Паста для термометрии и термографии

 

с...,.„,„„„., ОП И САН И Е "."::";!".- ИЗОБРЕТЕ Н Ия

И ПАТЕНТУ Зависимый от патента № Заявлено 29.VI.1970 (№ 1456239/23-5) М. Кл. В Olj 13/00

Приоритет ЗОХ1.1969, № 837871, США

Опубликовано 05.XI.1973. Бюллетень № 45

Гасударственный намитет

Совета Министрав СССР па делам изааретений и атнрытий

УДК, 615 4:664.144(088.8) 1 Дата опубликования описания 15.IV.1974

Автор изобретения

1

:Э

° с

Иностранец

Питер Джордж Пикк (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Гоффманн-Ля Рош> (Швейцария) Заявппгель

ПАСТА ДЛЯ ТЕРМОМЕТРИИ И ТЕРМОГРАФИИ

Изобретение относится к термографии и термометрии. Известны композиции, в которых используются микрокапсулы в качестве паполнителя.

Холестерические жидко-кристаллические соединения обладают свойствами, благодаря которым могут применяться в термографии и термомет рии, а также для анализа газов, жидкостей или твердых веществ. Основное свойство этих соединений — селективное рассеяние падающего света. Цвет и интенсивность рассеянного света зависит от температуры рассеивающего материала и от угла падения света. Холестерическое жидко-кристаллическое всщес "o показывает максимум расо сеяния с широтой полосы примерно 200 А в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой области спектра. Тонкие слои из холестерических жидко-кристаллических веществ при воздействии света проявляют свойство, называемое селиктивпым рассеянием.

Предлагаемая паста позволяет измерять температуры от долей градуса до нескольких градусов. При низких температурах окрашивание происходит в красной области спектра, при высоких — в фиолетовой, при температуре между этими областями спектра проявление происходит, например, в зеленой области.

Холестерические жидко-кристаллические ветцества могут быть применены для нахождения дефектов в металлических деталях машин и самолетов, для измерения распределения температуры тела больного, страдающего от нарушения кровообращения.

Жидко-кристаллические вещества на воздухе сохраняют стабильность непродолжительное время, поэтому их надо защищать. Для точного измерения распределения температу10 ры необходимо, чтобы пленки были стабильными и равномерными.

Предлагаемая паста содержит холестернчсское жидко-кристаллическое вещество и нодо15 растворимый пленкообразующий полимер.

Для термометрии или термографии пасту наносят на исследуемую поверхность измеряемого объекта и после образования пленки наблюдают изменение цвета, Для этих целей

20 пригодна паста, способная образовывать в относительно короткое время равномерную пленку, содержащая достаточное количество холестерического жидко-кристаллического вещества.

Чтобы облегчить наблюдение цвета при изменении температуры об ьекта, целесообразно пленкообразующую пасту подкрашивать черным или другим красителем. В случаях, когда проверяемый объект достаточно тем30 ный, пасту готовят без техеного красителя, 406328

Пасты по изобретению особенно пригодны .для наблюдения за температурой или распределением ее на небольших поверхностях, например за температурой тела человека.

Пасту можно хранить в любом подходящем сосуде, например в тюбике, предпочтительно в тюбике, подобном тюбику для зубной пасты.

Как правило, пасту .наносят па измеряемую поверх ность тонким равномерным слоем, а затем слой сушат. После этого можно вести наблюдение за изменением температуры. После применения пленку можно либо снять, либо отмыть водой и мылом.

Подходящие пленкообразующие полимеры — водорастворимые вещества, образующие после сушки равномерную пленку, прилипание которой незначительно, а эластичность достаточная, чтобы допустить движение наблюдаемого объекта, не ломая пленки, например, при дыхании. Подходящим пленкообразующим полимером является, например, поливиниловый спирт, имеющий вязкость 4О/о-пых водных:растворов при 20 С 2 — 45 спз, степень гидролиза примерно 75 — 90О/о и молекулярный вес примерно 30 000 — 200 000. Кроме того, могут быть использованы поливинилпирролидоны и декстраны с молекулярным весом примерно 10 000 — 100 000.

Количество применяемого пленкообразующего вещества различно — примерно 10 — 20 вес. /о, предпочтительно примерно 15 вес. /О.

