Способ изготовления термохромной пленки Советский патент 1993 года по МПК B05D1/38 

Изобретение относится к способам изготовления термохромных пленок, в частности термохромных пленок на основе жидких кристаллов холестерического типа, и может быть применено для цифровой или цветовой индикации температуры, для визуализации тепловых,9. б инфракрасного излучения, для де(}{е т скопии, в акустической голографииДй-мёдиццне.ит,д,Г Известей способ TfJifoToeneHMP термохромнбй пленки, заключающийся в том, что смесь холестерических жидких кристаллов вводят 8 раствор полимерной смолы в органическом растворителе (например, акриловой смолы в толуоле). Посл« выпаривания растворителя остается полимерная основа с распределенным в ней жидкимкристаллом. Однако такие пленки являются нестабильными - их цветотемпературные характеристики быстро изменяются со временем, а яркость цветов селективного рассеяния падает. Наиболее близким из числа известных по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления термохромной пленки на основе холестерических жидких кристаллов, состоящий 3 том, что термохромная композиция на основе холестермческих жидких кристаллоз подвергается эмульгированию в растворе гидрофильного полимера, например, поливинилового спирта, полученная эмульсия наносится на подложку и высушивается. Образующаяся пленка обладает свойством селективного рассеяния света, зависящёгоот температуры, что позволяет использовать ее для температурной индикации. Для достижения высокой цветовой контрастности дополнительно предусмотрено нанесение светопоглощающего чернящего слоя, который наибрлее целесообразно наносить в виде эмульсии сажи в водном растворе поливинилового спирта. После нанесения чернящего светопоглощающего слоя пленку повторно высушивают. Для достижения высокой стабильности во времени наносят еще защитный слой в виде водного раствора поливинилового спирта, после чего производят высушивание. Таким образом, рассматриваемый способ состоит в последовательном нанесении на подложку трех слоев: защитного, рабочего и чернящего, причем после нанесения каждого слоя производится его высушивание продолжительностью 3-4 ч. В результате, получение термохромной пленки представляет собой длительный процесс (12-24 ч в зависимости от режима высушивания), что является существенным недостатком изаестного способа. Кроме того, вследствие окисления компонентов в процессе сушхи, а также разрывов и слияния псевдокапсул снижается яркость цветоа селективного рассеяния. Имеет место также иераеномерность распределения цветов на поверхности пленки. Целью изобретения яаляется увеличение яркости цветов пленки и сокращение продолжительности ее изготовления. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления термохромной пл.енки. включающей последовательное нанесение на подложку слоев из водного раствора гидрофильного полимера, из водной эмульсии холестерических жидких христалло з, содержащей указанный полимер, а из суспензии сажи в водном растворе того же полимера и их сушку, каждый нанесенный слой охлаждают до гелеобразного состояния, а сушку проводят после охлаждения последнего слоя. Способ изготовления пленки осуществляют следующим образом. . Пример 1. Готовят 15%-ный водный раствор поливинилового спирта и с помощью контактной фильеры наносят его на подложку из органического стёкла, затем охлаждают до гелеобраэного состояния, что соответствует 1°С, в результате чего происходит желаликизэция поливинило-вого спирта и фиксация его в виде гелеобразного слоя. На сформированный таким образом защитный слой аналогичным образом.наносят змульсию 10 г холестерической композиции (55 мас.% холестерилолеатз и 45 мас.% холестерилпеларгоната в 75 мл 15%кого водного раствора поливинилового спирта). Пленку вторично охлаждают до перехода нанесенной эмульсии в гелеобразное состояние (до ). На сформированный рабочий слой таким же способом наносят 5%-ную суспензию сажи в 15%-ном водном растворе поливинилоаого спирта, после чего пленку вновь охлаждают до перехода нанесенной суспензии а гелёобраэное состояние (до ). Затем пленку подвергают высушиванию при 30°С в течение 3 ч при постоянной относительной влажносп-, 20%. Пример 2. Пленку получают аналогично примеру 1, но вместо охлаждения до гелеобразного состояния после нанесения каждого слоя прОзодят высушивание при 30° в течение 3 ч при постоянной относительной влажности 20%. Примерз. Готовят20%-ный водный раствор поливинилового спирта и наносят его с помощью контактной фильеры на под/южку из полированной нержааеюи ой стлпи, а затем охлаждают до гел- оорл:знсго сосгоднил до 2 С. На сформированный таким образом защитный слой наносят эмульсию 25 г холестермческой композиции (50 мас.% холест.еринолеата, 30 мас.% холестерилпеларгоната. 20 мае. % холестерилхлорида в 100 мл. 20%-ного водного раствора поливинилового спирта), после чего пленку охлаждают до перехода нанесенной эмульсии в гелеобразнов состояние. На сформированный рабочий слой наносят 5% суспензию сажм в 20%-ном водном растворе полиэинилового спирта, после чего пленку вновь охлаждают до перехода нанесенной эмульсии 8 гелеобразное состояние foo 2°С). Затем пленку подвергают высушиванию при 25°С в тачание 4 ч при постоянней относительной влажности 20%. Пример 4. Пленку получают аналогично примеру 3, но вместо охлаждения до гелеобразного состояния после нанесения каждого слоя проводят высушивание при 25°С в течение 4 ч при постоянной относительной влажности 20%. Примеры 5-12. Пленку получают аналогично примерам 1-4, используя различные холестерические композиции. В табл.1 и 2 приведены составы, условия изготовления и качества получаемой пленки. Как видно из приведенных данных, применение предлагаемого способа позволяет уменьшить продолжительность изготовления пленки в 3 раза с одновременным узеличением интенсивности цаета селективного рассеяния а 2-2,5 раза. Таким образом, предлагаемый способ дает возможность повысить как.производительность используемого оборудования, так и качество получаемых термохромиых пленок. 6)Патент еША 3620889, кл. 161-5, опублик. 1971 г. Патент Великобритании 1161039; кл, G 1 D, олублик. 1969.

Состав холэстерйческой

ример

91 % холестерилолеата

6 7

м

79 % холестерилолеата 21% холестэрилперагоната

8

|«

92% холестерилолеата, 3%

10 11

80% холестерилолеата, 10% холестерилундецилита, 10% холестерилаалерата

12

Таблица,

Методика

композиции изготовления

а соответствии t примером

в соота, с примером 2 в соотв. с примером 2

в соотв. с примером е соотв. с примером 3

в соответствии с примером 4 в соотв. с примером 3

в соотв. с примером 4

Л - длина волны света.

: Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМО ; ХРОМНОЙ ПЛЕНКИ, включающий послеjqoBaTenbHoe нанесение на подложку слоев из водного раствора гидрофильного полимера, из водной змульсии холестерических жидких кристаллов, содержащей указанный полимер, из суспензии сажи в

Таблица 2

водном растворе того же полимера и их сушку, отличающийся тем. что. с целью увеличения яркости цвета пленки и сокращения времени ее изготовления, каждый нанесенный слой охлаждают до гелеобразного состояния, а, сушку проводят после охлаждения последнего слоя.