DE60016483T2

DE60016483T2 - Färbestruktur zur Herstellung von Farbe

Info

Publication number: DE60016483T2
Application number: DE60016483T
Authority: DE
Inventors: Kinya Yokosuka-shi Kumazawa; Hiroshi Yokohama-shi Tabata; Masahiko Isehara-shi Yamanaka; Toshihiko Zama-shi Sada
Original assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK; Nissan Motor Co Ltd; Teijin Ltd
Current assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: US6490090B1; JP2000246829A; KR100362985B1; CN1248788C; JP3430062B2; DE60016483D1; EP1031408B1; EP1031408A2; EP1031408A3; KR20010006705A; CN1266750A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Farbgebungsstruktur zum Erzeugen einer Farbe.
Allgemein erfolgt die Endbeschichtung von Motorfahrzeugen in der Form einer Vollfarb-, Metallic-Farb- oder Perlfarb-Beschichtung. Die Vollfarb-Beschichtung erzeugt einen vorbestimmten Farbton durch ein Farbpigment. Die Metallic-Farb-Beschichtung enthält ein Farbpigment und feine Aluminiumteilchen, um nicht nur eine Farbe des Farbpigments zu erzielen, sondern auch eine Design-Qualität mit einem Funkeln aufgrund einer unregelmäßigen Reflexion von Licht, erzeugt durch die Aluminiumteilchen. Die Perlfarb-Beschichtung umfasst eine Farb-Träger-Beschichtung und eine transparente Glimmer-Basisfarbe, die Glimmerteilchen enthält, die darauf aufgebracht sind, um nicht nur ein Funkeln ähnlich der Metallic-Farb-Beschichtung, erzeugt unter der Wirkung von Licht, reflektiert durch eine Glimmer-Träger-Beschichtung, und von Licht, reflektiert durch den Farb-Trägerfilm, zu schaffen, sondern auch weicher reflektiertes Licht als dasjenige der Metallic-Farb-Beschichtung, und zwar aufgrund einer Interferenz durch die Glimmerteilchen zu schaffen. In neuerer Zeit ermöglicht die Verwendung von speziellem Glimmer die Erzeugung einer Design-Qualität mit einem Schillern, die eine Farbton-Variation aufgrund des Winkels besitzt.
Weiterhin ist in den Bereichen von Behältern, der Büroautomatisations-Geräte und von Gerätetafeln für zuhause eine Dreischicht-Struktur vorgesehen, die eine gefärbte Trägerschicht, eine Perl-Glimmer-Schicht und eine Schicht einer transparenten Haut, platziert in dieser Reihenfolge, besitzt, um so ein Oberflächen-Ornament für Pressblas-, Blasspritz- und Babble-Blas-Formen zu erhalten.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist eine breite Vielfalt der Design-Qualität von verschiedenen, industriellen Gütern in den vergangen Jahren vorhanden gewesen. Unter solchen Umständen wird die Entwicklung von neuen Materialien gefordert, um eine Oberflächen-Struktur mit einer neuartigen Design-Qualität zu ermöglichen, die gegenüber der Metallic-Farb- und Perl-Farb-Beschichtungen unterschiedlich ist.
Die US-A-5,472,798 offenbart eine Farbgebungsstruktur zum Erzeugen einer Farbe, die eine Wellenlänge in einem Bereich des sichtbaren Lichts besitzt, durch Reflexions- und Wechselwirkungs-Vorgänge von natürlichem Licht, wobei die Farbgebungsstruktur zwei Substanzschichten umfasst, die einen unterschiedlichen, optischen Brechungsindex zueinander haben, und beide Schichten sind alternierend zueinander angeordnet.
Die US-A-3,711,176 offenbart einen hochreflektiven, gefärbten Kunststofffilm, der aus einer Anzahl von Schichten unterschiedlicher, thermoplastischer Materialien gebildet ist, die sich in dem Brechungsindex und der Schichtdicke unterscheiden, wobei der hochreflektive, gefärbte Kunststofffilm an seiner innersten und äußersten Fläche mit Glasplatten verbunden werden kann.
Die US-A-4,595,634 bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats, zum Beispiel eines transparenten Glassubstrats, mit einer sehr dünnen, anorganischen Beschichtung mit einer vorbestimmten, sich variierenden Zusammensetzung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Farbgebungsstruktur zum Herstellen einer Farbe so zu verbessern, um nicht nur eine ausgezeichnete sichtbare Qualität mit einem Farbton, der mit dem Winkel, der Tiefe und der Tiefgründigkeit variiert, zu haben, sondern auch eine hohe Design-Qualität aufgrund eines wesentlichen Farbton-Unterschieds zwischen dann, wenn die Struktur von der Seite einer Einfalls-Lichtquelle aus gesehen wird, und dann, wenn sie von der Seite gegenüberliegend dazu gesehen wird, zu haben.
Die Aufgabe wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, durch eine Farbgebungsstruktur gelöst, die aufweist: einen Träger mit Lichtdurchlässigkeit, eine Schicht, die auf wenigstens einen Teil des Trägers aufgebracht ist, transparente brillante Elemente, die in der Schicht eingeschlossen sind, wobei jedes brillante Element eine abwechselnde Schichtung aus wenigstens zwei Polymeren mit unterschiedlichen Brechungsindizes enthält, Interferenzlicht, das durch Reflexion und Interferenz entsteht, die durch die abwechselnde Schichtung erzeugt werden, und Durchlasslicht außer dem Interferenzlicht, das durch die abwechselnde Schichtung hindurchtritt, steuert, und einen Farbgebungsmechanismus zum Erzeugen wenigstens einer Interferenzfarbe, die durch Reflexion und Interferenz eines Auftreff-Quellenspektrums entsteht, das von den brillanten Elementen erzeugt wird, einer ersten Durchlassfarbe, die durch Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums durch die brillanten Elemente entsteht, und einer zweiten Durchlassfarbe, die durch Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums durch den Träger und die Schicht ohne Auftreffen auf brillante Elemente entsteht.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Farbgebungsstruktur gelöst, die aufweist: einen Träger mit Lichtdurchlässigkeit, transparente brillante Elemente, die dispergiert in dem Träger eingeschlossen sind, wobei jedes brillante Element eine abwechselnde Schichtung aus wenigstens zwei Polymeren mit unterschiedlichen Brechungsindizes enthält, Interferenzlicht, das durch Reflexion und Interferenz entsteht, die durch die abwechselnde Schichtung erzeugt werden, und Durchlasslicht außer dem Interferenzlicht, das durch die abwechselnde Schichtung hindurchtritt, steuert, und einen Farbgebungsmechanismus zum Erzeugen wenigstens einer Interferenzfarbe, die durch Reflexion und Interferenz eines Auftreff-Quellenspektrums entsteht, das durch die brillanten Elemente erzeugt wird, einer ersten Durchlassfarbe, die durch Hindurchlassen des Auftreff-Quellenspektrums durch die brillanten Elemente entsteht, und einer zweiten Durchlassfarbe, die durch Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums durch den Träger ohne Auftreffen auf brillante Elemente entsteht.
Weitere, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail anhand verschiedener Ausführungsformen davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1A zeigt eine Schnittansicht, die eine erste, grundsätzliche Form einer Farbgebungsstruktur zum Erzeugen einer Farbe, die die vorliegende Erfindung verkörpert, darstellt;
1B zeigt eine Ansicht, ähnlich zu 1A, die eine zweite, grundsätzliche Form der Farbgebungsstruktur darstellt;
1C zeigt eine schematische Ansicht, die einen Farbgebungs-Mechanismus der Farbgebungsstruktur darstellt;
2 zeigt einen vergrößerten Schnitt, der ein transparentes, brillantes Element, wie es in 1C dargestellt ist, zeigt;
3A–3B zeigen perspektivische Ansichten, die Beispiele der äußeren Struktur des brillanten Elements darstellen;
4A–4J zeigen Ansichten ähnlich zu 2, die strukturelle Beispiele der Farbgebungsstruktur darstellen;
5 zeigt eine Ansicht ähnlich zu 1C , die einen Farbgebungs-Mechanismus der Farbgebungsstruktur, umfassend eine Farbgebungs-Materialschicht, in dem brillanten Element, darstellt;
6A–6H zeigen Ansichten ähnlich zu den 4A–4J, die andere, strukturelle Beispiele der Farbgebungsstruktur darstellen; und
7A–7C zeigen Ansichten ähnlich zu den 6A–6H, die weitere, strukturelle Beispiele der Farbgebungsstruktur darstellen.
