金属の扁平粉で占められるため、薄膜の導電性は扁平粉の導電度に準じ、熱伝導性は扁平粉の熱伝導度に準じる。このため、薄膜からなる塗膜は、電磁波シールド膜と帯電防止膜の機能を併せ持つ。また、金属に準ずる耐熱性と耐寒性とを持ち、大気雰囲気での塗膜の寿命は極めて長い。さらに、金属からなる塗膜は不燃性である。
第６の作用効果は、薄膜の表面は潤滑被膜として作用する。つまり、厚みがサブミクロンの扁平粉の扁平面同士が重なり合って薄膜を形成するため、薄膜の表面は平面に近い平滑性を持つ。また、薄膜の表面は、扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属結合した金属微粒子で覆われる。従って、塗膜に接触した基材ないしは部品が、金属微粒子との間で多点接触に近い摩擦を行い、摩擦力は小さい。また、塗膜が受けるせん断応力が、数多くの金属微粒子に分散される。このため、塗膜の表面は、摩擦係数が小さい潤滑膜として作用する。従って、塗膜は摩耗しにくく、塗膜の寿命が極めて長い。
第７の作用効果は、薄膜の表面は撥水性や防汚性の作用をもたらす。つまり、薄膜の表面は、金属結合した金属微粒子の集まりで覆われ、金属微粒子の大きさである４０−６０ｎｍの凹凸に基づく超撥水性を持つ。このため、薄膜の表面は撥水性と防汚性とを併せ持つ。従って、塗膜に異物が付着しにくく、塗膜は長期に亘って初期の色彩を放ち続ける。
第８の作用効果は、安価な材料を用い、安価な費用で干渉現象を起こす薄膜が形成できる。すなわち、懸濁液を構成する金属化合物と有機化合物と金属の扁平粉とは、汎用的な工業用材料で、さらに、膜厚が１−４μｍの薄膜を、扁平面同士が重なり合って結合させるため、使用する扁平粉の量が僅かで、貴金属からなる扁平粉を用いても、薄膜の原料は安価である。また、薄膜を形成する方法は、いずれも極めて簡単な７つの処理からなり、懸濁液の製造費と薄膜の加工費は安価で済む。さらに、金属化合物の熱分解温度は、２００℃ないしは３４０℃であり、熱処理費用も安価で済む。このため、本発明における薄膜の形成方法は、安価な材料を用い、安価な薄膜を形成する方法である。
以上に説明したように、本発明の薄膜は、６段落に記載した６つの性質を持つ塗膜として用いることができ、さらに、６段落に記載しなかった２つの性質を兼備する画期的な塗膜になる。
【０００９】
ここで、薄膜の膜厚の違いによって、特定した色彩を放つ光線を反射する干渉現象を説明する。なお、可視光線は人の目で見える光線で、個人差があるため、ＪＩＳ  Ｚ８１２０におおよその波長の限界値について、「一般的に可視放射の波長範囲の短波長の限界は３６０−４００ｎｍにあり、長波長の限界が７６０−８３０ｎｍにあると考えてよい。」と記載されているだけで、可視光線の波長領域の定義はない。本発明では、３８０−７５０ｎｍを可視光線の波長領域とする。また、異なる色彩に係わる波長の境界は存在せず、境界となる波長を超えても色彩は殆ど変わらない。本発明では、便宜的に、異なる色彩に係わる波長の境界の一つの目安として、紫から青に変わる境界は４５０ｎｍ近辺で、青から緑に変わる境界は４９５ｎｍ近辺で、緑から黄に変わる境界は５７０ｎｍ近辺で、黄から橙に変わる境界は５９０ｎｍ近辺で、橙から赤に変わる境界は６２０ｎｍ近辺とする。従って、境界付近の波長からなる光線は、境界をなす両方の色彩を放つ光線と考えて支障ない。
薄膜の表面に光が当たると、光波の波面の一部が薄膜の上面で反射する。また、他の一部が屈折して薄膜の内部に入射し、下面で反射し、さらに上面で屈折し、薄膜の上面で２つの光波が干渉する。薄膜の上面で反射した光は、固定端で反射するため、位相がπずれる。いっぽう、薄膜の内部に入射し、下面で反射し、さらに上面で屈折した光は、自由端で反射するため、位相はずれない。２つの光の光路差は、薄膜の屈折率をｎとし、空気の屈折率を１．０とし、屈折角をθとすると、２ｎ・ｄ・ｃｏｓθになる。いっぽう、ヤングの干渉実験や回折格子による干渉において、光の波長をλとすると、光路差が波長の整数倍の時に、光が強め合うことが分かっている。上面で反射した光波の位相がπだけずれているため、光路差が（ｍ＋１／２）・λの時に２つの光波が強め合う。ここで、ｍは整数である。従って、２ｎ・ｄ・ｃｏｓθ＝（ｍ＋１／２）・λの関係が成立したと時に、光線が干渉現象を起こす。ここで、薄膜が観察者から離れている距離にある場合は、屈折角はゼロに近いため、２ｎ・ｄ＝（ｍ＋１／２）・λの関係になる。この関係式は、高等学校の物理の教科書などに記載され、よく知られた式である。なお、観察者が薄膜に近づいた場合は、屈折角はゼロにならず、観察者が観察する干渉現象を起こす光線の波長λは、λ・ｃｏｓθだけ低波長にずれる。
前記したように、薄膜の膜厚ｄが、波長λからなる光線を反射する干渉現象は、膜厚ｄと波長λとの間で、２ｎ・ｄ＝（ｍ＋１／２）・λの関係式が成立する。この関係式において、整数ｍが１の時に干渉現象を起こす膜厚が最も薄くなり、干渉現象を起こす波長は唯一存在する。これに対し、整数ｍが２である場合は、干渉現象を起こす波長は、整数ｍが１である場合と、整数ｍが２である場合との双方によって干渉現象が起こる。従って、特定した波長のみを反射する薄膜の干渉現象は、整数ｍが１の場合のみに起こる。
いっぽう、薄膜が扁平粉の扁平面同士が重なり合って形成されるため、基材への懸濁液の印刷精度に拘わらず、膜厚は表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生ずる。従って、薄膜の膜厚ｄは部分的に厚くなり、この厚くなった膜厚ｄ´は、前記した波長λとは異なる波長λ´との間で、２ｎ・ｄ´＝（１＋１／２）・λ´の関係式が成立する。これらの波長λとλ´とが同一の色彩を放つ光線であれば、本発明における特定した同一の色彩を放つ複数の波長を反射する膜厚からなる薄膜になる。このため、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、用いる金属の扁平粉の厚みを考慮し、前記した関係式に基づき、前記したλとλ´とが同一の色彩を放つ波長になるように、膜厚ｄとｄ´とを設定する。つまり、膜厚が、扁平粉の厚みの２枚分の厚みの違いを部分的に持つが、この膜厚の違いに拘わらず、薄膜は同一の色彩からなる複数の光線を表面で反射する。このような薄膜は、可視光線の波長領域で、膜厚を１−４μｍの膜厚とすることで、同一の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する干渉現象を起こす。
こうした特定した同一の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜の干渉現象は、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、用いる金属の扁平粉の厚みとの３つの項目に係わる具体例で実現できる。このため、１２段落以降の各段落で、各々の色彩ごとの具体例で、各々の色彩の干渉現象を説明する。
【００１０】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜であり、該薄膜の形成方法は、７段落に記載した懸濁液として、第一の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第一の色彩を放つ第一の薄膜を、前記第一の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、基材の予め決められた部位に形成し、この後、７段落に記載した懸濁液として、第二の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第二の色彩を放つ第二の薄膜を、前記第二の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、前記第一の薄膜が形成された部位とは異なる前記基材の予め決められた部位に形成する、こうした処理を前記複数種類の色彩ごと繰り返し、特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜を前記基材に形成する、特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【００１１】
本薄膜の形成方法によれば、薄膜は複数種類の色彩を放つ複数の光線を反射し、各々の色彩が混合された色彩を発色する。つまり、最初に、７段落に記載した懸濁液として、第一の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第一の色彩を放つ第一の薄膜を、第一の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、基材の予め決められた部位に形成する。次に、７段落に記載した懸濁液として、第二の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第二の色彩を放つ第二の薄膜を、第二の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、第一の薄膜が形成された部位とは異なる基材の予め決められた部位に形成する。こうした処理を複数種類の色彩ごと繰り返し、特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜を基材に形成する。これによって、薄膜は各々の色彩が混合された色彩を発色する。
また、本薄膜の形成方法によれば、膜の幅が任意に設定でき、各々の色彩を放つ光線の強度が任意に変えられ、薄膜が発色する混合された複数種類の色彩が広がる。さらに、各々の色彩を放つ膜の配列順序と膜幅との双方が任意に変えられ、薄膜が発色する混合された色彩がさらに広がる。この薄膜を塗膜に用いると、塗膜は、単色では得られない様々な複数種類の色彩が混合された色彩を放つ。なお、薄膜は、８段落に記載した第２−第８の作用効果をもたらす。
なお、９段落で説明したように、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜の干渉現象は、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、扁平粉の厚みとの３つの項目に係わる具体例によって実現できる。このため、１２段落以降の各段落で、各々の色彩ごとの具体例で、各々の色彩の干渉現象を説明する。
【００１２】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．４０μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１３】
つまり、３８０−７５０ｎｍからなる可視光線の波長領域において、銀の屈折率は、他の金属の屈折率に比べて、屈折率と屈折率の波長依存性との双方が小さい。いっぽう、９段落に説明した干渉現象を起こす薄膜の膜厚は、干渉現象を起こす波長に比例し、金属の屈折率に反比例する。このため、９段落に記載した干渉現象を起こす関係式において、紫の色彩を放つ波長領域の一つの目安である３８０−４５０ｎｍの波長領域において、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、一定の膜厚を形成して干渉現象を起こす。
すなわち、銀の屈折率は、３８０ｎｍで０．２０であり、長波長側に移るにつれ屈折率が微減し、５７０ｎｍ近辺で屈折率が４０％減って、０．１２になり、さらに、長波長側に移るにつれ屈折率が微増し、７５０ｎｍで屈折率が２３％増えて、０．１５になる。このように、銀は屈折率が小さく、かつ、屈折率の波長依存性も小さい。
これに対し、３８０ｎｍ−７５０ｎｍの可視光線の波長領域において、扁平粉を形成する展性に優れた金属の屈折率は、例えば、銅の屈折率が１．２１−０．２４で、アルミニウムの屈折率が０．４４−２．４０で、金の屈折率が１．６８−０．１７であり、これら金属の屈折率は、波長によって大きく変わる。これに対し、銀の屈折率は０．２０−０．１５で、可視光線の全波長領域において、屈折率が最も小さく、かつ、屈折率の波長依存性も最も小さい。
ここで、紫の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる両端部である、３８０ｎｍと４５０ｎｍとの波長で、干渉現象を起こす最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、３８０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．２３μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．６５μｍで、金の扁平粉が０．１７μｍである。これに対し、銀の扁平粉は１．４４μｍと厚い。また、整数ｍを１とし、４５０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．２９μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．５５μｍで、金の扁平粉が０．２２μｍである。これに対し、銀の扁平粉は２．２４μｍと厚い。２つの波長における干渉現象を起こす膜厚差は、銀の扁平粉が０．８０μｍで、銅の扁平粉が０．０６μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．１０μｍで、金の扁平粉が０．０５μｍである。従って、銀の扁平粉からなる薄膜の膜厚差のみが、厚みがサブミクロンからなる２枚の扁平粉の厚みより大きい。このため、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銀の扁平粉のみが、紫の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜が形成できる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉の集まりで形成する薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４４−２．２４μｍの幅に収まる薄膜を形成すれば、紫の色彩を放つ一つの目安となる３８０−４５０ｎｍの波長領域で、紫の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．４０μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が１．４４−２．２４μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、紫の色彩を放つ干渉現象を起こす薄膜の膜厚幅が０．８０μｍと狭い。しかし、懸濁液を作成する際に、使用する銀の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節すると、銀の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。また、膜厚が１．４４−２．２４μｍの幅に収まるため、銀の扁平粉の使用量が少なく、薄膜は安価に製造できる。なお、銀の扁平粉を用い、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、紫の色彩を放つ波長領域における銀の屈折率に基づき、実施形態１で具体的に説明する。
いっぽう、銀は金に次いで展性が優れるため、厚みがサブミクロンからなる扁平粉が容易に製造できる。また、金属の中で最も優れた電気導電性と熱伝導性とを併せ持つため、薄膜は銀に準ずる電気導電性と熱伝導性とを併せ持つ。
以上に説明したように、銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成すると、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成できる。
【００１４】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．３１μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、青の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１５】
ここで、青の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である４９５ｎｍの波長で、干渉現象を起こす最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式において、整数ｍを１とし、４９５ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．３７μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．４９μｍで、金の扁平粉が０．４０μｍである。これに対し、銀の扁平粉は２．８６μｍと厚い。従って、１３段落に記載した一つの目安となる青の色彩を放つ波長のもう一方の端部である４５０ｎｍの波長における干渉現象と、４９５ｎｍの波長における干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．６２μｍで、銅の扁平粉が０．０８μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０６μｍで、金の扁平粉が０．１８μｍである。従って、銀の扁平粉からなる膜厚差のみが、厚みがサブミクロンからなる２枚の扁平粉の厚みより大きい。このため、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銀の扁平粉のみが、青の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、２．２４−２．８６μｍの膜厚の幅に収まれば、青の色彩を放つ一つの目安となる４５０−４９５ｎｍの波長領域で、青の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、０．３１μｍより厚みが薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、薄膜の膜厚幅が２．２４−２．８６μｍの幅に収まる薄膜を作成すると、この薄膜は、青の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、青の色彩を放つ干渉現象を起こす薄膜の膜厚幅が、０．６２μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、懸濁液を作成する際に、使用する銀の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、銀の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。また、膜厚が２．２４−２．８６μｍの幅に収まるため、銀の扁平粉の使用量が少なく、薄膜は安価に製造できる。なお、銀の扁平粉を用い、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、青の色彩を放つ波長領域における銀の屈折率に基づいて、実施形態２で具体的に説明する。
以上に説明したように、銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、青の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成すると、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００１６】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．３５μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．２４μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１７】
ここで、緑の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、５７０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、５７０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．５８μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．４１μｍで、金の扁平粉が１．４９μｍで、銀の扁平粉が３．５６μｍである。従って、１５段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である４９５ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、５７０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．７０μｍで、銅の扁平粉が０．２１μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０８μｍで、金の扁平粉が１．０９μｍである。このため、銀の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．３５μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．５５μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銀の扁平粉と金の扁平粉とは、緑の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、２．８６−３．５６μｍの膜厚幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．３５μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が２．８６−３．５６μｍに収まる薄膜を作成すると、この薄膜は、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銀の屈折率は、４９５−５４０ｎｍの波長領域では、有効数字の４桁目が僅かに変わるだけで０．１３０であり、５４０−５７０ｎｍの波長領域では、わずかな減少率で単調減少し、５７０ｎｍの波長で０．１２０の値となる。このため、４９５−５７０ｎｍの波長領域で、２．８６−３．５６μｍになる。なお、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす薄膜の膜厚幅が、０．７０μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、懸濁液を作成する際に、使用する銀の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、銀の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。なお、銀の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、緑の色彩を放つ波長領域における銀の屈折率に基づいて、実施形態３で具体的に説明する。
これに対し、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、０．４０−１．４９μｍの膜厚の幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。しかし、厚みが０．５５μｍより薄い金の扁平粉を用い、厚みが０．４０μｍの薄膜は形成できない。この理由は、金の屈折率は、４９５−５７０ｎｍの波長領域で単調減少するが、前記した銀の屈折率に比べて大きな屈折率を持ち、干渉現象を起こす膜厚が薄いことによる。すなわち、金の屈折率は、４９６ｎｍの波長で０．９１６であり、５０６ｎｍの波長で０．７５５であり、５１７ｎｍの波長で０．６０８であり、５２８ｎｍの波長で０．４９２である。このため、干渉現象を起こす膜厚は、前記した銀の扁平粉からなる膜厚に比べて薄い。すなわち、４９６ｎｍの波長で０．４０６μｍであり、５０６ｎｍの波長で０．５０２μｍであり、５１７ｎｍの波長で０．６３７μｍであり、５２８ｎｍの波長で０．８０４μｍである。波長が５３９ｎｍに及んで、膜厚が１．０１μｍになる。さらに、５６４ｎｍの波長における膜厚が１．３９μｍになる。従って、厚みが０．２４μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が１．００−１．４９μｍに収まる薄膜を作成すると、この薄膜は、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。このように、銀の扁平粉を用いる場合に比べると、金の扁平粉の場合は、干渉現象を起こす膜厚の設定幅が０．４９μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、使用する金の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、金の扁平粉同士を覆う積層された金属微粒子の厚みが調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。なお、金の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、緑の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態４で具体的に説明する。
なお、膜厚の幅が、金の扁平粉が１．００−１．４９μｍに、銀の扁平粉が２．８６−３．５６μｍに収まり、貴金属の扁平粉の使用量が少なく、薄膜は安価に製造できる。
いっぽう、金は展性に最も優れる金属であり、厚みがサブミクロンからなる扁平粉は、金箔を機械的に破砕することで容易に製造できる。また、金属の中で、銀、銅に次いで電気導電性に優れ、銀に次いで熱伝導性に優れるため、薄膜は金に準ずる電気導電性と熱伝導性とを併せ持つ。
以上に説明したように、銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００１８】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．２０μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．１９μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１９】
ここで、黄色の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、５９０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、５９０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．９５μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．３９μｍで、金の扁平粉が１．８８μｍで、銀の扁平粉が３．６６μｍである。従って、１７段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である５７０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、５９０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．１０μｍで、銅の扁平粉が０．３７μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０２μｍで、金の扁平粉が０．３９μｍである。このため、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．１９μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、銅の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．１８μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、金の扁平粉と銅の扁平粉とは、黄色の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４９−１．８８μｍの膜厚幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．２０μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．４９−１．８８μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす膜厚幅が、０．３９μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、懸濁液を作成する際に、使用する金の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、金の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。なお、金の屈折率は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．２８７−０．２３６と小さい値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調増加し、１．４９−１．８８μｍと一定の膜厚幅を形成する。なお、金の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、黄色の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態５で具体的に説明する。
また、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、０．５８−０．９５μｍの幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．１９μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が０．５８−０．９５μｍに収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銅の屈折率は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．７３６−０．４６８の値になる。従って、干渉現象を起こす膜厚は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調増加し、０．５８−０．９５μｍの膜幅になる。なお、銅の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、黄色の色彩を放つ波長領域における銅の屈折率に基づいて、実施形態６で具体的に説明する。
なお、５７０−５９０ｎｍの波長領域では、銅の屈折率が金の屈折率より大きいため、干渉現象を起こす膜厚が金の扁平粉を用いる場合より薄い。このため、２つの波長で起こる干渉現象の膜厚差が僅かに小さくなった。いっぽう、厚みが０．２０μｍより薄い扁平粉の製造は、展性が銅より優れた金の扁平粉の方が相対的に容易である。従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜の形成は、金の扁平粉を用いる場合の方が容易である。
