TWI658102B - 具有氣相沉積著色劑的顏料 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種粒子，其包括核心粒子；及氣相沉積著色劑，其包括囊封核心粒子的有機著色材料。該粒子可為特殊效果顏料或薄膜干涉顏料。本發明亦揭示一種製造該粒子的方法。

Description

具有氣相沉積著色劑的顏料
本發明一般關於一種粒子(諸如顏料)，其具有核心粒子；及氣相沉積著色劑，其包含囊封核心粒子的有機著色材料。該粒子可為特殊效果顏料或薄膜干涉顏料。本發明亦揭示一種製造該粒子的方法。
最簡單形式的著色金屬顏料是由著色金屬所製成。此等顏料中的薄片已塗有著色透明或半透明低折射率材料或高折射率材料。顏色效應可來自入射光的反射、吸收及干涉的組合。干涉顏料中的干涉色是藉由在由透明介電質及半透明金屬吸收劑所組成之費比-皮洛特(Fabry-Perot)結構的鋁薄片表面上形成而產生。
製造著色金屬顏料的方法的本質不同。在一種方法中，藉由許多濕化學方法(諸如有機金屬酯化合物的水解)中之一者由金屬氧化物層塗佈鋁薄片。顏料亦藉由來自矽酸四乙酯的二氧化矽與分散著色劑一起進行溶膠-凝膠沉澱而著色。真空沉積技術已用於製造基於費比-皮洛特結構的著色金屬顏料。例如，當間隔層由具有高折射率(n>2)的材料所製成時產生具有飽和顏色的著色顏料。當介電層具有低折射率(n<1.6)時製造變色干涉顏料。
在一態樣中，本發明揭示一種粒子，其包含核心粒子；及氣相沉積著色劑，其包含至少部分囊封核心粒子的有機著色材料。
在另一態樣中，本發明揭示一種製造粒子的方法，其包含將載體氣體引入至有機著色材料容器中；加熱有機著色材料容器以產生有機著色蒸氣；及將有機著色蒸氣引入至包含核心粒子的流體化床反應器中。
各種具體實例的額外特徵及優點將在以下的描述中部分地闡述，並且自描述中部分地會為顯而易見，或可藉由實踐各種具體實例而得知。各種具體實例的目的及其他優點將藉助於在本文描述中特別指出的元件及組合來實現及獲得。
1‧‧‧核心粒子
2‧‧‧氣相沉積著色劑
2a‧‧‧第一氣相沉積著色劑
2b‧‧‧第二氣相沉積著色劑
2c‧‧‧第三氣相沉積著色劑
3‧‧‧介電層
3a‧‧‧第一介電層
3b‧‧‧第二介電層
4‧‧‧吸收層
4a‧‧‧第一吸收層
4b‧‧‧第二吸收層
5‧‧‧高折射率材料
5a‧‧‧具有高折射率材料及有機著色材料的複合物
6‧‧‧低折射率材料
6a‧‧‧具有低折射率材料及有機著色材料的複合物
7‧‧‧保護層
根據實施方式及附圖，可更全面地理解本發明的多個態樣及具體實例，其中：圖1為根據本發明一態樣的粒子；圖2為根據本發明另一態樣的粒子；圖3為根據本發明另一態樣的粒子；圖4為根據本發明另一態樣的粒子；圖5為根據本發明另一態樣的粒子；圖6為根據本發明另一態樣的粒子；圖7為根據本發明另一態樣的粒子；圖8為根據本發明另一態樣的粒子；圖9為根據本發明另一態樣的粒子；圖10為根據本發明另一態樣的粒子；圖11為根據本發明另一態樣的粒子； 圖12為根據本發明另一態樣的粒子；圖13為用於進行根據本發明一態樣的製造粒子的方法的設備裝配；及圖14為用於進行根據本發明另一態樣的製造粒子的方法的設備裝配。
在整個說明書及圖式中，相同的符號數字表示相同的元件。
應當理解，前面的發明內容及下面的實施方式僅為示例性及說明性的，並且旨在提供對本發明各種具體實例的解釋。各圖所示的層/組件可關於特定的圖來描述，但是應該理解的是，特定的層/組件的描述可適用於其他圖中的等同層/組件。
在其廣泛及變化的具體實例中，本文所揭示的為一種粒子，諸如特殊效果顏料或薄膜干涉顏料，其具有飽和顏色。核心粒子可至少部分地用包含有機著色材料、有機無色彩材料、無機材料或其組合中之至少一者的氣相沉積著色劑囊封，該核心粒子包括至少一個著色劑層。氣相沉積著色劑可用於改變粒子的光學性質，保護所得粒子不被氧化，降低所得粒子與周圍介質的反應性，及/或官能化粒子表面。核心粒子的囊封(諸如至少部分囊封)可在乾燥環境(即非潮濕環境)中進行，因此不需要任何過濾、乾燥等製程，此等製程會用於潮濕環境中的囊封。核心粒子的至少部分囊封可在幾乎大氣壓下發生，因此可避免使用需要在真空下操作的設備。此等粒子可與光探測及雷達(LIDAR)技術應用一起使用。
