JP2010515105A - アクリルアミド層を有する干渉フィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

色相シフトフィルムを支持体上に形成する方法及び色相シフトフィルムが開示されており、当該フィルムは、当該支持体に隣接して配置された反射積層体及び当該フィルム内に、当該反射積層体を通して見たり又は明るくしたりすることができるように形成されたイメージを含む。前記反射積層体は、部分的反射性第１層と反射性第２層との間に配置された置換アクリルアミドポリマーを含む、少なくとも部分的に透明なスペーサ層を含む。前記アクリルアミド層は、干渉色を生み出すのに十分なだけの厚みを有する。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、仮出願第６０／８８２，３９４号（２００６年１２月２８日出願）（その開示はその全体が参考として組み込まれる）に対する優先権を主張する。

（発明の分野）
本発明は、透明又は不透明支持体上の多色干渉積層体の形成に関する。

干渉フィルタを包含する保安装置を使用することにより、貨幣及びその他重要文書を偽造から保護することについて、近年、関心が高まっている。干渉フィルタから得られる色の変化は、複写機によって複写することはできない。米国特許第２，５９０，９０６号（トリップ（Tripp））による干渉フィルタが知られている。通常は、干渉フィルタは、平坦な基材上に反射性金属フィルム、反射性金属層最上部に透明誘電性スペーサ層及びスペーサ層最上部に部分的反射性金属層を有する反射積層体を包含する。場合によっては、透明保護コーティングを前記反射積層体上に適用することができる。本コーティングは、前記干渉フィルタの一部を形成しない。前記干渉フィルタは更に、光学素子、例えば、レンズ又は一連のレンズを包含することができる。

入射光線が、部分的反射層に当たった場合、光のある部分は、反射され、別の部分は、誘電層中へと部分的反射層を通過する。透過部分は、反射層によって反射されて、誘電層を再度透過する。反射光の一部は、部分的反射層を通過し、入射光と強め合って干渉するか、又は弱め合って干渉する場合がある。

多くの場合、透明誘電性スペーサ層の光学的厚さは、強め合い干渉のための光の４分の１波長の２〜３倍である。このため、光が干渉フィルタから反射された際、適切な波長の光は、強め合い干渉のための位相の、反射部分及び透過部分を有する。その他の波長の光は、少なくとも部分的な弱め合い干渉を有してもよい。このため、反射性干渉フィルタを白色光中で観察した場合、その反射光は、特徴的な色を有する。

フィルタから反射される色は、干渉フィルタの有効的な光学的厚さに依存する。法線入射の光でフィルタを観察した場合、特定色、例えば、青色に見える。干渉フィルタからの入射角及び反射角がより鋭角である場合、有効的な光学的厚さは、より短い。このため、干渉フィルタを俯角入射角近辺にて観察した場合、より短波長の色、例えば、紫が観察される。したがって、特徴的な色の変化は、視角に依存する。

場合によっては、保安装置は、イメージ、光学素子、又はその両方を包含することができる。前記装置は、イメージが所定の観測角においてのみ目に見えるように設計することができる。得られた効果は、開封の証拠、セキュリティ認証又は位置情報を包含する有用な特徴を提供することができる。例えば、対象体の視認性及び顕著性は、対象体の光源に対する向き及び対象体の色相シフト性など、対象体についての情報に応じて、光の色を作り出すことにより向上させることができる。

干渉フィルタで使用する誘電性スペーサ層は、アクリレートモノマーから用意した。スペーサ層は、層間で十分な結合強度を得るために、スペーサ層と反射性金属層との間の前処理又はプライマーを必要とする場合がある。金属層（単一又は複数）との結合強度を改良し、前処理が必要ないか、あるいは最小限の前処理工程数のみを必要とする誘電体層が必要とされている。

本出願は、支持体、該支持体に隣接して配置された反射積層体、及びイメージからなる、色相シフトフィルムを提供する。反射積層体は、部分的反射性第１層と反射性第２層との間に配置された、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドポリマーを備える少なくとも部分的に透明なスペーサ層からなる。（メタ）アクリルアミド層は、干渉色を生み出すのに十分なだけの厚みを有する。フィルムは、光学素子を任意に含み得る。

別の態様では、本発明は、色相シフトフィルムの形成方法を提供し、この方法は、支持体を提供すること、反射積層体を当該支持体上に形成すること、積層体を見た際に目に見えるイメージを形成することからなる。反射積層体は、基材上にて反射性又は部分的に反射性である第１層を堆積することと、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドポリマーを第１の層の上に含む、少なくとも部分的に透明なスペーサ層を堆積することと、及び前記スペーサ層上にて部分的に反射性又は反射性である第２の層を堆積すること；により作製される。反射積層体は、干渉色を生み出すのに十分なだけの厚みを有する。フィルムは、光学素子を任意に含み得る。

