Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, спосіб його одержання, система, призначена для його одержання, забарвлена композиція та спосіб одержання забарвленої композиції

Номер патенту: 90558

Опубліковано: 11.05.2010

Автори: Мерріт Марк Д., Манро Келам Х.

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, який містить упорядкований періодичний масив частинок, які розміщені в полімерній матриці, де кожна зі згаданих частинок включає ядро, оточене зшитою оболонкою з неплівкоутворюючої композиції, відмінної від згаданої матриці.

2. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що показник заломлення згаданого ядра відмінний від показника заломлення згаданої оболонки.

3. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 2, який відрізняється тим, що згадана оболонка має градієнт показника заломлення у товщині згаданої оболонки.

4. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 3, який відрізняється тим, що згадана матриця одержана із здатних до зшивання мономерів, а згадані мономери присутні у вказаній оболонці із градієнтом концентрації у товщині згаданої оболонки.

5. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 4, який відрізняється тим, що згадана оболонка здатна набрякати мономерами згаданого полімеру матриці, а згадане ядро власне не набрякає.

6. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що кожний елемент, вибраний зі вказаної матриці й вказаної оболонки, містить полімерний матеріал, відмінний від полімерного матеріалу іншого елемента, де полімерний матеріал включає полістирол, поліуретан, акриловий полімер, алкідний полімер, складний поліефір, силоксанвмісний полімер, полісульфід, епоксивмісний полімер і/або полімер, отриманий з епоксивмісного полімеру.

7. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 2, який відрізняється тим, що згадане ядро частинки містить полімерний матеріал, який включає полістирол, поліуретан, акриловий полімер, алкідний полімер, складний поліефір, силоксанвмісний полімер, полісульфід, епоксивмісний полімер, полімер, отриманий з епоксивмісного полімеру, оксид металу й/або неорганічний полімер.

8. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр згаданого ядра становить від 80 до 90 відсотків від сукупного діаметра частинок.

9. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий масив має форму частинок, що характеризуються аспектним відношенням у діапазоні від 2 до 100.

10. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що має форму листа.

11. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що має форму частинок.

12. Забарвлена композиція, яка містить смолисте зв'язуюче й матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 11.

13. Спосіб одержання забарвленої композиції, який передбачає:

одержання барвників, при цьому барвники містять матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1;

зміну складу оболонки з метою створення різниці між показниками заломлення оболонки і ядра й, за допомогою цього, вибір інтенсивності кольору, яку демонструють барвники; і диспергування барвників у смолистому зв'язуючому.

14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що стадія зміни складу оболонки включає створення умов для дифундування мономерів із полімерної матриці з формуванням градієнта у товщині оболонки й, за допомогою цього, забезпечення набрякання оболонки.

15. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що стадія зміни складу оболонки включає створення умов для дифундування в оболонку розчинника з полімерної матриці й, за допомогою цього, забезпечення набрякання оболонки.

16. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що додатково включає зшивання мономерів матриці, які дифундували в оболонку, для фіксації розмірів оболонки.

17. Спосіб одержання матеріалу, здатного дифрагувати випромінювання, який передбачає стадії:

нанесення дисперсії із частинок, які мають структуру "ядро-оболонка" на основу, при цьому ядра власне не набрякають, а оболонки є неплівкоутворюючими;

компонування частинок в упорядкований періодичний масив, який дифрагує випромінювання;

нанесення на масив частинок покриття з композиції матриці;

набрякання оболонок у результаті дифундування в оболонки компонентів матриці; і

фіксації масиву частинок із нанесеним покриттям.

18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що дифундуюча матриця містить здатні до зшивання мономери.

19. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що дифундуюча матриця містить розчинник.

20. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що згадана стадія набрякання формує градієнт показника заломлення у товщині оболонки.

21. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що згадана стадія набрякання додатково включає вимірювання довжини хвилі дифракції для масиву й регулювання ступеня набрякання оболонок із метою одержання бажаної для масиву довжини хвилі дифракції.

22. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що додатково включає видалення зафіксованого масиву з основи й подрібнення зафіксованого масиву з перетворенням його у форму частинок.

23. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, одержаний способом за п. 17.

24. Система, призначена для одержання матеріалу, здатного дифрагувати випромінювання, яка включає:

основу, призначену для нанесення на неї дисперсії частинок, які мають структуру "ядро-оболонка" і які утворюють упорядкований періодичний масив, при цьому оболонки здатні набрякати та є неплівкоутворюючими;

пристрій доставки матриці, призначений для нанесення на масив покриття з композиції матриці;

джерело випромінювання, призначене для освітлення масиву з нанесеним покриттям;

детектор випромінювання, призначений для вимірювання спектра випромінювання, дифрагованого масивом із нанесеним покриттям; і

систему затверднення, призначену для затверднення компонентів у масиві з нанесеним покриттям і фіксації відносних положень частинок.

25. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що згадане джерело випромінювання випромінює видиме світло.

26. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що згаданий детектор випромінювання включає спектрограф.

27. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що додатково включає засоби забезпечення кореляції між вимірюваним спектром світла, дифрагованого масивом із нанесеним покриттям, і бажаним зображенням затверділого масиву.

28. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що додатково включає засоби видалення затверділого масиву з основи й подрібнення затверділого масиву з перетворенням його у форму частинок.

