DE1772005A1 - Lichtpolarisierende Folie - Google Patents

Description

PATENTANWALT FRANKFURT AM

iaureruiTA.it., 15.3.1968

9971/S. MOlM

• ninmnun x.

FMC Corporation

1617 Pennsylvania, Boulevard, Philadelphia, Pa/lIBA

Lichtpolarisierende Folie

Die Erfindung bezieht sich auf neue, lichtbrechende polarisierende Gebilde und insbesondere auf solche, die aus Dispersionen von anisotropsten, polymeren Mikrokristallen hergestellt sind.

Polarisierende, lichtbrechende Gebilde sind durchaus bekannt, wobei wohl die meist üblichen Formen von Jodverbindungen oder -komplexen, die in einem geeigneten Träger, im allgemeinen einen thermoplastischen Polymerisat oder Harz, suspendiert, gebildet sind. Bei der Bildung des Körpers, werden die Jodverbindungen in dem thermoplastischen Material, z.B. einer Celluloseacetat- oder einer Cellulosenitrat-Lösung dispergiert

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und die Kristalle der Jodverbindung während der Verfestigung des plastischen Materials orientiert. Der Kunststoff, worin in Bahnform, kann genügend dick sein, damit er direkt verwendbar ist oder der Kunststoff kann auf einer festeren Unterlage angebracht oder zwischen zwei traneparenten Schichten z.B. aus Glas, Cellulosetriacetat oder Cellulose-

einxe¹ e.i't .'ein
acetobutyrati Zur Herstellung von Film- oder Druckbildsätzen, für die Stereoprojektion und für Aneichtsbetrachtung, bringt man im allgemeinen ein Filmpaar mit orientierten Kristallen, auf den entgegengesetzte Flächen eines traneparenten Filmes , etwa Gelluloseesterfilm, ier£.rt an, daß bei beiden polarisierenden Filmen die Orientierungsrichtung der Kristalle in der einen Lage gegenüber der in der anderen Lage um 90° verdreht liegt.

Einer der besonderen Vorteile besteht bei der vorliegenden Erfindung darin, daß man den polarisierenden Körper oder die Struktur mittels einer Dispersion der polymeren Mikrokristalle in einer geeigneten und anschließend etwa durch Verdampfen entfernten Flüssigkeit bilden kann. Infolgedessen 1st es nioht wesentlich, daß .die polymeren Hikrokrietallt in einem filmbildenden Material dispergiert werden, die Dispersion der

ti'·
polymeren Mikrokristalle selbst zur Bildung einer eelbsthaftenden Überzugsschicht auf einem Träger in der Lage.

Andere Einzelheiten und Vorteile nach der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und der beigefügten Zeiohnung, in der

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Piß. 1 die bildliche Darstellung eines Filmes zu sehen ist oder eines Überzuges, bestehend aus polymeren Ilikrokristflllenj

Pig. 2 die Darstellung eines selbsthaftenden Überzuges oder eines solchen Filmes aus polymeren Mikrokristallen auf einer Unterlage als Träger ist;

Piß. 3 eine bildliche Darstellung, mit der die polymeren llikrokristalle in einer tragenden Unterlage suspendiert gezeigt sind, und

Fig. 4 in schaubildlicher Darstellung einen stereographischen Druck zeifc-'t, wie er gemäß vorliegender Erfindung Hergestellt ist.

Gremai? der vorliegenden Erfindung wird ein Film aus anisotropen, polymeren Mikrokristallen durch Trocknen einer Dieperrion der Kikrokristalle in einen geeigneten, flüssigen Kedium oder durch Dispergieren der Mikrokristalle in einer Bindergrundmasse und Herstellen eines Filmes aus einer solchen Dispersion erhulten.

Im allgemeinen entstehen die polymeren Mikrokristalle durch partiellen Abbau eines Polymers von hohem Molekulargewicht und mechanische Zerkleinerung oder Zerreibung des so abgebauten 'Materiales, um die Mikrokristalle freizulegen. Während der

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Abbaustufe können gewisse Anteile dee M^teriales gelöst und/oder entfernt werden und die Polymerketten, die sich durch die Bereiche höherer Ordnung und niederer Ordnung ziehen, werden in den Bereichen von niederer Ordnung oder der sogenannten amorphen Bereichen abgetrennt oder abgeschnitten. Der Abgang an einigem amaphen Material und das Wegschneiden von polymeren Ketten, ermöglicht es, daß das teilweise abgebaute Polymerisat durch mechanisches Aufschließen oder Zerreiben auf mikrokristalline und kolloedale Größenabmessungen heruntergebracht werden kann.