Wie die 1A–1B zeigen, ist eine erfindungsgemäße Farbgebungsstruktur 1 zum Herstellen einer Farbe grundsätzlich in zwei unterschiedlichen Formen aufgebaut. Eine Form ist so, wie dies in 1A dargestellt ist, umfassend einen Träger 30 mit einer Lichttransparenz und einer Oberflächenschicht 20, platziert darauf und eine vorbestimmte Konzentration von transparenten, brillanten Elementen 10 enthaltend. Jedes brillante Element 10 umfasst eine alternierende oder regelmäßig wiederholte Laminierung aus mindestens zwei Polymeren, die unterschiedliche Brechungsindizes haben, wie später beschrieben werden wird. Sie kontrollieren Interferenzlicht, das aus einer Reflexion und Interferenz, erzeugt durch die Laminierung, und transmittiertes Licht, anderes als Interferenzlicht, resultiert. Eine andere Form ist in 1B dargestellt, umfassend einen Träger 40 mit einer Lichttransparenz und den transparenten, brillanten Elementen 10, geeignet darin dispergiert.
In der ersten Form der Farbgebungsstruktur 1, die den Träger 30 und die Oberflächenschicht 20 umfasst, wie dies in 1A dargestellt ist, kann der Träger 30 Glas oder Harz sein, wie beispielsweise Polyethylen, Acrylharz, Polykarbonat und Polyethylenterephthalat. Der Träger 30 kann von anderen Materialien unter der Bedingung sein, dass sie eine Lichttransparenz in dem Bereich des sichtbaren Lichts (Wellenlängen von 380 bis 780 nm) haben. Die Materialien müssen nicht notwendigerweise achromatisch und transparent sein, sondern können halbtransparent oder gefärbt sein. Weiterhin können die Materialien Papier oder Stoff sein. Der Träger 30 kann in verschiedenen Formen, wie beispielsweise filmähnlichen Formen und plattenähnli chen Formen, umfassend eine konkave/konvexe und eine gekrümmten Oberfläche, geformt sein.
Die Oberflächenschicht 20, platziert auf dem Träger 30 und die brillanten Elemente 10 enthaltend, kann ein Anstrich, kann Farbe oder kann ein Klebemittel sein. Es ist anzumerken, das die Oberflächenschicht 20 vom Farb-Typ durch Drucken erhalten wird, und dass die Oberflächenschicht 20 vom Klebstoff-Typ zwischen dem Träger 30 und demselben Typ oder unterschiedlichen Typen zwischengefügt ist. Weiterhin kann die Oberflächenschicht 20 einen Harzfilm, aufgebracht auf den Träger 30, umfassen.
Eine Beschichtung mit einem Anstrich, enthaltend die brillanten Elemente 10, wird vorzugsweise unter Verwendung eines Sprays ausgeführt, das in der Effektivität ausgezeichnet ist. Alternativ können andere bekannte Beschichtungs-Mittel angewandt werden, wie beispielsweise Tauch-, Bürsten-, Walzen-, Vlies- und Schleuder-Beschichtungen.
Die zweite Form der Farbgebungsstruktur 1, umfassend den Träger 40 und die brillanten Elemente 10, die darin dispergiert sind, wie dies in 1B dargestellt ist, ist dann erhältlich, wenn ein Material oder Polymer der brillanten Elemente 10, vorbestimmte Eigenschaften, wie beispielsweise Wärmebeständigkeit und Wärmekontraktion, liefert. In diesem Fall werden die brillanten Elemente 10 direkt in ein Harz des Trägers 40 eingespritzt und darin gemischt. Die Farbgebungsstruktur 1 in der zweiten Form ist zu einer Tafel, einer Platte oder einem Film gebildet. Sie kann auch zu einer erwünschten Form unter Verwendung der bekannten Harzformungsmittel, wie beispielsweise Spritzgießformen, Extrusionsformen oder Blasformen, gebildet sein, um die brillanten Elemente 10 zu mischen, wenn verschiedene Harzformen mit einer Lichttransparenz gebildet werden. Der Träger 40 ist nicht auf Harz beschränkt, und kann Papier oder ein nicht gewebter Stoff, umfassend die brillanten Elemente 10, die in Fasern hinein gemischt sind, sein.
Wie die 1C zeigt, lässt das Vorhandensein der brillanten Elemente 10, enthalten in der Oberflächenschicht 20 oder dem Träger 40, Licht, das darauf auffällt, d.h. einfallendes Quellenspektrum L1, von der Oberflächenschicht 20 oder dem Träger 40 über im Wesentlichen zwei optische Wege austreten. Ein optischer Weg ist in zwei Teile unterteilt, wobei einer davon zu einem reflektierten/interferierten bzw. ge störten Licht L2 zugehörig ist, das ein Teil des Lichts L1 ist, das durch das brillante Element 10, dispergiert in der Oberflächenschicht 20 oder dem Träger 40 enthalten und zu der Einfallseite des Lichts L1 austretend, reflektiert ist, und wobei der andere davon zu einem transmittierten Licht L3 gehört, das der andere Teil des Lichts L1 ist, das durch das brillante Element 10 hindurchführt und auf der Seite gegenüberliegend zu der Einfallseite heraustritt. Ein anderer, optischer Weg ist zu einem transmittierten Licht Lo gehörend, das direkt auf der Seite gegenüberliegend zu der Einfallseite austritt, ohne das brillante Element 10 zu treffen. Das reflektierte/interferierte Licht L2 besitzt eine Interferenzfarbe Ci mit einer Wellenlänge, die durch die strukturellen Charakteristika, wie beispielsweise Material und Dimension, des Laminats des brillanten Elements 10 bestimmt ist. Das transmittierte Licht L3 ist ein Rest des Lichts L1, dessen Phase kontrolliert ist, und mit dem reflektierten/interferierten Licht L1 entfernt, und stellt einen Farbton mit einer sehr hohen Reinheit in derselben Art und Weise wie das reflektierte/interferierte Licht L2 dar.
Demzufolge kann man, wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Einfallseite des Quellenspektrums L1 aus betrachtet, grundsätzlich die Interferenzfarbe Ci wahrnehmen. Andererseits kann man, wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Seite entgegengesetzt zu der Einfallseite aus sieht, eine Mischung einer hindurch transmittierten Farbe Cp, die von dem transmittierten Licht L3 resultiert, das über das brillante Element 10 austritt, und eine direkt transmittierte Lichtfarbe Co, die von dem transmittierten Licht Lo resultiert, das direkt ohne Auftreffen auf das brillante Element 10 austritt, wahrnehmen. Dies führt zu einer wesentlichen Farbton-Differenz zwischen dann, wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Einfallseite des Quellenspektrums L1 aus sieht, und dann, wenn man sie von der Seite entgegengesetzt dazu sieht.
Um eine Singularität des brillanten Elements 10 der Farbgebungsstruktur 1 zu verdeutlichen, werden die bekannten Perl-Glimmer-Pigmente kurz beschrieben. In Bezug auf die Perl-Glimmer-Pigmente wird, um die auftreffende Energie zu maximieren, halbtransparenter oder nicht transparenter Glimmer als ein Träger mit Titandioxid, oder dergleichen, beschichtet, das oftmals mit einer metallischen Schicht abgedeckt wird. In dem Fall von halbtransparentem Perl-Glimmer-Pigment wird einfallendes Licht teilweise absorbiert oder durch das Pigment reflektiert, und tritt meistens davon als transmittiertes Licht aus, das niedrig sowohl in der Intensität als auch in der Reinheit ist. Andererseits wird, in dem Fall von nicht transparentem Perl-Glimmer-Pigment, einfallendes Licht meist durch das Pigment absorbiert oder reflektiert, und tritt nur selten davon aus, was zu einer höheren Auftreff-Energie führt. Allerdings ermöglicht die geringe Zahl der Laminierung des Trägers nicht eine ausreichend hohe Reflexions-Intensität, was dazu führt, dass eine ausreichend starke Interferenzfarbe nicht erreicht wird. Es ist anzumerken, dass, je größer die Lichtmenge ist, die durch das Perl-Glimmer-Pigment hindurchführt, desto geringer die verdeckte Energie ist.
Das brillante Element 10 zielt nicht darauf, die verdeckte Energie durch Beschichten eines halbtransparenten oder nicht transparenten Trägers mit Titandioxid, oder dergleichen, zu erhöhen, sondern diese zu minimieren. Das brillante Element 10 umfasst eine alternierende Laminierung von mindestens zwei transparenten Polymeren und macht vollständig von sowohl einer Färbung aufgrund einer Reflexion und einer Interferenz des Lichts (Interferenzfarbe) als auch von der Färbung aufgrund einer Transmission von Licht, eine andere als Reflexion und Interferenz davon (transmittierte Farbe), Gebrauch, um die design- und ornamentmäßigen Qualitäten zu verbessern.