粒子(諸如顏料)可藉由在核心粒子(諸如小片)上簡單地添加選擇性吸收層及/或藉由吸收及薄膜干涉的組合來獲得。在一些態樣中，粒子 (諸如顏料)可包括囊封的吸收層以產生特殊效果顏料。
圖1示出一種粒子，其包含核心粒子1；及囊封核心粒子1的氣相沉積著色劑2。著色劑可至少部分地，諸如完全地囊封核心粒子。核心粒子1可為小片形式或薄片形式。
核心粒子1可包括能致使核心粒子1不透明的任何材料，諸如反射材料。在一態樣中，該材料可為金屬及/或金屬合金。在一個實例中，用於核心粒子1的材料可包括具有反射特性的任何材料。反射材料的實例可為鋁，其具有良好的反射特性，價格便宜並且容易形成或沉積為薄層。然而，其他反射材料亦可用來代替鋁。例如，可使用鋁、鋅、鋼、銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、鈷、鈮、鉻、錫以及此等或其他金屬的組合或合金(諸如青銅、黃銅及不銹鋼)作為反射材料。在一態樣中，用於核心粒子1的材料可為白色或淺色金屬。其他有用的反射材料包括但不限於過渡金屬及鑭系金屬及其組合。
核心粒子1的厚度可在約10nm至約2000nm範圍內，儘管該範圍不應被視為限制性的。在一態樣中，核心粒子1的厚度可包括約20nm至約1750nm範圍內，例如約40nm至約1500nm範圍內，約60nm至約1000nm範圍內，約80至約900nm範圍內，以及作為另外實例為約100至約800nm範圍內。例如，對於諸如鋁的材料可選擇下限為10nm，使得在約550nm的波長下鋁具有約0.5的最小光密度。其他反射材料可調整更高或更低的最小厚度，以獲得足夠的光密度或實現所欲的效果。取決於所欲的效果及使用的材料，約2000nm的上限亦可更高或更低。
可將核心粒子1微結構化以提供光的繞射性質。在一態樣中，只要核心粒子1為不透明的，核心粒子1可由任何材料製成並且具有任何厚度。
如圖1所示，核心粒子1可至少部分地由氣相沉積著色劑2囊封。氣相沉積著色劑2可囊封核心粒子1的所有側面(頂側、底側、右側及左側)。 或者，氣相沉積著色劑2可覆蓋核心粒子1的一個、二個或三個側面。例如，氣相沉積著色劑2可覆蓋二個相對的側面。氣相沉積著色劑2可僅覆蓋核心粒子1的頂側及底側，或者例如，氣相沉積著色劑2可僅覆蓋核心粒子1的右側及左側。在另一態樣中，氣相沉積著色劑2可部分地覆蓋核心粒子1的所有側面。
氣相沉積著色劑2可包含任何有機著色材料，諸如有機顏料及有機染料。在一態樣中，氣相沉積著色劑2可包括有機著色材料。有機著色材料的非限制性實例包括苝(perylene)、苝酮(perinone)、喹吖酮(quinacridone)、喹吖啶酮醌(quinacridonequinone)、蒽嘧啶(anthrapyrimidine)、蒽醌(anthraquinone)、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)、苯并咪唑酮(benzimidazolone)、雙偶氮縮合(disazo condensation)、偶氮(azo)、喹啉酮(quinolone)、二苯并哌喃(xanthene)、偶氮甲鹼(azomethine)、喹啉黃(quinophthalone)、陰丹士林(indanthrone)、酞青素(phthalocyanine)、三芳基碳鎓(triarylcarbonium)、雙(dioxazine)、胺基蒽醌(aminoanthraquinone)、異吲哚啉(isoindoline)、二酮吡咯並吡咯(diketopyrrolopyrrole)、硫靛(thioindigo)、噻靛藍(thiazineindigo)、異吲哚啉(isoindoline)、異吲哚啉酮(isoindolinone)、皮蒽酮(pyranthrone)、異紫蒽酮(isoviolanthrone)、miyoshi甲烷(miyoshi methane)、三芳基甲烷(triarylmethane)或其混合物。