なお、銅は金、銀、鉛に次いで展性に優れる金属であり、厚みがサブミクロンからなる扁平粉が製造できる。また、金属の中で、銀に次いで電気導電性と熱伝導性に優れるため、薄膜は銅に準ずる電気導電性と熱伝導性とを併せ持つ。
以上に説明したように、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００２０】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．２６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．３８μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００２１】
ここで、橙色の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、６２０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、６２０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が１．７１μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．３６μｍで、金の扁平粉が２．４０μｍで、銀の扁平粉が３．５５μｍである。従って、１９段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である５９０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、６２０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚の差は、銀の扁平粉が０．１１μｍで、銅の扁平粉が０．７６μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０３μｍで、金の扁平粉が０．５２μｍである。このため、銅の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．３８μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．２６μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銅の扁平粉と金の扁平粉とは、橙の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚を有する薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、０．９５−１．７１μｍの膜厚の幅に収まれば、橙の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、橙の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．３８μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が０．９５−１．７１μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銅の屈折率は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．４６８−０．２７２と比較的小さな値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調増加し、０．９５−１．７１μｍと、一定の膜厚を形成する。なお、銅の扁平を用い、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、橙の色彩を放つ波長領域における銅の屈折率に基づいて、実施形態７で具体的に説明する。
また、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．８８−２．４０μｍの膜厚の幅に収まれば、橙の色彩を放つ一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、橙の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．２６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．８８−２．４０μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、金の屈折率は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．２３６−０．１９４の小さな値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調増加し、１．８８−２．４０μｍと、一定の膜厚を形成する。なお、金の扁平粉を用い、橙色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する方法は、橙の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態８で具体的に説明する。
以上に説明したように、銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、橙色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、橙色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００２２】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、金属の扁平粉として、厚みが０．４６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、金属の扁平粉として、厚みが０．３４μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、赤の色彩を放つ光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００２３】
ここで、赤の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、７５０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、７５０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が２．３９μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．２４μｍで、金の扁平粉が３．３２μｍで、銀の扁平粉が３．８５μｍである。従って、２１段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である６２０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、７５０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．３０μｍで、銅の扁平粉が０．６８μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．１２μｍで、金の扁平粉が０．９２μｍである。このため、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．４６μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、銅の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．３４μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、金の扁平粉と銅の扁平粉とは、赤の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚を有する薄膜を形成することができる。
なお、銀の扁平粉の膜厚差は０．３０μｍである。いっぽう、薄膜の表面と裏面との双方において、扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いをもたらす扁平粉の表面にも、金属微粒子の集まりが積層する。この扁平粉に金属微粒子が２層積層すると、銀の扁平粉の厚みが０．１０μｍであっても、薄膜の表面と裏面との双方の厚みの差は、銀の扁平粉の膜厚差である０．３０μｍを超える。この結果、０．１０μｍの厚みからなる銀の扁平粉を用いても、赤の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚を有する薄膜が形成できない。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉で形成された膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、２．４０−３．３２μｍの膜厚幅に収まれば、赤の色彩を放つ一つの目安となる６２０−７５０ｎｍの波長領域で、赤の色彩を放つ干渉現象を起こす。従って、厚みが０．４６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が２．４０−３．３１μｍに収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、金の屈折率は、６２０−７５０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．１９４−０．１６９の小さな値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、６２０−７５０ｎｍの波長領域で単調増加し、２．４０−３．３２μｍからなる一定の膜厚を形成する。なお、金の扁平粉を用い、赤色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、赤の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態９で具体的に説明する。
また、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．７１−２．３９μｍの膜厚の幅に収まれば、赤の色彩を放つ一つの目安となる６２０−７５０ｎｍの波長領域で、赤の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．３４μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が１．７１−２．３９μｍに収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銅の屈折率は、６２０−６７０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．２７２−０．２０９の値になる。６７０−７５０ｎｍの波長領域では、わずかな増加率で増加し、７５０ｎｍの波長で０．２３５になる。このため、干渉現象を起こす膜厚は、６２０−７５０ｎｍの波長領域で単調増加し、１．７１−２．３８μｍの幅になる。なお、銅の扁平粉を用い、赤色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、赤の色彩を放つ波長領域における銅の屈折率に基づいて、実施形態１０で具体的に説明する。
以上に説明したように、銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００２４】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記混合液を作成する際に用いる第一の原料は、前記金属化合物が、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか１種類の有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第一の原料として用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【００２５】
つまり、無機金属化合物からなる錯体は、還元雰囲気の１８０−２２０℃の比較的低い温度で熱分解が完了して金属を析出する。また、最も汎用的なアルコールであるメタノールに、１０重量％に近い割合で分散する。このため、無機金属化合物からなる錯体とメタノールとは、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法において、前記混合液を製造する際の第一の原料になる。
すなわち、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体を、還元雰囲気で熱処理すると、配位結合部が最初に分断され、無機物と金属とに分解される。さらに昇温すると、無機物が気化熱を奪って気化し、すべての無機物の気化が完了した後に金属が析出する。つまり、錯体を構成するイオンの中で、分子の中央に位置する金属イオンが最も大きい。このため、金属イオンと配位子との距離が最も長い。従って、錯体を還元雰囲気で熱処理すると、金属イオンが配位子と結合する配位結合部が最初に分断され、金属と無機物とに分解する。さらに温度が上がると、無機物が気化熱を奪って気化し、気化が完了した後に、金属が析出する。この際、無機物が低分子量であるため、無機物の分子量に応じた１８０−２２０℃の低い温度で無機物の気化が完了する。このような錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって金属イオンに配位結合するアンミン金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、塩素イオンＣｌ−が、ないしは塩素イオンＣｌ−とアンモニアＮＨ３とが配位子となって金属イオンに配位結合するクロロ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、シアノ基ＣＮ−が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するシアノ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、臭素イオンＢｒ−が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するブロモ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、沃素イオンＩ−が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するヨード金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体などがある。このような分子量が小さい無機金属化合物からなる錯体は、合成が容易で最も安価な金属錯イオンを有する金属錯体である。
また、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか１種類の有機化合物に、メタ―ノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタ―ノールの粘度より高い第二の性質と、沸点が無機金属化合物からなる錯体の熱分解温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物が存在する。このような有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。このため、有機化合物は、混合液を製造する際の安価な第一の原料になる。
従って、無機金属化合物からなる錯体のメタノール分散液に、前記した有機化合物のいずれか一種類を混合すると、錯体と有機化合物とが分子状態で均一に混ざり合った混合液が大量に製造される。このため、安価な工業用薬品である無機金属化合物からなる錯体と、最も汎用的なアルコールであるメタノールと、汎用的な工業用薬品である有機化合物とを原料として用いると、７段落ないしは１０段落に記載した混合液が安価な費用で大量に製造される。このため、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法において、混合液が安価に製造できる。
また、錯体が還元雰囲気で熱分解する温度では、合成樹脂の熱分解が始まらないため、耐熱性が低く、安価な合成樹脂に、特定した単数ないしは複数の色彩を放つ光線の波長を反射する薄膜が形成できる。つまり、合成樹脂の熱分解反応が開始する温度は、還元雰囲気と大気雰囲気とでは大きく異なり、還元雰囲気では合成樹脂の酸化反応が起こらず吸熱反応が起こるため、熱分解が開始する温度は、大気雰囲気に比べて、大きく高温側にシフトする。従って、混合液を付着させた合成樹脂からなる基材を還元雰囲気で昇温すると、合成樹脂の熱分解反応が発生せず、合成樹脂の性質は不可逆変化しない。
ここで、合成樹脂の熱分解について説明する。合成樹脂を昇温すると、所定の温度から合成樹脂の熱分解が開始し、高分子材料である合成樹脂の分子が徐々に断ち切られ、次第に低分子量となって重量が軽減する熱分解反応が進む。従って、合成樹脂の熱分解が始まると分子構造が変わるため、合成樹脂の性質は不可逆変化する。この合成樹脂の分子構造に変化が始まる温度は、重量変化が始まる温度であり、熱重量分析（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｏｒｙ略してＴＧ）で測定される。従って、錯体を熱分解させても、合成樹脂の熱分解が始まらなければ、合成樹脂の性質は変わらない。これによって、合成樹脂の性質を変えることなく、合成樹脂の基材に干渉現象を起こす薄膜が形成できる。
すなわち、合成樹脂の熱分解反応は、酸素ガスが存在する雰囲気と、還元雰囲気とでは大きく異なる。つまり、酸素ガスが存在する雰囲気での熱分解は、酸化反応による熱分解が初期に起こり、燃焼であるため発熱を伴う。この発熱現象が酸化されやすい、つまり、燃えやすい有機物質からなる合成樹脂の熱分解を促進させる。これに対し、還元雰囲気での初期の熱分解は吸熱反応による熱分解であり、酸化反応による発熱現象が生じない。このため、合成樹脂が熱分解を開始する温度は、酸素ガスが存在する雰囲気に比べて大幅に遅れて高温側にシフトする。例えば、高密度ポリエチレン樹脂の熱分解は、大気雰囲気では２５０℃で開始するが、窒素雰囲気では４００℃と１５０℃も高温側にシフトする。
従って、合成樹脂の基材に懸濁液を印刷し、基材に３方向の振動を加えた後に、還元雰囲気で無機金属化合物からなる錯体を熱分解すれば、合成樹脂の基材に、特定した単数ないしは複数の色彩を放つ波長の光線を反射する薄膜が形成できる。この際、合成樹脂が熱分解されず、合成樹脂の性質は変わらない。
【００２６】
７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記混合液を作成する際に用いる第二の原料は、前記金属化合物がオクチル酸金属化合物であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に属する有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第二の原料として用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【００２７】
つまり、オクチル酸金属化合物は、還元雰囲気の３４０℃で熱分解が完了し金属を析出する。また、最も汎用的なアルコールであるメタノールに対し、１０重量％に近い濃度で分散する。このため、オクチル酸金属化合物は、７段落ないしは１０段落に記載した混合液を製造する際の原料になる。なお、多くの合成樹脂が、窒素雰囲気の３４０℃で熱分解が始まらないため、合成樹脂の基材に干渉現象を起こす薄膜を形成しても、合成樹脂の性質は変わらない。いっぽう、オクチル酸金属化合物は、大気雰囲気の２９０℃で熱分解が完了し金属を析出する。このため、大気雰囲気の２９０℃で合成樹脂の熱分解が始まらなければ、こうした合成樹脂からなる基材に干渉現象を起こす薄膜が形成できる。
すなわち、オクチル酸Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＨのカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物は、金属イオンが最も大きいイオンであり、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした分子構造上の特徴を持つオクチル酸金属化合物を還元雰囲気で熱処理すると、オクチル酸の沸点を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの結合部が最初に分断され、オクチル酸と金属とに分離する。さらに、オクチル酸が気化熱を奪って気化し、気化が完了すると金属が析出する。このようなオクチル酸金属化合物として、ニッケルを析出するオクチル酸ニッケルＮｉ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２、銅を析出するオクチル酸銅Ｃｕ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２、アルミニウムを析出するオクチル酸アルミニウムＡｌ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）３など、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンと共有結合した様々なオクチル酸金属化合物が存在する。
さらに、オクチル酸金属化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、最も汎用的な有機酸であるオクチル酸を、強アルカリと反応させるとオクチル酸アルカリ金属化合物が生成され、オクチル酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属との化合物であるオクチル酸金属化合物が合成される。従って、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。このため、２５段落で説明した無機金属化合物からなる錯体より熱分解温度が高いが、錯体より安価な金属化合物である。
また、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に、メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタ―ノールの粘度より高い第二の性質と、沸点がオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い第三の性質とを兼備する有機化合物が存在する。このような有機化合物は、汎用的な工業用薬品である。このため、有機化合物は、混合液を製造する際の安価な第二の原料になる。
従って、オクチル酸金属化合物のメタノール分散液に、有機化合物のいずれか一種類を混合すると、オクチル酸金属化合物と有機化合物とが分子状態で均一に混ざり合った混合液が大量に製造される。これによって、安価な工業用薬品であるオクチル酸金属化合物と、最も汎用的なアルコールであるメタノールと、汎用的な工業用薬品である有機化合物とを原料として用いると、７段落ないしは１０段落に記載した混合液が安価な費用で大量に製造される。このため、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、混合液が安価に製造できる。
なお、窒素雰囲気で合成樹脂の熱分解が開始する温度は、例えば、ポリアセタール樹脂ＰＯＭは２８０℃で始まり、ポリスチレン樹脂ＰＳは３５０℃で始まり、ポリエチレンテレフタレート樹脂ＰＥＴが４２５℃で始まり、ポリプロピレン樹脂ＰＰが３７０℃で始まり、高密度ポリエチレン樹脂ＨＤＰＥが４００℃で始まり、ポリテトラフルオルエチレン樹脂ＰＴＦＥは４９０℃で始まり、ノボラック型フェノール樹脂の熱分解反応は、２６０℃付近から可塑剤の脱離が始まる。また、大気雰囲気で合成樹脂の熱分解が開始する温度は、例えば、ポリビニールアルコール樹脂が２３０℃で、ポリ塩化ビニール樹脂が２５０℃で、アクリル樹脂が３００℃で、ポリアセテート樹脂が３００℃で、ポリスチレン樹脂が３２０℃で、ポリプロピレン樹脂が３８０℃で、低密度ポリエチレン樹脂が４００℃で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂が４４０℃で、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂が４８０℃で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂が４８０℃で、ポリカーボネート樹脂が５００℃である。
従って、還元雰囲気で熱分解が開始する温度が３４０℃より高い合成樹脂の基材に、ないしは、大気雰囲気で熱分解が開始する温度が２９０℃より高い合成樹脂の基材に、懸濁液を印刷し、基材に３方向の振動を加えた後に、還元雰囲気ないしは大気雰囲気でオクチル酸金属化合物を熱分解すれば、合成樹脂の基材に、特定した単数ないしは複数の色彩を放つ光線の波長を反射する薄膜が形成できる。この際、合成樹脂の熱分解が始まらず、合成樹脂の性質は変わらない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】銀の扁平粉の扁平面同士が重なり合って、銅微粒子の金属結合を介して結合された構成からなる薄膜の構造を、薄膜の断面によって模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施形態１
本実施形態は、１３段落に記載した銀の扁平粉を用い、紫の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。金に次いで展性に優れた銀からなる扁平粉は、スタンプミル（搗砕機に相当する）により、多数の金属製の杵で銀粉の集まりを叩き、薄いフレーク状に銀粉を延ばすことで製造される。厚みが０．２−０．５μｍのものが市販されている。
１３段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４４−２．２４μｍの幅に収まる薄膜を形成すれば、紫の色彩を放つ一つの目安となる３８０−４５０ｎｍの波長領域で、紫の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２６μｍからなる銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、銀の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、１．５８μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銀の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、１．５８−２．２０μｍの膜厚に広がる。膜厚が１．５８−２．２０μｍからなる薄膜は、紫の色彩を放つ。
【００３０】
実施形態２
本実施形態は、１５段落に記載した銀の扁平粉を用い、青の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１５段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、２．２４−２．８６μｍの膜厚の幅に収まれば、青の色彩を放つ一つの目安となる４５０−４９５ｎｍの波長領域で、青の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２６μｍからなる銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、銀の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、２．２０μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銀の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、２．２０−２．８２μｍに広がる。なお、銀の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が２．２０μｍで４４８ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は青の色彩を放つ。従って、膜厚が２．２０−２．８２μｍなる薄膜は、青の色彩を放つ。
【００３１】
実施形態３
本実施形態は、１７段落に記載した銀の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１７段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、２．８６−３．５６μｍの膜厚幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２６μｍからなる銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、銀の扁平粉の６枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、２．９６μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銀の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、２．９６−３．５８μｍに広がる。なお、銀の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が３．５８μｍで５７１ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は緑の色彩を放つ。従って、膜厚が２．９６−３．５８μｍからなる薄膜は、緑の色彩を放つ。
【００３２】
実施形態４
本実施形態は、１７段落に記載した金の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１７段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．００−１．４９μｍの膜厚の幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。なお、金の扁平粉は、厚さが０．１−０．２μｍの金箔を微粉砕することで、厚みが０．１−０．２μｍの金の扁平粉が市販されている。
ここで、厚みが０．１５μｍからなる金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、金の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は１．０５μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、金の扁平粉の集まりからなる薄膜は、１．０５−１．４５μｍに広がる。膜厚が１．０５−１．４５μｍからなる薄膜は、緑の色彩を放つ。
【００３３】
実施形態５