Wie die 1C zeigt, läuft das Licht L1, das auf das brillante Element 10 auftrifft, im Wesentlichen entlang von zwei optischen Wegen, wie dies vorstehend beschrieben ist. Ein Teil des Lichts L1 tritt in das alternierende Laminat des brillanten Elements 10 ein, um die Interferenzfarbe Ci zu erzeugen, die von einer Reflexion und Interferenz des Lichts resultiert. Ein anderer Teil des Lichts L1 führt durch das brillante Element 10 aufgrund der Tatsache hindurch, dass das brillante Element 10 ein transparenter Körper ist, was transmittiertes Licht L3 mit hoher Reinheit bildet. Die Wirkung der zwei Anteile des Lichts L1 spielt eine wichtige Rolle dabei, eine neuartige Farbgebungsstruktur 1 zu erreichen, die eine visuelle Qualität mit einer hohen Brillanz, einem Farbton, der mit dem Winkel variiert, und eine Tiefgründigkeit und Transparenz besitzt.
Wenn die Oberflächenschicht 20, platziert auf dem Träger 30, mit einer Lichttransparenz und die brillanten Elemente 10 enthaltend, oder den Träger 10 mit einer Lichttransparenz, die brillanten Elemente 10 enthaltend, von der Einfallseite des Quellenspektrums L1 aus gesehen wird, kann man die starke Interferenzfarbe Ci, die von dem reflektierten/interferierten Licht L2, erhalten durch Reflexion und Interferenz, erzeugt durch die brillanten Elemente 10, resultiert, wahrnehmen. Andererseits nimmt man, wenn von einer gegenüberliegenden Seite zu der Einfallseite aus gesehen wird, eine Mischung der hindurch transmittierten Farbe Cp, die von dem transmittierten Licht L3 resultiert, das durch das brillante Element 10 hindurchführt, und aus der direkt transmittierten Farbe Co, die von dem transmittierten Licht Lo resultiert, die direkt von dem Träger 30 oder 40, ohne auf das brillante Element 10 aufzutreffen, heraustritt, wahr, die einen Farbton unterschiedlich zu demjenigen der Interferenzfarbe Ci tatsächlich zeigt, zusätzlich zu einem Farbton zu diesem Licht L2, L3, Lo, wobei eine Färbung aufgrund von Licht, das über komplexe Wege läuft, die durch Wiederholung einer Reflexion und einer Interferenz, erzeugt durch verschiedene, brillante Elemente, austritt, existiert, was zu einer komplexen Farbton-Änderung beiträgt. Ein solches Heraustreten des Lichts, das bei jeder Reflexion, Interferenz und Transmission gedämpft bzw. geschwächt wird, spielt eine relativ geringe Rolle in einer Farbton-Änderung, und die Interferenzfarbe Ci und die transmittierten Farben Cp, Co spielen eine dominante Rolle darin.
Das brillante Element 10 erzeugt nicht nur interferiertes und transmittiertes Licht, sondern kontrolliert auch dieses. Eine solche Kontrolle bzw. Steuerung umfasst eine wahlweise Änderung sowohl in der Intensität des interferierten und transmittierten Lichts (d.h. Reflexions-Intensität des interferierten Lichts und Transmissions-Intensität des transmittierten Lichts) als auch in der Peak-Wellenlänge der Reflexions- und Transmissions-Spektren, und bezieht sich auf eine Art einer Umwandlung einer Licht-Intensität und Wellenlänge. Der konvertierbare Bereich der Licht-Intensität und der Wellenlänge wird durch Maßnahmen erweitert, die, zum Beispiel, in Anspruch 4 angegeben sind, wo ein alternierendes Laminat aus dem brillanten Element 10 eine Schicht umfasst, die entweder das achromatische oder das chromatische Färbemittel umfasst.
Weiterhin kann man, wenn das brillante Element 10 keine Farbgebungs-Materialschicht umfasst und wenn es von der Einfallseite des Quellenspektrums L1 aus gesehen wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, einen sehr transparenten Ton, der für die Interferenzfarbe Ci eigen ist, die von der aufgrund des reflektierten/interferierten Lichts L2 erhaltenen Reflexion und Interferenz, erzeugt durch das brillante Element 10, resultiert, wahrnehmen. Andererseits kann man, wenn man das brillante Element 10 von der Seite entgegengesetzt zu der Einfallseite aus sieht, einen transparenten Ton mit einem unterschiedlichen Farbton gegenüber der Interferenzfarbe aufgrund einer Mischung des transmittierten Lichts L3 ohne eine Interferenzfarbe und des transmittierten Lichts Lo, das direkt von der Seite gegenüberliegend der Einfallseite austritt, ohne auftreffen auf das brillante Element 10, sehen.
Wie 2 zeigt, besitzt das brillante Element 10 einen Querschnitt, wie er in dieser 2 dargestellt ist, umfassend eine alternierende Laminierung aus zwei Polymeren 11, 12, zum Beispiel. Es wird angenommen, dass die Brechungsindizes der Polymere 11, 12 na und nb sind, und dass die Dicken der zwei da und db sind. Um eine erwünschte Färbung oder eine Interferenzfarbe einer Wellenlänge λ1 zu erhalten, sollten die nachfolgenden Bedingungen erfüllt sein: wenn na ≥ 1,3, und 1,01 ≤ nb/na ≤ 1,40, ist eine primäre Reflexions-Peak-Wellenlänge λ1 gegeben durch λ1 = 2 (nada + nbdb).
Eine Bestimmung der Primär-Reflexions-Peak-Wellenlänge λ1, um solche Bedingungen zu erfüllen, ermöglicht nicht nur eine Erzeugung von Farbtönen, die alle Farbbereiche von violett-grün-rot abdecken, sondern auch das Erreichen einer sehr starken Interferenzfarbe Ci. Unter den vorstehenden Bedingungen resultiert die Bedingung na ≥ 1,3 von den Material-Charakteristika der Polymere 11, 12. Die Bedingung 1,01 ≤ nb/na resultiert von der praktischen Herstellungsbedingung in Bezug auf die Bildung des alternierenden Laminats aus zwei Polymeren und das real sichtbare erkennbare Niveau eines Tons in dem Bereich des sichtbaren Lichts. Und die Bedingung nb/na ≤ 1,40 resultiert auch von der der Herstellungsbedingung in Bezug auf die Bildung des alternierenden Laminats von zwei Polymeren. Insbesondere sind, wenn die optischen Dicken (= Brechungsindex × Dicke) der zwei Polymerschichten dieselben sind, d.h. nada = nbdb, die größte Reflektivität R erhalten.
Die Polymere 11, 12 des brillanten Elements 10 können Harze sein, umfassend Polyester, Polyacrylonitril, Polystyren, Nylon, Polypropylen, Polyvinylalkohol, Polykarbonat, Polyethylennaphthalat, Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat, Polyetheretherketon, Polyparaphenylentherephthalamid, Polyphenylensulfid, usw., oder deren Copolymerharze oder gemischten Harze, unter den zwei oder mehr Harzen mit unterschiedlichen Brechungsindizes, können für die Anwendung ausgewählt werden.
Obwohl die Anzahl von alternierenden Polymerschichten des brillanten Elements 10 nicht auf eine spezifische Zahl beschränkt ist, beträgt sie vorzugsweise 5 oder mehr, insbesondere 10 bis 150, im Hinblick auf die optische Funktion (Reflexion und Interferenz, und Transparenz) und die Herstellung. Es ist anzumerken, dass dann, wenn drei Polymere oder mehr aufgebracht werden, das wiederholte Laminat der Polymere in einer vorbestimmten Reihenfolge und ohne Änderung der Reihenfolge benötigt wird.
Die brillanten Elemente 10, die ein solches alternierendes Laminat umfassen, können unter Bilden eines Werkstücks mit alternierendem Laminat entsprechend dem bekannten Mehrschicht-Erzeugungsverfahren und dann Ablösen oder Unterteilen davon erhalten werden. Das Herstellverfahren kann unter physikalischem Niederschlagen, wie beispielsweise Vakuum oder Elektronenniederschlag, Ionenplatieren und Molekularstrahlepitaxie, durch Behandlungs-Verfahren, wie beispielsweise Gießen, Schleuderbeschichten, Plasmapolymerisation und Langmuir-Blodgett-Technik, und Schleuderverfahren, wie beispielsweise Schmelzschleudern, Nassschleudern und Trockenschleudern, ausgewählt werden. Darunter ist das Schmelzschleuder-Verfahren, das eine ausgezeichnete Produktivität besitzt, und niedrige Herstellkosten ermöglicht, besonders zur Herstellung der brillanten Elemente 10 geeignet. Mit dem Schmelzschleuder-Verfahren können kontinuierliche oder garnähnliche Werkstücke mit alternierendem Laminat mit einer speziellen Spinndüse zum Bilden eines alternierenden Laminats erhalten werden. Die Werkstücke werden einer Ziehbehandlung unterworfen, um erwünschte Querschnitte zu erhalten, und werden dann in vorbestimmte Längen für diverse Anwendungen geschnitten.
