專利名稱：涂層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種施加于交通工具表面的涂層結(jié)構(gòu)，例如汽車、船和飛機(jī)家具、電氣用具、運(yùn)動(dòng)器械等。更詳細(xì)地，本發(fā)明涉及一種涂層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)色彩奪目，隨著角度的變化而顏色變化，有一定濃度和深度，并且同時(shí)由于顏色的相互作用由形成涂覆膜的較低層的色基產(chǎn)生不同的色澤。
例如，汽車的最終涂層通常是一種單色、金屬色或珍珠色膜的形式。
該單色膜由顏料產(chǎn)生預(yù)定的色彩。該金屬色膜含有色料和細(xì)微的鋁片，從而不僅具有色料的顏色，而且由于鋁片的不規(guī)則反射光而產(chǎn)生的閃耀的外觀色彩。珍珠色膜包括基色膜和施加在其上的含有云母片的透明的云母基涂料，不僅能夠在云母基膜產(chǎn)生的反射光作用下產(chǎn)生具有類似金屬色膜的閃耀效果，而且能產(chǎn)生由基色膜產(chǎn)生的反射光，但由于云母片的干擾，能夠產(chǎn)生比金屬色膜產(chǎn)生的反射光較柔和的反射光。近來，特殊云母的使用能夠產(chǎn)生帶有隨著角度變化而顏色變化的虹彩的外觀色彩。
如上所述，近年來，用于汽車的涂層的外觀色彩多種多樣。在這種情況下，新涂料和涂覆技術(shù)的發(fā)展需要一種具有新型外觀色彩的涂層結(jié)構(gòu)，它不同于金屬色膜和珍珠色膜。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為了提供一種不僅具有色彩奪目、顏色隨著角度變化而變化、有一定濃度和深度的，而且與現(xiàn)有技術(shù)不同的新型外觀和裝飾光彩的涂層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種涂層結(jié)構(gòu)，包括顏色基底(底色)；置于該顏色基底之上的第一涂覆層；和包含在所述第一涂覆層中的透明亮澤構(gòu)件，每一亮澤構(gòu)件包括至少兩種具有不同折射率的聚合物的交替疊層每一亮澤構(gòu)件控制來自由該交替疊層產(chǎn)生的反射和干涉作用的干涉光和除該干涉光外的透射光。
因此，該涂層結(jié)構(gòu)形成有一種著色機(jī)制，由該機(jī)制產(chǎn)生至少一種得自由該亮澤構(gòu)件源自入射光源光譜的反射和干涉作用的干涉色；第一物體色，得自該光譜與該顏色基底的直接作用；第二物體色，得自透射過該亮澤構(gòu)件的該光譜與該顏色基底的作用；這些顏色的混合而產(chǎn)生一種隨著角度變化的顏色。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種涂層結(jié)構(gòu)，包括顏色基底；置于該顏色基底之上的第一和第二層，該第一層與該顏色基底相鄰；和包含于所述第一和第二層中的第一和第二透明亮澤構(gòu)件，每一亮澤構(gòu)件都包括至少兩種折射率不同的聚合物的交替疊層，每一亮澤構(gòu)件控制得自由該交替疊層產(chǎn)生的反射和干涉作用的干涉光和除該干涉光之外的透射光，該第二亮澤構(gòu)件比第一亮澤構(gòu)件長，因此，該涂層結(jié)構(gòu)形成有一種著色機(jī)制，由該機(jī)制產(chǎn)生；至少一種得自由該第一和第二亮澤構(gòu)件產(chǎn)生的入射光源光譜的反射和干涉作用的干涉色；第一物體色，得自該光譜與該顏色基底的直接作用；第二物體色，得自透射過該第一和第二亮澤構(gòu)件的該光譜與該顏色基底的作用；這些顏色的混合而產(chǎn)生一種隨著角度變化的顏色。


圖1A所示為本發(fā)明的含有透明亮澤構(gòu)件及其著色機(jī)制的涂層結(jié)構(gòu)的示意圖；圖1B所示該亮澤構(gòu)件的放大截面；圖2是與圖1A相似的圖，所示為當(dāng)亮澤構(gòu)件包括含有黑色顏料的層時(shí)的著色機(jī)制；圖3是與圖2相似的圖，所示為當(dāng)亮澤構(gòu)件包括含有彩色顏料的層時(shí)的著色機(jī)制；圖4A-B所示為亮澤構(gòu)件的形狀和結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5A-50所示為涂層結(jié)構(gòu)的例子的截面或透視圖圖6A-6B是與圖3相似的圖，所示為當(dāng)使用透明顏色基底和不透明顏色基底時(shí)的光路；圖7是與圖4B相似的圖，所示為包括含有一種顏料的散射光吸收層的亮澤構(gòu)件的形狀和結(jié)構(gòu)；和圖8所示為涂層結(jié)構(gòu)的評(píng)估值的表格。
參考圖1A，本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)包括顏色基底B和置于其上的并且含有一定濃度的透明亮澤構(gòu)件10的涂覆層20。每一亮澤構(gòu)件10都包括交替或者有規(guī)律重復(fù)的至少兩種其折射率不同的聚合物的疊層，如下所述，而且它還控制得自由該交替疊層產(chǎn)生的反射和干涉的干涉光和除該干涉光之外的透射光。該涂層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生至少一種得自由分散于其中的亮澤構(gòu)件10產(chǎn)生的光或入射光譜L1的反射和干涉作用的干涉色Ci；第一物體色Cb1，得自光譜L1與顏色基底B的直接作用；第二物體色Cb2，得自透射過亮澤構(gòu)件10的光或光譜L2與顏色基底B的作用。這三種顏色Ci,Cb1,Cb2的混合產(chǎn)生一種隨著角度變化的顏色。
為了使遮蓋力最大，使用一種已知的珍珠-云母顏料，作為基底材料的半透明或者不透明云母涂覆有二氧化鈦或類似物，其經(jīng)常用金屬層覆蓋。這種半透明的珍珠-云母顏料吸收或者反射部分入射光，并且散射作為透射光的殘余光，其強(qiáng)度和純度皆低。另一方面，不透明的珍珠-云母顏料吸收或者反射大部分入射光，并且?guī)缀醪话l(fā)射透射光，產(chǎn)生較高的遮蓋力，但具有較低水平的干涉色。值得注意的是，珍珠-云母顏料的遮蓋力越小，其光透射的性能越高。
本發(fā)明的透明亮澤構(gòu)件10目的不是通過用二氧化鈦來涂覆半透明或者不透明的基底材料而提高遮蓋力，而是使其最小化。亮澤構(gòu)件10包括至少兩種透明聚合物的交替疊層，為了提高其外觀和觀賞品質(zhì)，完全利用由于光反射或干涉作用的著色(干涉色)和由于除其反射和干涉之外的光透射而產(chǎn)生的著色(透過色)。
入射到亮澤構(gòu)件10上的光L1通常穿過兩條分開的光路。光路L1的一部分進(jìn)入亮澤構(gòu)件10的交替疊層而由光的反射和干涉作用產(chǎn)生干涉光Ci。由于亮澤構(gòu)件10是一個(gè)透明體這個(gè)事實(shí)，光L1的另一部分穿過亮澤構(gòu)件10而形成高純度的透射光L2。上述光L1的兩部分的作用在提供一種新型的具有色彩奪目的、顏色隨著角度而變化的、有深度和透明效果的涂層結(jié)構(gòu)方面充當(dāng)了重要的角色。