開示されたフィルムは、重要書類（例えば、貨幣、クレジットカード、株券、等）におけるタンパー防止イメージ、運転免許証、政府文書、パスポート、ＩＤバッジ、イベントパス、アフィニティーカード、商品識別フォーマット及び検証又は信憑性のための広告促進、例えば、カセットテープ、トランプカード、飲料容器、浮動又は沈下する、あるいは浮遊しかつ沈下するブランドイメージを提供することができるブランド強化イメージ、グラフィックス用途での情報提示イメージ、例えば、キオスク、夜間電光表示及び自動車ダッシュボードディスプレイ、並びに例えば、業務用名刺、品質表示票、美術品、くつ及びボトル製品などの製品上での合成心像の使用によるノベルティ強化などの多様な用途にて使用可能である。

本発明のこれらの、及び他の態様は、添付図面及びこの明細書から明らかになるであろう。しかしながら、いかなる場合も、上記の概要は、請求される主題に対する限定と解釈されてはならならず、主題は、手続処理中に補正され得る特許請求の範囲によってのみ定義される。

色相シフト（干渉）フィルムの断面図であって、ここで、フィルムは、埋め込みイメージ及び任意のレンズアレイ。 色相シフト（干渉）フィルムの断面図であって、ここで、フィルムは、埋め込みイメージ及び任意のレンズアレイ。 色相シフト（干渉）フィルムの断面図であって、ここで、フィルムは、埋め込みイメージ及び任意のレンズアレイ。 色相シフト（干渉）フィルムの断面図であって、ここで、フィルムは、埋め込みイメージ及び任意のレンズアレイ。 実施例１にて作製した色相シフトフィルムの断面図であって、ポリ（４−アクリロイルモルホリン）スペーサ層を有する。 不透明支持体を使用して作製した色相シフトフィルムの断面図。 実施例１〜４にて作製したフィルムの反射スペクトル。 実施例１〜４にて作製したフィルムの反射スペクトル。 実施例１〜４にて作製したフィルムの反射スペクトル。 実施例１〜４にて作製したフィルムの反射スペクトル。 干渉フィルム積層体中に作製されたイメージの図。 干渉フィルム積層体中に作製された仮想イメージの図。

単語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と同じ意味で用いられ、記載された要素の１以上を意味する。開示されたコーティングフィルム中の各種要素の位置について、「の頂上に」、「の上に」、「を被う」、「最上部に」、「の下に位置する」などの配置に関する単語を使用することによって、水平に配置された、上方に面した支持体に対する、要素の相対位置を指す。フィルム又は物品が、その製造中又は製造後に、空間的に特定の方向性を有すべきことを意図するものではない。

「ポリマー」という用語は、ホモポリマーと、コポリマーと、例えば同時押出しによって、あるいは反応（例えば、エステル交換を含む）によって混和性ブレンドに形成され得るホモポリマー又はコポリマーと、を含む。「コポリマー」という用語は、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーの両方を含む。

「架橋」ポリマーという用語は、通常、架橋性分子又は架橋性基を介して、ポリマー鎖が共有化学結合で互いに結合され、網状重合体を形成するポリマーを指す。架橋ポリマーは、一般に不溶性によって特徴付けられるが、適切な溶媒の存在下では膨潤可能な場合がある。

用語「金属」は、純金属又は合金を含む。

セキュリティ物品の一例を、図１に示すが、それは色相シフトフィルム１０の一部の概略断面図である。多層干渉コーティング（３層積層体）１２は、ファブリ・ペロー（Fabry-Perot）リフレクタと呼ばれることもある。色相シフトフィルム１０は、マイクロレンズアレイ１４の形態で、任意の光学素子を包含する。反射積層体１２は、アレイ１４と光学的につながった支持体１５上に配置される。本発明で使用する場合、用語「光学的なつながり」とは、反射積層体１２が、光学素子に対して、光学素子を透過した光のかなりの部分が、反射積層体１２に当たりかつ光学素子へと反射して戻ってくることができるように配置されていることを意味する。反射積層体は、部分的に反射性の第１金属層１６、部分的に透明なスペーサ層１７及び反射性の第２金属層１８を包含する。観察者は、イメージ２０の平面の上方に現れる仮想イメージ１９を見ることができる。