Mit der Farbgebungsstruktur 1 werden ein Bindemittel für die Oberflächenschicht 20, die die brillanten Elemente 10 enthält, und ein Material des Trägers 40, der die brillanten Elemente 10 oder ein Dispersionsmedium dafür enthält, nicht ausschließlich aus Materialien mit einer Lichttransparenz ausgewählt, sondern, bevorzugt, werden sie aus Harzen mit einer ausgezeichneten Beschichtungs-Eigenschaft und Filmformbarkeit ausgewählt. Solche Harze können Acryl-, Alkyd-, Polyester-, Polyurethan- und Aminoharze, und Isocyanat-Verbindungen, sein. Ein Lösungsmittel zum Auflösen oder Diffundieren der Harze und ein Härtemittel können solche sein, die als Farblösemittel allgemein verwendet werden, die Toluene, Xylene, Butylacetat, Methylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Butylalkohol, aliphatischer Kohlenwasserstoff und aromatischer Kohlenwasserstoff sein können. Weiterhin kann Wasser für eine Lösungsmittel freie Farbe verwendet werden. Dabei ist keine besondere Beschränkung in Bezug auf das Lösungsmittel vorhanden.
Mit der Farbgebungsstruktur 1 kann das brillante Element 10 nicht nur ein bekanntes Pigment, wie beispielsweise Perl-Glimmer oder organisches oder anorganisches Pigment, gleichzeitig enthalten, sondern ein zuvor aufgebrachtes Additivmittel, wie beispielsweise ein Dispergiermittel, ein Plastifizierer, oder ein Oberflächen-Regulator. Allerdings wird eine Zugabe des Perl-Glimmers oder des organischen oder anorganischen Pigments vorzugsweise aufgrund eines möglichen Auftretens einer Trübheit und Trübung des Farbtons vermieden.
Im Hinblick auf den Reflexions- und Interferenzeftekt, die Transparenz- und Beschichtungseigenschaft wird der Gehalt der brillanten Elemente 10 in der Farbgebungsstruktur 1 so bestimmt, dass die Oberflächenschicht 20 oder der Träger 40 0,1-30,0 Gewichts-% an brillanten Elementen 10 enthält. Genauer gesagt existieren, falls der Gehalt der brillanten Elemente 10 kleiner als 0,1 % ist, ein paar Farbgebungs-Elemente in der Farbgebungsstruktur 1, was dazu führt, dass ein Farbton schwierig zu erreichen ist, der mit dem Winkel, der Tiefe und der Tiefgründigkeit variiert. Andererseits übersteigt, falls der Gehalt größer als 30% ist, die Pigment-Konzentration einen Wert, der für herkömmliche Beschichtungsfilme und Harzprodukte eingestellt ist, mit einer Tendenz, einen schlechten Einfluss auf die Eigenschaften des Beschichtungsfilms auszuüben, wie beispielsweise Ausbreitungs-Eigenschaft, wenn die Oberflächenschicht 20 durch Beschichtung erhalten wird, und in Bezug auf die Formbarkeit, die Abnutzungsbeständigkeit und die Aufschlag-Charakteristik von Formen, wenn der Träger 40 durch direktes Spritzen und Mischen darin der brillanten Elemente 10 erhalten wird.
Wie 3A zeigt, umfasst, obwohl die äußere Struktur des brillanten Elements 10 nicht auf eine spezifische Struktur begrenzt ist, sie vorzugsweise einen Mantel 13, der um das alternierende Laminat der zwei Polymere 11, 12 angeordnet ist, und umfasst eines der Polymere 11, 12 oder ein drittes Polymer, unterschiedlich dazu, im Hinblick auf die Verbesserung der mechanischen Festigkeit, wie beispielsweise Verhindern eines Ablösens, und einer Abnutzungsbeständigkeit des alternierenden Laminats und im Hinblick auf eine Stabilität von Glimmer- und Reflexions-Intensität umfasst. Alternativ kann, wie 3B zeigt, ein doppelter Mantel bzw. eine Hülle 14 angeordnet werden, die eine Kombination der Polymere 11, 12, d.h. des ersten Polymers 11 und des zweiten Polymers 12, dort herum angeordnet.
Die Form des brillanten Elements 10 wird so bestimmt, dass das brillante Element 10 von einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ist, wie dies in 3A dargestellt ist, wobei angenommen wird, dass eine Länge A einer Seite des Querschnitts senkrecht zu der Oberfläche des alternierenden Laminats 1 liegt, eine Länge B einer Seite des Querschnitts parallel zu der Oberfläche zwischen 0,8 und 25,0 liegt, und eine Länge L des brillanten Elements 10 zwischen 0,8 und 4.000 liegt. Dies ermöglicht ein vollständiges Erreichen sowohl einer Farbgebung aufgrund einer Reflexion und Interferenz des Lichts und einer Farbgebung aufgrund einer Transmission von Licht ohne Verschlechtern der Produktivität der brillanten Elemente 10, wenn die Oberflächenschicht 20 durch Beschichtung erhalten wird, als auch der Formbarkeit davon, wenn der Träger 40 durch direktes Spritzen und Mischen darin der brillanten Elemente 10 erhalten wird.
Genauer gesagt besitzt, wenn das Verhältnis der Länge B zu der Länge A und das Verhältnis der Länge L zu der Länge A beide kleiner als 0,8 sind, das brillante Element 10 eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die Farbgebungsfläche in die Richtung des Einfallslichts hinweist, wenn die Oberflächenschicht 20, die brillanten Elemente 10 enthaltend, auf dem Träger 30 oder einer anderen Oberflächenschicht gebildet werden, was zu einem ausreichenden Farbgebungseffekt aufgrund einer Reflexion und einer Interferenz von Licht führt. Falls das Verhältnis der Länge B zu der Länge A größer als 25 ist, wird ein Problem während der Herstellung (z.B. Schmelz-Komposit-Schleudern) der brillanten Elemente 10 entstehen, was zu einer unmöglichen, stabilen Akquisition der brillanten Elemente 10 zum Sicherstellen einer Reflexion oder Transmission des Lichts einer erwünschten Wellenlänge führt. Falls das Verhältnis der Länge L zu der Länge A größer als 4.000 beträgt, kann eine Spritzpistole durch die brillanten Elemente 10 während einer Beschichtung verstopft werden, was dazu führt, dass eine normale Beschichtung unmöglich auszuführen ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, besitzt die Farbgebungsstruktur 1 zwei grundsätzliche Formen, wie dies in den 1A–1B dargestellt ist, wobei eine den Träger 30 und die Oberflächenschicht 20, platziert darauf, umfasst, und die brillanten Elemente 10 enthält, und die andere den Träger 40 und die brillanten Elemente 10, dispergiert darin enthalten, umfasst. Alternativ kann die Farbgebungsstruktur 1 in anderen Formen realisiert werden, um so eine stärkere und singuläre Farbgebung aufgrund von Reflexion und Interferenz von Licht und ein Färben aufgrund von Transmission von Licht zu erhalten.
Anhand eines Beispiels kann, unter Bezugnahme auf 4A, mit der Farbgebungsstruktur 1, die Träger 30 und die Oberflächenschicht 20, platziert darauf, umfassend, die Oberflächenschicht 20 auf der gesamten Oberfläche des Trägers 40 oder auf einem Teil der Oberfläche angeordnet werden, wie dies in 4A dargestellt ist. Weiterhin kann die Oberflächenschicht 20 auf dem Träger 30 angeordnet werden, um so einen Buchstaben oder ein Muster zu bilden. Weiterhin kann, wie 4B zeigt, die Oberflächenschicht 20 zwischen den zwei Trägern 30 zwischengefügt werden.
Wie die 4C–4D zeigen, können, mit der Farbgebungsstruktur 1, die den Träger 40 und die brillanten Elemente 10, dispergiert darin enthalten, umfasst, die brillanten Elemente 10 gleichmäßig in dem gesamten Träger 40 dispergiert oder in der Oberfläche, der Unterseite oder einem vorbestimmten Teil des Trägers 40, wie dies in den 4C–4D dargestellt ist, dispergiert sein.
Wie die 4E–4F zeigen, kann die Oberflächenschicht 20, die die brillanten Elemente 10 enthält, auf dem Träger 40, die brillanten Elemente 10 enthaltend, wie dies in 4E dargestellt ist, angeordnet sein, oder zwei oder mehr Träger 40 können einer über dem anderen angeordnet sein, wie dies in 4F dargestellt ist. Solche Formen sind bevorzugt im Hinblick auf das Erreichen einer tieferen und komplexeren Farbgebung der Farbgebungsstruktur 1.