用於氣相沉積著色劑2的有機著色材料的另外的非限制性實例包括例如C.I.顏料紅123(C.I.編號71 145)、C.I.顏料紅149(C.I.編號71 137)、C.I.顏料紅178(C.I.編號71 155)、C.I.顏料紅179(C.I.編號71 130)、C.I.顏料紅190(C.I.71 140)、C.I.顏料紅224(C.I.編號71 127)、C.I.顏料紫29(C.I.編號71 129)、C.I.顏料橙43(C.I.編號71 105)、C.I.顏料紅194(C.I.編號71 100)、C.I.顏料紫19(C.I.編號73 900)、C.I.顏料紅122(C.I.編號73 915)、 C.I.顏料紅192、C.I.顏料紅202(C.I.編號73 907)、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅209(C.I.編號73 905)、C.I.顏料紅206(C.I.編號73 900/73 920)、C.I.顏料橙48(C.I.編號73 900/73 920)、C.I.顏料橙49(C.I.編號73 900/73 920)、C.I.顏料橙42、C.I.顏料黃147、C.I.顏料紅168(C.I.編號59 300)、C.I.顏料黃120(C.I.編號11 783)、C.I.顏料黃151(C.I.編號13 980)、C.I.顏料棕25(C.I.編號12 510)、C.I.顏料紫32(C.I.編號12 517)、C.I.顏料橙64；C.I.顏料棕23(C.I.編號20 060)、C.I.顏料紅166(C.I.編號20 730)、C.I.顏料紅170(C.I.編號12 475)、C.I.顏料橙38(C.I.編號12 367)、C.I.顏料紅188(C.I.編號12 467)、C.I.顏料紅187(C.I.編號12 486)、C.I.顏料橙34(C.I.編號21 115)、C.I.顏料橙13(C.I.編號21 110)、C.I.顏料紅9(C.I.編號12 460)、C.I.顏料紅2(C.I.編號12 310)、C.I.顏料紅112(C.I.編號12 370)、C.I.顏料紅7(C.I.編號12 420)、C.I.顏料紅210(C.I.編號12 477)、C.I.顏料紅12(C.I.編號12 385)、C.I.顏料藍60(C.I.編號69 800)、C.I.顏料綠7(C.I.編號74 260)、C.I.顏料綠36(C.I.編號74 265)；C.I.顏料藍15：1、15：2、15：3、15：4、15：6及15(C.I.編號74 160)；C.I.顏料藍56(C.I.編號42 800)、C.I.顏料藍61(C.I.編號42 765：1)、C.I.顏料紫23(C.I.編號51 319)、C.I.顏料紫37(C.I.編號51 345)、C.I.顏料紅177(C.I.編號65 300)、C.I.顏料紅254(C.I.編號56 110)、C.I.顏料紅255(C.I.編號56 1050)、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270、C.I.顏料紅272(C.I.編號56 1150)、C.I.顏料紅71、C.I.顏料橙73、C.I.顏料紅88(C.I.編號73 312)、C.I.顏料黃175(C.I.編號11 784)、C.I.顏料黃154(C.I.編號11 781)、C.I.顏料黃83(C.I.編號21 108)、C.I.