任意の光学素子は、一連のレンズ、例えば、図１に示すレンズアレイ１４又は単レンズ（図１に図示せず）を包含することができる。物品１０は、「露出レンズ」物品と呼ばれることもあり、そこでは、光学素子が、周囲環境、空気にさらされている。所望により、カバー層（図示せず）を、反射積層体１２の反対側にあるマイクロレンズアレイ１４の少なくとも一部の上に、カバー層がマイクロレンズアレイ１４を取り囲む又は封入して、「取り囲まれたレンズ」物品を形成するように配置することが可能で、そこでは、光学素子が、カバー層中に、又は「カプセル化レンズ」物品（その中で、光学素子及びカバー層が、１つ以上の密封されたエアポケットを光路内に形成する）中に埋め込まれている。任意の光学素子が、支持体として機能することができる。

光学素子の例としては、１つの球状表面及び１つの平坦表面を有する平凸レンズ、小さい（例えば、ミリメートル尺度以下）のレンズ、フレネルレンズ、シリンドリカルレンズなどからなる、均一繰り返しパターンを有する微細複製レンズなどのレンズアレイが挙げられるが、これらに限定されない。

図２は、３０にて一般的に示される別の色相シフトフィルムである。フィルム３０はフィルム１０に似ているが、イメージ２０の平面の下方に現れる仮想イメージ１９を有する。

図３は、４０にて一般的に示される別の色相シフトフィルムである。フィルム４０はフィルム１０に似ているが、任意のマイクロレンズアレイ１４と支持体１５との間に配置された反射積層体１２を有する。観察者は、イメージ２０の平面の上方に現れる仮想イメージ１９を見ることができる。

図４は、５０にて一般的に示される別の色相シフトフィルムである。フィルム５０はフィルム４０に似ているが、イメージ２０の平面の下方に現れる仮想イメージ１９を有する。

図５は、色相シフトフィルム６０の概略断面図である。色相シフトフィルム６０は、支持層１５上に配置された反射積層体１２を包含する。反射積層体１２は、部分的反射性第１層１６、部分的に透明なスペーサ層１７及び反射性第２層１８を包含する。

図６は、７０にて一般的に示される別の色相シフトフィルムである。フィルム７０はフィルム６０に似ているが、不透明支持体１５を使用する。

図７Ａ〜図７Ｄにて、実施例１〜４にて作製したフィルムの反射スペクトルを示す。これらのスペクトルは、モノマー送達の増大及びそれによるポリマー・スペーシング層のスペーシング層厚の増大によって反射率ピークが増大することを示している。

図８では、実施例５にて作製した色相シフトフィルムが８０にて示されている。フィルムは、フィルム内にイメージ８２を有する。各イメージの実寸法は、約１０ｍｍである。

図９では、実施例６にて作製した色相シフトフィルムが９０にて示されている。フィルムは、フィルム内に浮動イメージ９２を有する。イメージの実寸法は、約１１ｍｍである。

部分的反射性第１層１６は、入射光線の幾らかを透過する。本部分的反射層は、例えば、約２〜約５０ｎｍの物理的な厚さで、５００ｎｍでの光透過率が約２０〜約８０％で、５００ｎｍでの反射率が約８０〜約２０％であってもよい。反射性第２層１８は、前述したように、部分的反射層であることができ、より反射性の、例えば、５００ｎｍで約８０〜約０％の光透過率、５００ｎｍで約２０％〜約１００％の反射率を有することができる。反射積層体１２は、約１０ｎｍ〜約１７００ｎｍの物理的厚みを有することができる。

種々の可視光透過性支持体を用いることができる。一実施形態では、支持体は、５５０ｎｍにおいて少なくとも約７０％の可視光透過率を有する。代表的支持体は、熱可塑性フィルム例えば、ポリエステル類（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート）、ポリアクリレート（例えば、ポリメチルメタクリレート）、ポリカーボネート、ポリプロピレン、高密度又は低密度ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニリデンジフルオライド及びポリエチレンスルフィド；並びに熱硬化性フィルム類例えば、セルロース誘導体、ポリイミド、ポリイミドベンゾキサゾール及びポリベンゾオキサゾール；を包含する可撓性プラスチック材料である。一実施形態では、フィルムは、ＰＥＴを包含する支持体上にて作製可能である。支持体は、約０．０１〜約１ｍｍの厚みを有することができる。しかし、自己支持形物品が所望される場合、支持体は、明らかにより厚い場合がある。より厚い、非可撓性の又はより可撓性でない補足的支持体へと、可撓性支持体を使用して作製した色相シフトフィルムを積層することによって、又は別の方法で結合することによって、このようなフィルム又は物品は更に、都合良く作製することができる。

支持体の適切な前処理によって、フィルムの平滑度及び連続性を向上させることができる。一実施形態では、前処理レジメンは、反応性又は非反応性雰囲気（例えば、プラズマ、グロー放電、コロナ放電、誘電体バリア放電又は大気圧放電）、化学的前処理又はフレーム前処理の存在下での支持体の放電前処理を伴う。これらの前処理は、支持体表面が、引き続いて適用される層に対して受容的であることを保証するのに役立つことができる。特定の実施形態は、プラズマ前処理を伴う。