Текст

1. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, який містить упорядкований періодичний масив частинок, які розміщені в полімерній матриці, де кожна зі згаданих частинок включає ядро, оточене зшитою оболонкою з неплівкоутворюючої композиції, відмінної від згаданої матриці. 2. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що показник заломлення згаданого ядра відмінний від показника заломлення згаданої оболонки. 3. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 2, який відрізняється тим, що згадана оболонка має градієнт показника заломлення у товщині згаданої оболонки. 4. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 3, який відрізняється тим, що згадана матриця одержана із здатних до зшивання мономерів, а згадані мономери присутні у вказаній оболонці із градієнтом концентрації у товщині згаданої оболонки. 5. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 4, який відрізняється тим, що згадана оболонка здатна набрякати мономерами згаданого полімеру матриці, а згадане ядро власне не набрякає. 6. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, за п. 1, який відрізняється тим, що кожний елемент, вибраний зі вказаної матриці й вказаної оболонки, містить полімерний матеріал, відмінний від полімерного матеріалу іншого елемента, де 2 (19) 1 3 90558 4 матриці з формуванням градієнта у товщині оболонки й, за допомогою цього, забезпечення набрякання оболонки. 15. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що стадія зміни складу оболонки включає створення умов для дифундування в оболонку розчинника з полімерної матриці й, за допомогою цього, забезпечення набрякання оболонки. 16. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що додатково включає зшивання мономерів матриці, які дифундували в оболонку, для фіксації розмірів оболонки. 17. Спосіб одержання матеріалу, здатного дифрагувати випромінювання, який передбачає стадії: нанесення дисперсії із частинок, які мають структуру "ядро-оболонка" на основу, при цьому ядра власне не набрякають, а оболонки є неплівкоутворюючими; компонування частинок в упорядкований періодичний масив, який дифрагує випромінювання; нанесення на масив частинок покриття з композиції матриці; набрякання оболонок у результаті дифундування в оболонки компонентів матриці; і фіксації масиву частинок із нанесеним покриттям. 18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що дифундуюча матриця містить здатні до зшивання мономери. 19. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що дифундуюча матриця містить розчинник. 20. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що згадана стадія набрякання формує градієнт показника заломлення у товщині оболонки. 21. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що згадана стадія набрякання додатково включає вимірювання довжини хвилі дифракції для масиву й регулювання ступеня набрякання оболонок із метою одержання бажаної для масиву довжини хвилі дифракції. 22. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що додатково включає видалення зафіксованого масиву з основи й подрібнення зафіксованого масиву з перетворенням його у форму частинок. 23. Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, одержаний способом за п. 17. 24. Система, призначена для одержання матеріалу, здатного дифрагувати випромінювання, яка включає: основу, призначену для нанесення на неї дисперсії частинок, які мають структуру "ядро-оболонка" і які утворюють упорядкований періодичний масив, при цьому оболонки здатні набрякати та є неплівкоутворюючими; пристрій доставки матриці, призначений для нанесення на масив покриття з композиції матриці; джерело випромінювання, призначене для освітлення масиву з нанесеним покриттям; детектор випромінювання, призначений для вимірювання спектра випромінювання, дифрагованого масивом із нанесеним покриттям; і систему затверднення, призначену для затверднення компонентів у масиві з нанесеним покриттям і фіксації відносних положень частинок. 25. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що згадане джерело випромінювання випромінює видиме світло. 26. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що згаданий детектор випромінювання включає спектрограф. 27. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що додатково включає засоби забезпечення кореляції між вимірюваним спектром світла, дифрагованого масивом із нанесеним покриттям, і бажаним зображенням затверділого масиву. 28. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що додатково включає засоби видалення затверділого масиву з основи й подрібнення затверділого масиву з перетворенням його у форму частинок. Даний винахід відноситься до барвників, здатних дифрагувати за законом Брега, і отриманих із часток, які мають структуру «ядро-оболонка». Гоніохроматичністю називається ефект зміни сприйняття кольору в міру зміни кута освітлення або спостереження. Гоніохроматичні пігменти використовують, наприклад, в автомобільних покриттях, декоративних покриттях, при пігментуванні пластмас, у типографських фарбах (зокрема, у маскувальних фарбах), текстилях і косметиці, Оптичний ефект при їх застосуванні є результатом спрямованого відбиття світла від переважно листоподібних часток, які зазвичай є металевими або демонструють структурований контраст показника заломлення, масштаб довжини яких співрозмірний із довжиною хвилі світла. Відповідно до природи часток пігменту, розрізняють такі пігменти як пігменти з металевим ефектом (наприклад, алюміній, цинк, мідь або їхні сплави) або інтерферовані пігменти (наприклад, на основі слюди з нанесеним покриттям із діоксиду титану, таким як мусковіт, флогопіт та біотит). У результаті спрямованого відбиття падаючого світла переважно листоподібними частками, пігменти, які створюють ефект кольору, які орієнтовані, наприклад, у покритті, демонструють наявність гоніохроматичності; тобто сприйняття їхнього кольору (світлість та/або колірний тон і/або насиченість кольору) змінюється залежно від кута освітлення або спостереження. Існує потреба в довговічних гоніохроматичних матеріалах, які можна було б одержувати у формі часток, і які були б придатними для використання як барвники з мінімальною мутністю. Даний винахід відноситься до матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, який містить упорядкований періодичний масив часток, які містяться у полімерній матриці, де кожна зі вказаних часток включає ядро, оточене оболонкою з неплівкоутворюючої композиції відмінної від згаданої матриці. 