Die organischen und anorganischen Polymere, wie sie brajbhbar 'sind gemäß der vorliegenden Erfindung, sind dadurch gekennzeichnet, daß sie ein kristallines-amorphes Netzwerk oder ein morphologisches Gefüge aufweisen, das aus Bereichen von hoher Ordnung, üblicherweise bezeichnet "kristallin" und Bereichen von niederer Ordnung, Üblicherweise bezeichnet "amorph" besteht. Bei diesem Struktur-Typus verbinden die primären polymeren Ketten eine Reihe von liikrokristallen, Indem sie diese durch amorphe Bereiche oder Gelenke zusammenhalten· Beispiele von Polymeren, die sich einwandfrei für die Zwecke der vorliegenden Erfindung- eignen, schließen ein Cellulose, Cellulosederivate, Ariylose, Polysaccharide, Alginate, Proteine, Koll-'ifien, Pclyanide, Chitin, Polyester· und P'lyoltfine. Anorganische Polynere sind ebenso gut geeignet, vorausgesetzt, da., sie die morphologische Struktur, v/ie hier beschrieben, besitzen. So sind beispielsweise in mikrokriotallline Llinerixlsiliktte, wie sie aus Crysotilasbest erhalten sind,

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in der in dem französischen Patent 1,473,307 vom 23.2.66 beschriebenen Weise, befriedigend.

Die Llikrokristalle der Polymeren, sind im allgemeinen etwa stabförmig und haben Durchmesser in der Größenordnung von 50 & und eine Länge von etwa einem Mikron. Die Dimensionen variieren im einzelnen je nach den verschiedenen Polymeren und nach dem unterschiedlichen Molekulargewicht des einzelnen Polyrnerisates. Beispielsweise haben Mikrokristalle von Cellulose aus Holzpülpe längen, die wesentlich größer sind als Mikrokristalle von Cellulose aus Celluloseregenerat. Demgemäß können die Mikrokristalle für die Verwendung in irgendeinem bestimmten Fall aus einem weiten Bereich von Substanzen ausgewählt werden, um so Partikel zu erhalten, die eine Dimension kürzer sind, als die Wellenlänge oder Wellenlängen des verwendeten Lichtes. Polarisierend brechende Körper oder Gebilde irgendwie gewünschter Art, können so hergestellt werden für eine Strahlung, ab Ultraviolett variierend von etwa 400 Ä bis zu etwa 4.000 Ä durch das sichtbare Spektrum, das variiert von etwa 4.000 Ä bis etwa 7.000 S. und durch das Infrarot Spektrum, das sioh erstreckt von etwa 7.000 Ä bis etwa 1.000 Mikron. Es sfrt demgemäß auch möglich, durch Auswahl von Mikrokristallen unterschiedlicher Dimensionen entweder eines einzelnen Polymerisates oder von . verschiedenen Polymerisaten einen polarisierenden Körper oder ein sonstiges Gebilde zu erhalten, das in zwei verschiedenen Bereichen, innerhalb des breiten Strahlenspektrums wirksam ist.

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Das mikrokristalline Material kann auch danach ausgewählt werden, daß es als Befestigungsmittel für erwünschte dicroi$tieche Farben geeignet ist. Substanzen, wie Chitin und mikrokristallines Collagen mit bastenen Aminogruppen und besondere Polyamide, die ebenff.LIs basische Amino-fru:.:.en in der polymeren Kette enthalten, künnen dafür gewählt weraen. Diese Substanzen können sich also eignen als Fixieri.ngsmittel für Farben vom sauren Typus. Ale Fixierungsinittel für direkte Baumwollfarben lassen sich mikrokristalline Cellulose und Cellulosederivate wie auch andere Polysaccharide verwenden. Die mikrokristallinen i.iineralsilikate, wie man sie von Ghrysotil-Aabest erhält, eignen sich als Fixierungsmittel für beide Typen von Farben. Demgemäß zeigen Gebilde gemä.'i der Erfindung befreidigende Ergebnisse für die Annahme von dicroitischen Farbbildern für Stereofilme und -drucke.

Der polarisierende Körper oder allgemein das Gebilde, kann ein selbsttragender Film 1 von Mikrokristallen sein, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Einen solchen Film oder Folie erhält man durch Aufbringen einer Dispersion oder eines Geles der Likrokristalle in einem geeigneten flüssigen Medium auf eine inerte Unterlage wie etwa Poiytetrafluoräthylen und Polymonochlortrifluuräthylen und durch Verflüchtigen des flüssigen Mediums. Eine der charakteristischen Eigenschaften der Iuikrokristalle, ist die Fähigkeit, zur gegenseitigen Bindung, wenn eine Dispersion getrocknet ist. Die physikalischen Eigenschaften des so hergestellten Filmen variieren dann je

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nach durchschnittlicher Teilchengröße und von Polymer zu lolymer. Bei beispielsweise mikrokristalliner Cellulosefolie, ktinn die Folie von klarer Transparenz bis zu trüben und opakem Aussehen gehen je von ie« durchschnittlicher Teilchengröße der Mikrokristalle. Im allgemeinen ist, je geringer die Teilchengrößen sind, die Folie desto klarer· Auch variiert umgekehrt die Dehn- und Biegsamkeit der Folie je nach 1?r durchschnittlichen Teilchengröße· Mikrokristallines Collagen ergibt eine Folie, die besser selbsttragende Eigenschaften hat, weil sie eine höhere Festigkeit hat und biegsamer ist, als eine Folie aus mikrokristalliner Cellulose, wenn man davon ausgeht, da,'.' die durchschnittliche Teilchengröße in beiden Fällen ungefähr gleich ist.