反射層のための好適な金属の非限定例としては、元素状金属及び金属合金が挙げられる。好適な金属の例としては、元素状クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、銀、ジルコニウム、ハフニウム、ニオビウム、タンタル、モリブデン、タングステン、コバルト、パラジウムなどが挙げられる。例えば、クロムを使用して、部分的反射層を形成してよく、並びにアルミニウムを使用して、反射層を形成してもよい。合金類、例えばニッケル−クロム合金もまた用いることができる。部分的反射層１６及び反射層１８は、真空蒸着、スパッタコーティング（例えば、カソード又は平板マグネトロンスパッタリング）、蒸発（例えば、抵抗又は電子ビーム蒸着）、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ促進ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、めっきなどのフィルムめっき技術にて用いられる技術を使用した、支持体又はスペーサ層（若しくはその逆）上の堆積により形成することができる。これら及びその他の好適な手法は、当業者に良く知られているであろう。

スペーサ層１７は、任意の好適な手法例えば、蒸発、プラズマ蒸着、溶液コーティング、押出コーティング、グラビアコーティング、又は、スプレーコーティングを用いて形成され得る。これら及びその他の好適な手法は、当業者に良く知られているであろう。スペーサ層の所望の厚みは、ある程度は支持体の性質及び色相シフトフィルムの所望の目的に依存するであろう。スペーサ層は、それが適用された後、当業者に良く知られた方法、例えば、紫外線照射、熱、プラズマ又は電子ビームを使用して、その場で架橋することが可能である。一実施形態では、スペーサ層はモノマー又はオリゴマーの蒸着、気相堆積、モノマーの重合及び任意の架橋により形成される。ある特定の実施形態では、揮発可能なＮ−置換（メタ）アクリルアミドモノマーを用いる。代表的Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドは、フラッシュ蒸発するに十分小さく、かつ支持体上に凝結するに十分大きい分子量を有する。コーティング効率は、支持体を冷却することにより改善され得る。

代表的Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドとしては、窒素原子上で置換された、１つ又は２つの基を有する（メタ）アクリルアミドが挙げられる。Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドは、次の一般式を有する。

式中、各Ｒ^１は水素、（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルキル、（Ｃ_２〜Ｃ_２０）アルケニル、（Ｃ_３〜Ｃ_１２）シクロアルキル、（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリール、又は（Ｃ_７〜Ｃ_３０）アリールアルキルであり、かつＲ^２は水素又はメチルである。Ｒ^１基は、同一であるか又は異なることができる（例えば、２つのメチル基に代えて、１つのＲ^１基がエチルであり得、かつその他のＲ^１基がメチルであり得る）。Ｒ^１基は、独立して、直鎖又は分岐鎖を有することができ、かつ独立して所望により、ヘテロ原子、例えば酸素、イオウ又は窒素によって中断され得る。２つのＲ^１基は、基が付着している窒素原子を有する環を形成することができる。代表的Ｒ^１基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチルが挙げられる。Ｒ^１基は、任意的にハロ基又はポリエチレングリコール基で置換され得る。代表的ハロ基としては、フッ素が挙げられる。好適なＮ−置換アクリルアミドの非限定例としては、三級Ｎ−置換アクリルアミド、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルアクリルアミド、４−アクリロイルモルホリンなど；二級Ｎ−置換アクリルアミド類、例えば、Ｎ−（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（アリルオキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（イソプロポキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−プロポキシメチルアクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−（メトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−イソブチルアクリルアミド、Ｎ−デシルアクリルアミド、（Ｎ−［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピル］アクリルアミド）、（Ｎ−［３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）プロピル］アクリルアミド）、（Ｎ−［３−（Ｎ−エチル−Ｎ−メチルアミノ）ブチル］アクリルアミド）、Ｎ−｛２，３，３，３−テトラフルオロ−２−［１，１，２，３，３，３−ヘキサフロロ−２−（１，１，２，２，３，３，３）−ヘプタフルオロ−プロポキシ）−プロポキシ］−プロピル｝−アクリルアミド、などが挙げられる。好適なＮ−置換環状アクリルアミドの非限定例としては、１−モルホリン−４−イル−プロペノン、１−ピペリジン−１−イル−プロペノン、１−ピロリジン−１−イル−プロペノン、などが挙げられる。

Ｎ−置換アクリルアミドは、強力なポリマー−高分子結合を金属反射層とスペーサ層との間に提供する。この結合の強度は、層間で十分な結合強度を得るために接着性添加剤類を用いる（多くの場合、アクリレートスペーサ層が用いられる場合に使用される）必要を無くすことができる。