當(dāng)從光譜L1的入射側(cè)看到置于顏色基底B之上的且含有亮澤構(gòu)件10的涂覆層20時(shí)，我們就可以看到由亮澤構(gòu)件10產(chǎn)生的光譜L1的反射和干涉作用而產(chǎn)生強(qiáng)烈的干涉光Ci，第一物體色Cb1(由于光譜L1與顏色基底B的直接作用而產(chǎn)生的)，第二物體色(當(dāng)每一亮澤構(gòu)件10沒有布置用于完全吸收透射光的如下所述的散射光吸收層時(shí)，由于透射過亮澤構(gòu)件10的光譜L2與顏色基底B作用而產(chǎn)生)。例如顏色Ci,Cb1,Cb2的混合產(chǎn)生了一種迄今未知的、特殊的、具有透明顏色、高亮度和深度的視覺效果。而且由亮澤構(gòu)件10的交替疊層產(chǎn)生的光干涉導(dǎo)致顏色隨著角度而變化。事實(shí)上，除了那些光譜L1,L2引起的著色之外，還存在由于光的多路輸出而產(chǎn)生的著色，該多路輸出是幾個(gè)亮澤構(gòu)件10產(chǎn)生的反射和干涉作用和由顏色基底B產(chǎn)生的反射的反復(fù)作用而產(chǎn)生的，它有助于復(fù)雜顏色變化。干涉色Ci和第一和第二物體色Cb1,Cb2在顏色變化方面充當(dāng)了主要角色，因?yàn)槊恳淮蔚姆瓷?、干涉和透射都衰減，所以輸出光在其中充當(dāng)了一個(gè)相對(duì)小的角色。
顏色基底B構(gòu)成涂覆層20的基底，包括一個(gè)所需顏色(包括白色、灰色或黑色)的表面。通常，顏色基底B是通過在制品的將被涂覆的表面上施加一定顏色的底涂層而得到的。然而顏色基底B并沒有局限于一種涂覆膜，如果其顏色可以不施加底涂層而得到的話，它可以是制品本身的表面，例如它可以是樹脂或者金屬材料的情況。
亮澤構(gòu)件10不僅產(chǎn)生干涉和透射光，而且在除了干涉色之外的透射色方面控制它們。值得注意的是，亮澤構(gòu)件10的交替疊層可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的干涉色，還具有強(qiáng)烈的透射色。上述的控制包括干涉光和透射光的強(qiáng)度或透射率和峰值波長的任意的變化，而且還涉及光強(qiáng)度和波長的一類轉(zhuǎn)變。采用一些措施可使這更為顯著，例如在權(quán)利要求4中的措施，其中亮澤構(gòu)件10的交替疊層包括含有非彩色或彩色著色劑的層。
而且當(dāng)亮澤構(gòu)件10不含有著色劑時(shí)，光譜L1被亮澤構(gòu)件10反射并且與之發(fā)生干涉作用而產(chǎn)生一個(gè)非常透明的為干涉色所特有的色澤，除干涉光之外的透射光L2還產(chǎn)生一種對(duì)應(yīng)于干涉色Ci的互補(bǔ)色的透明色澤，由于與基底B的相互作用而產(chǎn)生了一種特殊的組合色，如下所述。
參考圖1B，亮澤構(gòu)件10具有如圖1B所示的截面，例如其中包括兩種聚合物11,12的交替疊層。假設(shè)聚合物11,12的折射率為na和nb，這兩種的厚度為da和db。為了得到所需的顏色或波長λ1的干涉色，應(yīng)該滿足如下的條件當(dāng)na≥1.3和1.01≤nb/na≤1.40時(shí)，主要的反射峰值波長為λ1=2(nada+nbdb)。
為了滿足這種條件，主要反射峰值波長λ1的確定不僅能夠產(chǎn)生覆蓋所有顏色范圍紫色-綠色-紅色的顏色，而且能夠產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的干涉光Ci。
在上述的條件中，條件na≥1.3來自于聚合物11,12的材料特征。條件1.01≤nb/na是來自于根據(jù)兩種聚合物的交替疊層的形成的實(shí)際的生產(chǎn)條件和可見光區(qū)域的顏色的實(shí)際視覺可識(shí)別的水平。條件na/nb≤1.40也來自于形成兩種聚合物的交替疊層的實(shí)際生產(chǎn)條件。特別是，當(dāng)兩種聚合物層的光學(xué)厚度(=折射率×厚度)相同時(shí)，即nada=nbdb，可以得到最大的反射率R。
亮澤構(gòu)件10的聚合物11,12可以是樹脂，包括聚酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、尼龍、聚丙烯，聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮、聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二亞甲基酰胺，聚苯硫醚等，或其樹脂的共聚物，其中選擇兩種其折射率不同的樹脂用來使用。雖然亮澤構(gòu)件10的交替聚合物層的數(shù)目沒有特別地限定，但其優(yōu)選5或者更高，特別是10-150。值得注意的是，當(dāng)施加三種聚合物或更多時(shí)，聚合物的重復(fù)疊層需要按照預(yù)定的順序而不改變?cè)擁樞颉?br> 制造包括這種交替疊層的亮澤構(gòu)件10的方法可以選自物理沉積例如真空或電子沉積，離子噴鍍和分子束外延，處理方法例如澆注、旋轉(zhuǎn)涂覆，等離子體聚合和Langmuir-Blodgett技術(shù)，旋轉(zhuǎn)方法例如熔體、濕法和干法旋涂。而且，可以使用連續(xù)的著色結(jié)構(gòu)，它是通過帶有用于形成交替疊層的特殊的噴絲頭的熔體復(fù)合旋轉(zhuǎn)裝置而制備的。如果需要的話，將該連續(xù)著色結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉伸處理，而得到應(yīng)該所需截面，然后裁成預(yù)定的長度用來使用。
對(duì)于本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)，用于含有亮澤構(gòu)件10的涂覆層20的粘合劑和外涂層透明涂料優(yōu)選為透明樹脂，包括所謂的形成涂覆膜的聚合物。特別是，形成涂覆膜的聚合物可以是丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚酯、聚氨酯和氨基樹脂。硬化劑可以是烷氧基羥甲基蜜胺樹脂、異氰酸酯或嵌段異氰酸酯復(fù)合物、聚酸酐和聚環(huán)氧樹脂。用于溶解或分散聚合物和硬化劑的溶劑還可以充當(dāng)涂料，它可以是甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、丁醇、脂肪烴和芳烴。而且，水可以作為無溶劑涂料。對(duì)于涂料沒有特別地限定。
對(duì)于本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)，亮澤構(gòu)件10不但可以包括目前已知的顏料例如珍珠-云母或有機(jī)或無機(jī)顏料，而且可以是現(xiàn)有使用的添加劑例如分散劑、增塑劑或表面調(diào)節(jié)劑。然而由于可能發(fā)生色澤的污濁或渾濁，優(yōu)選避免添加有機(jī)或無機(jī)顏料。
為什么本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生透明色澤、高亮度和深度的原因至今還沒有完全證實(shí)，但可以用如下假設(shè)參考圖1A，由于反射和干涉作用，入射到包含于涂覆層20中亮澤構(gòu)件10上的光或光譜L1產(chǎn)生著色，或者產(chǎn)生干涉色Ci。除了干涉光之外的光透射過亮澤構(gòu)件10而形成透射光或光譜L2，它投射到顏色基底B上。透射光L2是除掉干涉光Ci之后的光譜L1的殘余光，具有控制相位和非常高的純度如干涉光。透射光L2被顏色基底B部分吸收，但其反射的大部分用于從涂覆層20發(fā)射，而產(chǎn)生第二物體色Cb2。類似地，在沒有透射過亮澤構(gòu)件10的情況下，直接入射到顏色基底B上的光或光譜被顏色基底B部分吸收，但其反射的大部分用于從涂覆層20發(fā)射，而產(chǎn)生第一物體色Cb1。
