Магнитооптическое индикаторное устройство

Номер патента: 572224

Автор: Джеральд

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(23) Приоритет - (32) 10,06.74 Государственный ноцитет Совета Министров СССР но делам изобретений и втирытнй(451 Дата опубликования описания 26,07,77(72) Автор изобретения Иностранец Джеральд Ли Андерсон(54) МАГНИТООПТИЧЕСКОЕ ИНДИКАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО 10 Изобретение относится к индикаторным устройствам, в которых используется изменение оптических свойств (поглощения или отражения) слоя материала, содержащего магнитные частицы определенной формы. Под действием неоднородного магнитного поля магнитные частицы такого материала ориентируются определенным образом, ив результате за счет изменения площади отражающих излу чиие частиц появляется картина, являющаяся ви зуальным отображением распределения поля. Известные индикаторные устройства работают как двумерный регулируемый прерыватель светового потока. Известны магнитооптические индикаторные устройства 11) и 12),содержащие множествомикрокапсул, заполненных жидкостью с диспергированными магнитными частицами, имеющими форму плоских чешуек. Магнитные частицы свободно перемешаются в жидкой среде внутри микрокапсулы, эц так что магнитное поле, приложенное рядом со слоем капсул, заставляет магнитные чешуйки выравниваться в одну линию. При этом когда чешуйки устанавливаются параллельно плоскости слоя, они отражают падающий свет, если же оии усганавливаются перпендикулярно плоскости слоя, го иропускают падающий свет.Используемые в настоящее время микрокапсульные индикаторные устройства с магнитным управлением не удовлетворяют предъявляемые к ним требования, во первых, потому, что имеют большую толщину магнитного покрытия и значи. тельную концентрацию магнитных часэиц, Поэтому весь свет, падающий на покрытие и не отражающий. ся от него, поглощается покрытием, что дает на индикаторе черное изображение, Такие плотные покрытия со "световыми ловушками" не обесиечи вают пропускания света, достаточного для создания контрастности, которая могла быть получена за счет подложки. Вследствие того что для таких покрыпгий требуется большое количество магнитного материала, они являются дорогостоящими. Кроме того, для правильного выравнивания большого числа магнитных частиц и получения изображения с оптимальными параметрами необходимы сравнительно сильные магнитные поля,Во.вторых, хотя и предлагались индикаорныс устройства типа ирерыватеией светового потока, но эти устройства обеспечивают лишь слабую виэуаль ную различимость режимов отражения и поионепропускание падаюп 1 его на него света фактически пол. ния или пропускания света, поскольку в них ис пользуется небольшое количество магнитного материала и отсутствуют какие-либо световые компо ненты, способные давать контрастные оттенки, Наконец, для получения максимальной контрастности требуется почти полное выравнивание частиц маг. нитного материала в современных индикаторных устройствах.Ближайшим по технической сущности к изобретению является индикаторное устройство 13, содержащее подложку с нанесенной на нее пленкой, которая включает в себя множество микрокапсул, заполненных жидкостью с диспергированными в ней частицами магнитного материала и красящим веществом, цвет которого контрастирует с цветом магнитных частиц, Это устройство также не обеспечивает необходимой копрастности отображения информации.Целью изобретеши является улучшение индикаторных усгройсти с магнитным управлением за счет увеличения коэффициента различимости состо. яний отражения и пропускания света (котпрастности).