CN101573640A - 具有丙烯酰胺涂层的干涉膜及其制造方法 - Google Patents

具有丙烯酰胺涂层的干涉膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在支承件上形成变色膜的方法和变色膜，所述膜包括邻近所述支承件设置的反射层叠件和在所述膜中形成的图像，使得所述图像可以通过所述反射层叠件被观察或者照亮。所述反射层叠件包括至少部分透明的隔层，所述隔层包括设置在部分反射的第一层和反射的第二层之间的取代的丙烯酰胺聚合物。所述丙烯酰胺层具有足以产生干扰色的厚度。

Description

具有丙烯酰胺涂层的干涉膜及其制造方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2006年12月28日提交的临时申请序列No.60/882,394的优先权，该专利的公开内容以引用方式全文并入。
技术领域
本发明涉及在透明的或者不透明的支承件上形成一种多色干涉层叠件。
背景技术
近年来，人们对使用包括干涉滤光器在内的安全装置来防止货币和其他有价值的文档被伪造越来越关注。可得自干涉滤光器的颜色变型形式无法通过复印机来复制。干涉滤光器在Tripp的美国专利No.2,590,906中是已知的。通常，干涉滤光器包括在平滑基底上具有反射金属膜的反射层叠件、位于反射金属层顶部的透明电介质隔层以及位于隔层顶部的部分反射金属层。在某些情况下，可以在反射层叠件上施加透明保护涂层。该涂层不构成干涉滤光器的一部分。干涉滤光器还可以包括光学元件，例如，透镜或者透镜组。
当入射光束接触到部分反射层时，光的一部分被反射而另一部分穿过部分反射层进入电介质层。透射的部分由反射层反射并且通过电介质层再透射。反射光的一部分穿过部分反射层并且可以对入射光进行相长地或者相消地干涉。
透明电介质隔层的光学厚度一般是用于相长干涉的四分之一光波长的较小倍数。因此，当光从干涉滤光器反射时，适当波长的光在相长干涉的相位中就具有了反射的和透射的部分。其他波长的光可以具有至少部分相消干涉。因此，当在白光中观察反射干涉滤光器时，它的反射具有特征颜色。
从滤光器反射的颜色依赖于干涉滤光器的有效光学厚度。当以光垂直入射角度观察滤光器时，可以看到某些颜色，例如蓝色。当与滤光器的入射角和反射角更锐时，有效光学厚度更薄。因此，当以接近掠入射的角度观察干涉滤光器时，可以看到更短波长的颜色，例如紫色。颜色的特征变化因而依赖于视角。
在某些情况下，安全装置可以包括图像、光学元件，或二者。可以将该装置设计为以使得图像仅以预定的观察角度才可以看见。所得的效应可以提供一些有用的特征，这些特征包括篡改的证据、安全认证或者位置信息。例如，目标的可见性和显现性可以通过产生依赖于目标相关信息(例如它对光源的朝向以及目标的颜色转移属性)的光的颜色而得到增强。
用于干涉滤光器的电介质隔层已由丙烯酸酯单体制备。隔层可以需要在隔层和反射金属层之间的预处理或者底漆，以在两个层之间获得足够的粘合强度。需要金属层的粘合强度得到改善，并且不需要预处理或者仅需要最少数量预处理步骤的电介质层。
发明内容
本专利申请提供一种变色膜，包括支承件、邻近该支承件设置的反射层叠件以及图像。反射层叠件包括至少部分透明的隔层，该隔层包括设置在部分反射的第一层和反射的第二层之间的N-取代(甲基)丙烯酰胺聚合物。(甲基)丙烯酰胺层具有足以产生干扰色的厚度。膜可以任选地包括光学元件。
在另一方面，本发明提供一种形成变色膜的方法，该方法包括提供支承件、在支承件上形成反射层叠件以及形成在观察该层叠件时可见的图像。反射层叠件通过如下制备而成：沉积在支承件上反射的或者部分反射的第一层，沉积包括第一涂层顶部的N-取代(甲基)丙烯酰胺聚合物的至少部分透明的隔层，并且沉积在隔层顶部的部分反射的或者反射的第二层。反射层叠件的厚度足以产生干扰色。膜可任选地包括光学元件。
