DE2019866A1

DE2019866A1 - Stoff und Verfahren zur Erfassung elektromagnetischer Strahlung

Info

Publication number: DE2019866A1
Application number: DE19702019866
Authority: DE
Inventors: Fergason James L; Goldberg Newton N
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1970-11-12
Also published as: US3627699A; GB1309558A; CA918904A; JPS51553B1; FR2040493A1; CH541134A

Description

DiPL-JNG. KLAUS NEUBECKER Patentanwalt ^v

4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9

•Düsseldorf, 22. April 1970 40,328

.Westinghouse Electric Corporation Pittsburgh, Pa. _t Y. St. A.

•Stoff und Verfahren zur Erfassung elektro- magnetischer Strahlung

•Die Erfindung bezieht sich auf flüssige Kristalle der cholesterinhalt igen Phase enthaltende Stoffe, in die eine auf die Frequenz der damit zu erfassenden elektromagnetischen Strahlung abgestimmte, entweder von einem geeigneten öl oder einer phototropischen Substanz gebildete zusätzliche Komponente eingebaut ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erfassung solcher elektromagnetischer Strahlung, bei dem der Stoff allein oder zusammen mit anderen geeigneten Zusätzen einer solchen Strahlung ausgesetzt wird. Außerdem bezieht die Erfindung sich auf unter Verwendung der erfindungsgemäßen Stoffe hergestellte Gegenstände.

Es sind zahlreiche Stoffe bekannt, die innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches flüssige Kristalle der Cholesterinphase aufweisen, wie das beispielsweise mit der US-Patentschrift 3 114 836 oder auch der britischen Patentschrift 1 041 490 beschrieben ist.

Wie mit diesen Patentschriften erläutert, weisen Stoffe mit flüssigen Kristallen der Cholesterinphase zahlreiche interessante Eigenschaften auf, von denen eine darin besteht, daß diese Stoffe einen Temperaturbereich haben, innerhalb dessen

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sie aufgrund von im allgemeinen relativ geringen Temperaturänderungen wahrnehmbare Farbänderungen zeigen. Zum größten Teil finden dies· Farbänderungen ziemlich schnell statt, wenn die Verbindung einer neuen Temperatur ausgesetzt wird. Bisher waren jedoch noch keine Stoffe bekannt oder untersucht worden, die flüssige Kristalle der cholesterinhaltigen Phase enthalten und auf Strahlung innerhalb des vorerwähnten Frequenzbereiches ansprechen.

Zur Erfassung von einfallender Strahlung des vorgenannten Frequenzbereiches wurden bisher gewöhnlich Filme mit einem geeigneten empfindlichen Material verwendet, wobei ein solcher Film dann zur Bestimmung der eingefallenen Strahlungsmenge zunächst einer besonderen Entwicklung unterworfen werden muß. Vorrichtungen mit solchen Filmen sind auch eingesetzt worden, obwohl die Tatsache, daß noch eins besondere Entwicklung erforderlich ist, das Arbeiten mit solchen Vorrichtungen nicht nur umständlicher, sondern auch wesentlich kostspieliger macht, als dies bei Verwendung einer unmittelbar ablesbaren Einrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung der Fall ist.

In der Physik ist das Phänomen des "Phototropismus" oder "Photochromismus" bekannt. Es*rsprechend diesem Phänomen Andern bestimmte Substanzen bei Einwirkung einer g^ignstan aktivierenden Strahlung ihre nach außen tretende Farbe. Diese Erscheinung ist dabei von der Erscheinung der Fluoreszenz oder Phosphoreszenz, die durch eine Absorption und Ro-Ein iss ion von Lichtenergie hervorgerufen wird, zu unterscheiden. Die Erscheinung das "Phototropismus" wird ausführlich in eins»i_ .Utisata vou äla-u, H, Brown und Wilfrid G. Shaw in "Reviews and Applied Chemistry", Band 11, Heft 1, S. 2 -32 vom März 1961 untersucht. Wie von den Verfassern ausgeführt, gibt es offenbar eine erhebliche Anzahl verschiedener Möglicher.Erklärungen für das phototropische Verhalten eines Stoffes. Einige Stoffe erfahren eine Umwandlung durch Isomerisation, andere bilden Tautomere oder frei© Radikale, während wieder andere Stoffe offenbar molekulare Anhäufungen bildön. Einige Stoffe scheinen chemische Reaktionen etwa mit Luftsauerstoff oder mit Wasser einzugehen, da sie im Vakuum oder ohne die Anwesenheit von Wasser ihre Farbe nicht ändern. Die phototropische Veränderung tritt teilweise sehr