在這種情況下，本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了基本上三條通路的光輸出，即干涉光Ci，第一物體色Cb1和第二物體色Cb2。根據(jù)色澤的光學(xué)鑒別是通過合成上述三種光或當(dāng)光線中的一條(例如干涉光Ci)的激發(fā)值極大時(shí)，通過激發(fā)光而獲得的。產(chǎn)生的干涉色一般比那些物體色具有很高的反射率和較大的激發(fā)值，能夠較容易地產(chǎn)生閃爍。
對(duì)于所述的本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)，如權(quán)利要求4所述，亮澤構(gòu)件10的交替疊層可以包括含有非彩色或彩色著色劑的層，結(jié)果還可控制透射過亮澤構(gòu)件10的光線的強(qiáng)度或透射率和波長。值得注意的是，非彩色是那些沒有色彩只有顏色的三個(gè)屬性(色彩、亮度和色飽和度)中亮度的顏色，包括白色、灰色和黑色。相反，彩色是那些除非彩色外包括顏色三屬性的顏色。
圖2所示為涂層結(jié)構(gòu)及其著色機(jī)制，涂層結(jié)構(gòu)包括含有透明亮澤構(gòu)件30的涂覆層20，每一個(gè)都帶有包括一種用于100％吸收透射光的非彩色顏料或黑色顏料的散射光吸收層31。入射光L1被亮澤構(gòu)件30部分反射，而形成干涉光，產(chǎn)生了干涉光Ci。除干涉光之外的光被散射光吸收層31完全吸收。直接入射到顏色基底B上的光線L1預(yù)定波長的光被顏色基底B的非彩色顏料部分吸收，但其大部分被反射，產(chǎn)生物體色Cb1。通常，我們可以看出兩種顏色的加成混合色，它受到由亮澤構(gòu)件30產(chǎn)生的干涉光的合成的輕微影響。
特別是，置于亮澤構(gòu)件30的交替疊層中的散射光吸收層31用來切斷大部分將會(huì)透射過亮澤構(gòu)件30的光線L2，從而得到加強(qiáng)的干涉光Ci。這可以得到比那些沒有散射光吸收層31的亮澤構(gòu)件30更神奇的色彩和光學(xué)效果。
圖3所示為涂層結(jié)構(gòu)及其著色機(jī)制，涂層結(jié)構(gòu)包括含有透明亮澤構(gòu)件40的涂覆層20，每一個(gè)都帶有包括彩色顏料的散射光吸收層41。入射光L1被亮澤構(gòu)件40部分地反射，形成干涉光，產(chǎn)生干涉色Ci。就預(yù)定波長的光而言，除干涉色之外的光線被包括彩色顏料的散射光吸收層41吸收，其殘余光線形成透射光L3。就預(yù)定波長的光而言，透射光L3被顏色基底B的彩色顏料部分吸收，但其大部分被反射，形成彩色物體色Cb3。就預(yù)定波長的光線而言，直接入射到顏色基底B上的光線L1被顏色基底的彩色顏料部分吸收，但其大部分被反射，產(chǎn)生物體色Cb1。通常，我們看到三種顏色的加成混合色，帶有受到亮澤構(gòu)件40產(chǎn)生的干涉光合成的輕微影響的彩色。
使用非彩色或灰色顏料代替彩色顏料能夠只調(diào)節(jié)透射光的強(qiáng)度，而沒有改變其波長。
參考圖4A，雖然亮澤構(gòu)件的外表層沒有限定特別的結(jié)構(gòu)，但它優(yōu)選包括覆蓋層13，其布置在兩種聚合物11,12的交替疊層附近，為了防止交替疊層的剝離及提高其耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度，還含有兩種聚合物11,12中的一種或與此不同的第三聚合物。另一方面，根據(jù)圖4B，可以布置一對(duì)覆蓋層14，其包括布置在其附近的聚合物11,12的組合，即第一聚合物11和第二聚合物12。
優(yōu)選，亮澤構(gòu)件的形狀可以確定，例如權(quán)利要求6所述，該亮澤構(gòu)件基本上為如圖4A所示的矩形截面，其中假設(shè)垂直于交替疊層表面的截面的邊的長度A為1，那么平行于該表面的截面的邊的長度B在0.8和25.0之間，亮澤構(gòu)件的長度L在0.8和250.0之間。由于光線的反射和干涉作用，這完全可以達(dá)到著色效果而沒有使亮澤構(gòu)件的生產(chǎn)率和涂料的涂覆力變差。特別是，如果長度B與長度A的比例，及長度L與長度A的比例都小于0.8，那么亮澤構(gòu)件具有高的機(jī)率，即當(dāng)在制品表面形成含有該亮澤構(gòu)件的涂覆膜時(shí)，著色表面不能夠朝向上方，即當(dāng)涂覆制品時(shí)，交替疊層的表面不能夠朝向光線的方向，由于光線的反射和干涉而導(dǎo)致著色效果不佳。如果長度B與長度A的比例大于25，在生產(chǎn)亮澤構(gòu)件的過程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，導(dǎo)致不能夠穩(wěn)定獲得用于產(chǎn)生預(yù)定波長的光反射的亮澤構(gòu)件。如果長度L與長度A的比例大于250，在涂覆過程中噴槍可能被亮澤構(gòu)件阻塞，導(dǎo)致不可能實(shí)施正常的涂覆。
考慮到反射和干涉效果和涂覆性能，確定涂層結(jié)構(gòu)中的亮澤構(gòu)件的含量，例如權(quán)利要求7中所述使得涂覆層含有0.1-30.0％重量的亮澤構(gòu)件。特別是，如果亮澤構(gòu)件的含量小于0.1％，那么涂覆膜中幾乎不存在著色構(gòu)件，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)顏色隨著角度變化、厚度和深度效果。另一方面，如果含量大于30％，顏料濃度超過了傳統(tǒng)的設(shè)定值，將會(huì)有對(duì)涂覆膜的性能產(chǎn)生壞影響的趨勢例如鋪展性。
形成本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)，優(yōu)選如權(quán)利要求2所述，使含有亮澤構(gòu)件的涂覆層置于顏色基底之上，第二或透明涂覆層置于第一涂覆層之上。這可以提高涂層表面的亮度和耐久性。而且，本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)可以如權(quán)利要求8所述形成，使含有其長度不同的第一和第二亮澤構(gòu)件的兩個(gè)涂覆層置于顏色基底上，上面的涂覆層的第二亮澤構(gòu)件的長度大于下面的涂覆層中的第一亮澤構(gòu)件的長度。這使得整個(gè)涂覆膜的深度和濃度效果得到改進(jìn)。而且，如權(quán)利要求9所述，第三或透明涂覆層置于這兩個(gè)涂覆層之上，這有助于改進(jìn)涂層表面的亮度和耐久性。而且，如權(quán)利要求10所述，第四或透明涂覆層先在上下涂覆層之間，這有利于進(jìn)一步改進(jìn)涂覆膜的深度和濃度效果。
