(57)【要約】ピグメントフレークが提供され、このピグメントフレークを使用してカラーシフティング特性を有する顔料組成物を生成し得る。このピグメントフレークは、対称性のコーティング構造を反射層の反対側に有し得るか、反射層の一方の面に層の全てを有する非対称性のコーティング構造をし得るか、または反射層の周囲にカプセル化したコーティングで形成され得る。このコーティング構造は、反射層の１以上の面の上の選択吸収層、この選択的吸収層の上の誘電層、およびこの誘電層の上の吸収層を含む。このピグメントフレークは、離散的なカラーシフトを示し、その結果このピグメントフレークは第１の入射光角度または視角での第１の色および第２の入射光角度または視角での第１の色と異なる第２の色を有する。このピグメントフレークを物体または紙に対する次ぐ塗布ための液体媒体（例えば、ペイントまたはインク）中に散らばせ得る。
2004510013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーシフティングピグメントフレークであって、該ピグメントフレークは、以下：
第１の面および第２の面を有する少なくとも１つの反射層；
該反射層の第１の面の上の第１の選択的吸収層；
該第１の選択的吸収層の上の第１の誘電層；ならびに
該第１の誘電層の上の第１の吸収層、
を備え、
ここで、該ピグメントフレークは、離散的カラーシフトを示し、その結果、該ピグメントフレークは、第１の入射光角度または視角での第１の色および第２の入射光角度または視角での第２の色を有し、該第２の色は、該第１の色とは異なる、
ピグメントフレーク。
【請求項２】
請求項１に記載のピグメントフレークであって、該ピグメントフレークは、以下：
前記反射層の第２の面の上の第２の選択的吸収層；
該第２の選択的吸収層の上の第２の誘電層；および
該第２の誘電層の上の第２の吸収層、
をさらに備える、ピグメントフレーク。
【請求項３】
請求項２に記載のピグメントフレークであって、ここで、前記第１の吸収層および前記第２の吸収層は、クロム、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、白金、チタン、バナジウム、コバルト、鉄、炭素、グラファイト、スズ、タングステン、モリブデン、ロジウム、ニオブおよびそれらの組み合わせまたは合金からなる群より選択される物質を含む、ピグメントフレーク。
【請求項４】
請求項２に記載のピグメントフレークであって、ここで、前記第１の誘電層および第２の誘電層が約１．６５以下の屈折率を有する誘電物質を含有する、ピグメントフレーク。
【請求項５】
請求項４に記載のピグメントフレークであって、ここで、前記誘電物質が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化セリウム、フッ化ランタン、フッ化ネオジウム、フッ化サマリウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウムおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される、ピグメントフレーク。
【請求項６】
請求項２に記載のピグメントフレークであって、ここで、前記第１の誘電層および第２の誘電層が約１．６５より大きい屈折率を有する誘電物質を含有する、ピグメントフレーク。
【請求項７】
請求項６に記載のピグメントフレークであって、ここで、前記誘電物質は、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、炭素、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、五酸化タンタル、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ユーロピウム、酸化鉄、窒化ハフニウム、炭化ハフニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ネオジム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、三酸化アンチモン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、一酸化ケイ素、三酸化セレン、酸化スズ、三酸化タングステンおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される、ピグメントフレーク。
【請求項８】
請求項２に記載のピグメントフレークであって、ここで、前記第１の誘電層および前記第２の誘電層はそれぞれ、高屈折性物質および低屈折性物質の複数の交互層を有する誘電性光学スタックから構成される、ピグメントフレーク。
【請求項９】
前記誘電性光学スタックが階調性の屈折率を有する、請求項８に記載のピグメントフレーク。
【請求項１０】
請求項１に記載のカーラーシフティングピグメントフレークであって、該ピグメントフレークは、以下：
前記反射層を実質的に取り囲む選択的吸収層；
該選択的吸収層を実質的に取り囲む誘電層；および
該誘電層を実質的に取り囲む吸収層、
をさらに備える、ピグメントフレーク。
【請求項１１】
請求項２に記載のカラーシフティングピグメントフレークであって、ここで、前記少なくとも１つの反射層が少なくとも１つの側面を有し、前記選択的吸収層は前記第１の面および第２の面上に配置されるが該少なくとも１つの面上には配置されず、
前記第１の誘電層および第２の誘電層は、前記誘電層を実質的に取り囲み、そして
前記第１の吸収層および第２の吸収層は、該誘電層を実質的に取り囲む、
ピグメントフレーク。
【請求項１２】
カラーシフティングホイルであって、該ホイルは、以下：
反射層；
該反射層の上の選択的吸収層；
該選択的吸収層の上の誘電層；および
該誘電層の上の吸収層、
を備え、ここで、該ホイルは、離散的カラーシフトを示し、その結果、該ホイルは、第１の入射光角度または視角での第１の色および第２の入射光角度または視角での第２の色を有し、該第２の色は、第１の色とは異なる、カラーシフティングホイル。
【請求項１３】
請求項１２に記載のホイルであって、該ホイルはウェブキャリアをさらに備え、該ウェブキャリアは該ウェブキャリア上に前記反射層または前記吸収層のいずれかを有する、ホイル。
【請求項１４】
請求項１３に記載のホイルであって、ここで、前記ウェブキャリアは、該キャリアの上の該ウェブキャリアと前記反射層との間または該ウェブと前記吸収層との間に配置される解離層をさらに備える、ホイル。
【請求項１５】
請求項１４に記載のホイルであって、該ホイルを基材に接着するための接着剤をさらに備える、ホイル。
【請求項１６】