In den meisten Fällen ist es wünschenswert, den mikrokristallinen Polymerfilm 2 auf einem Träger 3 aufzubringen, wie in Fig. 2 dargestellt. Eine der Eigentümlichkeiten der mikrokristallinen Polymeren ist es, daß Dispersionen, wenn sie auf verschiedenartige Oberflächen aufgebracht werden, so z.B. auf Celluloseregeneratfolien und Glae, eine selbsthaltende Schicht auf dieser Fläche ergeben, wenn das flüssige Iledium verflüchtigt ist. Man kann deshalb, um ein· stabileres Gebilde zu erhalten, die mikrokristalline Polymerdispersion auf ein Glas als Träger oder aus Gelluloseregeneratfilm und den überzug dann, wie oben erwähnt, trocknen. So kann nan beispielsweise bei mikrokristalliner Cellulose und mikrokristallliner topochemischem Cellulosederivat irgend ein transparentes

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Polymerisat als Träger benutzen, sofern dieses Polymerisat freie polare Grupien an der polymeren Kette aufweist und fähig ist, mindestens 0,5 $ Feuchtigkeit zu absorbieren, wenn es 24 Stunden lang bei 24 0 in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 10O^ gehalten wird. Es läßt sich also als Trägermaterialien eine weite Gruppe verwenden je nach dem speziellen mikrokristallinen Polymer. Es sind sonach Trägerfolien von erwünschter Eignung u.a. Oelluloseacetate, Gelantine, Polyamide, Polyester und verschiedenste Vinylverbindungen, wie etw_a Polyvinylalkohol Andererseits kann n.an die Mikrokristalle 4 auch in einer transparenten Bindergrundmasse als Träger 5 dispergieren, wie das Fig. 3 zeigt. So kann man beispielsweise eine Dispersion des mikrokristallinen Polymers in einem flüssigen 1.1 ed ium mit einer Lösung mit einer bindenden Matrix, z.B. einen Harz oder Kunststoff zusammengeben und durch sehr sorgfältiges Mischung eine homogene Verteilung der Mikrokristalle innerhalb der Flüssigkeit herstellen? die Mischung wird dann als Schicht oder in irgendeiner anderen gewünschten Form vergessen und das Lösungsmittel verflüchtigt. In dieser Art kann man etwa eine wässrige Dispersion von mikrokristalliner Cellulose mit einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol mischen und die Mischung als zu einem Film vergießen.

In Rücksicht auf die nicht Newton'sehe llatur der mikrokrigtalllinen Gelsysteme, erhält man ein gewisses Haß von Orientierung der Partikelchen, wenn man die Filme von der Dispersion herstellt

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In gewissen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, das Maß an Orientierung eines speziellen mikrokristallinen Materials für spezielle Zwecke zu erhöhen. In solchen Fällen erzielt man den höheren Grad von Orientierung etwa durch zusätzliche Maßnahmen; so-etwa durch Trocknen oder Verfestigenlassen der Dispersion in einem Magnet-Feld, oder man kann auch die Orientierung, beispielsweise im Falle eines dispergierten Partikelchen enthaltenden Kunststoffilmes, wie in Fig. 3 dargestellt, durch Recken des Filmes erreichen.

Fig. 4 zeigt eine Form einer Filmlage, die aus einem geeigneten transparenten Träger 6 "besteht, dessen beide Hauptflächen einen polarisierenden Film 7 bzw. 8, die wie zu Fig. 1-3 beschrieben hergestellt würden. Wie aus Fig.4 ersichtlich, verläuft die Orientierungsrichtung der Mikrokristalle in den beiden äußeren Filmen oder Überzügen in· einem Winkel zueinander, was durch die Pfeile 9 u. 10. zum Ausdruck kommt. Da die Mikrokristalle dicroitische Farben annehmen können, wird jede der beiden Deckschichten mit einem gewünschten Bild 11 und 12 und einer speziellen Farbe versehen.

Mikrokristalline Cellulose kann hergestellt sein gemäß USA-Patent TTr_e 2,978,446 vom 4.4.1961.

In ähnlicher Weise können wasserunlösliche Polysacchari^itderivate, wie mikrokristalline topochemische Gellulöseäther und mikrokristalline topochemische organische Säureester von Cellulose hergestellt sein gemäß USA-Patenfc Nr.3,251,824 vom 17o5.66. Kurz gesagt, beinhalten diese Verfahren die Beflhndlung

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von Cellulose oder Geilulosederivaten mit einer Säure, vorzugsweise mit einer Mineralsäure, wie Chlorwasserstoffsäure, um einen Teil von amorpher Cellulose abzustreichen und die Celluloseketten abzusondern oder zu beschneiden in den amorphen Bereichen« Die damit erhaltene partiell-abgebaute Cellulose oder Cellulosederivate werden dann einer mechanischen Zerkleinerung unterworfen die ausreicht, uij die Hikrokristalle freizulegen»

Qxydationsderivate der mikrokristallinen Cellulose,die zufriedenstellend wirken für die Zv/ecke nach der vorliegenden Erfindung, können hergestellt sein durch Verfahren, wie nach USA-Patent Nr. 3,111,513 vom 19.11.63. Wie in dieser Patentschrift dargelegt, können verschiedene spezielle Typen von Oxydationsderivaten hergestellt v/eraen* durch Anwendung verschiedenartiger spezieller Oxydationsmittel.

