DE2738253A1 - Koerper mit reversibel temperaturabhaengiger transparenz - Google Patents
Koerper mit reversibel temperaturabhaengiger transparenzInfo
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Description
Körper mit reversibel temperaturabhängiger optischer
Transparenz
Die Erfindung betrifft Körper mit reversibel temperaturab-
optischer
hängiger/Transparenz. Diese sind geeignet für Temperaturbestinunungen, Temperaturmessungen und Temperaturangaben, wie beispielsweise als Frostwarneinrichtungen, Glatteiswarneinrichtungen, Einrichtungen zur Dämpfung der Sonneneinstrahlung, etwa für Gewächshäuser, Industriebauten, Büro- und Wohnräume, Fahrzeuge usw. sowie zur Temperaturanzeige in technischen Einrichtungen und Apparaturen.
hängiger/Transparenz. Diese sind geeignet für Temperaturbestinunungen, Temperaturmessungen und Temperaturangaben, wie beispielsweise als Frostwarneinrichtungen, Glatteiswarneinrichtungen, Einrichtungen zur Dämpfung der Sonneneinstrahlung, etwa für Gewächshäuser, Industriebauten, Büro- und Wohnräume, Fahrzeuge usw. sowie zur Temperaturanzeige in technischen Einrichtungen und Apparaturen.
Aus der DT-PS 1 244 391 und der DT-OS 21 54 042 sind Körper
mit reversibel temperaturabhängiger Lichtdurchläasigkeit bekannt, die aus reversibel thermokoagulierbarem Kunststoff,
Hydratsalzen und gegebenenfalls Wasser bzw. aus hydratisierten Polymeren und/oder Copolymeren von N-Vinyllactamen bestehen.
In derartigen Körpern geben die Hydratsalze bzw. hydratisierten Kunststoffe bei Überschreiten einer bestimmten
Temperatur Wasser ab, das in kleinen Tröpfchen in dem Kunststoff dispergiert wird und so eine Trübung des Körpers
erzeugt. Der Nachteil solcher Körper mit reversibler Temperaturabhängigkeit besteht darin, daß sie nur beim Erwärmen auf
relativ hohe Temperaturen eine Transparenzänderung zeigen, daß dabei stets nur in einer Richtung ein übergang von einem
transparenten zu einem opaken Zustand möglich ist, daß die Reversibilität der Transparenzänderung von der Luftfeuchtig-
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keit abhängig ist und daß kein scharfer Transparenzumschlag erfolgt.
'Weiterhin ist aus der DT-OS 18 12 319 ein Rückstrahler für
Glatteiswarnvorrichtungen bekannt, der aus einer Flüssigkeit in einer Kapsel besteht, wobei der Erstarrungspunkt dieser Flüssigkeit
so eingestellt ist, daß sie dicht oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser erstarrt und so die Lichtdurchlässigkeit
verliert. Derartige Rückstrahler sind relativ teuer und eignen sich nicht, in .Massen an Straßenleitpfosten angebracht
zu werden.Sie sind brichempfindlich, da die Kapseln beim Anfahren
oder bei mutwilliger Behandlung zerbrechen und die Flüssigkeit auslaufen kann; und schließlich haben sie den Nachteil,
daß bei Frost die Flüssigkeit zwangsläufig erstarrt und darunterliegende Rückstrahlflächen abdeckt, so daß es nicht möglich
ist, mit Hilfe dieser Vorrichtungen bei Frost Warnschriften sichtbar werden zu lassen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, neue Körper mit reversibel temperaturabhängiger optischer
Transparenz zu bekommen, bei denen, je nach Bedarf, ein Übergang von transparent nach opak oder von opak nach transparent erzielt
und die Transparenzveränderung auf nahezu beliebige Zieltemperaturen eingestellt werden kann. Eine spezielle Aufgabenstellung besteht
darin, solche Körper mit reversibel temperaturabhängiger optischer Transparenz zu bekommen, die als Frostanzeigeeinrichtungen
bzw. Glatteiswarneinrichtungen verwendet werden können
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und in der Nähe des Gefrierpunktes von Wasser von opak nach transparent wechseln und so im Falle von Frost oder Glatteis
dahinter befindliche Warnschriften oder Warnzeichen sichtbar werden lassen. Eine weitere Aufgabenstellung besteht darin,
solche Körper zu erhalten, die weder von den atmosphärischen Bedingungen, wie der Luftfeuchtigkeit, abhängio sind,noch zerstörungsanfällig
sind und die möglichst einfach und vielfältig herstellbar und anzubringen sind.