請求項１５のホイルであって、ここで、前記接着剤がホットスタンピング可能な接着剤、感圧性接着剤、永久接着剤、および透明接着剤からなる群より選択される、ホイル。
【請求項１７】
請求項１２に記載のホイルであって、ここで、前記反射層が、アルミニウム、銀、銅、金、白金、スズ、チタン、パラジウム、ニッケル、コバルト、ロジウム、ニオブ、クロムおよびそれらの組み合わせまたは合金からなる群より選択される反射性物質を含む、ホイル。
【請求項１８】
請求項１２に記載のホイルであって、ここで、前記反射層が約２００Å〜約１０００Åの物理的厚さを有する、ホイル。
【請求項１９】
請求項１２に記載のホイルであって、ここで前記選択的吸収層が、ケイ素、炭化ケイ素、アンチモン化アルミニウム、ヒ化アルミニウム、酸化鉄、酸化銅、酸化マンガン、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、セレン化亜鉛、ＡｇＧａＳｅ２、Ｂｉ１２ＧｅＯ２０、ケイ化チタン、ケイ化タンタル、ケイ化タングステン、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される無機物質、ホイル。
【請求項２０】
請求項１２に記載のホイルであって、ここで、前記選択的吸収層が有機色素物質を含有する、ホイル。
【請求項２１】
請求項３９のホイルであって、ここで、前記有機色素物質は、共役ポリマー、発色団および助色団を含む有機色素分子、塩基性色素もしくはカチオン染料、酸性染料および含金属化染料、クロム染料および媒染染料、直接染料および顕色直接染料、硫化染料、アゾイック染料、建染染料、分散染料、反応染料、およびその組み合わせからなる群より選択される、ホイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、一般に、カラーシフティングピグメント組成物に関する。より具体的には、本発明は、入射光の角度または視角の変化に伴う増強したカラーシフティング特性を示す、光学的に可変のピグメントフレーク、ホイル、および着色料に関する。
【０００２】
（２．従来の技術水準）
種々の光学的に可変のピグメント（ｐｉｇｍｅｎｔ）（カラーシフティングピグメントとしてもまた公知）が、広範な種々の適用のために開発されてきた。例えば、カラーシフティングピグメントは、自動車の塗料から、保証文書および貨幣のための偽造防止用インクまでにわたる適用において、使用されている。カラーシフティング着色料は、小さなフレーク（これらは代表的に、特定の工学特性を有する多層の薄層からなる）を、塗料またはインクのような媒体にわたって分散させることによって、製造され、これが引き続いて、物体の表面に塗布される。カラーシフティングピグメントおよび着色料は、入射光の角度の変化の際に、または観察者の視角が移動するにつれて、色（カラー）を変化させる特性を示す。
【０００３】
従来の光学的に可変のピグメントは、代表的に、多層の薄膜界面構造体に基づく。例えば、Ｐｈｉｌｌｉｐｓらに対する米国特許第５，１３５，８１２号は、いくつかの異なる構成の層（例えば、全てが誘電性の透明なスタック、または透明な誘電層と半透明の金属層とのスタック）を有する、光学的に可変の薄膜フレークを開示する。Ｐｈｉｌｌｉｐｓらに対する米国特許第５，２７８，５９０号において、対称な３層の光学干渉コーティングが開示されており、このコーティングは、第１および第２の部分的に透過性の吸収層（これらは、本質的に同じ組成および厚みを有する）、ならびに第１および第２の吸収層の間の誘電性スペーサー層を備える。
【０００４】
塗料において使用するためのカラーシフティング小板（ｐｌａｔｅｌｅｔ）は、Ｐｈｉｌｌｉｐｓらに対する米国特許第５，５７１，６２４号に開示されている。これらの小板は、対称的な多層薄膜構造体から形成され、ここで、第１の半透明な層が、基板上に形成されており、第１の誘電層が、この第１の半透明な層の上に形成されている。反射層が、この第１の誘電層の上に形成され、続いて第２の誘電層が、この反射層の上に形成され、そして第２の半透明な層が、この第２の誘電層の上に形成される。
【０００５】
ピグメントのカラーシフティング特性は、フレークを形成するために使用される光学コーティングの適切な設計を介して、制御され得る。所望の効果は、フレークを形成する層の厚み、および各層の反射率のようなパラメータの改変を介して、達成され得る。異なる視角または入射光の角度に対して起こる、知覚される色の変化は、層を形成する材料の選択吸収と、波長依存性の干渉効果との組み合わせの結果である。干渉効果（これは、複数の反射を起こした光波の重なりから生じる）は、異なる角度で知覚される色のシフトの原因である。干渉現象によって特定の波長において選択的に増強された、材料の吸収特性に起因して、位置および強度における反射の最大値は、視角が変化するにつれて変化する。
【０００６】
（発明の要旨）
本明細書中で実施され、そして広範に記載されるように、本発明に従って、カラーシフティング特性を有する着色料組成物を製造するために使用され得る、ピグメントフレークが提供される。これらのピグメントフレークは、対称的なコーティング構造を、反射層の反対側に有し得るか、非対称的な構造を、反射層の片側の層の全てに有し得るか、または１つ以上のカプセル化コーティングを反射層の周囲に有して形成され得る。このコーティング構造は、反射層の１つ以上の面の選択吸収層、この選択吸収層の上の誘電層、およびこの誘電層の上の吸収層を備える。このピグメントフレークは、離散的カラーシフトを示し、その結果、このピグメントフレークは、第１の入射光角度または視角において第１の色を有し、そして第２の入射光角度または視角において、第１の色とは異なる第２の色を有する。このピグメントフレークは、塗料またはインクのような液体媒体中に散在して、物体または紙への引き続く塗布のための着色料組成物を形成し得る。
【０００７】
反射層、この反射層の上の選択吸収層、この選択吸収層の上の誘電層、およびこの誘電層の上の吸収層の、コーティング構造を備える、非対称ホイルもまた、提供される。
【０００８】
本発明のこれらおよび他の局面および特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より完全に明らかとなるか、または本明細書中以下に記載された本発明の実施によって、習得され得る。
【０００９】
本発明の上に列挙した利点および他の利点が得られる様式を説明するために、上で簡単に記載された本発明の、より具体的な説明が、添付の図面に図示される本発明の特定の実施形態を参照して、与えられる。これらの図面が本発明の代表的な実施形態のみを示し、そしてこれによって本発明の範囲を限定するとはみなされないことを理解して、本発明が、添付の図面の使用によって、さらに具体的滑詳細に、記載および説明される。