本実施形態は、１９段落に記載した金の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１９段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４９−１．８８μｍの膜厚幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、薄膜は黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．１２μｍの金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、金の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、１．５０μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、金の扁平粉の集まりからなる薄膜は、１．５０−１．８４μｍに広がる。膜厚が１．５０−１．８４μｍからなる薄膜は黄色の色彩を放つ。
【００３４】
実施形態６
本実施形態は、１９段落に記載した銅の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１９段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉を用い、銅の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、０．５８−０．９５μｍの膜厚幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、薄膜は黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．１５μｍの銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の２層が積層し、銅の扁平粉の２枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は０．６０μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銅の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は０．６０−１．００μｍに拡大する。なお、銅の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が１．００μｍで５９３ｎｍの波長からなる光線を反射し、黄色の色彩を放つ。従って、膜厚が０．６０−１．００μｍからなる薄膜は黄色の色彩を放つ。
なお、銅の扁平粉は、スタンプミルにより、多数の金属製の杵で銅粉の集まりを叩き、薄いフレーク状に銅粉を延ばすことで製造される。厚みが０．２−０．５μｍのものが市販されている。いっぽう、厚みが０．１５μｍからなる銅の扁平粉は、特注品になる。
【００３５】
実施形態７
２１段落に記載した銅の扁平粉を用い、橙色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２１段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉を用い、銅の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、膜厚幅が０．９５−１．７１μｍに収まれば、橙の色彩を放つ一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、薄膜は橙色の色彩を放つ干渉現象を起こす。なお、銅の扁平粉は、厚みが０．２−０．５μｍのものが市販されている。
ここで、厚みが０．３０μｍの銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、銅の扁平粉の２枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は１．０５μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銅の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は１．０５−１．７５μｍに拡大する。なお、銅の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が１．７５μｍで６２２ｎｍの波長からなる光線を反射し、橙の色彩を放つ。従って、膜厚が１．０５−１．７５μｍからなる薄膜は橙色の色彩を放つ。
【００３６】
実施形態８
本実施形態は、２１段落に記載した金の扁平粉を用い、橙色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２１段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、膜厚が１．８８−２．４０μｍの膜厚の幅に収まれば、橙の色彩を放つ一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、金の扁平粉からなる薄膜は、橙色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．１５μｍの金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、金の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は、１．９５μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は１．９５−２．３５μｍに拡大する。膜厚が１．９５−２．３５μｍからなる薄膜は、橙色の色彩を放つ。
【００３７】
実施形態９
本実施形態は、２３段落に記載した金の扁平粉を用い、赤の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２３段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、膜厚が２．４０−３．３２μｍの膜厚の幅に収まれば、赤の色彩を放つ一つの目安となる６２０−７５０ｎｍの波長領域で、金の扁平粉からなる薄膜は赤の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２０μｍの金の扁平粉を用い、金属の微粒子の５層が積層し、金の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合されると、金属微粒子の大きさを平均粒径の５０ｎｍとすると、金の扁平粉の集まりからなる薄膜は、２．５０μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は２．５０−３．００μｍに拡大する。膜厚が２．５０−３．００μｍからなる薄膜は、赤色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
【００３８】
実施形態１０
本実施形態は、２３段落に記載した銅の扁平粉を用い、赤の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２３段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉を用い、銅の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、膜厚が１．７１−２．３９μｍの幅に収まれば、６２０−７５０ｎｍの波長領域で、銅の扁平粉からなる薄膜は赤色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．３０μｍの銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、銅の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は、１．７０μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銅の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は１．７０−２．４０μｍに拡大する。なお、銅の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が１．７０μｍで６１９ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は赤の色彩を放つ。また、膜厚が２．４０μｍで７５１ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は赤の色彩を放つ。従って、膜厚が１．７０−２．４０μｍからなる薄膜は、赤色の色彩を。
【００３９】
実施形態１１
本実施形態は、相対的に低い温度で金属化合物が熱分解して金属を析出する金属化合物の実施形態であり、このような金属化合物として、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる金属錯体が適切であることを説明する。すなわち、金属錯体は無機物の分子量が小さいため、還元雰囲気での熱処理温度が相対的に低い温度で熱分解する。従って、２５段落で説明したように合成樹脂の熱分解が開始されず、合成樹脂の性質は変わらない。ここでは、金属を銅とし、銅化合物について説明する。
最初に、アルコールに分散する銅化合物を説明する。硫酸銅と塩化銅は水に溶け、銅イオンが溶解し、多くの銅イオンが銅の析出に参加できない。また、水酸化銅と酸化銅はアルコールに分散しない。このため、こうした分子量が低い無機銅化合物は、銅を析出する原料として適切でない。
次に、熱分解で銅を析出する銅化合物を説明する。銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な処理による化学反応に熱分解反応がある。つまり、銅化合物を昇温するだけで、銅化合物が熱分解して銅が析出する。さらに、銅化合物の熱分解温度が低ければ、耐熱性が低い合成樹脂を金属微粒子の集まりで接合できる。無機物からなる分子ないしはイオンが配位子となって、分子構造の中央に位置する銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体は、無機物の分子量が小さければ、還元雰囲気で熱分解する温度は、分子量がより大きい有機物が配位子を形成する有機銅錯体が大気雰囲気で熱分解する温度より低い。このため、このような無機銅錯体は、有機銅錯体より相対的に高価な物質ではあるが、より低い温度で銅を析出するため、廉価な合成樹脂を銅微粒子の集まりで覆うことができる。なお、安価な有機銅錯体として、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物がある。
すなわち、無機銅錯体を構成する分子の中で銅イオンが最も大きい。ちなみに、銅原子の単結合の共有結合半径は１１２ｐｍであり、一方、窒素原子の三重結合の共有結合半径の５４ｐｍであり、酸素原子の三重結合の共有結合半径は５３ｐｍである。このため、無機銅錯体の分子構造においては、配位子が銅イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、還元雰囲気の熱処理で、最初に配位結合部が分断され、銅と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銅が析出する。
このような無機銅錯体の中で、アンモニアＮＨ３が配位子となって銅イオンに配位結合するアンミン錯体は、他の無機銅錯体に比べて相対的に合成が容易であるため、相対的に安価な費用で製造できる。こうした無機銅錯体は、アンモニアガスや水素ガスなどの還元性雰囲気で熱処理すると、配位子の分子量が小さいため、２００℃より低い温度で配位結合部位が最初に分断され、この後、２００℃前後の温度で無機物が気化し、銅が析出する。さらに、メタノールに１０重量％近くまで分散する。このような銅錯イオンとして、例えば、テトラアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ３）４］２＋があり、無機銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩［Ｃｕ（ＮＨ３）４］（ＮＯ３）２がある。
【００４０】
実施形態１２
本実施形態は、第一にアルコールに溶解ないしは混和し、第二にアルコールより粘度が高く、第三に金属錯体とオクチル酸金属化合物との少なくともどちらか一方の熱分解温度より沸点が低い、これら３つの性質を兼備する液体の有機化合物である。
つまり、有機化合物の沸点が、金属錯体が熱分解する２００℃前後より低ければ、有機化合物は金属錯体のアルコール分散液と共に混合液を構成する。有機化合物の沸点が、オクチル酸金属化合物が熱分解する３４０℃より低ければ、オクチル酸金属化合物のアルコール分散液と共に混合液を構成する。従って、有機化合物はこれら混合液の粘度を調整する調整剤になる。こうした３つの性質を持つ有機化合物は、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に存在する。
【００４１】
アクリル酸エステル類は、アクリル酸ｎブチル以上の大きい分子量を持つアクリル酸エステル類は、前記した３つの性質を持つ。
すなわち、アクリル酸ｎブチルは化学式がＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣ４Ｈ９で示され、メタノールに溶解し、メタノールの１．９倍の粘度を持ち、さらに、沸点がメタノールの沸点より高い１４８℃で、２５段落で説明した金属錯体、２７段落で説明したオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い。従って、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物をメタノールに分散し、この分散液にアクリル酸ｎブチルを添加して撹拌すると、添加したアクリル酸ｎブチルの量に応じて分散液の粘度が増大する。なお、アクリル酸ｎブチルは、繊維処理剤、粘接着剤、塗料、合成樹脂、アクリルゴム、エマルジョン等の原料として使用される、安価な有機化合物である。
【００４２】
メタクリル酸エステル類に、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸アルキル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリルなど様々なメタクリル酸エステルがあるが、これらのエステル類は前記した３つの性質を持つ。
すなわち、メタクリル酸ｎブチルは、化学式がＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−ＣＨ２（ＣＨ２）２ＣＨ３で示され、メタノールに溶解し、メタノールの１．６倍の粘度を持ち、沸点がメタノールより高い１６４℃で、２５段落で説明した金属錯体、２７段落で説明したオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い。従って、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物をメタノールに分散し、この分散液にメタクリル酸ｎブチルを添加して撹拌すると、添加したメタクリル酸ｎブチルの量に応じて分散液の粘度が増大する。なお、メタクリル酸ｎブチルは、塗料、接着剤、繊維処理剤の原料として用いられている安価な有機化合物である。なお、メタクリル酸エチルの粘度は０．６２ｍＰａ秒で、メタノールの粘度の１．０５倍と低い。
【００４３】
スチレンモノマーは化学式がＣ６Ｈ５ＣＨ＝ＣＨ２で示され、メタノールと混和し、メタノールの粘度の１．１８倍であり、沸点がメタノールの沸点より高い１４５℃の液状モノマーで、２５段落で説明した金属錯体、２７段落で説明したオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い。従って、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物をメタノールに分散し、この分散液にスチレンモノマーを添加して撹拌すると、添加したスチレンモノマーの量に応じて分散液の粘度が増大する。このため、スチレンモノマーは前記した３つの性質を兼備する有機化合物である。なお、スチレンモノマーは、ポリスチレンを始めとして、発泡ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、不飽和ポリエステルなどの合成樹脂材料の原料となる安価な有機化合物である。また、溶剤として用いるスチレンモノマーも、重合反応を起こさせない禁止剤ないしは防止剤が添加されているため、昇温しても重合反応は起こらない。
【００４４】
グリコール類にエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールがある。
エチレングリコールは、メタノールに溶解し、粘度がメタノールの３６倍と高く、沸点が１９７℃の液状モノマーである。ジエチレングリコールは、メタノールに溶解し、粘度がメタノールの６１倍と高く、沸点が２４４℃の液状モノマーである。プロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの８２倍と高く、沸点が１８８℃の液状モノマーである。ジプロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの１２７倍と高く、沸点が２３２℃の液状モノマーである。トリプロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの９７倍と高く、沸点が２６５℃の液状モノマーである。
【００４５】
グリコールエーテル類は、エチレングリコール系エーテルと、プロピレングリコール系エーテルと、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの末端の水素をアルキル基で置換したジアルキルグリコールエーテルがある。
エチレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、銅錯体の熱分解温度より沸点が低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの３倍で沸点が１２５℃のメチルグリコール、粘度がメタノールの５倍で沸点が１４２℃のイソプロピルグリコール、粘度がメタノールの６倍で沸点が１７１℃のブチルグリコール、粘度がメタノールの５倍で沸点が１６１℃のイソブチルグリコール、粘度がメタノールの４倍で沸点が１５９℃のアリルグリコール、粘度がメタノールの７倍で沸点が１９４℃のメチルジグリコール、粘度がメタノールの９倍で沸点が２０８℃のヘキシルグリコールが存在する。
エチレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が３４０℃より低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２４９℃のメチルトリグリコール、粘度がメタノールの８倍で沸点が２０７℃のイソプロピルジグリコール、粘度がメタノールの１１倍で沸点が２３１℃のブチルジグリコール、粘度がメタノールの１４倍で沸点が２７１℃のブチルトリグリコール、粘度がメタノールの９倍で沸点が２２０℃のイソブチルジグリコール、粘度がメタノールの１５倍で沸点が２５９℃ヘキシルジグリコール、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２２９℃の２−エチルヘキシルグリコール、粘度がメタノールの１８倍で沸点が２７２℃の２−エチルヘキシルジグリコール、粘度がメタノールの５２倍で沸点が２４５℃のフェニルグリコール、粘度がメタノールの２０倍で沸点が２５６℃のベンジルグリコール、粘度がメタノールの３３倍で沸点が３０２℃のベンジルジグリコールが存在する。
次に、プロピレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、銅錯体の熱分解温度より沸点が低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの３倍で沸点が１２１℃のメチルプロピレングリコール、粘度がメタノールの２倍で沸点が１４６℃のメチルプロピレングリコールアセテート、粘度がメタノールの５倍で沸点が１５０℃のプロピルプロピレングリコール、粘度がメタノールの６倍で沸点が１７０℃のブチルプロピレンジグリコール、粘度がメタノールの７倍で沸点が１８７℃のメチルプロピレンジグリコールが存在する。
プロピレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が３４０℃より低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの１８倍で沸点が２１２℃のプロピルプロピレンジグリコール、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２３１℃のブチルプロピレンジグリコール、粘度がメタノールの３９倍で沸点が２４３℃のフェニルプロピレングリコール、粘度がメタノールの１４倍で沸点が２７４℃のブチルプロピレントリグリコールが存在する。
最後に、ジアルキルグリコールエーテルの中で、メタノールに溶解し、銅錯体の熱分解温度より沸点が低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの２倍で沸点が８５℃のジメチルグリコール、粘度がメタノールの３倍で沸点が１６２℃のジメチルジグリコール、粘度がメタノールの２倍で沸点が１７１℃のジメチルポロピレンジグリコール、粘度がメタノールの２１倍で沸点が１７６℃のメチルエチルジグリコール、粘度がメタノールの２倍で沸点が１８９℃のジエチルジグリコールが存在する。
以上に説明したように、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類の中に１７段落に説明した３つの性質を兼備する有機化合物が多く存在する。また、スチレンモノマーは、３つの性質を兼備する有機化合物である。
【００４６】
実施例１
本実施例は懸濁液の第１実施例である。金属の扁平粉として、２９段落の第１実施形態で説明した厚みが０．２６μｍで、長軸径の平均が３．８５μｍで、短軸径の平均が２．７５μｍからなる銀の扁平粉（例えば、山本貴金属地金株式会社の製品）を用い、金属微粒子の原料として、３９段落の第１１実施形態で説明したテトラアンミン銅硝酸塩（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）を用い、有機化合物として、第１２実施形態の４５段落で説明したイソプロピルグリコール（例えば、日本乳化剤株式会社の製品）を用いた。
最初に、テトラアンミン銅硝酸塩の０．０１モルに相当する２．６ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、イソプロピルグリコールの２０ｃｃを混合した。この混合液に銀の扁平粉の７４ｇを混合し、混合物を回転による拡散混合と揺動による移動混合とを同時に行う装置（愛知電機株式会社のロッキングミキサーＲＭＨ−ＨＴ）に充填し、回転と揺動を繰り返して第一の懸濁液を作成した。
【００４７】
実施例２
本実施例は懸濁液の第２実施例である。金属の扁平粉は、３２段落の第４実施形態で説明した厚みが０．１５μｍで、平均粒径が２．２５μｍからなる金の扁平粉（例えば、株式会社今井金箔の製品）を用い、金属微粒子の原料として、４０段落の第１２実施形態で説明したオクチル酸銅（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）を用い、有機化合物として、４５段落で説明したヘキシルグリコール（例えば、日本乳化剤株式会社の製品）を用いた。
最初に、オクチル酸銅の０．０１モルに相当する３．５ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、ヘキシルグリコールの１１ｃｃを混合した。この混合液に金の扁平粉の１３７ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第二の懸濁液を作成した。
【００４８】
実施例３
本実施例は懸濁液の第３実施例である。金属の扁平粉は、３３段落の第５実施形態で説明した厚みが０．１２μｍで、平均粒径が１．８μｍからなる金の扁平粉（例えば、株式会社今井金箔の製品）を用い、金属微粒子の原料として、実施例２のオクチル酸銅を用い、有機化合物として、実施例２のヘキシルグリコールを用いた。
最初に、オクチル酸銅の０．０１モルに相当する３．５ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、ヘキシルグリコールの１１ｃｃを混合した。この混合液に金の扁平粉の１３７ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第三の懸濁液を作成した。
【００４９】
実施例４
本実施例は懸濁液の第４実施例である。金属の扁平粉として、３５段落の第７実施形態で説明した厚みが０．３０μｍで、平均粒径が４．５μｍからなる銅の扁平粉（例えば、福田金属箔粉工業株式会社の製品）を用い、金属微粒子の原料として、実施例１のテトラアンミン銅硝酸塩を用い、有機化合物として、実施例１のイソプロピルグリコールを用いた。
最初に、テトラアンミン銅硝酸塩の０．０１モルに相当する２．６ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、イソプロピルグリコールの２０ｃｃを混合した。この混合液に銅の扁平粉の６４ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第四の懸濁液を作成した。
【００５０】
実施例５
本実施例は、懸濁液の第５実施例である。金属の扁平粉は、３７段落の第９実施形態で説明した厚みが０．２０μｍで、平均粒径が３．０μｍからなる金の扁平粉（例えば、株式会社今井金箔の製品）を用い、金属微粒子の原料として、実施例２のオクチル酸銅を用い、有機化合物として、実施例２のヘキシルグリコールを用いた。
最初に、オクチル酸銅の０．０１モルに相当する３．５ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、ヘキシルグリコールの１１ｃｃを混合した。この混合液に金の扁平粉の１３７ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第五の懸濁液を作成した。
【００５１】
実施例６
実施例１で作成した第一の懸濁液を、厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシート（例えば、住友ベークライト株式会社の製品ＥＰＧ１００）の小片に、２２μｍの厚みとして印刷した。この後、小片の複数枚を加振機の上に配置し、左右、前後、上下の３方向の０．２Ｇの振動加速度を５秒間ずつ３回繰り返し、最後に、０．２Ｇの上下方向の振動加速度を１０秒間加えた。さらに、小片の複数枚を水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。なお、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂は、窒素雰囲気では熱分解が４２５℃で始まる。
最初に、作成した試料の膜厚を、反射分光膜厚計（大塚電子株式会社の製品ＦＥ−３０００）で測定した。試料は１．５８μｍの膜厚から形成されていたが、部分的に２．２０μｍの厚みが形成されていた。
次に、分光測色計（コニカミノルタジャパン株式会社の製品ＣＭ−７００ｄ）によって分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、３８５ｎｍの波長で最も高く、次に４４８ｎｍの波長で高く、また、４４７ｎｍと４５０ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも紫の色彩を放つ波長である。
さらに、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡（ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭ）で行なった。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料が観察できる特長を持つ。試料を厚み方向に２つに切断し、切断面を観察した。
最初に、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行い、試料の表面を観察した。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銀の扁平粉の表面に微粒子が４層を形成して積層し、３枚の銀の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。
次に、試料の表面と複数の断面からの反射電子線について、９００−１０００Ｖの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡で微粒子の材質を分析した。いずれの粒状微粒子にも濃淡が認められなかったので、単一原子から構成されていることが分かった。さらに、試料の表面と複数の断面からの特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し、粒子を構成する元素の種類を分析した。粒状微粒子は銅原子のみで構成されていたため、銅の粒状微粒子である。
これらの結果から、金属結合した銅微粒子の集まりが４層を形成して積み重なり、銀の扁平粉の表面を覆うとともに、銅微粒子の金属結合を介して銀の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って結合された銀の扁平粉の集まりからなる薄膜が、ＰＥＴ樹脂のシート表面に形成された。図１に、試料の断面を模式的に示す。１は銀の扁平粉で、２は銅微粒子で、３はＰＥＴ樹脂のシートである。
この薄膜は１．５８μｍの膜厚からなり、部分的に２．２０μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．５８μｍの膜厚に相当する干渉現象が３８０ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．２０μｍの膜厚に相当する干渉現象が４４８ｎｍの波長で起こった。さらに、４４７ｎｍと４５０ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、４４８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５２】
実施例７