如上所述，本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)不僅可以產(chǎn)生高亮度、顏色隨著角度而變化、濃度深度效果的光學(xué)性能，而且還可以產(chǎn)生新型的外觀設(shè)計(jì)和裝飾效果，而且由于顏色間的相互作用，產(chǎn)生了異于形成涂覆膜的下層的顏色基底的色彩。本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)開發(fā)了多種用途例如涂覆交通工具包括汽車、船和飛機(jī)，家具、電氣用具、運(yùn)動(dòng)器械、建筑材料、標(biāo)志牌和內(nèi)部和流行制品的全身或部分。
參考圖5A-50，詳細(xì)說明本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)。
參考圖5A，涂層結(jié)構(gòu)基本上包括置于顏色基底B之上而且含有透明亮澤構(gòu)件的涂覆層20。參考圖5B,5D和5F-5J，考慮到提高涂層表面的亮度和耐久性，優(yōu)選透明涂覆層22置于涂覆層20上。
參考圖5C，涂層結(jié)構(gòu)可以包括兩個(gè)或多個(gè)置于顏色基底B上且含有不同長度亮澤構(gòu)件的涂覆層20,21，其中包含于上面涂覆層21的亮澤構(gòu)件比包含于下面涂覆層20中的亮澤構(gòu)件長，而得到整個(gè)涂覆膜的提高了的濃度和深度效果。
參考圖5D，涂層結(jié)構(gòu)還可以包括在兩個(gè)涂覆層20,21上的透明涂覆層22，從而不僅改進(jìn)了整個(gè)涂覆膜的濃度和深度效果，而且改進(jìn)了涂層表面的亮度。參考圖5E，涂覆層22夾置在兩個(gè)含有不同長度亮澤構(gòu)件的涂覆層20,21之間，從而進(jìn)一步改進(jìn)了整個(gè)涂覆膜的濃度和深度效果。
參考圖5F，涂層結(jié)構(gòu)可以包括如圖5E所示結(jié)構(gòu)之上的另一透明涂覆層22。
圖5G-5J所示為圖5A-5F所示的涂層結(jié)構(gòu)的變型。參考圖5G，含有亮澤構(gòu)件的涂覆層可以包括多個(gè)部分20,20’,20”,20,其著色不同或含有不同含量的亮澤構(gòu)件。參考圖5H，顏色基底可以包括多個(gè)部分B,B’,B”,B,產(chǎn)生幾種色彩、亮度或色飽和度不同的顏色。參考圖5I，多個(gè)透明涂覆層22,22’可以一個(gè)接一個(gè)地置放，從而進(jìn)一步改進(jìn)其亮度。參考圖5J，當(dāng)變厚時(shí)，考慮到透明涂覆層的粘合力降低，可以在兩個(gè)透明涂覆層22,22’之間置放具有極好粘附力的透明基底23。
根據(jù)圖5K-5L，涂層結(jié)構(gòu)可以包括非彩色或彩色的透明非平面基底材料50，布置在基底材料50附近的顏色基底B,B0以及含有亮澤構(gòu)件和覆蓋顏色基底的涂覆層20。通過例子，這種涂層結(jié)構(gòu)是以線型結(jié)構(gòu)的形式，如圖5K-5L所示。如圖5K所示的涂層結(jié)構(gòu)的顏色基底B具有透明性，而如圖5L所示的涂層結(jié)構(gòu)的顏色基底B0不透明，其中大部分入射光被吸收。
參考圖6A，將根據(jù)圖5K所示的涂層結(jié)構(gòu)描述光路。產(chǎn)生與亮澤構(gòu)件10有關(guān)的一些光路。由分散于涂覆層20中的亮澤構(gòu)件10產(chǎn)生的入射光譜L1的反射和干涉作用產(chǎn)生了干涉色Ci1，第一物體色Cb1，(由透射過亮澤構(gòu)件10的光譜L2與第一顏色基底B的作用而產(chǎn)生)，第二物體色Cb2，(由透射過第一顏色基底B的光譜L3與第二顏色基底B作用而產(chǎn)生)。其它的光或光譜還透射過第二顏色基底B和涂覆層20，然后作為透射光Ct1從涂層結(jié)構(gòu)中出去。
另一方面，一些光路的產(chǎn)生與亮澤構(gòu)件10無關(guān)。由光譜L1與第一顏色基底B的作用產(chǎn)生了第三物體色Cb3，和由光譜L4透射過第一顏色基底B與第二顏色基底B的作用產(chǎn)生了第四物體色Cb4。其它的光或光譜透射過第二顏色基底B和涂覆層20，并且作為透射光Ct2從涂層結(jié)構(gòu)中出去。
各種光路以這樣的方式存在，得到特殊的顏色變化。而且，由于透射光Ct1,Ct2的作用，從光譜L1側(cè)可看到顏色是否依賴于涂層結(jié)構(gòu)而變化。
當(dāng)透明的基底材料被著色或者包括一個(gè)透明的著色層時(shí)，著色層吸收入射光，由可視光學(xué)看來，能夠極好地獲得顏色變深和具有深度效果的視覺效果。
參考圖6B，如圖5L所示的涂層結(jié)構(gòu)的光路與圖1A所示的涂層結(jié)構(gòu)的那些光路相對(duì)應(yīng)。
圖5M所示是如圖5K-5L所示的涂層結(jié)構(gòu)的變型，其中透明的基底材料包括顏色基底B。
參考圖5N-50，涂層結(jié)構(gòu)可以包括透明的非彩色或彩色基底材料50，置于基底材料50的一側(cè)上的顏色基底B,B0，和置于基底材料50另一側(cè)上的涂覆層20。如圖5N所示涂層結(jié)構(gòu)的顏色基底B有一定的透明度，而如圖50所示的涂層結(jié)構(gòu)的顏色基底B0不透明，其中大部分的入射光被吸收。如圖5N-50所示涂層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多條與圖5K-5L所示的那些相同的光路。
根據(jù)如圖5M所示的涂層結(jié)構(gòu)說明光路。產(chǎn)生一些與亮澤構(gòu)件10有關(guān)的光路。由分散于涂覆層20中的亮澤構(gòu)件10產(chǎn)生的入射光譜L1的反射和干涉作用產(chǎn)生了干涉色Ci1和由光譜L1透射過亮澤構(gòu)件10與第一顏色基底B作用而產(chǎn)生的第一物體色Cb1。其它的光或光譜作為透射光Ct1從涂層結(jié)構(gòu)中出去。
另一方面，產(chǎn)生一些與亮澤構(gòu)件10無關(guān)的光路。由光譜L1與顏色基底B的直接作用產(chǎn)生了第二物體色Cb2。其它的光或光譜作為透射光Ct2從涂層結(jié)構(gòu)中出去。由于透射光Ct1，Ct2的作用，從光譜L1側(cè)看到顏色是否根據(jù)涂層結(jié)構(gòu)而變化。
如圖5N所示的涂層結(jié)構(gòu)的光路與如圖1A所示涂層結(jié)構(gòu)的那些相對(duì)應(yīng)。
根據(jù)例子1-13和對(duì)比例1-3，具體說明本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)。
例1參考圖4A和圖5A，使用折射率為1.63的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)作為第一聚合物11，和折射率為1.53的尼龍6作為第二聚合物12，形成每一個(gè)都為30層的聚合物11,12的交替疊層，其被PEN的覆蓋層13包圍。因此得到如圖4A所示的亮澤構(gòu)件10，其中第一聚合物11的厚度da等于0.072μm，第二聚合物層12的厚度db等于0.077μm。確定亮澤構(gòu)件10的尺寸比例，假設(shè)垂直于聚合物11,12的交替疊層表面的邊的長度A為1，那么平行于該表面的邊的長度B在4和5之間，長度L在15和20之間。