Die erfindungsgemäßen Körper mit reversibel temperaturabhängiger optischer Transparenz aus wenigstens einem Polymer-und/oder Harzmaterial
sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem im wesentlichen optisch transparenten Polymer- und/odor Harzmatrixmaterial
(A) wenigstens eine zumindest teilweise in diesem unlösliche orgarische
Substanz (B), die nach der Einlagerung in das Matrixmaterial bei der Zieltemperatur der optischen Transparenzveränderung schmilzt
oder erstarrt und deren Brechungsindex entweder oberhalb oder unterhalb der Temperatur der optischen Transparenzveränderung mit
dem Brechungsindex des Matrixmaterials im wesentlichen übereinstimmt, als di-^sperse zweite Phase eingelagert enthält.
Diese erfindungsgemäßen Körper zeigen bei Temperaturveränderungen
bei einer vorgegebenen Temperatur einen reversiblen Umschlag von transparent zu opak oder von opak zu transparent.
Mit anderen Worten, diese Körper besitzen bei einer vorbestimm" ten Temperatur einen Umschlag von starker optischer Extinktion
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zu hohem Lichttransmissionsgrad oder umgekehrt. Dieser Vorgang ist uneingeschränkt reversibel und unabhängig von irgendwelchen
atmosphärischen Bedingungen.
Derartige Körper können beispielsweise für Temperaturmeßeinrichtungen
oder Warneinrichtungen verwendet werden. Beispielsweise können sie als Glatteiswarneinrichtungen benützt werden,
wenn die Zieltemperatur wenig oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser eingestellt wird. Dabei ist es zweckmäßig, solche Substanzen
für das Matrixmaterial wie auch für die eingelagerte organische Substanz zu verwenden, daß bei der Transparenzveranderung
beim Unterschreiten der Zieltemperatur ein Übergang von opak zu lichtdurchlässig erfolgt, d. h. die organische
Substanz (B) nach der Einlagerung in das Matrixmaterial wenig oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser schmilzt und im festen
Zustand einen Brechungsindex besitzt, der möglichst gut mit dem des Matrixmaterials übereinstimmt.
Ein anderes Anwendungsgebiet besteht in Temperaturwarnsystemen, etwa zur Kenntlichmachung einer Temperaturüberschreitung
in Räumen oder Behältern, die auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden müssen, wie in klimatisierten
Räumen, Kühlräumen oder Gefrierfächern. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die in das Matrixmaterial eingelagerte
organische Substanz (B), die wiederum bei der jeweiligen Zieltenvp eratur der Transparenzveranderung schmelzen muß,
in geschmolzenem Zustand einen Brechungsindex besitzt, der
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mit demjenigen des Matrixmaterials möglichst gut übereinstimmt, da dann beim überschreiten der Zieltemperatur
eine Zustandsänderung von opak nach transparent auftritt und hinter dem Körner liegende Warnschriften, die im Normalzustand
nicht lesbar sind, sichtbar werden.
Eine andere Anwendung ist die der Abschirmeinrichtunqen für Sonnen- und Wärmeeinstrahlung etwa für Gewächshäuser,
Frühbeete, Industriebauten, Bürofenster und Wohnraumfenster,
Fahrzeugfenster und dergleichen.
