Термохромная композиция на основе жидких кристаллов холестерического типа Советский патент 1974 года по МПК C09K3/00 

Изобретение относится к получению термохромиых жидкокристаллических композиций, обладающих температурной «памятью, включающих жидкие кристаллы холестерического типа и одну добавку, обуславливающую задержку обратимости цветовых переходов холестерической медофазы. Такие термохромиые композиции особенно важны в медицине для диагностики различных заболеваний.

Известна термохромная композиция иа основе жидких кристаллов холестерического типа, обладающая эффектом температурной памяти, состоящая, по меньшей мере, из двух холестерических веществ и маслорастворимой добавки - индулина или нигрозина, относящихся к группе красителей.

Недостатком такой композиции является необходимость применения в качестве добавки иидулина или нигрозина - продуктов переработки аиилина, которые оказывают вредное воздействие иа организм человека, вследствие чего смеси с такими добавками не могут быть использованы в медицине. Кроме того, индулии и нигрозин являются окращенмыми продуктами, что влияет на контрастность цветовой гаммы холестерической смеси.

С целью увеличения контрастности цветовой гаммы в предлагаемой термохромной композиции в качестве маслорастворимой добавки вводят алкилхолестерилоксалат или

продукт взаимодействия холестерилхлорформиата с карбоновыми кислотами в количеств 20-40 вес. %.

Холестерические жидкие кристаллы способны принимать различную цветовую окраску в

определенной области температур. Например,

композиция из 45% пеларгоната .холестерина

и 55% олеата холестерина имеет цветовую

гамму в следующем интервале температур:

31-32°-красный цвет; 32-33°-зеленый;

33-34°- синий; 34-36°- фиолетовый.

Композиция из 65% иеларгоната холестерина и 35% олеата холестерина имеет цветовую гамму в следующем интервале температур: 45-35,5°-красный цвет; 45,5-46°-зеленый; 46-46,5°-синий; 46,5-48°-фиолетовый.

При нанесении таких составов на какуюлибо поверхность образуется термохромное покрытие, окраска которого меняется вслед за изменением температуры поверхности, проходя весь спектр цветов до полного обесцвечивания, когда температура поверхности становится ниже или выше температурного интервала цветовой гаммы данной смеси.

Однако в ряде случаев необходимо сохранить на какое-либо- время цветовую картину поверхности неизменной при изменении температуры подложки. Для этого в холестерическую смесь вводят добавку, слособную замеДоЧять обратимость цветовых переходов.

В качестве таких добавок были исследованы алкилхолестерилоксалат и продукт взаимодействия холестерилхлорформиата с карбоиовыми кислотами.

Введение указанных веществ в холе терическую смесь в количестве от 20 до 40 вес.% позволяет получать .,термохромные. композиции с эффектом температурной «памяти от нескольких часов до нескольких десятков часов и более в зависимости от процента содерл{ания добавки.

Пример 1. В стеклянный стакан помещают 6 г холестерилолеата, I г холестерилпеларгоната, 3 г этилхолестерилоксалата. Смесь нагревают до образования прозрачного раствора и охлаждают. Получают вязкую бесцветную массу.

Характеристики полученной композиции: температурный переход в изотропную жидкость- 36°С, время памяти - 24 час.

Пример 2. Смесь из 3 г холестерилолеата, 3 г холестерилпеларгоната и 4 г продукта взаимодействия холестерилхлорформиата с уксусной кислотой нагревают до образования прозрачного раствора и охлаждают. Получают вязкую бесцветную массу.

Характеристики полученной композиции: температурный переход в изотропную жидкость-- 41°С, время памяти--3 час.

На поверхность темного цвета наносят жидкокристаллическую композицию, которая образует ярко окрашенное (в отраженном свете) покрытие. При достижепрш каким-либо

участком поверхности температуры, . превыщающей температуру перехода композиции в изотропную жидкость,- наблюдается исчезновение цвета и появление на окрашенной поверхности темного пятна, контуры которого

точно повторяют контуры теплового пятна. После охлаждения образца пятно сохраняется, т. е. покрытие «запоминает температуру. При необходимости повторного использования изображение теплового пятна может быть затерто кисточкой или каким-либо другим способом, причем покрытие полностью восстанавливает свои свойства.

Предмет изобретения

Термохромная композиция на основе жидких кристаллов холестерического типа, обладающая эффектом температурной памяти, состоящая, по меньшей мере, из двух холестерических веществ и маслорастворимой добавки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения контрастности цветовой гаммы, в качестве маслорастворимой добавки вводят алкилхолестерилоксалат или продукт взаимодействия холестерилхлорформиата с карбоновыми кислотами в количестве от 20 до 40 вес. %.