DE1191064B

DE1191064B - Infrarot-Pigment-Gemische fuer Tarnungszwecke

Info

Publication number: DE1191064B
Application number: DEW11603A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Wesch
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1953-07-02
Filing date: 1953-07-02
Publication date: 1965-04-15
Also published as: CH332140A; GB795464A; FR1104312A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C09c

Deutsche Kl.: 22f-10

W11603 IV a/22 f

2. Juli 1953

15. April 1965

Die fortschreitende Verwendung von infraroten Lichtquellen hat zur Folge, daß Gegenstände entweder infrarot absorbierend gemacht werden oder in ihrer Reflexion an die Umgebungsreflexion angepaßt werden müssen. Für das sichtbare Licht hat man ganz allgemein, entweder Farben jeglicher Art, Lacke oder gefärbte Zemente entwickelt und so jeden gewünschten Effekt der Anpassung an die Umgebung (Tarnung) erzielt. Die Technik des Infrarots verwendet zwar auch die für das sichtbare Licht entwickelte Farben, es zeigt sich jedoch, daß der spezielle Verwendungszweck als Infrarotabsorber oder Infrarotreflektoren meistens nicht erreicht wird und damit die Entwicklung von solchen Infrarotpigmenten notwendig geworden ist, die speziell der verschiedenartigen Anwendung im infraroten Gebiet Rechnung tragen.

Es sind zwar eine ganze Reihe von Farbstoffen bekannt, darunter auch Zinksulfid u. ä. (vgl. zum Beispiel Peintures, Pigments, Vernis, Vol. 20, 1944, S. 99 bis 110), die als Pigment in Anstrichmitteln Anwendung finden können und deren Infrarotreflexion mit einem bestimmten Wert angegeben wird. Nun ist die Angabe einer bestimmten Infrarotreflexion für einen Farbkörper mit einer einzigen Zahl im Lichte der derzeitigen Kenntnis betrachtet völlig ungenügend, und zwar aus folgenden Gründen:

Das sichtbare Licht reicht von etwa 0,4 bis etwa 0,7 μ daran schließt sich das Gebiet des Infraroten, das bis etwa vor 10 Jahren nur bis maximal 1,2 μ zu einer bildmäßigen Darstellung Verwendung finden konnte. Heute kann diese bildmäßige Darstellung bis zum Bereich 2 bis 2,5 μ erfolgen, und neuere Ergebnisse lassen erwarten, daß in sehr absehbarer Zeit die Grenze bis 3 μ ausgedehnt sein wird. Man kann daher den Umfang des infraroten Bereiches als rund fünf- bis sechsmal so groß ansehen wie den des sichtbaren Gebietes. Dieser große Frequenzumfang im Infraroten bedingt auch, daß den einzelnen Spektralbereichen innerhalb dieses Gebiets ein besonderer Augenmerk zugewendet werden muß. Es genügt also nicht, von einer »guten oder schlechten Reflexion« im Infraroten zu sprechen, genausowenig wie es genügt, eine sichtbare Farbe als »hell« zu bezeichnen. Es muß naturgemäß immer eine Ergänzung, wie Rot oder Grün oder Blau, hierzu erfolgen, bzw. bei Angabe einer Reflexion in Prozent, bei welcher Wellenlänge diese Messung vorgenommen wurde.

Will man nun im Infraroten tarnen, so zwingen die natürlichen Gegebenheiten dazu, die Reflexion des zu tarnenden Gegenstandes im gesamten spektralen Verlauf des Infraroten an die Umgebung, d. h. vorzugsweise an Blattgrün, anzupassen. Die Reflexion muß Infrarot-Pigment-Gemische für Tarnungszwecke

Anmelder:

Eltro G. m. b. H. & Co.

ίο Gesellschaft für Strahlungstechnik,

Heidelberg, Schloßwolfsbrunnenweg 33

¹S Als Erfinder benannt:

Ludwig Wesch, Glücksburg-Meierwik

deshalb insbesondere an die des Blattgrüns angepaßt werden, weil dies in der Natur so weit verbreitet ist, daß man in den Monaten mit Vegetation unter Kampf bedingungen dann zu rund 90% richtig getarnt ist, wenn man die Tarnung auf das Blattgrün abstellt. Da die Infrarotreflexion des Blattgrüns an der Grenze vom sichtbaren Licht zum unsichtbaren stark ansteigt, ist auch der allgemeine Wunsch vorhanden, die Reflexion der Tarnpigmente an dieser Grenze stark ansteigend zu haben. Mit anderen Worten, ist es die Aufgabe, Farbstoffe oder Farbpigmente zu entwickeln, die den Verlauf der Reflexionskurve für Blattgrün möglichst exakt nachzeichnen.