Für diese Verwendung werden die Substanzen so ausgewählt, daß beim Überschreiten einer bestimmten Zieltemperatur die
in das Matrixmaterial eingelagerte organische Substanz (B) schmilzt und im geschmolzenen Zustand einen vom Brechungsindex
des Matrixmaterials wesentlich verschiedenen Brechungsindex -besitzt, im festen Zustand dagegen einen mit dem Brechungsindex
des Matrixmaterials möglichst gut übereinstimmenden Brechungsindex hat. In diesem Fall ist der erfindungsgemäße
Körper unterhalb der Zieltemperatur transparent, trübt sich aber schlagartig beim Überschreiten der Zieltemperatur
und bietet dann einen Schutz gegen weitere Sonnen- oder Wärmeeinstrahlunq. Eine empfindlichere Reaktion des thermofunktionel-
beisnielsweise len Körpers auf Sonnenbestrahlung kann/erreicht werden, indem
dunkle vorzugsweise schwarze Farbflecke auf diesen Körper aufgebracht werden. Wird der thermofunktionelle Körper im transparenten
Zustand Sonnenbestrahlung ausgesetzt, so erwärmen
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sich die nur einen geringen Flächenanteil des thermofunktionellen
Körpers bedeckenden Farbflecke durch Strahlungsabsorption besonders schnell. Diese Wärme wird durch Wärmeleitung in Längsrichtung
des Körpers an die benachbarten Stellen weitergegeben, worauf diese Stellen durch die erhöhte Temperatur in den streuenden,
absorbierenden Zustand umschlagen. In diesem Zustand wird nun wiederum mehr Strahlung absorbiert, die entstehende
Värme weitergeleitet und so fort.
Wenn hier von Körpern die Rede ist,so bedeutet dieser Ausdruck
beliebige Formlinge, wie Platten, Folien, Laminate, Blöcke oder beliebig geformte Einrichtungen, aber auch Überzüge auf anderen
Gegenständen, wie auf Kunststoffolien, Kunststoffplatten oder
Glasplatten. Da das Matrixmaterial aus einem Kunststoff oder Kunstharz besteht, kann es beliebig geformt werden. Besonders
zweckmäßig ist es aber, wenn die erfindungsgemäßen Körper in der Form von Folien oder überzügen auf transparenten Gegenständen,
wie Glasplatten oder Kunststoffplatten oder Kunststoffolien
vorliegen.
vVenn oben gesagt ist, daß die in das Matrixmaterial (A) eingelagerte,
in diesem wenigstens teilweise unlösliche organische Substanz (B) nach der Einlagerung in dieses Matrixmaterial
bei der Zieltemperatur der Transparenzveränderung schmelzen oder erstarren soll, so sei damit zum Ausdruck gebracht, daß
dieser Schmelz- oder Erstarrungspunkt nicht zwangsläufig mit dem Schmelz- oder Erstarrungspunkt der reinen organischen Sub-
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stanz (B) übereinstimmen muß. Gewöhnlich liegt dieser Schmelzoder
Erstarrungspunkt der organischen Substanz (B) nach Einarbeitung in das Matrixmateril (A) um einige Celsiusgrade
unterhalb desjenigen der reinen organjachen Substanz (B) , wobei die Abweichung von dem Verfahren abhängen kann, nachdem
die organische Substanz (B) mit dem Matrixmaterial (A) vereinigt wird. Wenn die organische Substanz (B) mit dem gelösten oder geschmolzenen
Matrixmaterial (A) vereinigt wird, liegt die Schmelzpunk tabweichung gewöhnlich innerhalb eines Bereiches von 5 CeI-siusgradon,
während im Falle, daß das Matrixmaterial aus seinen Monomeren und einem Gemisch derselben mit organischer Substanz
(B) polymerisiert wird, die Abweichung bis zu 20 Celsiusgraden betragen kann. Es ist aber für den Fachmann einfach, mit Hilfe
weniger Versuche festzustellen, wie sich bei einer betreffenden Methode und der Einarbeitung der organischen Substanz in das
Matrixmaterial und bei Auswahl eines bestimmten Matrixmaterials und einer bestimmten organischen Substanz deren Schmelzpunkt
durch die Einarbeitung in das Matrixmaterial erniedrigt. Bei der Auswahl der organischen Substanzen (B) wird man daher gewöhnlich
eine Verbindung oder ein Verbindungsgemisch verwenden, die oder das als solche oder solches wenige Celsiusgrade oberhalb
der Zieltemperatur schmilzt, so daß durch die Schmelzpunkterniedrigung
bei der Einarbeitung in das Matrixmaterial (A) die Zieltemperatur beim Schmelzen möglichst nahekommend erreicht
wird.
