JP4308025B2 - 異なる再帰反射色の領域を有するレトロクロミック物品 - Google Patents
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Description
基体を提供することと、
第1の目視可能再帰反射領域を形成するように、該基体に第1の再帰反射材料を固着させることと、
第2の目視可能再帰反射領域を形成するように、該基体に第2の再帰反射材料を固着させることと、
を含み、
該第1および第2の再帰反射材料がレトロクロミックパターンを形成し、該パターンが、同一の照明源を用いて目視した場合に実質的に異なる再帰反射色を有する第1および第2の目視可能再帰反射領域を含み、該目視可能再帰反射領域の少なくとも一方が、少なくとも10個の真性レトロクロミックビーズを含みかつレトロクロミックである、上記方法を提供する。
次に、図1について説明する。I型の真性レトロクロミックビーズ100は、外部表面125を有する同心状光学干渉層120を表面に有する透明で実質的に球状のコア110を含む。コア110は、境界面115で光学干渉層120に接触する。
TiCl4+2H2O→TiO2+4HCl
II型の真性レトロクロミックビーズは、微結晶性領域を内部に有する部分透過性ビーズを含む。微結晶性領域は、典型的には、可視光の波長域よりも小さいサイズである。微結晶性領域は、可視スペクトル中のさまざまな波長の光をさまざまな度合で散乱する。微結晶性領域は、可視波長スペクトルの長波長側の光を散乱するときよりも効果的に可視波長スペクトルの短波長側の光を散乱する。入射スペクトルのより短い波長成分が優先的に散在される場合、より長い波長成分は、ビーズ内を透過して最終的に再帰反射される。典型的には、微結晶性領域は、10〜500nmの範囲のサイズを有する。望ましくは、微結晶性領域は、50〜250nmのサイズを有し、250nmよりも大きい微結晶性領域は実質的に含まれない。
「mL」とは、ミリリットルを意味し、
「rt」とは、室温(すなわち、約20℃)を意味し、
「min」とは、分を意味する。
製造例1〜182のシリカ被覆ガラスビーズの製造は、図2に示されるのと同じような装置を用いて行った。1.9の屈折率および約65ミクロンの平均直径を有する80グラム(g)のガラスビーズ(ミズーリ州チェスターフィールドのフレックス・オー・ライト・インコーポレーテッド(Flex−O−Lite,Inc.,Chesterfield,MO)から商品名「フレックス・オー・ライト831サイン・ビーズ(FLEX−O−LITE 831 SIGN BEADS)」として入手可能)を、内径30ミリメートル(すなわち、mm)の反応器を備えたガラスフリットファンネル型流動床CVD反応器(たとえば、米国特許第5,673,148号明細書(モリス(Morris)ら)の実施例1に記載されているような反応器)中に仕込んだ。反応温度が50℃以上である実施例では、反応器を電気加熱テープでラッピングし、流動床中で熱電対を用いてモニターした。反応温度が室温(すなわち、約20℃)である実施例では、加熱テープを使用しなかった。ガラスフリットを通過するように(すなわち、ビーズ床の底部から)反応器中に導入された窒素ガスのストリームを用いて、ビーズ床を流動化させた。反応器とは別のチャンバー内の水にキャリヤーガスを通してバブリングすることにより窒素キャリヤーガスのストリーム中に加えた形で、ガラスフリットを通過するように、水蒸気を反応器中に同時に導入した。
1600gの1cm酸化ジルコニウムミリングメディア(ニュージャージー州リトルフォールのポール・オー・アッベ・インコーポレーテッド(Paul O.Abbe,Inc.,Little Falls,NJ)から商品名「3/8インチ(0.95CM)ラジアス・エンド・ジルコニア・シリンダーズ(3/8INCH(0.95CM)RADIUS END ZIRCONIA CYLINDERS)」,商品番号MEDZOC.37として入手した)の入った磁器ミリングジャー中で、水と、酸化ジルコニウム(ニューハンプシャー州ボウのカーペンター・エンジニアリング・プロダクツ(Carpenter Engineering Products,Bow,NH)のZ−TECH事業部から商品名「CF−PLUS−HM」として入手した)と、酸化アルミニウム(ペンシルバニア州ピッツバーグのアルコア・インダストリアル・ケミカルス(ALCOA Industrial Chemicals,Pittsburgh,PA)から商品名「16SG」として入手した)と、酸化チタン(ニュージャージー州クランベリーのクロノス(KRONOS,Cranbury,NJ)から商品名「クロノス(KRONOS)1000」として入手した)と、珪灰石(コネチカット州ノーウォークのアール・ティー・バンダービルト(R.T.Vanderbilt,Norwalk,CT)から商品名「バンシル(VANSIL)W−30」として入手した)と、タルク(コロラド州エングルウッドのルゼナック・アメリカ(Luzenac America,Englewood,CO)から商品名「スプラフィノ(SUPRAFINO)H」として入手した)と、硝酸コバルト(II)六水和物(ケンタッキー州パリスのミリンクロッズ(Mallinckrodt,Paris,KY)から商品名「コバルト・ニトレート・クリスタルス(COBALT NITRATE CRYSTALS),Lot KMDJ」として入手した)およびカルボキシメチルセルロース(製造例192〜193,バージニア州ホープウェルのアクアロン・ディビジョン・オブ・ハーキュレス・インコーポレーテッド(Aqualon Division of Hercules Incorporated,Hopewell,VAから商品名「CMC 7L2C」として入手した)、または硝酸鉄(III)九水和物(製造例194〜195、ニュージャージー州フェアローンのフィッシャー(Fisher,Fairlawn,NJ))から商品名「I110−500」として入手した)と、を組み合わせることにより、微結晶性領域を内部に有するレトロクロミックビーズを製造した。それぞれの混合物を3時間ミリングした後、それぞれを乾燥させて粉末ケーキを取得し、その後、乳鉢と乳棒を用いて粉砕した。