通過在已知的兩液丙烯酸一氨基甲酸乙酯基涂料(商品名P-241Base，由NIPPON BEE CHEMICAL,CO.LTD制造)中混合亮澤構(gòu)件10制備涂料，就整個(gè)涂覆膜而言，它為10％重量。將以這種方式制備的涂料用已知的丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑(商品名為“T-801稀釋劑”，由NIPPON BEE CHFMICAL,CO.LTD制造)來稀釋，就福特杯#4而言，粘度為11-12秒。稀釋了的涂料施加到用異丙醇清洗過的、作為顏色基底B的、黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂板上，形成的厚度為15-20μm，在80℃將其進(jìn)行烘烤20分鐘，從而形成涂覆層20，得到如圖5A所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例2參考圖5B，涂層20是通過將以與例1相同方法制備的涂料施加到作為顏色基底B的ABS樹脂板而形成的。將一種已知的透明丙烯酸-氨基甲酸乙酯(其商品名為“R-246 Clear”，由NIPPON BEE CHEMICAL,C0.LTD制造)用丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋，就福特杯#4而言，粘度約為12-13秒。用濕壓濕(Wet-on-wet)的方法將稀釋了的透明涂料施加到涂覆層20上，厚度為30-35μm。在80℃將其進(jìn)行烘烤20分鐘，從而在涂覆層20上形成透明涂覆層22，得到如圖5B所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例3參考圖5C，以與例1相同的方法，在作為顏色基底B的ABS樹脂板上形成含有亮澤構(gòu)件10的第一涂覆層20。然后，就整個(gè)涂覆膜而言，為了具有10％的重量，在兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料中混入亮澤構(gòu)件10’。以與包含于第一涂覆層20中的亮澤構(gòu)件10相同的方法形成亮澤構(gòu)件10’，僅其長度大于亮澤構(gòu)件10，即其中假設(shè)垂直交替疊層表面的邊的長度A為1，那么平行于該表面的邊的長度B在4和5之間，長度L在25和35之間。用丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑來稀釋該涂料，就福特杯#4而言，其粘度為約11-12秒，并且被施加到第一涂覆層20上，厚度為15-20μm，在80℃將其進(jìn)行烘烤20分鐘，從而形成第二涂覆層，得到如圖5C所示的包括含有不同長度的亮澤構(gòu)件10,10’的兩個(gè)涂覆層20,21的涂層結(jié)構(gòu)。
例4參照?qǐng)D5D，與例3的方法一樣，第二涂覆層21是在第一涂覆層20上形成的。然后，用濕壓濕的方法將例2中的丙烯酸-氨基甲酸乙酯透明涂料施加到第二涂覆層21上，厚度為30-35μm。在80℃將其烘烤20分鐘，在涂覆層20、21上形成透明涂覆層22，得到如圖5D所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例5參照?qǐng)D5E，與例2的方法一樣，含有短亮澤構(gòu)件10的第一涂覆層20和透明涂覆層22是在作為顏色基底B的一個(gè)ABS樹脂板上形成的。然后，將含有例3中的長亮澤構(gòu)件10′的涂料施加在透明涂覆層22上，厚度為15～20μm，在80℃烘烤20分鐘，得到了包括穿插在涂層20與21之間的透明涂層22的涂層結(jié)構(gòu)，如圖5E所示。
例6參照?qǐng)D5F，與例5的方法一樣，含有短亮澤構(gòu)件10的第一涂覆層20和透明涂層22是在作為顏色基底B的一個(gè)ABS樹脂板上形成的。含有長亮澤構(gòu)件10′的第二涂覆層21是在透明涂層22上的。例2中的丙烯酸-氨基甲酸乙酯透明涂料是用濕壓濕的方法施加在第二涂覆層21上，厚度為30～35μm，在80℃時(shí)烘烤20分鐘，在第二涂覆層21上形成了另外一個(gè)透明涂覆層22，便得到如圖5F所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例7與例1的方法一樣，采用亮澤構(gòu)件10，其中假設(shè)垂直于交替疊層表面的邊的長度A是1，那么平行于該表面的邊的長度B在2～3之間，長度L在15到20之間，將亮澤構(gòu)件10混合在兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料和丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑之中，制備成一種涂料。將該涂料施加在作為顏色基底B的一個(gè)黑色的ABS樹脂板上，用同樣的方法烘烤，形成了涂覆層20，便得到如圖5A所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例8與例1的方法一樣，采用亮澤構(gòu)件10，其中假設(shè)垂直于交替疊層表面的邊的長度A為1，那么平行于該表面的邊的長度B為4到5之間，長度L為1到3之間，將亮澤構(gòu)件10混合在兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料和丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑之中，制備成一種涂料。該涂料施加在作為顏色基底B的一個(gè)黑色的ABS樹脂板上，用同樣的方法烘烤，形成涂層20，便得到如圖5A所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例9與例1的方法一樣，通過將亮澤構(gòu)件10混入兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料中，制備一種涂料，使其在整個(gè)涂層中占1％重量。該涂料經(jīng)丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑稀釋，以使之有相同的粘度，施加于作為顏色基底B的一個(gè)ABS樹脂板上，以使之有相同的厚度。用與例2同樣的方法將同樣的透明涂料施加其上，用同樣的烘烤方法形成透明涂覆層22，得到如圖5B所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例10用例1同樣的方法，通過將亮澤構(gòu)件10混入兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料中制備一種涂料，使其在整個(gè)涂層中占28％重量。該涂料經(jīng)丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑稀釋后，使之有相同的粘度，將其施加于作為顏色基底B的ABC樹脂板上，以使之有相同的厚度。用與例2相同的方法，將同樣的透明涂料施加其上，通過同樣的烘烤方法，形成透明涂覆層22，得了如圖5B所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例11
參照?qǐng)D4B，使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龍作為第一和第二聚合物11,12，形成了亮澤構(gòu)件10，具有圖4B表示的長方形截面，亮澤構(gòu)件10具有反射峰值波長λ為0.47μm(藍(lán)色)，確定一個(gè)尺寸比例，以使假設(shè)垂直于交替層表面的邊的長度A為1，那么平行于該表面的邊的長度B是4到5，長度L為10到15。