顏料黃180(C.I.編號21 290)、C.I.顏料黃181(C.I.編號11 777)、C.I.顏料黃74(C.I.編號11 741)、C.I.顏料黃213、C.I.顏料橙36(C.I.編號11 780)、C.I.顏料橙62(C.I.編號11 775)、C.I.顏料橙72、C.I.顏料紅48：2/3/4(C.I.編號15 865：2/3/4)、C.I.顏料紅53：1 (C.I.編號15 585：1)、C.I.顏料紅208(C.I.編號12 514)、C.I.顏料紅185(C.I.編號12 516)、C.I.顏料紅247(C.I.編號15 915)、顏料黑31(C40H26N2O4)、顏料橙16(C32H24C12N8O2)， 圖2示出一種粒子(諸如特殊效果顏料)，其包含核心粒子1；及至少部分囊封核心粒子1的氣相沉積著色劑2，其中氣相沉積著色劑2可為包含如以上關於圖1所述的有機著色材料以及無機材料的複合物層2a。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。用於複合物層2a的無機材料可由任何材料製成。合適材料的非限制性實例包括氟化鎂、一氧化矽、二氧化矽、氧化鋁、氟化鋁、二氧化鈦、氮化鋁、氮化硼、碳化硼、氧化鎢、氟化鈰、氟化鑭、氟化釹、氟化釤、氟化鋇、氟化鈣、氟化鋰、碳化鎢、碳化鈦、氮化鈦、氮化矽、硫化鋅、玻璃薄片、類鑽石碳及其組合。無機材料可由具有約1.3至約2.3範圍內的折射率的材料製成。在一態樣中，無機材料可為具有小於約1.65的低折射率的材料。在另一態樣中，無機材料可為具有大於約2.2的高折射率的材料。
圖3示出一種粒子(諸如特殊效果顏料)，其包含核心粒子1；至少部分囊封核心粒子1的第一氣相沉積著色劑2a；及至少部分囊封第一氣相沉積著色劑2a的第二氣相沉積著色劑2b。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。該粒子(諸如顏料)可藉由至少部分囊封具有連續氣相沉積著色劑2(諸如第一氣相沉積著色劑2a、第二氣相沉積著色劑2b、第三氣相沉積著色劑2c(圖3中未示出)等)的小片形式的核心粒子1來獲得。各個氣相沉積著色劑2可選擇性地吸收一些波長的光。
各個氣相沉積著色劑2可為相同或不同。在一態樣中，第一氣相沉積著色劑2a可為與第二氣相沉積著色劑2b相同組成。例如，各個氣相沉積著色劑2可為相同的諸如上述那些的有機著色材料。在另一態樣中，第一氣相沉 積著色劑2a可具有與第二氣相沉積著色劑2b相同的厚度。
或者，各個氣相沉積著色劑2可為不同的。第一氣相沉積著色劑2a可為與第二氣相沉積著色劑2b不同組成。例如，第一氣相沉積著色劑2a可包含有機著色材料，而第二氣相沉積著色劑2b可為包含諸如上述那些的有機著色材料及無機材料的複合物。另外，第一氣相沉積著色劑2a可為包含有機著色材料及無機材料的複合物，而第二氣相沉積著色劑2b可包含有機著色材料。
此外，第一氣相沉積著色劑2a可包含諸如顏料紅254的有機著色材料，第二氣相沉積著色劑2b可包含諸如紫19的有機著色材料。同樣地，第一氣相沉積著色劑2a可為包含有機著色材料及無機材料的複合物(諸如高折射率材料)，第二氣相沉積著色劑2b可為包含有機著色材料及無機材料的複合物(諸如低折射率材料)。設想可能用於氣相沉積著色劑2的組成的各種及每種組合及排列以及可能用於各個氣相沉積著色劑(2a、2b、2c、2d等)的組成的各種及每種組合及排列。
在另一態樣中，第一氣相沉積著色劑2a可具有與第二氣相沉積著色劑2b不同的厚度。粒子內各個氣相沉積著色劑2可變化，例如相同的組成、不同的厚度或不同的組成及相同的厚度。
圖4示出一種粒子(諸如特殊效果顏料)，其包含核心粒子1；及至少部分囊封核心粒子1的氣相沉積著色劑2，其中氣相沉積著色劑2為包含二或多種有機著色材料的複合物層2c。在另一態樣中，複合物層2c可包含二或多種有機著色材料及無機材料。存在於複合物層2c中的各種有機著色材料可選擇性地吸收不同波長的光。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。