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langsam, teilweise wiederum sehr schnell auf. Einige Substanzen weisen e|.ne phototropische Veränderung auf, die offenbar sehr

tiirabhänßig ist oder aber eine anregende Strahlung einer h spezifischen Frequenz erfordert, während andere Substanzen .gegenüber diesen Einflüssen wieder »ehi* unempfindlich zu sein scheinen, Insbesondere gibt es eine Reihe von Azo~Verbindungeft_t bei denen ein phototropischer Effekt offenbar infolge einer cis-trans-Isomerisation auftritt, wobei die Änderung sehr schnell in der Größenordnung von einer lfikrosekunde und somit etwa in der Größenordnung der Geschwindigkeit auftritt, mit der es bei Stoffen mit iiusslgen Kristallen der Cholesterinphase aufgrund einer Temperatüränderung zur Farbänderung kommt. Soweit bekannt, gehört es jedoch bisher noch nicht zum Stand der Technik, ein Gemisch aus einer solchen phototropiechen Substanz und einem flüssige Kristalle der Cholesterinphase enthaltenden Stoff herzustellen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden flüssige Kristalle der Cholesterinphase enthaltende Verbindungen, die gegenüber der Strahlung in dem weiter oben erwähnten Frequenzbereich empfindlich sind, durch Einbau von geeigneten Zusätzen in die einer solchen strahlung ausgesetzten Gemische hergestellt« Zur Erfassung vote Strahlung Im Frequenzbereich von 10 » bis 10 Hertz, d« h« infraroter Strahlung oder Wärme, wird in die la wesentlichen von Stoffön mit flüssigen Kristallen der Cholesterinphase gebildete Verbindung ein geeigneter öllöslicher, Insbesondere einejn holten Absorptionskoef^izienten aufweisender Farbstoff wie Brillantgrün öder ein οίΐοοΐicher schwarzer Azo-Farbstoff eingearbeitet. Innerhalb des'''" sichtbaren' Öereiches, d. h. zwischen 10 und 10 Hertz können" feine Vielzahl geeigneter phototropischer Stoffe wie etwa AliiIe|^s Hydrazone, Osazone, Seaiicarbazone, Stilb%nderivate_t Fulgide (Ceuchstoffe) u. dgl. Verwendung finden. Für die Erfassung von UV-Strahlung, d. h. !Strahlung im Frequenzbereich von lO bis ' ΪΟ Hertz* können Verbindungen mit wirksamen Anteilen weiterer Siofte wie ß-Carotin oder Cholesteryl-p-phenylazophenyl-carbonat verwendet werden. Die Erfindung kann für Abbildungsvorrichtungen etwa entsprechend der US-Patentschrift 3 114 836 oder auch in anderer, "für dein^Fauhiaann ersichtlicher TVeise Verwendung finden.

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Die vorliegende Erfindung betrifft u. a, ein Verfahren zur Erfassung elektromagnetischer Strahlung, gemäß dem ein Stoff hergestellt wird, der mindestens einen wirksamen Anteil eines Cholesterin- oder Cholestanol-Derivats enthält, wobei der so hergestellte Stoff einen Farbänderungstemperaturbereich hat, so daß hinsichtlich der darin enthaltenen Menge an sensibilisierenden Komponenten (deren Anteil klein, jedoch wirksam sein oder auch bis zu etwa 60 Gew% der Gesamtverbindung ausmachen kann), der etwa zu erwartenden Temperatur sowie der Stärke der zu erfassenden Strahlung eine relativ starke Farbänderung des Stoffes erzielt werden kann, wenn dieser Stoff einer Strahlung mit der zu erfassenden Wellenlänge, Intensität und Dosis ausgesetzt wird. Dazu wird der Stoff in eine geeignete geometrische Form gebracht, beispielsweise als Film mit einer Stärke von etwa 5 bis 50 Mikron auf ein geeignetes Substrat wie einen Kunststoffilm aus Polyethylenterephthalat mit einer schwarzen Farbbeschichtung o. dgl. aufgebracht.