Wie die 4G–4H zeigen, kann eine Vielzahl von Oberflächenschichten 20a, 20b, 20c auf dem Träger 30 oder 40 angeordnet werden, was ermöglicht, nicht nur die dicke Oberfläche zu erreichen, wenn eine dicke Oberflächenschicht schwierig in einem Beschichtungs-Vorgang zu bilden ist, sondern auch eine größere Tiefgründigkeit. Die Tiefe der Farbgebungsstruktur 1 wird, gesehen von der Oberflächenschicht 20 aus, dadurch erhöht, dass das brillante Element 10, enthalten in der Ober flächenschicht 20b, platziert auf der ersten Oberflächenschicht 20a, länger als das brillante Element 10, enthalten in der ersten Oberflächenschicht 20a, erhöht wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Farbgebungsstruktur 1, umfassend eine Vielzahl von Oberflächenschichten 20, sind die brillanten Elemente 10, enthalten in den Oberflächenschichten 20a, 20b und 20c, so ausgelegt, um unterschiedliche Interferenzfarben zu erzeugen. Dies ermöglicht die Herstellung einer gemischten Farbe, die gegenüber einer Farbe der bekannten Farbgebungsstruktur unterschiedlich ist, umfassend Perl-Glimmer- oder organische oder anorganische Pigmente, und mit nicht nur einem Farbton, der mit dem Winkel, der Tiefe, der Tiefgründigkeit und der Transparenz variiert, sondern auch einer wesentlichen Farbton-Differenz zwischen einem Betrachten der Farbe von der Seite einer Quelle eines einfallenden Lichts aus und von der Seite gegenüberliegend dazu.
Genauer gesagt umfasst, wie 4G zeigt, die Farbgebungsstruktur 1 den Träger 30, die erste Oberflächenschicht 20a, platziert auf dem Träger 30 und die brillanten Elemente 10G enthaltend, ausgelegt so, um eine grüne Interferenzfarbe zu erzeugen, und die zweite Oberflächenschicht 20b, platziert auf der ersten Oberflächenschicht 20a und die brillanten Elemente 10B enthaltend, ausgelegt so, um eine blaue Interferenzfarbe zu erzeugen. Wenn weißes Licht des Quellenspektrums L1 auf die zweite Oberflächenschicht 20b auftrifft, um die brillanten Elemente 10B, die darin enthalten sind, zu treffen, tritt blaues Interferenzlicht auf der Einfallseite aus und transmittiertes Licht, ein anderes als blaues Interferenzlicht, tritt auf der Seite des Trägers 30b über die erste Oberflächenschicht 20a aus. Dieses transmittierte Licht zeigt gelb-orange, da blau des Interferenzlichts von weißem Licht des Quellenspektrums L1 entfernt wird, d.h. eine komplementäre oder entgegengesetzte Farbe wird basierend auf der additiven Mischung der zwei primären Farben von Licht erzeugt. Wenn transmittiertes Licht durch die brillanten Elemente 10G, enthalten in der ersten Oberflächenschicht 20a, hindurchführt, wird grün von dem Licht entfernt und oranges Licht tritt nach außen von dem Träger 30 aus. Weiterhin tritt, wenn das Quellenspektrum L1, das durch die zweite Oberflächenschicht 20b hindurchtritt, auf die erste Oberflächenschicht 20a einfällt, um die brillanten Elemente 10G, die darin enthalten sind, zu treffen, grünes Interferenzlicht auf der Einfallseite aus, und transmittiertes Licht, ande res als grünes Interferenzlicht, tritt auf der Seite des Trägers 30 aus. Dieses transmittierte Licht zeigt rot.
Demzufolge nimmt man, wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Einfallseite des Quellenspektrums L1 aus sieht, eine gemischte Farbe aus blau und grün, d.h. cyan oder himmelblau, wahr. Andererseits nimmt man, wenn man von der Seite gegenüberliegend zu der Einfallseite oder von der Seite des Trägers aus sieht, eine gemischte Farbe aus gelb-orange, orange und rot wahr. Dies führt zu der Erzeugung einer wesentlichen Farbton-Differenz zwischen den zwei Seiten. Es ist anzumerken, dass dies ein Fall ist, bei dem die Intensitäten von Licht von den brillanten Elementen 10G, 10B, enthalten in den Oberflächenschichten 20a, 20b, im Wesentlichen dieselben sind. Eine Einstellung der Lichtintensitäten ermöglicht eine wahlweise Kontrolle des Farbtons, der Helligkeit und der Sättigung.
Die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 4G dargestellt ist, umfasst zwei Oberflächenschichten 20a, 20b, alternierend, wobei sie drei oder mehr Oberflächenschichten enthalten kann.
Weiterhin können verschiedene Arten von brillanten Elementen 10, die unterschiedliche Interferenzfarben erzeugen, dispergiert in einer Oberflächenschicht 20 oder einem Träger 40, enthalten sein. Es ist anzumerken, dass dann, wenn jede Oberflächenschicht 20 die brillanten Elemente 10 enthält, blaue, grüne und rote Interferenzfarben erzeugend, d.h. sie bildet eine Farbgebungsschicht von drei primären Farben des Lichts, ein proportionaler Ausgleich der Intensitäten von Licht, sich aus den drei ergebend, weißes Licht erzeugt.
Wie die 4I–4J zeigen, kann die Farbgebungsstruktur 1 eine gefärbte Schicht 50 umfassen, die Perl-Glimmer- oder organische oder anorganisches Pigmente enthält und die auf einer Oberflächenschicht 20 platziert ist, die brillanten Elemente 10 enthaltend, wie dies in 4I dargestellt ist, oder auf dem Träger 40 platziert ist, die brillanten Elemente 10 enthaltend, wie dies in 4J dargestellt ist.
In diesem Fall nimmt man, wenn das Quellenspektrum L1 auf der Seite der gefärbten Schicht 50 liegt, und wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Seite der gefärbten Schicht 50 aus betrachtet, prinzipiell einen Farbton wahr, der von der gefärbten Schicht 50 resultiert. Und wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Seite des Trägers 30 oder 40 aus sieht, kann man, sogar obwohl eine Helligkeit leicht ge ringer als diejenige ist, wenn man sie von der gefärbten Schicht 50 aus sieht, einen leichten Farbton aufgrund einer Mischung eines Farbtons, der sich von der gefärbten Schicht 50 ergibt, und einer Interferenzfarbe, die sich von den brillanten Elementen 10 ergibt, wahrnehmen.
Andererseits nimmt man, wenn das Quellenspektrum L1 auf der Seite des Trägers 30 oder 40 liegt und wenn man die Farbgebungsstruktur 1 von der Seite des Trägers 30 oder 40 aus sieht, eine transparente, brillante und tiefe Mischung eines Farbtons, der sich von der gefärbten Schicht 50 selbst ergibt, eine Interferenzfarbe, die sich von einer Reflexion und Interferenz, erzeugt durch die brillanten Elemente 10, ergibt, und einen Farbton, der sich von der gefärbten Schicht 50 ergibt, die Licht, das durch die brillanten Elemente 10 hindurchführt, unterworfen ist, eine Objektfarbe, die sich von der gefärbten Schicht 50, die direkt dem Quellenspektrum L1 unterworfen ist, usw., wahr.
Gemäß einer Ausführungsform der Farbgebungsstruktur 1 kann das alternierende Laminat des brillanten Elements 10 eine Schicht umfassen, die entweder die achromatischen oder die chromatischen Färbemittel enthält. Dies ermöglicht eine Kontrolle der Transmissions-Intensität oder des Transmissions-Vermögens des Lichts, das durch das brillante Element 10 hindurchführt, und der Peak-Wellenlänge in dem Transmissions-Spektrum. Es sollte angemerkt werden, dass die achromatischen Farben solche ohne einen Farbton sind, allerdings mit nur einer Helligkeit der drei Attribute der Farbe (Farbton, Helligkeit und Sättigung), umfassend weiß, grau und schwarz. Andererseits sind die chromatischen Farben solche Farben, andere als die achromatischen Farben und mit den drei Attributen der Farbe.
5 stellt einen Farbgebungs-Mechanismus der Farbgebungsstruktur 1 dar, umfassend die Oberflächenschicht 20, die die brillanten Elemente 10 enthält, jeweils mit einer Streulicht absorbierenden Schicht 16, angeordnet in dem alternierenden Laminat, und ein achromatisches oder schwarzes Farbgebungs-Mittel zum Absorbieren von 50% des einfallenden Lichts. Das einfallende Licht L1 wird teilweise durch das brillante Element 10 reflektiert, das das reflektierte/interferierte Licht L2 bildet, was die Interferenzfarbe Ci erzeugt. Licht, ein anderes als das reflektierte/interferierte Licht L2, wird ungefähr 50% durch die das Streulicht absorbierende Schicht 16 absorbiert, und der Rest davon tritt als das transmittierte Licht L2 von der Oberflächenschicht 20 aus.
