[发明专利]复合镜

说明书

本发明公开了包括聚合物和附聚的金属簇的复合镜，制备和使用复合镜、特别是用于象反射全息图片的方法。

在已有的应用中，通过金属的无电解或电解淀积或蒸汽淀积，将金属的象反射镜表面施加到聚合物表面上。无电解淀积是通过以下方法实现的：在聚合物表面上涂上催化涂层如胶态钯-聚合物配合物的涂层，通过使用能量和/或还原剂等方法使钯活化，然后，将其浸入无电解镀敷液如铜、钴或镍的镀敷液中。Shipley在美国专利US    3329512中、Sirinyan等在美国专利    US    4493861中和Morgan等在美国专利US    4910037中公开了这种无电解淀积的方法。金属的电解淀积一般需要一个导电基质如金属或碳、或聚合物基质上的导电涂层。通过在形成全息图片的凸纹图案上沉积金属反射层，某些无电解淀积技术可用来生产反射全息图片;例如，参见美国专利US5087510。这类在聚合物表面上形成象反射金属镜表面（包括全息图片）的现有技术方法包括多步工艺，这些工艺原本就很慢，很难将其改变为快速工艺。

金属表面的蒸汽淀积（如铝在聚酯膜上）通常是在真空下进行。虽然该工艺迅速且效率高，但却不适于选择性敷金属。

Honda    Motor    Company，Ltd，在日本公开特许（Japanese    Kokai    Tokkyo    Koho）81/70884中公开了用来形成金属光泽涂层的由金属化合物（在加热或辐照下释放出金属）与树脂粘合剂构成的溶液。例如，其中一种溶液含有约5份重的乳酸银、30份重的树脂粘合剂（即24份醇酸树脂和6份蜜胺树脂）和65份重的溶剂混合物（即15份甲氧基乙醇、20份乙基卡必醇、19份二甲苯、10份甲苯和1份硅酮油）。在钢板上用该溶液涂成40微米厚的涂层，在室温保持20分钟，然后，热至80℃，形成具有光泽的平滑表面层，该涂层中包括混合于树脂中的乳酸银胶粒（2-3微米）。将涂层在200℃加热30分钟后，乳酸银分解，得到具有连续的银表面层（0.05-0.1微米厚）的聚合物膜，该表面层对于可见光有很强的反射能力。Honda的形成象反射金属镜的工艺包括了不利的长时间加热过程，和聚合物用量太大，以致无法迅速产生制备全息图片所必需的薄层镜。

St，Clair等在JACS，102∶2，P866-8中报导了用钯盐，如双（二甲基硫醚）二氯化钯（Ⅱ）作为聚酰胺酸树脂（聚酰亚胺前体）的金属掺杂剂;将该材料的溶液浇注到钯-聚酰胺酸复合膜中，长时间加热该膜，如在200至300℃加热约3小时，形成钯-聚酰亚胺复合膜，其中含有5%至7%的钯，具有金属外观。这种长时间固化很不利，使该工艺不适于商业化生产。

本发明的一个目的是提供在聚合物基质的选定区域上快速形成象反射金属镜表面的方法，例如，该方法可以在转移速度达到每分钟100米以上的聚合物板上进行。

本发明的另一个目的是提供象反射金属镜表面的快速应用方法，它可以复制光学调变装置的凸纹图案表面，例如聚合物基质上的全息成象表面。

通过下面的描述和实施例，将阐明本发明的以上目的及其它目的和优点。

本发明提供了包含至多20%重量聚合物与至少80%重量金属簇形成的混合物的象反射复合镜，其中，金属簇在与基质的表面相一致的一层中附聚。

本发明还提供了一种制备复合镜的简便方法，在该方法中，在单一涂敷步骤中使用聚合物和金属盐的溶液，形成由聚合物和盐构成的一层，用辐射能或传导能处理该层，得到金属簇。这种方法适合于对转移速度大于每分钟30米的基质板实施。

在优选的应用中，复合镜作为光学调变装置如全息图片、衍射光栅等的光反射表面。本发明特别优选的应用是提供印有全息图片的保护标记，如作为防伪措施。

图1A和1B是现有技术涂层的横截面的电子显微镜照片，该涂层是根据日本专利公开（Japanese    Kokai    Tokkyo    Koho）81/70884制备的，它包括具有金属表面层的聚合物膜。

图2是应用到反射全息图片上的本发明复合镜的横截面的电子显微照片。

除非另有说明，本发明书中所用的百分数为重量百分数。

本发明的复合镜由至多20%的聚合物与至少80%的金属簇形成的混合物组成，其中，金属簇在与基质的表面相一致的一层中附聚。这种金属簇的标称直径小于100纳米，最好，这些金属簇为球形，其平均直径小于50纳米。