【００１０】
（発明の詳細な説明）
本発明は、増強したカラーシフティング特性を示す、光学的に可変のピグメントフレークおよびホイルに関する。これらのピグメントフレークおよびホイルは、入射光の角度または観察者の視角の変化に伴う、クローマおよび色相の実質的なシフトを有する。従って、これらのピグメントフレークおよびホイルは、第１の入射光角度または視角において第１の色を、そして第２の入射光角度または視角において、第１の色とは異なる第２の色を示す。これらのピグメントフレークは、塗料またはインクのような液体媒体中に散在して、引き続いて物体または紙に塗布されるための、種々のカラーシフティング着色料組成物を製造し得る。
【００１１】
一般に、ピグメントフレークは、対称的なコーティング構造を反射層の反対側に有し得るか、反射層の片側に全ての層を有して非対称的な構造を有し得るか、または反射層コアを囲むカプセル化コーティングで形成され得る。コーティング構造は、反射層の１つ以上の面の上の選択吸収層、この選択吸収層の上の誘電層、およびこの誘電層の上の吸収層を備える。
【００１２】
本発明のカラーシフティングホイルは、非対称な薄膜コーティング構造を有し、これは、反射層、この反射層の上の選択吸収層、この選択吸収層の上の誘電層、およびこの誘電層の上の吸収層を備える。本発明のフレークおよびホイルのコーティング構造における、これらの層の各々は、本明細書中以下においてさらに詳細に議論される。
【００１３】
本発明のカラーシフティングフレークおよびホイルは、薄いコーティング構造体を形成する分野において周知の、従来の薄膜製造技術を使用して形成され得る。このような薄膜製造技術の非限定的な例としては、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、スパッタリング、プラズマで増強されるこれらのバリエーション、電着などが挙げられる。
【００１４】
図面（ここで、類似の構造体は類似の参照番号を与えられる）を参照すると、図１は、本発明の１つの実施形態による、ピグメントフレーク１０を示し、これは、カラーシフティング特性を示す。フレーク１０は、ほぼ対称な多層薄膜構造を反射層１２の反対側に有する、７層の設計である。従って、第１および第２の選択吸収層１４ａおよび１４ｂが、反射層１２の各面に配置され、第１および第２の誘電層１６ａおよび１６ｂが、選択層１４ａおよび１４ｂの各々の上にそれぞれ配置され、そして第１および第２の吸収層１８ａおよび１８ｂが、反射層１６ａおよび１６ｂの各々の上にそれぞれ配置される。フレーク１０のコーティング構造におけるこれらの層の各々は、以下のようにさらに詳細に議論される。
【００１５】
反射層１２は、種々の反射性金属材料（例えば、１つ以上の金属、１つ以上の金属合金、またはそれらの組み合わせ）から構成され得る。反射層１２に適切な金属材料の非限定的な例としては、アルミニウム、銀、銅、金、白金、スズ、チタン、パラジウム、ニッケル、コバルト、ロジウム、ニオブ、クロム、およびこれらの組み合わせまたは合金が挙げられる。これらは、所望される色の効果に基づいて選択され得る。反射層１２は、約２００オングストローム（Å）〜約１０００Å、好ましくは約４００Å〜約７００Åの適切な物理的厚みを有するように形成され得る。
【００１６】
あるいは、反射（レフレクター）層１２は、Ｃｏｕｌｔｅｒらの米国特許第６，０１３，３７０号（この開示は本明細書中に参考として援用される）に開示される「ブライトメタルフレーク（ｂｒｉｇｈｔ　ｍｅｔａｌ　ｆｌａｋｅ）」のような、多層構造であり得る。このような多層構造は、少なくとも約４０ｎｍの厚みを有する金属のような中央反射層、ならびにこの反射層の上部および底部表面の誘電支持層を備える。この誘電層は、少なくとも約１０ｎｍの厚みを有し、この厚みは、誘電層がこの反射層のカラー特性に実質的に影響しないように選択されている。これらのブライトメタルフレークの完全な説明は、Ｃｏｕｌｔｅｒらに対する上記特許に見出され得る。
【００１７】
この第１および第２の選択吸収層１４ａおよび１４ｂ（反射層１２の各側面に配置されている）は、約３８０〜７８０ｎｍのスペクトル領域のどこかにおいて１つ以上の狭い吸収帯域を有する（ただし、スペクトル領域の他の点については透明または半透明である）種々の材料から構成され得る。吸収層１４ａおよび１４ｂにおけるこれらの狭い吸収帯域は、従来のカラーシフティングピグメントを超える拡大したカラー空間を提供する。
【００１８】
選択的な吸収層１４ａおよび１４ｂに適切な材料は、ブルー（青色）スペクトル領域において高い（すなわち、約１より大きい）、そしてレッド（赤色）スペクトル領域に減少する（すなわち、約０．１より小さい）吸収係数（ｋ）を有する。選択吸収層１４ａおよび１４ｂを形成する材料の非限定的な例としては、種々の無機材料（例えば、ケイ素、カーバイド、アルミニウム、アンチモニド、ヒ化アルミニウム、酸化鉄（例えば、酸化鉄（ＩＩＩ）および酸化第一鉄）酸化銅、酸化マンガン、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、セレン化亜鉛、ＡｇＧａＳｅ２、Ｂｉ１２ＧｅＯ２０、ケイ化チタニウム、ケイ化タンタル、ケイ化タングステン、それらの組み合わせ、など）が挙げられる。
【００１９】
あるいは、選択吸収層は、有機ピグメント材料、好ましくは可視スペクトルにおける吸収帯を有するピグメント（例えば、結合体化ポリマーおよび有機染料分子（発色団および助色団を含む））から構成され得る。これらのピグメントとしては、以下が挙げられるがこれらに限定されない：塩基性ピグメントまたはカチオン染料；酸性ピグメントおよびプレメタライズされた（ｐｒｅｍｅｔａｌｉｚｅｄ）ピグメント；クロム染料および媒染染料；直接ピグメントおよび発色された直接ピグメント；イオウ染料、アゾイック染料、バット染料、分散染料、および反応染料；上記のピグメントのいずれかの組み合わせなど。有機ピグメント材料は、カラーシフティングを可能にする適切な厚みで配置され得なければならない。なぜなら、選択吸収層は、選択吸収層が非吸収性であるスペクトル領域における誘電体の厚みの一部分であるからである。
【００２０】
選択吸収層に好ましい１つの材料は、ケイ素であり、これは青色スペクトル領域において強力に吸収し、そしてその他のスペクトル領域では半透明〜透明である。青色吸収特性は、従来のカラーシフティングピグメントにおいて見出される青色ピークを減じ、それによって赤色およびピンク色（桃色）になるマゼンタ（深紅色）のようなカラーの変化を生じる。カラーにおけるこの変化は、選択的吸収材料の吸収スペクトル帯の配置、および幅、ならびにこのフレークのコーティング構造のもともとの設計に依存する。
【００２１】
