DE1574488A1 - Speichermaterial zur Aufzeichnung hochfrequenter Signale - Google Patents

Description

• "Speichermaterial zut Aufzeichnung hochfrequenter Signale" Die Erfindung betrifft ein Speichermaterial zur Aufzeichnung hochfrequenter Signale mittels energiereicher-Strahlen unter ITmfärhung von Spiropyranen in Anwesenheit von Säure innerhalb des Speichermaterials zur langwelligen Verschiebung der Empfindlichkeit.
• Die Möglichkeit, die Verfärbbarkeit von Spiropyranen zur Aufzeichnung von Daten zu nutzen, ist an sich bereits bekannt. So ist in der deutschen Patentschrift '! 482 1'19 eine strahlungsempfindliche Schicht für Datenspeiehervorrichtungen beschrieben, die ein Spiropyran in gelöster Form. innerhalb eines durchsichtigen filmbildenden Stoffes enthält. Zwar ist eine derartige Schicht für eine vorübergehende Datenspeicherung geeignet, es gibt jedoch eine ganze Reihe von Anwendungsgebieten, für die sich eine derartige Speicherschicht nicht einsetzen läßt. Die in der obigen Patentschrift beschriebene Schioht hat nämlich den Nachteil, daß sie durch die Bestrahlung nur eine reversible Farbänderung erfährt, die dadurch, daß die Schicht einer Strahlung anderer Wellenlänge ausgesetzt wird, wieder rückgängig gemacht wird. Es ist also mit dieser Schicht keine dauernde Datenspeicherung möglich. Es sind ihr also Anwendungsgebiete wie etwa die Speicherung von Fernsehprogrammen oder die Ausgabe der Ergebnisse von Rechenmaschinen oder die Nachrichtenaufzeichnung bei Übertragung mit Fernschreibern verschlbssen.
• Es ist auch eine Speicherschicht vorgeschlagen worden, bei der eine irreversible Umfärbung der Spiropyrane erfolgt, so daß eine dauerhaYfte Aufzeichnung möglich wird und die aufgezeichneten Daten über beliebige Zeiten zur Verfügung stehen, ohne daß das Speichermaterial vor dem Einfluß unerwünschter Strahlungen besonders geschützt werden müßte. Zur Erreichung dieses Zieles wird dem Speichermaterial gemäß diesem Vorschlag außer den Spiropyranen noch eine durch die aufzeichnendem Strahlen in Radikale aufspaltbare Substanz beigegeben.
• Es liegen weiterhin Vorschläge vor, ein Speichermaterial. gemäß dem oben genannten Vorschlag in Richtung auf eine Erhöhung der Ansprechgeschwindigxeit zu verbessern, d.h. also auf eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Verfärbung bei der Bestrahlung des Speichermateriüs. Dies wird erreicht durch einen Zusatz freier Säure zu dur Speicherschicht.
• Die nach diesem Vorschlag aufgebaute Speicherschicht ent.. hält die Säure allerdings in flüssiger Form, was Schwierig. keiten bei ihrem Aufbau bewirkt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speichermaterial von guter Transparenz zu schaffen, welches gegen.. über den genannten älteren Vorschlägen eine verbesserte Empfindlichkeit aufweist.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daB die Speicherschicht als Säure substituierte Phosphon- und/oder Sulfonsäure enthält. Diese Säuren im Sinne der Erfindung haben die Struktur R - = (0H)2 bzw. dabei ist R z.B. ein halogenhaltiger Alkykrest mit 1 bis 4 0-Atomen. Es ist bekannt, Polymerschichten mit Spiro-6 nitro 2H-1-benzopyran-2,2'-1',3',3'-trimethylindolin durch Zusatz von Phosphonsäure derart zu beeinflussen, daB sich das Absorptionsmaximum der verfärbten Substanz zu kürzeren Wellenlängen hin verschiebt, beispielsweise aus der französischen Patentschrift 'I. 437 753, wo der genannte Effekt zur Schaffung eines intensitätsabhängigen photographischen Filters ausgenutzt wird.
• In der vorliegenden Erfindung wird durch Säurezugabe die Empfindlichkeit des unverfärbten Speichermaterials gegenüber Strahlung zu längeren Wellenlängen und damit geringerer Energie verschoben.
• Der Aufbau der SpeichersbUcht ist in der Weise möglich, daß das Speichermaterial selbst in Form eines Filmes vorliegt und das Spiropyran und seine Zusätze die wirksame Speicherschicht bilden und in ein Bindemittel eingebettet' auf einen durchsichtigen Träger aufgebracht sind. Als Trägermaterial kommen im letzteren Fall neb" starren, transparenten, anorganischen Materialien wie z.B. Glas oder starren, or# gansichen Materialien wie z.B. Plexiglas praktisch alle hinreichend schmiegsamen Kunststoffe in Betracht, und ebenso sind zur Einbettung der in der Speicherschicht enthaltenden Materialien a11 zur Verbindung mit solchen Kunststoffen geeigneten Bindemittel brauchbar. Hinsichtlich der den Spiropyranen beizuge%enden Radikalbildner hat sich besonders Tribromäthanol bewährt. Jedoch kann es in einigen Fällen zweckmäßig erscheinen, statt des Tribromäthanol und der substituierten Phosphon- bzw. Sulfonsäure nur diese Säuren zuzusetzen. Jedoch erscheint es grundsätzlich möglich, halogenierte organsiche Verbindungen oder polymerisierbare Monomere, die als Radikalbildner wirken gemäß derErfindung mit Sulfon- bzw. Phosphonsäure zu mischen« An dieser Stelle soll kurz auf den Effekt eingegangen wer. den, der die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung hervorbringt.