Bei der Verwendung des gegenüber elektromagnetischer Strahlung des oben genannten Frequenzbereiches empfindlichen Materials ist es wesentlich, daß dieses Material einen relativ großen Anteil der vorstehend erwähnten Stoffe mit flüssigen Kristallen der Cholesterinphase bzw. Cholesterinderivaten (cholesterogenic materials) enthält, d. h. einen Stoff, der innerhalb eines bestimmten, für das Material charakteristischen Temperaturbereiches eine Farbänderung von Rot bis Violett erfährt, v/obei dieses Cholesterinderivat entsprechend der vorliegenden Erfindung einen auf die Erfassung von elektromagnetischer Strahlung innerhalb eines jeweils zu untersuchenden Frequenzbereiches abgestimmten Zusatzstoff enthalt.

Als Zusatz zu dem Cholesterinderivat wird ein öllöslicher Farbstoff verwendet, der die Strahlung innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches absorbieren kann. Der verwendete Farbstoff ist gegenüber Strahlung in dem zu erfassenden Frequenzbereich besonders empfindlich oder absorptionsfähig. Wenn beispielsweise die etwa bei einer aotmaren Explosion erzeugte Menge an infraroter oder Wärmestrahlung erfaßt werden soll, wird dem Cholesterinderivat ein öllöslicher Farbstoff, insbesondere mit hohem Absorptions-

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koeffizienten zugesetzt, wie etwa Brillantgrün, Methylorange, "National azo oil black", Phthalocyaninfarbstoffe ("Heliogen Blue BK powder" oder "Heliogen Green GA powder"), ein grüner Benzolfarbstoff (wie der unter dem Handelsnamen "Fisher 6025" verkaufte Farbstoff der Fisher Scientific Company, Pittsburgh, Pa., V. St. Α.), ein blauer Benzolfarbstoff ("Fisher 6530") oder ein gelber Benzolfarbstoff ("Fisher 6520"). Weiter lassen sich als Farbstoffe Azo-Farbstoffe wie Amino-Azobenzol-Derivate ("Celliton" oder "Scarlet B") und ß-Naphtol-Derivate ("Scarlet GG"), ferner Tripheny!methinfarbstoffe wie Malachitgrün, Diphenylmethanfarbstoffe wie Auramin, Acridinfarbstoffe wie Acridinorange oder Indigofarbstoffe wie Indigopurpur oder Indigoweiß verwenden.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß in ein im übrigen geeignetes Cholesterinderivat ein Stoff eingebaut wird, der auf eine bestimmte Wellenlänge anspricht bzw. dieser gegenüber absorptionsfähig ist, so daß der Aufbau und daher das Farbansprechverhalten des Cholesterinderivats eine nennenswerte änderung erfährt, wobei eine verhältnismäßig kleine Änderung im Energiegehalt des Films oder dergl. aus dem Cholesterinderivat infolge der Anwesenheit des sensibilisierenden Stoffes in diesem Film in eine wesentlich stärkere und besser wahrnehmbare Änderung, d, h. in eine Änderung des Farbansprechverhaltens des Cholesterinderivatmaterials selbst,umgesetzt wird.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind ferner gegenüber sichtbarem Licht empfindliche Stoffe vorgesehen, die von Cholesterinderivaten gebildet sind, die mindestens eine wirksame, im allgemeinen etwas weniger als 20 Gew% ausmachende Menge an geeignetem phototropischen Material enthalten. Als phototropische Stoffe haben sich dabei die Anile (oder Schiffsche Basen) wie Salicyliden-anilin oder Salicyliden-m-toluidin, ferner Hydrazone wie Benzal-phenylhydrazon, Benzal-ß-naphthylhydrazon oder Zimtaldehyd-phenylhydrazon, weiterhin Osazone wie Phenylosazone von Anisil oder Benzil sowie Semicarbazone wie Zimtaldehyd-semicarbazon oder p-Methoxy-zimtaldehyd-phenylsemicarbazon als besonders brauchbar erwiesen. In diesem Zusammenhang sind ferner Stilben-Derivate wie 4,4^t-Diformamido-2.2¹-stilben-disulfonsäure oder ' 009846/1609

4,4^f-Acetaiaido-2_l2^t-stilben-disulfonsäure, weiter Fulgide zu nennen, die Reaktionsprodukte von Ketonen mit Bernsteinsäureanhydrid sind.