選択的な吸収層は各々、約５０Å〜約２０００Å、そして好ましくは約１００Å〜約２００Åの物理的な厚みを有するように形成され得る。選択吸収層における酸素量は、特定の実施形態において、そのような層に必要な厚みに影響することに注目すべきである。選択的な吸収層は各々、同じ材料または異なる材料から形成され得、そして各々の層について同じかまたは異なる物理的厚みを有し得る。
【００２２】
第１の誘電層および第２の誘電層である１６ａおよび１６ｂは、コーティングプロセスに適切な任意の誘電性材料から形成され得る。この誘電性材料は、低屈折性物質（すなわち、約１．６５以下の屈折率を有する材料）、または高屈折性物質（すなわち、約１．６５より大きい屈折率を有する材料）であり得る。
【００２３】
誘電層の各々は、以下：単一の材料から、または種々の材料の組み合わせおよび配置で、形成され得る。例えば、誘電層は、低屈折性物質のみ、または高屈折性物質のみ、２つ以上の低屈折性物質の混合物もしくは複数の副層、２つ以上の高屈折性物質の混合物もしくは複数の副層、または低屈折性物質および高屈折性物質の混合物もしくは複数の副層。さらに、誘電層は、部分的にまたは全体的に、高／低誘電性光学スタック（以下にさらに詳細に考察される）から形成され得る。誘電層が部分的に、誘電性光学スタックで形成される場合、この誘電層の残りの部分は、上記のような、単一の材料、または種々の材料の組み合わせおよび配置で形成され得る。
【００２４】
適切な低屈折性誘電性材料の例としては、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化セリウム、フッ化ランタン、フッ化ネオジミウム、フッ化サマリウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００２５】
適切な高屈折性誘電性材料の例としては、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、炭素、酸化インジウム、酸化インジウム−スズ、五酸化タンタルム、酸化セリウム、酸化イッテリウム、酸化ユーロピウム、酸化鉄、窒化ハフニウム、炭化ハフニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ネオジミウム、酸化プラセオジミウム、酸化サマリウム、三酸化二アンチモン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、一酸化ケイ素、三酸化セレニウム、酸化スズ、三酸化タングステン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００２６】
上記に列挙した誘電性材料のいくつかは、代表的に、コーティング層として誘電性材料を蒸着するために用いた特定の方法にしばしば基づいて、非化学量論的形態で存在すること、そして上記列挙した化合物名は適切な化学量論を示すことが理解される。例えば、一酸化ケイ素および二酸化ケイ素は、それぞれ、名目上１：１および１：２のケイ素：酸素の比を有するが、特定の誘電性コーティング層の実際のケイ素：酸素の比は、これらの名目上の値から幾分変化する。このような非化学量論的誘電性材料がまた、本発明の範囲内である。
【００２７】
誘電層１６ａおよび１６ｂは、所望のカラー特性を達成するために適切な光学的厚みを有するように形成される。この光学的厚みは、積ｎｄとして規定された周知の光学パラメーターである。ここでｎは、この層の屈折率であり、そしてｄはこの層の物理的な厚みである。代表的に、この層の光学的厚みは、４ｎｄ／λに等しい、１／４波長光学厚み（ＱＷＯＴ）という形で表現され、ここでλは、ＱＷＯＴ条件が生じる波長である。各々の誘電層１６ａおよび１６ｂの光学的厚みは、所望のカラーシフティングに依存して、約４００ｎｍの設計波長での約２ＱＷＯＴから、約７００ｎｍの設計波長での約９ＱＷＯＴまでの範囲におよび得る。誘電層は代表的に、低屈折誘電性材料が用いられる場合、約２００ｎｍ〜約８００ｎｍの物理的厚みを有し、そして高屈折性誘電性材料が用いられる場合、約１００ｎｍへ低下される。
【００２８】
所定の材料についての屈折率が一定である必要はないことに注意すべきである。所定の材料の屈折率は、他のどの材料が上に配置されるかに依存して変化し得、そしてまた厚みで変化し得る。本発明のピグメント設計において誘電層に隣接する選択吸収層が、カラースペクトルの非吸収領域において誘電体として作用することが見出されている。これは、ピグメント設計において、全体的な誘電体の厚みを効果的に増大し、さらに長い波長への応答ピークのシフトを生じる。この応答ピークシフトは、選択吸収層の屈折率に依存する。従って、所望の場合、この誘電層は、選択吸収層によって提供される誘電体の厚みにおける効率的な増大を補償するためにさらに薄くされ得る。
【００２９】
誘電層１６ａおよび１６ｂは各々、同じ材料または異なる材料から構成され得、そして各々の層について、同じまたは異なる、光学的厚みまたは物理的厚みを有し得る。誘電層が、異なる材料から構成されるかまたは異なる厚みを有する場合、このフレークはその各面で異なるカラーを示し、そしてピグメントまたはペイント混合物中のフレークの得られた混合物は、２つのカラーの組み合わせである新しいカラーを示すことが理解される。得られたカラーは、このフレークの２つの側面から生じる２つのカラーの中間カラー（加法的なカラー）の理論に基づく。多数のフレークにおいて、得られたカラーは、観察者に向かって方向付けられた異なる側面を有するフレークの無作為の分配から生じる２つのカラーの加算合計になる。
【００３０】
上記のように、誘電層は、低屈折性物質（Ｌ）および高屈折性物質（Ｈ）の交互の層を有する、高／低誘電性光学スタックから形成され得る。誘電層が高／低誘電性スタックから形成される場合、このカラーシフティングは、このスタック中の層の組み合わせた屈折率に依存する。誘電層の適切なスタック整列の例としては、ＬＨ、ＨＬ、ＬＨＬ、ＨＬＨ、ＨＬＨＬ、ＬＨＬＨ、ならびにそれらの種々の倍数（繰り返し）および組み合わせが挙げられる。これらのスタックにおいて、例えば、ＬＨは、低屈折性物質および高屈折性物質の別個の層を示す。別の実施形態において、この高／低誘電性スタックは、屈折率の勾配を伴って形成される。例えば、このスタックは、低〜高への段階的な屈折率、高〜低への段階的な屈折率、低〜高〜低への段階的な屈折率、高〜低〜高への段階的な屈折率を有する層、ならびにそれらの組み合わせまたは倍数（繰り返し）で形成される。この段階的な屈折率は、隣接する層の屈折率における段階的変動（例えば、低〜高屈折率、または高〜低屈折率）によって生じる。この層の段階的な屈折率は、異なる特性における２つの材料（例えば、ＬおよびＨ）を蒸着または同時蒸着する間の気体交換によって生成され得る。種々の誘電性スタックは、本発明のピグメントのカラーシフティング能力を強化するために、そして可能なカラー空間を変化するために用いられ得る。