イメージは、エッチング、印刷、又は写真技術を含む、当該技術分野において既知の種々の方法により形成することができる。代表的エッチング技術としては、レーザーエッチング、研磨及び化学的エッチングが挙げられる。代表的印刷技術としては、一成分及び二成分インク、酸化乾燥及びＵＶ乾燥インク、溶解インク、分散インク、並びに１００％固体インク系を含む様々なタイプのインクを使用した、スクリーン印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、活版印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、スティップル印刷、レーザー印刷などが挙げられる。代表的写真技術としては、ポジ型及びネガ型写真のイメージング及び現像が挙げられる。任意の後続層（単数又は複数）の形成に先立って、イメージを支持体、スペーサ層、又は反射層の１つ若しくは両方へと適用することができ、あるいは米国特許第６，２８８，８４２号に開示されているような技術を使用して、完成した反射積層体内へ当該イメージを刷込むことができる。前記イメージは、それが反射積層体を通して見ることができるかあるいは明るくなるように形成されなければならない。イメージは、限定的視角を有するように形成されてもよい。換言すれば、イメージは、特定の方向から、例えば法線入射にて又は選択した方向からの小さな角度変化にて見た場合のみ、見えるであろう。イメージは、フィルムの上、面内、又はその下にて、吊され、又は浮遊して現れるように作製することができる。

図１〜図６は、反射層を示し、部分的反射性第１層１６又は反射層１８が、支持体１５の上に、それと接触して配置されているが、１種以上の追加の層が、層１６又は層１８と、支持体１５との間に配置されてもよい。加えて、図１〜図６は、反射性第２層１８がスペーサ層１７と接触して配置されていることを示すが、１つ以上の追加の反射層又はスペーサ層が、層１８とスペーサ層１７との間に配置されてもよい。追加の反射層としては更に、任意の好適な金属、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、ニッケル−クロム合金、ステンレス鋼、及び銀も挙げられ、更に、各々が、光を反射するために十分に異なる屈折率を有する１種以上の無機又は有機材料を含有する、２つ又はそれ以上の層から形成されてもよい。このため、幾つかの実施形態では、第１層１６又は第２層１８は、単一層を有してもよく、その他の実施形態では、第１層１６又は第２層１８は、複数層を有してもよい。反射性第２層１８は、実質的に不透明であってよく、その反射率が厚みの増大と共に増加しないように、例えば、完全に反射性であることが可能である。層１８は、少なくとも約２ｎｍの厚みを有することができる。幾つかの実施形態では、層１８は、約２ｎｍ〜約２００ｎｍの厚みを有することができる。このような金属層に関する更なる詳細情報は、米国特許第６，９２９，８６４号に見出すことができる。

反射積層体１２の層を、最終物品内のイメージのデザイン又は視角に応じて、任意の便宜な順番にて、支持体へと適用することが可能である。例えば、支持体が不透明の場合、積層体は、支持体の上に形成することができ、支持体上又は反射積層体１２内に適用したイメージは、上方から見ることができる。別の実施形態では、支持体は、透明であってもよく、イメージが支持体を通して照らされるように反射積層体が適用されてもよい。

各種機能層を、開示されたフィルムに加えて、それらの物理的又は化学的性質を、特にフィルム表面の１つにおいて変更又は改善することができる。このような層又はコーティングとしては、例えば、製造プロセス中にフィルムを取り扱い易くするための、低摩擦コーティング又はスリップ粒子；感圧接着剤又はホットメルト接着剤などの接着剤；及びフィルムが接着剤ロール成形に梱包される場合に使用する低接着性裏糊付け材料；を挙げることができる。機能層又はコーティングとしては、例えば国際公開特許第０１／９６１１５号に記載された機能層などの、侵入防止性又は破裂−引裂耐性のフィルム及びコーティングを挙げることもできる。侵入防止性又は破裂−引裂耐性は、フィルム最外層の１つ又は両方に組み入れることができ、あるいは、それらは別個に適用されたフィルム又はコーティングによって提供することができる。