Указанная пель достигается благодаря тому, что в предложенном магнитооптическом индикаторном устройстве красящее вещество, содержащееся в жидкости, заполняющей капсулы, имеет цвет, контрастирующий с цветом подложки. Соотношение площади плоской поверхности магнитных чешуек к плошали их поперечног о сечения может меняться от 5:1 ло 100:1, при этом количество микрокапсул в пленке таково, что огношение суммарной площади плоских сторон чешуек магнитного материала к площади пленки с микрокапсулами составляет 1,5-4,75. В качестве пленки; содержащей микро- капсулы, может служить прозрачное полимерное связующее вещество, Микрокапсулы могут быль также прикреплеия к подложке с помощью такого же полимерного связунлцего вещества.Красящее вешесгво может содержаться в стенках микрокапсул, в связующем веществе или в поверхностном покрыщи пленки с мнкрокапсула. ми.Чтобы полностью реализовать преимущества цветного контраста, слой капсул должен быть устроен таким образом, что в случае выравнивания магнитных чешуек параллельно плоскости слоя постыл прекращается, а в случае выравнивания магнитных чешуек перпендикулярно плоскости слоя через него проходит фактически весь световой поток, Для обеспечения этого количество капсул должно быть таково. чтобы соседние капсулы фактически соприкасались. Концеп 1)ация магнитных чешуек в слое капсул должна быть достаточной, чтобы сумма плоналей их плоских сторон была в 1,5-4,75 раз бнп ще плошали слон 1 под "площадью плоской стороны чешуйки" понимается площадь плоскости чгчпуйки с олной стороны). По причинам, которые пока не вполне ясны, "коэффициент 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перекрытия , т.е. отношение суммарной площади плоских сторон чешуек к площади слоя капсул, должен быть больше единицы, Очевидно, здесь играют роль различия в форме магнитных частиц, неравномерности строения слоя капсул, неполное выравнивание частиц в режиме отражения света и, возможно, неполное диспергирование магнитных чешуек в некоторых капсулах. По этим причинам обеспечивают некоторое перекрытие отдельных магнитных частиц в режиме отражения света; при этом необходимо, чтобы концентрация магнитных частиц не была столь высокой, чтобы имело место поглощение падающего света, когда устройство работает в режиме прону скания света,Определение суммарной площади плоских сто. рон магнитных частиц можно осуществить, распределив по поверхности воды, при строго контролируемых условиях, определенное количество (по весу) магнитных частицчешуйчатой формы и далее измерив лове рхность воды, покрытую этими частицами.Микрокапсулы в большинстве случаев имеют сферическую форму, их средний диаметр 5 - 1000 мкм, предпочтительно 5 - 80 мкм. Сферическая форма капсул обеспечивает достаточную подвижность магнитных частиц внутри капсулы. Размер капсулы также определенным образом свя. зан с подвижностью магнитных частиц. Магнитная частица не должна быть настолько большой сравнительно с капсулой, чтобы могла ухудшиться под. вижность частиц в капсулах (у магнитных частиц слишком большого размера подвижность ограни. чена), но и не столь маленькой, чтобы фактически терялась ее чешуйчатая форма,. Капсула может быть изготовлена иэ любого полимерного материала, способного образовывать пленки, или из сочетания материалов, не растворимых и не взаимодействующих с веществом, заполняющим капсулу. Кроме того, для правильной работы устройства стенки капсулы должны хорошо пропускать свет. Для изготовления капсул могут быть использованы природные материалы, напри мер желатин и гуммиарабик, синтетические полимерные материалы, например полиакриловая кис. лота, полиметакриловая кислота, поливиниловый спирт; сополимеры, например сополимер метилви. нилового эфира с малеиновым ангидридом и соло. лимер стирола с малеиновым ангидридом в гипролированной или негидролированной форме,Жидкостью, заполняющей капсулы, является маслянистый материал, совершенно нерастворимый в воде, и по этой причине в качестве материала для капсул обычно выбирают материал, растворимый в воде.