將亮澤構(gòu)件10混入兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料，制備成一種涂料，使其在整個(gè)涂層中占10％重量。將涂料用丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑稀釋，就福特杯#4來看，其粘度為約11～12秒。將稀釋后的涂料施加于一個(gè)作為顏色基底B的黑色ABC樹脂板上，厚度為15～20μm。
另外，丙烯酸-氨基甲酸乙酯透明涂料經(jīng)丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀劑稀釋，以福特杯#4來看，其粘度為約12～13秒。稀釋后的涂料也用濕壓濕的方法施加在上述ABS樹脂板上，厚度為30～35μm，在80℃時(shí)烘烤20分鐘，在涂覆層20上形成透明涂覆層22，得到了圖5B所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例12參照?qǐng)D4B，用PET和尼龍作為第1和第2聚合物11,12，形成亮澤構(gòu)件10，具有圖4B所示的長方形截面。亮澤構(gòu)件10具有一個(gè)反射峰值波長λ為0.52μm(綠色)，確定一個(gè)尺寸比例，以使假設(shè)垂直于交疊層表面的一邊長度A為1，那么平行于該表面的一邊的長度B為4到5，長度L為10到15。
用例11的方法進(jìn)行涂覆，得到了圖5B所示的涂層結(jié)構(gòu)。
例13參照?qǐng)D4B，用PET和尼龍作為第1和第2聚合物11,12，形成亮澤構(gòu)件10,10′，每個(gè)都具有圖4B所示的長方形截面，亮澤構(gòu)件10,10′都具有一個(gè)反射峰值波長為0.52μm(綠色)，確定一個(gè)尺寸比例，以使假設(shè)垂直于交疊層表面的一邊長度A為1，那么平行于該表面的一邊的長度B為4到5。但是，對(duì)于長度L來說，亮澤構(gòu)件10,10′是不同的，分別是10到15和25到30。
用與例11同樣的方法，含有短亮澤構(gòu)件10的第一涂覆層20形成于一個(gè)作為顏色基底B的黑色ABS板上，在其上形成透明涂層22。另外，含有長亮澤構(gòu)件10′的第二涂覆層21是在透明涂層22上形成的。
然后，將丙烯酸-氨基甲酸乙酯透明涂料用濕壓濕的方法施加于第二涂覆層21上，厚度為30～35μm，在80℃時(shí)烘烤20分鐘，形成了第二涂覆層21之上的透明涂層22，得到如圖5F所示的涂層結(jié)構(gòu)。
對(duì)比例1一種純紅色的兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料(商品名為“R-241MB,BAR2基”，NIPPON BEE CHEMICAL公司制造)，用兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋，就福特杯#4來看，粘度為約11-12秒。將該稀釋后涂料施加于作為顏色基底B的一個(gè)黑色的ABS樹脂板上，使之厚度為15-20μm，形成了一種普通的不含亮澤構(gòu)件的非彩色涂覆膜。將與例2所用相同的透明涂料，用濕-濕的方法，施加其上，在80℃時(shí)烘烤20分鐘，形成了透明涂層22，得到了與圖5B所示類似的涂層結(jié)構(gòu)。
對(duì)比例2一種金屬銀色兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料(已知商品名為“R-241BKLO基”，由NIPPON BEE CHEMICAL公司生產(chǎn))用丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋，使之有相同的粘度。與對(duì)比例1的方法相同，將稀釋過的涂料施加于作為顏色基底B的一個(gè)黑色的ABS樹脂板上，形成了一種普通的不含亮澤構(gòu)件的金屬色涂覆膜。將同樣的透明涂料，施加其上，經(jīng)過同樣的烘烤，形成了透明涂層22，得到了與圖5B所示類似的涂層結(jié)構(gòu)。
對(duì)比例3一種兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料(已知商品名為“R-248 BQR2基”，由NIPPON BEE CHEMICAL公司生產(chǎn))和一種珍珠白色兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料(已知商品名為“R-241MB BQR2云母基”，由NIPPON BEE CHEMICAL公司生產(chǎn))用丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑稀釋，使之有相同的粘度。與對(duì)比例1的方法相同，將稀釋過的混合劑施加于作為顏色基底B的一個(gè)黑色的ABS樹脂板上，形成了一種不含亮澤構(gòu)件的普通珍珠色涂覆膜。將同樣的透明涂料，施加其上，經(jīng)過同樣的烘烤，形成了透明涂層22，得到了與圖5B所示類似的涂層結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D8，對(duì)例1-13和對(duì)比例1-3的涂層結(jié)構(gòu)在以下幾點(diǎn)作出測定，測定結(jié)果在圖8的表中。
1)顏色的變化采用并安裝一個(gè)由MURAKAMI彩色研究實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的GCMS-4型多角度比色計(jì)，以便光線與樣本的表面成0°角或垂直入射。在+15°和+60°角的光線的光譜反射在390-730nm波長范圍內(nèi)和一個(gè)10nm的間距內(nèi)測量，顏色的測定基于XYZ的數(shù)值。
2)涂覆膜的粘合力制備之后，涂覆膜在溫度50℃和95％相對(duì)濕度的環(huán)境下，經(jīng)受負(fù)荷240小時(shí)然后其置于室溫之下24小時(shí)，涂敷膜是通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)，K5400規(guī)定的十字裂口粘合力測試來測定的，結(jié)果是由粘合力測試后100個(gè)十字裂口片所剩的數(shù)量來決定的。
3)濃度當(dāng)平直觀測放在同一個(gè)平面上的點(diǎn)時(shí)，濃度與關(guān)于兩眼的焦點(diǎn)的調(diào)節(jié)量引起的感覺有關(guān)。在此發(fā)明中，濃度的測定是通過1989年10月25-27日于東京召開的關(guān)于人類界面的第五屆會(huì)議中題為“人眼的濃度感覺和調(diào)節(jié)”中所介紹的方法進(jìn)行的。