5 Крім того, даний винахід відноситься до способу одержання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, який передбачає наступні стадії: нанесення дисперсії із часток, які мають структуру «ядро-оболонка» на основу, при цьому власне ядра не набрякають, а оболонки є неплівкоутворюючими; компонування часток в упорядкований періодичний масив, що здатний дифрагувати випромінювання; нанесення на масив часток покриття з композиції матриці; набрякання оболонок у результаті дифузії компонентів матриці в оболонки; і фіксації масиву часток із нанесеним покриттям. Крім того, даний спосіб відноситься до системи, призначеної для одержання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, яка включає: основу, призначену для нанесення на неї дисперсії часток, які мають структуру «ядрооболонка», та які утворюють упорядкований періодичний масив, при цьому оболонки здатні набрякати і є, власне, неплівкоутворюючими; пристрій доставки матриці, призначений для нанесення на масив покриття з композиції матриці; джерело випромінювання, призначене для освітлення масиву з нанесеним покриттям; детектор випромінювання, призначений для вимірювання спектра випромінювання, дифрагованого масивом із нанесеним покриттям, і систему тверднення, призначену для тверднення компонентів у масиві з нанесеним покриттям та фіксації відносних положень часток. Фіг.1 представляє поперечний переріз матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, отриманого відповідно до даного винаходу; Фіг.2 є детальним зображенням матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, Фіг.1, який характеризується дифракцією Брега видимого світла під одним кутом спостереження; і Фіг.3 представляє принципову схему способу одержання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання відповідно до даного винаходу. Даний винахід пропонує матеріали, здатні дифрагувати випромінювання, які містять упорядкований періодичний масив часток, що мають структуру «ядро-оболонка», зафіксованих у матриці, при цьому матеріал оболонки є неплівкоутворюючим і відмінним від матеріалу матриці. Матеріали, крім іншого, є придатними для використання у формі часток як барвники. Термін «барвники», відповідно до того, як він використовується в даному документі, позначає матеріали здатні дифрагувати випромінювання, які дифрагують випромінювання у видимій області спектра, у той час як Матеріалом здатним дифрагувати випромінювання, називають матеріал, який дифрагує будь-яку довжину хвилі електромагнітного випромінювання. У певних варіантах реалізації матеріал ядра й матеріал оболонки можуть характеризуватися різними показниками заломлення. На додаток до цього, показник заломлення оболонки може змінюватися залежно від товщини оболонки, формуючи у товщині оболонки градієнт показника зало 90558 6 млення. Градієнт показника заломлення виникає в результаті наявності градієнта складу матеріалу оболонки у товщині оболонки. В одному варіанті реалізації винаходу градієнт складу й властивостей у товщині оболонки одержують у результаті нанесення дисперсії полімеризованих часток зі структурою «ядро-оболонка» на основу, при цьому власне ядра не набрякають, а оболонки є неплівкоутворюючими. Частки компонують у вигляді упорядкованого періодичного масиву, який здатний дифрагувати випромінювання, і на масив часток наносять покриття з композиції матриці. Один або кілька компонентів матриці дифундують в оболонки, що в результаті приводить до одержання градієнтів складу оболонки й властивостей оболонки. Композиція матриці може включати мономери, які зшиваються. Полімеризація мономерів матриці в оболонці й у матриці приводить до фіксації масиву. Даний винахід включає систему, призначену для одержання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, що включає основу, призначену для нанесення на неї дисперсії часток, які утворюють упорядкований періодичний масив, і пристрій доставки матриці, призначений для нанесення на масив покриття з композиції матриці. Установлюють джерело випромінювання для освітлення масиву з нанесеним покриттям, у той час як детектор випромінювання вимірює спектр випромінювання, дифрагованого масивом із нанесеним покриттям. Відстань між частками регулюють, намагаючись одержати бажану довжину хвилі дифрагованого випромінювання. Система тверднення забезпечує тверднення компонентів у масиві з нанесеним покриттям і фіксацію відносних положень часток. Якщо звернутися до Фіг.1 і 2, то можна сказати, що матеріал здатний дифрагувати випромінювання 2 даного винаходу включає упорядкований періодичний масив часток 4, які містяться у полімерній матриці 6. Частки 4 складаються з ядра S, оточеного оболонкою 10. Матеріал оболонки 10 є неплівкоутворюючим і відмінним від матеріалу матриці б Як такий, масив включає, щонайменше, три загальних області, а саме, матрицю 6, оболонку часток 10 і ядро часток 8. Частки 4, звичайно, є в цілому сферичними, при цьому діаметр ядра 8 становить від 80 до 90 відсотків від сукупного діаметра часток або 85 відсотків від сукупного діаметра часток, причому розмір радіальної товщини оболонки 10 становить іншу частину діаметра часток. Матеріал ядра й матеріал оболонки характеризуються різними показниками заломлення. На додаток до цього, показник заломлення оболонки змінюється залежно від товщини оболонки, формуючи у товщині оболонки градієнт показника заломлення. Градієнт показника заломлення є результатом наявності градієнта складу матеріалу оболонки у товщині оболонки. Матеріал матриці є органічним полімером, таким як полістирол, поліуретан, акриловий полімер, алкідний полімер, складний поліефір, силоксанвмісний полімер, полісульфід, епоксивмісний полімер або полімер, отриманий з епоксивмісного полімеру. Матеріал ядер часток також є полімерним і 7 може бути обраний із поміж тих же самих полімерів, що й матеріал матриці, а також може бути неорганічним матеріалом, таким як оксид металу (наприклад, оксид алюмінію, діоксид кремнію або діоксид титану) або напівпровідник (наприклад, селенід кадмію). Полімер (полімери) з якого виконуються оболонки часток можна обирати з того ж самого переліку полімерів, що й матеріал матриці; однак, у конкретному масиві часток полімер (полімери) оболонки часток відрізняється від полімеру (полімерів) матеріалу матриці. Термін «неплівкоутворюючий» означає, що матеріал оболонки залишається в положенні, яке відповідає оточенню ядра кожної частки без утворення плівки з матеріалу оболонки; частки, які мають структуру «ядрооболонка», як такі, є дискретними частками в матеріалі матриці. Такі частки зі структурою «ядрооболонка» можуть бути отримані в результаті проведення емульсійної полімеризації мономерів ядра з наступним проведенням поверх ядра полімеризації мономерів оболонки. Отримані у результаті частки, які мають структуру «ядро-оболонка» компонують у вигляді упорядкованого масиву шляхом диспергування часток зі структурою «ядро-оболонка» у носи й нанесення дисперсії у вигляді покриття на основу. Дисперсія часток може містити від 1 до 70% (об.) часток або від 30 до 65% (об.) часток. Вода може бути придатною композицією як носій. Дисперсію у вигляді покриття можна наносити на основу різними методами, перелік яких включає занурення, розпилення, нанесення пензлем, нанесення покриття валиком, нанесення покриття гравірованим циліндром, нанесення покриття наливом, нанесення покриття обливанням струменем, нанесення покриття екструдіюванням крізь щілинну голівку або нанесення покриття в результаті фарбосруменевого друку. Всі частки в дисперсії мають однойменні заряди, які змушують їх відштовхуватися одна від одної й утворювати періодичний масив часток. Основу з нанесеним покриттям із шару дисперсії висушують для видалення з дисперсії носія так, щоб частки були щільно упаковані, власне кажучи, безпосередньо одна з одною у трьох напрямках. Висушування можна досягти використовуючи примусову подачу повітря або в результаті конвекційного або радіаційного нагрівання основи та/або дисперсії. Матеріал-попередник матриці (який містить мономери) наносять на частки щільно упаковані на основі будь-яким придатним для використання методом, таким як розпилення, нанесення пензлем, нанесення покриття валиком, нанесення покриття гравірованим циліндром, нанесення покриття наливом, нанесення покриття обливанням струменем, нанесення покриття екструдіюванням крізь щілинну голівку або нанесення покриття в результаті фарбосруменевого друку, забезпечуючи взаємопроникнення масиву й текучої композиції матриці. Мономери композиції матриці обтікають частки які мають структуру «ядро-оболонка» і заповнюють простору порожнечу між частками в щільно упакованому масиві. Деяка кількість