【００３１】
この第１の吸収層および第２の吸収層１８ａおよび１８ｂ（誘電層１６ａおよび１６ｂの各々に蒸着された）は、所望の吸収特性を有する任意の吸収材料（選択的吸収材料および非選択的吸収材料の両方を含む）から構成され得る。例えば、この吸収層は、この吸収層が少なくとも部分的に吸収されているかまたは半透明である厚さまで蒸着された非選択的吸収金属材料から形成され得る。適切な吸収材料の非限定的な例としては、金属性吸収材（例えば、クロム、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、プラチナ、チタン、バナジウム、コバルト、鉄、スズ、タングステン、モリブデン、ロジウム、ニオビウム）、ならびに他の吸収材（例えば、炭素、グラファイト、ケイ素、ゲルマニウム、サーメット）、酸化鉄（ＩＩＩ）、または他の酸化金属、誘電マトリックス中で混合された金属、およびそれらの組み合わせ、混合物、化合物または合金が挙げられる。
【００３２】
上記の吸収材材料の適切な合金の例としては、Ｉｎｃｏｎｅｌ（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ）、およびチタンベースの合金（例えば、炭素と混合したチタン（Ｔｉ／Ｃ）、タングステンと混合したチタン（Ｔｉ／Ｗ）、ニオビウムと混合したチタン（Ｔｉ／Ｎｂ）、およびケイ素と混合したチタン（Ｔｉ／Ｓｉ））が挙げられる。吸収層に適切な化合物の例としては、チタンベースの化合物（例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、チタニウムオキシニトリド（ＴｉＮｘＯｙ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、チタニウムニトリドカーバイド（ＴｉＮｘＣｚ）、チタニウムオキシニトリドカーバイド（ＴｉＮｘＯｙＣｚ）、ケイ化チタン（ＴｉＳｉ２）、およびホウ化チタン（ＴｉＢ２））が挙げられる。ＴｉＮｘＯｙおよびＴｉＮｘＯｙＣｚの場合、好ましくはｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１、そしてｚ＝０〜１であり、ここでｘ＋ｙ＝１（ＴｉＮｘＯｙの場合）、そしてｘ＋ｙ＋ｚ＝１（ＴｉＮｘＯｙＣｚの場合）である。ＴｉＮｘＣｚの場合、好ましくはｘ＝０〜１、そしてｚ＝０〜１であり、ここでｘ＋ｚ＝１である。あるいは、吸収層は、Ｔｉのマトリックス（基体）に蒸着されたチタンベースの合金から構成され得るか、またはチタンベースの合金の混合物中に蒸着されたＴｉから構成され得る。
【００３３】
一般に、吸収層１８ａおよび１８ｂは、吸収層材料の光学的定数および所望のピークシフトに依存して、約３０Å〜約５００Åの範囲にわたる物理的厚みを有する。吸収層１８ａおよび１８ｂは各々、同じ材料または異なる材料から形成され得る、そして各層について同じかまたは異なる物理的厚みを有し得る。
【００３４】
図１はさらに、本発明の別の実施形態に従うカラーシフティングフレーク１０の別のコーティング構造（想像線を有する）を示す。この実施形態において、１つ以上の吸収層、誘電層、および選択吸収層は、封入（カプセル化）プロセスにおけるコーティングされた周囲反射層１２である。例えば、封入プロセスが吸収層に用いられる場合、吸収層１８ａおよび１８ｂは、その下にフレーク構造を実質的に囲む連続的コーティング層１８の一部として形成される。同様に、封入プロセスを用いてまた、誘電層１６ａおよび１６ｂが、その下にこのフレーク構造を実質的に囲む連続的コーティング層１６の一部として形成されるように、誘電層を形成し得る。封入プロセスを用いてまた、選択吸収層１４ａおよび１４ｂが実質的に反射層１２を囲む連続的コーティング層１４の一部として形成されるように、選択吸収層を形成し得る。
【００３５】
従って、カラーシフティングピグメントフレーク（ここでコーティング層の全てが封入によって形成される）は、少なくとも１つの反射層１２、反射層１２を実質的に囲む選択吸収層１４、選択吸収層１４を実質的に囲む誘電層１６、および誘電層１６を実質的に囲む吸収層１８を備える。
【００３６】
カラーシフティングピグメントフレーク（ここでコーティング層の１つ以上が封入によって形成される）は、少なくとも１つの反射層１２（上面、底面および少なくとも側面を有する）を有するコアフレーク部分、ならびにこの上面および底面（ただし、反射層１２の少なくとも１つの側面上ではない）に事前形成された選択吸収層１４ａおよび１４ｂを備える。誘電性コーティング層１６は、このコアフレーク部分を実質的に囲むように形成され得るか、または２つの対立する誘電層１６ａおよび１６ｂは、選択吸収層１４ａおよび１４ｂ上に形成され得る。次いで吸収コーティング層１８は、基部にあるフレーク構造を実質的に囲むように形成される。
【００３７】
図２は、本発明の別の実施形態に従うカラーシフティングフレーク２０のコーティング構造を示す。このフレーク２０は、非対称性の複数の薄層フィルム構造を有する４層設計であり、これは以前に考察したフレーク１０の一方の側と類似の層を備える。従って、フレーク２０は、反射層２２、反射層２２の上の選択吸収層２４、選択吸収層２４の上の誘電層２６、および誘電層２６の上の吸収層２８を備える。これらの層の各々は、同じ材料から形成され得、ぞしてフレーク１０の対応する層について上記されたのと同じ厚みを有し得る。
【００３８】
本発明のカラーシフティングピグメントフレーク（例えば、フレーク１０およびフレーク２０）は、種々の製造方法で形成され得る。例えば、このピグメントフレークは、ウェブコーティングプロセスで形成され得る。このようなプロセスにおいて、上記のような種々の層が、従来の蒸着技術によってウェブ材料上に連続して蒸着され、薄層フィルム構造を形成する。この構造はその後、溶媒の使用などによって破壊されてこのウェブから取り除かれ、複数の薄層フィルムフレークが形成される。この薄層フィルム構造は、米国特許第５，１３５，８１２号（その開示は、本明細書において参考として援用されている）に記載されるように、従来の様式でウェブ材料上に形成され得る。このピグメントフレークはさらに、所望の場合、例えば、このフレークを空気研磨（ａｉｒ　ｇｒｉｎｄ）を用いて所望のサイズに粉砕することによって、断片化され得、その結果、このピグメントフレークの各々は、その任意の表面に、約２μ〜約２００μの範囲におよぶ寸法を有する。
【００３９】