Капсулы можно заполнять растительными и минеральными маслами, включая летучие жидкос. ти, такие как бензол, толуол и циклогексан, а также нелезучие жидкосги, такие как хлорирован. ный дефенил и арахисовое масло. В зависимости от того, какой материал выбран для капсулы, в ка15 25 честве заполняющей ее жидкости может быть применена вода, какой. либо водяной раствор илисмесь различных жидкостей,Жидкость, заполняющая капсулу, служит дис.пергирующей средой для подвижных магнитныхчастиц и может служить диспергирующей средойтакже для красящего вещества, Работа устройствазависит от подвижности магнитных частиц в маг.нитном поле. Было установлено, что заполняющаякапсулы диспергирующая среда должна иметь независящую от изменений температуры вязкость вдиапазоне 1 - 1000 спз, предпочтительно 5 - 30 спз.Слишком вязкая диспергирующая среда не будетреагировать на магнитные поля или будет реагиро.вать слишком медленно, а диспергирующая средаочень малой вязкости может давать неустойчивоепрерывание светового потока.Магнитные частицы должны иметь чешуйчатуюформу: дисков, пластинок или листков. Плоскаясторона частицы должна иметь длину от 1 до40 мкм и среднюю толщину 0,5 мкм. Длина частицопределяется "коэффициентом соотношения", т.е.соотношением площади поверхности плоской стороны средней по размеру чешуйки и площади еепоперечного сечения; для магнитных чешуек, пригодных к применению, это соотношение можетменяться от 5;1 до 100;1, предпочтительно от 5:1 до40:1. Чем выше коэффициент соотношешя магнит.ных частиц, тем больше вероятность, что падающийсвет пройдет через слой прерывателя световогопотока в режиме пропускация света. Материаломмагнитных частиц может быть железо (особенноуглеродистое железо), никель, нержавеющая сталь,а также другие сплавы и парамагцитцые материалы.Магнитные частицы могут представлять собой чешуйки иэ цемагцитного материала, покрытые магнитными материалами илц соединенные с нимииным способом, так чтобы обеспечивалась их реакция на внешнее магнитное поле.Предпочтительно, чтобы красящее вещество было молекулярно диспергировано (растворено) вдиспергирующей среде, однако эффективно также инерастворецное красящее вещество, если оцо тонкоизмельчецо, Назначение красящего вещества состоит в том, чтобы увеличить цветовой контраст междупадающим светом. отраженным от красящего вещества покрытия капсулы, и падающим светом,отраженным от подложки, цвет которой отличаетсяот цветового тона красящего вещества. Тонко размельченное красящее вещество рассеивает большепадающего света, чем растворенное красящее вещество. Средний размер частицы цераствореццогокрасящего вещества должен превышать 1 мкм, апредельный размер часп 1 цы растворенного красящего вещества црецлочтцтельцо должец быть0,1 - 0,5 мкм.Капсулы можно получить любым с 1 л:обэом,применяемым в лапппооцгической сехцс.Капсулы цоцжцы соцс 1 жать 50-.э 5, ц.,цочтц.тельно 75- ч 5 вес (цо от;сщец юкацсу. 5 1 О 20 30 35 40 45 5055 60 лы) жидкого диспергированного материала, причемиз этого количества 5-60, предпочтительно15 - 30 вес.%, должно быть маг 1 втцых частиц, а1 - 20, предпочтительно 2 - 10 вес.%, - красяне 1 тэвещества. Вес микрокапсул должен составлять о 116 до 48 гм".Чтобы получить когерентный и эффективнодействующий прерыватель светового потока, капсулы удерживают в одном слое при помощи полимерного связующего вещества. Связующее веществообеспечивает непрерывное пропускание света между капсулами, а также адгезию между капсулами цподложкой. Связующие могут быть растворами врастворителе, отличном от применяемого для дис.пергирования капсул, растворитель не должен оказывать нежелательного воздействия ца стенки кап.супы. Связующие должны высушиваться до образо.вания совершенно прозрачных пленок. Когда длядиспергировация капсул используется водный растворитель, подходят такие связуюдне вещества,как крахмал, гуммиарабик, поливициловый спирт,желатин, метилцеллюлоза, карбоксиметилицеллюлоза, растворимые в воде акриловые полимеры,системы латексныхпокрытий иэ полимеров и соцолимеров, например акрилового или бутадцецовоголатекса, Когда используется органический растворитель, подходятцими связующими являются стцроловые полимеры и сополимеры, винилацетатцыеполимеры и сополимеры, растворимые в органцчес.