По изобретению в качестве наполнителя микрокапсул применяют смешанные сложные эфиры холестерола и неорганических кислот, органические сложные эфиры холестерола, простого эфира холестерола, карбонаты и карбаматы холестерола, производные алкиламидов и вторичных амидов на основе 3Р-амино-Л -холестена. Для устойчивости холестерических жидко-кристаллических веществ их надо хранить герметически закрытыми в прозрачных тонкостенных капсулах размером от 1 до примерно 5000 ммк, предпочтительно 10 — 50 ммк. Такие микрокапсулы можно получить любым известным способом.

Количество применяемого по изобретению жидко-кристаллического вещества зависит от того, какую область температур желают получить и какую консистенцию пасты. Это вещество применяют в количестве 5 — 15 вес.о/о, предпочтительно 5 вес. /о, В состав пасты можно вводить другие вспомогательные вещества и наполнители, на пример примерно 3—

8 вес. /О, предпочтительно 5 вес. /о, поверхностно-активного вещества, в частности сорбита нманолаурат, сорбитанмоностеарат, полиэтиленовые сорбитанмоностеараты, сорбитантриолеаты и т. д. желательно также применять по изобретению пропилепгликоль в количестве б — 9, предпочтительно 7,5 вес. /о.

Для получения черного или темного цвета можно использовать либо сажевый черный, либо водорастворимый косметический черный краситель в количестве примерно 2 — б вес.%.

Пример 1. Получение защищенных холестерических жидко-кристаллических веществ

1,25 вес. ч. экстрагированной при помощи кислоты желатины из свиной кожи с изоэлектрической точкой при рН 8 — 9 и 1,25 вес. ч. гуммиарабика перемешивают с 125 вес. ч. дистиллированной воды при 55 С в мешалке, рН раствора доводят примерно до б путем внесения по каплям водного раствора едкого патра. Эту смесь добавляют к смеси 4,5 вес. ч. холесте рилнопаноата, 4,5 .вес. ч. холестерилолеилкарбоната и 1 вес. ч. холестерилбензоата. Полученную смесь эмульгируют в мешалке до получения капли величиной 10 — 15 мк, добавляя водный раствор уксусной кислоты, доводят рН до 5. Получают отдельные, окруженные жидкой стенкой капсулы, величиной 25—

100 мк. Затем жидкость продолжают перемешивать, охлаждают в ледяной ванне, при

10 С приливают несколь ко капель водного раствора пентадиола для отверждения желатины. Смесь продолжают перемешивать еще примерно 12 час, после чего она снова имеет ,комнатную температуру. Образовавшиеся капсулы пропускаюг через сито, капсулы диаметром примерно 10 — 15 мк собирают. Полученные капсулы, могут изменять цвет при температуре 35 — 37 С.

Пример 2. Получение пасты. 5 вес. ч. смеси поверхностно-активных веществ, 7,5 вес. ч. пропиленгликоля, 15 вес. ч. стеарилового спирта, 15 все. ч. поливинилового спирта, 3 вес. ч. сажевого черного красителя, 5 вес. ч. жидко-кристаллического вещества в микро.капсулах, полученных по примеру 1 (все в расчете на сухой вес), и до 100 вес. ч. воды перемешивают в аппарате с мешалкой. Полученную при этом черную вязкую пасту загружают в эластичные тюбики, После нанесения пасты на тестуемую поверхность ее сушат, Получают равномерную эластичную пленку, показывающую при 35 — 37 С светлые, яркие цвета. Пленка легко снимается с тестуемой поверхности.

Пр и,мер 3. Пасту, полученную в примере

2, наносят на запястье тестуемого лица, затем сушат для получения тонкой равномерной пленки. После сушки пленка изменяет цвет в зависимости от температуры запястья и положения,кровеносных сосудов.

Предмет изобретения

Паста для термометрии и термографии, состоящая из связующего, пигмента и заполненных микрокапсул, отличающаяся тем, что в качестве связующего применен водорастворимый полимер B количестве 10 — 20О/О от общего веса пасты, а в качестве наполнителя микрокапсул применено одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из сложных эфиров холестерола и неорганических кислот, органических сложных эфиров холестерола, простых эфиров холестерола, 406328

Составитель Л. Жукова

Техред Т. Ускова

Корректор Е. Михеева

Редактор Л. Ушакова

Заказ 833/4 Изд. № 313 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 карбонатов и карбаматов холестерола и производных алкиламидов и вторичных амидов на основе 3Р-амино-Л -холестена, в количестве 5 — 150 от общего веса пасты,