Es ist auch selbstverständlich, daß das Schmelzen der organischen
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Substanz (B) über einen begrenzten Temperatur b ereich erfolgen kann und darf, doch muß die Zieltemperatur in diesen Schmelzbereich
bzw. Erstarrungsbereich fallen.
Der Brechungsindex der eingearbeiteten organischen Substanz (B) soll entweder oberhalb oder unterhalb der Zieltemperatur
der Transparenzveränderuncr mit dem Brechungsindex des Matrixmaterials im wesentlichen übereinstimmen. Dies bedeutet, daß
keine vollständige Identität erforderlich ist. Je besser aber diese Übereinstimmung ist, desto schärfer ist die Transparentveränderung
und desto transparenter ist der Körper entweder oberhalb oder unterhalb der Zieltemperatur.
Die Schärfe des Effektes, d. h. der Transparenzveränderung hängt auch davon ab, wie stark sich der Brechungsindex der
organischen Substanz bei der Phasenänderung, d. h. beim übergang von fest nach flüssig oder umgekehrt, ändert. Um einen
praktisch verwertbaren Effekt zu bekommen, ist es zweckmäßig, daß diese Veränderung des Brechungsindex der organischen Substanz
(B) bei deren Phasenänderung mindestens 2 %, vorzugsweise mindestens 5 % des Ausgangswertes beträgt.
Die organische Substanz (B) ist in dem Matrixmaterial (A) als zweite , d. h. als diskrete Phase eingelagert, und zwar
zweckmäßig fein verteilt in der Form kleiner bis .kleinster Tröpfchen bzw. Kristallite, vorzugsweise in der Größenordnung der oder
kleiner als die Wellenlänge des Lichtes, wo bei der Transparenz-
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veränderung sich Tröpfchen in Kristallite oder die Kristallite in Tröpchen umwandeln. Der Grad der Feinverteilung der organischen
Substanz in dem Matrixmaterial kann je nach dem erwünschten Effekt und Verwendungszweck eingestellt werden.
Die organische Substanz (B) kann in das Matrixmaterial in unterschiedlicher Weise eingearbeitet und darin fein verteilt
werden. Eine Methode besteht darin, Monomere und/oder Oligomere und/oder Vorpolymere des Matrixmaterials (A) mit
der organischen Substanz (B) zu vermischen und gegebenenfalls einen Härten für die Monomeren, Oligomeren oder Vorpolymeren
zuzusetzen und dieses Gemisch unter Ausbildung und Formgebung des Matrixmaterials auszupolymerisieren. Dabei kann die organische
Substanz (B) in den Monomeren, Oligomeren oder Vorpolymeren des Matrixmaterials durchaus gelöst vorliegen,
sofern irgendein^Zeitpunkt während der Polymerisation eine
Unverträglichkeit bzw. Schv/erlöslichkeit bzw. Phasentrennung
auftritt, so daß dann im Endprodukt tatsächlich Matrixmaterial und organische Substanz als zwei getrennte Phasen vorliegen,
von denen diejenige organische Substanz (3) die innere oder disperse Phase ist, die in der Matrixphase mehr oder weniger
feinteilig dispergiert ist.
Eine andere Methode besteht darin, die organische Substanz (B) mit einer Lösung des Matrixmaterials in einem organischen
Lösungsmittel zu vermischen und anschließend das Lösungsmittel unter Formgebung des Matrixmaterials zu verdampfen. Auch
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hier kann zunächst beim Auflösen die organische Substanz sich vollständig in der gemeinsamen Lösung auflösen, muß
aber beim Verdampfen des Lösungsmittels zu irgendeinem Zeitpunkt in feinteiliger Form als zweite Phase ausfallen. Selbstverständlich
ist es auch möglich, die Substanzen so auszuwählen, daß die organische Substanz (B) sich überhaupt nicht
vollständig in der Lösung des Matrixmaterials auflöst, sondern stets als zweite Phase darin dispergiert bleibt, wobei
werden
dafür Sorge getragen/muß, daß man eine feinteilige Dispergierung
etwa in der Form von kleinen Tröpfchen oder Kristalliten bekommt, etwa durch wirksame Rühreinrichtungen, Ultraschall
oder wirksame Zerkleinerung des Feststoffes.