ких веществах, акриловые полимеры и соцолиме.ры, нитроцеллюлоза, этилцеллюлоза, цолцбутациеци полиуретан,Слой прерывателя светового потока можноприклеить к поверхности подложки или оставитьцеприклееццым, но в любом случае слой прерывате.ля светового потока используют совместно слежащей под цим, по крайней мере, частичноповерхностью иного цветового тона, Слой црерывателя можно образовать, покрыв поверхность подложки, которая может быть непрерывной илц прерьвистой, капсулами, диспергированцыми в жидком растворе связующего вещества. Затем этуцацесецую ца подложку дисперсию высушцванл,причем образуется слой капсул, закрепленных всвязующем веществе и адгезивно связанных с поверхностью подложки. Подложкой с цспрсрывцойповерхностью является пленка из цолцэтилсцтерефталата. подложкой с непрерывной поверхностьюбумага или иной волокнистый мате 1 эиац, тканыйили цсткацый, а также тисненые, резные, литые илииным образом оформоваццые поверхности, обладающие большой степенью разрлюцостц.Для удовлетворц 1 елык 1 й работы устройства це.обходим постоянный ц тесцгй кошек г между слоем црсрыватец светового ноток ц лежацюй полццм 1 цэвсрхцостыо.П 1 эцгодец любэой с 1 эсс 1 бэ шсссцця цок 1 э 1 ийдля создания слоя п 1 е 1 эываге.:и, ко цэрый эц ст воэ.лц 1 жцОсь яэ 1 ццй 11 С 1 гцц ч 1 а гл ТОчц 1 ъ цОл 1 э Гияи, слс.,эВасльцэ, 1 эс .ц ма 3 э цц",Гхци 0 лсцнитных частиц в слое прерывателя светового пото.ка, Дня небольших поверхностей обычно используют экструзию, а для болыпих поверхностей -распыление, пневматическое, нанесение, обратнуюнакатку, шприцевание.На чертежах показаны графики зависимостивизуальной чувствительности от веса покрытия,используемого в индикаторном устройстве с магнитным управлением. По оси абсцисс отложен"акпшный" вес покрытия, т.е, его вес без учетавеса связующих За "активный" вес покрытияпринимается вес высушенных капсул, нанесенныхна стопку из 500 листов размером 635 Х 960 мм(общая площадь 307 м) .На фиг. 1 показано соотношение "активного"веса покрытия и пветной отражательной способности по Хантера (на оси цветности "а" В -красный цвет. 6 - зеленый цвет) для индикаторных устройств в режиме отражения (ВМ) и режимепропускания (ТМ) света (шкалы цветности, разра.ботанные Ричардом Хантером, представляют собойпопытку выразить в численных значениях, черезравные промежутки, цветовое зрительное восприятие человека. Осьсоответствует освещенности, ось 1а" показывает цветовые оттенки от красного до.зеленого, а ось "в" - цветовые оттенки от желтогодо синего),На фиг. 2 - кривая разности значений цветовойшкалы Хантера по оси "а" в режиме отражения"активных" весах, покрытия.На фиг. 3 представлена насьпценность цвета (впроцентах) для света, отраженного от индикаторно.го устройства в режиме отражения (ВМ),в режимепропускания (ТМ) при разлитых "активных" весах покр ьггия.На фиг. 4 показана доминирующая длина волнысвета, отраженного от иццикаторного устройства врежиме отражения (ВМ), и в режиме пропускания(ТМ) при различных "активньц" весах покрытия.Возле оси ординат на фиг. 1 указаны в весьмаобобщенном виде цветовые тона, воспринимаемыечеловеческим зрением, - от красного В до зеленого6, Индикаторное устройство с прерывателем светового потока, характеризуемое графиками на фиг, 1,имеет непрозрачную красную подложку, и эффективность прерывателя светового потока опреде.ляется тем, как затемняется эта подложка во времяработы прерывателя лри различных весах покрытия.Уменьшение значений по оси ординат означает уменьшение красного тона,Кривая РМ (режим отражения) отображает состояние индикаторного устройства с прерывателем,когда магнитные чешуйки установлены параллель.