所公开的膜可以用于多种应用中，例如有价值文档(例如货币、信用卡、股票证书等)中的防篡改图像、司机的驾驶证、政府文件、护照、身份认证牌、事务通行证、认同卡、用于验证和确认的商业产品识别格式以及广告促销，例如，盒式录音带、扑克牌、饮料容器、商标增效图像，它们可以在图形应用(例如电话亭、夜间标志以及汽车仪表盘显示)中提供商标的浮动式或沉降式或者浮动和沉降式的图像、信息呈现图像，并且通过在例如商务名片、吊牌、美术、鞋子以及瓶装品这类的产品上使用合成图像来提供新颖的增效。
本发明的这些以及其他方面将通过附图和本说明书变得显而易见。然而，在任何情况下，以上概述都不应理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。
附图说明
图1-4是变色(干涉)膜的横截面图，其中该膜具有嵌入的图像和可选的透镜阵列。
图5为实例1中制备的变色膜的剖面图，并且具有聚(4-丙烯酰吗啉)隔层。
图6为利用不透明支承件制备的变色膜的剖面图。
图7A-7D为来自实例1-4中制备的膜的反射光谱。
图8为在干涉膜叠堆中制备的图像的举例说明。
图9为在干涉膜叠堆中制备的虚像的举例说明。
具体实施方式
单词“一”、“一个”和“该”与“至少一种”可互换地使用，是指一种或多种被描述的元件。通过使用例如“在…顶部”、“在…上”、“覆盖”、“在…最上面”、“在…下面”等用于定位在所公开的覆盖膜中的各种元件的方位词，我们是指相对于水平布置的、面向上方的支承件的元件的相对位置。这并不旨在膜或者制品在它们的制造过程中或者之后应当具有任何特定的空间取向。
术语“聚合物”包括均聚物和共聚物，以及可以采用可混溶的共混物的形式来形成的均聚物或者共聚物，例如通过共挤出或者通过反应，包括例如酯交换反应。术语“共聚物”包括不规则和嵌段共聚物。
术语“交联”聚合物是指这样的聚合物，其中聚合物链通过共价化学键结合在一起(通常经由交联分子或者基团)以形成网状聚合物。交联聚合物一般特征为不溶性，但在存在适合溶剂的情况下具有溶胀性。
术语“金属”包括纯金属或者金属合金。
安全制品的实例示出在图1中，该图为变色膜10的一部分的剖面示意图。多层干涉覆层(3层堆叠)12可被称为法布里-珀罗(Fabry-Perot)反射器。变色膜10包括采用微透镜阵列14形式的可选光学元件。反射层叠件12设置在与阵列14进行光学连通的支承件15上。如本文所用，术语“光学连通”是指与光学元件相对设置，使得透射过光学元件的光的绝大部分可以照射反射层叠件12并且被反射回进入光学元件的反射层叠件12。反射层叠件包括部分反射第一金属层16、部分透明隔层17以及反射第二金属层18。显现在图像20的平面上方的虚像19可以被观察者观察到。
可选光学元件可以包括一系列透镜，例如在图1中示出的透镜阵列14或者单个透镜(图1中未示出)。制品10可被称为“外露透镜”制品，该制品的光学元件暴露在外界环境空气中。可任选地，可以将覆盖层(未示出)设置在与反射层叠件12相对的微透镜阵列14的至少一部分上，使得覆盖层包封或者封装微透镜阵列14以形成“封闭的透镜”制品，其中光学元件被嵌入在覆盖层中或者“封装的透镜”制品中，其中光学元件和覆盖层在光程中形成一个或多个密封的气袋。可选的光学元件可以用作支承件。
光学元件的实例包括但不限于具有一个球面和一个平表面的平凸透镜、透镜阵列(例如具有均匀重复模式的小(例如毫米尺度或者更小的))镜头的微复制透镜、菲涅耳透镜、圆柱形透镜等。
在图2中，一般在30示出另一个变色膜。膜30类似于膜10，但是具有显现在图像20的平面下方的虚像19。
在图3中，一般在40示出另一个变色膜。膜40类似于膜10，但具有设置在可选微透镜阵列14和支承件15之间的反射层叠件12。显现在图像20的平面上方的虚像19可被观察者观察到。
在图4中，一般在50示出另一个变色膜。膜50类似于膜40，但是具有显现在图像20的平面下方的虚像19。
图5是变色膜60的剖面示意图。变色膜60包括设置在支撑层15上的反射层叠件12。反射层叠件12包括部分反射的第一层16、部分透明隔层17以及反射的第二层18。
在图6中，一般在70示出另一个变色膜。膜70类似于膜60，但是使用不透明的支承件15。