Eine weitere Methode besteht darin, das Matrixmaterial zu schmelzen,
so-dann die organische Substanz (B) zuzumischen oder zu dispergieren
und abschließend nach gleichmäßigem Durchrnischen das Matrixmaterial unter Formgebung abzukühlen.
Die Formgebung kann darin bestehen, daß man das Matrixmaterial mit der darin feinverteilten organischen Substanz (B) in einer
Form polymerisieren, aushärten oder erstarren läßt, indem man das Matrixmaterial in üblichen Extrudern mit Mundstücken zu
Folien oder Platten oder anderen Formungen verformt oder andere übliche Formverfahren, wie Folienformverfahren, anwendet
oder aber das Matrixmaterial als Beschichtung auf einem anderen transparenten Körper, wie einer Glasplatte, auspolymerisieren
oder durch Verdampfen des Lösungsmittels oder durch
Erstarren eine Beschichtung dieses transparenten Körpers, wie einer Glasplatte, bilden läßt. Grundsätzlich sind alle
bekannten Formverfahren anwendbar, da es sich bei dem Matrixmaterial um Polymer- oder Harzmaterialien handelt, deren
Formgebung dem Fachmann bekannt ist.
Die Matrixmaterialien können thermoplastische oder duroplastische Kunststoffe, natürliche oder synthetische Harze
sein, sie können zu Elastomeren oder starren Körpern härten oder auch in gewissem Umfang plastisch sogar klebrig bleiben,
wie beispielsweise im Falle bestimmter Harzmatrixmaterialien. In diesem Fall und manchmal auch in anderen
Fällen ist es zweckmäßig, das Matrixmaterial sandwichartig zwischen anderen transparenten Körpern, wie Glasplatten
oder Kunststoffolien, einzuschließen.
Als Matrixmaterialien können die unterschiedlichsten Stoffklassen verwendet werden, wobei sich die spezielle Auswahl
einerseits nach dem Brechungsindex und andererseits nach den für einen speziellen Verwendungszweck benötigten physikalischen
Eigenschaften richtet. So kann es erwünscht sein, daß das Matrixmaterial eine starre Folie oder Platte ergibt,
etwa zur Befestigung an Straßenleitpfosten als Glatteiswarneinrichtungen. Es kann aber auch erwünscht sein, daß das
Matrixmaterial eine biegsame Folie oder einen klebrigen oder plastischen überzug ergibt. Aufgrund der oben festgelegten
Bedingungen an das Matrixmaterial ist es für den Fachmann ein Leichtes, aus der Vielzahl bekannter Polymere
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und Harze ein geeignetes Harzmaterial für eine bestimmte
organische Substanz oder umgekehrt auszuwählen. Beispiele geeigneter Matrixmaterialien sind etwa Polyester, Polyamide,
Polystyrol, Polyacrylate und Polymethacrylate sowie Silikonharze. Unter den Polyestern sind besonders die hochmoleku laren
linearen gesättigten Polyester, besonders solche mit Molekulargewichten von 10 000 bis 20 000 geeignet. Ein geeignetes
Matrixmaterial ist auch ein Polyvinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymer,
das im wesentlichen keine Verzweigungen und Ungesättigtheiten enthält.
Es ist günstig, das Gewichtsbehältnis von organischer Substanz (B) zu Matrixmaterial (A) im Bereich von 1:3 bis 1:16,
vorzugsweise von 1:6 bis 1:12 zu halten, so daß 3 bis 16, vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-Teile Matrixmaterial auf ein Gewichtsteil
der organischen Substanz (B) kommen.