Mikrokristalline Proteine können hergestellt sein aus Materialien wie Federn, iieide und Casein durch partiellen Abbau und anschließende Zerkleinerung oder Vermahlung,wie in dem französischen Patent Nr. 1,466,224 vom 25.10.63 beschrieben. Mikrokristallines Collagen ist ebenfalls sehr gut geeignet und kann etwa hergestellt sein gemäß französischem Patent Nr. 1,502,819 vom 22.9.66. Bei den Verfahren zur Behandlung dieser tierischen Substanzen wird das Rohmaterial mit Lösungen ionisierbarer Säuren bei genau gesteuerten Bedingungen hinsichtlich Konzentration, Temperatur und Zeit behandelt, so daß Mikrokristalle ein ionieierbares Salz des

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Proteins sind, wenn auch das fein zerkleinerte mikrokristalline Material dabei bezeichnet wird als "Mikrokristalline proteinartige Stoffe".

Mikrokristalline synthetische Polyamide können hergestellt sein geraäfc USA-Patent Nr. 3,299,011 vom 17.1.67. Die Patentschrift befaiit sich mit einem partiellen Abbau der Polyamide mit einer anschließenden mechauischen Zerkleinerung.

Mikrokristalline Mineraleilikate werden hergestellt durch eine Säurebehandlung des Ghrysotils mit einer anschließenden mechanischen Zerkleinerung. Die mikrokristallinen liineralsilikate weisen ein ßewichtaverhältnie von MgO : SiOg von etwa 1 : 1,06 bis etwa 1 : 1,30 auf. Das Verfahren ist im einzelnen beschrieben in den französischen Patent Hr. 1,473,370 vom 23.2.66.

Mikrokristalle von anderen anorganischen und organischen Polymeren, welche die nötige morphologische Struktur haben, können hergestellt werden durch ähnliche Methoden nämlich, durch Entfernen von etwas des amorphen Materials und Zerkleinern, Abfangen oder Abbau der molekularen Ketten in den amorphen Bereichen, so daß nach einer folgenden mechanischen Zerkleinerung oder Zerreibung die Mikrokristalle von den größeren Kristallitaggregaten abgestreicht oder abgebrochen werden können.

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Eb sit bekannt, daß Strahlung durch, die besonderen Llikrokristalle, abhängig ist von deren G-röße der Mikrokristalle abgelenkt oder absorbiert wird. Eine einfache und praktinche Möglichkeit, die einzelnen lichtbrechenrien Körper zu bewerten, besteht darin, das im Handel erhältliche "Polaroid" Polarisationsmeßgerät zu verwenden. Dieses besteht im wesent-' liehen aus zwei Ringen, innerhalb derer jeweils eine übliche polarisierende Schicht angeordnet ist. Diese Ringe haben Ueßmarken, so daß, wenn diese beiden Ringe so übereinander verstellt sind, daß diese Marken sich decken, das gesamte Licht durchgeht! aber die Intensität wesentlich reduziert ist. Wird der Ring gegenüber dem anderen aber verdreht, so daß die Marken einen Rechten Winkel einschließen, so wird kein Licht durchgelassen« Zum Prüfen der Lichtbrechung von Pilmen, bringt man den Film zwischen die beiden Ringecheiten und dreht einen Ring gegenüber dem anderen. Es wird dann festgestellt, daß lichtbrechende Pllme eine gewisse Strahlenmenge, oder ein gewisses Band der Strahlung durch die Anordnung bei verschiedenen Relativverdrehungen zwischen dem einen zum anderen unverändert gehaltenen oder festangeordneten Ring durchläßt. Diejenige Strahlung, die durch .die Anordnung durchgeht, hängt von der Durchlaßbreite der speziellen Mikrokristalle im lichtbrechenden PiIm ab. Dieses Verfahren wurde bei Auswertung der verschiedenen lichtbrechenden Gebilde, gemäß Erfindung una auch dort angewendet, wo Kombination von lichtbrechenden Filmen mit unterschiedliche mikrokristalline l.:-terialien in Kombiration zusa a..engefafit wurden.

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Bei den nachstehenden Beispielen sind die mikrokristallinen Produkte hergestellt gemäß Verfahren, wie sie in den oben genannten Patenten beschrieben sind« Gelatine und gewisse im Handel erhältliche Tropokollagenprodukte wurden für Vergleichszwecke angewendet. Die Meßmethode, wie sie oben erwähnt ist, wird dabei kurz als eine Prüfung zwischen "gekreuzten Polaroiden" bezeichnet.