мономера (мономерів) матриці дифундує в оболонки часток, забезпечуючи в такий спосіб набрякання оболонок і збільшення товщини оболонок. Моно 90558 8 мери матриці дифундують в оболонки, формуючи у товщині оболонок градієнт, при цьому найбільшою є концентрація мономерів матриці на зовнішньому краї оболонки, а найменшою є концентрація мономерів матриці біля границі розділу між оболонкою і ядром. Проводять тверднення композиції матриці (наприклад, у результаті впливу ультрафіолетового випромінювання) для полімеризації матеріалу матриці в порожнечах масиву й матеріалу матриці, який дифундував в оболонки часток, тим самим фіксуючи розмір оболонок і положення часток у полімері матриці. Для фіксації композиції матриці усередині й навколо часток можуть бути використані й інші механізми тверднення. Мономери матриці, які дифундували в оболонки, полімеризуються в оболонках, формуючи градієнт вмісту полімеру матриці в оболонці, при цьому найбільшою є концентрація полімеру на зовнішньому краї оболонки, який граничить із матрицею, а найменшою є концентрація полімеру матриці біля границі розділу між оболонкою і ядром. Якщо звернутися до Фіг.2, то можна сказати, що масив часток 2 здатний дифрагувати випромінювання відповідно до закону Брега. Падаюче випромінювання (промінь І) частково відбивається (промінь R1) на самому верхньому шарі часток у масиві під кутом Θ до площини першого шару, а частково проходить (промінь Т) у нижче лежачі шари часток. Крім того, до деякої міри відбувається й поглинання падаючого випромінювання. Після цього частина випромінювання, яка пройшла сама частково відбивається (промінь R2) на другому шарі часток у масиві під кутом Θ (з деяким поглинанням), а частково проходить у лежачі нижче шари часток. Дана ознака часткового відбиття під кутом Θ і часткового проходження до лежачих нижче шарів часток продовжує спостерігатися по всій товщині масиву. Довжина хвилі відбитого випромінювання задовольняє рівнянню: m =2ndsinΘ, де (m) є цілим числом, (n) представляє ефективний показник заломлення для масиву, a (d) дорівнює відстані між шарами часток. Ефективний показник заломлення (n) добре апроксимується середньооб'ємною величиною показника заломлення матеріалів часток. У випадку в цілому сферичних часток розмір (d) дорівнює відстані між площинами, які проходять крізь центри часток у кожному шарі, і пропорційний до діаметра часток. У такому випадку відбита довжина хвилі також пропорційна до діаметра часток. Крім того, даний винахід включає систему, призначену для одержання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання. В одному варіанті реалізації, продемонстрованому на Фіг.3, дисперсію 22 часток 4 у носії у вигляді покриття наносять на основу 24. На Фіг.3 зображена основа 24, яка переміщається в напрямку стрілки А і занурюється в ємність, яка містить дисперсію 22, для нанесення дисперсії 22 у вигляді покриття на основу 24, але даний спосіб нанесення дисперсії 22 на основу 24 не розглядається як такий, що обмежує і може включати й способи, описані раніше. Частки 4 формують періодичний масив, а носій іде з дисперсії 9 в позиції 26 (наприклад, у результаті випарювання) до одержання власне тільки періодичного масиву часток 4, які залишаються на основі 24. У позиції 28 відбувається взаємопроникнення масиву часток із текучою композицією мономерів матриці. Деяка частина композиції мономерів дифундує в оболонки, тим самим, збільшуючи товщину оболонок (і діаметр часток), аж до тверднення композиції матриці в позиції 30. Тривалість часу між нанесенням мономерів на масив і тверднен 90558 10 ням у позиції 30 почасти визначає ступінь набрякання оболонок. Довжину хвилі й інтенсивність відбитого світла можна вибирати шляхом зміни відстані (d) між шарами (регулюючи розмір часток), кількості шарів часток, різниці між показниками заломлення полімерної матриці й часток, а також ефективного показника заломлення (n) матеріалу здатного дифрагувати випромінювання відповідно до таблиці 1. Таблиця 1 Змінна (при сталих інших змінних) Відстань між шарами (d) Збільшення змінної Зменшення змінної Збільшення довжини хвилі Зменшення довжини хвилі Збільшення інтенсивності Зменшення інтенсивності Збільшення інтенсивності Зменшення інтенсивності Кількість шарів Різниця між показниками заломлення часток і матриці Ступінь зміни показника заломлення між матрицею Більше розсіювання й мут- Менше розсіювання й й частками ність мутність Ефективний показник заломлення (n) Збільшення довжини хвилі Зменшення довжини хвилі Для зсуву довжини хвилі дифрагованого випромінювання можна змінювати відстань (d) між шарами часток у масиві, тобто, збільшення відстані між частками (d) приводить до збільшення довжини хвилі, або зменшення відстані між частками (d) приводить до зменшення довжини хвилі. Необхідно розуміти, що розмір часток для попередньо отриманих часток, які мають фіксований розмір, у безперервному режимі регулювати непросто. Тому в одному варіанті реалізації винаходу якщо буде потреба зміни розміру часток із метою регулювання довжини хвилі дифракції при одержанні масиву можна використовувати частки, які мають більший діаметр. Це вимагає перемикання технологічного процесу на проведення операції з іншими частками, що може не дозволити проводити безперервне одержання масиву на основі. Однак, частки зі структурою «ядро-оболонка» даного винаходу особливо добре підходять для використання при регулюванні розміру часток в оперативному режимі. Розмір часток частково визначається ступенем набрякання оболонки, тобто кількістю мономерів матриці, яка продифундувала в оболонку до проведення тверднення. Періодичний масив часток проявляє дифракцію випромінювання Брега, яку можна відслідковувати й контролювати за допомогою джерела, яке освітлює, випромінювання 32, детектора дифрагованого випромінювання 34, що включає спектрограф 36 (показує оптичну щільність залежне від довжини хвилі) і систему контролю 38, призначену для регулювання довжини хвилі дифрагованого випромінювання. Освітлююче джерело випромінювання 32, може включати світловипромінюючий діод (СВД) і оптичні волокна, призначені для переносу світла, що освітлює, від СВД до масиву й відбитого світла від масиву назад до детектора 34. Довжина хвилі освітлюючого випромінювання може перебувати у видимій області спектра або за її межами. Випромінювання, дифраговане масивом і відбите назад від масиву, приймається детектором і може бути відображене на спектрографі 36. Система 20 включає систему контролю 38 (таку як комп'ютер із програмним забезпеченням), призначену для встановлення кореляції між обмірюваним спектром дифрагованого світла й бажаним зображенням і для зміни довжини хвилі дифрагованого випромінювання. Система контролю 38 визначає тривалість часу, протягом якого мономерам матриці дають можливість дифундувати в оболонки часток. Якщо система контролю 38 визначить, що довжина хвилі дифрагованого випромінювання коротша від бажаної довжини хвилі, то тоді система контролю 38 збільшить тривалість часу перед проведенням тверднення, що дозволить більшій кількості мономерів продифундувати в оболонки часток, і, таким чином, збільшить діаметр часток і збільшить відстань між частками (d). Наприклад, можна зменшити швидкість переміщення основи 24 для того, щоб збільшити час дифундування мономерів матриці в оболонки часток до проведення тверднення. Бажаний зовнішній вигляд пофарбованого масиву 2 можна вибрати при використанні комп'ютера 38, забезпечуючи кореляцію між відбитим спектром у позиції 36 і бажаним кольором. Наприклад, бажаний відтінок блакитного світла, відбитого