图7A-7D示出了来自实例1-4中制备的膜的反射光谱。这些光谱显示了由于增加的单体传递以及因此而增加的聚合物隔层的隔层厚度而引起的增加的反射峰值。
在图8中，在80示出在实例5中制备的变色膜。在该膜中具有图像82。每个图像的实际尺寸约是10mm。
在图9中，以90表示实例6中制备的变色膜。在该膜中具有浮动图像92。图像的实际尺寸约是11mm。
部分反射的第一层16透射一些入射光。例如，这种局部反射层可以具有约2至约50nm的物理厚度，在500nm具有约20％至约80％的透光率，并且在500nm具有约80％至约20％的反射。反射的第二层18可以如上所述是局部反射层，更有反射性，例如在500nm上具有约80％至约0％的透光率，并且在500nm上具有20％至约100％的反射。反射层叠件12可以具有约10nm至约1700nm的物理厚度。
可以使用多种可见透光性支承件。在一个实施例中，支承件在550nm上具有至少约70％的可见透光率。示例性的支承件为柔软的塑性材料，包括热塑膜，例如聚合酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或者聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚丙烯、高或低浓度的聚乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯和聚硫化亚苯；以及热固性膜，例如纤维素衍生物、聚酰亚胺、聚酰亚胺苯并恶唑以及聚苯并恶唑。在一个实施例中，可以在包含PET的支承件上制备膜。该支承件可以具有约0.01至约1mm的厚度。然而该支承件，例如在需要自支撑制品时，可以是相当的厚。这样的膜或制品还可以通过层压或者以其他方式联结到利用柔性支承件制成的变色膜而方便地制作成更厚的、不可挠曲的或更小柔性的补充支承件。
通过对支承件进行适当的预处理，可以提高膜的光滑度和连续性。在一个实施例中，预处理方案涉及在具有反应性气氛或非反应性气氛(例如，等离子体、辉光放电、电晕放电、介质屏蔽放电或者气压放电)时的支承件的放电预处理、化学预处理或者火焰预处理。这些预处理可以帮助确保支承件的表面易于接收后续施加的涂层。具体的实施例涉及等离子体预处理。
用于反射层的适合金属的非限制性实例包括元素金属和金属合金。适合的金属的实例包括元素铬、镍、钛、铝、银、锆、铪、铌、钽、钼、钨、钴、钯等。例如，铬可以用于形成局部反射层，而铝可以用于形成反射层。还可以使用合金，例如镍铬合金。局部反射层16和反射层18可以利用在膜金属化工艺(例如真空金属喷镀、溅射镀膜(例如，阴极或者平面磁控溅射)、蒸镀(例如电阻加热或者电子束蒸镀)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、电镀等等)中所使用的技术，通过在支承件或者隔层(或者相反的情况)上的沉积而形成。这些以及其他适合的技术对本领域熟练技术人员是熟知的。
可以利用任何适当的技术，例如蒸镀、等离子体沉积、浸液涂膜、挤压涂布、凹面涂布、或者喷涂来形成隔层17。这些以及其他适合的技术对本领域熟练技术人员是熟知的。所希望的隔层厚度将部分地依赖于支承件的性质和变色膜的预期用途。可以在施加了隔层之后，利用本领域内的技术人员所熟悉的方法(例如紫外线辐射、加热、等离子体或电子束)就地对其进行交联。在一个实施例中，通过单体或者低聚物、气相沉积、聚合反应以及单体的可选交联来形成隔层。在具体的实施例中，采用挥发性N-取代(甲基)丙烯酰胺单体。示例性的N-取代(甲基)丙烯酰胺会具有一定的分子量，该分子量足够的低以允许在支承件上的闪蒸并且分子量足够高以允许在支承件上的缩合。通过冷却支承件可以提高涂布效率。
示例性的N-取代(甲基)丙烯酰胺包括具有一个或者两个在氮原子上取代的基团的(甲基)丙烯酰胺。N-取代(甲基)丙烯酰胺具有以下通式：
Figure A20078004842100121