実施例１で作成した第一の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、３１μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は２．２０μｍの膜厚から形成され、部分的に２．８２μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、４４８ｎｍの波長で最も高く、次に４８９ｎｍの波長で高く、また、４８６ｎｍと４９２ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも青の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銀の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、５枚の銀の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は２．２０μｍの膜厚からなり、部分的に２．８２μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、２．２０μｍの膜厚に相当する干渉現象が４４８ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．８２μｍの膜厚に相当する干渉現象が４８９ｎｍの波長で起こった。さらに、４８６ｎｍと４９２ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、４８９ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５３】
実施例８
実施例１で作成した第一の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、４２μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は２．９６μｍの膜厚から形成され、部分的に３．５８μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５１３ｎｍの波長で最も高く、次に５７１ｎｍの波長で高く、また、５６９ｎｍと５７４ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも緑の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銀の扁平粉の表面に銅微粒子が４層を形成して積層し、６枚の銀の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は２．９６μｍの膜厚からなり、部分的に３．５８μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、２．９６μｍの膜厚に相当する干渉現象が５１３ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、３．５８μｍの膜厚に相当する干渉現象が５７１ｎｍの波長で起こった。さらに、５６９ｎｍと５７４ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、３．５８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５４】
実施例９
実施例２で作成した第二の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、１５μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．０５μｍの膜厚から形成され、部分的に１．４５μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５４２ｎｍの波長で最も高く、次に５６７ｎｍの波長で高く、また、５６６ｎｍと５６８ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも緑の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、３枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．０５μｍの膜厚からなり、部分的に１．４５μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．０５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５４２ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、１．４５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５６７ｎｍの波長で起こった。さらに、５６６ｎｍと５６８ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、５６７ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５５】
実施例１０
実施例３で作成した第三の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、２２μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．５０μｍの膜厚から形成され、部分的に１．８４μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５７０ｎｍの波長で最も高く、次に５８８ｎｍの波長で高く、また、５８７ｎｍと５８９ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも黄色の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、５枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．５０μｍの膜厚からなり、部分的に１．８４μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．５０μｍの膜厚に相当する干渉現象が５７０ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、１．８４μｍの膜厚に相当する干渉現象が５８８ｎｍの波長で起こった。さらに、５８７ｎｍと５８９ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、５８８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５６】
実施例１１
実施例４で作成した第四の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、１５μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．０５μｍの膜厚から形成され、部分的に１．７５μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５９４ｎｍの波長で最も高く、次に６２２ｎｍの波長で高く、また、６２１ｎｍと６２３ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも橙の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銅の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、２枚の銅の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．０５μｍの膜厚からなり、部分的に１．７５μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．０５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５９４ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、１．７５μｍの膜厚に相当する干渉現象が６２２ｎｍの波長で起こった。さらに、６２１ｎｍと６２３ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、６２２ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５７】
実施例１２
実施例２で作成した第二の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、２８μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．９５μｍの膜厚から形成され、部分的に２．３５μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５９４ｎｍの波長で最も高く、次に６１７ｎｍの波長で高く、また、６１６ｎｍと６１８ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも橙の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が４層を形成して積層し、５枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．９５μｍの膜厚からなり、部分的に２．３５μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．９５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５９４ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．３５μｍの膜厚に相当する干渉現象が６１７ｎｍの波長で起こった。さらに、６１６ｎｍと６１８ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、６１７ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５８】
実施例１３
実施例６で作成した第六の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、３６μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は２．５０μｍの膜厚から形成され、部分的に３．００μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、６２６ｎｍの波長で最も高く、次に６５８ｎｍの波長で高く、また、６５６ｎｍと６６０ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも赤の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が５層を形成して積層し、５枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は２．５０μｍの膜厚からなり、部分的に３．００μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、２．５０μｍの膜厚に相当する干渉現象が６２６ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、３．００μｍの膜厚に相当する干渉現象が６５８ｎｍの波長で起こった。さらに、６５６ｎｍと６６０ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、６５８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５９】
実施例１４
実施例４で作成した第四の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、２４μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．７０μｍの膜厚から形成され、部分的に２．４０μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、６２０ｎｍの波長で最も高く、次に７４６ｎｍの波長で高く、また、７４０ｎｍと７５３ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも赤の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銅の扁平粉の表面に銅微粒子が４層を形成して積層し、３枚の銅の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．７０μｍの膜厚からなり、部分的に２．４０μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．７０μｍの膜厚に相当する干渉現象が６２０ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．４０μｍの膜厚に相当する干渉現象が７４６ｎｍの波長で起こった。さらに、７５３ｎｍと７４０ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、７４６ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
なお、銅の屈折率は、７１０ｎｍ近辺から７５０ｎｍ近辺までの波長領域においては、波長の増加率に対し屈折率の増加率が大きく変わる。すなわち、７０９ｎｍから７２９ｎｍにおいて、波長が２．８％増加するのに対し、屈折率は０．２１６から０．２２３として３．２％増加する。これに対し、７２９ｎｍから７５２ｎｍにおいて、波長が３．１％増加するのに対し、屈折率は０．２３３から０．２３７として６．２％増加する。このため、膜厚が２．３８μｍの薄膜は７５３ｎｍの波長に相当する光線の干渉現象を起こし、膜厚が２．４０μｍの薄膜は７４６ｎｍの波長に相当する光線の干渉現象を起こし、膜厚が２．４２μｍの薄膜は７４０ｎｍの波長に相当する光線の干渉現象を起こす。
【００６０】
実施例１５
実施例６で記載した紫の色彩を放つ薄膜と、実施例１４で記載した赤の色彩を放つ薄膜とを、各々の薄膜が１ｃｍの幅で、互いに隣り合うように、各々の５つずつの薄膜を、厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂のシートに、等間隔で形成する。
実施例１で作成した第一の懸濁液を、ＰＥＴ樹脂のシートの小片に、１ｃｍの幅で１ｃｍの間隔を置いて、５つの塗膜を２２μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
次に、前記のＰＥＴ樹脂のシートの小片の薄膜が形成されていな部位に、実施例４で作成した第四の懸濁液を、２４μｍの厚みで印刷した。この後、前記と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。ＰＥＴ樹脂のシートの小片から、紫と赤の色彩が混合された色彩を発色した。
【００６１】
以上に、特定した色彩を放つ薄膜を、１０の実施例として説明した。本発明に依れば、薄膜を形成するに当たって、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、薄膜が放つ色彩を予め設定することができる。つまり、第一に、金属の扁平粉の扁平面同士が互いに重なるように結合するため、結合した扁平粉の厚みが見積もれる。第二に、金属の扁平粉の厚みより１桁大きさが小さい金属微粒子を、扁平粉の扁平面同士が互いに重なり合って結合する手段として用い、扁平粉の表面に析出した金属微粒子の積層数を、懸濁液を作成する際の金属化合物の配合割合として設定することができ、結合した扁平粉の厚み、すなわち、薄膜の厚みの微細調整が、金属微粒子の積層数で可能になる。これによって、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、可視光線の波長領域における金属の屈折率が既知であるため、特定した膜厚からなる薄膜は、特定した色彩を放つ。なお、印刷した懸濁液の膜厚と、基材の表面に形成された薄膜の膜厚との関係は、試作を通して予め把握する必要がある。また、金属の扁平粉がミクロンレベルの大きさで、懸濁液の印刷膜と、薄膜を構成する金属の扁平粉の数は莫大な数になるため、懸濁液の印刷膜厚と薄膜の膜厚との間には、一対一の関係がある。以上に説明したように、本発明に依れば、各実施例で説明したように、予め見積もった色彩を放つ薄膜が、基材の表面に形成できる。
また、本発明に依れば、特定した色彩を放つ薄膜は、８段落で説明した８つ作用効果をもたらすため、様々な用途が新たに開ける。
【符号の説明】
【００６２】
１  銀の扁平粉    ２  銅微粒子    ３  ＰＥＴ樹脂のシート
【図１】
2020026540.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月18日(2019.2.18)
【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】
可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、熱分解で金属を析出する金属化合物をアルコールに分散し、該金属化合物が前記アルコールに分子状態となって分散されたアルコール分散液を作成し、前記アルコールに溶解ないしは混和する第一の性質と、前記アルコールより高い粘度を有する第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物を、前記アルコール分散液に混合し、該有機化合物が前記アルコールに溶解ないしは混和した混合液を作成し、前記金属化合物を該混合液中に分子状態で均一に分散する、この後、厚みがサブミクロンで平均粒径がミクロンサイズからなる金属の扁平粉の集まりを、前記混合液に混合して懸濁液を作成する、さらに、該懸濁液を回転及び揺動させ、この後、該懸濁液を、１−４μｍの膜厚からなる薄膜を形成する該懸濁液の膜厚として、基材に印刷し、該基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加え、前記懸濁液中で前記扁平粉の扁平面同士が重なり合うように該扁平粉を配列させる、この後、前記基材を前記金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりが、前記扁平粉の表面に析出し、該金属微粒子同士が互いに接触する部位で金属結合することによって、前記扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した膜厚が１−４μｍからなる薄膜を形成し、該薄膜は、表面で反射する複数の光線が、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜として前記基材に形成される、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜が、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜であり、該薄膜の形成方法は、請求項１に記載した薄膜の形成方法において、前記懸濁液として、第一の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、第一の色彩を放つ第一の薄膜を、請求項１に記載した薄膜の形成方法に従って、前記第一の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、基材の予め決められた部位に形成し、この後、請求項１に記載した薄膜の形成方法において、前記懸濁液として、第二の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、第二の色彩を放つ第二の薄膜を、請求項１に記載した薄膜の形成方法に従って、前記第二の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、前記第一の薄膜が形成された部位とは異なる前記基材の予め決められた部位に形成する、こうした処理を、前記特定した色彩を放つ薄膜を形成するたびごとに繰り返し、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる複数の薄膜を前記基材に形成する、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．４０μｍより薄い銀の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．４４−２．２４μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項４】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３１μｍより薄い銀の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が２．２４−２．８６μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項５】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３５μｍより薄い銀の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が２．８６−３．５６μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．２４μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．００−１．４９μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項６】
請求項１記載した特定した可視光線の波長領域で同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．２０μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．４９−１．８８μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．１９μｍより薄い銅の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が０．５８−０．９５μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項７】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．２６μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．８８−２．４０μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３８μｍより薄い銅の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が０．９５−１．７１μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項８】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．４６μｍより薄い金の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が２．４０−３．３１μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３４μｍより薄い銅の扁平粉を用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．７１−２．３９μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、赤の色彩を放つ光線を反射する薄膜を形成する方法。
【請求項９】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、前記金属化合物が、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか１種類の有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第一の原料として用い、請求項１ないしは請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【請求項１０】
請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、前記金属化合物がオクチル酸金属化合物であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に属する有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第二の原料として用い、請求項１ないし請求項２に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、請求項１に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、請求項２に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の薄膜は、厚みがサブミクロンで、平均粒径がミクロンサイズの金属の扁平粉の集まりを、扁平面同士が重なり合うように、扁平粉の平均粒径より２桁小さい金属微粒子の集まりで結合させた薄膜であり、該薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じるが、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を、基材の表面に形成する。従って、この薄膜は任意の色彩を放つ。また、薄膜が金属のみで構成されるため、紫外線が長期に亘って照射されても薄膜が劣化せず、また、大気雰囲気で長期に亘って使用されても、薄膜が継時変化せず、特定した色彩を放つ干渉現象が永続する。さらに、薄膜は金属の導電性と熱伝導性を持つ。また、薄膜表面の平滑性によって、潤滑作用、撥水作用、防汚性を持つ。なお、光線の干渉は、太陽光や照明器具からの光のように、光線が様々な波長を含む場合に起こる。この光線を白熱光という。しかし、レーザー光のように単一波長からなる光線では、干渉現象は起こらない。
【背景技術】
【０００２】
光線の波長に近い微細構造による発光現象を構造色と言う。構造色は、色素や顔料による発光と異なり、紫外線の吸収による脱色がなく、発光現象をもたらす微細構造が消失しない限り、永久に発光し続ける。発光現象の仕組みは、薄膜の膜厚に基づく光線の干渉と、多層膜の膜厚に基づく光線の干渉と、微細な溝や突起による光線の干渉と、微粒子による光線の散乱の４種類がある。シャボン玉や油膜が色づいて見えるのは、薄膜の膜厚に基づく光線の干渉である。貝殻の内側が色づいて見えるのは、炭酸カルシウムの薄膜が多層構造を形成し、個々の層から反射された光線が干渉することで、様々な色合いに見える。コンパクトディスクやＤＶＤでは、アルミ薄膜の表面に刻まれた凹凸によってデジタル情報を記録するが、この凹凸が光線を干渉することで虹色に見える。宝石のオパールは、規則的に並んだケイ酸塩の微粒子に光線が干渉し、角度によって様々な色彩がみられる。
本発明は、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる金属の薄膜を、基材の表面に形成する方法に係わる。従って、この薄膜は任意の色彩を放つ。
【０００３】
特定した色彩を放つ光線を反射する薄膜は、自動車や家電製品など様々な工業製品の塗膜に用いることができる。しかしながら、光線の干渉現象を起こす薄膜を塗膜として用いるには、紫外線が長期にわたって照射されても塗膜が劣化せず、また、光線の干渉現象を起こす塗膜が継時変化しないことが求められる。このため、光線の干渉現象を起こす薄膜が、全て無機材料から構成されることが望ましい。また、基材の材質に拘わらず一定の強度で基材に塗膜が結合できれば、塗膜の用途が広がる。
【０００４】
しかしながら、微細構造によって構造色をもたらす物質は、多くの場合は、有機物質が用いられる。例えば、特許文献１に、スルホニル基またはスルフィド基を含む非イオン性アクリル系高分子微粒子を、ベース塗膜の上に電着塗装することで、微粒子が規則的に配列し構造色（パール色及び虹色）を呈することが記載されている。しかし、アクリル系高分子からなる微粒子は、ベース塗膜との結合力が弱い。また、微粒子が高分子材料であるため、紫外線の照射によって継時劣化する。
また、特許文献２に、金属酸化物からなるコア部と、ポリドーパミンからなるシェル部とからなる構造色を呈する微粒子が記載されている。この構造色を呈する微粒子の用途は、ハードコピーに用いるインクに限定される。また、微粒子の外側のシェル部が、有機材料のポリドーパミンであるため、紫外線の照射によって継時劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−３５３０３号公報
【特許文献２】特開２０１８−０２９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特定した色彩を放つ光線を反射する薄膜を、塗膜として用いる場合は、塗膜は次の性質を持つ必要がある。第一の性質は、紫外線が長期にわたって塗膜に照射されても、塗膜が劣化しない。第二の性質は、大気雰囲気に長期に晒らされても、塗膜が継時変化しない。第三の性質は、基材の材質に拘わらず、一定の強度で塗膜が基材に結合する。さらに、干渉現象を起こす光線が放つ色彩が任意に設定できれば、塗膜は様々な色彩を放つ。従って、第四の性質は、塗膜は任意の色彩を放つ。また、塗膜の表面に異物が付着しなければ、塗膜が長期に亘って色彩を放つ。従って、第五の性質は、塗膜の表面は撥水性と防汚性とを持つ。また、安価な材料を用い、安価な費用で干渉現象を起こす薄膜が形成できれば、様々な基材に、汎用的に安価な塗膜が形成できる。このため、第六の性質は、安価な材料を用い、安価な費用で干渉現象を起こす薄膜が形成できる。
こうした６つの性質を兼備する薄膜を基材に形成する形成方法を見出すことが、本発明が解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、熱分解で金属を析出する金属化合物をアルコールに分散し、該金属化合物が前記アルコールに分子状態となって分散されたアルコール分散液を作成し、前記アルコールに溶解ないしは混和する第一の性質と、前記アルコールより高い粘度を有する第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物を、前記アルコール分散液に混合し、該有機化合物が前記アルコールに溶解ないしは混和した混合液を作成し、前記金属化合物を該混合液中に分子状態で均一に分散する、この後、厚みがサブミクロンで平均粒径がミクロンサイズからなる金属の扁平粉の集まりを、前記混合液に混合して懸濁液を作成する、さらに、該懸濁液を回転及び揺動させ、この後、該懸濁液を、１−４μｍの膜厚からなる薄膜を形成する該懸濁液の膜厚として、基材に印刷し、該基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加え、前記懸濁液中で前記扁平粉の扁平面同士が重なり合うように該扁平粉を配列させる、この後、前記基材を前記金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属微粒子の集まりが、前記扁平粉の表面に析出し、該金属微粒子同士が互いに接触する部位で金属結合することによって、前記扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合した膜厚が１−４μｍからなる薄膜を形成し、該薄膜は、表面で反射する複数の光線が、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ光線として反射する膜厚からなる薄膜として前記基材に形成される、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【０００８】