Beispiel I.

Ein hochgradiger Gelatinefilm mit einer Dicke von ungefähr 0,15 mm zeigte bei der Prüfung zwischen gekreuzten "Polaroiden" volle Auslöschung. Dieser Film ist im Handel erhältlich durch die Upjohn Co'mpanie unter dem Namen "Absorbable Gelatin J¹IIm"· Ähnlich zeigte ein Mim aus gequollenen Collagenfasern mit einer Dicke von etwa 0,1 mm totale Auslöschung bei der Prüfung zwischen gekreuzten Polaroiden. Ein plastifizierter Film aus quervernetztenv Collagen von etwa 0,1 nun ließ bei der Prüfung zwischen den gekreuzten Polaroiden orangegefärbtes Eicht durch, die Gesamtheit aller anderen Farben wurden aber zurückgehalten.

• Beispiel II,

Hergestellt wurde ein Celluloseregeneratfilm aus üblicher 'Viskose, dem 9,5 # mikrokristalline Cellulose zugesetzt war, bezogen auf Filmgewicht* Mindestens 85 $ der mikrokristallinen Cellulose hatte eine Teilchengröße von nicht mehr als 44· Mikron auf und nicht mehr als 5 $ eine Teilchengröße,

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über 74 Mikron, Dieser PiIm wurde zwischen die gekreuzton Polaroide gebracht und ergab Durchlaß orar^egefärbten Lichtes, aber Zurückhaltung anderer Farbeia ähnlich den plastifizieren Tropocollagenfilm.

Beispiel III

Eine wässrige Dispersion, enthaltend 6 ',« mikrokristalliner topochemischer Garboxymethylderivate von Cellulose (D.F.-0,25) wurde auf eine Glasplatte aufgegossei , um einen trockenen Film von etwa 0,05 mm Dicke zu erhalten. 'Jährend des Trocknens dieser Dispersion wurde die Platte in einem starken magnetischen Feld gehalten· Dieser Film gestattet, wenn er zwischen die gekreuzten Polaroide eingebracht wurde, den Durchgang einer Bande, die zwischen von Blau bis ßelbgrün variiert, zeigte aber keine völlige Löschung«

Beispiel IY.

Mikrokristallines Collagen aus Rindscollagen, wurde mit SaIzsäure behandelt und dann fein zerkleinert in die verdünnte saure Lösung. Eine 1 $ige Dispersion wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm aufgegossen, um eine trockene mikrokristalline Gollagenschicht mit einer Dicke von annähernd 0,1 mm zu bilden. Bei der Prüfung zwischen den gekreuzten Polaroiden, ließ die Folie eine Bande von Licht variierend von Gelb bis bläulich Grün durch und zeigte eine vollkommene Auelöschung aller anderen Farben.

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V.

Ein hochgradige« mikräkkristaxlineB Collagen wurde hergestellt durch Behandeln von-Itindeüollagen mit einer Lösung aus Salzsäure und Ieopropanol und'durch Zerkleinern des behandelten Collagen bis aur Bildung eines Seles mit 1 $« Feststoffgehalt· Das Gel wurde auf einem Film von Polyäthylenterephthalat aufgegossen und der getrocknete mikrokristalline Film hatte eine Dicke von ungefähr 0,05 mm. Zwischen ien gekreuzten .x-laxiden ließ der Film eine Bande von Licht von Gelb zu Blöuliohgrün durch aber die Auslöechunp der anderen Farben war nicht so vollständig wie dies erzielt wurde mit dem mikrokristallinen Collagen- Film nach Beispiel IV.

Beiepiel VI.

Eine Mischung gleicher Teile mikrokristallinen Collagens, hergestellt wie in Beispiel A und mikrokristalline Cellulose wurde zur Bildung eines Gelee mit einer 2 #igen Festetoffkonzentration verwendet. Das Gel wurde auf einen Polyäthylent#erephthalat-Film aufgegossen, die getrocknete Schicht wies eine Dicke von annähernd 0,05 mm auf. Zwischen den gekreuzten Polaroiden ließ der Film Dunkelblaugrün dureh, zeigte aber die größte Auslösohung anderer Farben von federn anderen Film der Beispiele.

" Beispiel VII.

Zubereitet wurde eine 2 ?6ige Feststoffdispersion, hergestellt mit gleichen Teilen von mikrokristallinem Collagen wie in Beispiel IV und einer mikrokristallinen Amylose, hergestellt

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entsprechend dem Verfahren, wie es in dem französischen Patent Nr. 1 482 639 vom 8.6.1966 beschrieben ist. Im vorliegenden Pail wurde eine handelsübliche Amylose mit 0,03 N.HG. und bei Rückflußtemperatur über 15 Min. behandelt, anschließend neutralisiert und nach Auswaschen zerkleinert. Die Dispersion wurde auf einen Polyäthylenterephthalat-Film aufgegossen, um eine trockene Beschichtung von annähernd 0,05 mm Dicke zu bilden. Beim Prüfen mit den gekreuzten Polaroiden ließ der Film eine

Bande von Blau bis zu Gelbgrün durch. Dabei fand eine wesentliehe Auelöschung von anderen Farben statt aber keine vollständige Auslöschung.