In diesem Fall besitzt Licht, ein anderes als das reflektierte/interferierte Licht L2, d.h. transmittiertes Licht L3, eine Wellenlänge, die insgesamt aufgrund der Streulicht absorbierenden Schicht 16 bewahrt wird, und wodurch eine Transmissions-Intensität herabgesetzt wird.
Genauer gesagt tritt, mit dem Transmissions-Vermögen, das durch die das Streulicht absorbierende Schicht 16 kontrolliert wird, Licht, wenn es durch das brillante Element 10 hindurchführt, nach außen von dem Träger 30 aus. Demzufolge kann das Transmissions-Vermögen variierend durch Ändern der Art, der Korngröße, der Konzentration oder des Gehalts, usw., des achromatischen Farbgebungs-Materials, gesteuert werden, was eine steuerbare bzw. kontrollierbare Helligkeit und Sättigung ergibt.
Der Farbgebungsmechanismus der Farbgebungsstruktur 1, die die brillanten Elemente 10 verwendet, jeweils mit einer Schicht, die in dem alternierenden Laminat angeordnet ist und ein chromatisches Farbgebungs-Material umfasst, ist grundsätzlich derselbe wie diejenige der Farbgebungsstruktur 1, umfassend eine achromatische Farbgebungs-Materialschicht, mit Ausnahme, dass die Wellenlänge des transmittierten Lichts L3 variiert. Genauer gesagt wird das einfallende Licht L1 teilweise durch das brillante Element 10 reflektiert, umfassend die das chromatische Farbgebungs-Mittel enthaltende Schicht, die das reflektierte/interferierte Licht L2 bildet, was die Interferenzfarbe Ci ergibt. Licht, ein anderes als das reflektierte/interferierte Licht L2, wird in Bezug auf Licht einer vorbestimmten Wellenlänge durch die chromatische Farbgebungs-Materialschicht absorbiert, und der Rest davon tritt als das transmittierte Licht L3 aus. Demzufolge unterscheidet sich die Wellenlänge des Lichts, ein anderes als das reflektierte/interferierte Licht, von demjenigen des Lichts, das von der chromatischen Farbgebungs-Materialschicht austritt, d.h. eine Wellenlängen-Umwandlung wird ausgeführt.
Wie die 6A–7B und 4G–4J zeigen, kann die Farbgebungsstruktur 1 eine Schicht 52 mit einer Lichttransparenz, vorgesehen auf der äußersten Oberfläche, d.h. der Oberfläche 20, platziert auf dem Träger 30 oder dem Träger 40, der die brillanten Elemente 10 enthält, wie dies in den 6A–7B dargestellt ist, oder die zweite oder die dritte Oberflächenschicht 20b oder 20c, wie dies in den 4G-4H dargestellt ist, oder die gefärbte Schicht 50, wie dies in den 4I–4J dar gestellt ist, haben. Dies ermöglicht eine Erhöhung im Glanz und in der Haltbarkeit der Farbgebungsstruktur 1.
Die Schicht 52 mit einer Lichttransparenz kann durch Aufbringen von klarer Farbe, zum Beispiel, erhalten werden. Weiterhin kann die Schicht 52 durch das bekannte Verfahren eines Platzierens oder Pressens eines transparenten oder halbtransparenten Films oder einer Platte erhalten werden. Weiterhin sind Wärmeschmelzen und Aufbringen eines Klebemittels verfügbar. Weiterhin kann die Schicht 52 um den Träger 30 und die Oberflächenschicht 20 herum, wie dies in 6F dargestellt ist, oder um den Träger 40 herum, wie dies in 7B dargestellt ist, gebildet werden.
Wie die 7C zeigt, kann die Farbgebungsstruktur 1 in einer vorbestimmten Form durch Blasschmelzen, einschließlich einer oder mehrerer Oberflächenschichten) 20a, 20b, 20c, platziert auf dem Träger 30 und die brillante Elemente 10 enthaltend, gebildet werden.
Die Farbgebungsstruktur 1 wird im Detail unter Bezugnahme auf die Beispiele 1–5 beschrieben.
Beispiel 1
Beispiel 1 bezieht sich auf die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 1a dargestellt ist. Unter Verwendung Polyethylennaphthalat (PEN) mit einem Brechungsindex von 1,63 als das erste Polymer 11 und Nylon 6 (Ny–6) mit einem Brechungsindex von 1,53 als das zweite Polymer 12 wird das alternierende Laminat aus Polymeren 11, 12 aus 30 Schichten gebildet, die durch die Hülle 13 aus PEN umgeben sind. Demzufolge wird das brillante Element 10, wie es in 3A dargestellt ist, erhalten, was blau als eine Interferenzfarbe erzeugt und wobei die Dicke da des ersten Polymers 11 gleich zu 0,0072 µm ist und die Dicke db des zweiten Polymers 12 gleich zu 0,077 µm ist. Das dimensionsmäßige Verhältnis des brillanten Elements 10 wird so bestimmt, dass angenommen wird, dass die Länge A der Seite senkrecht zu der Oberfläche des alternierenden Laminats aus den Polymeren 11, 12 den Wert 1 hat, die Länge B der Seite parallel zu der Oberfläche zwischen 4 und 5 liegt und die Länge L zwischen 15 und 20 liegt.
Farbe wird durch Mischen der brillanten Elemente 10 in einer Basisfarbe aus Acrylurethanbasis mit zwei Flüssigkeiten, bekannt unter dem Handelsnamen „R–241 Base", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., mit 10 Gewichts-% in Bezug auf den gesamten Beschichtungsfilm, präpariert. Die Farbe, die auf diese Art und Weise präpariert ist, wird mit einem Acrylurethanverdünner, bekannt unter der Handelsmarke „T–801 Thinner", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., mit ungefähr 11–12 sec einer Viskosität in Bezug auf Ford cup #4, verdünnt. Die verdünnte Farbe wird auf einen Polyethylen-Terephthalat-(PET)-Film mit einer Dicke von 200 µm und einem durchschnittlichen Transmissions-Vermögen von 87% in dem Bereich des sichtbaren Lichts aufgebracht und mit Isopropylalkohol gereinigt, mit einer Dicke von 15–20 µm, der dann einem Einbrennen während 20 min bei 80°C unterworfen wird, um die Oberflächenschicht 20, platziert auf dem PET-Film, als den Träger 30 mit einer Lichttransparenz und die brillanten Elemente 10 enthalten, zu bilden, um die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 1A dargestellt, ist zu erhalten.
Beispiel 2
Beispiel 2 bezieht sich auch auf die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 1A dargestellt ist. Unter Verwendung von PEN mit einem Brechungsindex von 1,63 als das erste Polymer 11 und Ny-6 mit einem Brechungsindex von 1,53 als das zweite Polymer 12 wird das alternierende Laminat der Polymere 11, 12 aus 30 Schichten gebildet, die durch eine Hülle 13 aus PEN umgeben sind. Demzufolge wird das brillante Element 10 so erhalten, wie dies in 3A dargestellt ist, was blau als eine Interferenzfarbe erzeugt und wobei die Dicke da des ersten Polymers 11 gleich zu 0,072 µm ist und die Dicke db des zweiten Polymers 12 gleich zu 0,077 µm ist. Das dimensionsmäßige Verhältnis des brillanten Elements 10 wird so bestimmt, dass angenommen wird, dass die Länge A der Seite senkrecht zu der Oberfläche des alternierenden Laminats aus den Polymeren 11, 12 den Wert 1 hat, die Länge B der Seite parallel zu der Oberfläche zwischen 4 und 5 liegt und die Länge L zwischen 3.000 und 4.000 beträgt.
In der selben Art und Weise wie Beispiel 1 wird Farbe durch Mischen der brillanten Elemente 10 in der Acrylurethan-Basisfarbe mit zwei Flüssigkeiten, bekannt unter dem Handelsnamen „R–241 Base", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., mit 10 Gewichts-% in Bezug auf den gesamten Beschichtungsfilm, präpariert. Die Farbe, die so präpariert ist, wird mit einem Acryl-Urethan-Verdünner, bekannt unter dem Handelsnamen „T–801 Thinner", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., mit ungefähr 11–12 sec mit einer Viskosität in Bezug auf Ford cup#4, ver dünnt. Die verdünnte Farbe wird auf einen PET-Film mit einer Dicke von 200 µm und einem durchschnittlichen Transmissions-Vermögen von 87% in dem Bereich des sichtbaren Lichts aufgebracht und mit Isopropylalkohol gereinigt, um eine Dicke von 15–20 µm zu haben, der einem Einbrennen während 20 min bei 80°C unterworfen wird, um die Oberflächenschicht 20, platziert auf dem PET-Film, als den Träger 30 mit einer Lichttransparenz, und die brillanten Elemente 10 enthaltend, zu bilden, was die Farbgebungsstruktur 1, wie dies in 1A dargestellt ist, ergab.
