Способ получения рассеивающих просвечивающихся экранов с высокой разрешающей способностью Советский патент 1984 года по МПК B05D1/26 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАССЕИВАЮЩИХ ПРОСВЕЧИВАЮЩИХСЯ ЭКРАНОВ С ВЫСОКОЙ РАЗРЕЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ нанесением рассеивающего лака на основе полиметилметакрилата на стеклянную или пластмассовую подложку способом свободного налива, отличающийся тем, что в лак предварительно вводят 10-20 мас./о кварцевой муки крупностью зерен 1 -10 мкм/ и/или 10-30 мкм, 0,01-0,02 мае. % силиконового масла и 1 -1,5 мас./о диспергатора, а затем разбавитель до вязкости лака 133-253 сПз при 20°С, и лак наносят на подложку до получения пленки толщиной 80-250 мкм.

ГС

ел

а

О)

Изобретение относится к способу получения рассеивающих просвечивающихся экранов с высокой разрещающей способностью, применяе1мых в оптических приборах с целью воспроизведения изображений, измерительных шкал и т.п. путем проекции на просвет. Кроме того, такие рассеивающие экраны применяются для равнсгмерно рассеянного освещения пространств и поверхностей в оптическом приборостроек-ии.

Известен способ получения рассеивающих просвечивающихся экранов для проекции путем снабжения стеклянных поверхностей определенной щероховатостью, шлифованием или травлением этих поверхностей (Optik 1, 238, 1946).

Известен также способ изготовления проекционных экранов, заключающийся в укреплении слоя тонкодисперсных неорганических пигментов на прозрачной подлож-ке из полиметилметакрилата при помощи пленкообразующего связующего средстэа (патент ФРГ № 1834760).

Недостатком этого способа является JO, что рассеивающие просвечивающиеся экраны, изготовленные таким образом, обладают-очень малым половинчатым углом, превышающим 3-5°. Кроме того разрешающая способность при воспроизведении совсем недостаточна.

Известны способы изготовления рассеивающих просвечивающихся экранов из органических смесей полимеров при добавлении рассеивающих средств, из .полиэфирных дисперсий (патент ГДР № 51090, кл. 39 в 22/06, 1965, патент ГДР № 101333, кл. 39 а 9/00, 1S73).

Однако хотя таким образом стало возможно повысить рассеивающую способность половинчатых углов до 25°, разрешающая способность их частично недостаточна. Кроме того, при повышающемся половинчатом угле сильно снижается пропускание рассеивающих просвечивающихся экранов или рассеивающих фольг и, следовательно, яркость изображений. Недостаточна также устойчивость поверхностей относительно механических, климатических и тепловых воздействий, которую невозможно достаточно обеспечить и при помощи дополнительных защитных ,мер.

Известен способ, применяемый для улучшения прочности на стирание, твердости царапанием и прочности сцепления рассеивающих слоев на пластмассовых подложках, при котором пластмассовые дисковые подложки снабжают рассеивающим слоем,, состоящим из нитроцеллюлозного лака и тонкодиспергированной в нем гидролитически осажденной, высокодисперсной кремниевой кислоть, гидрофобизованной перед этим обработкой с силановыми соединениями (патент ГДР 112006, кл. 39а 11/00, 1974).

Однако при половинчатых углах больше 15° сильно снижается пропускание. Кроме того, возможно достигнуть половинных углов больше 15° только путем многократного нанесения слоя, т.е. необходима повышенная технологическая и временная затрата. Кроме того, способ ограничивается пластмассовыми подложками.

Известны проекционные экраны, состоящие из пластмассовых пластин или пленок, наполненных неорганическими пигментами, , например моноклинным силикатом магния, силикатом кальция, сульфатом бария или окисью цинка (патент ФРГ № 2201467, кл. С 03 В 21/02, 1981).