本薄膜の形成方法によれば、下記に説明する極めて簡単な７つの処理を順番に実施すると、金属の扁平粉の集まりが、金属微粒子の金属結合で、扁平面同士が重なり合って結合し、扁平粉の集まりからなる薄膜が、基材に形成される。この薄膜は扁平面同士が重なり合って結合するため、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、薄膜の表面で複数の光線を反射するが、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線として反射する膜厚からなる。従って、この薄膜は、９段落で説明するように、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線が表面で反射する干渉現象を起こす。なお、金属の扁平粉の扁平面同士が重なり合って結合された薄膜の試作を繰り返し、薄膜の表面で反射する複数の光線が、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線として反射する薄膜の膜厚と、この膜厚が形成できる懸濁液の印刷時の膜厚との関係を、薄膜の試作を通じて予め求める。つまり、基材に懸濁液を印刷した後に、扁平面同士が重なり合う扁平粉の配列を行い、この後、懸濁液を昇温し、懸濁液からアルコールと有機化合物とが気化するため、基材に形成される薄膜の膜厚は、印刷された懸濁液の膜厚より薄い。このため、基材に印刷した懸濁液の膜厚と、基材に形成される薄膜の膜厚との関係を、薄膜の試作によって予め求め、薄膜の表面で反射する複数の光線が、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線として反射する膜厚からなる薄膜を形成する懸濁液の膜厚として、該懸濁液を基材に印刷する。
なお、本薄膜の形成方法に依れば、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、薄膜が放つ色彩を予め設定することができる。つまり、第一に、金属の扁平粉の扁平面同士が互いに重なるように結合するため、結合した扁平粉の厚みが見積もれる。第二に、金属の扁平粉の厚みより１桁大きさが小さい金属微粒子を、扁平粉の扁平面同士が互いに重なり合って結合する手段として用い、扁平粉の表面に析出した金属微粒子の積層数を、懸濁液を作成する際の金属化合物の配合割合として設定することができ、結合した扁平粉の厚み、すなわち、薄膜の厚みの微細調整が可能になる。これによって、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、可視光線の波長領域における金属の屈折率が既知であるため、薄膜を形成するにあたり、可視光線の波長領域で薄膜が放つ色彩を予め設定することができる。
本薄膜の形成方法は、第一に、金属化合物をアルコールに分散し、アルコール分散液を作成する。第二に、アルコール分散液に、３つの性質を兼備する有機化合物を混合し、混合液を作成する。第三に、混合液に金属の扁平粉の集まり混合し、懸濁液を作成する。第四に、懸濁液を回転および揺動する。第五に、薄膜を形成する基材に懸濁液を印刷する。第六に、基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加える。第七に、前記基材を、金属化合物が熱分解する温度に昇温する。これによって、扁平粉の表面に析出した金属微粒子が金属結合し、扁平面同士が重なり合った平面に近い平滑性を持つ薄膜が、基材に形成される。この薄膜は、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じ、薄膜の表面で複数の光線を反射するが、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線として表面で反射する干渉現象を起こす。この干渉現象は９段落で説明する。また、薄膜は下記に説明する８つの作用効果をもたらす。
なお、金属化合物はアルコールに分子状態となって分散され、金属微粒子の原料である金属化合物が液相化される。さらに、有機化合物がアルコールに溶解ないしは混和する性質を持つため、有機化合物がアルコールに溶解ないしは混和し、混合液を構成する。このため、金属化合物は、混合液中に分子状態で均一に分散される。これによって、全ての扁平粉に金属微粒子の集まりが析出し、この金属微粒子が金属結合することで、扁平面同士が重なり合って結合した扁平粉の集まりが、特定の色彩を放つ光線の干渉現象を起こす厚みを有する薄膜として、基材の表面に結合する。
本薄膜の形成方法は、アルコール分散液の作成と混合液の作成と懸濁液の作成とを、一つの容器を用いて連続して行うと、一回のバッチ処理で大量の懸濁液が容器内に製造される。また、混合機による一回のバッチ処理で、大量の攪拌された懸濁液が容器内に製造される。しかし、懸濁液を基材に印刷するだけでは、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりからなる薄膜は形成できない。このため、懸濁液を印刷した基材に、左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加え、懸濁液中で扁平面同士が重なり合うように扁平粉が配列させる。この後、基材を金属化合物が熱分解される温度まで昇温し、基材に薄膜を形成する。なお、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線が反射する干渉現象を起こす膜厚は、１−４μｍの厚みからなる。従って、混合液の粘度はアルコールの粘度の２倍程度と低い。
ここで、懸濁液に対する前記の処理で、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりになる過程を説明する。最初に、混合機内で懸濁液を回転及び揺動させ、扁平粉の集まりをランダムに混合させる。これによって、全ての扁平粉の表面に混合液が吸着する。この後、懸濁液を印刷した基材を加振機の上に配置し、基材に左右、前後、上下の３方向の振動を繰り返し加える。この際、混合液が低粘度であるため、基材の表面の凹部に混合液が入り込む。また、懸濁液中では扁平粉同士が直接接触しないため、扁平粉は懸濁液中で移動する。この際、扁平粉同士の間隙に粒径が小さい扁平粉が入り込む扁平粉の配列と、全ての扁平粉が扁平面同士で重なり合う扁平粉の配列とが継続する。最後に上下方向の振動を加え、基材への加振を停止すると、金属からなる扁平粉の密度が有機化合物の密度より大きいため、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりが懸濁液中に沈む。なお、懸濁液中で扁平粉の配列を行う振動加速度は、扁平粉が微細であるため、０・２Ｇ程度と小さい。
次に、前記の処理で薄膜が形成される過程を説明する。基材を金属化合物が熱分解する温度に昇温すると、昇温に準じて次の現象が生じる。アルコールの沸点に達すると、懸濁液からアルコールが気化し、全ての扁平粉の表面に、金属化合物の微細結晶が一斉に析出し、扁平粉は微細結晶の集まりで覆われる。この微細結晶の大きさは、熱分解で析出する金属微粒子の大きさに近く、基材の表面の凹部の幅と深さより１桁小さいため、基材の表面の凹部にも、微細結晶の集まりが析出する。さらに、有機化合物が気化した後に、金属化合物を構成する無機物ないしは有機物の沸点に達すると、金属化合物が無機物ないしは有機物と金属とに分解する。無機物ないしは有機物の密度が金属の密度より小さいため、無機物ないしは有機物が上層に、金属が下層に析出し、上層の無機物ないしは有機物が気化した後に、扁平粉の平均粒径より２桁小さい４０−６０ｎｍの大きさの金属の粒状微粒子が一斉に析出し、金属化合物は熱分解を終える。析出した金属は不純物を持たず、互いに接触する部位で金属微粒子同士が金属結合する。このため、扁平粉の表面に析出した金属微粒子の集まりが金属結合し、扁平面同士が重なり合った扁平粉の各々が、金属結合した金属微粒子で覆われるとともに、金属微粒子の金属結合で扁平粉同士が結合され、扁平面同士が重なり合った扁平粉の集まりからなる薄膜が形成される。いっぽう、基材の表面の凹部に析出した金属化合物が金属微粒子になるため、表面の凹部にも金属微粒子の集まりが析出し、金属微粒子が接触部位で金属結合する。従って、基材表面の凹部における金属微粒子の集まりは、この金属微粒子の集まりと接する扁平粉の集まりからなる薄膜の最下面の金属微粒子の集まりと金属結合する。この結果、基材表面の凹部における金属結合した金属微粒子の集まりによるアンカー効果で、薄膜は一定の結合強度で基材表面に結合する。また、薄膜は金属微粒子の金属結合力に基づく機械的強度を持つ。いっぽう、特定した同一の色彩を放つ複数の光線が反射する干渉現象を起こす膜厚は、可視光線の波長領域で１−４μｍであり、薄膜は極めて軽量である。従って、薄膜に各種の応力が加わっても、薄膜は基材の表面から剥がれにくい。なお、金属化合物の熱分解反応は、金属化合物の微細結晶が金属微粒子に置き換わる反応であり、金属微粒子の大きさが微細結晶の大きさに近いため、扁平粉の表面に吸着した金属化合物の微細結晶が、金属微粒子に置き換わっても、扁平面同士が重なり合った扁平粉の配列は崩れない。この結果、扁平面同士が重なり合った扁平粉の各々が、金属微粒子の金属結合で結合され、扁平粉の集まりが薄膜を形成する。この薄膜は、基材の表面に一定の強度で結合する。
ここで、前記した方法で形成した薄膜の作用効果を説明する。
第１の作用効果は、９段落で説明するように、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生じるが、薄膜の表面で反射する複数の光線が、可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線となる膜厚を薄膜が有する。従って、薄膜は、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する干渉現象を起こす。これによって、薄膜は、可視光線の波長領域において、特定した色彩を放つ。このため、薄膜は、任意の色彩を放つ塗膜として用いることができる。つまり、薄膜における金属微粒子が占める体積は１％程度であり、薄膜における光路は、扁平粉の金属の屈折率に、薄膜の膜厚を掛けた値の２倍になる。このため、９段落に説明する干渉現象を起こす関係式において、扁平粉の金属の屈折率と、薄膜の膜厚とによって、干渉現象を起こす波長が任意に設定できる。この結果、薄膜は特定した色彩を放つ。この干渉現象は、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、扁平粉の厚みの３つの項目によって実現できる。このため、１２段落以降の各段落で、各々の色彩ごとの３項目の具体例によって、各々の色彩ごとの干渉現象を説明する。
第２の作用効果は、薄膜を塗膜として用いると、薄膜は金属の扁平粉と金属微粒子とで構成されるため、塗膜に紫外線が長期に亘って照射されても、塗膜は劣化しない。また、長期にわたって塗膜が大気に晒されても、塗膜の表面の金属微粒子の表層の一部が金属酸化物に酸化されるだけで、金属微粒子の金属結合力は変わらず、また、塗膜の厚みは変わらず、扁平粉が酸化されないため、扁平粉の屈折率が変化しない。このため、塗膜は、長期に亘って初期の色彩を放ち続ける。
第３の作用効果は、厚みが僅か１−４μｍからなる極めて軽量の薄膜が、基材表面の凹部に金属結合した金属微粒子の集まりのアンカー効果で、基材の表面に結合する。従って、各種の応力が薄膜に加わっても、薄膜からなる塗膜は剥がれにくい。
第４の作用効果は、耐熱性が低い合成樹脂であっても、多くの合成樹脂は、熱分解が開始する温度が、金属化合物が熱分解する温度より高い。従って、合成樹脂に薄膜を形成しても、合成樹脂の性質は変わらない。このため、基材の材質に拘わらず、干渉現象をもたらす薄膜が形成できる。さらに、基材の大きさと形状とに拘わらず、基材に懸濁液が印刷でき、基材の大きさと形状に拘わらず、薄膜が形成できる。従って、汎用的に用いることができる塗膜が、基材に形成できる。
第５の作用効果は、薄膜は、９９％程度の体積が金属の扁平粉で占められるため、薄膜の導電性は扁平粉の導電度に準じ、熱伝導性は扁平粉の熱伝導度に準じる。このため、薄膜からなる塗膜は、電磁波シールド膜と帯電防止膜の機能を併せ持つ。また、金属に準ずる耐熱性と耐寒性とを持ち、大気雰囲気での塗膜の寿命は極めて長い。さらに、金属からなる薄膜は不燃性である。
第６の作用効果は、薄膜の表面は潤滑被膜として作用する。つまり、厚みがサブミクロンの扁平粉の扁平面同士が重なり合って薄膜を形成するため、薄膜の表面は平面に近い平滑性を持つ。また、薄膜の表面は、扁平粉の平均粒径より大きさが２桁小さい金属結合した金属微粒子で覆われる。従って、薄膜に接触した基材ないしは部品が、金属微粒子との間で多点接触に近い摩擦を行い、摩擦力は小さい。また、薄膜が受けるせん断応力が、数多くの金属微粒子に分散される。このため、薄膜の表面は、摩擦係数が小さい潤滑膜として作用する。従って、薄膜は摩耗しにくく、薄膜の寿命が極めて長い。
第７の作用効果は、薄膜の表面は撥水性や防汚性の作用をもたらす。つまり、薄膜の表面は、金属結合した金属微粒子の集まりで覆われ、金属微粒子の大きさである４０−６０ｎｍの凹凸に基づく超撥水性を持つ。このため、薄膜の表面は撥水性と防汚性とを併せ持つ。従って、薄膜に異物が付着しにくく、薄膜は長期に亘って初期の色彩を放ち続ける。
第８の作用効果は、安価な材料を用い、安価な費用で干渉現象を起こす薄膜が形成できる。すなわち、懸濁液を構成する金属化合物と有機化合物と金属の扁平粉とは、汎用的な工業用材料で、さらに、膜厚が１−４μｍの薄膜を、扁平面同士が重なり合って結合させるため、使用する扁平粉の量が僅かで、貴金属からなる扁平粉を用いても、薄膜の原料は安価である。また、薄膜を形成する方法は、いずれも極めて簡単な７つの処理からなり、懸濁液の製造費と薄膜の加工費は安価で済む。さらに、金属化合物の熱分解温度は、２００℃ないしは３４０℃であり、熱処理費用も安価で済む。このため、本発明における薄膜の形成方法は、安価な材料を用い、安価な薄膜を形成する方法である。
以上に説明したように、本発明の薄膜は、６段落に記載した６つの性質を持つ薄膜として用いることができ、さらに、６段落に記載しなかった２つの性質を兼備する画期的な薄膜になる。
【０００９】
ここで、薄膜の膜厚の違いによって、特定した色彩を放つ光線を反射する干渉現象を説明する。なお、可視光線は人の目で見える光線で、個人差があるため、ＪＩＳ  Ｚ８１２０におおよその波長の限界値について、「一般的に可視放射の波長範囲の短波長の限界は３６０−４００ｎｍにあり、長波長の限界が７６０−８３０ｎｍにあると考えてよい。」と記載されているだけで、可視光線の波長領域の定義はない。本発明では、３８０−７５０ｎｍを可視光線の波長領域とする。また、異なる色彩に係わる波長の境界は存在せず、境界となる波長を超えても色彩は殆ど変わらない。本発明では、便宜的に、異なる色彩に係わる波長の境界の一つの目安として、紫から青に変わる境界は４５０ｎｍ近辺で、青から緑に変わる境界は４９５ｎｍ近辺で、緑から黄に変わる境界は５７０ｎｍ近辺で、黄から橙に変わる境界は５９０ｎｍ近辺で、橙から赤に変わる境界は６２０ｎｍ近辺とする。従って、境界付近の波長からなる光線は、境界をなす両方の色彩を放つ光線と考えて支障ない。
薄膜の表面に光が当たると、光波の波面の一部が薄膜の上面で反射する。また、他の一部が屈折して薄膜の内部に入射し、下面で反射し、さらに上面で屈折し、薄膜の上面で２つの光波が干渉する。薄膜の上面で反射した光は、固定端で反射するため、位相がπずれる。いっぽう、薄膜の内部に入射し、下面で反射し、さらに上面で屈折した光は、自由端で反射するため、位相はずれない。２つの光の光路差は、薄膜の屈折率をｎとし、空気の屈折率を１．０とし、屈折角をθとすると、２ｎ・ｄ・ｃｏｓθになる。いっぽう、ヤングの干渉実験や回折格子による干渉において、光の波長をλとすると、光路差が波長の整数倍の時に、光が強め合うことが分かっている。上面で反射した光波の位相がπだけずれているため、光路差が（ｍ＋１／２）・λの時に２つの光波が強め合う。ここで、ｍは整数である。従って、２ｎ・ｄ・ｃｏｓθ＝（ｍ＋１／２）・λの関係が成立したと時に、光線が干渉現象を起こす。ここで、薄膜が観察者から離れている距離にある場合は、屈折角はゼロに近いため、２ｎ・ｄ＝（ｍ＋１／２）・λの関係になる。この関係式は、高等学校の物理の教科書などに記載され、よく知られた式である。なお、観察者が薄膜に近づいた場合は、屈折角はゼロにならず、観察者が観察する干渉現象を起こす光線の波長λは、λ・ｃｏｓθだけ低波長にずれる。
前記したように、薄膜の膜厚ｄが、波長λからなる光線を反射する干渉現象は、膜厚ｄと波長λとの間で、２ｎ・ｄ＝（ｍ＋１／２）・λの関係式が成立する。この関係式において、整数ｍが１の時に干渉現象を起こす膜厚が最も薄くなり、干渉現象を起こす波長は唯一存在する。これに対し、整数ｍが２である場合は、干渉現象を起こす波長は、整数ｍが１である場合と、整数ｍが２である場合との双方によって干渉現象が起こる。従って、特定した波長のみを反射する薄膜の干渉現象は、整数ｍが１の場合のみに起こる。
いっぽう、薄膜が扁平粉の扁平面同士が重なり合って形成されるため、基材への懸濁液の印刷精度に拘わらず、膜厚は表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いが部分的に生ずる。従って、薄膜の膜厚ｄは部分的に厚くなり、この厚くなった膜厚ｄ´は、前記した波長λとは異なる波長λ´との間で、２ｎ・ｄ´＝（１＋１／２）・λ´の関係式が成立する。これらの波長λとλ´とが同一の色彩を放つ光線であれば、本発明における特定した同一の色彩を放つ複数の波長を反射する膜厚からなる薄膜になる。このため、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、用いる金属の扁平粉の厚みを考慮し、前記した関係式に基づき、前記したλとλ´とが同一の色彩を放つ波長になるように、膜厚ｄとｄ´とを設定する。つまり、膜厚が、扁平粉の厚みの２枚分の厚みの違いを部分的に持つが、この膜厚の違いに拘わらず、薄膜は同一の色彩からなる複数の光線を表面で反射する。このような薄膜は、可視光線の波長領域で、膜厚を１−４μｍの膜厚とすることで、同一の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する干渉現象を起こす。
こうした特定した同一の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜の干渉現象は、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、用いる金属の扁平粉の厚みとの３つの項目に係わる具体例で実現できる。このため、１２段落以降の各段落で、各々の色彩ごとの具体例で、各々の色彩の干渉現象を説明する。
【００１０】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜が、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜であり、該薄膜の形成方法は、７段落に記載した薄膜の形成方法において、前記懸濁液として、第一の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第一の色彩を放つ第一の薄膜を、前記第一の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、基材の予め決められた部位に形成し、この後、７段落に記載した薄膜の形成方法において、前記懸濁液として、第二の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第二の色彩を放つ第二の薄膜を、前記第二の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、前記第一の薄膜が形成された部位とは異なる前記基材の予め決められた部位に形成する、こうした処理を、前記特定した色彩を放つ薄膜を形成するたびごとに繰り返し、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる複数の薄膜を前記基材に形成する、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【００１１】
本薄膜の形成方法によれば、薄膜は複数種類の色彩を放つ複数の光線を反射し、各々の色彩が混合された色彩を発色する。つまり、最初に、７段落に記載した薄膜の形成方法において、前記懸濁液として、第一の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第一の色彩を放つ第一の薄膜を、第一の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、基材の予め決められた部位に形成する。次に、７段落に記載した薄膜の形成方法において、前記懸濁液として、第二の金属の扁平粉からなる懸濁液を用い、７段落に記載した薄膜の形成方法に従って、第二の色彩を放つ第二の薄膜を、第二の色彩を放つ複数の光線が反射する膜厚として、第一の薄膜が形成された部位とは異なる基材の予め決められた部位に形成する。こうした処理を、前記の特定した色彩を放つ薄膜を形成するたびごとに繰り返し、可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる複数の薄膜を基材に形成する。これによって、薄膜は各々の色彩が混合された色彩を発色する。
また、本薄膜の形成方法によれば、膜の幅が任意に設定でき、各々の色彩を放つ光線の強度が任意に変えられ、薄膜が発色する混合された複数種類の色彩が広がる。さらに、各々の色彩を放つ膜の配列順序と膜幅との双方が任意に変えられ、薄膜が発色する混合された色彩がさらに広がる。この薄膜を塗膜に用いると、塗膜は、単色では得られない様々な複数種類の色彩が混合された色彩を放つ。なお、薄膜は、８段落に記載した第２−第８の作用効果をもたらす。
なお、９段落で説明したように、特定した同一の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜の干渉現象は、同一の色彩を放つ光線の波長領域と、この波長領域における金属の屈折率と、扁平粉の厚みとの３つの項目に係わる具体例によって実現できる。このため、１２段落以降の各段落で、各々の色彩ごとの具体例で、各々の色彩の干渉現象を説明する。
【００１２】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．４０μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．４４−２．２４μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１３】
つまり、３８０−７５０ｎｍからなる可視光線の波長領域において、銀の屈折率は、他の金属の屈折率に比べて、屈折率と屈折率の波長依存性との双方が小さい。いっぽう、９段落に説明した干渉現象を起こす薄膜の膜厚は、干渉現象を起こす波長に比例し、金属の屈折率に反比例する。このため、９段落に記載した干渉現象を起こす関係式において、紫の色彩を放つ波長領域の一つの目安である３８０−４５０ｎｍの波長領域において、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、一定の膜厚を形成して干渉現象を起こす。
すなわち、銀の屈折率は、３８０ｎｍで０．２０であり、長波長側に移るにつれ屈折率が微減し、５７０ｎｍ近辺で屈折率が４０％減って、０．１２になり、さらに、長波長側に移るにつれ屈折率が微増し、７５０ｎｍで屈折率が２３％増えて、０．１５になる。このように、銀は屈折率が小さく、かつ、屈折率の波長依存性も小さい。
これに対し、３８０ｎｍ−７５０ｎｍの可視光線の波長領域において、扁平粉を形成する展性に優れた金属の屈折率は、例えば、銅の屈折率が１．２１−０．２４で、アルミニウムの屈折率が０．４４−２．４０で、金の屈折率が１．６８−０．１７であり、これら金属の屈折率は、波長によって大きく変わる。これに対し、銀の屈折率は０．２０−０．１５で、可視光線の全波長領域において、屈折率が最も小さく、かつ、屈折率の波長依存性も最も小さい。
ここで、紫の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる両端部である、３８０ｎｍと４５０ｎｍとの波長で、干渉現象を起こす最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、３８０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．２３μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．６５μｍで、金の扁平粉が０．１７μｍである。これに対し、銀の扁平粉は１．４４μｍと厚い。また、整数ｍを１とし、４５０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．２９μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．５５μｍで、金の扁平粉が０．２２μｍである。これに対し、銀の扁平粉は２．２４μｍと厚い。２つの波長における干渉現象を起こす膜厚差は、銀の扁平粉が０．８０μｍで、銅の扁平粉が０．０６μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．１０μｍで、金の扁平粉が０．０５μｍである。従って、銀の扁平粉からなる薄膜の膜厚差のみが、厚みがサブミクロンからなる２枚の扁平粉の厚みより大きい。このため、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銀の扁平粉のみが、紫の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜が形成できる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉の集まりで形成する薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４４−２．２４μｍの幅に収まる薄膜を形成すれば、紫の色彩を放つ一つの目安となる３８０−４５０ｎｍの波長領域で、紫の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．４０μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が１．４４−２．２４μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、紫の色彩を放つ干渉現象を起こす薄膜の膜厚幅が０．８０μｍと狭い。しかし、懸濁液を作成する際に、使用する銀の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節すると、銀の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。また、膜厚が１．４４−２．２４μｍの幅に収まるため、銀の扁平粉の使用量が少なく、薄膜は安価に製造できる。なお、銀の扁平粉を用い、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、紫の色彩を放つ波長領域における銀の屈折率に基づき、実施形態１で具体的に説明する。
いっぽう、銀は金に次いで展性が優れるため、厚みがサブミクロンからなる扁平粉が容易に製造できる。また、金属の中で最も優れた電気導電性と熱伝導性とを併せ持つため、薄膜は銀に準ずる電気導電性と熱伝導性とを併せ持つ。
以上に説明したように、銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成すると、紫の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成できる。
【００１４】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３１μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が２．２４−２．８６μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１５】
ここで、青の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である４９５ｎｍの波長で、干渉現象を起こす最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式において、整数ｍを１とし、４９５ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．３７μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．４９μｍで、金の扁平粉が０．４０μｍである。これに対し、銀の扁平粉は２．８６μｍと厚い。従って、１３段落に記載した一つの目安となる青の色彩を放つ波長のもう一方の端部である４５０ｎｍの波長における干渉現象と、４９５ｎｍの波長における干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．６２μｍで、銅の扁平粉が０．０８μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０６μｍで、金の扁平粉が０．１８μｍである。従って、銀の扁平粉からなる膜厚差のみが、厚みがサブミクロンからなる２枚の扁平粉の厚みより大きい。このため、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銀の扁平粉のみが、青の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、２．２４−２．８６μｍの膜厚の幅に収まれば、青の色彩を放つ一つの目安となる４５０−４９５ｎｍの波長領域で、青の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、０．３１μｍより厚みが薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、薄膜の膜厚幅が２．２４−２．８６μｍの幅に収まる薄膜を作成すると、この薄膜は、青の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、青の色彩を放つ干渉現象を起こす薄膜の膜厚幅が、０．６２μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、懸濁液を作成する際に、使用する銀の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、銀の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。また、膜厚が２．２４−２．８６μｍの幅に収まるため、銀の扁平粉の使用量が少なく、薄膜は安価に製造できる。なお、銀の扁平粉を用い、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、青の色彩を放つ波長領域における銀の屈折率に基づいて、実施形態２で具体的に説明する。