具體而言，使用一個(gè)具有-10至10屈光度測試范圍的，測試精度達(dá)到0.05屈光度，前視區(qū)域?yàn)樗椒较?0°和垂直或向上方向25°以及紅外線波長為880nm的敞開的正面紅外線視力計(jì)，濃度測定是基于5個(gè)具有正常視力的20-30歲男性受驗(yàn)者的生理反應(yīng)進(jìn)行的。為了盡可能地穩(wěn)定受驗(yàn)者的視力區(qū)域。觀測只用一只右眼，并在100-200勒克司的背景光下進(jìn)行，讓受驗(yàn)者注意兩個(gè)點(diǎn)，也就是，涂覆膜的表面和其上顯現(xiàn)的一個(gè)亮麗的點(diǎn)。當(dāng)看每一點(diǎn)時(shí)，眼球的調(diào)節(jié)量就可以測試出來。關(guān)于這兩個(gè)點(diǎn)的眼球的調(diào)節(jié)量在連續(xù)的10-15秒鐘內(nèi)測試2或3次每一次測試都可以得到在1秒鐘內(nèi)的一個(gè)平均調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。用這樣的方法，每一個(gè)點(diǎn)測試15次，而且用“t”或威爾士的統(tǒng)計(jì)測試方法，檢查是否觀察兩個(gè)點(diǎn)時(shí)眼球的調(diào)節(jié)量之間的差異明顯，如果差異是明顯的，可以測定出，濃度是有效力或存在的?？梢钥吹剑趫D8中的表中，有X的格表示濃度是不起效力的，有0的格表示濃度是起效力的，有◎的格表示濃度是非常起效力的。
4)深度深度與關(guān)于色彩和亮度引起的感覺有關(guān)，尤其是受低亮度和低飽和度因素影響。此發(fā)明中，深度是通過改變構(gòu)成顏色的三個(gè)屬性彩色、亮度和飽和度來測定的。特別的是，使用測定濃度時(shí)同樣裝置和同樣的方法，深度是通過5個(gè)男性受驗(yàn)者的視覺來測定的?？梢钥吹?，在圖8中的表中，有X的格表示深度是不起效力的，有△的格表示深度是起輕微效力的，有0的格表示深度是起效力的。
有◎的格表示深度是非常起效力的。
5)亮度同樣的方法，亮度是通過5個(gè)男性受驗(yàn)者的視覺來測定的。可以看到，在圖8中的表中，有0的格表示亮度是起效力的，有◎的格表示亮度是非常起效力的。
由于圖8的表所給出的結(jié)果非常明顯，例1-6中對(duì)于包括含有不同折射系數(shù)的聚合物交替疊層和含有有一個(gè)預(yù)定尺寸比率的亮澤構(gòu)件10的涂層20的涂層結(jié)構(gòu)，包括含有長于亮澤構(gòu)件10的亮澤構(gòu)件10’的第一涂覆層20和第二涂覆層21的涂層結(jié)構(gòu)，以及包括第一和第二涂覆層20,21及透明涂層22的涂層結(jié)構(gòu)，每個(gè)涂層結(jié)構(gòu)不僅有一個(gè)嶄新的視覺質(zhì)量，顏色隨角度由藍(lán)色變成紫色和濃度和深度效果，而且還有非常好的粘合力。尤其是，可以確認(rèn)，具有在最外表面形成的透明涂層22的例2,4,6和9的涂層結(jié)構(gòu)具有非常好的亮度，在含有不同長度亮澤構(gòu)件10,10’的兩個(gè)涂層20,21的例3-6和13的涂層結(jié)構(gòu)具有非常好的濃度?？紤]到例7-8中涂層結(jié)構(gòu)的平行于交替疊層表面的邊B和長度L的尺寸比例較小，以及例9中亮澤構(gòu)件10的含量相對(duì)較小，可以確認(rèn)，它們達(dá)到了顏色變換，深度和濃度的目標(biāo)水平，然而，由于亮澤構(gòu)件10所產(chǎn)生的反射和干涉不足，與其他例子比起來，相當(dāng)差?？紤]到例10涂層結(jié)構(gòu)中亮澤構(gòu)件10的含量相對(duì)較大，可以確認(rèn)，它在顏色變換，深度和濃度上非常出色，然而，與其他例子比起來，在涂覆能力和粘合力方面，稍差。
考慮到對(duì)比例1-3中的涂層結(jié)構(gòu)具有傳統(tǒng)非彩色、金屬色和珍珠色膜，可以確認(rèn)，對(duì)比例3中的涂層結(jié)構(gòu)有輕微的深度，但沒有濃度效果和顏色變換。
另外，含有散射光吸收層的本發(fā)明的涂層結(jié)構(gòu)在例14-15中描述。
例14參照?qǐng)D7，用折射率為1.63的PEN作為第一聚合物11，用折射率為1.53的尼龍6作為第二聚合物12，形成了各15層的聚合物11,12的兩個(gè)交替疊層。含有一種黑色顏料或碳黑的2μm厚度的尼龍6的散射光吸收層31插在兩個(gè)交替疊層之間，整體被PEN覆蓋層13包圍，得到圖7所示的亮澤構(gòu)件30。為了能在入射角0°和作用角0°得到0.47μm(藍(lán)色)的目標(biāo)峰值波長，確定第一、二聚合物11,12的厚度是0.072和0.077μm，覆蓋層13的厚度為2μm。另外，亮澤構(gòu)件30的尺寸比率是由以下決定的假定垂直于聚合物11,12的交替疊層表面的邊的長度A是1，那么平行于該表面的側(cè)面的長度B為4到5，長度L為15到20。
通過將亮澤構(gòu)件30與由NIPPON BEE CHEMICAL公司生產(chǎn)的已知商品名為“R-241MB基”的兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基涂料混合，制備其占整體涂層為10％重量的涂料，將涂料用丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑稀釋，得到在福特杯#4條件下粘度約為11-12秒，將稀釋過的涂料施加于形成在作為顏色基底B的黑色ABS樹脂板上的紅色顏料或紅色氧化物層上，厚度為15-20μm，在80℃時(shí)烘烤20分鐘，形成了透明涂層20，得到了與圖5A所示相同的涂層結(jié)構(gòu)。
對(duì)于這個(gè)涂層結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D2，由于亮澤構(gòu)件30的上交替疊層的作用，白色入射光L1產(chǎn)生藍(lán)色干涉色Ci，從上疊層透過的光全部被散射光吸收層31吸收，由于顏色基底B中含紅色氧化物，未射入亮澤構(gòu)件30的直接入身到顏色基底B的白色光L1產(chǎn)生紅色或物體顏色Cb1，這樣，我們可以感覺到在紅色物體色Cb1中有點(diǎn)點(diǎn)的藍(lán)色干涉色Ci。
雜色吸收層31中碳黑添加數(shù)量的減少產(chǎn)生黃色透射光，其射到顏色基底B使紅色氧化物的紅色更加強(qiáng)烈。
例15參照?qǐng)D7，使用與例14中相同的樹脂，形成了各15層的聚合物11,12的兩個(gè)交替疊層。含有一種綠色顏料或鉻氧化物的2μm厚度的尼龍6的散射光吸收層41插在兩個(gè)交替疊層之間，整體被PEN覆蓋層13包圍，含有圖7所示的亮澤構(gòu)件40。為了能在入射角0°和作用角0°得到0.47μm(藍(lán)色)的同樣的目標(biāo)峰值波長，確定第一、二聚合物11,12的厚度是0.072和0.077μm，覆蓋層13的厚度為2μm。另外，亮澤構(gòu)件30的尺寸比率是由以下決定的假定垂直于聚合物11,12的交替疊層表面的邊的長度A是1，那么平行于該表面的邊的長度B為4到5，長度L為15到20。
與例14中的方法一樣，通過將亮澤構(gòu)件40與兩液丙烯酸-氨基甲酸乙酯基混合制備涂料，其經(jīng)過丙烯酸-氨基甲酸乙酯稀釋劑稀釋，將稀釋過的涂料施加于形成在作為顏色基底B的黑色ABS樹脂板上的綠色顏料或鉻氧化物層上，厚度為15-20μm，在80℃時(shí)烘烤20分鐘，形成了涂層20，得到了與圖5A所示相同的涂層結(jié)構(gòu)。