від масиву 2, має характеристичний спектр оптичної щільності залежно від довжини хвилі. Якщо комп'ютер 38 визначить, що спектр оптичного поглинання достатньо відповідає бажаному характеристичному спектру, отриманий масив 2 буде відсвічувати бажаним блакитним світлом. Таким чином, одержання масиву 2 можна контролювати, виходячи зі спектра оптичного поглинання. Необхідно розуміти те, обсяг винаходу охоплює й інші типи компонентів для джерела випромінювання 32, детектора 34, спектрографа 36 і системи контролю 38. Матеріал здатний дифрагувати випромінювання може залишатися на основі у вигляді гоніохроматичної плівки, яка покриває основу. В альтернативному варіанті матеріал здатний 11 дифрагувати випромінювання може бути знятий з основи у вигляді суцільної плівки, призначеної для нанесення на пристрій, наприклад, у результаті нашаровування з використанням клеїв і тому подібного. У ще одному варіанті реалізації винаходу (продемонстрованому на Фіг.3) матеріал здатний дифрагувати випромінювання подрібнюють до форми часток (наприклад, лусочок) з метою використання як барвника у композиції пофарбованого покриття, коли відбитим випромінюванням є видиме світло. Композиція пофарбованого покриття може бути композицією фарби, чорнил, косметичною або іншою декоративною композицією. Середній розмір часток коливається в діапазоні від приблизно 0,01 до приблизно 1 мікрона або від 0,06 до 0,5 мікрон. Відстань (d) між шарами контролюють власне за допомогою розміру часток. Якщо в межах шару розмір часток буде змінюватися, або якщо розмір часток буде змінюватися між шарами, то тоді відстань (d) між шарами буде змінюватися по всьому масиву. Як відзначалося раніше, довжина хвилі λ світла, відбитого в умовах Брега, є залежною від відстані (d) маж шарами. Розподіл часток за розмірами приводить до зміни довжини хвилі відбитого світла, що спостерігається як широка смуга світла, яка демонструє наявність суміші кольорів замість одного чистого чіткого кольору. Тому для того, щоб витримувати правильність структури масиву, частки мають близькі розміри й переважно відрізняються одна від одної за розміром, як максимум, на 15% або, як максимум, на 5 відсотків. У випадку використання у звичайних автомобільних покриттях і промислових покриттях (наприклад, для стільникових телефонів) звичайної товщини матеріал здатний дифрагувати випромінювання може мати максимальну товщину 20 мікронів, наприклад, 10 мікронів і менше або 5 мікрон і менше, наприклад, 2 мікрони. Матеріали, які мають товщину істотно більшу, ніж 20 мікрон, у звичайному автомобільному або промисловому покритті, можливо, буде важко належним чином диспергувати і вирівнювати. Матеріали, які мають товщину істотно більшу, ніж 20 мікрон, також можуть стати причиною шорсткості поверхні звичайного автомобільного або промислового покриття, викликаючи зменшення блиску покриття, що може бути, а може й не бути бажаним. Потовщені матеріали можуть бути прийнятними або бажаними в інших типах покриттів, які мають більшу товщину, ніж автомобільні покриття, а також можуть бути прийнятними або бажаними, наприклад, при пігментуванні пластмас, у текстилях і косметиці й/або в тих галузях застосування, у яких бажаним є зовнішній вигляд, який характеризується наявністю «шорсткості» або зниженим рівнем блиску. Кількість шарів часток у матеріалі здатному дифрагувати випромінювання вибирають, маючи на меті одержання бажаних оптичних властивостей при використанні мінімальної кількості шарів для досягнення бажаної інтенсивності кольору. За даних розмірів матеріал здатний дифрагувати випромінювання характеризується аспектним відношенням, що робить можливим вирівнювання матеріалів у композиції покриття один відносно одного й 90558 12 зідносно основи з нанесеним покриттям по їхніх довгих осях. Значення придатного аспектного відношення для матеріалу здатного дифрагувати випромінювання, використаного в композиції автомобільного покриття, дорівнює, щонайменше, 2 або знаходиться в діапазоні від 5 до 100, наприклад, дорівнює 10. Ефект інтерференції (інтенсивність відбитого випромінювання) можна збільшити в результаті збільшення кількості шарів у масиві. Незважаючи на те, що для виникнення ефекту Брега необхідна наявність, щонайменше, двох шарів для ладаючого світла, одержання бажаної інтенсивності відбитого випромінювання можна досягти при наявності, щонайменше, п'яти або, принаймні, десяти шарів часток. Менша кількість шарів часток відбиває менше випромінювання, що, таким чином, зменшує інтенсивність відбитого випромінювання та приводить до розширення довжини хвилі відбитого випромінювання. У певних галузях застосування, для яких бажаним є відбите випромінювання підвищеної інтенсивності, може бути використано більше десяти шарів. Збільшення товщини оболонки (тобто, збільшення розміру часток) приводить до збільшення відстані (d) між шарами часток у масиві, що приводить до збільшення довжини хвилі дифрагованого випромінювання. Ефект інтерференції також збільшується в результаті збільшення різниці між показниками заломлення часток і навколишньої матриці. У бреговських масивах щільно упакованих часток, які зазвичай використовуються, ефективний показник заломлення матеріалу в площині, яка проходить через центри шару часток, є близьким до показника заломлення часток, оскільки в даній площині присутня невелика кількість матеріалу матриці, або він не присутній зовсім. Площина, яка проходить через краї часток, проходить через матеріал матриці й матеріал часток. Таким чином, ефективний показник заломлення в площині, яка проходить через краї часток, визначається обома матеріалами (матеріалом матриці й звичайної частки), і різниця між ефективними показниками заломлення в площині, яка проходить через центри часток, і в площині, яка проходить через краї часток, є трохи меншою у порівнянні з різницею між показниками заломлення матеріалу часток і матеріалу матриці. На противагу цьому, частки які мають структуру «ядро-оболонка» за даним винаходом внаслідок наявності оболонки забезпечують одержання більшої різниці між показниками заломлення (і більш значного ефекту інтерференції) у порівнянні зі звичайними частками. Ефективний показник заломлення матеріалу 2, отриманий у площині С, яка проходить через центри часток, у своїй основі має, головним чином, показник заломлення матеріалу ядра. Ефективний показник Заломлення матеріалу 2, отриманий у площині S, яка проходить через оболонки часток, у своїй основі має показник заломлення матеріалу оболонки й матеріалу матриці. Таким чином, різниця між показниками заломлення в площині Сів площині S доходить до максимуму й може бути більшою, ніж різниця, якої 13 можна досягти при використанні звичайних часток (таких, що не мають структури «ядро-оболонка»). На додачу до цього, незважаючи на те, що більш значна різниця між показниками заломлення характерними для часток і навколишньої матриці приводить до одержання більшої інтенсивності відбитого випромінювання, зі східчастою зміною показника заломлення, що може існувати між матрицею й частками у звичайних масивах Брега, звичайно, пов'язане також деяке розсіювання падаючого випромінювання. Розсіювання гадаючого випромінювання приводить до зменшення інтенсивності відбитого випромінювання з бажаною довжиною хвилі й розширення спектра відбитого випромінювання. У випадку брегівської дифракції світла відбитий колір виглядає каламутним. Дане небажане явище розсіювання випромінювання зводять до мінімуму в даному винаході, у якому зміна показника заломлення матеріалу, який заломлює випромінювання, не є такою суттєвою. Показник