Beispiel VIII.

Ein weichgemachter, quervernetzter Collagenfilm und ein Film von mikrokristallinen Collagen und mikrokristalliner Cellulose, wie in Beispiel VI beschrieben, wurden zusammen zwischen die gekreuzten Polaroide gebracht. Diese Kombination von Filmen ließ licht in einem Band von Orange zu Blaugrün mit einer ziemlichen Auslöschung von anderen Farben.

Beispiel IZ.

Ein Film, der hergestellt aus gequollenen Collagenfasern, wie beschrieben in Beispiel I, ein Film des mikrokristallinen Collagens nach Beispiel IV und ein Film aus Mikrokristallinem Collagen und mikrokristalliner Cellulose gemäß Beispiel 6, wurden zusammengebracht auf einem klaren Celluloieregeneratträger. Sie Kombination gestattete bei der Prüfung zwischen gekreuzten Polaroiden einen Durchgang eines blaugrünen Lichtes mit einer deutlichen Auelöschung aller anderen Farben.

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Beispiel X·

'■-Mikrokristalline Amylose wurde hergestellt aus handelsüblichem Amyloseprodukt mit 95 $ Amylose nach dem Vorgehen gemäß Beispiel VII· Eine 25 #ige mikrokristalline Amylosedispersion in Wasser wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm gegossen und getrocknet. Die■Schicht hatte annähernd eine Dicke von 0,1 nun. Dieser mikrokristalline Amylosefilm hatte einen purpurnen Schimmer und bei der Prüfung zwischen den gekreuzten Polaroiden ließ der Film Licht von hellroter Farbe_;durch, löschte aber vollkommen alle anderen Farben aus,

Beispiel XI.

Ein Jodkomplexfilm wurde hergestellt, um Dichroismus zu zeigen· Ein gereinigtes Rindscollagen wurde mit einer Wasser-isopropanollösung von Jodwasserstoffsäure behandelt, um ein Jodsalz des Collagen zu bilden. Eine Aufschlämmung von 233 Teilen Y/asser und 100 Teilen des gereinigten Collagens in feinzerschnitzelter Form wurde gemischt mit 673 Teilen Isopropanol und 12,7 Teilen einer Lösung von 58■ "/& Jodwasserstoff in Wasser. Die erhaltene Aufschlämmung wurde"etwa 15 Hinuten in einem Hobartmischer gemischt und dann in eine Zentrifuge gebracht und als Haßkuchen,/e?^a 330 Teile betrug, erhalten. Der Kuchen wurde dann etwa 10-Minuten mit 675 Teilen Isopropanol gemischt, darauf wieder in die Zentrifuge zurückgebracht und die Flüssigkeit abgeschieden, bio ein Kuchen von etwa 330 Teilen erhalten wurde. Der nasse Kuchen wurde dann «u^einer Schale ausgebreitet und an der Luft trocknen gelassen. Das erhaltene Trockenprodukt hatte bernsteingelbe Farbe un<$bildete eine weiche Masse. Ein Teil dew

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trockenen Produktes (2,75 Gramm) wurden zu Y/asser gegeben (49715 Gramm) und das Material fein zerkleinert, um ein Gel zu bilden, welches annähernd 0,55 $ des Collagensalzes enthielt. Eine 5 $ige Lösung von Jod in Isopropanol wurde zugegeben in einer Menge (7,5 Gramm), um etwa 14 i> Jod, tezo^en auf das Gewicht des mikrokristallinen Gollagensalzes_f zu erhalten und der Schlamm nochmals 10 Min. durchgemischt. Das entstehende Gel hatte eine dunkelbernsteinfarbene Farbe. Das Gel wurde auf einem Polyäthylenterephthalatfilm ausgebreitet und getrocknet, zu einer Überzugschicht von etv/a 0,075 mm Stärke. Die erhaltene Überzugsschicht war klar, hatte aber einen schwachen Schleier. Beim Prüfen zwischen gekreuzten Polare-Jen erlaubte sie den Durchgang einer blaupurpurnen Farbe.

Beispiel XII.