幾つかの用途のためには、例えば、色相シフトフィルムへ染色フィルム層を積層すること；色素着色コーティングを色相シフトフィルムの表面へ適用すること；あるいは、使用される材料の１つ以上の中に、染料又は色素を包含して、色相シフトフィルムを作製すること；によって、フィルムの外観又は性能を変更することが望ましい場合がある。染料又は色素は、赤外線、紫外線又は可視スペクトル部分を含む、１つ又は複数の選択されたスペクトル領域を吸収することができる。染料又は色素を使用して、色相シフトフィルムの性質を補完することができる。色相シフトフィルム中で用いることができる特に有用な色素着色層は、国際公開特許第２００１／５８９８９号に記載されている。この層は、スキン層としてフィルム上に、積層し、押出しコーティングし又は同時押出しすることができる。所望により可視光透過率を変えるために、色素充填量は、例えば、約０．０１重量％〜約２重量％にて変えることができる。非常に薄い層を使用した場合には、色素濃度はより高くなり得る。紫外線にさらした場合に不安定であり得るフィルムの任意の内部層を保護するために、ＵＶ吸収性カバー層の追加が望ましいこともある。色相シフトフィルムに追加することができるその他の機能層又はコーティングとしては、フィルムをより剛性にするための任意の層（単一又は複数）が挙げられる。硬化層（単一又は複数）は、反射積層体の機能と干渉せず、あるいは望ましくは法線方向光路にある場合に、光をブロックしない。フィルムの最上層は、所望により、好適な保護層である。所望する場合、保護層は、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）又はスプレーコーティング（例えば、静電スプレーコーティング）などの従来のコーティング方法を使用して適用することが可能であり、次に、例えばＵＶ放射を用いて架橋させることができる。上記のように、保護層は、モノマーのフラッシュ蒸着、蒸着及び架橋により形成することができる。蒸発可能な（メタ）アクリレートモノマーは、このような保護層内にて用いるのに好適である。ある特定の実施形態では、蒸発可能なアクリレートモノマーを用いる。

本発明は、以下の実施例にて更に説明されるが、全ての部、百分率及び比は、特に指示されない限り重量による。別途注記のない限り、全ての溶媒及び試薬は、アルドリッチケミカル社（ウィスコンシン州、ミルウォーキー）から入手した。

（実施例１）４−アクリロイルモルホリンモノマーと共に形成した干渉フィルム
ポリエステルウェブ（ＰＥＴ）は、Ｎ_２・４００ｋＨｚ・ＲＦプラズマ、６００ワット電力及び８４Ｗ反射電力、４０Ｐａ（３００ｍＴｏｒｒ）Ｎ_２及びラインスピード約１５．３ｍ／分（５０．０フィート／分）を使用し１５．６℃（６０°Ｆ）にてプライム化した。クロムは、アルゴン中、４．０ｋｗ（４８０ボルトかつ８．３アンペア）、チャンバ圧０．２７Ｐａ（２．０ｍＴｏｒｒ）及びラインスピード約６．１ｍ／分（２０．０ｆｔ／分）のＤＣスパッタリングにて堆積し、約４．７ｎｍの厚みを有する層を得た。３重量％のダロキュア（DAROCUR）（商標）１１７３（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社（Ciba Specialty Chemicals）（スイス、バーゼル））を含有する、脱気済み（真空ベルジャー内で約２５分脱気させた）４−アクリロイルモルホリンのモノマー溶液を調製し、該溶液の２２ｍＬ部を注射器内に入れた。シリンジポンプを使用して、該溶液を超音波噴霧器内へと汲み上げた。霧化後、約２７５℃の温度で、溶液をフラッシュ蒸留した。モノマー混合物をクロム層上に、約２１．３ｍ／分のラインスピードかつモノマー送達供給速度１．０ｍＬ／分で凝縮させた。殺菌ＵＶバルブを使用して、凝縮させたコーティングを硬化した。９個のバルブ（型式Ｇ２４Ｔ６ＶＨ、アトランティック・ウルトラヴァイオレット社（Atlantic Ultraviolet Corp.）（ニューヨーク州ホーポージ）から入手）を、３バルブの反射アレイの３セットに配列して使用した。前記バルブは、フィルム表面から約２．５４ｃｍ（１インチ）であった。モノマー縮合及び重合と同一経路において、ポリマー表面は、Ｎ_２・ＤＣプラズマ（Ｃｒ電極）、１０００Ｗ、３０５Ｖ、３．３Ａ、２１．３４ｍ／分（７０ｆｔ／分）にてプライム化した。適切なポンプダウン後、アルミニウムは、アルゴン中、８ｋｗ（電圧５２０ボルトかつ１５．４アンペア）、チャンバ圧０．２１Ｐａ（１．６ｍＴｏｒｒ）及びラインスピード約３．２ｍ／分（１０．５ｆｔ／分）のＤＣスパッタリングにて堆積し、約７０ｎｍの厚みを有する層を得た。得られたフィルムの構造が、図２に示されている。パーキン−エルマー社（Perkin-Elmer）製ラムダ（Lambda）９００・分光計を使用して得られた反射率スペクトルを図７Ａに示す。