氣相沉積著色劑2的厚度可包括約40nm至約1000nm，諸如約40nm至約600nm，例如約50nm至約500nm。
圖5示出一種粒子(諸如薄膜干涉顏料)，其包含核心粒子1： 至少部分囊封核心粒子1的介電層3；至少部分囊封介電層3的吸收層4；及至少部分囊封吸收層的氣相沉積著色劑2。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。
介電層3可包括諸如透明材料的材料。合適材料的非限制性實例包括氟化鎂、一氧化矽、二氧化矽、氧化鋁、氟化鋁、二氧化鈦、氮化鋁、氮化硼、碳化硼、氧化鎢、氟化鈰、氟化鑭、氟化釹、氟化釤、氟化鋇、氟化鈣、氟化鋰、碳化鎢、碳化鈦、氮化鈦、氮化矽、硫化鋅、玻璃薄片、類鑽石碳及其組合。吸收層4可形成為實質上圍繞或囊封介電層3。用於吸收層4的合適材料可包括在可見光譜中具有均勻吸收或選擇性吸收的所有金屬。此等金屬的實例包括鉻、鎳、鐵、鈦、鋁、鎢、鉬、鈮，其組合或合金，諸如英高鎳(Inconel)(Ni-Cr-Fe)、混合在介電基質中的金屬、或能夠在可見光譜中起到均勻或選擇性吸收劑作用的物質。吸收層4可形成為包括具有約2nm至約80nm，諸如約3nm至約30nm範圍內的厚度。然而，應當理解，亦設想吸收層4的其他厚度以用於改變顏料的光學性能。應當理解，薄厚度的吸收層4不需要為連續的仍可用作光學吸收劑。例如，吸收劑材料的複數個島或點可充當吸收劑。
圖6示出一種粒子(諸如特殊效果顏料)，其可包含核心小片，該核心小片包含核心粒子1、在核心粒子1的相對側上的第一介電層3a及第二介電層3b、在第一介電層3a上的第一吸收層4a、及在第二介電層3b上的第二吸收層4b；及至少部分囊封核心粒子1的氣相沉積著色劑2(諸如小片)。核心粒子1可包括核心粒子1上的暴露側、第一及第二介電層3a、3b以及第一及第二吸收層4a、4b。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。
圖7示出了一種粒子(諸如薄膜干涉顏料)，其包含核心粒子1，其包含介電層3；及至少部分囊封介電層3的氣相沉積著色劑2。在一態樣 中，粒子可進一步包含至少部分囊封介電層3的吸收層4，其中氣相沉積著色劑2至少部分地或完全地囊封吸收層4。介電層3及吸收層4可由如上所述的材料製成。
圖8示出一種粒子(諸如薄膜干涉顏料)，其包含介電層3，諸如全介電多層；及至少部分囊封介電層3的氣相沉積著色劑2。在一態樣中，介電層3可為包含至少一個高折射率層5及至少一個低折射率層6的介電堆疊。介電堆疊可具有預定數量的層。在此實例中，堆疊可包括一或多層低折射率材料6及一或多層高折射率材料5。具有低折射率材料6的層(低折射率層)及具有高折射率材料5的層(高折射率層)可交替。在此特定實例中，如圖8所示，交替的低折射率層及高折射率層已重複3次。交替的層可以任何順序堆疊，例如，層可以(H/L)n、(H/L)nH或L(H/L)n的順序堆疊，其中H代表較高的折射率層5，及L代表較低折射率層6。交替的低折射率層及高折射率層的數量(n)可在約2至約75以上範圍內，諸如約10至約50個交替層範圍內，或例如約5至約25個交替層範圍內。
在另一態樣中，本發明揭示一種粒子(諸如顏料)，其包含核心粒子1，在核心粒子1的相對側上的介電層3；及至少部分囊封核心粒子1及介電層3的氣相沉積著色劑2。如上所述，介電層3可在核心粒子1的各個相對側上為高折射率層及低折射率層的介電堆疊。
圖9示出一種粒子(諸如薄膜干涉顏料)，其包含介電層3，諸如全介電多層；至少部分囊封介電層3的吸收層4；及至少部分囊封吸收層4的氣相沉積著色劑2。在一態樣中，介電層3可為包含至少一個高折射率層5及至少一個低折射率層6的介電堆疊。
