[發明專利]薄膜結構的制造方法及其組合物

有效

• 申請號: 200980127497.0
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN102089684A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: T·希雷伊爾;C·J·齊默爾曼;G·M·約翰遜
• 申請（專利權）人: 巴斯夫公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;C23C14/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;彭飛

技術領域

本發明涉及制造多層效果材料、特別是包含交替的高折射率、低折射率、高折射率光學層的微粒效果材料的方法，其中至少一個光學層的折射率已被改變，還涉及其組合物。本發明還涉及下述效果材料：其由要用作基底的低折射率多孔骨架并且之后沉積用于增強視覺效果的光學層形成。

背景技術

效果材料也稱作珠光顏料，其用于產生珍珠光澤、金屬光澤和/或近似彩虹的多色效果的用途是公知的。效果材料由各自涂有一個或多個反射/透射涂料層的許多層狀基底構成。如美國專利Nos.3,087,828和3,087,829中所述，這種類型的材料的特性衍生自金屬氧化物，它們的性質的描述可見于L.M.Greenstein，″Nacreous(Pearlescent)Pigments?and?InterferencePigments″.Pigment?Handbook，Volume?I，Properties?and?Economics，第二版，第829-858頁，John?Wiley?&?Sons，NY?1988。

效果材料的獨特外觀是光的多次反射和透射的結果。基底通常具有不同于涂層的折射率，通常還具有一定的透明度。所述涂層是已沉積在基底上的一個或多個薄層形式。如果使用多于一層，這些層由具有不同折射率的材料制成。同于反射性質，外層通常具有比相鄰內層高的折射率。

珍珠光澤來自基本相互平行的表面的鏡面反射。

基底上的涂層的一個方面在于，其必須光滑和均勻以實現最佳珠光外觀。原因在于，如果形成不規則表面，則會發生光散射且涂布的基底不能有效充當效果顏料。

此外，第一涂層應牢固地與相鄰涂層或基底粘附，否則該涂層可能在加工過程中分離，以造成顯著破損和光澤損失。在基底上的涂層制備過程中未附著到基底上或由分離產生的粒子造成光散射，并使得顏料不透明。當這樣的小粒子太多時，珠光外觀降低或損失。

美國專利No.5,171,363公開了一種多層結構，其包含具有1.35至1.65的低折射率的材料和具有1.7至2.4的高折射率的材料的交替層。一個實例是二氧化硅(SiO₂；折射率為1.5)和二氧化鈦(TiO₂；折射率為2.7)。這些層通過真空涂布、電子束或濺射形成。所得光變薄片用于制造光變油墨。

日本專利申請No.7-246366公開了濺射或氣化的SiO₂和TiO₂的交替層以形成漆用珠光材料。將這些層施用到基底(例如玻璃)上。

美國專利No.4,879,140公開了等離子體增強的化學氣相沉積法的用途，用于沉積用作干涉濾光片的包含SiO₂和二氧化硅的交替層的多層膜至總共30層。該專利還公開了沉積SiO₂和TiO₂的交替層至總共31層，其具有大約2微米的總厚度。

美國專利申請序列號No.20070029561公開了全向反射鏡和采用該全向反射鏡的發光二極管，該全向反射鏡具有由導電納米桿形成的透明導電低指數層。所述全向反射鏡包括由導電納米桿形成的透明導電低指數層和由金屬形成的反射層。

盡管本領域中有進步，但需要通過調節各種材料的折射率來制造薄膜形式的獨特的光學材料。

在許多用途中，某些材料(例如氧化鐵和二氧化鈦)的高密度在配制物中是成問題的；因此，需要低密度薄膜基材料，其中例如氧化鐵之類的材料具有降低的密度。

發明概要

本發明涉及改變包含高折射率和低折射率層的多層薄膜結構的折射率的方法，其中所述高折射率和低折射率層是相同材料的，所述方法包括：a)在基底上沉積具有一折射率的第一層膜；b)將具有不同折射率的第二層膜沉積到所述第一層膜上；和c)將折射率不同于所述第二層膜的第三層膜沉積到所述第二層膜上。在一個實施方案中，該薄膜用于裝飾性用途。

本發明還涉及改變包含高折射率和低折射率層的多層薄膜結構的折射率的方法，該方法包括：a)在基底上沉積具有一折射率的第一層膜；b)將具有不同折射率的第二層膜沉積到所述第一層膜上，其中已將所述第二層膜改性以提供與其原始形式不同的折射率；和c)將折射率不同于所述第二層膜的第三層膜沉積到所述第二層膜上。在一個實施方案中，所述薄膜用于裝飾性用途。在一個實施方案中，所述第一層和第三層膜是相同材料的。在一個實施方案中，所述第一層和第三層膜具有相同厚度，由此產生相同的折射率。