（実施例２）４−アクリロイルモルホリンモノマーと共に形成した干渉フィルム
実施例１の手順を使用して、ラインスピード約９．５ｍ／分及びモノマー送達供給速度１．０ｍＬ／分を使用して、フィルムを作製した。モノマーが通過する際のプラズマは、６００Ｗ、２９０Ｖ、２．１Ａであった。フィルムの反射率スペクトルを図７Ｂに示す。

（実施例３）４−アクリロイルモルホリンモノマーと共に形成した干渉フィルム
実施例１の手順を使用して、ラインスピード約７．８ｍ／分及びモノマー送達供給速度１．０ｍＬ／分を使用して、フィルムを作製した。モノマーが通過する際のプラズマは、６００Ｗ、２９０Ｖ、２．１Ａであった。フィルムの反射率スペクトルを図７Ｃに示す。

（実施例４）４−アクリロイルモルホリンモノマーと共に形成した干渉フィルム
実施例１の手順を使用して、ラインスピード約６ｍ／分及びモノマー送達供給速度１．０ｍＬ／分を使用して、フィルムを作製した。モノマーが通過する際のプラズマは、６００Ｗ、２９０Ｖ、２．１Ａであった。３５０ｎｍ〜１１５０ｎｍでのフィルムの反射率スペクトルを図７Ｄに示す。

実施例１〜４についての各種モノマーのコーティング条件及び結果を表３にて提供する。

反射スペクトル・図７Ａ〜図７Ｄは、実施例１〜４と逐次的にラインスピードが減少すると、反射率ピークの数字の増大が示すように、スペーシング層がより厚くなることを示す。異なった概算のポリマーの厚さが表３にて報告されている。各干渉フィルムから、法線入射にて見える色は次の通りであり、実施例１のフィルムは青色に見え、実施例２のフィルムは紫色に見え、実施例３のフィルムは緑色に見え、そして実施例４のフィルムはマジェンタに見える。

（実施例５）イメージング
ＰＥＴ支持体上での実施例１の手順を使用して、干渉フィルム積層体をＰＥＴ支持体上に作製した。前記フィルム積層体は、約３４５ｎｍの厚みを備えた４−アクリロイルモルホリンスペーサ層及び法線入射にて青みを帯びた／緑色に見える干渉フィルム積層体を有した。型式ＩＢレーザー（アズラ・レーザー社（AZURA LASER AG）（ドイツ、ベルリン）から入手可能）を使用して、イメージをフィルム積層体内に作製した。条件は、次の通りであった：繰り返し周波数（repetition rate frequency）１ｋＨｚ、パルス幅７ｎｓ、パルスエネルギー０．０１ｍＪ、平均出力・約１０ｍＷ、レーザースポットサイズ・約０．５ｍｍ、及び描画速度１００ｍｍ／秒。前記イメージを図８に示す。実寸法は、約１０ｍｍである。

（実施例６）仮想イメージサンプル
実施例１の手順を使用して、マイクロレンズアレイを有する支持体上に干渉フィルム積層体を作製した。前記レンズは、直径３０マイクロメートルで３４マイクロメートルピッチであった。レンズ焦点は、レンズ頂点から約６４マイクロメートルであった。前記フィルム積層体は、約２３９ｎｍの厚みを備えた４−アクリロイルモルホリンスペーサ層及び法線入射にて紫色に見える干渉フィルム積層体を有した。米国特許第６，２８８，８４２号に記載されている手順を使用して、型式ＩＢレーザーを使用して、フィルム積層体内、浮遊高さ約６ｍｍにて、「３Ｍ」イメージを作製した。条件は、次の通りであった：繰り返し周波数１ｋＨｚ、パルス幅６ｎｓ、パルスエネルギー０．０５３ｍＪ、平均出力約０．０５３Ｗ及び描画速度２００ｃｍ／秒。前記イメージを図９に示す。実寸法は、約１１ｍｍである。

（実施例７）強度試験
実施例１からのサンプルフィルムは、アルミニウム層を通ってポリエステル支持体へと、かみそりにて、クロスハッチパターンでミシン目を入れた。テープの一片（長さが１０．２〜１２．７ｃｍ（４〜５インチ）の「スコッチ・マジック・テープ」型式８１０；１．９ｃｍ（０．７５インチ）幅、スリーエム（３Ｍ）社（ミネソタ州、セントポール）から入手できる）を、ミシン目を入れたアルミニウム表面層を覆うように接着させた（気泡が入らないようにし、片端でタブが折り畳まれている）。ゴムローラ及びテープの長さ方向に対しての中圧を使用して、テープを３回巻き付けた。折り畳んだタブを使用して、テープを１８０度にて引き剥がした。アルミニウム又はその他のコーティングは、テープ上に検出できなかった。前記サンプルは、同様に作製した、アクリルアミド層に代えてアクリレート層を有する干渉フィルムと比較した。前記試験によって、アルミニウム層の明白な除去が得られた。