Однако данное высокое пропускание связано с недостаточными разрешающей способностью, рассеивающей способностью (слищком малый половинный угол) Такие 1рассеивающие просвечивающие экраны не подходят для использования в оптических приборах. Известны также проекционные экраны, в которых рассеивающее воздействие вызывается при помощи полимерного слоя с включенным в нем восковым компонентом или кристаллическим полимерным

компонентом и с лентикулярной структурой, зачеканной на поверхность (патент ФРГ № 2614606, кл. С 03 В 21/02).

Однако известные проекционные экраны имеют недостаточную разрешающую способность и пропускание.

Таким образом, на уровне современной техники невозможно изготовить рассеивающие просвечивающиеся экраны для проекции на просвет с высокой разрешающей способностью, одновременно обладающие большим половинным углом (высокой рассеивающей способностью) и высоким пропусканием (высокой яркостью изображения), которые кроме того, устойчивы относительно механических, тепловых и климатических воздействий без дополнительных защитных

мер.

Целью изобретения является обеспечение способа изготовления рассеивающих просвечивающихся экранов с высокой -разрешающей способностью и высоким пропусканием при больших половинных углах (по высокой рассеивающей способности). Предложен способ, при помощи которого можно по выбору и точно установить половинный угол рассеивающих просвечивающихся экранов в диапазоне 8-30°, при

этом обеспечена разрешающая способность 22--15 пары линий намилли.метр и пропускание, составляющее по крайней мере 50%. Кроме того, рассеивающие просвечивающиеся экраны должны быть устойчивы относительно механических, тепловых

и кли.матических воздействий. Размеры рассеивающих просвечивающих экранов в случае необходимости должны составлять

больше

м.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения рассеивающих просвечивающихся экранов с высокой разрещающей способностью нанесением рассеивающего лака на основе полиметилметакрилата на стеклянную или пластмассовую подложку способом свободного налива в лак предварительно вводят 10-20 мае. % кварцевой муки крупностью зерен 1-10 мкм и/или крупностью зерен 10-30 мкм, 0,01 - 0,02 мас.% силиконового масла и 1 -1,5 мас диспергатора, а затем разбавитель до вязкости лака 133-253 сПз при 20°С, и лак наносят на подложку до получения пленки толщиной 80-250 мкм.

Рассеивающие просвечивающиеся экраны, изготовленные по предлагаемому способу, при половинном угле 8° обладают разрещающей способностью, составляющей по крайней мере 22 пары линий на миллиметр, и пропусканием, составляющим по крайней мере 80%. В случаеполовинного угла 30° разрешающая способность составляет по крайней мере 15 пар линий на мм при минимальном пропускании 55%.

Равномерность оптических параметров обеспечивается и в случае поверхностей 1 м. Рассеивающие просвечиваю1йие экраны обладают твердостью царапанием и прочностью на стирание, их можно использовать без ухудшения оптических свойств до температуры 60°С.

Пример 1. 12 весовых процентов кварцевой муки крупностью зерен 1 -10 мкм равномерно перемещивают вместе с 1,5 мас.% F/0-ного раствора в . ксилоле силиконового масла (например NM 1-50 фирмы VEB Chemiewerk Nunchrits) и с 1,5 мас.°/о Na-AI силикатной дисперсии в качестве вспомогательного диспергатора (например, Микроэкстендер IА 103 фирмы VEB Chem. Fabrik Fahrbriicke) в 25 мас.% нитроразбавителя. Эту смесь добавляют в 60 мас.% лака полиметилметакрилата (например LT 30 фирмы VEB Stickstoffwerk Resterits. При помощи добавления дальнейщего нитроразбавителя рассеивающий лак устанавливают на вязкость 253-133 сПз при 20°С.