以上に説明したように、銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、青の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成すると、青の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００１６】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３５μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が２．８６−３．５６μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．２４μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．００−１．４９μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１７】
ここで、緑の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、５７０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、５７０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．５８μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．４１μｍで、金の扁平粉が１．４９μｍで、銀の扁平粉が３．５６μｍである。従って、１５段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である４９５ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、５７０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．７０μｍで、銅の扁平粉が０．２１μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０８μｍで、金の扁平粉が１．０９μｍである。このため、銀の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．３５μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．５５μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銀の扁平粉と金の扁平粉とは、緑の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、２．８６−３．５６μｍの膜厚幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．３５μｍより薄い銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が２．８６−３．５６μｍに収まる薄膜を作成すると、この薄膜は、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銀の屈折率は、４９５−５４０ｎｍの波長領域では、有効数字の４桁目が僅かに変わるだけで０．１３０であり、５４０−５７０ｎｍの波長領域では、わずかな減少率で単調減少し、５７０ｎｍの波長で０．１２０の値となる。このため、４９５−５７０ｎｍの波長領域で、２．８６−３．５６μｍになる。なお、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす薄膜の膜厚幅が、０．７０μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、懸濁液を作成する際に、使用する銀の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、銀の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。なお、銀の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、緑の色彩を放つ波長領域における銀の屈折率に基づいて、実施形態３で具体的に説明する。
これに対し、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、０．４０−１．４９μｍの膜厚の幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。しかし、厚みが０．５５μｍより薄い金の扁平粉を用い、厚みが０．４０μｍの薄膜は形成できない。この理由は、金の屈折率は、４９５−５７０ｎｍの波長領域で単調減少するが、前記した銀の屈折率に比べて大きな屈折率を持ち、干渉現象を起こす膜厚が薄いことによる。すなわち、金の屈折率は、４９６ｎｍの波長で０．９１６であり、５０６ｎｍの波長で０．７５５であり、５１７ｎｍの波長で０．６０８であり、５２８ｎｍの波長で０．４９２である。このため、干渉現象を起こす膜厚は、前記した銀の扁平粉からなる膜厚に比べて薄い。すなわち、４９６ｎｍの波長で０．４０６μｍであり、５０６ｎｍの波長で０．５０２μｍであり、５１７ｎｍの波長で０．６３７μｍであり、５２８ｎｍの波長で０．８０４μｍである。波長が５３９ｎｍに及んで、膜厚が１．０１μｍになる。さらに、５６４ｎｍの波長における膜厚が１．３９μｍになる。従って、厚みが０．２４μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が１．００−１．４９μｍに収まる薄膜を作成すると、この薄膜は、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。このように、銀の扁平粉を用いる場合に比べると、金の扁平粉の場合は、干渉現象を起こす膜厚の設定幅が０．４９μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、使用する金の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、金の扁平粉同士を覆う積層された金属微粒子の厚みが調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。なお、金の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、緑の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態４で具体的に説明する。
なお、膜厚の幅が、金の扁平粉が１．００−１．４９μｍに、銀の扁平粉が２．８６−３．５６μｍに収まり、貴金属の扁平粉の使用量が少なく、薄膜は安価に製造できる。
いっぽう、金は展性に最も優れる金属であり、厚みがサブミクロンからなる扁平粉は、金箔を機械的に破砕することで容易に製造できる。また、金属の中で、銀、銅に次いで電気導電性に優れ、銀に次いで熱伝導性に優れるため、薄膜は金に準ずる電気導電性と熱伝導性とを併せ持つ。
以上に説明したように、銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、緑の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００１８】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．２０μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．４９−１．８８μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．１９μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が０．５８−０．９５μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００１９】
ここで、黄色の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、５９０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、５９０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が０．９５μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．３９μｍで、金の扁平粉が１．８８μｍで、銀の扁平粉が３．６６μｍである。従って、１７段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である５７０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、５９０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．１０μｍで、銅の扁平粉が０．３７μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０２μｍで、金の扁平粉が０．３９μｍである。このため、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．１９μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、銅の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．１８μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、金の扁平粉と銅の扁平粉とは、黄色の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚からなる薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４９−１．８８μｍの膜厚幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．２０μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．４９−１．８８μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす膜厚幅が、０．３９μｍと狭い。しかし、１３段落で説明したように、懸濁液を作成する際に、使用する金の扁平粉の量に対する金属化合物の量を調節することで、金の扁平粉同士を覆う積層した金属微粒子の数が調整され、目標とする膜厚の薄膜が形成できる。なお、金の屈折率は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．２８７−０．２３６と小さい値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調増加し、１．４９−１．８８μｍと一定の膜厚幅を形成する。なお、金の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、黄色の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態５で具体的に説明する。
また、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、０．５８−０．９５μｍの幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．１９μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が０．５８−０．９５μｍに収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銅の屈折率は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．７３６−０．４６８の値になる。従って、干渉現象を起こす膜厚は、５７０−５９０ｎｍの波長領域で単調増加し、０．５８−０．９５μｍの膜幅になる。なお、銅の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、黄色の色彩を放つ波長領域における銅の屈折率に基づいて、実施形態６で具体的に説明する。
なお、５７０−５９０ｎｍの波長領域では、銅の屈折率が金の屈折率より大きいため、干渉現象を起こす膜厚が金の扁平粉を用いる場合より薄い。このため、２つの波長で起こる干渉現象の膜厚差が僅かに小さくなった。いっぽう、厚みが０．２０μｍより薄い扁平粉の製造は、展性が銅より優れた金の扁平粉の方が相対的に容易である。従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜の形成は、金の扁平粉を用いる場合の方が容易である。
なお、銅は金、銀、鉛に次いで展性に優れる金属であり、厚みがサブミクロンからなる扁平粉が製造できる。また、金属の中で、銀に次いで電気導電性と熱伝導性に優れるため、薄膜は銅に準ずる電気導電性と熱伝導性とを併せ持つ。
以上に説明したように、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、黄色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００２０】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．２６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．８８−２．４０μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３８μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が０．９５−１．７１μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００２１】
ここで、橙色の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、６２０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、６２０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が１．７１μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．３６μｍで、金の扁平粉が２．４０μｍで、銀の扁平粉が３．５５μｍである。従って、１９段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である５９０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、６２０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚の差は、銀の扁平粉が０．１１μｍで、銅の扁平粉が０．７６μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．０３μｍで、金の扁平粉が０．５２μｍである。このため、銅の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．３８μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．２６μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、銅の扁平粉と金の扁平粉とは、橙の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚を有する薄膜を形成することができる。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、０．９５−１．７１μｍの膜厚の幅に収まれば、橙の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、橙の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．３８μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が０．９５−１．７１μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銅の屈折率は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．４６８−０．２７２と比較的小さな値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調増加し、０．９５−１．７１μｍと、一定の膜厚を形成する。なお、銅の扁平を用い、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、橙の色彩を放つ波長領域における銅の屈折率に基づいて、実施形態７で具体的に説明する。
また、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．８８−２．４０μｍの膜厚の幅に収まれば、橙の色彩を放つ一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、橙の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．２６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．８８−２．４０μｍの幅に収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、金の屈折率は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．２３６−０．１９４の小さな値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、５９０−６２０ｎｍの波長領域で単調増加し、１．８８−２．４０μｍと、一定の膜厚を形成する。なお、金の扁平粉を用い、橙色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成する方法は、橙の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態８で具体的に説明する。
以上に説明したように、銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、橙色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、橙色の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、橙の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００２２】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、前記薄膜が、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜であって、該薄膜の形成方法は、前記金属の扁平粉として、厚みが０．４６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が２．４０−３．３１μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、ないしは、前記金属の扁平粉として、厚みが０．３４μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚が１．７１−２．３９μｍの幅に収まる膜厚からなる薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、赤の色彩を放つ光線を反射する薄膜を形成する方法である。
【００２３】
ここで、赤の色彩を放つ波長領域の一つの目安となる一方の端部である、７５０ｎｍの波長で干渉現象を起こす、最も厚みが薄い膜厚を説明する。９段落で説明した干渉現象を起こす関係式で、整数ｍを１とし、７５０ｎｍの波長を反射する膜厚は、銅の扁平粉が２．３９μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．２４μｍで、金の扁平粉が３．３２μｍで、銀の扁平粉が３．８５μｍである。従って、２１段落に記載した一つの目安となるもう一方の端部である６２０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚と、７５０ｎｍの波長で干渉現象を起こす膜厚との差は、銀の扁平粉が０．３０μｍで、銅の扁平粉が０．６８μｍで、アルミニウムの扁平粉が０．１２μｍで、金の扁平粉が０．９２μｍである。このため、金の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．４６μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。また、銅の扁平粉の膜厚差が、厚みが０．３４μｍより薄い２枚の扁平粉の厚みより大きな膜厚差を持つ。従って、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いがあっても、金の扁平粉と銅の扁平粉とは、赤の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚を有する薄膜を形成することができる。
なお、銀の扁平粉の膜厚差は０．３０μｍである。いっぽう、薄膜の表面と裏面との双方において、扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いをもたらす扁平粉の表面にも、金属微粒子の集まりが積層する。この扁平粉に金属微粒子が２層積層すると、銀の扁平粉の厚みが０．１０μｍであっても、薄膜の表面と裏面との双方の厚みの差は、銀の扁平粉の膜厚差である０．３０μｍを超える。この結果、０．１０μｍの厚みからなる銀の扁平粉を用いても、赤の色彩を放つ複数の光線を表面で反射する膜厚を有する薄膜が形成できない。
すなわち、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉で形成された膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、２．４０−３．３２μｍの膜厚幅に収まれば、赤の色彩を放つ一つの目安となる６２０−７５０ｎｍの波長領域で、赤の色彩を放つ干渉現象を起こす。従って、厚みが０．４６μｍより薄い金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が２．４０−３．３１μｍに収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、金の屈折率は、６２０−７５０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．１９４−０．１６９の小さな値を持つ。このため、干渉現象を起こす膜厚は、６２０−７５０ｎｍの波長領域で単調増加し、２．４０−３．３２μｍからなる一定の膜厚を形成する。なお、金の扁平粉を用い、赤色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、赤の色彩を放つ波長領域における金の屈折率に基づいて、実施形態９で具体的に説明する。
また、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉で形成された薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．７１−２．３９μｍの膜厚の幅に収まれば、赤の色彩を放つ一つの目安となる６２０−７５０ｎｍの波長領域で、赤の色彩を放つ干渉現象を起こす。このため、厚みが０．３４μｍより薄い銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、膜厚幅が１．７１−２．３９μｍに収まる薄膜を形成すると、この薄膜は、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚を有する薄膜になる。なお、銅の屈折率は、６２０−６７０ｎｍの波長領域で単調減少し、０．２７２−０．２０９の値になる。６７０−７５０ｎｍの波長領域では、わずかな増加率で増加し、７５０ｎｍの波長で０．２３５になる。このため、干渉現象を起こす膜厚は、６２０−７５０ｎｍの波長領域で単調増加し、１．７１−２．３８μｍの幅になる。なお、銅の扁平粉を用い、赤色の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜を形成する方法は、赤の色彩を放つ波長領域における銅の屈折率に基づいて、実施形態１０で具体的に説明する。
以上に説明したように、銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、ないしは、金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する膜厚からなる薄膜を形成し、赤の色彩を放つ複数の光線を反射する薄膜が基材に形成される。
【００２４】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、前記金属化合物が、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか１種類の有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第一の原料として用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【００２５】
つまり、無機金属化合物からなる錯体は、還元雰囲気の１８０−２２０℃の比較的低い温度で熱分解が完了して金属を析出する。また、最も汎用的なアルコールであるメタノールに、１０重量％に近い割合で分散する。このため、無機金属化合物からなる錯体とメタノールとは、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法において、前記混合液を製造する際の第一の原料になる。
すなわち、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体を、還元雰囲気で熱処理すると、配位結合部が最初に分断され、無機物と金属とに分解される。さらに昇温すると、無機物が気化熱を奪って気化し、すべての無機物の気化が完了した後に金属が析出する。つまり、錯体を構成するイオンの中で、分子の中央に位置する金属イオンが最も大きい。このため、金属イオンと配位子との距離が最も長い。従って、錯体を還元雰囲気で熱処理すると、金属イオンが配位子と結合する配位結合部が最初に分断され、金属と無機物とに分解する。さらに温度が上がると、無機物が気化熱を奪って気化し、気化が完了した後に、金属が析出する。この際、無機物が低分子量であるため、無機物の分子量に応じた１８０−２２０℃の低い温度で無機物の気化が完了する。このような錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって金属イオンに配位結合するアンミン金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、塩素イオンＣｌ−が、ないしは塩素イオンＣｌ−とアンモニアＮＨ３とが配位子となって金属イオンに配位結合するクロロ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、シアノ基ＣＮ−が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するシアノ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、臭素イオンＢｒ−が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するブロモ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、沃素イオンＩ−が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するヨード金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体などがある。このような分子量が小さい無機金属化合物からなる錯体は、合成が容易で最も安価な金属錯イオンを有する金属錯体である。
また、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか１種類の有機化合物に、メタ―ノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタ―ノールの粘度より高い第二の性質と、沸点が無機金属化合物からなる錯体の熱分解温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物が存在する。このような有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。このため、有機化合物は、混合液を製造する際の安価な第一の原料になる。
従って、無機金属化合物からなる錯体のメタノール分散液に、前記した有機化合物のいずれか一種類を混合すると、錯体と有機化合物とが分子状態で均一に混ざり合った混合液が大量に製造される。このため、安価な工業用薬品である無機金属化合物からなる錯体と、最も汎用的なアルコールであるメタノールと、汎用的な工業用薬品である有機化合物とを原料として用いると、７段落ないしは１０段落に記載した混合液が安価な費用で大量に製造される。このため、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法において、混合液が安価に製造できる。
また、錯体が還元雰囲気で熱分解する温度では、合成樹脂の熱分解が始まらないため、耐熱性が低く、安価な合成樹脂に、特定した単数ないしは複数の色彩を放つ光線の波長を反射する薄膜が形成できる。つまり、合成樹脂の熱分解反応が開始する温度は、還元雰囲気と大気雰囲気とでは大きく異なり、還元雰囲気では合成樹脂の酸化反応が起こらず吸熱反応が起こるため、熱分解が開始する温度は、大気雰囲気に比べて、大きく高温側にシフトする。従って、混合液を付着させた合成樹脂からなる基材を還元雰囲気で昇温すると、合成樹脂の熱分解反応が発生せず、合成樹脂の性質は不可逆変化しない。