別の作製方法において、少なくとも反射層を含む上記の層のうちの１つ以上の層は、フィルムを形成するためにウェブ上に蒸着され、続いてこれは、複数のピグメントのプリフレーク（ｐｒｅｆｌａｋｅ）を形成するために破砕され、ウェブから取り除かれる。これらのプリフレークは、所望であれば、研削によってさらに断片化され得る。次いでプリフレークは、複数のピグメントフレークを形成するために、連続した封入プロセスにおいて層を維持したままでコートされる。
【００４０】
代替的な作製方法において、反射粒子は、複数のピグメントフレークを形成するために、連続した封入プロセスにおいて、上記の層でコートされ得る。封入プロセスが、フレークの外層を形成するために使用される場合、各々の封入層は、１つの物質で構成される連続した層であり、そしてフレーク構造の周囲に実質的に同じ厚みを有することが理解される。
【００４１】
種々のコーティングプロセスは、誘電性コーティング層および吸収性コーティング層を、封入によって形成する工程において利用され得る。例えば、誘電層を形成するのに適切な好ましい方法としては、真空蒸気蒸着、ゾル−ゲル加水分解、流動層におけるＣＶＤ、および電気化学蒸着が挙げられる。吸着層を形成するのに適切な好ましい方法としては、真空蒸気蒸着、および粒子の機械的な振動層上でのスパッタリングが挙げられ、これらは、同一出願人による同時係属中の特許出願番号０９／３８９，９６２（１９９９年９月３日出願、「Ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｉｇｍｅｎｔｓ」と題される）に開示されており、その全体が本明細書中に参考として援用される。あるいは、吸収性コーティングは、金属−オルガノ化合物の熱分解による分解または関連のＣＶＤプロセスよって蒸着され得る。これは、Ｓｃｈｍｉｄらに対する米国特許第５，３６４，４６７号および同第５，７６３，０８６号（これらの開示は、本明細書中に参考として援用される）において開示されるように、流動層において実施され得る。さらなる研削が実施されない場合、これらの方法は、その周りに誘電性物質および吸収性物質を有する封入されたコアフレークセクションを生じる。上記のコーティングプロセスの種々の組み合わせは、それらの周りに複数のコーティングを有するピグメントフレークの製造の間に利用され得る。
【００４２】
本発明のいくつかのフレークは、多層の薄層フィルム干渉構造として特徴づけられ得、ここで層は、フレークが、第１および第２の平行平面の外部表層および第１および第２の平行平面の外部表層に対して垂直な端の厚みを有するような平行平面に位置する。このようなフレークは、狭い粒子サイズ分布を伴って、少なくとも約２：１、好ましくは、約５〜１５：１のアスペクト比を有するように産生される。フレークのアスペクト比は、このフレークの端の厚みの寸法に対する第１および第２の外部表層の最も長い平面の寸法の比を取ることによって確定される。
【００４３】
カラーシフティングのフレークに対してさらなる耐久性を与えるために、アニーリングプロセスが、約１０分〜約２４時間の範囲の時間、そして好ましくは約１５〜６０分の時間にわたって、約２００〜３００℃、そして好ましくは約２５０〜２７５℃の温度範囲でフレークを加熱処理するために使用され得る。
【００４４】
本発明のカラーシフティングピグメントフレークは、多様な物体および紙に適用し得る着色（ｃｏｌｏｒａｎｔ）組成物を産生するためのピグメント媒質内に散在し得る。媒質に添加されたピグメントフレークは、凝固した媒質の表面上に入射する放射線によって予め決められた光学的応答を産生する。適切なピグメント媒質としては、種々の重合性組成物または有機結合剤（例えば、アクリルメラミン、ウレタン、ポリエステル、ビニル樹脂、アクリレート、メチルアクリレート、ＡＢＳ樹脂、エポキシ、スチレン、アルキド樹脂ベースのインクおよび塗料処方物、ならびにそれらの混合物）が挙げられる。ピグメント媒質と合わされたカラーシフティングフレークは、塗料、インクまたは成形用プラスチック物質として直接使用され得る着色組成物を産生する。この着色組成物はまた、従来の塗料、インクまたはプラスチック物質に添加物として利用され得る。
【００４５】
さらに、カラーシフティングフレークは、必要に応じて、種々の添加剤（例えば、従来のピグメントフレーク、粒子、または異なる色相、彩度および明度の染料）とブレンドされて、所望の色特徴が達成され得る。例えば、このフレークは、他の従来のピグメント（干渉型または非干渉型のいずれか）と混合されて、一定範囲の他の色が生成され得る。次いで、この予めブレンドされた組成物は、ポリマー媒体（例えば、塗料、インク、従来の様式で使用するためのプラスチックまたは他のポリマーピグメントビヒクル）に分配され得る。
【００４６】
本発明のカラーシフティングフレークと組み合わせられ得る適切な添加剤の例としては、例えば、ＭｇＦ２／Ａｌ／ＭｇＦ２小板（ｐｌａｔｅｌｅｔ）またはＳｉＯ２／Ａｌ／ＳｉＯ２小板のような、色をシフトしない高彩度または高反射性の小板（これは、独特の色彩効果（ｃｏｌｏｒ　ｅｆｆｅｃｔ）を生じる）が挙げられる。このカラーシフティングフレークと混合され得る他の適切な添加剤としては、層状ピグメント（例えば、アルミニウムフレーク、炭素フレーク、ガラスフレーク、酸化鉄、窒化ホウ素、マイカフレーク、干渉ベースのＴｉＯ２コーティングマイカフレーク、複数のコーティングされたプレート様ケイ酸基質に基づく干渉ピグメント、金属誘電性干渉ピグメントもしくは全誘導性干渉ピグメントなど）；および非層状ピグメント（例えば、アルミニウム粉末、カーボンブラック、群青、コバルトベースのピグメント、有機ピグメントまたは染料、金紅石ベースまたは尖晶石ベースの無機ピグメント、天然に存在するピグメント、無機ピグメント（例えば、二酸化チタン、タルク、陶土など））；ならびに種々のこれらの混合物が挙げられる。例えば、アルミニウム粉末またはカーボンブラックのようなピグメントが添加されて、明度および他の色彩特性が制御され得る。
【００４７】
本発明のカラーシフティングフレークは、高彩度かつ色のさめない着色料が所望される適用における使用に特に適切である。着色料組成物にこのカラーシフティングフレークを用いることにより、高彩度の、色のさめない塗料またはインクが生成され得る。ここで、変えることができる色彩効果は、人目を引くものである。本発明のカラーシフティングフレークは、広範なカラーシフティング特性を有し、これらの特性としては、彩度の大きなシフト（色の純度の程度）および見る角度を変えた場合の色相の大きなシフト（相対色）もまた挙げられる。従って、本発明のカラーシフティングフレークを含む塗料で着色した物体は、見る角度または目に対する物体の角度の変化に依存して、色彩が変わる。例示により、本発明のピグメントフレークを利用して達成され得るカラーシフティングとしては、桃色〜緑色、緑色〜桃色、橙色〜金色、紫色〜赤色、桃色〜金色、銀色〜緑色、シアンブルー〜桃色、および金色〜緑色が挙げられる。