заломлення матеріалу, який заломлює випромінювання, зміщається від показника заломлення полімеру матриці за градієнтом показника заломлення по товщині оболонки, що відповідає градієнту концентрації полімеру матриці у товщині оболонки. Використання даного винаходу не обмежується дифракцією видимого світла. Заломлення може мати місце й для інших довжин хвиль електромагнітного випромінювання, що виходять за межі видимої області спектра, таких як довжини хвиль ультрафіолетового випромінювання або інфрачервоного випромінювання. Упорядкований масив у матриці можна використовувати для відбиття такого випромінювання з метою запобігання або зведення до мінімуму впливу даного випромінювання на основу, на яку нанесено масив. Довжину хвилі відбитого випромінювання можна обирати таким чином, як це було описано раніше, у результаті регулювання ефективного показника заломлення (n) і відстані (d) між шарами. Показник заломлення композиції матриці також можна відрегулювати з метою зміни різниці між показником заломлення часток з показником заломлення матриці шляхом додавання до матриці часток із розмірами з нанодіапазону (із розмірами від 1 до 50нм). Частки з розмірами з нанодіапазону мають розміри часток менші, ніж довжина хвилі видимого світла й, таким чином, власне не відбивають і не розсіюють світла. Перелік матеріалів, які є придатними для використання як частки з розмірами з нанодіапазону, які збільшують ефективний показник заломлення матриці, включає метали (наприклад, золото, срібло, платину, мідь, титан, цинк, нікель), оксиди металів (наприклад, оксид алюмінію, оксид церію, оксид цинку, діоксид титану), змішані оксиди металів, броміди металів і напівпровідники. Перелік матеріалів, які є придатними для використання як частки з розмірами з нанодіапазону, які зменшують ефективний показник заломлення матриці, включає оксиди металіз (наприклад, діоксид кремнію), змішані оксиди металів і фториди металів (наприклад, фторид магнію, фторид кальцію). Для зменшення показника заломлення матриці також можна формувати в 90558 14 полімерній матриці повітряні пухирці з розмірами в нанодіапазоні. Подібним же чином показник заломлення часток можна регулювати шляхом додавання до часток часток із розмірами в нанодіапазоні. У ще одному варіанті реалізації даного винаходу одержують композицію покриття, сприйняття кольору якої, демонструє ефект гоніохроматичності, тобто сприйняття кольору змінюється залежно від кута освітлення або спостереження. Гоніохроматична композиція покриття включає один або кілька плівгоутворюючих матеріалів (які обговорюються далі) і велику кількість матеріалів здатних дифрагувати випромінювання запропонованих даним винаходом, які функціонують як барвники, і за бажання інші добавки, описані далі. При функціонуванні в ролі барвника матеріал здатний дифрагувати випромінювання дифрагує видиме світло. Тип і кількість плівкоутворюючого матеріалу та інших компонентів, включених до композиції покриття, будуть частково залежати від природи покриття й способу його нанесення. Як було виявлено, для включення барвників даного винаходу до типових рецептур покриттів ніяких особливих заходів не потрібно. За бажання, задля поліпшення можливостей дозування барвники спочатку можна ввести у полімерний носій у вигляді пасти, необов'язково додаючи при цьому поверхнево-активні речовини, які звичайно, використовуються разом з іншими типами пігментів. Конкретне співвідношення між кількостями барвника й плівкоутворюючого компонента може змінюватися в широких межах доти, допоки воно буде забезпечувати одержання необхідного зовнішнього вигляду кольору при бажаних товщині плівки та твердої фази, що наноситься, і буде залежати від конкретних використаних інгредієнтів, типу поверхні, яка повинна бути покрита, передбачуваного варіанта використання поверхні, а також від таких факторів, як конкретний розмір використаних барвників. За об'ємом кількість барвника звичайно, буде співрозмірною з тією, що використовується у випадку інших пігментів, які створюють кольоровий ефект, таких як ті, що мають нанесене покриття марки слюди або природної перламутрової есенції (риб'яча луска). Незважаючи на відсутність яких-небудь критичних меж, у більшості галузей застосування ефекти можуть не сприйматися при концентраціях барвника менших, ніж 0,2% об'ємних, і незвичайним був би вміст у покритті барвників, які створюють спеціальний ефект, у кількості більшій, ніж 50% об'ємних, (процентні вмісти отримані при розрахунку на загальний вміст твердої фази в композиції покриття). Барвники, які створюють спеціальний ефект, за даним винаходом можна використовувати в різноманітному асортименті композицій покриттів, таких як фарби, чорнило, лак для нігтів та інша косметика. Вони включають водні рідинні композиції покриттів та такі, що утримують розчинник, порошкові композиції покриттів, порошкові суспензійні композиції та композиції для електроосадження. Їх можна використовувати в прозорих покриттях (тобто, таких, які утворюють 15 тверднучі плівки, які власне характеризуються прозорістю), або їх можна додавати до інших пігментів і/або фарб у пофарбованих покриттях. Функціонально покриття, які можуть включати барвники даного винаходу, включають ґрунтовки, покриття основи й покривні покриття, а також будь-які одне або більше покриттів у комбінації багатошарового покриття. Була відзначена сумісність барвників із різноманітними типами з асортименту полімерів, і ймовірно можна говорити про можливість використання будь-якої відомої плівкоутворюючої полімерної композиції, яка застосовується для покриттів. Деякі з родин полімерних композицій, які найбільш часто зустрічаються і використовуються у покриттях, включають поліуретани, акрилові полімери, алкидні полімери, складні поліефіри, силоксанвмісні полімери, полісульфіди, епоксивмісні полімери й полімери, отримані з епоксивмісних полімерів, та їхні комбінації. Як відомо, їх вводять у такі покриття як лаки, термоплати або композиції термореактивного типу. Термореактивні композиції додатково будуть включати зшиваючі агенти, такі як полизоціанати, аміноформальдегідні амінопласти, полікислоти, поліангідриди та їхні комбінації. Термін «плівкоутворюючий», відповідно до того, як він застосовується у даному документі, означає, що плівкоутворюючі матеріали утворюють непровисаючу безперервну плівку, принаймні, на горизонтальній поверхні, після видалення будь-яких розчинників або носив, які є присутніми у композиції, або після тверднення за кімнатної або підвищеної температури. Чорнилом називають композиції, які є придатними для використання у звичайних способах друку. Перелік летких матеріалів, яких як розріджувачі можна включати до рідинних або порошкових суспензійних композицій покриттів, включає воду й/або органічні розчинники, такі як спирти, прості ефіри та суміш спирту з ефіром, кетони, складні ефіри, аліфатичні та аліциклічні вуглеводні й ароматичні вуглеводні, які зазвичай використовують у промисловості нанесення покриттів. Приклади розчинників для покриттів включають аліфатичні розчинники, такі як гексан, лігроїн і уайт-спірити; ароматичні та/або алкільовані ароматичні розчинники, такі як толуол, ксилол і SOLVESSO 100 (ароматична суміш від компанії Exxon Chemicals); спирти, такі як етиловий, метиловий, н-пропіловий, ізопропіловий, н-бутиловий, ізобутиловий і аміловий спирт і м-пріол; складні ефіри, такі як етилацетат, н-бутилацетат, ізобутилацетат і ізобутилізобутират; кетони, такі як ацетон, метилетилкетон, метилізобутилкетон, диізобутилкетон, метил-намілкетон та ізофорон, гліколеві прості ефіри й