Beispiel 3
Beispiel 3 bezieht sich auch auf die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 1A dargestellt ist. Unter Verwendung von PET mit einem Brechungsindex von 1,58 als das erste Polymer 11 und Ny–6 mit einem Brechungsindex von 1,53 als das zweite Polymer 12 wird das alternierende Laminat der Polymere 11, 12 aus 30 Schichten gebildet, die durch eine Hülle 13 aus PET umgeben sind. So wird das brillante Element 10, wie es in 3A dargestellt ist, erhalten, was blau als eine Interferenzfarbe erzeugt und wobei die Dicke da des ersten Polymers 11 gleich zu 0,074 µm ist und wobei die Dicke db des zweiten Polymers 12 gleich zu 0,077 µm ist. Das dimensionsmäßige Verhältnis des brillanten Elements 10 wird unter der Annahme bestimmt, dass die Länge A der Seite senkrecht zu der Oberfläche des alternierenden Laminats aus den Polymeren 11, 12 den Wert 1 hat, die Länge B der Seite parallel zu der Oberfläche zwischen 4 und 5 liegt und die Länge L zwischen 15 und 20 beträgt.
In der selben Art und Weise wie Beispiel 1 wird Farbe durch Mischen der brillanten Elemente 10 in der Acrylurethan-Basisfarbe mit zwei Flüssigkeiten, bekannt unter dem Handelsnamen „R–241 Base", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., um 10 Gewichts-% in Bezug auf den gesamten Beschichtungsfilm zu haben, hergestellt. Die Farbe, die so präpariert ist, wird mit einem Acryl-Urethan-Verdünner, bekannt unter dem Handelsnamen „T–801 Thinner", hergestellt von NIP-PON BEE CHEMICAL, CO., LTD., verdünnt, um ungefähr 11–12 sec einer Viskosität im Hinblick auf Ford cup#4 zu haben. Die verdünnte Farbe wird auf einen PET-Film mit einer Dicke von 200 µm und einem durchschnittlichen Transmissions-Vermögen von 87% in dem Bereich des sichtbaren Lichts aufgebracht und mit Isopropylalkohol so gereinigt, um eine Dicke von 15–20 µm zu haben, der einem Einbrennen während 20 min bei 80°C unterworfen wurde, um die Oberflächenschicht 20, platziert auf dem PET-Film, als den Träger 30 mit einer Lichttransparenz, und die brillanten Elemente 10 enthaltend, zu bilden, was die Farbgebungsstruktur 1 ergibt, wie sie in 1A dargestellt ist.
Beispiel 4
Beispiel 4 bezieht sich auch auf die Mehrschicht-Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 4G dargestellt ist, die die erste Oberflächenschicht 20a umfasst, die grünes, interferiertes Licht erzeugt, und die die zweite Oberflächenschicht 20b umfasst, die blaues Interferenzlicht erzeugt, platziert auf dem Träger 30 mit einer Lichttransparenz. Unter Verwendung von PET mit einem Brechungsindex von 1,58 als das erste Polymer 11 und Ny–6 mit einem Brechungsindex von 1,53 als das zweite Polymer 12 wird das alternierende Laminat aus den Polymeren 11, 12 mit 30 Schichten gebildet, die durch die Hülle 13 aus PET umgeben sind. Demzufolge werden die brillanten Elemente 10G, 10B, wie dies in 3A dargestellt ist, erhalten. Das brillante Element 10G, das in der ersten Oberflächenschicht 20a enthalten sein soll und grün als eine Interferenzfarbe erzeugt, ist so, dass die Dicke da des ersten Polymers 11 gleich zu 0,087 µm ist, und wobei die Dicke db des zweiten Polymers 12 gleich zu 0,090 µm ist. Das brillante Element 10B, das so in der zweiten Oberflächenschicht 20b enthalten ist und blau als eine Interferenzfarbe erzeugt, ist so, dass die Dicke da des ersten Polymers 11 gleich zu 0,077 µm ist und dass die Dicke db des zweiten Polymers 12 gleich zu 0,074 µm ist. Das dimensionsmäßige Verhältnis jedes brillanten Elements 10G, 10B wird so bestimmt, dass, unter der Annahme, dass die Länge A der Seite senkrecht zu der Oberfläche des alternierenden Laminats aus den Polymeren 11, 12 den Wert 1 hat, die Länge B der Seite parallel zu der Oberfläche zwischen 4 und 5 liegt und die Länge L zwischen 15 und 20 beträgt.
In der selben Art und Weise wie Beispiel 1 werden zwei Farben durch Mischen der brillanten Elemente 10G, 10B in der Acrylurethan-Basisfarbe mit zwei Flüssigkeiten, bekannt unter dem Handelsnamen „R–241 Base", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., mit 10 Gewichts-% in Bezug auf den gesamten Beschichtungsfilm, präpariert. Jede Farbe, die auf diese Art und Weise präpariert ist, wird mit einem Acryl-Urethan-Verdünner, bekannt unter dem Handelsnamen „T–801 Thinner", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., verdünnt, um ungefähr 11–12 sec einer Viskosität in Bezug auf Ford cup#4 zu haben. Die erste, verdünnte Farbe, die die brillanten Elemente 10G enthält, wird auf einen PET-Film mit einer Dicke von 200 µm und einem durchschnittlichen Transmissions-Vermögen von 87% in dem Bereich des sichtbaren Lichts, und gereinigt mit Isopropylalkohol, um eine Dicke von 15-20 µm zu haben, aufgebracht, die einem Einbrennen während 20 min bei 80°C unterworfen wird, um die erste Oberflächenschicht 20a, platziert auf dem PET-Film, als den Träger 30 mit einer Lichttransparenz, und die brillanten Elemente 10G enthaltend, zu bilden. In ähnlicher Weise wird die zweite, verdünnte Farbe, die die brillanten Elemente 10B enthält, auf die erste Oberflächenschicht 20a aufgebracht, um die zweite Oberflächenschicht 20b, platziert auf der ersten Oberflächenschicht 20a und die brillanten Elemente 10B enthaltend, aufgebracht, um die Farbgebungsstruktur 1 zu erhalten, wie dies in 4G dargestellt ist.
Beispiel 5
Beispiel 5 bezieht sich auf die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 1B dargestellt ist. Unter Verwendung von PEN mit einem Brechungsindex von 1,63 als das erste Polymer 11 und Ny-6 mit einem Brechungsindex von 1,53 als das zweite Polymer 12 wird das alternierende Laminat mit den Polymeren 11, 12 aus 30 Schichten gebildet, die durch eine doppelte Umhüllung 14 aus PEN und Ny–6 umgeben sind. So wird das brillante Element 10, wie dies in 3B dargestellt ist, erhalten, was blau als eine Interferenzfarbe erzeugt, und wobei die Dicke da des ersten Polymers 11 gleich zu 0,072 µm ist und wobei die Dicke db des zweiten Polymers 12 gleich zu 0,077 µm ist. Das dimensionsmäßige Verhältnis des brillanten Elements 10 wird so bestimmt, dass angenommen wird, dass die Länge A der Seite senkrecht zu der Oberfläche des alternierenden Laminats der Polymere 11, 12 den Wert 1 hat, die Länge B der Seite parallel zu der Oberfläche zwischen 4 und 5 liegt und die Länge L zwischen 15 und 20 beträgt.
In der selben Art und Weise wie Beispiel 1 wird eine Farbe durch Mischen der brillanten Elemente 10 in der Acrylurethan-Basisfarbe mit zwei Flüssigkeiten, bekannt unter dem Handelsnamen „R–241 Base", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., mit 10 Gewichts-% in Bezug auf den gesamten Beschichtungsfilm, hergestellt. Die Farbe, die auf diese Art und Weise präpariert ist, wird mit dem Acryl-Urethan-Verdünner, bekannt unter dem Handelsnamen „T–801 Thinner", hergestellt von NIPPON BEE CHEMICAL, CO., LTD., verdünnt, um ungefähr 11–12 sec einer Viskosität in Bezug auf Ford cup#4 zu haben. Die verdünnte Farbe wird auf einen PET-Film mit einer Dicke von 200 µm und einem durchschnittlichen Transmissions-Vermögen von 87% in dem Bereich des sichtbaren Lichts aufgebracht und mit Isopropylalkohol gereinigt, um eine Dicke von 15–20 µm zu haben, der einem Einbrennen während 20 min bei 80°C unterworfen wird, um die Oberflächenschicht 20, platziert auf dem PET-Film, als den Träger 30 mit einer Lichttransparenz, und die brillanten Elemente 10 enthaltend, zu bilden, um die Farbgebungsstruktur 1, wie sie in 1A dargestellt ist, zu erhalten.