【００４８】
本発明のカラーシフティングフレークは、容易にかつ経済的に塗料中で利用され得、これらの塗料およびインクは、種々の物体または紙（例えば、電動乗り物）、紙幣またはセキュリティー文書、家庭用器具、建築用構造物、床材、生地、スポーツ用品、エレクトロニックパッケージング／ハウジング、玩具、製品包装などに適用され得る。このカラーシフティングフレークはまた、着色されたプラスチック材料、コーティング組成物、押出し成形品、静電コーティング、ガラスおよびセラミック材料を形成する際に利用され得る。
【００４９】
図３は、本発明の別の実施形態に従うカラーシフティングホイル３０のコーティング構造を示す。このホイル３０は、非対称の多層薄膜構造であり、この構造は、先に議論されたフレーク２０と本質的に同じ層構造を有する。
従って、ホイル３０は、反射層３２、反射層３２上の選択吸収層３４、選択吸収層３４上の誘電層３６、および誘電層３６上の吸収層３８を備える。これらの層の各々は、同じ物質から構成され得、上記のように、フレーク１０および２０の対応する層と同じ厚さを有する。
【００５０】
ホイル３０は、ウェブコーティング処理によって形成され得、薄いフィルムホイル構造を形成するために、従来の蒸着技術によってウェブ物質上に連続して蒸着した上記のような種々の層を有する。ホイル３０はまた、キャリア基板上に形成され得るか、またはホイルが対象の表面に引き続き付着され得るように、解離層上で形成され得る。
【００５１】
例えば、図４Ａは、任意の解離層４２（この上に反射層３２が蒸着する）を有するウェブ４０上に蒸着したホイル３０の１つの実施形態を示す。解離層が使用されない場合、ホイル３０を使用して、キャリアとしてウェブ４０に付着し得る。あるいは、ホイル３０は、解離層が使用される場合、任意の透明な接着剤４４を介して透明な基板（示されていない）に積層され得る。
【００５２】
図４Ｂは、吸収層３８が任意の解離層４２を有するウェブ４０上に蒸着する、ホイル３０の代替的な実施形態を示す。解離層が使用されない場合、ホイル３０を使用して、キャリアとしてウェブ４０（これは、好ましくは透明である）に接着し得る。ホイル３０はまた、解離層が使用される場合、接着剤４６（例えば、高温スタンプ可能な接着剤、圧力感受性接着剤、耐久性接着剤など）を介して、基板（示されていない）に接着され得る。
【００５３】
本発明のカラーシフティングフレークおよびホイルは、誘電層の厚さの減少に起因して、生産性における増加の利益を提供し、誘電層は、金属層または他の選択吸収層によって置換され得る。金属は、一般的に、誘電金属よりも速い速度で蒸着され得るので、いくらかの厚さの誘電層と金属との置換は、より低い製造費用の可能性を提供する。
【００５４】
以下の実施例は、本発明を例示するために与えられ、本発明の範囲を限定することは意図されない。
【００５５】
（実施例）
特定の対象の色の特徴を数量化するために、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ　ｄｅ　ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ（ＣＩＥ）によって開発されたＬ＊ａ＊ｂ＊色座標システムを呼び出すことは、有用であり、これは、色の値を正確に記載するために産業における標準として現在使用されている。このシステムにおいて、Ｌ＊は、明るさを示し、そしてａ＊およびｂ＊は、色度座標を示す。以下の１つの実施例において、本発明のピグメントに特徴的な色は、Ｌ＊、彩度（Ｃ＊）（これは、色の純度に対応する）、および色合い（ｈ）（これは、変化する角度での色のバリエーションに対応する）の点で、従来のピグメントと比較される。
【００５６】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色システムは、パラメーターΔＥａｂを介する２つの測定値間の色の差異の比較を可能にし、ΔＥａｂは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において測定される色の変化（例えば、２つの異なるピグメント設計の色の差異）を示す。ΔＥａｂの数値を、測定されたＬ＊ａ＊ｂ＊値を使用して以下の等式：
ΔＥａｂ＝［（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２］１／２
を介して計算し、ここで、記号Δは、比較される測定値における差異を示す。
【００５７】
（実施例１）
Ｃｒ／ＳｉＯ２／Ａｌ／ＳｉＯ２／Ｃｒの５層設計を有する従来のカラーシフティングピグメントを、コーティング構造Ｃｒ／ＳｉＯ２／Ｓｉ／Ａｌ／Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｃｒを有する本発明のピグメントについての７層設計と比較した。各設計におけるクロム吸収層は、５５Åの物理的厚さを有し、ＳｉＯ２誘電層は、６５０ｎｍで４　ＱＷＯＴの光学的な厚さを有し、そして各設計におけるアルミニウム反射層は、４００Åの物理的厚さを有した。本発明の７層設計における反射層の各側面上のシリコン選択吸収層は、１８０Åの物理的厚さを有した。
【００５８】
図５は、波長の関数としての反射率の理論的なプロットを示すグラフであり、プロットライン５０は、従来の５層設計に対応し、プロットライン５２は、実施例１の７層設計に対応する。図５のグラフは、７層設計における反射層の各側面上のシリコン選択的吸収を添加する理論的効果の指標を与え、これは、スペクトルの青色領域（３８０〜５００ｎｍ）における増加した吸収を示し、それにより、従来の５層設計中のカラーシフトと異なるカラーシフトの組み合わせを可能にする。
【００５９】
（実施例２）
実施例１に記載される従来のカラーシフティングピグメントを、コーティング構造Ｃｒ／ＳｉＯ２／Ｓｉ／Ａｌ／Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｃｒを有する本発明のピグメントについての７層設計と比較した。７層設計は、実施例１の設計に類似し、これらは、５５Åのクロム吸収層、１８０Åのシリコン選択吸収層、および４００Åのアルミニウム反射層を含むが、６００ｎｍで４　ＱＷＯＴのＳｉＯ２誘電層について、減少した光学的な厚さを有した。
【００６０】
図６は、波長の関数としての反射率の理論的なプロットを示すグラフであり、プロットライン５０は、従来の５層設計に対応し、プロットライン５４は、実施例２の７層設計に対応する。図６のグラフは、誘電層について減少した光学的厚さを有する７層設計が、６７５ｎｍにおいて５層設計と同じピーク値を有するように、シフトダウンすることを示す。
【００６１】
（実施例３）