其中每个R1是氢，(C1-C20)烷基、(C2-C20)链烯基、(C3-C12)环烷基、(C6-C10)芳基、或(C7-C30)芳烷基，并且R2是氢或甲基。R1基团可以相同或不同(例如，一个R1基团可以是乙基而另一个R1基团可以是甲基，而不是两个甲基基团)。该R1基团可以独立地具有直链或支链，并且可以独立地由一个杂原子例如氧、硫或氮可选地掺杂。两个R1基团可以与它们所连接的氮原子一起形成一个环。示例性的R1基团包括甲基、乙基、丙基、丁基。R1基团可以任选地由卤基或聚乙二醇基团所取代。示例性的卤基包括氟。合适的N-取代丙烯酰胺的非限制性实例包括叔N-取代丙烯酰胺，如N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N，N-二丙基丙烯酰胺、N，N-二丁基丙烯酰胺、N-乙基-N-甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰基吗啉等；仲N-取代丙烯酰胺，例如N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(烯丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-丙氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丁基丙烯酰胺、N-异丁基丙烯酰胺、N-癸基丙烯酰胺、(N-[3-(N，N-二甲氨基)丙基]丙烯酰胺)、(N-[3-(N，N-二乙氨基)丙基]丙烯酰胺)、(N-[3-(N-乙基-N-甲氨基)丁基]丙烯酰胺)、N-{2，3，3，3-四氟-2-[1，1，2，3，3，3-六氟-2-(1，1，2，2，3，3，3-七氟-丙氧基)-丙氧基]-丙基}-丙烯酰胺等等。合适的N-取代的环状丙烯酰胺的非限制性实例包括1-吗啉-4-基-丙烯酮、1-哌啶-1-基-丙烯酮、1-吡咯烷-1-基-丙烯酮，等等。
N取代丙烯酰胺在金属反射层和隔层之间提供强效的聚合物-金属粘合。这种粘合的强度可以不必使用粘附添加剂(通常是在采用丙烯酸酯隔层时使用)即可在层之间获得足够的粘合强度。
图像可以由在本领域中已知的各种方法来形成，这些方法包括蚀刻、印刷、或者照相技术。示例性的蚀刻技术包括激光蚀刻、研磨和化学蚀刻。示例性的印刷技术包括使用各种油墨(包括单和双组份油墨、氧化干燥和紫外光干燥油墨、溶解油墨、离散油墨、以及100％固态油墨系统)的丝网印刷、喷墨印刷、热转移印刷、凸版印刷、橡皮版印刷、柔性版印刷、点刻印刷、激光印刷等等。示例性的照相技术包括正和负照相成像和显影。在形成任何后续的一个或多个涂层之前图像被应用到支承件、隔层或者反射层中的一个或两者上，或者采用如美国专利No.6,288,842公开的那些技术将图像印记到已完成的反射层叠件中。应当这样形成图像：使得它可以通过反射层叠件来观察或照亮。可以将图像形成为具有限定的观察角度。换句话讲，如果进行观察，图像仅可以从特定方向看到，例如垂直入射或者偏离所选方向的较小角变化的方向。可以将图像制作为看起来是在膜平面的上方或者下方悬浮或者是漂浮的。
尽管图1-6示出了反射层、在支承件15上定位或者与其接触的部分反射的第一层16或者反射层18，但可以在层16或者18与支承件15之间设置一个或多个附加的层。另外，尽管图1-6示出了与隔层17接触定位的反射的第二层18，但可以在层18和隔层17之间设置一个或多个附加的反射或者隔层。附加的反射层还可以包括任意适合的金属或多种金属，例如铝、铬、镍、镍铬合金、不锈钢、以及银，也可以由两个或更多的层来形成，每个层包含一种或多种无机或者有机材料，这些材料具有差别足够大的折射率以便对光进行反射。因此，在某些实施例中，第一层16或者第二层18可以具有一个单独的层，在其他实施例中，第一层16或者第二层18可以具有多个层。反射的第二层18可以基本上是不透明的，例如是完全反射的，使得它的反射不会随着增加的厚度而加强。层18可以具有至少约2nm的厚度。在一些实施例中，层18可以具有约2nm至约200nm的厚度。关于形成这种金属层的进一步的细节可以在美国专利No.6,929,864中得到。