ここで、合成樹脂の熱分解について説明する。合成樹脂を昇温すると、所定の温度から合成樹脂の熱分解が開始し、高分子材料である合成樹脂の分子が徐々に断ち切られ、次第に低分子量となって重量が軽減する熱分解反応が進む。従って、合成樹脂の熱分解が始まると分子構造が変わるため、合成樹脂の性質は不可逆変化する。この合成樹脂の分子構造に変化が始まる温度は、重量変化が始まる温度であり、熱重量分析（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｏｒｙ略してＴＧ）で測定される。従って、錯体を熱分解させても、合成樹脂の熱分解が始まらなければ、合成樹脂の性質は変わらない。これによって、合成樹脂の性質を変えることなく、合成樹脂の基材に干渉現象を起こす薄膜が形成できる。
すなわち、合成樹脂の熱分解反応は、酸素ガスが存在する雰囲気と、還元雰囲気とでは大きく異なる。つまり、酸素ガスが存在する雰囲気での熱分解は、酸化反応による熱分解が初期に起こり、燃焼であるため発熱を伴う。この発熱現象が酸化されやすい、つまり、燃えやすい有機物質からなる合成樹脂の熱分解を促進させる。これに対し、還元雰囲気での初期の熱分解は吸熱反応による熱分解であり、酸化反応による発熱現象が生じない。このため、合成樹脂が熱分解を開始する温度は、酸素ガスが存在する雰囲気に比べて大幅に遅れて高温側にシフトする。例えば、高密度ポリエチレン樹脂の熱分解は、大気雰囲気では２５０℃で開始するが、窒素雰囲気では４００℃と１５０℃も高温側にシフトする。
従って、合成樹脂の基材に懸濁液を印刷し、基材に３方向の振動を加えた後に、還元雰囲気で無機金属化合物からなる錯体を熱分解すれば、合成樹脂の基材に、特定した単数ないしは複数の色彩を放つ波長の光線を反射する薄膜が形成できる。この際、合成樹脂が熱分解されず、合成樹脂の性質は変わらない。
【００２６】
７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法は、前記金属化合物がオクチル酸金属化合物であり、前記アルコールがメタノールであり、前記有機化合物が、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に属する有機化合物であり、これら３種類の物質を、前記混合液を作成する際の第二の原料として用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って薄膜を形成する、７段落に記載した可視光線の波長領域で特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法、ないしは、１０段落に記載した可視光線の波長領域で特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法である。
【００２７】
つまり、オクチル酸金属化合物は、還元雰囲気の３４０℃で熱分解が完了し金属を析出する。また、最も汎用的なアルコールであるメタノールに対し、１０重量％に近い濃度で分散する。このため、オクチル酸金属化合物は、７段落ないしは１０段落に記載した混合液を製造する際の原料になる。なお、多くの合成樹脂が、窒素雰囲気の３４０℃で熱分解が始まらないため、合成樹脂の基材に干渉現象を起こす薄膜を形成しても、合成樹脂の性質は変わらない。いっぽう、オクチル酸金属化合物は、大気雰囲気の２９０℃で熱分解が完了し金属を析出する。このため、大気雰囲気の２９０℃で合成樹脂の熱分解が始まらなければ、こうした合成樹脂からなる基材に干渉現象を起こす薄膜が形成できる。
すなわち、オクチル酸Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＨのカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物は、金属イオンが最も大きいイオンであり、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした分子構造上の特徴を持つオクチル酸金属化合物を還元雰囲気で熱処理すると、オクチル酸の沸点を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの結合部が最初に分断され、オクチル酸と金属とに分離する。さらに、オクチル酸が気化熱を奪って気化し、気化が完了すると金属が析出する。このようなオクチル酸金属化合物として、ニッケルを析出するオクチル酸ニッケルＮｉ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２、銅を析出するオクチル酸銅Ｃｕ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２、アルミニウムを析出するオクチル酸アルミニウムＡｌ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）３など、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンと共有結合した様々なオクチル酸金属化合物が存在する。
さらに、オクチル酸金属化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、最も汎用的な有機酸であるオクチル酸を、強アルカリと反応させるとオクチル酸アルカリ金属化合物が生成され、オクチル酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属との化合物であるオクチル酸金属化合物が合成される。従って、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。このため、２５段落で説明した無機金属化合物からなる錯体より熱分解温度が高いが、錯体より安価な金属化合物である。
また、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に、メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタ―ノールの粘度より高い第二の性質と、沸点がオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い第三の性質とを兼備する有機化合物が存在する。このような有機化合物は、汎用的な工業用薬品である。このため、有機化合物は、混合液を製造する際の安価な第二の原料になる。
従って、オクチル酸金属化合物のメタノール分散液に、有機化合物のいずれか一種類を混合すると、オクチル酸金属化合物と有機化合物とが分子状態で均一に混ざり合った混合液が大量に製造される。これによって、安価な工業用薬品であるオクチル酸金属化合物と、最も汎用的なアルコールであるメタノールと、汎用的な工業用薬品である有機化合物とを原料として用いると、７段落ないしは１０段落に記載した混合液が安価な費用で大量に製造される。このため、７段落に記載した特定した同一の色彩を放つ複数の光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、ないしは、１０段落に記載した特定した複数種類の色彩を放つ光線を反射する金属からなる薄膜の形成方法において、混合液が安価に製造できる。
なお、窒素雰囲気で合成樹脂の熱分解が開始する温度は、例えば、ポリアセタール樹脂ＰＯＭは２８０℃で始まり、ポリスチレン樹脂ＰＳは３５０℃で始まり、ポリエチレンテレフタレート樹脂ＰＥＴが４２５℃で始まり、ポリプロピレン樹脂ＰＰが３７０℃で始まり、高密度ポリエチレン樹脂ＨＤＰＥが４００℃で始まり、ポリテトラフルオルエチレン樹脂ＰＴＦＥは４９０℃で始まり、ノボラック型フェノール樹脂の熱分解反応は、２６０℃付近から可塑剤の脱離が始まる。また、大気雰囲気で合成樹脂の熱分解が開始する温度は、例えば、ポリビニールアルコール樹脂が２３０℃で、ポリ塩化ビニール樹脂が２５０℃で、アクリル樹脂が３００℃で、ポリアセテート樹脂が３００℃で、ポリスチレン樹脂が３２０℃で、ポリプロピレン樹脂が３８０℃で、低密度ポリエチレン樹脂が４００℃で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂が４４０℃で、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂が４８０℃で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂が４８０℃で、ポリカーボネート樹脂が５００℃である。
従って、還元雰囲気で熱分解が開始する温度が３４０℃より高い合成樹脂の基材に、ないしは、大気雰囲気で熱分解が開始する温度が２９０℃より高い合成樹脂の基材に、懸濁液を印刷し、基材に３方向の振動を加えた後に、還元雰囲気ないしは大気雰囲気でオクチル酸金属化合物を熱分解すれば、合成樹脂の基材に、特定した単数ないしは複数の色彩を放つ光線の波長を反射する薄膜が形成できる。この際、合成樹脂の熱分解が始まらず、合成樹脂の性質は変わらない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】銀の扁平粉の扁平面同士が重なり合って、銅微粒子の金属結合を介して結合された構成からなる薄膜の構造を、薄膜の断面によって模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施形態１
本実施形態は、１３段落に記載した銀の扁平粉を用い、紫の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。金に次いで展性に優れた銀からなる扁平粉は、スタンプミル（搗砕機に相当する）により、多数の金属製の杵で銀粉の集まりを叩き、薄いフレーク状に銀粉を延ばすことで製造される。厚みが０．２−０．５μｍのものが市販されている。
１３段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４４−２．２４μｍの幅に収まる薄膜を形成すれば、紫の色彩を放つ一つの目安となる３８０−４５０ｎｍの波長領域で、紫の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２６μｍからなる銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、銀の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、１．５８μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銀の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、１．５８−２．２０μｍの膜厚に広がる。膜厚が１．５８−２．２０μｍからなる薄膜は、紫の色彩を放つ。
【００３０】
実施形態２
本実施形態は、１５段落に記載した銀の扁平粉を用い、青の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１５段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、２．２４−２．８６μｍの膜厚の幅に収まれば、青の色彩を放つ一つの目安となる４５０−４９５ｎｍの波長領域で、青の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２６μｍからなる銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、銀の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、２．２０μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銀の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、２．２０−２．８２μｍに広がる。なお、銀の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が２．２０μｍで４４８ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は青の色彩を放つ。従って、膜厚が２．２０−２．８２μｍなる薄膜は、青の色彩を放つ。
【００３１】
実施形態３
本実施形態は、１７段落に記載した銀の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１７段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銀の扁平粉を用い、銀の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、２．８６−３．５６μｍの膜厚幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２６μｍからなる銀の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、銀の扁平粉の６枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、２．９６μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銀の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、銀の扁平粉の集まりからなる薄膜は、２．９６−３．５８μｍに広がる。なお、銀の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が３．５８μｍで５７１ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は緑の色彩を放つ。従って、膜厚が２．９６−３．５８μｍからなる薄膜は、緑の色彩を放つ。
【００３２】
実施形態４
本実施形態は、１７段落に記載した金の扁平粉を用い、緑の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１７段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．００−１．４９μｍの膜厚の幅に収まれば、緑の色彩を放つ一つの目安となる４９５−５７０ｎｍの波長領域で、緑の色彩を放つ干渉現象を起こす。なお、金の扁平粉は、厚さが０．１−０．２μｍの金箔を微粉砕することで、厚みが０．１−０．２μｍの金の扁平粉が市販されている。
ここで、厚みが０．１５μｍからなる金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、金の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は１．０５μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、金の扁平粉の集まりからなる薄膜は、１．０５−１．４５μｍに広がる。膜厚が１．０５−１．４５μｍからなる薄膜は、緑の色彩を放つ。
【００３３】
実施形態５
本実施形態は、１９段落に記載した金の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１９段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、１．４９−１．８８μｍの膜厚幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、薄膜は黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．１２μｍの金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、金の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、膜厚は、１．５０μｍになる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが部分的に生じると、金の扁平粉の集まりからなる薄膜は、１．５０−１．８４μｍに広がる。膜厚が１．５０−１．８４μｍからなる薄膜は黄色の色彩を放つ。
【００３４】
実施形態６
本実施形態は、１９段落に記載した銅の扁平粉を用い、黄色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。１９段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉を用い、銅の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、０．５８−０．９５μｍの膜厚幅に収まれば、黄色の色彩を放つ一つの目安となる５７０−５９０ｎｍの波長領域で、薄膜は黄色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．１５μｍの銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の２層が積層し、銅の扁平粉の２枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は０．６０μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銅の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は０．６０−１．００μｍに拡大する。なお、銅の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が１．００μｍで５９３ｎｍの波長からなる光線を反射し、黄色の色彩を放つ。従って、膜厚が０．６０−１．００μｍからなる薄膜は黄色の色彩を放つ。
なお、銅の扁平粉は、スタンプミルにより、多数の金属製の杵で銅粉の集まりを叩き、薄いフレーク状に銅粉を延ばすことで製造される。厚みが０．２−０．５μｍのものが市販されている。いっぽう、厚みが０．１５μｍからなる銅の扁平粉は、特注品になる。
【００３５】
実施形態７
２１段落に記載した銅の扁平粉を用い、橙色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２１段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉を用い、銅の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、膜厚幅が０．９５−１．７１μｍに収まれば、橙の色彩を放つ一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、薄膜は橙色の色彩を放つ干渉現象を起こす。なお、銅の扁平粉は、厚みが０．２−０．５μｍのものが市販されている。
ここで、厚みが０．３０μｍの銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の３層が積層し、銅の扁平粉の２枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は１．０５μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銅の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は１．０５−１．７５μｍに拡大する。なお、銅の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が１．７５μｍで６２２ｎｍの波長からなる光線を反射し、橙の色彩を放つ。従って、膜厚が１．０５−１．７５μｍからなる薄膜は橙色の色彩を放つ。
【００３６】
実施形態８
本実施形態は、２１段落に記載した金の扁平粉を用い、橙色の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２１段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、一つの目安として、膜厚が１．８８−２．４０μｍの膜厚の幅に収まれば、橙の色彩を放つ一つの目安となる５９０−６２０ｎｍの波長領域で、金の扁平粉からなる薄膜は、橙色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．１５μｍの金の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、金の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は、１．９５μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は１．９５−２．３５μｍに拡大する。膜厚が１．９５−２．３５μｍからなる薄膜は、橙色の色彩を放つ。
【００３７】
実施形態９
本実施形態は、２３段落に記載した金の扁平粉を用い、赤の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２３段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる金の扁平粉を用い、金の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、一つの目安として、膜厚が２．４０−３．３２μｍの膜厚の幅に収まれば、赤の色彩を放つ一つの目安となる６２０−７５０ｎｍの波長領域で、金の扁平粉からなる薄膜は赤の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．２０μｍの金の扁平粉を用い、金属の微粒子の５層が積層し、金の扁平粉の５枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合されると、金属微粒子の大きさを平均粒径の５０ｎｍとすると、金の扁平粉の集まりからなる薄膜は、２．５０μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの金の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は２．５０−３．００μｍに拡大する。膜厚が２．５０−３．００μｍからなる薄膜は、赤色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
【００３８】
実施形態１０
本実施形態は、２３段落に記載した銅の扁平粉を用い、赤の色彩を放つ薄膜の形成方法に係わる実施形態である。２３段落に記載したように、サブミクロンの厚みからなる銅の扁平粉を用い、銅の扁平粉で形成される薄膜の膜厚が、表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いで、膜厚が１．７１−２．３９μｍの幅に収まれば、６２０−７５０ｎｍの波長領域で、銅の扁平粉からなる薄膜は赤色の色彩を放つ干渉現象を起こす。
ここで、厚みが０．３０μｍの銅の扁平粉を用い、７段落ないしは１０段落に記載した薄膜の形成方法に従って、平均粒径が５０ｎｍからなる金属の微粒子の４層が積層し、銅の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って、金属微粒子の集まりで結合された薄膜を形成すると、薄膜は、１．７０μｍの膜厚になる。この薄膜の表面と裏面とに１枚ずつの銅の扁平粉の厚みの違いが生じると、膜厚は１．７０−２．４０μｍに拡大する。なお、銅の扁平粉からなる薄膜は、膜厚が１．７０μｍで６１９ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は赤の色彩を放つ。また、膜厚が２．４０μｍで７５１ｎｍの波長からなる光線を反射し、この光線は赤の色彩を放つ。従って、膜厚が１．７０−２．４０μｍからなる薄膜は、赤色の色彩を。
【００３９】
実施形態１１
本実施形態は、相対的に低い温度で金属化合物が熱分解して金属を析出する金属化合物の実施形態であり、このような金属化合物として、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる金属錯体が適切であることを説明する。すなわち、金属錯体は無機物の分子量が小さいため、還元雰囲気での熱処理温度が相対的に低い温度で熱分解する。従って、２５段落で説明したように合成樹脂の熱分解が開始されず、合成樹脂の性質は変わらない。ここでは、金属を銅とし、銅化合物について説明する。
最初に、アルコールに分散する銅化合物を説明する。硫酸銅と塩化銅は水に溶け、銅イオンが溶解し、多くの銅イオンが銅の析出に参加できない。また、水酸化銅と酸化銅はアルコールに分散しない。このため、こうした分子量が低い無機銅化合物は、銅を析出する原料として適切でない。
次に、熱分解で銅を析出する銅化合物を説明する。銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な処理による化学反応に熱分解反応がある。つまり、銅化合物を昇温するだけで、銅化合物が熱分解して銅が析出する。さらに、銅化合物の熱分解温度が低ければ、耐熱性が低い合成樹脂を金属微粒子の集まりで接合できる。無機物からなる分子ないしはイオンが配位子となって、分子構造の中央に位置する銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体は、無機物の分子量が小さければ、還元雰囲気で熱分解する温度は、分子量がより大きい有機物が配位子を形成する有機銅錯体が大気雰囲気で熱分解する温度より低い。このため、このような無機銅錯体は、有機銅錯体より相対的に高価な物質ではあるが、より低い温度で銅を析出するため、廉価な合成樹脂を銅微粒子の集まりで覆うことができる。なお、安価な有機銅錯体として、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物がある。
すなわち、無機銅錯体を構成する分子の中で銅イオンが最も大きい。ちなみに、銅原子の単結合の共有結合半径は１１２ｐｍであり、一方、窒素原子の三重結合の共有結合半径の５４ｐｍであり、酸素原子の三重結合の共有結合半径は５３ｐｍである。このため、無機銅錯体の分子構造においては、配位子が銅イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、還元雰囲気の熱処理で、最初に配位結合部が分断され、銅と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銅が析出する。
このような無機銅錯体の中で、アンモニアＮＨ３が配位子となって銅イオンに配位結合するアンミン錯体は、他の無機銅錯体に比べて相対的に合成が容易であるため、相対的に安価な費用で製造できる。こうした無機銅錯体は、アンモニアガスや水素ガスなどの還元性雰囲気で熱処理すると、配位子の分子量が小さいため、２００℃より低い温度で配位結合部位が最初に分断され、この後、２００℃前後の温度で無機物が気化し、銅が析出する。さらに、メタノールに１０重量％近くまで分散する。このような銅錯イオンとして、例えば、テトラアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ３）４］２＋があり、無機銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩［Ｃｕ（ＮＨ３）４］（ＮＯ３）２がある。
【００４０】
実施形態１２
本実施形態は、第一にアルコールに溶解ないしは混和し、第二にアルコールより粘度が高く、第三に金属錯体とオクチル酸金属化合物との少なくともどちらか一方の熱分解温度より沸点が低い、これら３つの性質を兼備する液体の有機化合物である。
つまり、有機化合物の沸点が、金属錯体が熱分解する２００℃前後より低ければ、有機化合物は金属錯体のアルコール分散液と共に混合液を構成する。有機化合物の沸点が、オクチル酸金属化合物が熱分解する３４０℃より低ければ、オクチル酸金属化合物のアルコール分散液と共に混合液を構成する。従って、有機化合物はこれら混合液の粘度を調整する調整剤になる。こうした３つの性質を持つ有機化合物は、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、ないしはスチレンモノマーからなるいずれか1種類の有機化合物に存在する。
【００４１】
アクリル酸エステル類は、アクリル酸ｎブチル以上の大きい分子量を持つアクリル酸エステル類は、前記した３つの性質を持つ。
すなわち、アクリル酸ｎブチルは化学式がＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣ４Ｈ９で示され、メタノールに溶解し、メタノールの１．９倍の粘度を持ち、さらに、沸点がメタノールの沸点より高い１４８℃で、２５段落で説明した金属錯体、２７段落で説明したオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い。従って、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物をメタノールに分散し、この分散液にアクリル酸ｎブチルを添加して撹拌すると、添加したアクリル酸ｎブチルの量に応じて分散液の粘度が増大する。なお、アクリル酸ｎブチルは、繊維処理剤、粘接着剤、塗料、合成樹脂、アクリルゴム、エマルジョン等の原料として使用される、安価な有機化合物である。
【００４２】
メタクリル酸エステル類に、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸アルキル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリルなど様々なメタクリル酸エステルがあるが、これらのエステル類は前記した３つの性質を持つ。
すなわち、メタクリル酸ｎブチルは、化学式がＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−ＣＨ２（ＣＨ２）２ＣＨ３で示され、メタノールに溶解し、メタノールの１．６倍の粘度を持ち、沸点がメタノールより高い１６４℃で、２５段落で説明した金属錯体、２７段落で説明したオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い。従って、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物をメタノールに分散し、この分散液にメタクリル酸ｎブチルを添加して撹拌すると、添加したメタクリル酸ｎブチルの量に応じて分散液の粘度が増大する。なお、メタクリル酸ｎブチルは、塗料、接着剤、繊維処理剤の原料として用いられている安価な有機化合物である。なお、メタクリル酸エチルの粘度は０．６２ｍＰａ秒で、メタノールの粘度の１．０５倍と低い。
【００４３】
スチレンモノマーは化学式がＣ６Ｈ５ＣＨ＝ＣＨ２で示され、メタノールと混和し、メタノールの粘度の１．１８倍であり、沸点がメタノールの沸点より高い１４５℃の液状モノマーで、２５段落で説明した金属錯体、２７段落で説明したオクチル酸金属化合物の熱分解温度より低い。従って、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物をメタノールに分散し、この分散液にスチレンモノマーを添加して撹拌すると、添加したスチレンモノマーの量に応じて分散液の粘度が増大する。このため、スチレンモノマーは前記した３つの性質を兼備する有機化合物である。なお、スチレンモノマーは、ポリスチレンを始めとして、発泡ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、不飽和ポリエステルなどの合成樹脂材料の原料となる安価な有機化合物である。また、溶剤として用いるスチレンモノマーも、重合反応を起こさせない禁止剤ないしは防止剤が添加されているため、昇温しても重合反応は起こらない。
【００４４】