Beispiele geeigneter organischer Substanzen (B) sind Alkanole, Alkandiole, Halogenalkanole oder -alkandiole, Alkylamine, Alkane,
Alkene, Alkine, Halogenalkane, -alkene oder -alkine, gesättigte oder ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren oder Ester
oder Amide derselben, gesättigte oder ungesättigte Halogenfettsäuren oder Ester oder Amide derselben, Arylcarbonsäuren oder
deren Ester oder Amide, Thioalkohole, Thiocarbonsäuren oder de-
oder Carbonsäureester von Thioalkoholen ren Ester oder Amide/sowie Gemische derselben, wobei alle diese
Verbindungen zweckmäßig 10 bis 40, vorzugsweise 10 bis 30 Kohlenstoff
atome enthalten. In den Estern können die Alkoholgrup-
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pen ihrerseits gesättigte oder ungesättigte und/oder halogensubstituiert
sein. Die Ilalogenatome sind in diesen Verbindungen zweckmäßig Chlor oder Brom, besonders Chlor. Als besonders günstig
erwiesen sich solche Verbindunaen als organische Substanz (B), die wenigstens eine geradkettige aliphatische Gruppe, zweckmäßig
mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, enthält. In den Arylverbindungen
ist die Arylqruppe vorzugsweise Phenyl oder substituiertes
Phenyl.
Durch geeignete Auswahl der organischen Substanz (B) kann man die Hysterese des erfindungsgemäßen Körpers mit reversibel temperaturabhängiger
Transparenz gezielt einstellen. D. h., man kann bei dem reversiblen Wechsel zwischen festem und flüssigem
Zustand der eingelagerten organischen Substanz (Q) gezielt einen Temperaturunterschied zwischen Schmelzen und Erstarren
bzw. einen Temperaturunterschied der optischen Transparenzveränderung beim Erwärmen bzw. Abkühlen bekommen. Eine relativ
große Hysterese, d. h. ein solcher Temperaturunterschied von einigen Celsiusgraden ist beispielweise bei der Anwendung der
Erfindung auf Glatteiswarneinrichtungen erwünscht. Dadurch erreicht
man, daß die eingelagerte organische Substanz (B) etwas oberhalb ihres Erstarrungspunkten schmilzt, so daß die Glatteiswarnung
noch bei Temperaturen sichtbar bleibt, hei denen zwar normalerweise kein Glatteis mehr auftreten wird, in bestimmten
ungünstigen Lagen aber noch lokal auftreten kann.
Um eine möglichst kleine Hysterese zu bekommen, verwendet man zv/eckmäßig als organische Substanz (B) Verbindungen mit Heteroatomen,
wie Halogen, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel.
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Einige organische Substanzen neigen zur Ausbildung unterkühlter Schmelzen. Wenn dies verhindert v/erden soll, kann es zweckmäßig
sein, der organischen Substanz (i3) Kristallisationskeine
In der 7orm organischer oder anorganiscner Kristallite zuzusetzen,
wie gemahlenen Quarz, nasalt, Glimmer oder Benzamidkristalle.
Solche Kristallisationskeime bewirken eine spontane Kristallisation boi der Ziel temperatur der Transparenzveränderung.
T.T.i 3er Anvonduna als Temneraturmeß- oder Temneraturwarnsysteme
können die erfindungsqemäßen Körper als Überzug, Folie, Platte
oder anderer Formling vor einer Tafel mit einen Schriftaufdruck,
einer bestimmten Farbtafel, einem Symbol oder einem Reflektor angebracht v/erden, so daß oberhalb oder unterhalb des Punktes
der Transparenzveränderung ein Schriftbild, eine bestimmte Farbe, ein Symbol oder eine Rückstrahlung beim Anstrahlen mit
Fahrzeugscheinv/erfern sichtbar wird. Oer Aufdruck kann beispielsweise
eine bestimmte Temperaturangabe oder etwa das Wort "Glatteis" oder dergleichen sein.