но плоскости подложки и, таким образом, достигается максимально возможное затемнение краснойподложки. При весьма малых "активных" весахпокрытия красная подложка не затемняется в дос.таточной степени из - за того, что магнитные чешуйки не закрывают ее полностью. Коивая гижтпи отражения пересекает линию перехода от красной,шкалы к зеленой при "активном" весе около 15фунтов на стопу листов.Кривая ТМ (режим пропускания) отображает,состояние индикаторного устройства с прерывателем, когда магнитные: чешуйки установлены перпендикулярно плоскости подложки, и к подложкепроходит максимальное количество света, Привесьма малых "активных" весах магнитные частицылишь огнь слабо затемняют красную подложку, апо мере увеличения веса покрытия магнитные че.шуйки все больше мешают проникновению света кподложке. Кривая режима пропускания пересекаетлинию перехода от красной шкалы к зеленой при,, "активном" весе 35 - 40 фунтов на стопу листов,Показанная на фиг. 2 кривая разности цветовыхзначений в режимах отражения и пронускания характеризует различия цветов при различных весахпокрьпия. Максимум разности приходится на вес20 покрытия 15 фунтов на стопу листов, По обестороны от максимума различие цветов уменьшоатся, При небольшом весе покрытия различие цветовуменьшается, поскольку в режиме отражения не.достаточно перекрывается цветовой тон подножки;25 при большом весе покрытия различие цветовуменьшается потому, что в режиме пропусканияимеет место некоторое затемнение цветового тонаподложки вследствие краевых эффектов и неточно.го выравнивания магнитных частиц.Цветовой тон подложки без покрытия(см.фиг. 4) всегда соответствует доминирующейдлине волны 603 нм, а насыщенность цвета при этойдлине волны равна 71% (см.фиг. 3) . Режим отраже.ния соответствует насыщенности цвета 45 - 50% во35всем диапазоне весов покрытия, а при активномвесе покрытия выше 15 фунтов на стопу листовдоминирующая длина волны отраженного светаравна 574 - 577 нм (желтый цвет), В режиме пропускания насыщенность цвета уменьшается с увели 40чением веса покрытия, причем это уменьшениенасьпценности цвета сопровождается почти линейным изменением доминирующей длины волны от-600 нм (оранжевый цвет) до -580 нм,Визуальная эффективность индикаторного уст455 роиства с прерывателем светового потока связана оразличием цветовых тонов капсул и подложки,когда разность их достигает примерно 60% отмаксимальной величины, Поэтому диапазон допустимых активных весов покрытия 10 - 30 фунтов на50 стопу листов. Этот диапазон активных весов покрытия соответствует диапазону коэффициентовперекрытия магнитных чешуек 1,5 - 4,75.Микрокапсулы изготовляют следующим образом (один из способов),55 В двухлитровый стакан вливают 800 мл воды,180 мл 11% - ного (по весу) водного раствора жела.тина (свиного желатина, имеющего изоэлектричес.кую точку при рН 8 - 9) и 180 мл 11% - ного (повесу) водного раствора гуммиарабика. Содержимое609доводят рН смеси до 9 добавлением 20% - ного (п 6 весу) водного раствора едкого патра. Затем в смесь для получения содержимого капсул вливают 160 г жировой дисперсии магнитных чешуек. Вновь пере.мешиваюг содержимое в течение нескольких минут,пока масло с магнитными чешуйками не диспергируется в виде капелек размером 50 - 80 мкм. Послеэтого начинают медленно, при перемешивании, по.нижать рН смеси до 4,2 - 4,4, чтобы индуцироватьсложную коацервацию, Продолжая перемешивать,понижают температуру смеси до комнатной(25+5) примерно за 30 мин; вследствие этогообразовавшийся сложный полимерный жидкий материал осаждается на капельках масла содержащихсуспензию магнитных частиц. Продолжая перемешивание, охлаждают смесь примерно до 10 С, врезультате чего жидкие стенки из сложного полимерного материала приходят в желатинообразноесостояние. Образование микрокалсул с желатино.выми стенками почти завершено; остается толькоэтап отверждения за счет сшивки с остаточнымводным раствором, Отверждение достигается путемдобавления 10 мл 25% - ного (по весу) водногораствора альдегида глутаровой кислоты при уере.