根据最终制品中图像的设计和视角，反射层叠件12的这些层可以以任意便利的顺序施加到支承件。例如，如果支承件是不透明的，可以在支承件的顶部形成层叠件，而施加在支承件上的或反射层叠件12内部的图像可以从上方来观察。在另一个实施例中，支承件可以是透明的，并且可以将反射层叠件施加，使得可以通过支承件照亮图像。
可以将多种功能层添加到本发明所公开的的膜上以改变或提高它们的物理或化学性质，尤其是在膜的至少一个表面上。这样的层或者涂层可以包括：例如低摩擦覆涂层或者滑移颗粒，以使得在制造过程中膜更易于处理；胶粘剂，例如压敏胶粘剂或者热熔粘合剂；以及在以粘合剂辊形式包装膜时使用低粘合力背胶材料材料。功能性的层和涂层还可以包括防侵入或者耐撕破穿刺膜和涂层，例如在公布的PCT申请No.WO 01/96115中描述的功能层。防侵入或耐撕破穿刺特征可以结合到膜的一个或者两个最外层，或者它们可以由单独施加的膜或者涂层来提供。
对于某些应用，期望改变膜的外观或者性能可为可取的，例如通过将染色的膜层层合到变色膜、将着色涂层施加到变色膜的表面、或者在一个或多个用于制造变色膜的材料中包含染料或者颜料。染料或者颜料可以吸收一种或多种所选择的光谱区域，包括红外线、紫外线或者可见光谱部分。可以将染料或者颜料用于补充变色膜的特性。可用在变色膜中的一种特别有用的着色层在公布的PCT申请No.WO2001/58989中有所描述。这种层被层合、挤压涂敷或者共挤出，以作为膜上的表皮层。颜料装填量可以在例如约0.01和约2重量％之间变化，以便根据需要改变可见透光率。如果使用十分薄的层，那么颜料含量可以更高。添加紫外线吸收覆层可以是可取的，以便当暴露在紫外线辐射下时保护可能不稳定的膜的任何内层。可添加到变色膜的其他功能层和涂层包括可选的一个层或者多个层，以使得膜更加坚硬。硬化的层或者多个层并不影响反射层叠件的功能，或者希望在垂直光路中不会阻碍光。膜的最外层可选地是适合的保护层。如果需要，可以利用常规的涂布方法，例如辊涂(如凹版辊涂)或者喷涂(如静电喷涂)来施加保护层，然后利用例如紫外线辐射进行交联。可以通过以上描述的闪蒸、气相沉积和单体的交联来形成保护层。挥发的(甲基)丙烯酸酯单体适于用在这种保护层中。在具体的实施例中，采用挥发的丙烯酸酯单体。
在以下的实例中对本发明进行进一步说明，除非另外指明，其中所有份数、百分比和比率均按重量计。除非另外说明，所有溶剂和试剂均得自威斯康星州密尔沃基市的阿尔德里奇化学公司(AldrichChemical Company，Milwaukee，WI)。
实例1.用4-丙烯酰吗啉单体形成的干涉膜。
使用N2400kHz RF等离子体、600瓦的功率以及84瓦的反射功率、300毫托N2和在60°F时以约15.3m/min(50.0ft/min)的线速度对聚酯幅材(PET)进行填装。在氩气中，在4.0kw(480伏特以及8.3安培)下、腔室压力为2.0毫托并且以约6.1m/min(20.0ft/min)的线速度通过直流溅射沉积铬，以提供厚度为大约4.7nm的涂层。制备含有3wt％的DAROCURTM 1173(瑞士巴塞尔汽巴精化有限公司(Ciba SpecialtyChemicals，Basel Switzerland))的脱气4-丙烯酰吗啉的单体溶液(在真空钟罩内脱气约25分钟)并且将此溶液的22mL部分装到注射器中。使用注射器泵将溶液泵送到超声雾化器中。雾化后，将溶液在约275℃的温度下闪蒸。单体混合物以约21.3m/min的线速度以及1.0mL/min的单体供料速度在铬层上进行缩合。经过缩合的涂层利用杀菌紫外线灯固化。使用九个灯泡(G24T6VH型，可从纽约州哈帕克市AtlanticUltraviolet Corp.获得)，安排成3组，每组3个灯泡的反射阵列。这些灯泡距离膜表面约1英寸。在与单体缩合和聚合反应相同的传送中，用N2直流等离子体(Cr电极)在1000W、305V、3.3A下以21.34m/min(70ft/min)对聚合物表面填装。经适当的抽气后，通过在8kW(电压520伏特以及15.4安培)、腔室压力1.6毫托以及约3.2m/min(10.5ft/min)的线速度下在氩气中用直流溅射来沉积铝，以提供厚度为大约70nm的层。所得膜的结构如图2所示。使用如图7A所示的Perkin-Elmer Lambda900光度计获得反射光谱。