• Wie dem Vorschlag, der die Verfärhung von Spiorpyranen bei. Zusatz eines Radikalbildners betrifft, zu entnehmen ist, ist die Anwesenheit von HX erforderlich, um unter den Einfluß der Bestrahlung die Verfärbung irreversibbl zu machen. Es gibt nun einen Zusammenhang der erzielbaren Verfärbung mit der eingestrahlten Energie und der zugesütztbn Säuremenge, welcher einen derartigen Verlauf zeigt, daß durch einen entsprechend hohen Säurezusatz die notwendige Energie sehr stark herabgesetzt wird. Die für die Aufzeichnung der Signale benutzte energiereiche Strahlung ist weitgehend frei wählbar. Es kommen dabei sowohl Teilchenstrahlen, wie insbesondere Elektronene gtrahlen, als auch Wellenstrahlen in Betracht, wobei im letzteren Fall vor allem perserlicht, geeignet ist.
• Zur Verwendung als Einbettungs- und photopolymerisierbares Material für die als Farbstoffkomponente dienenden Spiropyrane können folgende Substanzen und Substanzgruppen einzeln oder als Gemische eingesetzt werden: a) Polyäthylenglykole mit höherem Molekulargewicht b) Polyvinylester und deren Mischpolymerise>te, z.B. Poly.-vinylazetat und/oder Polyvinylazetat--acrylat e) Polyvinylchlorid und dessen Mischpolymerisate, z.B. Polyvinylchlorid und/oder Polyvinylchlorid-azetat d) Polyvinylidenchlorid und dessen Mischpolymerisate, z.B. Polyvinylidenehlorid und/oder Polyvinylidenchlorid/ Acrylnitril bzw. Polyvinylidenchlorid/Vinylazetat e) Zellulaseester und deren Mischpolymerisate, z.B. Zdlluloseazetat und/oder Zelluloseazetat-butyrat bzw. Zelluloseazetatbb.tyrat und/oder Zelluloseazetat-sukzinat f) Additionspolymerisierbare Verbindungen wie z.8. Pentacrythroltetramethacrylat, 1,2,4-Butantriol-trimethacrylat, 1,3-Propandiol-diacrylat, Glyzerin-triacrylat oder die Bisacrylate und Bismethacrylate von Polyäthylenglykolen g) Stickstoffhaltige Verbindungen mit äthilenischen ungesättigten Gruppen wie z.B. Diathylen-tris-methacrylamid, Methylen-bis-methylorylamid, N-Vinylcarbazol, Methylenbis-acrylamid, NN-Bis (/b -methacryloxyäthyl)acrylamid, Äthylenglykol-bis CN-vinylcarbaminsäuxeesterl h) Polyvinylacetale wie z.B. Polyvinylbutyral oder Polyvinyl# formal oder Mischpolymerisate aus Vinylacetalen wie z.B. ein solches aus Vinylacetal-c.hloracetal Es erweist sich dabei günstig, diesem Material einen thermischen Polymerisationsinhibitor, wie beispielsweise 2,6-Di-t-butyl-p-kresol, p-Methoxyphenol, Hydrochinon, Pyrogallol-..oder t-Butyl-catechol zuzusetzen.
• Bezüglich der zuzusetzenden Menge an Phosphon- oder Sultonsäure kann die Aussage gemacht werden, daß der Bereich 0,01 .- 10 Gewichtsäquivalente, bezogen auf das verwendete Spiropyran, vorteilhaft ist. Die Erfindung bietet insgesamt folgende Vorzüge. Die zur Erzielung der Verfärbung einzustrahlende Energie wird vermindert, es ist .mößltch; die aus den genannten Vorschlägen bekannte Bethode, einen Radikalbildner und eine freie Säure zuzusetzen? insofern zu vereinfachen, als nur noch eine suüstanz, mämlich Sulfon- oder Phosphonsäure zugesetzt zu werden braucht. Die Transparenz der Speicherschichten ist verbessert, da die Säure nicht mehr in flüssiger Form vorliegt.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü.-c h e 1. Speichermaterial zur Aufseichnung hochfrequenter Signale mittels energiereicher Strahlen unter Umfärbung von Spiropyranen in Anwesenheit von Säure innerhalb des Speichermaterials zur langwelligen Verschiebung der Empfindlichkeit, dadurch gekennzeichnet, daB das Speichermaterial als Säure eine Phosphon- und/oder Sulfonsäure enthält.
2. 2. Speichermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Säuregehalt 0,0'I bis 1Q Gewichtsäquivalente, bezogen auf das verwendete Spiropyran, beträgt.