мешивании в течение 1 - 20 час, в это время темпе.ратуру взвеси с микрокапсулами доводят до комнатной.Капсулы в большинстве случаев используют вводной среде. Удобно получать покрытие из капсулописанным способом из промышленного водногоносителя капсул. При получении покрытия инымспособом можно использовать совместно с промышленным носителем дополнительные материалыили другую водную систему с дополнительнымсвязующим веществом. Капсулы с высушеннымистенками можно использовать для образования покрывных составов, имеющих водные илн органи.ческие носители,П р и м е р 1. Покрывной состав изготовляютописанным способом. Маслом, содержащимся вкапсулах, может быть диоктилфталат, хлорирован.ный дифенил или высококипящий петролейный эфирДля поддержания дисперсии магнитных частицможно использовать небольшое количество поверхностно - активного вещества. Высококипящим пет.ролейным эфиром может быть, например, растворитель, содержащий 48,6% парафинов и 51,4% нафтенов и имеющий точку кипения в диапазонео199 - 258 С, поверхностно - активным веществомможет быть триолеат сорбиновой кислоты. Можноиспольэовать сочетание растворителей, Магнитнымичастицами являются чешуйки иэ металлическогоникеля с коэффициентом соотношейия 16:1 инаи.большей длиной около 40 мкм,Магнитные частицы составляют 19 вес,% смесисодержащей капсулы (если носитель масляный, то33%), Красящим веществом является желтая мас.ляпая краска Зц; она составляет 1 - 5 вес.% смеси.Капсулы имеют средний диаметр 5 - 80 мкм и со. держат 80% масляной дисперсии магнитных частиц. 1 О 15 20 25 30 35 40 10Носитель для покрывного состава водный с поливиниловым спиртом в качестве связующего вещества.Пкрывной состав подготавливается путем фильтрования воды из приготовленной смеси с капсулами, пока последняя не будет содержать 40% капсул. Затем 100 вес.ч. взвеси с капсулами смешивают со 100 вес,ч, 10% - ного водного раствора поливинилового спиртаП р и м е р 2, Состав по примеру 1 наносят на прозрачный лист полимерного материала, например, полистирола или полиэтилентерефталата. После вы. сушивания состав наносят на непрозрачный слой подложки из красной эмали. В первом зксперимен. тальном прерывателе светового потока толщина сухого слоя покрытия равна 43 мкм. Такая толщина соответствует общему весу покрытия 25 фунтов на стопу листов и "активному" весу покрытия 20 фунтов на стопу листов, Для покрытия по примеру 1 такая толщина сухого слоя соответствует кон. центрации магнитных чешуек 3,8 фунтов на стопу листов (теоретическое покрытие 1,2 фунта на стопу листов), Коэффициент перекрытия равен 3,2.При наблюдении через лист прозрачного матери. ала это первое экспериментальное индикаторное устройство с прерывателем светового потока дает яркий красньй цветовой тон в режиме пропускания и глубокий желто - золотой цветовой фон в режиме отражения, Когда часть прерывателя светового по. тока работает в режиме отражения, а часть - в режиме пропускания, отмечается снльньщ контраст между желто-золотыьг и красным цветовыми тонаВо втором экспериментальном прерывателе светового потока покрывной состав наносили до толщины в высушенном состоянии 36 мкм, что соответствует "активному" весу покрытия 12 фунтов на стопу листов. Коэффициент перекрытия равен 1,9. При наблюдении через лист прозрачного материала второй экспериментальный прерыватель светового потока дает яркий красный цветовой тон в режиме пропускания, что, по. существу, идентично цветовому тону первого экспериментального нрерывателя в режиме пропускания. В режиме отражения второй экспериментальный прерыватель дает интенсивный красно-желтый цветовой тон, Хотя этот прерыватель в режиме отражения не имеет сильного контраста красного с золотым, как пер. вый экспериментальный прерыватель, он все же приемлем с точки зрения визуального восприятия,В третьем экспериментальном лрерывателе по крывной состав наносили до тогпцины в высушен. ном состоянии 70 мкм (" активный" нес покрытия23 фунта на стопу листов). Коэффициент псрекрытия равен 5,3, Этот прерыватель при наблюдении через лист прозрачного материала в режиме отрзже. ния дает желто - золотой цветовой тон, в режиме пропускания - темный золотой цветовой тон. Наля. чие темного золотого тона и фактически полное отсутствие красного тояз свдетельствует о том, 572224г 1 О 15 25 ЗО 35 40 45 50 по падающий свет не проходит через слой микро.