Die brillanten Elemente 10 mit 20 Gewichts-% und Polyethylen-Pellets werden in eine Spritzgießmaschine eingespritzt, was eine 1 mm dicke Polyethylenplatte ergibt, wie dies in 1B dargestellt ist, was eine blaue Interferenzfarbe erzeugt.
Evaluierungen
Die Farbgebungsstrukturen 1 der Beispiele 1–5 werden in Bezug auf die folgenden Punkte evaluiert. Die Ergebnisse der Evaluierungen sind in Tabelle 1 angegeben.

1) Erscheinungsbild Das Erscheinungsbild wird visuell evaluiert.
2) Ton Der Ton wird basierend auf der Messung des Reflexionsspektrums durch ein dreidimensionales Colorimeter und der Chromatisitäts-Koordinaten evaluiert.
3) Tiefe Die Tiefe wird entsprechend einem Verfahren, wie es in dem Aufsatz mit dem Titel „Depth Perception and Accommodation of The Human Eye", veröffentlicht bei dem 5th Symposium on Human Interface, abgehalten am 25.–27. Oktober 1989 in Kyoto, vorgestellt ist, evaluiert. Es ist anzumerken, dass in Tabelle 1 die Zelle mit X angibt, dass die Tiefe nicht effektiv ist, die Zelle mit O angibt, dass die Tiefe effektiv ist, und die Zelle mit ⊙ angibt, dass die Tiefe hoch effektiv ist.
4) Adhäsion Die Adhäsion wird visuell evaluiert.

Tabelle 1
Anhand der Ergebnisse, die in Tabelle 1 angegeben sind, wird bestätigt, dass die gesamten Farbgebungsstrukturen 1 der Beispiele 1–5 ein gleichförmiges Erscheinungsbild, eine Tiefe und eine Farbton-Differenz zwischen dann, wenn die Farbgebungsstruktur 1 von der Seite einer Einfallslichtquelle aus gesehen wird, und dann, wenn sie von der Seite gegenüberliegend dazu gesehen wird, liefern. Weiterhin wird bestätigt, dass eine bemerkenswerte Tiefe in Bezug auf die Farbgebungsstruktur 1 von Beispiel 2, die zwei Oberflächenschichten 20a, 20b umfasst, und derjenigen von Beispiel 5, die eine relativ große Dicke (1 mm) besitzt und den Träger 40, der dispergiert die brillanten Elemente 10 enthält, umfasst, erhalten wird.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen oder Beispiele beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, und verschiedene Modifikationen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Farbgebungsstruktur (1), die umfasst: einen Träger (30) mit Lichtdurchlässigkeit; eine Schicht (20), die auf wenigstens einen Teil des Trägers (30) aufgebracht ist; transparente brillante Elemente (10, 10B, 10G), die in der Schicht (20) eingeschlossen sind, wobei jedes brillante Element (10, 10B, 10G) eine abwechselnde Schichtung aus wenigstens zwei Polymeren (11, 12) mit unterschiedlichen Brechungsindizes (na, nb) enthält, Interferenzlicht (L2), das durch Reflektion und Interferenz entsteht, die durch die abwechselnde Schichtung erzeugt werden, und Durchlasslicht (L3, Lo) außer dem Interferenzlicht (L2), das durch die abwechselnde Schichtung hindurchtritt, steuert, und einen Farbgebungsmechanismus zum Erzeugen wenigstens einer Interferenzfarbe (Ci), die durch Reflektion und Interferenz eines Auftreff-Quellenspektrums (L1) entsteht, das von den brillanten Elementen (10, 10B, 10G) erzeugt wird, einer ersten Durchlassfarbe (Cp), die durch Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums (L1) durch die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) entsteht, und einer zweiten Durchlassfarbe (Co), die durch Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums (L1) durch den Träger (30) und die Schicht (20) ohne Auftreffen auf brillante Elemente (10, 10B, 10G) entsteht.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (20) 0,1–30,0 Gew.-% brillante Elemente (10, 10B, 10G) enthält.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) so beabstandet sind, dass sie direktes Durchlas sen des Auftreff-Quellenspektrums (L1) durch die Farbgebungsstruktur (1) hindurch zulassen.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnde Schichtung jedes brillanten Elementes (10, 10B, 10G) eine Schicht (16) enthält, die achromatische oder chromatische Farbstoffe einschließt.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes brillante Element (10G, 10B) eine Ummantelung (13, 14) enthält, die um die abwechselnde Beschichtung herum angeordnet ist, wobei die Ummantelung (13, 14) aus einem der zwei Polymere (11, 12), einem anderen Polymer als den zwei Polymeren (11, 12) oder einer Kombination der Polymere (11, 12) besteht.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes brillante Element (10, 10B, 10G) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat, wobei davon ausgegangen wird, dass eine Länge (A) einer Seite des Querschnitts senkrecht zu einer Oberfläche der abwechselnden Schichtung 1 beträgt, eine Länge (B) einer Seite des Querschnitts parallel zu der Oberfläche der abwechselnden Schichtung zwischen 0,8 und 25,0 beträgt und eine Länge (L) jedes brillanten Elementes zwischen 0,8 und 4000 beträgt.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch andere Schichten (20a–c), die auf die Schicht (20) aufgebracht sind, wobei jede der Schichten (20a–c) die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) einschließt.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die brillanten Elemente (10, 10B, 10G), die in der Schicht (20) und in den anderen Schichten (20a–c) eingeschlossen sind, verschiedene Interferenzfarben erzeugen.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine äußerste Schicht (52) mit Lichtdurchlässigkeit.
Farbgebungsstruktur (1), die umfasst: einen Träger (40) mit Lichtdurchlässigkeit; transparente brillante Elemente (10, 10B, 10G), die dispergiert in dem Träger (40) eingeschlossen sind, wobei jedes brillante Element (10, 10B, 10G) eine abwechselnde Schichtung aus wenigstens zwei Polymeren (11, 12) mit unterschiedlichen Brechungsindizes (na, nb) enthält, Interferenzlicht (L2), das durch Reflektion und Interferenz entsteht, die durch die abwechselnde Schichtung erzeugt werden, und Durchlasslicht (3) außer dem Interferenzlicht (L2), das durch die abwechselnde Schichtung hindurchtritt, steuert, und einen Farbgebungsmechanismus zum Erzeugen wenigstens einer Interferenzfarbe (Ci), die durch Reflektion und Interferenz eines Auftreff-Quellenspektrums (L1) entsteht, das durch die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) erzeugt wird, einer ersten Durchlassfarbe (Cp), die durch Hindurchlassen des Auftreff-Quellenspektrums (L1) durch die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) entsteht, und einer zweiten Durchlassfarbe (Co), die durch Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums (L1) durch den Träger (40) ohne Auftreffen auf brillante Elemente (10, 10B, 10G) entsteht.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (40) 0,1–30,0 Gew.-% brillante Elemente (10, 10B, 10G) enthält.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) so beabstandet sind, dass sie direktes Durchlassen des Auftreff-Quellenspektrums (L1) durch die Farbgebungsstruktur (1) hindurch zulassen.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnde Schichtung jedes brillanten Elementes (10, 10B, 10G) eine Schicht (16) enthält, die achromatische oder chromatische Farbstoffe einschließt.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes brillante Element (10, 10B, 10G) eine Ummantelung (13, 14) enthält, die um die abwechselnde Schichtung herum angeordnet ist, wobei die Ummantelung (13, 14) aus einem der zwei Polymere (11, 12), einem anderen Polymer als den zwei Polymeren (11, 12) oder einer Kombination der Polymere (11, 12) besteht.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes brillante Element (10, 10B, 10G) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat, wobei davon ausgegangen wird, dass eine Länge (A) einer Seite des Querschnitts senkrecht zu einer Oberfläche der abwechselnden Schichtung 1 beträgt, eine Länge (B) einer Seite des Querschnitts parallel zu der Oberfläche der abwechselnden Schichtung zwischen 0,8 und 25,0 beträgt und eine Länge (L) jedes brillanten Elementes (10, 10B, 10G) zwischen 0,8 und 4000 beträgt.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Schichten (20a–c), die auf dem Träger (40) angeordnet sind, wobei jede der Schichten (20a–c) die brillanten Elemente (10, 10B, 10G) einschließt.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die brillante Elemente (10, 10B, 10G), die in den Schichten (20a–c) eingeschlossen sind, verschiedene Interferenzfarben erzeugen.
Farbgebungsstruktur nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine äußerste Schicht (52) mit Lichtdurchlässigkeit.