この実施例では、パターンを有する物品の製造について説明する。
以下の変更を加えて実施例1のときと同様に、パターンを有する物品を製造した。
この実施例では、パターンを有する物品の製造について説明する。
ウェルのアレイを有する基体を次のように製造した。ミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング(Dow Corning,Midland,MI)から商品名「シラスティックJ・RTV・シリコーン・ラバー(SILASTIC J RTV SILICONE RUBBER)」として入手したキュア性シリコーンゴムを、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)成形型中に送出した。成形型は、半球形突起の正方形アレイを備えた真空成形ABSシートであった。正方形アレイは、0.63センチメートル(cm)の周期を有していた。半球形突起は、0.56cmの直径を有していた。アレイは全体で28×24突起を有していた。ゴムをABS成形具に当接させて室温(約20℃)でキュアさせ、半球形ウェルの相補的アレイを有する厚さ0.32cmのシリコーンゴムシートを形成した。製造例41および53に従って製造した真性レトロクロミックビーズを、次のように個々のウェル中に小分けした。スパチュラを用いてビーズのアリコート(0.02g)を個々のウェル中に小分けした。アレイの中央の6×6ウェル部分を用いて、以下のパターンを製造した。実施例41に従って製造した真性レトロクロミックビーズのアリコート(0.02g)を、6×6ウェル部分の中央の2×2部分にスパチュラで小分けした。6×6ウェル部分の残りの32ウェル中に、実施例53に従って製造した真性レトロクロミックビーズの0.02gのアリコートをスパチュラで小分けした。拡散周囲照明下で目視したところ、物品は、緑色ゴムシートの外観を有していたが、透明ビーズが充填されたそのウェルのアレイの中央の正方形部分は、本質的に白色を呈した。再帰反射目視条件下では、物品は、緑色ゴムシートの外観を有していたが、ビーズが充填されたそのアレイの中央の正方形部分は、次のような再帰反射色を呈した。ウェルのアレイの中央の正方形部分の中央領域は、紫赤色の再帰反射色を有し、青色の再帰反射色を有する隣接した周辺領域内に閉じ込められ、レトロクロミックパターンを形成した。
Claims (3)
- レトロクロミックパターンを有する物品であって、該パターンが、同一の照明源を用いて目視した場合に実質的に異なる再帰反射色を有する第1および第2の目視可能再帰反射領域を含み、該目視可能再帰反射領域の少なくとも一方が、少なくとも10個の真性レトロクロミックビーズを含みかつレトロクロミックであり、前記真性レトロクロミックビーズはi)球状コアを有し、該球状コアがその上に均一かつ完全な同心状光学干渉層を有しそして該球状コアが少なくとも1.8の屈折率を有する真性レトロクロミックビーズ、及び、ii)50〜250nmのサイズを有する微結晶領域であって、250nmよりも大きい微結晶領域を含まない、前記微結晶領域を内部に有する真性レトロクロミックビーズからなる群より選ばれる、物品。
- レトロクロミックパターンを有する物品であって、該パターンが、同一の照明源を用いて目視した場合に実質的に異なる再帰反射色を有する第1および第2の目視可能再帰反射領域を含み、該目視可能再帰反射領域の少なくとも一方が、隣接するビーズに対して非ランダムに配置された真性レトロクロミックビーズを含み、前記真性レトロクロミックビーズはi)球状コアを有し、該球状コアがその上に均一かつ完全な同心状光学干渉層を有しそして該球状コアが少なくとも1.8の屈折率を有する真性レトロクロミックビーズ、及び、ii)50〜250nmのサイズを有する微結晶領域であって、250nmよりも大きい微結晶領域を含まない、前記微結晶領域を内部に有する真性レトロクロミックビーズからなる群より選ばれる、物品。
- レトロクロミックパターンを有する物品を製造する方法であって、
基体を提供することと、
第1の目視可能再帰反射領域を形成するように、該基体に第1の再帰反射材料を固着させることと、
第2の目視可能再帰反射領域を形成するように、該基体に第2の再帰反射材料を固着させることと、を含み、
該第1および第2の再帰反射材料がレトロクロミックパターンを形成し、該パターンが、同一の照明源を用いて目視した場合に実質的に異なる再帰反射色を有する第1および第2の目視可能再帰反射領域を含み、該目視可能再帰反射領域の少なくとも一方が、少なくとも10個の真性レトロクロミックビーズを含みかつレトロクロミックであり、前記真性レトロクロミックビーズはi)球状コアを有し、該球状コアがその上に均一かつ完全な同心状光学干渉層を有しそして該球状コアが少なくとも1.8の屈折率を有する真性レトロクロミックビーズ、及び、ii)50〜250nmのサイズを有する微結晶領域であって、250nmよりも大きい微結晶領域を含まない、前記微結晶領域を内部に有する真性レトロクロミックビーズからなる群より選ばれる、上記方法。
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