Die bisher vorgeschlagenen Lösungen für dieses Tarnungsproblem konnten das Problem nicht befriedigend lösen, und zwar insbesondere deshalb, weil dem schwankenden Verlauf der Reflexion des Blattgrüns nicht Rechnung getragen wurde.

So beschreibt das deutsche Patent 725 253 Maßnahmen, die geeignet sind, Farbschichten mit hohem Reflexionsvermögen für langwellige Lichtstrahlen herzustellen, und verwendet hierzu z. B. Aluminiumpulver, Titandioxyd oder ZinksuLfid, sämtlich Substanzen, deren Reflexion z. B. bei 1,5 μ Wellenlänge mindestens 300% von der des Blattgrüns beträgt.

Weiter versuchen die britischen Patentschriften 563 993 und 566 921 eine Lösung des Problems dadurch zu erzielen, daß sie die sichtbare Einfärbung der zu tarnenden Gegenstände mit infrarottransparenten Farbstoffen vornehmen und gleichzeitig eine hohe

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Infrarotreflexion durch Zusatz von Chromgelb und Kieselsäure erreichen. Auch hier wird nur die hohe Reflexion des Blattgrüns im Bereich der Infrarotphotographie nachgeahmt und der weitere Verlauf der Infrarotreflexion des Blattgrüns außer Acht gelassen.

Besonders deutlich zeigt sich der gleiche Tatbestand bei der französischen Patentschrift 1 033 708, wo es bereits in der Beschreibungseinleitung heißt, daß eine Tarnung gegen Infrarotphotographie erzielt werden soll und hierfür eine Vielzahl einzelner Farbstoffe angegeben werden. Auch hier wird also die durch den erheblichen Frequenzumfang des zur Bilddarstellung in Betracht kommenden Infrarotbereiches gegebene besondere Aufgabenstellung nur in einem relativ kleinen Teilbereich gelöst.

Besonders schwierig wird das Problem, wenn die mit Farben zu versehenden Gegenstände einer bestimmten Forderung bezüglich der Eigenfarbe für das sichtbare Licht unterliegen, im Bereich des Infrarotspektrums aber durch die hier geltenden Forderungen, z. B. Anpassung an die Reflexion des Blattgrüns, gebunden sind.

Es ergibt sich damit das Problem, praktisch alle Farben des sichtbaren Spektrums zur Verfügung zu halten und gleichzeitig diese Farben (Pigmente) so zu variieren, daß ihre Infrarotreflexion den jeweils gestellten Anforderungen — insbesondere der Anpassung an das Blattgrün — gerecht wird.

Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Mischkristalle aus Oxyden und/oder Sulfiden und/oder Seleniden und/oder Telluriden der II. Gruppe des periodischen Systems mit einer sichtbaren Eigenfarbe, die in bekannter Weise hergestellt wurden, z. B.

ZnO/ZnS weiß,

ZnO/CdS gelblich bis orange,

CdS/CdSe orange bis braun,

für Tarnungszwecke zu verwenden, wobei zur Abtönung der Eigenfarbe noch bis zu 20% an sich bekannter Farbstoffe zugesetzt werden können und die bekannten, aus der Literatur zu entnehmenden Infrarotreflexionswerte der erwähnten Chalkogenide im Verlauf des Herstellungsprozesses durch einen Zusatz von 0,01 bis 10% Schwermetallen und/oder Seltenen Erden so abgeändert werden, daß eine Anpassung an die Umgebung in bestimmten Bezirken des Infrarotbereiches eintritt. Durch den Schwermetallzusatz werden die erwähnten Mischkristalle für eine Absorption in gewissen Spektralbereichen aktiviert. So reflektiert z. B. reiner Mischkristall ZnO/ZnS bei einer Wellenlänge von 1,6 μ 90%» hingegen, wenn er unter Zusatz von 1 % Kobalt hergestellt ist, nunmehr 25 %, wobei gleichzeitig die Reflexion bei 1 μ nur unwesentlich von 85 auf 75% fällt.