складні ефіри гліколевих простих ефірів, такі як етиленглікольмонобутиловий ефір, диетиленглікольмонобутиловий ефір, етиленглікольмоногексиловий ефір, пропіленглікольмонометиловий ефір, пропіленглікольмонопропіловий ефір, ацетат етиленглікольмонобутилового ефіру, ацетат пропіленглікольмонометилового ефіру й ацетат дипропіленглікольмонометилового ефіру. Композиції покриттів додатково можуть включати одну або кілька добавок, таких як поглиначі 90558 16 Уф-випромінювання та стабілізатори, регулятори реологічних властивостей, поверхнево-активні речовини, каталізатори, добавки, які сприяють формуванню плівки, наповнювачі, матуючі добавки, деформатори, мікрогелі, регулятори рН та інші пігменти. Разом із барвниками даного винаходу в деяких випадках придатним для використання може виявитися також і включення звичайних пігментів і фарб. їх перелік включає слюду, оксиди заліза, технічний вуглець, діоксид титану, лусочки алюмінію, лусочки бронзи, слюду з нанесеним покриттям, лусочки нікелю, лусочки олова, лусочки срібла, лусочки міді та їх комбінації. Також можуть бути включені й інші органічні речовини, які забарвлюють (тобто, фарби або органічні пігменти). Якщо потрібна відповідність питомої щільності полімерних компонентів до питомої щільності компонентів розчинника композиції покриття, барвник, який міститься в композиції, не буде власне містити компонентів у вигляді елементарних металів, а також, бажано, не буде власне містити і компонентів у вигляді оксидів металів. При нанесенні оздоблювальні покриття, зокрема, для автомобілів, найчастіше утворюють кілька шарів різних покриттів. Автомобільне покриття звичайно, може включати електроосаджену ґрунтовку, покриття для ґрунтованої поверхні, пофарбоване покриття основи й прозоре покривне покриття. З метою одержання потрібного зовнішнього вигляду або експлуатаційних характеристик можуть бути використані й додаткові шари покриттів. Барвники даного винаходу можна включати в інші прозорі покриття, які наносяться поверх покриття основи, яка не містить барвника, але пігментованого у звичайний спосіб, (тобто, так званим композитним оздоблювальним покриттям «фарбовий шар плюс прозорий шар»). Будь-яке одне або обидва із двох покриттів, обраних у даному прикладі з покриття основи й прозорого покриття, можуть бути водними, як це відомо з рівня техніки. У ще одному варіанті реалізації покриття, яке включає барвник, може бути покриттям основи, поверх якого наносять прозоре покриття, яке не містить барвника. Компонентами покриття основи й компонентами прозорого покриття можуть бути будь-які з тих, які обговорювалися раніше. В іншому варіанті реалізації покриття, що включає барвник, може бути прозорим покриттям, яке наносять поверх покриття основи, що також містить барвник. Компонентами покриття основи й компонентами прозорого покриття можуть бути будь-які з тих, які обговорювалися раніше. У ще одному варіанті реалізації покриття, яке включає барвник, може бути прозорим покриттям, яке наносять поверх покриття основи, що не містить барвника, і поверх якого наносять ще одне прозоре покриття, яке не містить барвника. компонентами покриття основи й компонентами двох прозорих покриттів можуть бути будь-які з тих, які обговорювалися раніше. Рідинні або порошкові суспензійні покриття можна наносити на поверхню, яка повинна бути покрита, будь-яким придатним для нанесення покриття способом, добре відомим фахівцеві в даній галузі техніки, наприклад, способом нанесення 17 покриття зануренням, прямого нанесення покриття валиком, нанесення покриття реверсивним валиком, нанесення покриття наливом, нанесення покриття розпиленням, нанесення покриття пензлем, нанесення покриття гравірованим циліндром, нанесення покриття обливанням струменем, нанесення покриття екструдіюванням крізь щілинну голівку, нанесення покриття шляхом фарбоструменевого друку, електроосадженням та поєднанням цих способів. Порошкові покриття в загальному випадку наносять способом електростатичного осадження. Даний винахід також включає використання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання в типах носив, відмінних від плівкоутворюючого компонента. Матеріал здатний дифрагувати випромінювання можна включати як компонент, диспергований у косметиці або імпрегнійований у пластмасу. Одержання й використання матеріалу здатного дифрагувати випромінювання даного винаходу проілюстровано в прикладах, які приведено далі. Наведені приклади є просто ілюстрацією винаходу й не покликані його обмежувати. Якщо не зазначено інакше, то всі частини є масовими. Приклади Приклад 1 Органічна полімерна матриця Органічну композицію, тверднення якої відбувається під дією ультрафіолетового випромінювання, одержували за наступною методикою. Для одержання композиції тверднучої органічної матриці суміш дифеніл(2,4,6-триметилбензоил) фосфіноксид/2-пдрокси-2-метилпропюфенон (22,6г) зі сполукою 50/50 від компанії Aldrich Chemical Company, Inc., Мілуоки, Вісконсин в 615г етилового спирту додали при перемішуванні до 549г пропоксильованого (3) гліцерилтриакрилату, 105,3г пентаеритритол тетраакрилату й 97,8г етоксильованого (5) пентаеритритол тетраакрилату, кожний з яких одержували в компанії Sartomer Company, Inc., Екстон, Пенсільванія. Приклад 2 Органічні частки, які мають структуру «ядросболонка» Дисперсію у воді часток, які мають структуру «полістирол-дивінілбензольне ядро/стирол - метилметакрилат-етиленглікольдиметакрилатдивінілбензольна оболонка» отримували у такий спосіб. 4,9г бікарбонату натрію від компанії Aldrich Chemical Company перемішували з 4090г деіонізованої води і добавляли в 12-літрову колбу, оснащену термопарою, колбонагрівачем, мішалкою, дефлегматором та впускним отвором для азоту. Суміш при перемішуванні продували азотом протягом 40 хвилин, а після цього поміщали в атмосферу азоту. До суміші при перемішуванні добавляли поверхнево-активну речовину Aerosol МА80-І (46,0г в 410г деіонізованої води) від компанії Cytec Industries, Inc. з наступним промиванням за допомогою 48г деіонізованоі води. Суміш нагрівали до приблизно 50°С за допомогою колбонагрівача. При перемішуванні добавляли мономерний стирол (832,8г), доступний від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. Суміш нагрівали до 60°С. При пере 90558 18 мішуванні до суміші добавляли персульфат натрію від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. 112,5г в 144г деіонізованої води). Температуру суміші витримували сталою протягом 4 0 хвилин. При перемішуванні до суміші добавляли 205,4г дивінілбензолу від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. і температуру протягом 2,25 годин витримували рівною приблизно 60°С. При перемішуванні до суміші добавляли персульфат натрію від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. (9,1г в 86,4г деіонізованої води). При перемішуванні до реакційної суміші добавляли суміш стиролу (200г), метилметакрилату (478,8г), етиленглікольдиметакрилату (48г) і дивінілбензолу (30,2г), кожен з яких доступний у компанії Aldrich Chemical Company, Inc. При перемішувані до реакційної суміші добавляли поверхнево-активну речовину Sipomer COPS-I (3алілокси-2-гідрокси-1-пропансульфонова кислота, 82,7г) від компанії Rhodia, Inc., Кренбері, НьюДжерсі. Температуру суміші протягом чотирьох годин витримували рівною 60°С. Отриману в результаті полімерну дисперсію відфільтровували крізь п'ятимікронний мішечний фільтр. Після цього полімерна дисперсія зазнавала ультрафільтрування з використанням 4-дюймовоі ультрафільтраційної установки з 2,41-дюймовою полівініліденфторидною мембраною, із котрих обидва елементи