Die vorstehend genannten phototropischen Stoffe werden in die Cholesterinderivate eingebaut, wenn die Frequenz der zu erfassenden elektromagnetischen Strahlung zwischen 10 und 10 Hertz liegt. Für die Erfassung elektromagnetischer Strahlung einer etwas höheren Frequenz von etwa 10 bis 10 Hertz, d. h. für die Erfassung von allgemein im UV-Bereich liegender Strahlung ist etwas andersartigen Zusätzen der Vorzug zu geben. Beispielsweise wurde gefunden, daß dreh Zusatz von 5 Teilen ß-Carotin zu einem im wesentlichen aus 40 Gew.-Teilen Cholesteryl-nonanoat und 60 Gew.-Teilen Oleyl-cholesteryl-carbonat bestehenden Cholesterinderivat eine Verbindung erhalten wird, die bei Einfall von UV-Strahlung eine Farbänderung von Grün nach Blau zeigt. Andere, anstelle von ß-Carotin verwendbare Stoffe sind Azo-Verbindungen, die bei Anregung durch Strahlung eine cis-trans-Isomerisation erfahren. Solche Azo-Verbindungen enthalten im allgemeinen selbst keine flüssigen Kristalle der Cholesterinphase. Eine Azo-Verbindung, die zu einer solchen Isomerisation fähig ist und außerdem flüssige Kristalle der Cholesterinphase bildet, ist Cholesteryl-pphenylazophenyl«carbonat.

Wie für den Fachmann ersichtlich, kann das den sensibilisierenden Stoff enthaltende Cholesterinderivat in seiner chemischen Zusammensetzung je nach den durch die Anwendung bedingten Anforderungen erheblich schwanken. In den meisten Fällen soll der Cholesterinderivat-Grundstoff, dem der sensibilisierende Stoff zugesetzt wird, seinen Farbänderungsbereiaii etwa bei der Anwendungstemperatur oder bei ainer etwas feöfcaren Temperatur' besitzen* und der verweaciete Stoff auf Änderungen der amf ihn einwirkenden Bedingungen mit einer des* vorgesehenen Verwendungszweck an^ispssenr-rt Ο^οϊηΰη-dii/'keit ansprechen (so dmß einige CSi^l3sterin,rl3Fl7ate ihre farbe 20 25 in einer Sekunde änCosn_s wäteeiid andere Chales&i^inderivate me^i'^r© Stuncl@ia für sine laderixag l3@z*,Sti*eß Ison*^s.*:. _e ^fcei eignen sißh Verbind«E.gan d©y ©rstg©nar:nt©E Art h®^-.&uetr'·: dann, wenn eine

äg isaiEittelbap abg©l©s©n w©n-aa soll, ohne daß eine fort-009846/160 9

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laufende Aufzeichnung gemacht wird, während Verbindungen der letztgenannten Art sich mehr dann eignen, wenn Einwirkungen Über eine längere Zeitdauer beobachtet werden sollen und es auf eine "permanente" Aufzeichnung der beobachteten Änderungen ankommt.).