апсул, а поглощается в этом слое. Следовательно,огда покрытие имеет столь высокий поверхностныйвес, падающий свет не пропускается, а поглощается,и режим пропускания превращается в режим поглощения света, а покрытие становится не прерывателем светового потока, а световой ловушкой,П р и м е р 3. Описанным в примере 1 способом изготовлянл покрывной состав, при этом в качестве краспцего вешества с капсулами используют мелкодисперсный пигмент, известный под названием фталоцианинового зеленого в концентрации 2%, на основе масляного носителя и со средним размером частиц 0,1 мкм,Индикаторные устройства с этим составом имеют те же ограничения веса покрытия в прерывателе светового потока, как в примере 2, с использовани. ем растворенного красителя,П р и м е р 4. Приготовлянл такой же покрывной состав, как и в примере 1, но красящим веществом является желтая масляная краска о 13 (р - диэтиламиноазобенэол), взятая в количестве 1,4 вес.% от смеси с капсулами; а магнитным материалом - чешуйки металлического никеля с коэффициентом соотношения 40:1 и длиной 40 мкм. Магннтнье чешуйки составляют 20 вес.% от смеси. Масло для заполнения капсул выбирается, как в примере 1, Состав наносится на гибкую прозрачную пленку, например на пленку полиэтилентерефталата, толшиной 75 мкм, в количестве, обеспечиваю. щем коэффициент перекрытия чешуек 3,2. Получа. ют эффективный цветовой прерыватель потока, который можно использовать с разнообразными , .дстилающими зле мепами.Прерыватель накладывается на лист подложки, на которую печатью нанесены буквы зеленого цвета. В режиме отражения печатные буквы на подложке не видны, в режиме пропускания они становятся видны сквозь лрерьватель, Различие цветовых тонов прерывателя и печатных букв усиливает визу. альный контраст и улучшает различение печатньх букв. Эффективность описанного индикаторного устройства усиливается, если печатные буквы, нанесенные на подложку, имеют цветовой тон, по возможности приближающийся к тону красящего вещества в прерьваощем элементе, В этом случае ге участки подложки, на которых печатных букв нет, выглядят одинаково и в режиме отражения, н в режиме пропускапя.Эффективность прерьвателя светового потока уменьшается, когда поверхностньщ вес покрытия не соответствует принятому: при слишком легких покрытиях печатьа подложке всегда виднаг при слишком тяжелых покрытиях печать на подложке не видна никода. независимо от режима работя пре рьвателя,П р и м е р 5. Покрывной состав изготавливают описанным способом. Капсулы нмеог средний ди. амстр 40 мкм, содержат 34 Я масляной дисперсии с 2 Я красящео вснествз и 9 магнитных чешуек, а остальная часть покрытия - это жидкое минераль. ное масло. Красящим веществом является мелкодисперсный пигмент зеленого тона, например фталецианиновый зеленый, имеющий средний размер частиц 0,1 мкм. Магнитные чешуйки - никелевые с коэффициентом соотношения 16:1 и длиной около 40 мкм, Для приготовления покрывного состава капсулы диспергируюг в 5 о - ном растворе этилцеллюлозы в толуоле, причем капсулы составляют 25% по весу. Высушенное покрытие используют сов. местно с подложкой другого цвета.П р и м е р 6. Покрывной состав, такой как в примере 5, наносят распылением на фасонную по. верхность, выкрашенную в черный цвет. Толщина покрытия 25 - 75 мкм, коэффициент перекрытия соответствует заданному. Действует прерыватель светового потока так же, как и описанные.