在另一態樣中，本發明揭示一種顏料(諸如薄膜干涉顏料)，其包含核心粒子1；及氣相沉積著色劑2，其中氣相沉積著色劑2為包含有機無 著色材料及有機著色材料的複合物層。有機無著色材料的實例為聚對二甲苯(Parylene)族：
聚對二甲苯以其低透水性及UV防護而聞名。聚對二甲苯的物理及化學性質根據類型(N、C或D)而改變。例如，為包含聚對二甲苯C的複合物層作為有機無色彩材料的氣相沉積著色劑2可更適合於需要改良的氣體及濕氣阻隔性質的情況。可設想，可使用包含有機無色彩材料及有機著色材料的複合物層來代替圖5-9的氣相沉積著色劑2。
圖10示出一種粒子，其包含核心粒子1；至少部分囊封核心粒子1的氣相沉積著色劑2；及至少部分囊封氣相沉積著色劑2的吸收層4。如上所述，氣相沉積著色劑可為包含有機著色材料及無機材料的複合物層。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。
圖11示出一種諸如圖10中所示之顏料的粒子，且進一步包含保護層7。保護層7可包含有機層或無機層。保護層7可保護粒子，可將粒子鈍化，及/或可官能化粒子。將粒子鈍化可抑制部分氧化，可降低其對周圍環境的反應性，及/或可改變外層的表面積，致使粒子或多或少疏水或疏油。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。
圖12示出一種粒子，其包含核心粒子1；及在核心粒子1的相對側上的介電層3，諸如多層介電層；其中介電層3為具有高折射率材料及有機著色材料的複合物5a及具有低折射率材料及有機著色材料的複合物6a的交替層的堆疊。核心粒子1可為如上關於圖1所述的反射材料。介電層可藉由在複合物中 添加有機著色材料而選擇性地吸收一些波長的光。例如，複合物層6a可為與有機著色材料共沉積的二氧化矽(低折射率材料)以獲得低折射率材料。作為另一個實例，複合物層5a可為與有機著色材料共沉積的二氧化鈦(高折射率材料)以獲得高折射率材料。
本文所揭示的粒子(諸如顏料)可藉由使用流體化床反應器或諸如含有翻轉核心粒子的轉鼓的設備來獲得。可將粒子(諸如核心粒子1)引入至流體化床反應器或其中粒子翻轉的另一合適反應器中。可使用載體氣體(諸如氬氣)將有機著色材料引入至反應器中。當有機著色材料與核心粒子1接觸時，有機蒸氣至少部分地，諸如完全地冷凝，以將核心粒子1用氣相沉積著色劑2囊封。圖13為用於製造例如如圖1所示之粒子的方法的設備裝配的圖示。
在另一態樣中，製造包含核心粒子1及氣相沉積著色劑2的粒子的方法，其中氣相沉積著色劑2為包含有機著色材料及無機材料的複合物，可使用如圖14所示的設備裝配而獲得。圖14為使用流體化床組態的組合大氣壓力有機氣相沉積(combination atmospheric pressure organic vapor phase deposition；OVPD)及化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)的表示。
如圖13所示，流體化床氣相沉積條件可類似於沉積包含有機著色材料的氣相沉積著色劑2的條件。在一個實例中，可使用SiCl4及水的水解作為前驅物材料，在大氣壓力下在幾乎室溫下(約30℃至約80℃)用二氧化矽形成粒子(諸如顏料)。在另一個實例中，可使用TiCl4及水的水解作為前驅物材料，在大氣壓力下在幾乎室溫下(約30℃至約80℃)用二氧化鈦形成粒子(諸如顏料)。二氧化矽為低折射率材料，二氧化鈦為高折射率材料。在該方法中可使用任一材料來製造氣相沉積著色劑，其中氣相沉積著色劑為複合物層。
製造粒子(諸如顏料)的方法可包含將載體氣體引入至有機著 色材料容器中；加熱有機著色材料容器以產生有機著色蒸氣；將載體氣體引入至流體化床反應器或其中核心粒子1翻轉的另一合適反應器中。核心粒子1可為粒子、小片或薄片形狀；並且將有機著色蒸氣引入至流體化床反應器中以至少部分地，諸如完全地囊封核心粒子1。