конструкції були отримані від компанії РТІ Advanced Filtration, Inc., Окснард, Каліфорнія, і прокачування з використанням перистальтичного насоса з витратою, рівною приблизно 170мл на секунду. Після видалення 3000г ультрафільтрату до дисперсії добавляли деіонізовану воду (3000г). Даний обмін повторювали декілька разів до тих пір, допоки 10023г ультрафільтрату не заміняли на 10037г деіонізованої води. Після цього додаткову кількість ультрафільтрату видаляли до тих пір, допоки рівень вмісту твердої фази в суміші не досягав 45 масових процентів. Приклад 3 Частки на основі Матеріал, отриманий у прикладі 2, (1575 грамів) за допомогою пристрою для нанесення покриття екструдіюванням крізь щілинну голівку від компанії Frontier industrial Technology, Inc., Тованда, Пенсільванія, наносили на поліетилентерефталатну основу й висушували при 180°F (82,2°C) протягом 30 секунд до одержання товщини пористого сухого матеріалу, рівної приблизно 3,5 мікронам. Отримані в результаті осаджені частки, дифрагували світло при довжині хвилі 541нм відповідно до вимірювань за допомогою спектрофотометра Сагу 5000 від компанії Varian, Inc. Частки на поліетилентерефталатній основі утворювали пухкий осад і могли бути легко стерті легким дотиком. Приклади 4-5 Заповнення проміжків між частками Композицію тверднучої органічної матриці, отриману в прикладі 1, (1389 грамів) вносили в простір проміжків пористих висушених часток на поліетилентерефталатній основі, отриманих у прикладі 3, за допомогою пристрою для нанесення покриття екструдіюванням крізь щілинну голівку від компанії Frontier Industrial Technology, Inc. По 19 90558 завершенні внесення зразки висушували в печі при 120°F (48,9°C) протягом періоду часу, наведеного в таблиці 1, а після цього проводили тверднення під дією ультрафіолетового випромінювання з використанням ртутної лампи на 100Вт. Отримані в результаті гнучкі прозорі плівки, якщо їх розглядати під кутом до спостерігача 0 градусів або паралельно до нього - мали червоний колір. Ті ж самі плівки при розгляданні їх під кутом до спостерігача 45 градусів і більше, мали помаранчевозелений колір. Вимірювання для плівок проводили за допомогою спектрофотометра Сагу 500 від компанії Varian, Inc., і вони дифрагували світло так, як наведено в таблиці 2. Таблиця 2 Приклад 4 5 Час висушування 2 хвилини 1 хвилина Довжина хвилі 644нм 629нм Приклад 6 Розмелювання до лусочок Матеріал, отриманий у прикладі 4, два рази промивали за допомогою суміші деіонізованої води та ізопропілового спирту зі сполукою 50/50. Після цього матеріал видаляли з поліетилентерефталатної основи за допомогою збірної конструкції повітряного шабера від компанії Ехаіг Corporation, Цинциннати, Огайо. Матеріал збирали в мішокзбірник, використовуючи вакуум. Після цього пухкий матеріал стирали на порох за допомогою ультравідцентрового млина від компанії Retsch GmbH & Co., Хаан, Німеччина. Потім порошок пропускали крізь 38-мікронне й 25-мікронне сита з нержавіючої сталі від компанії Fisher Scientific International, Inc. Матеріал на 25-мікронному ситі збирали як порошок. Приклад 7 Композиція покриття, яка містить барвник разом із частками, які мають структуру «ядрооболонка» Порошок із приклада 6 додавали в контейнер, який містить перший компонент плівкоутворюючого зв'язуючого та розріджувач. Контейнер закривали кришкою й струшували вручну протягом 1 хвилини. По завершенні струшування контейнер повторно відкривали й додавали зшиваючий агент. Контейнер знову закривали й струшували вручну протягом однієї хвилини. Отримана у результаті композиція покриття, яка мала склад наведений у таблиці 3, була готова для нанесення способом розпилення. Таблиця 3 Компонент Плівкоутворююче зв'язуюче1 2 Розріджувач Порошок із приклада 6 Зшиваючий агент3 % (мас.) 54,57 20,46 6,82 18,15 20 Разом 100 1 DCU2055, композиція прозорого покриття, доступна в компанії PPG Industries, Inc., Пітсбург, Пенсільванія. 2 DT 870, розріджувач, доступний у компанії PPG Industries, Іnс. 3 DCX61, зшиваючий агент, доступний у компанії PPG Industries, Іnс. Сталеву панель із нанесеним сажовим покриттям (APR45583, доступну в компанії ACT Laboratories, Inc., Хілсдейл, Мічиган) зачищали за допомогою дуже тонкої шкурки Scotch-Brite (абразивна шкурка, доступна в компанії 3М Corp., Мінеаполіс, Мінесота). Зачищену панель обтирали рукою й очищали сполукою, яка знежирює (DX330, доступна у компанії FPG Industries, Inc.). Після цього на панель способом розпилення наносили покриття з композиції покриття, яке містить матеріал із приклада 6. Панель із нанесеним покриттям освітлювали протягом 10 хвилин за умов навколишнього середовища, а після цього її піддавали гарячому сушінню при 140°F (60,0°C) протягом 30 хвилин і залишали тверднути протягом 24 годин. Панель зачищали за допомогою дуже тонких шкурок Scotch-Brite і очищали ізопропанолом. На панель повторно нанесли захисне прозоре покриття, що складається з DCU2055 і DCX61. Панель витримували за умов навколишнього середовища протягом 10 хвилин, сушили при 140°F (60,0°C) протягом 20 хвилин, її залишили тверднути протягом 24 годин і піддавали візуальному огляду. Панель із нанесеним покриттям під кутом до спостерігача 0 градусів або паралельно йому мала червоний колір. Та ж сама панель із нанесеним покриттям при розгляданні її під кутом до спостерігача 45 градусів і більше мала помаранчево-зелений колір. Незважаючи на те, що даний винахід описаний із посиланням на конкретні деталі його певних варіантів реалізації, такі деталі не передбачається розглядати як обов'язкові обмеження обсягу винаходу за винятком того випадку, коли вони будуть включені в прикладену формулу винаходу. Відповідно до використання в даному документі, якщо тільки однозначно не буде зазначено іншого, всі числа, такі як ті, що відображають величини, діапазони, кількості або процентні вмісти, можуть читатися як такі, перед якими стоїть слово «приблизно» навіть і тоді, коли даний термін не буде недвозначно наведений. Будь-який чисельний діапазон, наведений у даному документі, припускає включення всіх піддіапазонів, які потрапляють у його межі. Множина включає однину й навпаки. Крім того, відповідно до використання в даному документі термін «полімер» позначає форполімери, олігомери, а також гомополімери і співполімери; приставка «полі-» позначає два й більше. 21 Комп’ютерна верстка А. Рябко 90558 Підписне 22 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Radiation diffraction material, process for the production thereof, system for the production thereof, dyed composition and process for the preparation thereof

Автори англійською

Munro Calum H., Merritt Mark D.

Назва патенту російською

Материал, способный дифрагировать излучение, способ его получения, система, предназначенная для его получения, окрашенная композиция и способ получения окрашенной композиции

Автори російською

Манро Келам Х., Меррит Марк Д.

МПК / Мітки

МПК: C09D 5/29, C09D 151/00, B05D 5/06

Мітки: здатний, композиції, забарвлена, система, матеріал, спосіб, призначена, випромінювання, одержання, забарвленої, дифрагувати, композиція

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-90558-material-zdatnijj-difraguvati-viprominyuvannya-sposib-jjogo-oderzhannya-sistema-priznachena-dlya-jjogo-oderzhannya-zabarvlena-kompoziciya-ta-sposib-oderzhannya-zabarvleno-kompozici.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Матеріал, здатний дифрагувати випромінювання, спосіб його одержання, система, призначена для його одержання, забарвлена композиція та спосіб одержання забарвленої композиції</a>

Подібні патенти