实例2.用4-丙烯酰吗啉单体形成的干涉膜
利用实例1的工序，采用约9.5m/min的线速率以及1.0mL/min的单体递送进料速率来制备膜。在单体传送期间的等离子体为600W，290V，2.1A。用于膜的反射光谱如图7B所示。
实例3.用4-丙烯酰吗啉单体形成的干涉膜。
利用实例1的工序，采用约7.8m/min的线速率以及1.0mL/min的单体递送进料速率来制备膜。在单体传送期间的等离子体为600W，290V，2.1A。用于膜的反射光谱如图7C所示。
实例4.用4-丙烯酰吗啉单体形成的干涉膜。
利用实例1的工序，采用约6m/min的线速率以及1.0mL/min的递送供料速率来制备膜。在单体传送期间的等离子体为600W，290V，2.1A。用于膜的350至1150nm的反射光谱如图7D所示。
表3提供了实例1-4的多种涂覆条件和结果。
表3
单体涂覆条件和所得厚度
实例   线速度(m/min.)   单体供料速率(mL/min) 大约厚度(nm)
  1   21.3   1.0   132
  2   9.5   1.0   298
  3   7.8   1.0   363
  4   6   1.0   472
反射光谱图7A-7D示出了降低的线速度，从实例1至4顺次产生的较厚的隔层，这些较厚的隔层可以从数量上增加的反射峰值得到反映。不同的近似聚合物厚度列在表3中。以垂直入射角度入射时从每个干涉膜出现的颜色如下，实例1膜出现蓝色，实例2膜出现紫色，实例3膜出现绿色并且实例4膜出现品红色。
实例5.成像
利用实例1在PET支承件上的工序，在PET支承件上制备干涉膜叠堆。膜叠堆具有约345nm厚度的4-丙烯酰吗啉隔层并且垂直入射时干涉膜叠堆呈现青蓝色/绿色。利用可得自德国柏林的AZURA LASERAG的的Model IB Laser在膜叠堆中产生图像。条件如下：重复率频率1kHz，脉冲宽度7ns，脉冲能量0.01mJ，平均功率约10mW，激光光斑尺寸约0.5mm，以及100cm/s的拉伸速率。图像示如图8中所示。实际尺寸是约10mm。
实例6.虚像样品
在具有微透镜阵列的支承件上利用实例1的工序制备干涉膜叠堆。这些透镜的直径为30微米，具有34微米的间距。透镜的焦点距离镜头顶点约64微米。膜叠堆具有厚度是约239nm的4-丙烯酰吗啉隔层，并且干涉膜叠堆在垂直入射时呈现紫色。利用美国专利No.6,288,842中所描述的程序，使用Model IB Laser的激光器，以约6mm的浮高度在膜叠堆中产生一个“3M”图像。条件如下：重复率频率1kHz，脉冲宽度6ns，脉冲能量0.053mJ，平均功率约0.053W以及拉伸速率200cm/s。图像示于图9中。实际尺寸约是11mm。
实例7.强度测试
利用剃刀以交叉线图案对来自实例1的样本膜通过铝层刻痕到聚合酯支承件上。将一条带子(4-5英寸长，“思高隐形胶带”810型；0.75英寸宽，可以从明尼苏达州圣保罗市的3M公司获得)贴附在刻痕的铝表面层(无气泡，并且在一端上有折叠的突出部)上。利用橡胶辊和适度的压力，在整个带子的长度滚动带子3次。利用折叠的突出部以180度拉扯带子。在带子上没有检测到铝或者其他涂层。将样本与相似地制备的干涉膜进行比较，该干涉膜具有丙烯酸酯层而不是丙烯酰胺层。此测试的结果是移除了大量的铝层。
本文引用的所有参考文献均明确地以全文引用方式并入本文中。已经对本公开涉及的示例性实施例进行了讨论，并涉及到了本公开范围内的可能的变型。本公开中的这些以及其它变型和修改形式在不偏离本发明范围的前提下对于本领域内的技术人员将显而易见，并且应当理解，本公开和以下所示的权利要求并不限于在此示出的示例性实施例。

Claims (25)

1.一种变色膜，包括：
支承件；
反射层叠件，其邻近所述支承件设置；其中所述反射层叠件包括至少部分透明的隔层，所述隔层包括设置在部分反射的第一层和反射的第二层之间的取代的丙烯酰胺聚合物；以及