Готовый к .употреблению рассеивающий лак при помощи отливного устройства свободнопадающей лаковой пленкой наносят на подложки из стекла или пластмассы так, что вьгсущенная рассеивающая пленка обладает толщиной 80-100 мкм. Рассеивающий просвечивающийся экран, изготовленный таким образом имеет половинный угол 8-10° при разрешающей способности 22 пары линий на мм. Причем высушенные рассеивающие просвечивающие экраны подвергают дополнительному отверждению в течение 2--5 ч при 80°С;

С целью улучшения контраста или по физиологическим причинам при применении рассеивающие просвечивающие экраны можно окрашивать. Для этого подходят красители ряда «Вофанол или ряда «Неоцапон, растворимые в органических растворителях. Красители применяют в каждом случае в 1%-ном растворе, который добавляют к рассеивающему лаку в количестве до 50% вместо применяемого количества нитроразбавителя.

В зависимости от цели применения можно повысить тёмпературостойкость и атмосферостойкость, грунтуя поверхность подставок до нанесения рассеивающего лака стандартным матовым лаком или поливинилацетатным прозрачным лаком толщиной слоя 35-50 мкм. Рассеивающие просвечивающиеся экраны в этом случае достигают атмосферостойкости, составляющей по крайней мере 6 дн. в сыро-теплом переменном климате, и температуростойкости 55- (. Рассеивающий слой обладает твердостью перед механическими повреждениями и не нуждается в особенной защите.

Пример 2. Аналогично примеру 1 рассеивающий лак изготовляется и применяется при использовании 15 мас.% кварцевой муки крупностью зерен I -10 мкм. Получают рассеивающие просвечивающие экраны с половинным углом в 20-25° при толщине рассеивающего слоя 120-150 мкм в высушенном состоянии. Разрешающая способность составляет 20-22 пары линий на мм. В случае применения одинакового количества кварцевой муки крупностью частиц 10-30 мкм при неизменном половинном угле получают разрешающую способность 20 пар линий на мм.

Пример 3. Аналогично примеру 1 изготовляют рассеивающий просвечивающий экран при применении рассеивающего лака, причем повышают долю кварцевой муки крупностью зерен 1 -10 мкм до 18 мас.% и толщину высушенного рассеивающего слоя 200-250 мкм. Получают рассеивающие просвечивающиеся экраны с половинным углом 30-35° при разрешающей способности 15 пар линий на мм.

Пример 4. Аналогично примеру 1 рассеивающий лак изготовляется и применяется при использовании 10 мас.% кварцевой муки крупностью зерен 1 -10 мкм 0,01 мас.% силиконового масла и 1 мас.% диспергатора (например, Aerosii 200 Fa. Degussa, Frankfui t/Main). Получают рассеивающие просвечивающие экраны с половинным углом 1-9° при толщине рассеивающего слоя в высушенном состоянии 70-90 мкм. Разрешающая способность составляет 18- 20 пар линий на мм.

Пример 5. Аналогично примеру 1 изготовляются рассеивающий просвечивающий экран при использовании рассеивающего лака, содержащего 20 мас.% кварцевой муки крупностью зерен 10-30 мк.м, 2 мас.% силиконового масла и 1 мае./о

диспергатора (например, Bentone 38 фирмы KRONOS Titangeseilschaft Leverkusen). Получают рассеивающие просвечивающиеся экраны с толщиной высушенного рассеивающего слоя 230-270 мкм с половинным углом до 40° и разрешающей способностью не более 12 пар линий на 1 мм.

В качестве диспергаторов пригодны различные стандартные вещества, например: Na-А1-силикат фирмы VEB Chemesche Fabrik Fahrbrucke (например, A 103),

органически модифицированный слоистый силикат магния фирмы KRONOS Titangesellschaft Leverkusen (например, Bentone 38), высокодисперсная кремниевая кислота

ирмы VEB Chimesfhe Fabrik Fahrbru9ke

(например, Suprasil) или фирмы DEGUSSA,

Frankfurt/Main (например Aerosil Тур 200).

Признано изобретением по результатам

экспертизы, осуществленной Ведомством

по изобретательству Германской Демократической Республики.