178698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőmérsékleteloszlás kimutatására alkalmas, reverzibilisen működő lemez előállítására
3 1786V8 4 irányban jó hővezető réteget kell felvinni, erre kerül a folyadékkristály réteg. Ha a folyadékkristályt csupán egy vizsgálatra szánták, elegendő a kívánt hőmérséklettartományban színváltó koleszterin vegyületek megfelelő oldószerben készült oldatát a vizsgálandó felületre pl. ecsettel felvinni. Az oldószer elpárolgása után vékony folyadékkristály réteg marad vissza, amely a felület hőmérsékleteloszlását színváltozással jelzi. Az alkotó komponensek minősége és aránya nem csupán a színátcsapás kezdetét és végét, hanem a látható színkép egyes tartományaiban szórt szín intenzitását is befolyásolja. Régóta ismert, hogy az emberi szem sárgát tartalmazó színeket élénkebbnek látja, mint a kéket: használható összetételt kidolgozni csak ennek figyelembevételével lehet. A hőérzékeny folyadékkristály réteg azonban a felhordás után aránylag rövid ideig mutat megbízhatóan. A mezomorf állapotban zsíros küllemű és ragadós réteg a környezet hatására gyorsan változik, öregedik. A felületére jutó porszemek hatasára kristályosodni kezd, ami anomális színjelenségek fellépésével párosul. A réteget a légtérben jelenlevő, az elegyben feloldódó anyagok is szennyezik. A folyadékkristály réteg használat utáni eltávolítása is nehézkes, többnyire oldószeres mosást is igényel. Az említett hiányosságokat több módon igyekeztek kiküszöbölni. Ha csupán műanyag fóliával borítják be - mint a 1 119 253 sz. angol szabadalom ajánlja — akkor nagyobb felületeken az érzékelő réteg a vízszintestől eltérő helyzetben folyni kezd, és működése reprodukálhatatlanná válik. Ha pedig a kristályosodás valahol a rétegben megindul, semmi sem akadályozza meg az egész tömeg megszilárdulását. A 2 018 028 sz. német nyilvánosságra hozatali irat szerint a folyadékkristály elegyből vízben oldódó polimerben melegítés közben emulziót készítenek, az emulzióból filmet öntenek és azt megszárítják. A fotofilm készítéséhez hasonló eljárásban filmképzőként növényi vagy állati eredetű és szintetikus vízoldható polimereket (zselatin, cellulózszármazékok, polivinii alkohol) használnak. A filmképző lágyító, antioxidáns és bakteriosztatikus anyagot is tartalmazhat. Az emulzió a vizsgálandó felületre közvetlenül, vagy hordozó műanyaglemezre is felvihető. A 2 038 104 sz. francia szabadalmi leírás szerint a koleszteril-típusú folyadékkristály-elegyeket vinilakrilát kopolimerben diszpergálják, és a diszperziót szilikonpapír hordozóra viszik fel. A 3 843 230 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint a folyadékkristály-elegyet a folyadékkristálymolekulák rendezése céljából poliamidban diszpergálják, és ezt a diszperziót viszik fel a hordozóanyagra. Az 1 161 039 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás olyan eljárást közöl, amikor a folyadékkristályt vizes polivinilalkohol vagy poliakrilát-oldatban oszlatják el, az elegyhez adott esetben kötőanyagként zselatint adnak, majd az így kapott vizes szuszpenzióból megfelelő hordozóanyagon filmet képeznek. A 3 872 050 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint a folyadékkristályt poliuretánbán diszpergálják, és ebből a diszperzióból képeznek filmet a hordozóanyag felületén, vagy a folyadékkristályt a poliuretán prekurzorában (poliizocianátban) diszpergálják, és a filmképzéssel együtt hőkezeléssel alakítják ki a poliuretán mátrixot. Valamennyi fent ismertetett eljárás közös jellemzője tehát az, hogy a folyadékkristályt kész polimer hordozóban oszlatják el, illetve - a 3 872 050 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban közölt egyik megoldás szerint - a folyadékkristályt a polimer mátrix ugyancsak polimer szerkezetű prekurzorában diszpergálják, és utólag hőkezeléssel alakítják ki a végső polimer szerkezetet. Ez a megoldás előrelépést jelent a hőérzékelő réteg védelme szempontjából, mert a levegő oxigénjétől és a mechanikai sérülésektől is óv, de nem küszöböli ki a nedvesség káros hatását. A 2 223 252 sz. Német Szövetségi Köztársaságbeli közrebocsátási irat szerinti megoldás már mikrokapszulákba zárt folyadékkristály-elegyeket alkalmaz. Ilyen kapszulázott szemcsék pl. vizes zselatinoldatban létrehozott folyadékkristáy emulzióból (1 648 266 sz. Német Szövetségi Köztársaságbeli közzétételi irat) készíthetők állandó keverés mellett a pH változtatásával és vegyszeradagolás hatására: ilyenkor a folyadékcseppeket szilárd burok vonja be. Ez a fal azonban száraz állapotban is nedvességet tartalmaz, így ez a nagy műszaki felkészültséget igénylő módszer is csak korlátozott védelmet nyújt. Egyrészt állandóan víztartalmú komponenssel érintkezve a koleszterinészterek hidrolizálnak, másrészt a kettős kötést tartalmazó vegyidet oxidációs lánchasadását sem lehet kizárni, mert a víz relatív oxigénkoncentrációja nagyobb, mint a levegőé. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása folyadékkristályt tartalmazó hőérzékelő lemez készítésére, amely egyszerű módon biztosítja a folyadékkristálynak a nedvességtől és a légtértől a korábbiaknál tökéletesebb védelmét. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha megfelelő műgyanta vízzel nem elegyedő szerves oldószeres oldatában folyadékkristály elegyet oldunk, majd a gyantát térhálósító komponens hozzáadásával megszilárdítjuk, a folyadékkristály-cseppeket igen finom eloszlásban tartalmazó, stabil réteget kapunk. A találmány további alapja az a felismerés, hogy az oldat nyomnyi víztartalmával a keményedés során a térhálósító kémiai reakcióba lép. A találmány szerinti eljárást alapvetően az különbözteti meg az ismert módszerektől, hogy a folyadékkristályt nem diszpergáljuk, hanem oldjuk a műgyantában, és térhálósító monomer hozzáadásával, kémiai reakcióval alakítjuk ki a végső mátrix-szerkezetet az oldott folyadékkristály-részecskék körül. Ezzel a megoldással egyrészt a folyadékkristály-cseppeket igen finom, és a diszperziós módszerekkel elérhetőnél lényegesen egyenletesebb eloszlásban tartalmazó termékeket alakíthatunk ki, másrészt a víz és a levegő káros hatásaival szemben fokozottan védjük a mátrixba bezárt folyadékkristály-molekulákat. A találmány tárgya tehát eljárás hőmérsékleteloszlást intenzív színváltozással kimutató és rever5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