Eine mikrokristalline Polyamiddispersion wurde in einer wässrigen Ameisensäurelösung gemäß dem Verfahren, nach der amerikanischen Patentschrift 3.2991011 hergestellt. Das Polyamid war ein basisches Polyamid, gebildet aus Adipinsäure und gleichen Teilen Hexamethylendiamin und Diäthylentriamin. Das mikrokristalline Produkt war von solcher Beschaffenheit, daß der wesentlichste Teil an Polymaid eine Teilchengröße von nicht über 0,5 Mikron aufwies und die Dispersion ungefähr 20 $> Feststoff enthielt. Die Dispersion wurde gemischt mit einer 10 ?£igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol in einer Menge, um ungefähr 10 ^S mikrokristallines Polyamid zu erhalten,· bezogen auf das Gewicht des Polyvinylalkohole. Um eine homogene Lösung des Polyvinylalkohole zu erhalten und eine homogene

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Suspension oder Dispersion der mikrokristallinen Polyamidpartikelchen in der Lösung, war es notwenig, die lösung auf etwa 38⁰G zu erwärmen und dabei die Mischung über eine Dauer von einigen Stunden zu rühren. Die Viskosemischung wurde dann ausgegossen au einem Film von etwa 0,13 mm Dicke« Der Film wurde dann anschließend direkt bis zu einem Streckverhältnis von etwa 2, *> gereckt, um den Film und ebenep die Mikrokristalle zu orientieren·

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Zwei Muster des Filmes wurden aufgeschichtet auf eine Cellulose« regeneratlage, um ein Gebilde zu erhalten, wit es in FIg* 4 dargestellt ist« Die Filme, wurden dabei ao angeordnet, daß die Orientierungerichtungen beider Filme ungefähr im rechten Winkel zueinander lagen um einen Film von Stereoskopfüentypus zu erhalten· Die beiden äußeren Filme wurden dann mit dikroitischen Farbbildern versehen, wobei das dispergierte mikrokristalline Nylon als Haftagens für die Farben diente und zur Erhöhung der Farbdichte und Erziehung genügend scharf gezeichneter Bilder» Direkte Baumwollfarben erwiesen sich als A vollkommene" zufriedenstellend für diesen Filmtypus.

■Ähnliche-.Resultate wurden erreicht, durch Austausch mit mikrokristalliner Cellulose, mikrokristallinem tropochemischen Derivaten von Cellulose (Carboxymethyl- und Hydroxyäthylderivaten-und mikrokristallinem Collagen für das mikrokrietallihe Polyamid· .

Im obenstehendem Beispiel bestand der polarisierende PiIm aus orientiertem Polyvinylalkohol und dem dispergierten mikrokristallinen Polyamid· Aus vorangehender Beschreibung erheilt, daß der transparente Basisfilm auch überzogen werden könnte mit der mikrokristallinen polymeren Dispersion ohne daß man erst einen Film bilden müßte, der eine Bindermatrix wie Polyvinylalkohol enthält· Um einen hohen G-rad von Orientierung des mikrokristallinen Polymerisates zu erhalten, könnten auch die beiderseitigen Oberflächen des tragenden Filmes 6, gemäß Fig· 4·» getrennt überzogen sein und die Dispersion getrocknet sein, während der Film in einem stark magnetischen Feld gehalten wird, das in-einem Winkel von 45° auf die Seitenkante des Baeisfilmes gerichtet sein sollte. Wird die andere Seite dee Baeisfilmes beschichtet, s.o muß das magnetische Feld in einem Winkel von 90° gegenüber der Dichtung des magnetischen Feldes, wie beim Beschichten der ersten Seite des Filmes· Wenn der mikrokristalline Überzug an beiden gegenüberliegenden Seiten des Filmes anzubringen ist, wendet man zweckmäßig einen Lack ο,dgl. an, nachdem die gewünschten Bilder auf den Überzügen aufgedruckt sind, um die orientierten überzüge bei der weiteren Handhabung und Benutzung des Filmes damit zu schützen· Die speziellen dicitroifitischen Farben, für spezielle Filme, _o richten eich nach dem jeweiligen mikrokristallinen Polymerisat ' und dem speziellen Bindermatrixmaterial, falle eine Binder·· m matrix verwendet wird« Xn Beispiel III, bei dem der polarity ■.■-■...■ ■·.· . · ■

^ . eierende Film aus mikrokristallinen Polyamid btsteht und eine 2J Bindermatrix von Polyvinylalkohol vorliegt, geben direkte Baumwollfarben ein befriedigendes Resultat· Tür die spezielle Kombination von Materialien gemäß Beispiel XII, seien Beispiele von gut ansprechenden Farben lüagarahlmmelblau

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(.0.1.518). und (C-. 1.520), Solantinrot (C.1.278, Solantin Pink (Co 1.558), Solantingelb (4 GI) und Stilbengelb (C.1.622).