グリコール類にエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールがある。
エチレングリコールは、メタノールに溶解し、粘度がメタノールの３６倍と高く、沸点が１９７℃の液状モノマーである。ジエチレングリコールは、メタノールに溶解し、粘度がメタノールの６１倍と高く、沸点が２４４℃の液状モノマーである。プロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの８２倍と高く、沸点が１８８℃の液状モノマーである。ジプロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの１２７倍と高く、沸点が２３２℃の液状モノマーである。トリプロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの９７倍と高く、沸点が２６５℃の液状モノマーである。
【００４５】
グリコールエーテル類は、エチレングリコール系エーテルと、プロピレングリコール系エーテルと、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの末端の水素をアルキル基で置換したジアルキルグリコールエーテルがある。
エチレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、銅錯体の熱分解温度より沸点が低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの３倍で沸点が１２５℃のメチルグリコール、粘度がメタノールの５倍で沸点が１４２℃のイソプロピルグリコール、粘度がメタノールの６倍で沸点が１７１℃のブチルグリコール、粘度がメタノールの５倍で沸点が１６１℃のイソブチルグリコール、粘度がメタノールの４倍で沸点が１５９℃のアリルグリコール、粘度がメタノールの７倍で沸点が１９４℃のメチルジグリコール、粘度がメタノールの９倍で沸点が２０８℃のヘキシルグリコールが存在する。
エチレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が３４０℃より低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２４９℃のメチルトリグリコール、粘度がメタノールの８倍で沸点が２０７℃のイソプロピルジグリコール、粘度がメタノールの１１倍で沸点が２３１℃のブチルジグリコール、粘度がメタノールの１４倍で沸点が２７１℃のブチルトリグリコール、粘度がメタノールの９倍で沸点が２２０℃のイソブチルジグリコール、粘度がメタノールの１５倍で沸点が２５９℃ヘキシルジグリコール、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２２９℃の２−エチルヘキシルグリコール、粘度がメタノールの１８倍で沸点が２７２℃の２−エチルヘキシルジグリコール、粘度がメタノールの５２倍で沸点が２４５℃のフェニルグリコール、粘度がメタノールの２０倍で沸点が２５６℃のベンジルグリコール、粘度がメタノールの３３倍で沸点が３０２℃のベンジルジグリコールが存在する。
次に、プロピレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、銅錯体の熱分解温度より沸点が低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの３倍で沸点が１２１℃のメチルプロピレングリコール、粘度がメタノールの２倍で沸点が１４６℃のメチルプロピレングリコールアセテート、粘度がメタノールの５倍で沸点が１５０℃のプロピルプロピレングリコール、粘度がメタノールの６倍で沸点が１７０℃のブチルプロピレンジグリコール、粘度がメタノールの７倍で沸点が１８７℃のメチルプロピレンジグリコールが存在する。
プロピレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が３４０℃より低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの１８倍で沸点が２１２℃のプロピルプロピレンジグリコール、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２３１℃のブチルプロピレンジグリコール、粘度がメタノールの３９倍で沸点が２４３℃のフェニルプロピレングリコール、粘度がメタノールの１４倍で沸点が２７４℃のブチルプロピレントリグリコールが存在する。
最後に、ジアルキルグリコールエーテルの中で、メタノールに溶解し、銅錯体の熱分解温度より沸点が低い液体のグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの２倍で沸点が８５℃のジメチルグリコール、粘度がメタノールの３倍で沸点が１６２℃のジメチルジグリコール、粘度がメタノールの２倍で沸点が１７１℃のジメチルポロピレンジグリコール、粘度がメタノールの２１倍で沸点が１７６℃のメチルエチルジグリコール、粘度がメタノールの２倍で沸点が１８９℃のジエチルジグリコールが存在する。
以上に説明したように、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類の中に１７段落に説明した３つの性質を兼備する有機化合物が多く存在する。また、スチレンモノマーは、３つの性質を兼備する有機化合物である。
【００４６】
実施例１
本実施例は懸濁液の第１実施例である。金属の扁平粉として、２９段落の第１実施形態で説明した厚みが０．２６μｍで、長軸径の平均が３．８５μｍで、短軸径の平均が２．７５μｍからなる銀の扁平粉（例えば、山本貴金属地金株式会社の製品）を用い、金属微粒子の原料として、３９段落の第１１実施形態で説明したテトラアンミン銅硝酸塩（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）を用い、有機化合物として、第１２実施形態の４５段落で説明したイソプロピルグリコール（例えば、日本乳化剤株式会社の製品）を用いた。
最初に、テトラアンミン銅硝酸塩の０．０１モルに相当する２．６ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、イソプロピルグリコールの２０ｃｃを混合した。この混合液に銀の扁平粉の７４ｇを混合し、混合物を回転による拡散混合と揺動による移動混合とを同時に行う装置（愛知電機株式会社のロッキングミキサーＲＭＨ−ＨＴ）に充填し、回転と揺動を繰り返して第一の懸濁液を作成した。
【００４７】
実施例２
本実施例は懸濁液の第２実施例である。金属の扁平粉は、３２段落の第４実施形態で説明した厚みが０．１５μｍで、平均粒径が２．２５μｍからなる金の扁平粉（例えば、株式会社今井金箔の製品）を用い、金属微粒子の原料として、４０段落の第１２実施形態で説明したオクチル酸銅（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）を用い、有機化合物として、４５段落で説明したヘキシルグリコール（例えば、日本乳化剤株式会社の製品）を用いた。
最初に、オクチル酸銅の０．０１モルに相当する３．５ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、ヘキシルグリコールの１１ｃｃを混合した。この混合液に金の扁平粉の１３７ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第二の懸濁液を作成した。
【００４８】
実施例３
本実施例は懸濁液の第３実施例である。金属の扁平粉は、３３段落の第５実施形態で説明した厚みが０．１２μｍで、平均粒径が１．８μｍからなる金の扁平粉（例えば、株式会社今井金箔の製品）を用い、金属微粒子の原料として、実施例２のオクチル酸銅を用い、有機化合物として、実施例２のヘキシルグリコールを用いた。
最初に、オクチル酸銅の０．０１モルに相当する３．５ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、ヘキシルグリコールの１１ｃｃを混合した。この混合液に金の扁平粉の１３７ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第三の懸濁液を作成した。
【００４９】
実施例４
本実施例は懸濁液の第４実施例である。金属の扁平粉として、３５段落の第７実施形態で説明した厚みが０．３０μｍで、平均粒径が４．５μｍからなる銅の扁平粉（例えば、福田金属箔粉工業株式会社の製品）を用い、金属微粒子の原料として、実施例１のテトラアンミン銅硝酸塩を用い、有機化合物として、実施例１のイソプロピルグリコールを用いた。
最初に、テトラアンミン銅硝酸塩の０．０１モルに相当する２．６ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、イソプロピルグリコールの２０ｃｃを混合した。この混合液に銅の扁平粉の６４ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第四の懸濁液を作成した。
【００５０】
実施例５
本実施例は、懸濁液の第５実施例である。金属の扁平粉は、３７段落の第９実施形態で説明した厚みが０．２０μｍで、平均粒径が３．０μｍからなる金の扁平粉（例えば、株式会社今井金箔の製品）を用い、金属微粒子の原料として、実施例２のオクチル酸銅を用い、有機化合物として、実施例２のヘキシルグリコールを用いた。
最初に、オクチル酸銅の０．０１モルに相当する３．５ｇを１００ｃｃのメタノールに分散する。この分散液に、ヘキシルグリコールの１１ｃｃを混合した。この混合液に金の扁平粉の１３７ｇを混合し、混合物を実施例1で用いた回転装置に充填し、回転と揺動を繰り返して第五の懸濁液を作成した。
【００５１】
実施例６
実施例１で作成した第一の懸濁液を、厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシート（例えば、住友ベークライト株式会社の製品ＥＰＧ１００）の小片に、２２μｍの厚みとして印刷した。この後、小片の複数枚を加振機の上に配置し、左右、前後、上下の３方向の０．２Ｇの振動加速度を５秒間ずつ３回繰り返し、最後に、０．２Ｇの上下方向の振動加速度を１０秒間加えた。さらに、小片の複数枚を水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。なお、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂は、窒素雰囲気では熱分解が４２５℃で始まる。
最初に、作成した試料の膜厚を、反射分光膜厚計（大塚電子株式会社の製品ＦＥ−３０００）で測定した。試料は１．５８μｍの膜厚から形成されていたが、部分的に２．２０μｍの厚みが形成されていた。
次に、分光測色計（コニカミノルタジャパン株式会社の製品ＣＭ−７００ｄ）によって分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、３８５ｎｍの波長で最も高く、次に４４８ｎｍの波長で高く、また、４４７ｎｍと４５０ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも紫の色彩を放つ波長である。
さらに、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡（ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭ）で行なった。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料が観察できる特長を持つ。試料を厚み方向に２つに切断し、切断面を観察した。
最初に、反射電子線の９００−１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行い、試料の表面を観察した。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銀の扁平粉の表面に微粒子が４層を形成して積層し、３枚の銀の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。
次に、試料の表面と複数の断面からの反射電子線について、９００−１０００Ｖの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡で微粒子の材質を分析した。いずれの粒状微粒子にも濃淡が認められなかったので、単一原子から構成されていることが分かった。さらに、試料の表面と複数の断面からの特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し、粒子を構成する元素の種類を分析した。粒状微粒子は銅原子のみで構成されていたため、銅の粒状微粒子である。
これらの結果から、金属結合した銅微粒子の集まりが４層を形成して積み重なり、銀の扁平粉の表面を覆うとともに、銅微粒子の金属結合を介して銀の扁平粉の３枚が、扁平面同士が重なり合って結合された銀の扁平粉の集まりからなる薄膜が、ＰＥＴ樹脂のシート表面に形成された。図１に、試料の断面を模式的に示す。１は銀の扁平粉で、２は銅微粒子で、３はＰＥＴ樹脂のシートである。
この薄膜は１．５８μｍの膜厚からなり、部分的に２．２０μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．５８μｍの膜厚に相当する干渉現象が３８０ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．２０μｍの膜厚に相当する干渉現象が４４８ｎｍの波長で起こった。さらに、４４７ｎｍと４５０ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、４４８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５２】
実施例７
実施例１で作成した第一の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、３１μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は２．２０μｍの膜厚から形成され、部分的に２．８２μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、４４８ｎｍの波長で最も高く、次に４８９ｎｍの波長で高く、また、４８６ｎｍと４９２ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも青の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銀の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、５枚の銀の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は２．２０μｍの膜厚からなり、部分的に２．８２μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、２．２０μｍの膜厚に相当する干渉現象が４４８ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．８２μｍの膜厚に相当する干渉現象が４８９ｎｍの波長で起こった。さらに、４８６ｎｍと４９２ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、４８９ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５３】
実施例８
実施例１で作成した第一の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、４２μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は２．９６μｍの膜厚から形成され、部分的に３．５８μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５１３ｎｍの波長で最も高く、次に５７１ｎｍの波長で高く、また、５６９ｎｍと５７４ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも緑の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銀の扁平粉の表面に銅微粒子が４層を形成して積層し、６枚の銀の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は２．９６μｍの膜厚からなり、部分的に３．５８μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、２．９６μｍの膜厚に相当する干渉現象が５１３ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、３．５８μｍの膜厚に相当する干渉現象が５７１ｎｍの波長で起こった。さらに、５６９ｎｍと５７４ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、３．５８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５４】
実施例９
実施例２で作成した第二の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、１５μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．０５μｍの膜厚から形成され、部分的に１．４５μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５４２ｎｍの波長で最も高く、次に５６７ｎｍの波長で高く、また、５６６ｎｍと５６８ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも緑の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、３枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．０５μｍの膜厚からなり、部分的に１．４５μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．０５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５４２ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、１．４５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５６７ｎｍの波長で起こった。さらに、５６６ｎｍと５６８ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、５６７ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５５】
実施例１０
実施例３で作成した第三の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、２２μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．５０μｍの膜厚から形成され、部分的に１．８４μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５７０ｎｍの波長で最も高く、次に５８８ｎｍの波長で高く、また、５８７ｎｍと５８９ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも黄色の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、５枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．５０μｍの膜厚からなり、部分的に１．８４μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．５０μｍの膜厚に相当する干渉現象が５７０ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、１．８４μｍの膜厚に相当する干渉現象が５８８ｎｍの波長で起こった。さらに、５８７ｎｍと５８９ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、５８８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５６】
実施例１１
実施例４で作成した第四の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、１５μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．０５μｍの膜厚から形成され、部分的に１．７５μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５９４ｎｍの波長で最も高く、次に６２２ｎｍの波長で高く、また、６２１ｎｍと６２３ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも橙の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銅の扁平粉の表面に銅微粒子が３層を形成して積層し、２枚の銅の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．０５μｍの膜厚からなり、部分的に１．７５μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．０５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５９４ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、１．７５μｍの膜厚に相当する干渉現象が６２２ｎｍの波長で起こった。さらに、６２１ｎｍと６２３ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、６２２ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５７】
実施例１２
実施例２で作成した第二の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、２８μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．９５μｍの膜厚から形成され、部分的に２．３５μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、５９４ｎｍの波長で最も高く、次に６１７ｎｍの波長で高く、また、６１６ｎｍと６１８ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも橙の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が４層を形成して積層し、５枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．９５μｍの膜厚からなり、部分的に２．３５μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．９５μｍの膜厚に相当する干渉現象が５９４ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．３５μｍの膜厚に相当する干渉現象が６１７ｎｍの波長で起こった。さらに、６１６ｎｍと６１８ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、６１７ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５８】
実施例１３
実施例６で作成した第六の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、３６μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、窒素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、３４０℃まで昇温し、３４０℃で１分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は２．５０μｍの膜厚から形成され、部分的に３．００μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、６２６ｎｍの波長で最も高く、次に６５８ｎｍの波長で高く、また、６５６ｎｍと６６０ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも赤の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、金の扁平粉の表面に銅微粒子が５層を形成して積層し、５枚の金の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は２．５０μｍの膜厚からなり、部分的に３．００μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、２．５０μｍの膜厚に相当する干渉現象が６２６ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、３．００μｍの膜厚に相当する干渉現象が６５８ｎｍの波長で起こった。さらに、６５６ｎｍと６６０ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、６５８ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
【００５９】
実施例１４
実施例４で作成した第四の懸濁液を、実施例６で用いた厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂からなるシートの小片に、２４μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
最初に、作成した試料の膜厚を、実施例６で用いた反射分光膜厚計で測定した。試料は１．７０μｍの膜厚から形成され、部分的に２．４０μｍの厚みが形成されていた。
次に、実施例６で用いた分光測色計で分光反射率を調べた。この結果、分光反射率は、６２０ｎｍの波長で最も高く、次に７４６ｎｍの波長で高く、また、７４０ｎｍと７５３ｎｍとの波長でもわずかな反射率が存在した。いずれも赤の色彩を放つ波長である。
さらに、実施例６と同様に、試料の表面と断面との観察と分析とを電子顕微鏡で行なった。試料表面はいずれの部位も、４０−６０ｎｍの大きさからなる粒状の銅微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。試料の断面においては、銅の扁平粉の表面に銅微粒子が４層を形成して積層し、３枚の銅の扁平粉が、扁平面同士が重なり合って積層されていた。試料断面の構造は、実施例６に類似しているため図示しない。
この薄膜は１．７０μｍの膜厚からなり、部分的に２．４０μｍの厚みが形成された。この結果、分光反射率は、１．７０μｍの膜厚に相当する干渉現象が６２０ｎｍの波長で最も高い頻度で起こった。次いで、薄膜の表面と裏面との双方で扁平粉の1枚分ずつの厚みの違いによって、２．４０μｍの膜厚に相当する干渉現象が７４６ｎｍの波長で起こった。さらに、７５３ｎｍと７４０ｎｍとの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子が４０ｎｍの大きさである場合の膜厚と、薄膜表面の銅微粒子が６０ｎｍの大きさである場合の膜厚とに相当する干渉現象である。従って、７４６ｎｍの波長での分光反射率は、薄膜表面の銅微粒子の大きさが、平均粒径の５０ｎｍである場合の膜厚に相当する干渉現象である。
なお、銅の屈折率は、７１０ｎｍ近辺から７５０ｎｍ近辺までの波長領域においては、波長の増加率に対し屈折率の増加率が大きく変わる。すなわち、７０９ｎｍから７２９ｎｍにおいて、波長が２．８％増加するのに対し、屈折率は０．２１６から０．２２３として３．２％増加する。これに対し、７２９ｎｍから７５２ｎｍにおいて、波長が３．１％増加するのに対し、屈折率は０．２３３から０．２３７として６．２％増加する。このため、膜厚が２．３８μｍの薄膜は７５３ｎｍの波長に相当する光線の干渉現象を起こし、膜厚が２．４０μｍの薄膜は７４６ｎｍの波長に相当する光線の干渉現象を起こし、膜厚が２．４２μｍの薄膜は７４０ｎｍの波長に相当する光線の干渉現象を起こす。
【００６０】
実施例１５
実施例６で記載した紫の色彩を放つ薄膜と、実施例１４で記載した赤の色彩を放つ薄膜とを、各々の薄膜が１ｃｍの幅で、互いに隣り合うように、各々の５つずつの薄膜を、厚みが１ｍｍのポリエチレンテレフタレートＰＥＴ樹脂のシートに、等間隔で形成する。
実施例１で作成した第一の懸濁液を、ＰＥＴ樹脂のシートの小片に、１ｃｍの幅で１ｃｍの間隔を置いて、５つの塗膜を２２μｍの厚みとして印刷した。この後、実施例６と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。
次に、前記のＰＥＴ樹脂のシートの小片の薄膜が形成されていな部位に、実施例４で作成した第四の懸濁液を、２４μｍの厚みで印刷した。この後、前記と同様に、小片を加振機の上に配置して振動を加え、さらに、水素ガスの雰囲気の熱処理炉に入れ、２００℃まで昇温し、２００℃で５分間熱処理した。ＰＥＴ樹脂のシートの小片から、紫と赤の色彩が混合された色彩を発色した。
【００６１】
以上に、特定した色彩を放つ薄膜を、１０の実施例として説明した。本発明に依れば、薄膜を形成するに当たって、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、薄膜が放つ色彩を予め設定することができる。つまり、第一に、金属の扁平粉の扁平面同士が互いに重なるように結合するため、結合した扁平粉の厚みが見積もれる。第二に、金属の扁平粉の厚みより１桁大きさが小さい金属微粒子を、扁平粉の扁平面同士が互いに重なり合って結合する手段として用い、扁平粉の表面に析出した金属微粒子の積層数を、懸濁液を作成する際の金属化合物の配合割合として設定することができ、結合した扁平粉の厚み、すなわち、薄膜の厚みの微細調整が、金属微粒子の積層数で可能になる。これによって、薄膜の膜厚を予め見積もることが可能になり、可視光線の波長領域における金属の屈折率が既知であるため、特定した膜厚からなる薄膜は、特定した色彩を放つ。なお、印刷した懸濁液の膜厚と、基材の表面に形成された薄膜の膜厚との関係は、試作を通して予め把握する必要がある。また、金属の扁平粉がミクロンレベルの大きさで、懸濁液の印刷膜と、薄膜を構成する金属の扁平粉の数は莫大な数になるため、懸濁液の印刷膜厚と薄膜の膜厚との間には、一対一の関係がある。以上に説明したように、本発明に依れば、各実施例で説明したように、予め見積もった色彩を放つ薄膜が、基材の表面に形成できる。
また、本発明に依れば、特定した色彩を放つ薄膜は、８段落で説明した８つ作用効果をもたらすため、様々な用途が新たに開ける。
【符号の説明】
【００６２】
１  銀の扁平粉    ２  銅微粒子    ３  ＰＥＴ樹脂のシート