本願明細書に記載の全ての参考文献は、参照することにより本願明細書にその全体が明示的に組み込まれる。本開示の例示的実施形態が議論され、参考文献には本開示の範囲内において変更を行うことが可能である。本開示のこれら及びその他の変形例及び変更例は、開示の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろうと共に、本開示及び以下に示す特許請求の範囲は本明細書に記載された例示的実施形態に限定されないことは理解されよう。

Claims (25)

1. 色相シフトフィルムであって、
   支持体と、
   部分的反射性第１層と反射性第２層との間に配置された、置換アクリルアミドポリマーを備える少なくとも部分的に透明なスペーサ層を含み、前記支持体に隣接して配置された反射積層体と、
   イメージと、
   を、備え、前記アクリルアミド層が、干渉色を生み出すのに十分な厚みを有する、色相シフトフィルム。
2. 前記部分的反射性第１層が、前記支持体と接触している、請求項１に記載のフィルム。
3. 前記反射性第２層が、前記支持体と接触している、請求項１に記載のフィルム。
4. 前記反射性第２層が完全な反射性である、請求項１に記載のフィルム。
5. 両方の反射層が、部分的に反射性である、請求項１に記載のフィルム。
6. 前記第２反射層が、異なった屈折率を有する材料の層を含む、請求項１に記載のフィルム。
7. 前記置換アクリルアミドが、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（アリルオキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（イソプロポキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−プロポキシメチル−アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル−アクリルアミド、Ｎ−（メトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−イソブチルアクリルアミド、Ｎ−デシルアクリルアミド（Ｎ−［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピル］アクリルアミド）、（Ｎ−［３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）プロピル］アクリルアミド）、（Ｎ−［３−（Ｎ−エチル−Ｎ−メチルアミノ）ブチル］アクリルアミド）、Ｎ−｛２，３，３，３−テトラフルオロ−２−［１，１，２，３，３，３−ヘキサフロロ−２−（１，１，２，２，３，３，３）−ヘプタフルオロ−プロポキシ）−プロポキシ］−プロピル｝−アクリルアミド、１−ホルホリン−４−イル−プロペノン、１−ピペリジン−１−イル−プロペノン、１−ピロリジン−１−イル−プロペノン又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載のフィルム。
8. 前記置換アクリルアミドが、１−モルホリン−４−イル−プロペノン、１−ピペリジン−１−イル−プロペノン、１−ピロリジン−１−イル−プロペノン又はこれらの混合物を含む、請求項７に記載のフィルム。
9. 前記置換アクリルアミドが、１−モルホリン−４−イル−プロペノンを含む、請求項８に記載のフィルム。
10. 前記フィルムが、光学素子を含む、請求項１に記載のフィルム。
11. 前記光学素子が、平凸レンズを含む、請求項１０に記載のフィルム。
12. 前記光学素子が、レンズアレイを含む、請求項１０に記載のフィルム。
13. 前記レンズアレイが、露出したレンズアレイである、請求項１２に記載のフィルム。
14. 前記レンズアレイが、埋め込まれた又はカプセル化されたレンズアレイである、請求項１２に記載のフィルム。
15. 前記光学素子が、支持体として機能する、請求項１０に記載のフィルム。
16. 染色フィルム層を更に含む、請求項１に記載のフィルム。
17. 前記フィルムの頂上に架橋ポリマー保護層を更に含む、請求項１に記載のフィルム。
18. ポリマー支持体上に色相シフトフィルムを形成する方法であって、
    反射性又は部分的反射性第１層を前記支持体に隣接して堆積する工程と、
    置換アクリルアミドポリマーを含む、少なくとも部分的に透明なスペーサ層を、前記反射性第１層上に堆積する工程と、
    部分的反射性又は反射性第２層を、前記スペーサ層上に堆積する工程と、によって、前記支持体に隣接して配置された反射積層体を形成する工程；及び
    イメージを形成する工程
    を含み、前記反射積層体が、干渉色を生み出すのに十分な厚みを有する、色相シフトフィルムを形成する方法。
19. 完全に反射性の第２層を形成する工程を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記両反射性積層体が、部分的に反射性である、請求項１８に記載の方法。
21. 前記支持体が、光学素子を含む、請求項１８に記載の方法。
22. 前記光学素子が、平凸レンズを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記光学素子が、レンズアレイを含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記レンズアレイが、露出したレンズアレイである、請求項２３に記載の方法。
25. 前記レンズアレイが、埋め込まれた又はカプセル化されたレンズアレイである、請求項２３に記載の方法。

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