图像；
其中所述丙烯酰胺层具有足够的厚度以产生干扰色。
2.根据权利要求1所述的膜，其中所述部分反射的第一层与所述支承件接触。
3.根据权利要求1所述的膜，其中所述反射的第二层与所述支承件接触。
4.根据权利要求1所述的膜，其中所述反射的第二层为完全反射。
5.根据权利要求1所述的膜，其中两个反射层为部分反射。
6.根据权利要求1所述的膜，其中所述第二反射层包括具有不同折射率的材料的层。
7.根据权利要求1所述的膜，其中所述取代的丙烯酰胺包括：N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N，N-二丙基丙烯酰胺、N，N-二丁基丙烯酰胺、N-乙基-N-甲基丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(烯丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-丙氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丁基丙烯酰胺、N-异丁基丙烯酰胺、N-癸基丙烯酰胺(N-[3-(N，N-二甲氨基)丙基]丙烯酰胺)、(N-[3-(N，N-二乙氨基)丙基]丙烯酰胺)、(N-[3-(N-乙基-N-甲氨基)丁基]丙烯酰胺)、N-{2，3，3，3-四氟-2-[1，1，2，3，3，3-六氟-2-(1，1，2，2，3，3，3-七氟-丙氧基)-丙氧基]-丙基}-丙烯酰胺、1-吗啉-4-基-丙烯酮、1-哌啶-1-基-丙烯酮、1-吡咯烷-1-基-丙烯酮或者它们的混合物。
8.根据权利要求7所述的膜，其中所述取代的丙烯酰胺包括：1-吗啉-4-基-丙烯酮、1-哌啶-1-基-丙烯酮、1-吡咯烷-1-基-丙烯酮或者它们的混合物。
9.根据权利要求8所述的膜，其中所述取代的丙烯酰胺包括1-吗啉-4-基-丙烯酮。
10.根据权利要求1所述的膜，其中所述膜包括光学元件。
11.根据权利要求10所述的膜，其中所述光学元件包括平凸透镜。
12.根据权利要求10所述的膜，其中所述光学元件包括透镜阵列。
13.根据权利要求12所述的膜，其中所述透镜阵列为外露透镜阵列。
14.根据权利要求12所述的膜，其中所述透镜阵列为嵌入的或者封装的透镜阵列。
15.根据权利要求10所述的膜，其中所述光学元件用作所述支承件。
16.根据权利要求1所述的膜，还包括染色的膜层。
17.根据权利要求1所述的膜，还包括位于所述膜顶部的交联聚合物保护层。
18.一种在聚合物支承件上形成变色膜的方法，该方法包括：
通过以下步骤形成设置在所述支承件附近的反射层叠件：
邻近所述支承件沉积反射的或者部分反射的第一层，
在所述反射的第一层上沉积至少部分透明的隔层，所述部分透明的隔层包括取代的丙烯酰胺聚合物，
在所述隔层上沉积部分反射的或者反射的第二层；以及
形成图像；
其中所述反射层叠件具有足够的厚度以产生干扰色。
19.根据权利要求18所述的方法，包括形成完全反射的第二层。
20.根据权利要求18所述的方法，其中两个反射层叠件为部分反射。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述支承件包括光学元件。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述光学元件包括平凸透镜。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述光学元件包括透镜阵列。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述透镜阵列为外露透镜阵列。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述透镜阵列为嵌入的或者封装的透镜阵列。
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