П р и м е р 7. Для изготовления прерывателя светового потока используется прозрачная пленка, имеюцая цветовой тон подложки. Покрывной состав с капсулами (такой как состав по примеру 1) наносится на лист прозрачного материала, причем поверхностный вес покрытия обеспечивает коэффициент перекрытия от 1,5 до 4,75. Поверх слоя капсул наносят слой красящего лака, например нитроцеллюлозы, состоящего из синей масляной краски, растворенной в подходящем органическом растворителе.При работе устройства в режиме отражения отраженный свет имеет желтый цветовой тон, при работе в режиме пропускания - зеленый цветовой тон, Яркость зеленого тона усиливается, если на покрьпую лаком сторону индикаторного устройства контактным способом нанесено покрытие высокого отражения. Фор мула изобретения 1, Магнитооптическое индикаторное устройство, содержащее подложку с нанесенной на нее пленкой, которая включает в себя множество микрокапсул, заполненных жидкостью с диспергиро.ванными в ней частицами магнитного материала в виде чешуек, а также красящее вещество, о тлича юще е с я тем, что, с целью увеличения контрастности информации, красящее вещество имеет цвет, контрастирующий с цветом подложки, а соотношение плошади плоской поверхности магнитных чешуек и площади поперечного сечения может меняться от 5:1 до 00:1, при этом количество микрокапсул в пленке таково, что отношение суммарной площади плоских сторон чешуек магнит.ного материала к плошади пленки с микрокапсула. ми составляет 1,5-.4,75.2. Устройство по и., от лича ющеес я тем, что микрокапсуны заключены в прозрачное полимерное связувяцее вещество.3. Устройспо по и. 1, о г н и ч а ю щ е е с я тем, чтО микокнс.ь нвнв осняРвы 5 нюнлъвгл г572224 3 помощью прозрачного полимерного связующего вещества.4. Устройство ло пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что красящее вещество содержится в стенках микрокапсул.5. Устройство по пп 2, 3, отличающеесяя тем, что красящее вещество содержится в связующем веществе.6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что красящее вещество содержится в поверхностном покрьпии пленки с микрокапсула. ми,7. Устройство по ц. 1, отличающееся тем, что жидкость, содержащаяся в микрокапсулах, представляет собой нерастворимое в воде масляни тое вещество, обладающее вязкостью отдо 000 спз, предпочтительно 5 - 30 спз.8. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магнитные чешуйки имеют длину отдо 40 мкм и среднюю толщину 0,5 мкм. 1 О Л Рд М О У Уиг. 1 ВДюВзбСгъ 9. Устройство по и, 1, от лича ющ ее с я тем, что микрокапсулы имеют сферическую форму и диаметр от 5 до 1000 мкм, предпочти. тельно от 5 до 80 мкм. 510. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е.ся тем, что микрокапсулы содержат 50- 95%,предпочтительно 75 - 85% (от своего веса) взвеси, вкоторой 5 - 60%, предпочтительно 15 - 30%, сос 1 ав.ляют магнитные чешуйки и 1 - 20%, предпочтитель.но 2 - 10%, красящее вещество.11. Устройство по п.1, от лич а ющ ее.с я тем, что вес микрокапсул, содержащихся впленке, составляет от 16 до 48 г/м . 15Источники информации, принятые во в ниманиепри экспертизе:1. Патент США У 3.221315, кл. 340 - 174, 1965,2. Патент СШ А Р 3683382, кл, 346-74,972.2 о 3. Патент США Мф 3673597, кл. 346 - 74, 1972.572224 б 10 аФг тюрь Т Заказ 224 Ти ИПИ Госуда по 113031, Подписноенистров (ТМ.Р тий .,д,4/ роек шая. 4" бф5 Ы9ЯдХ 7 д Р фактор Т. Орловская тавитель Н. РешетниковЗ. Фан а ственного комитета Советелам изобретений и открыМосква, Ж" 35, Раушская на лиан ППП Патеи, Г Уж 01 юдь Корректор П, Ьугако

Смотреть

Заявка

2142157, 09.06.1975

ДЖЕРАЛЬД ЛИ АНДЕРСОН

МПК / Метки

МПК: G01D 5/32

Метки: индикаторное, магнитооптическое

Опубликовано: 05.09.1977

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-572224-magnitoopticheskoe-indikatornoe-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Магнитооптическое индикаторное устройство</a>

Похожие патенты