製造粒子的方法不涉及潮濕環境，即潮濕基板等，因此不使用濕化學方法中所需的任何製程，諸如過濾、乾燥等。該方法可在約大氣壓力下進行，因此不需要真空或真空設備。氣相沉積著色劑2可在室溫下沉積以允許材料(諸如有機著色材料及無機材料的複合物，及有機著色材料及有機無色彩材料的複合物)的共沉積。
以下實施例中所示的反應條件係基於台式裝配(bench top set-up)。因此放大到完整的製造製程會需要調整反應條件，例如載體氣體的流速；有機著色材料容器、盤管加熱器、管線加熱器、起泡器及無機材料起泡器的溫度。此外，囊封時間亦會根據例如所欲的最終顏色或待囊封的核心粒子1的數量而變化。然而，對製程條件的調整完全在發明所屬技術領域中具有通常知識者的技能範圍內。
實施例
實施例1-使用圖13所示的設備裝配，使用鋁核粒子1及顏料紅254形成顏料作為氣相沉積著色劑2。
顏料紅254(一種吡咯)的分子結構如下：
將有機著色材料蒸氣源在260℃下加熱。將氬氣作為載體氣體以2100sccm的流量引入至蒸氣源容器中。為了避免冷凝至流體化床反應器內側輸送有機著色材料蒸氣的管線中，將管線在100℃下加熱。氬氣亦用作流體化氣體，流量為1200sccm。囊封溫度些微高於大氣溫度，例如約30℃至約40℃。30分鐘之後，經囊封之粒子變成淺粉色。再經過30分鐘的流體化床氣相沉積之後，核心粒子1上的氣相沉積著色劑2變得更濃並且用具有濃紅色的顏料修飾。
實施例2-使用圖13所示的設備裝配，使用鋁核心粒子1及顏料紫19形成顏料作為氣相沉積著色劑2。
顏料紫19(一種喹吖酮)的分子結構如下：
將有機著色材料蒸氣源在280℃下加熱。將氬氣作為載體氣體以2100sccm的流量引入至蒸氣源容器中。為了避免冷凝至流體化床反應器內側輸送有機著色材料蒸氣的管線中，將管線在100℃下加熱。氬氣亦用作流體化氣體，流量為1200sccm。囊封溫度些微高於大氣溫度，例如約30℃至約40℃。60分鐘之後，核心粒子1上的氣相沉積著色劑2變得更濃並且用具有深紫色的顏料修飾。
實施例3-使用圖13所示的設備裝配，使用鋁核心粒子1及顏料藍15形成顏料作為氣相沉積著色劑2。
顏料藍15(一種酞青素)的分子結構如下：
將有機著色材料蒸氣源在250℃下加熱。將氬氣作為載體氣體以2100sccm的流量引入至蒸氣源容器中。為了避免冷凝至流體化床反應器內側輸送有機著色材料蒸氣的管線中，將管線在100℃下加熱。氬氣亦用作流體化氣體，流量為1200sccm。囊封溫度些微高於大氣溫度，例如約30℃至約40℃。60分鐘之後，核心粒子1上的氣相沉積著色劑2變得更濃並且用具有深藍色的顏料修飾。
實施例4-使用圖13所示的設備裝配，用鋁核心粒子1及顏料黃17形成顏料作為氣相沉積著色劑2。
顏料黃17(一種重氮鹽)的分子結構如下：
將有機著色材料蒸氣源在250℃下加熱。將氬氣作為載體氣體以2100sccm的流量引入至蒸氣源容器中。為了避免冷凝至流體化床反應器內側輸送有機著色材料蒸氣的管線中，將管線在100℃下加熱。氬氣亦用作流體化氣體，流量為1200sccm。囊封溫度些微高於大氣溫度，例如約30℃至約40℃。60分鐘之後，核心粒子1上的氣相沉積著色劑2變得更濃並且用具有乳白色的顏料修飾。一些有機著色材料在其蒸發及囊封期間分解。
自前面的描述中，發明所屬技術領域中具有通常知識者可理解本發明可以各種形式來實現。因此，雖然已結合特定具體實例及其實施例描述了此等教示，但本發明的真實範圍不應如此受限。在不脫離本文教示範圍的情況下可做出各種改變及修改。
本範圍揭示內容係被廣泛地解釋。旨在本發明揭示等效物、手段、系統及方法以實現本文所揭示的裝置、活動及機械動作。對於所揭示的各個裝置、製品、方法、手段、機械元件或機構，旨在本發明亦涵蓋在其揭示內容中並且教示用於實踐本文所揭示的許多態樣、機構及裝置的等效物、手段、系統及方法。另外，本發明關於塗層及其許多態樣、特徵及元件。此種裝置在其使用及操作中可為動態的，本發明旨在涵蓋製造裝置及/或製品使用的等效物、手段、系統及方法及與本文所揭示的操作及功能之描述及精神一致的許多態樣。本案請求項同樣地被廣泛地解釋。