Aus den -vorstehenden speziellen Beispielen ist erkennbar, daß nach der vorliegenden Erfindung lichtbrechende Gebilde erhalten werden mittels eines breiten Bereiches polymerer Mikrokristalle. Durch einzelne Beispiele, ergibt sich, daß das Gebilde hergestellt sein kann mittels eines einzigen Typus eines polymeren Mikrokristalles oder aus eine Korabination von gewissen polymeren MikrokristalleK.Die Kombination von polymeren Mikrokristallen kann zusätzlich durch Dispergieren von Mikrokristallen von zwei oder mehreren Polymeren in einem einzigen flüssigen Medium erhalten sein oder Filme zwei einzelner polymeren Mikrokristalle für sich können kombiniert weruen. In Beispiel XI ist ein Film behandelt, der einen Jodkomplex enthält und wobei das filmbildende mikrokristalline Filinmaterial ein Jodsalz von Collagen war. Anstelle von Collagen können auch- andere polymere Mikrokristalle treten.. Beispielsweise ist ein Ersatz möglich durch ein mikrokristallines, tropochemisches Oarboxymethylderifcat von Amylose (DS-O,2) statt des Collagens nach Beispiel XI. Der Film aus diesem besonderen Material gebildet, hatte einen purpurroten Schimmer (purple cast)«

Wie oben gesagt, kann ein hoher Grad von Orientierung erhalten werden durch verschiedene spezielle Verfahren, Sofern die lichtbrechenden Eigenschaften vollkommen von dem polymeren Mikrokristallen abhängen, kann die Orientierung auch erreicht

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werden durch Aufstfeichen oder Besprühen, womit dem Gel eine höhere Ai^riebfestigkeit verliehen wird· V/egen der Natur der Mikrokristalle, werden die polarisierenden, lichtbrecheruler. Filme zweckmäßig mittels eines Geles hergestellt mit hoher Viskosität· Die spezifische Viskosität variiert abhängig von den speziellen Polymer-Mikrokristallen, wie auch von dem speziellen, flüssigen suspendierenden Medium. Die Mikrokristalle werden homogen v/egen ihrer colloidalen Natur in dem flüssigen Medium verteilt und die Dispersion oder Gele können auf einem geeigneten Träger niedergeschlagen v/erden und über diese Fläche wie z.B. mittels einer Streichklin.^e verteilt werden. Druckwirkung der ütreichklin^e führt nänliCii zu einer Orientierung der Iuikrokristalle. Wünccht man eine verhältnismäßig dicke Lage bzw, Schicht zu erhalten, so kann man einen ersten Überzug teilweise trocknen lassen, bevor man eine zweite Men ie Gel aufbringt· Die Natur der speziellen polymeren Mikrokristalle bestimmt jeweils die Konzentration oder den Feststoffgehalt des Geles. So kann beispielsweise bei einem mikrokristallinen Collogensalz der Feststoffgehalt des wässrigen Geles variiert werden bis zu etwa 1 $, Ein Gel der mikrokristallien topochemischen Derivate von Cellulose, ζ·Β· Carboxymethylcellulose, wendet man vorzugsweise mit einer Konzentration von etwa 10 $ in Vasser an. Bei mikrokristallinen Polyamiden, dispergiert in wässriger, ameisensaurer lösung, haben die Gele vorzugsweise eine Konzentration von ab 20 bis zu 30 $>_t bei mikrokristallinen Mineralsilikaten, die eingearbeitet sind in eine wässrige Lösung eines

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Polyvinylalkoholes, kann das Llneralsilikat in Mengen bis zu etwa 50 '*, bezogen auf das Gewicht dta Polyvinylalkoholee verwendet werden und so würde eine 10 f»±ge_t wässrige Lösung von Polyvinylalkohol bis zu 5 i» des mikrokristallinen Mineralsilikates enthalten.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Lichtpolarisierende Folie, dadurch g ο k e η η zeichnet , daß sie besondere, orientierte . nisotrope polymere luikrokriata] Ie von kolloidaler Gr^iicnordnun," enthält.

   β Folie nach. Anspruch 1, dadurch ^ekonn-

   zeichnet, datö die polymeren I.iiirokristalle aus A mikrokristalliner Cellulose oder einem topochemiüchen

   Cellulosederivat be ρ teilen.

   3. Folie nach Anspruch 1 , d a g u r c h (' e ,-- e η η zeichnet , da'j die j.olyi^eren i. ikrokriatel Ie t^ue mikrokristallinem Collf^en bestehen.

   4· Folie nach Anspruch 1, dadurch _t, e k e η η - ΐ. e i c η η e t , daß die polynieren llikrokristalle uus einen mikrokristallinen Polyamid bestehen.

   5, Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Iiikrokristalle in eine transparente Trägerschicht eingelegt sind.

   6. Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet', daß die polyneren Mikrokristalle homogen innerhalb einer trans parenten Trägerschicht verteilt sind.

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   * ■ . BAD ORIGINAL

   is

   "ι* Verfahren zum Herstellen der lichtpolarisierenden Folien nach Anspruch b, d α d u τ c h ge k e η η ζ e i c h η e t daß HIt¹U einer Dispersion der lükroitristalle in einer nicht losenden Flüssigkeit als Hediuiü herstellt, aus der Dispersion eine üctiiclrb bildet, die IJikrokristalle zur Orientierung brinjt und. die Flüssigkeit verflüchtigt.

   8. Verfahren gemäß Anspruch 7» dadurch gekennzeichne 1; , laß das nichtlösende flüssige MediuDi Wasner enthält,

   ο Verfahren genial Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlösende flüssige Medium eine wässrige Lösung von Polyvinylalkohol ist»

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