Unabhängig von der Beschaffenheit des sensibilisierenden Stoffes ist das bevorzugte Verfahren im wesentlichen das gleiche, nachdem einmal ein in geeigneter Welse empfindlich gemachtes Cholesterinderivat gewonnen worden ist. Das empfindlich gemachte Cholesterinderivat wird in einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie Benzol, Chloroform, Petroläther o. dgl, gelöst und auf einen geeigneten Träger wie einen Film aus Polyethylenterephthalat oder einen anderen klaren Kunststoffilm aufgebracht, der auf der der mit dem Cholesterinderivat beschichteten Seite gegenüberliegenden Seite mit einer schwarzen Farbschicht versehen 1st. In einigen Fällen absorbiert der empfindliche Stoff, beispielsweise der öllösliche schwarze Farbstoff, die Strahlung und dient als geeigneter Hintergrund. Es ist naturgemäß möglich, einen Kunststofffilra ohne schwarze Farbabdeckung zu verwenden, jedoch zeigt das Cholesterinderivat dann bei einer bestimmten Temperatur oder bei bestimmten Bestrahlungsbedingungen Farben, die das Komplement zu den von einem Film mit schwarzer Farbabdeckung gezeigten Farben sind. Beispielsweise würde ein Film mit schwarzer Farbabdeckung und roter Farbe beim Fehlen der schwär· zen Farbabdeckung grün erscheinen. Die Lösung wird auf das Trägermaterial aufgesprüht, worauf das organische Lösungsmittel verdampfen kann, so daß ein Film oder eine Schicht mit einer Stärke von beispielsweise etwa 5 bis 50 Mikron zurück-

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bleibt. Der so behandelte Film wird dann entsprechend dem vorgesehenen Anwendungszweck eingesetzt. Die Schicht kann auch von das CholesterInderivat enthaltenden Kapseln gebildet werden, wobei das Kapselmaterial zum Beispiel ein durchsichtiger Kunststoffilm sein kann.

Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist teilweise darin zu sehen, daß es für den Durchschnittsfachmann überraschend sein mußte, mit einer verhältnismäßig kleinen Menge in das Cholesterinderivat eingebauten sensibilisierenden Stoffes eine relativ intensive Änderung in der äußeren Erscheinungsform des die flüssigen Kristalle der Cholesterinphase enthaltenden Stoffes zu erzielen. Ebenso ist es für den Durchschnittsfachmann überraschend, daß zur Erzielung einer zur Farbänderung des Flüssigkristallfilms ausreichenden Energieabsorption Farbstoff oder anderes sensibilisierendes Material in keiner so großen Menge eingesetzt werden muß, daß dadurch dann andere Schwierigkeiten eintreten würden, wie etwa eine Verdeckung der Farbänderungen in dem Flüssigkristallmaterial durch die Farbe des Farbstoffes oder ein Verlust des Fltissigkristallverhaltens des gesamten Stoffes infolge der Zugabe an sensibilisierendem Material. Weiter müßte an sich damit gerechnet werden, daß das sensibilisierende Material selbst aus dem die Flüssigkristalle der Cholesterinphase enthaltenden Material auszutreten suchende, sichtbare Strahlung in einem Maße absorbieren würde, so daß es schwierig oder sogar unmöglich wäre, eine durch auf den Film aus dem Cholesterinderivat mit dem sensibilisierenden Material gefallene Strahlung hervorgerufene Farbän-

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derung zu bemerken. Für verschiedene Stoffzusammensetzungen können diese Schwierigkeiten sich tatsächlich gelegentlich einstellen, jedoch werden derartige Schwierigkeiten entsprechend der vorliegenden Erfindung vermieden und gleichzeitig im allgemeinen die erwünschten Effekte erzielt, wenn der Gehalt an sensibilisierendem Material genügend klein gehalten wird.

Die vorliegende Erfindungfarird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert*.

Beispiel 1

Auf ein Stück Polyäthylenterephthalatfilm von etwa 6,4/u Dicke " bringt man auf einer Seite eine Beschichtung einer schwarzen Sprühemaille, auf der anderen Seite eine Flüssigkeit auf, die durch Einmischen in 500 ml Petroläther der nachstehenden Substanzen hergestellt worden ist:

5 g Brillantgrün
10 g Oleyl-cholesteryl-carbonat 10 g Cholesteryl-benzoat und 25 g Cholesteryl-nonanoat.

Man läßt den Aufstrich trocknen und erhält auf einer Seite des Films eine Beschichtung von etwa 20 - 30 ^u Dicke. Bei einer | Temperatur von etwa 50° C erscheint dieser Film grün. Der auf etwa dieser Temperatur gehaltene Film wurde nach elektromagnetischer Bestrahlung mit der Frequenz des Infrarot und ausreichend großer Amplitude bläulich-grün.