對(duì)于這個(gè)涂層結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D3，由于亮澤構(gòu)件40的交替疊層，白色入射光L1產(chǎn)生藍(lán)色干涉色Ci，透過亮澤構(gòu)件40的散射光吸收層41中的光L3產(chǎn)生黃色透射光，射到顏色基底B使鉻氧化物從綠色變?yōu)辄S綠色(物體色Cb3)。由于顏色基底B中含由鉻氧化物，未射入亮澤構(gòu)件40的直接入射到彩色基底B的白色光L1產(chǎn)生綠色或物體顏色Cb1，這樣，我們可以感覺到在綠色物體色Cb1中有點(diǎn)點(diǎn)的藍(lán)色干涉色Ci和黃綠色物體色Cb3。
1998年12月10日提出的日本專利申請(qǐng)P10-350985的全部內(nèi)容和1989年10月25-27日于東京召開的關(guān)于人類界面的第五屆會(huì)議中題為“人眼的濃度感覺和調(diào)節(jié)”的論文一起在此可作為輔助參考。
盡管本發(fā)明以上已通過本發(fā)明的實(shí)施例子得以描述，此發(fā)明并不僅局限于以上的實(shí)施例子，借助以上的傳授，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)上述實(shí)施例子做一些修正和更改。
權(quán)利要求
1．一種涂層結(jié)構(gòu)，包括顏色基底；置于該顏色基底之上的第一涂覆層；和包含于所述第一涂覆層之中的透明亮澤構(gòu)件，每一亮澤構(gòu)件都包括至少兩種折射率不同的聚合物的交替疊層，每一亮澤構(gòu)件控制得自由該交替疊層產(chǎn)生的反射和干涉的干涉光和除該干涉光之外的透射光，因此，該涂層結(jié)構(gòu)形成有一種著色機(jī)制，該機(jī)制產(chǎn)生至少一種得自由該亮澤構(gòu)件產(chǎn)生的入射光譜的反射和干涉作用的干涉色；第一物體色，得自該光譜與該顏色基底的直接作用；第二物體色，得自該光譜透射過該亮澤構(gòu)件后與該顏色基底的作用，這些顏色的混合而產(chǎn)生一種隨著角度變化的顏色。
2．一種如權(quán)利要求1的涂層結(jié)構(gòu)，還包括置于該第一涂覆層之上的第二涂覆層，該第二涂覆層是透明層。
3．一種如權(quán)利要求2的涂層結(jié)構(gòu)，其中該亮澤構(gòu)件分散于第一涂覆層中，并且被間隔布置成使得該光譜可直接入射到該顏色基底上，并且可直接輸出被該顏色基底反射的該光譜。
4．一種如權(quán)利要求3的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一亮澤構(gòu)件的交替疊層都包括含有非彩色和彩色著色劑中之一種的層。
5．一種如權(quán)利要求4的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一亮澤構(gòu)件都包括布置在其周圍的覆蓋層，該覆蓋層形成于該兩種聚合物中的一種，除這兩種聚合物之外的一種聚合物，以及這些聚合物的組合。
6．一種如權(quán)利要求5的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一亮澤構(gòu)件基本上都是矩形截面，其中假設(shè)垂直于該交替疊層表面的該截面的邊的長度為1，那么平行于該交替疊層的所述表面的該截面的邊的長度在0.8和25.0之間，并且每一亮澤構(gòu)件的長度在0.8和250.0之間。
7．一種如權(quán)利要求6的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一涂層都含有0.1-30.0％重量的亮澤構(gòu)件。
8．一種涂層結(jié)構(gòu)，包括顏色基底；置于該顏色基底之上的第一和第二層，該第一層與該顏色基底相鄰；和包含于所述第一和第二層中的第一和第二透明亮澤構(gòu)件，每一亮澤構(gòu)件都包括至少兩種折射率不同的聚合物的交替疊層，每一亮澤構(gòu)件控制得自由該交替疊層產(chǎn)生的反射和干涉的干涉光和除該干涉光之外的透射光，該第二亮澤構(gòu)件比第一亮澤構(gòu)件長，因此，該涂層結(jié)構(gòu)形成有一種著色機(jī)制，該機(jī)制產(chǎn)生至少一種得自由該第一和第二亮澤構(gòu)件產(chǎn)生的入射光譜的反射和干涉作用的干涉色；第一物體色，得自該光譜與該顏色基底的直接作用；第二物體色，得自該光譜透射過該第一和第二亮澤構(gòu)件后與該顏色基底的作用，這些顏色的混合而產(chǎn)生一種隨著角度變化的顏色。
9．一種如權(quán)利要求8的涂層結(jié)構(gòu)，還包括置于該第二層之上的第三層，該第三層是透明層。
10．一種如權(quán)利要求9的涂層結(jié)構(gòu)，還包括置于所述第一和第二層之間的第四層，該第四層是透明層。
11．一種如權(quán)利要求10的涂層結(jié)構(gòu)，其中該第一和第二亮澤構(gòu)件都分散于該第一和第二層中，并且被間隔布置成使得該光譜直接入射到該顏色基底上，并且可直接輸出被該顏色基底反射的該光譜。
12．一種如權(quán)利要求11的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一亮澤構(gòu)件的交替疊層都包括含有非彩色和彩色著色劑中一種的層。
13．一種如權(quán)利要求12的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一亮澤構(gòu)件都包括布置在其周圍的覆蓋層，該覆蓋層形成于該兩種聚合物中的一種，除這兩種聚合物之外的一種聚合物，以及這些聚合物的組合。
14．一種如權(quán)利要求13的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一亮澤構(gòu)件基本上都是矩形截面，其中假設(shè)垂直于該交替疊層表面的該截面的邊的長度為1，那么平行于該交替疊層的該表面的該截面的邊的長度在0.8和25.0之間，并且每一亮澤構(gòu)件的長度在0.8和250.0之間。
15.一種如權(quán)利要求14的涂層結(jié)構(gòu)，其中每一涂層都含有0.1-30.0％重量的亮澤構(gòu)件。
全文摘要
一種涂層結(jié)構(gòu),包括顏色基底,置于該顏色基底之上的第一涂覆層和包含于第一涂覆層中的透明亮澤構(gòu)件,每一亮澤構(gòu)件都包括至少兩種其折射率不同的聚合物交替疊層,而且還控制來自由交替疊層產(chǎn)生的反射和干涉作用的干涉光和除該干涉光之外的透射光。該涂層結(jié)構(gòu)形成有著色機(jī)制,可產(chǎn)生:至少一種由亮澤構(gòu)件產(chǎn)生的入射光譜的反射和干涉而得的干涉色;第一物體色,得自該光譜與該顏色基底的直接作用;第二物體色,得自該光譜透射過亮澤構(gòu)件后與該顏色基底的作用,三種顏色的混合而產(chǎn)生一種隨著角度變化的色調(diào)。
文檔編號(hào)B05C9/00GK1298768SQ0010672
公開日2001年6月13日 申請(qǐng)日期2000年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月3日
發(fā)明者佐田利彥, 山中雅彥, 田畑洋, 熊澤金也, 高橋秀和 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社, 田中貴金屬工業(yè)株式會(huì)社, 帝人株式會(huì)社