Im Falle der Verwendung als Sonnenstrahlungs-oder Wärmestrahlungsschutz bestellt der erfindungsgemäße Körper zweckmäßig aus einer
Beschichtung auf oder zwischen Fensterglasscheiben.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 10 Gewichtsteile eines lösungsmittel freien Silikonharzes mit
einem Brechungsindex n1Q - 1,43 ("Sylgard 184 encapsultating
agent" der Firma Dow Chemical) werden mit 1 Gewichtsteil
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Härter ("Sylgard 184 curing agent" der Firma Dow Chemical) bis zur Homogenität verrührt. 5 Gewichtsteile dieser Mischung
werden mit 1 Oewichtsteil Octadecansäurepentylester mit einem Brechungsindex n-n = 1,45 und no = 1,55 versetzt, wiederum
bis zur Homogenität verrührt und in einer 0,5 mm dicken Schicht auf eine Glasplatte aufgebracht. Nach einer 4-stündigen
Aushärtung des Silikonharzes bei 65 C entsteht eine reversibel thermofunktionelle nclicht, v/elche oberhalb + 5 C
eine gute Transparenz und unterhalb +5 C eine starke Opazität (Lichtextinktion) zeigt.
3 Gewichtsteile thermoplastischen Polyamidharzes, nämlich eines Kondensationsproduktes von polymeren Fettsäuren mit
aliphatischen Oiaminen(Versalon 1175 der Firma Schering AG)
werden bei 150 C aufgeschmolzen. Zu dieser Schmelze wird
1 Gewichtsteil Heptansäuretetradecylester zugerührt und die Schmelze in einer 0,1 mm dicken Schicht auf eine Glasplatte
aufgebracht. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur entsteht eine reversible thermofunktionelle Schicht, welche oberhalb + 7 0C
Opazität und unterhalb +7 C Transparenz zeigt.
In 20 Gewichtsteilen einer 15 %igen Lösung eines hochmolekularen, linearen Copolyesters auf Basis aromatischer Dicarbonsäuren
und aliphatischer Diole ("PolyesterDynapol L 206" der Firma
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Dynamit Nobel) in Trichlorethylen wird ein Teil Phenylessigsäure—-ste^arylester
gelöst. Diese Lösung wird mit Hilfe eines Drahtrakels derart auf eine 0,05 mm dicke Folie aus
Polyterephthalsäureglykolester aufgebracht, daß nach dem Verdampfen des Lösungsmittels eine Schichtdicke von 0,02 mm resultiert.
Die so erzeugte Schicht thermofunktioneller Transparenz zeigt oberhalb + 40 0C Opazität und unterhalb + 40 C
Transparenz.
Beisoiel 4
3 Gewichtsteile eines thermoplastischen Polystyrols ("Hostyren N 2000" der Firma Hoechst AG) werden bei ca. 160 0C aufgeschmolzen.
Zu dieser Schmelze wird ein Teil Heptansäuretetradecylester zugerührt und die Schmelze in einer 0,1 mm dicken
Schicht auf eine Glasplatte aufgebracht. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur entsteht eine reversible thermofunktionelle
Schicht, welche oberhalb + 7 0C Opazität und unterhalb + 7 0C
Transparenz zeigt.
4 Gewichtsteile eines schmelzbaren Polymethacrylates ('Plexigum
P 28" der Firma Röhm GmbH, Darmstadt) werden bei ca. 160 C
aufgeschmolzen. Zu dieser Schmelze wird ein Gewichtsteil Eicosan zugerührt und die Schmelze in einer 0,07 mm dicken
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Schicht auf eine Glasplatte aufgebracht. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur entsteht eine erfindungsgemäße Schicht,
welche oberhalb + 35 0C Transparenz und unterhalb + 35 °C
Opazität zeigt.
Deisniel 6
9 Gewichtsteile eines linearen gesättigten Copolyesters mit einem Brechungsindex n_5 = 1 ,52 ("Polyester RFF-221-174" der
Firma Bostik, Oberursel) werden bei ca. 160 0C aufgeschmolzen.
Zu dieser Schmelze wird 1 Gewichtsteil Octadecan mit einem Brechungsindex n_r = 1,51 und n?a = 1,43 zugerührt
und die Schmelze in einer 0,1 mm dicken Schicht auf einer Glasplatte aufgebracht. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur
resultiert eine reversible thermofunktionelle Schicht, in der das Octadecan bei + 25 0C schmilzt, so daß die Schicht oberhalb
+ 25 °C Opazität und unterhalb + 25 0C Transparenz zeigt.