Beispiel 2

Auf eine Seite eines Polyäthylenterephthalatfilmabschnittes mit einer Dicke von 6,4 /u wird eine Beschichtung mit schwarzer Sfcrühemaille, auf die andere Seite des Films eine Flüssigkeit aufgebracht, die durch Einmischen in 500 ml Petroläther der nachstehenden Substanzen hergestellt worden ist:

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5 g Methylorange
10 g Oleyl-cholesteryl-carbonat 10 g Cholesteryl-benzoat und 25 g Cholesteryl-nonanoat.

Diesen Film läßt man trocknen und erhält auf der einen Seite des Films eine Beschichtung von etwa 20 - 30 ^u Stärke. Dieser Film erscheint bei einer Temperatur von 20° C orange. Wird der Film auf etwa dieser Temperatur gehalten, so verfärbt er sich bei elektromagnetischer Bestrahlung mit der Frequenz des Infrarot und genügend großer Amplitude ins Gelbe oder Braune.

Beispiel 3

Auf die eine Seite eines Polyäthylenterephthalatfilmabschnittes von etwa 6,4 /u Stärke bringt man eine Beschichtung aus sctoC^raer Sprühemaille, auf die andere Seite des Films dagegen eine FlUe^* <ζ-keit auf, die durch Einmischen in 500 ml Dimethylformamid der nach" stehend genannten Substanzen hergestellt worden ist:

5 g Salicylidin-anilin
10 g Oleyl-cholesteryl-earbonat 10 g Cholesteryl-benzoat und 25 g Cholesteryl-nonanoat.

Man läßt den Film trocknen und erhält auf der einen Filmseite eine Beschichtung von etwa 20 - 30 /u Stärke. Bei einer Temperatur von etwa 50° C erscheint der Film grün. Hält nan den Film auf dieser Temperatur, so nimmt er unter der Einwirkung einer darauf einfallenden elektromagnetischen Strahlung sichtbarer Frequenz und ausreichender Amplitude eine bläulich-grüne oder blaue Färbung an.

Beispiel 4

Auf die eine Sollte eines PolyäthylenterephthalatfilraRbsotoittes von etwa 6,4 /u Stärke bringt man eine Beschichtung aus schwarzer SprühemaillQ, aui die andere Seite des Films eine Flüssigkeit auf, die durch Einmischen in IJOO ml Benzol dor nachstehenden Substanzen Hergestellt worden ^ist t) 0 9 8 4 6 / 1 6 0 9

5 g 4,4^f-Diformamido-2,2^t-stllben-disulfonsäure 10 g Oleyl-cholesteryl-carbonat 10 g Cholesteryl-benzoat und 25 g Cholesteryl-nonanoat.

Han läßt den FiIn trocknen und erhält auf der einen Seite des Filas eine Beschichtung von etwa 20 - 30 /u Stärke, Bei einer Temperatur von etwa 50° C erscheint der Film grün. Wird der Film auf dieser Temperatur gehalten, so nimmt er unter der Einwirkung einer darauf fallenden elektromagnetischen Strahlung sichtbarer Frequenz und ausreichender Amplitude eine bläulich-grüne oder blaue Färbung an.

Beispiel 5

Auf die eine Seite eines Polyäthylenterephthalatfilmahschnittes von etwa 6,4 /u Stärke bringt man eine Beschichtung aus schwarzer Sprühemaille, auf die andere Seite des Films dagegen eine Flüssigkeit auf, die durch Einmischen in 500 ml einer Mischung aus Petroläther und Chloroform der nachstehenden Stoffe hergestellt worden ist:

30 g Oleyl-cholesteryl-carbonat, 20 g Cholesteryl-nonanoat und Ig Cholesteryl-p-phenylazophenyl-carbonat.