本文在其許多具體實例中對本發明的描述本質上僅為示例性的，因此，不脫離本發明主旨的變型旨在落入本發明的範圍內。此等變化不被認為是背離本發明的精神及範圍。

Claims (30)

  1. 一種顏料，其包含：核心粒子；及氣相沉積著色劑，其包含至少部分囊封該核心粒子的有機著色材料及無機材料。
  2. 如請求項1之顏料，其中該核心粒子為包含金屬及金屬合金中之至少一者的反射材料。
  3. 如請求項1之顏料，其中該核心粒子為包含以下的金屬：鋁、鋅、鋼、銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、鈷、鈮、鉻、錫及其混合物。
  4. 如請求項1之顏料，其中該核心粒子為包含以下中之至少一者的金屬合金：不銹鋼、黃銅及青銅。
  5. 如請求項1之顏料，其中該氣相沉積著色劑進一步包含有機無著色材料。
  6. 如請求項1之顏料，其中該氣相沉積著色劑包含至少二層。
  7. 如請求項6之顏料，其中該至少二個氣相沉積著色劑為相同的。
  8. 如請求項6之顏料，其中該至少二個氣相沉積著色劑為不同的。
  9. 如請求項1之顏料，其進一步包含介電層及吸收層中之至少一者。
  10. 如請求項1之顏料，其進一步包含保護層，該保護層包含鈍化層及官能化層中之至少一者。
  11. 如請求項9之顏料，其中該介電層為包含高折射率層及低折射率層的介電堆疊。
  12. 如請求項1之顏料，其中該核心粒子包含介電層。
  13. 如請求項9之顏料，其中該介電層為介電堆疊。
  14. 如請求項1之顏料，其進一步包含吸收層。
  15. 如請求項1之顏料，其中該粒子為薄膜干涉顏料。
  16. 一種製造粒子的方法，其包含：將載體氣體引入至有機著色材料容器中；加熱該有機著色材料容器以產生有機著色蒸氣；及將該有機著色蒸氣引入至包含核心粒子的流體化床反應器中。
  17. 如請求項16之方法，其進一步包含將載體氣體引入至無機材料容器中以產生無機蒸氣；及將該無機蒸氣引入至該流體化床反應器中。
  18. 如請求項16之方法，其中該方法係在約大氣壓力下進行。
  19. 如請求項16之方法，其中該有機著色蒸氣係在室溫下引入。
  20. 如請求項16之方法，其中該載體氣體為氬氣。
  21. 如請求項16之方法，其中將該包含該載體氣體及該有機著色材料之容器在250℃下加熱。
  22. 如請求項17之方法，其中該無機材料包含氟化鎂、一氧化矽、二氧化矽、氧化鋁、氟化鋁、二氧化鈦、氮化鋁、氮化硼、碳化硼、氧化鎢、氟化鈰、氟化鑭、氟化釹、氟化釤、氟化鋇、氟化鈣、氟化鋰、碳化鎢、碳化鈦、氮化鈦、氮化矽、硫化鋅、玻璃薄片、類鑽石碳及其組合。
  23. 如請求項21之方法，其中該包含該載體氣體及該有機著色材料之容器亦包含有機無著色材料，該有機無著色材料選自聚對二甲苯(Parylene)N、聚對二甲苯C及聚對二甲苯D。
  24. 如請求項16之方法，其中該核心粒子包含介電層。
  25. 如請求項24之方法，其中該介電層為高折射率層及低折射率層之介電堆疊。
  26. 如請求項16之方法，其中該核心粒子包含吸收層。
  27. 如請求項16之方法，其中該有機著色蒸氣至少部分囊封該核心粒子。
  28. 如請求項16之方法，其進一步包含用該有機著色蒸氣連續塗佈該核心粒子以產生第一氣相沉積著色劑及第二氣相沉積著色劑。
  29. 如請求項28之方法，其中該第一氣相沉積著色劑與該第二氣相沉積著色劑相同。
  30. 如請求項28之方法，其中該第一氣相沉積著色劑與該第二氣相沉積著色劑不同。
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