Способ изготовления термохромной пленки Советский патент 1993 года по МПК C09D5/26 G01K5/60 

Изобретение относится к термоиндикаторным составам, в частности к способам изготовления термохромных пленок на основе жидких кристаллов холестерического типа, и может быть применено для цифровой или цветовой индикации температуры, для визуализации тепловых полей, инфракрасного излучения, дефектоскопии, в акустической голографии и т.п.

Известны способы получения термохромных пленок с достаточной устойчивостью цветотемпературных характеристик, пригодных для длительного использования.

Один из известных способов заключается в нанесении на подложку и высушивании эмульсии термоиндикаторного вещества, заключенного в микрокапсулы.

Однако процесс производства таких пленок является многостадийным и требует применения сложного оборудования, кроме того, вследствие различия в материалах оболочки и полимерной матрицы ухудшается интенсивность рассеяния света.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления термохромной пленки путем нанесения на подложку эмульсии жидких кристаллов производных холестерина в водном растворе поливинилового спирта с последующим ее высушиванием.

Образующаяся пленка обладает свойством селективного рассеяния света, зависящего от температуры, что позволяет использовать ее для температурной индикации,-Однако цветотемпературные характеристики пленки имеют большой белый фон и малую интенсивность рассеяния, в максимуме это приводит к недостаточной контрастности и слабой различимости цветов.

Целью изобретения является повышение индикаторных свойств пленки.

Поставленная цель достигается тем. что пленку подвергают термообработке при 90130°С в течение 1-10 мин и одновременно производят механическое вытягивание в одном направлении с увеличением линейного размера пленки в 1,5-4 раза.

Пример1,10г композиции, состоящей из 55 мас.% холестерилолеата и 45 мас.% холестерилпеларгоната, эмульгируют в 75 мл 15%-ного водного раствора поливинилового спирта с мол.м. 85000-90000 и степенью омыления 98%. Эмульгирование проводят при температуре 80°С в течение 50 мин при помощи пропеллерной мешалки (скорость вращения 1100-1300 об/мин), эмульсию оставляют стоять в течение 2,5 ч для дезаэрации и охлаждения.

Методом полива охлажденную эмульсию наносят на плату из органического стекла с бортиками заданной толщины. Поверхность формируют протягиванием аппликатора понаправляющим, после чего пленку высушивают при комнатной температуре,

На пленку наносят чернящий слой, представляющий собой 2%-ную суспензию сажи в 5%-ном водном растворе поливинилового спирта. После высушивания чернящего слоя пленку снимают с платы методом отрыва,

0 подвергают термообработке в течение 3 мин при 110°С в сушильном шкафу и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. П р и м е р 2. Одновременно с термообработкой, как описано в примере 1, проводят механическое вытягивание пленки в одном направлении с увеличением линейного размера пленки в 2 раза, после чего пленку охлаждают до комнатной температуры.

0 Примерз. Пленку получают в соответствии с примерами 1 и 2, но вытягивание проводят с увеличением линейного размера пленки в 3 раза.

Цветотемпературные характеристики

5 пленок, полученных в соответствии с примерами 1-3, а также контрольной пленки (изготовленной в соответствии с известным способом, без термообработки и вытягивания) приведены в табл. 1.

0 П р и м е р 4. Пленку получают в соответствии с примером 1, но в качестве жидкокристаллической ко у позиции используют смесь 45 мас.% холестерилолеата и 55 мас.% холестерилвалерата; вытягивание

5 производят до увеличения линейного размера пленки в 3 раза. Характеристика пленки приведена в табл. 2,

Примеры 5--21. Пленки получают в соответствии с примерами 1-2, изменяя ре0 жим термообработки и степень вытягивания. Данные о характере обработки пленки и одной из термооптических характеристик приведены в табл. 3.

Примеры 22-31, 15 г композиции.

5 состоящей из 35 мас.% холестерил-бутирата и 65 мас.% холестерил-пеларгоната. эмульгируют в 90 мл 16,5%-ного водного раствора поливинилового спирта с мол.м. 85000-90000 и степенью омыления 98%.

0 Эмульгирование проводят при температуре 80°С в течение 30 мин при помощи пропеллерной мешалки (скорость вращения ИОО 1500 .об/мин), эмульсию отстаивают в течение 2,5 ч для дезаэрации и охлаждения.

5 Дальнейшая обработка не отличается or описаннойепримере 1,

Данные о режимах термообработки и вытягивания, а также одной из термооптических характеристик пленок приведены в табл. 4.

Продолжение табл. 3

Примечание. Величина примечание 1 к табл. 1). Прим

Примечание. О единицах измерения интенсивности см. примечание 1 к табл. 1. интенсивности дана в относительных единицах (см. ечание. О единицах измерения интенсивности см. примечание 1 к табл. 1, Таблица4 Т а бл и ц а 5

Пример ы. 32-36. 15 г композиции, состоящей из 40 мас.% холесте рил-эру ката и 60 мас.% холестерил-пеларгоната, эмульгируют в 90 мл 18,5%-ного водного раствора поливинилового спирта с мол.м. 7500080000 и степенью омыления 98%. Эмульгирование проводят при температуре в течение 15 мин при помощи пропеллерной мешалки (скорость вращения 1600 об/мин). Эмульсию оставляют стоять в течение 2,5 ч для дезаэрации и охлаждения. Дальнейшая обработка не отличается от описанной в примере 1.

Примечания. 1. Интенсивность приведена в относительных единицах (по величине фототока на выходе фотоэлектрического усилителя).

Примечание. О единицах измерения приведенных величин см. примечания к табл. 1.

Данные о режимах термообработки и вытягивания, а также об одной из тормооптических характеристик пленок приведены в табл, 5.

Пример ы 37-40. 10 г каждой из композиций указанного в табл. 6 состава эмульгируют в водном растворе поливинилового спирта, как описано в примере 1.

Термооптические харакгеристики пленок приведены также в табл. 6. Термообработку проводили при 110°С в течение 3 мин. пленку вытягивали в 3 раза.

Таблица 1

Т а б л- и ц а 2

Таблица 3

Примечай ие. Данные о единицах измерения интенсивности приведены в примечании 1 к табл. 1.

Формула изобрете ни я

спосрв ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОХРОМНОЙ ПЛЕНКИ путем нанесения на подложку эмульсии жидких кристаллов производных холестерина в водном растворе поливинилового спирта и ее высушивания, отличающийся тем, что, с целью

Таблица б

повышения индикаторных свойств пленки, ее подвергают термообработке при 90 130С в течение 1 - 10 мин и одновременно производят механическое вытягивание в одном направлении до увеличения линейного размера пленки в 1,5-4 раза.