Dabei ist die letztgenannte Verbindung, deren Herstellung im nachstehenden Beispiel β beschrieben wird, neu. Diese auf die andere Seite des Polyäthylenterephthalatfilms aufgebrachte Flüssigkeit läßt man wiederum trocknen, wobei eine Beschichtung von etwa 0,25 /a erhalten wird. Nach dem Verdampfen des Losungsgemisches wird im Vakuum eine weitere Schicht Polyäthylenterephthalat auf das Flüssigkristallmaterial aufgebracht. Der so hergestellte Film wird mit Hilfe einer gefilterten AH-4-Quöcksilber-Photolampe mit UV-Strahlung belichtet. Zum Aufbringen eines Bildes auf den Film zwecks Bestimmung der Grau-Skala und der Auflösung können gewöhnliche Negative verwendet werden. Es wurde gefunden, daß mit diesem Verfahren etwa 40 Abstufungswerte zur Verfügung stehen und die

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räumliche Auflösung mehr als 20 Linien/mm beträgt. Die Einwirkung der UV-Strahlung auf das Flüssigkristallmaterial ist reversibel. Nach einer Erwärmung auf etwa 150° C für eine Dauer von 30 see oder nach einem 8stündigen Stehenlassen bei 30° C erscheint der Film, als sei er nicht belichtet worden.

Beispiel 6

Cholesteryl-p-phenylazophenyl-carbonat wird wie folgt hergestellt: In einen Kolben werden 22,5 g (0,05 Mol) in 75 ml Benzol gelöstes Cholesteryl-chlorformiat gegeben. Dann werden 3,9 g (0,05 Mol) in 5 ml Benzol gelöstes Pyridin hinzugegeben. Anschließend wird eine Suspension von 10,0 g (0,05 Mol) p-Phenylazophenol in Benzol in den Kolben eingeleitet. Der Kolbeninhalt wird unter Rückfluß erhitzt und unter Rühren zwei Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird abgekühlt und unter Entfernung des ausgefallenen Pyridin-Hydrochlorids gefiltert. Zum Filtrat fügt man Methanol hinzu und fällt das Produkt Cholesterylp-phenylazophenyl-carbonat aus der Lösung aus. Der Niederschlag wird aus der Benzol-Methanol-Lösung mit einer Ausbeute von besser als 90 %, bezogen auf die eingesetzte Cholesteryl-chloroformiat-Menge, umkristallisiert. Der dabei erhaltene Niederschlag hat einen Schmelzpunkt von 166 - 167,5° C und weist bei einer etwas darüber liegenden Temperatur eine helle, kräftige Farbänderung auf. Die neue Verbindung kann entsprechend dem Beispiel 5, jedoch ebenso in anderem Zusammenhang, wie er sich dem Fachmann anbietet, verwendet werden.

Beispiel 7

5 Dabei wurde das Beispielymit dem Unterschied wiederholt, daß die doppelte Menge des neuen Carbonate verwendet wurde. Der so erhaltene Film war gegenüber UV-Strahlung noch geringfügig empfindlicher, jedoch waren die Ergebnisse im Übrigen die gleichen.

Beispiel 8 Hiernach wurde wiederum das Beispiel 5 wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß die siebenfache Menge des neuen Carbonat einge-

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setzt wurde. Die Ergebnisse waren in wesentlichen die gleichen wie für das Beispiel 7 (mit keiner wesentlichen Verbesserung hinsichtlich der Empfindlichkeit), jedoch suchte das den Film bildende Flüssigkristallmaterial zu einem echten Feststoff zu kristallisieren.

Diese Neigung, zu einem echten Feststoff zu kristallisieren wurde stets dann beobachtet, wenn eine mehr als fünfmal größere Menge des neuen Carbonate als In Verbindung mit dem Beispiel 5 verwendet wurde, und wenn diese Menge sogar das Zehnfache betrug, so hörte der Stoff ganz auf, auf UV-Strahlung anzusprechen.

Gemäß der Erfindung können daher ß-Carotin, Cholesteryl-p-phenylazophenyl-carbonat oder andere Azobenzol-Verbindungen, die unter der Einwirkung elektromagnetischer Strahlung zu einer schnellen cis-trans-Isomerisation in der Lage sind, als senslbilisierende Zusätze für Stoffe mit Flüssigkristallen der Cholesterinphase verwendet werden.

Patentansprüche t

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Claims

- 14 -Patentansprüche

(1/ Stoff Mit flüssigen Kristallen einer cholesterinhaltigen Phase, gekennzeichnet durch einen wirksamen QeHaIt an einem; auf elektromagnetische Strablung in Frequenzbereich von 1O¹³ bis tO¹⁷ Berts ansprechenden Wirkstoff.

2. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad der Wirkstoff «In öllöslicher Farbstoff ist, der auf elektromagnetische Stral Herta anspricht«

12 14 magnetisch« Strahlung im Frequenzbereich von 10 bis 10

3. Stoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dall der Farbstoff ein hOMOgenes System mit den flüssigen Kristallen bildet und Brillantgrün, Methylorange, ein schwarzer Azo-Farbatoff, ein Phthalooyaninf&rbstoff (Heliogen-Blau-BK-Pulver, Heliogen-drün-OA-Pulver), ein Benzolfarbstoff, ein Aminoasobenaol-Derivat, ein 8-Maphthol-Derivat, ein Triphenylmethan-Farbstoff, ein Oiphepylmethan-Fajrbstoff, ein Acrldin-Farbatoff oder ein Indigo-Farbstoff ist«

4; Stoff nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dafl der Wirkstoff auf ela@ Strahlung in Frequenzbereich von 10 bis 10 Hertz anspsrigtit und «in photot?cpi*ches Material aufweist, das geeignet ist, mit ά&η flüSsaigen Kristallen ein homofone* Mafeerl»! nsu bilden und «us eine« Anil, einem Hydrazon, einem Osazon, einem Sesaicarbaf5oa_? alnem Stilben-Derivat oder einem Falgid- besteht· ;

5. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl der Wirkstoff auf elektromagnetis€^e Strahlung im Frsquenabereich

15 ^; 17

von 10 bis; 10 lertz anspricht, mit den flüssigen Kristal* ~ len der cfeolesterinfealtigen Phase ©in· mmm^mB Qmiii^L· bilden kann und! aus , p

carbonat oder ein®T bei Siawi>?l?sag elektrojaagnetletjlurr Strahlung au einer schnellen ©£s-taeafi3~!s«iiS'i-itrti®E! geeigaeten A9SobenzoI<»Terbiüidung besteht»

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β. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kristalle der cholesterlnhaltlgen Phase enthaltende Stoff im wesentlichen aus einem Gemisch mit 60 Gew% Oleyl-cholesteryl-carbonat und 40 Gew% Cholesteryl-nonanoat besteht,

7. Stoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff auf elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich von 10 bis 10 Hertz anspricht und einen mit dem Flüssigkristall-Stoff ein homogenes System bildenden Farbstoff aufweist, der aus Brillantgrün, Methylorange, "National azo oll black¹*! einem Phthalocyaninfarbstoff (Hellogen-Blau-BK-Pulver, ReIlogen-Grün-GA-Pulver), einem grünen, blauen oder gelben Benzolfarbstoff, einem Amino-azobenzol-Derivat» einem ß-Haphthol-Derivat, einem Triphenylmethan-Farbstoff; einem Diphenylmethan-Farbstoff, einem Acridin-Farbstoff oder einem Indigo-Farbstoff besteht,

8. Stoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein auf eine Strahlung im Frequenzbereich von 10 bis 10 Hertz ansprechendes Material 1st, das aus einem mit dem Flüssigkrietall-Stoff ein homogenes Material bildenden phototropischen Material besteht und aus einem AnIl, einem Hydrazon, einem Osazon, einem Semicarbazon, einem Stilben-Derivat oder einem Fulgld besteht.

9. Stoff nach 'Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff auf elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich von 1O¹⁵ bis 10¹⁷ Hertz anspricht, mit flüssigen Kristallen einer cholesterlnhaltlgen Phase eine homogene Mischung bilden kann und aus ß-Carotin, Cholesteryl-p-phenylazophenylcarbonat oder einer bei Einwirkung elektromagnetischer Strahlung zu einer schnellen cis-trans-Isomerisation geeigneten Azobenzol-Verblndung besteht.

10, Verfahren zur Erfassung elektromagnetischer Strahlung im

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Frequenzbereich von lO bis 10 Hertz, dadurch gekenn- * zeichnet, daß ein Stoff nach Anspruch 1 in die Form eines

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13, Verv/endung eines Stoffes aach Anspruch 9 zur Erfassung elektromagnetischer Strahlung von 10 - bis 10 Herta ent· sprechend dem Verfahren nach Anspruch 10.

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