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Claims (11)
1. Körper mit reversibel temperaturabhängiger optischer
Transparenz aus wenigstens einem Polymer- und/oder Harzmaterial,
dadurch gekennzeichnet,
daß er in einem im wesentlichen optisch transparenten PoIymer-und/oder
Harzmatrixmaterial (Λ) wenigstens eine zumindest teilweise in diesem unlösliche, organische Substanz (B) ,
die nach der Einlagerung in das Matrixmaterial bei der Zieltemperatur der optischen Transparenzveränderung schmilzt
oder erstarrt und deren Brechungsindex entweder oberhalb ader unterhalb der Zieltemperatur der optischen Transparenzveränderung
mit dem Brechungsindex des Matrixmaterials im wesentlichen übereinstimmt, als disperse zweite Phase eingelagert
enthält.
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2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
in dem 'latrixmaterial (A) eine solche organische Substanz (B) eingelagert enthält, deren Brechungsindex sich
bei der Phasenänderung um mindestens 2 %, vorzugsweise um
mindestens 5 % verändert.
3. Körper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er die organische Substanz (B) in der Form kleiner
Tröpfchen oder Kristallite in dem 'latrixmaterial (A) fein verteilt enthält.
4. Körper nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß er
die organische Substanz (D) in einem Gev/ichtsverhältnis
zu dem "latrixmaterial (A) von 1 : 3 bis 1 : 16, vorzugsweise
von 1 : 6 bis 1 : 12 enthält.
5. Körper nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß er als organische Substanz (B) ein Alkanol, Alkandiol, Halogenalkanol
oder -alkandiol, Alkylamin, Alkan, Alken, Alkin,
Halogenalkan, -alken oder -alkin, eine gesättigte oder ungesättigte
Mono- oder Dicarbonsäure oder einen Ester oder ein Amid derselben, eine gesättigte oder ungesättigte Halogenfettsäure
oder einen Ester oder ein Amid derselben, eine Arylcarbonsäure oder deren Ester oder Amid,einen Thioalkohol,
eine Thiocarbonsäure oder einen Ester oder ein Amid der selben oder einen Carbonsäureester eines Thioalkohols oder
Gemische ^to-er Verbindungen, deren jede 10 bis 30 Kohlen-
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stoffatome besitzt, wobei in den Estern die Alkoholgruppe
ihrerseits gesättigt oder ungesättigt und/oder halogensubstituiert sein kann, enth'ilt.
6. Körner nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als organische Substanz (B) eine Vorbindung mit wenigstens
einer geradkettigen aliphatischen Grunne, vorzugsweise mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, enthält.
7. Körper nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß er als Matrixmaterial (Λ) einen Polyester, ein Polyamid,
ein Polyacrylat oder -methacrylat, Polystyrol, ein Silikonharz, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder ein
Polyvinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymer enthält.
8. Körper nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Substanz (B) Kristallisationskeime in der Form
organischer oder anorganischer Kristallite enthält, die
oberhalb der Zieltemperatur der Transparenzveränderung schmelzen und mit der organischen Substanz (B) keine
Mischkristalle bildet.
9. Körper nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Vermischen der organischen Substanz (B) mit Monomeren
und/oder Oligomeren und/oder Vorpolymeren des Matrixmaterials (A) und gegebenenfalls einem Härter oder Polymerisationskatalysator
für diese das Matrixmaterial bilden-
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den Verbindunqen und anschließende Polymerisation derselben zu dem Matrixmaterial unter Formgebung erhalten
worden ist.
10. Körper nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Vermischen der organischen Substanz (B) mit einer
Lösung des Matrixmaterials (A) in einem organischen Lösungsmittel und anschließendes Verdampfen des Lösungsmittels
unter Formgebung des Matrixmaterials erhalten worden ist.
11. Körper nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Vermischen der organischen Substanz (B) mit einer
Schmelze des Matrixmaterials (A) und anschließendes Abkühlen der Schnelze unter Formgebung erhalten worden ist.
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