Dieses Beispiel zeigt bereits, wie entscheidend ein Schwermetallzusatz die Reflexion im Infraroten beeinflußt.

Weitere Beispiele des Herstellungsverfahrens folgen nachstehend, je nach der Höhe des Zusatzes an Kupfer, Silber, Gold bzw. Europium erfolgt eine mehr oder weniger starke Absenkung der Reflexion über 1,2 μ hinaus und damit eine Anpassung an die Reflexion des Blattgrüns in diesem Bereich.

Folgende Beispiele sollen die Infrarot-Pigment-Gemische im einzelnen beschreiben:

Beispiel 1 Infrarot-Pigment-Gemisch

Farbe Dunkelgrün für sichtbares Licht, 70% Reflexion für infrarotes Licht bei 1,1 μ

und 60% bei 1,4 μ.

a) Mischkristalle aus 40% ZnS und 60% CdS mit 0,001% Cu bei 800° C geglüht. Eigenfärbung dunkelgelb.

b) Organisches Blaupigment.

c) Anorganisches Grünpigment.

Mischungsverhältnis: 80%a) + l%b) + 19% c).

Die Mischung kann im nassen oder trockenen Zu- ¹S stand erfolgen, vorzugsweise unter Zusatz von Schutzkolloiden um eine Entmischung bei der Weiterverarbeitung zu verhüten.

_ao B e i s ρ i e 1 2

Infrarot-Pigment-Gemisch

Farbe Dunkelgrünoliv für sichtbares Licht. 80% Reflexion für infrarotes Licht bei 1,1 μ ^a5 und 40% bei 1,4 μ.

a) Mischkristalle aus 20% ZnS, 20% ZnSe, 60% CdSe mit 0,05% Ag. Eigenfarbe Dunkelorange, bei 800⁰C geglüht.
b) Anorganisches Grünpigment.

Mischungsverhältnis: 90%a) + 10°/_?b). Sonstige Verarbeitung wie unter Beispiel 1.

Beispiel 3 Infrarot-Pigment-Gemisch

FarbeDunkelschwarzblau für sichtbares Licht. 5 % Reflexion für infrarotes Licht im Bereich von 1,1 bis über 2 μ.

a) Mischkristalle aus 20% CdS, 80% CdSe, 0,01% Cu, 0,01% Au bei 700⁰C geglüht, Eigenfärbung dunkelbraun.
b) Gasruß.

c) ZnO.

d) Organisches Blau-Pigment.

Mischungsverhältnis: 94% a) + 2% b) + 3% c)

so +l%d)·

Sonstige Verarbeitung wie unter Beispiel 1.

Beispiel 4

Infrarot-Pigment-Gemisch

Farbe Dunkelgrün für sichtbares Licht. 30% Reflexion für infrarotes Licht bei 1,1 μ und 15% bei 1,4 μ.

a) Mischkristalle aus 80% CaS, 20% SrSe, 0,01% Europium, 0,01% Samarium bei 750⁰C unter Wasserstoffatmosphäre geglüht. Eigenfarbe Weißgelblich.

b) Pigment nach Beispiel 2, a).

c) Anorganisches Grünpigment.

Mischungsverhältnis: 80 % a) + 15 % b) + 15 % c). Sonstige Verarbeitung wie unter Beispiel 1.

Claims

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Patentanspruch: schweizerische Patentschrift Nr. 112 806;

Verwendung von Mischkristallen der Oxyde und/ französische Patentschrift Nr. 1 033 708;

oder Sulfide und/oder Selenide und/oder Telluride britische Patentschriften Nr. 563 993, 566 921;

der II. Gruppe des periodischen Systems in USA.-Patentschrift Nr. 1 407 534;

Infrarot-Pigment-Gemischen für Tarnungszwecke, 5 »Peintures, Pigments, Vernis« Vol. 20 (1944), S. 99

dadurch gekennzeichnet, daß die bis 110;

Mischkristalle mit 0,01 bis 10% Schwermetallen »Journal of the Optical Society of America«, Vol. 37

und/oder Seltenen Erden aktiviert sind. (1947), S. 771 bis 777;

»Preparation and Charakteristics of Solid Lumines-

In Betracht gezogene Druckschriften: io cent Materials«, John Wiley & Sons, New York (1948),

Deutsche Patentschrift Nr. 725 253; S. 203 bis 213.

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