赤紫色〜緑色のシフト（以下「Ｍ／Ｇ　ＯＶＰ」）を有する従来のカラーシフティングピグメントを、上記のＬ＊ａ＊ｂ＊カラーシステムを使用して、コーティング構造Ｃｒ／ＳｉＯ２／Ｓｉ／Ａｌ／Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｃｒを有する本発明のピグメントについての７層ピグメントと比較した。７層設計は、以下の層の厚さを有した：５５Åのクロム吸収層、６００ｎｍで４　ＱＷＯＴのＳｉＯ２誘電層、１８０Åのシリコン選択吸収層、および４００Åのアルミニウム反射層。７層ピグメントは、ピンク色〜緑色のカラーシフトを示した。
【００６２】
以下の表１は、Ｍ／Ｇ　ＯＶＰピグメントおよび本発明の７層ピグメント（７層）について作製した色データを列挙し、Ｍ／Ｇ　ＯＶＰピグメントと７層ピグメントとの間のこれらの値の各々における変化（Δ）と共に、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊、Ｃ＊、およびｈについて測定した値を含む。表１のデータを作製するために使用された光源／観測者条件は、サンプルを照射するためにΔ６５　１０ｄｅｇ（１０度で６５００Ｋの黒体光源）を含んだ。
【００６３】
ΔＥａｂについての数値（２つのピグメントについての色の変化を示す）は、表１におけるＬ＊ａ＊ｂ＊値から２５．９２であると計算した。Ｍ／Ｇ　ＯＶＰピグメントおよび本発明の７層ピグメントは、類似の誘電層の厚さを有するので、色の差異は、青色領域において吸収する７層ピグメントのシリコン層に起因する。
【００６４】
（表１）
【００６５】
【表１】
2004510013.tif 000003
図７は、波長の関数としての反射率を示すグラフであり、プロットライン６０は、Ｍ／Ｇ　ＯＶＰピグメントに対応し、プロットライン６２は、実施例３の７層設計に対応する。図７のグラフに示されるように、７層ピグメントは、Ｍ／Ｇ　ＯＶＰピグメントと比較して、青色領域において減少した反射率（すなわち、増加した吸収）を有した。
【００６６】
（実施例４）
アルミニウム層のような反射層上に配置された、シリコン層のような選択吸収層の光学的影響を分析した。５０Å、１００Å、および１５０Åのシリコン層を含む、３つの異なる厚さのシリコン層を分析した。金の反射を、アルミニウム上のシリコン層によって生成した。
【００６７】
図８は、アルミニウム上の５０Å、１００Å、および１５０Åのシリコン層の各々について、ならびにシリコン層なしでのアルミニウム層についての波長の関数としての反射率の理論的なプロットを示すグラフである。シリコン層の影響を決定するために、カラースペクトル（ｃｏｌｏｒ　ｓｐｅｃｔｒａｌ）領域を、２つの部分（３８０〜５００ｎｍ部分および５５０〜７８０ｎｍ部分）に分けた。図８のグラフに示されるように、シリコン層は、青色領域（３８０〜５００ｎｍ）で非常に吸収性（すなわち、低い反射率）であり、その結果、アルミニウムリフレクタは、青色領域ではもはやリフレクタではない。カラースペクトル領域の５５０〜７８０ｎｍ部分について、シリコン層は、はるかに少ない吸収を有する（すなわち、より高い反射率を可能にする）。
【００６８】
（実施例５）
Ｃｒ／ＳｉＯ２／Ａｌ／ＳｉＯ２／Ｃｒの５層設計を有する従来のカラーシフティングピグメントを、コーティング構造Ｃｒ／ＳｉＯ２／Ｓｉ／Ａｌ／Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｃｒを有する本発明に従う種々の７層ピグメント設計と比較した。７層設計のシリコン層の厚さを、５０Å、１００Å、および１５０Åの厚さを有するシリコン層を含むように変化させた。７層設計の各々におけるＳｉＯ２誘電層の厚さは、５層設計と同じ波長でその反応ピークを維持するために対応する量を減少させた。なぜなら、シリコン層は、７層設計の全体の誘電体の厚さを効果的に増大させるからである。以前に考察されたように、増加した誘電体の厚さは、反応ピークをより長い波長にシフトさせる。
【００６９】
図９は、５０Å、１００Å、および１５０Åのシリコン層を有する７層設計の各々について、ならびにシリコン層なしでの５層設計についての波長の関数としての反射率の理論的なプロットを示すグラフである。図９のグラフは、シリコン層の厚さが、より厚いシリコン層が青色領域において漸増性の吸光度を有するが、赤色領域においてより低い性能を有するという点で、どのようにピグメント設計性能に影響するかを示す。
【００７０】
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化され得る。記載された実施形態は、例示のみであり制限的でないことが、全ての観点で考慮される。従って、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の同等の意味内および範囲内で生じる全ての変化が、これらの範囲内に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の実施形態による、カラーシフティングピグメントフレークのコーティング構造の概略図である。
【図２】
図２は、本発明の別の実施形態による、カラーシフティングピグメントフレークのコーティング構造の概略図である。
【図３】
図３は、本発明の別の実施形態による、カラーシフティングホイルのコーティング構造の概略図である。
【図４Ａ】
図４Ａは、ウェブ上に形成された、図３のホイルの代替の概略構成である。
【図４Ｂ】
図４Ｂは、ウェブ上に形成された、図３のホイルの代替の概略構成である。
【図５】
図５は、従来のピグメントおよび本発明のピグメントに関する、反射率の、波長の関数としての理論的プロットを示すグラフである。
【図６】
図６は、従来のピグメントおよび本発明のピグメントに関する、反射率の、波長の関数としての理論的プロットを示すグラフである。
【図７】
図７は、従来のピグメントおよび本発明によって作製されたピグメントに関する、反射率の、波長の関数としてのプロットを示すグラフである。
【図８】
図８は、アルミニウム上の種々のシリコン層、およびシリコン層を有さないアルミニウム層に関する、反射率の、波長の関数としての理論的プロットを示すグラフである。
【図９】
図９は、種々のシリコン層を有する本発明のピグメント設計、および従来のピグメントに関する、反射率の、波長の関数としての理論的プロットを示すグラフである。
【図１】
2004510013.tif 000004
【図２】
2004510013.tif 000005
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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