DD252884A1 - MIXTURES FOR LIQUID CRYSTAL THERMOGRAPHY - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft kristallin-fluessige cholesterinische Gemische fuer die Temperaturmessung zur Diagnose unterschiedlicher Krankheiten von Mensch und Tier zur Loesung technischer Probleme, zur Herstellung von Thermometern und zur Dauerueberwachung der Temperatur von Geraeten und Anlagen. Ziel der Erfindung sind Gemische fuer die Thermographie mit cholesterinischen fluessigen Kristallen. Es wurde gefunden, dass Ester des b-Sitosterols in Mengen von 5 bis 4 Gew.-% in Gemischen mit Estern des Cholesterols zur Herstellung von Thermographiegemischen hervorragend geeignet sind. Die Gemische sind fuer die Temperaturmessung vor allem fuer die flaechenhafte Temperaturmessung (Thermographie) vielseitig verwendbar.The invention relates to crystalline-liquid cholesteric mixtures for temperature measurement for the diagnosis of various diseases of humans and animals for the solution of technical problems, for the production of thermometers and for the permanent monitoring of the temperature of devices and equipment. The aim of the invention are mixtures for thermography with cholesteric liquid crystals. It has been found that esters of b-sitosterol in amounts of from 5 to 4% by weight in mixtures with esters of cholesterol are outstandingly suitable for the preparation of thermographic mixtures. The mixtures are versatile for temperature measurement, especially for surface temperature measurement (thermography).

Description

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es wurde bereits vorgeschlagen, Gemische aus Cholesterylestern für die Thermographie einzusetzen /DE 2014909; DE 2018028; US 3619254; US 1161 039; US 3441 513; DDR 102033, DDR 102545; DE 3205892; DDR 140358; DDR 156639/. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, (DDRWP 101977). Gemische auf der Basis von Cholesterylestern unter Zusatz von nematischen substituierten Benzoesäureestern zur Thermographie zu benutzen. Auch Thermographiesubstanzen unter Benutzung von Derivaten des Cholestanols (WP 148639) sowie des a-Methylcyclohexanons (WP 148676) wurden bereits vorgeschlagen. Da reine Substanzen nicht die geforderten Eigenschaften besitzen, ist man stets gezwungen, durch Herstellen geeigneter Gemische die Eigenschaften in gewünschter Weise zu modifizieren. Zur Komposition geeigneter Gemische werden daher stets neue Komponenten mit spezifischen Eigenschaften benötigt. Bei der Thermographie macht man von der Eigenschaft des cholesterinischen Zustandes Gebrauch, das zirkulär polarisierte Licht des einen Drehsinnes innerhalb eines von der Temperatur abhängigen Spektralgebietes selektiv zu reflektieren. In reinen Verbindungen und den bisher bekannten Gemischen nimmt dabei mit steigender Temperatur die Wellenlänge des selektiv reflektierten Lichtes ab, d.h. bei niedrigen Temperaturen wird jeweils rotes, bei den höchsten der Messung zugänglichen Temperaturen blau-violettes Licht selektiv reflektiert. Der Meßbereich ist dabei durch das Temperaturintervall, innerhalb dessen die selektive Refelexion das sichtbare Spektrum durchläuft, eingeengt. Bei vielen praktisch einsetzbaren Gemischen beträgt dabei das Meßintervall 1 bis 5K.It has already been proposed to use mixtures of cholesteryl esters for thermography / DE 2014909; DE 2018028; US 3619254; US 1161,039; US 3,441,513; DDR 102033, DDR 102545; DE 3205892; DDR 140358; DDR 156639 /. Furthermore, it has already been proposed (DDRWP 101977). Use mixtures based on cholesteryl esters with the addition of nematic substituted benzoic acid for thermography. Also Thermographiesubstanzen using derivatives of cholestanol (WP 148639) and a-methylcyclohexanone (WP 148676) have already been proposed. Since pure substances do not have the required properties, one is always forced to modify the properties in a desired manner by preparing suitable mixtures. For the composition of suitable mixtures therefore always new components with specific properties are needed. In thermography, one uses the property of the cholesteric state to selectively reflect the circularly polarized light of one sense of rotation within a temperature-dependent spectral region. In pure compounds and the previously known mixtures, the wavelength of the selectively reflected light decreases as the temperature increases, ie. At low temperatures, red, blue-violet light is selectively reflected at the highest temperatures available for measurement. The measuring range is limited by the temperature interval within which the selective reflection passes through the visible spectrum. In many practical mixtures while the measuring interval is 1 to 5K.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung sind Gemische für die Thermographie mit cholesterinischen flüssigen Kristallen.The aim of the invention are mixtures for thermography with cholesteric liquid crystals.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung sind cholesterinische kristallin-flüssige Substanzen, die in Thermographiegemischen bei definierten Temperaturbereichen eine temperaturabhängige selektive Reflexion des Lichtes zeigen.The object of the invention are cholesteric crystalline liquid substances which exhibit a temperature-dependent selective reflection of the light in thermographic mixtures at defined temperature ranges.

Es wurde gefunden daß Ester des ß-Sitosterols in Mengen von 5 bis 40 Gew.-% in Gemischen mit Estern des Cholesterol zur Herstellung von Thermographiegemischen hervorragend geeignet sind.It has been found that esters of β-sitosterol in amounts of from 5 to 40% by weight in mixtures with esters of cholesterol are outstandingly suitable for the preparation of thermographic mixtures.

Die teilweise neuen Derivate des /3-Sitosterols sind leicht herstellbar nach an sich bekannten Verfahren.The partially novel derivatives of / 3-sitosterol are easy to prepare by methods known per se.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Umwandlungstemperaturen einiger erfindungsgemäß verwendbarer Sitosterylester. Dabei bedeuten:The table below shows the transformation temperatures of some of the sitosteryl esters useful in this invention. Where:

K = kristallin-festK = crystalline-solid

S = smektischS = smectic

CH = cholesterinischCH = cholesterol

is = isotrop-flüssigis = isotropic-liquid

Tabelle 1Table 1

Ester des ß-SitosterolsEsters of β-sitosterol

R-COO-Sitosteryl K S CHR-COO-sitosteryl K S CH

162  162

188188

168168

158158

164164

164164

182182

168168

168168

170170

C₂H₅-C₃H₇-C5H11—C ₂ H ₅ -C ₃ H ₇ -C ₅ H 11-

110110 —- 9292 —- 6666 (•62)(• 62) 6969 (•64)(• 64) 8080 (•65)(• 65) 7777 (•67)(• 67)

C₅HC ₅ H

₅H_{11 5} H ₁₁

H)-H)-

—208-208

Ausführungsbeispieleembodiments Beispiel 1example 1

Einem Gemisch der Zusammensetzung (in Gewichtsteilen)A mixture of the composition (in parts by weight)

1,6 Cholesterylchlorid1.6 cholesteryl chloride

4,0 Cholesterylundecylcarbonat4.0 cholesterylundecyl carbonate

4,5 Cholesteryloleat4.5 cholesteryl oleate

wurden 2,0 Cholesterylnonanoat (CN) bzw. die Substanzen Nr.4 und Nr.7 zugefügt.2.0 cholesteryl nonanoate (CN) and substances Nos. 4 and 7, respectively, were added.

Dabei entstehen Thermographiegemische, welche die in der folgenden Tabelle angegebenen Farben bei den dabei verzeichneten Temperaturen zeigen:This produces thermographic mixtures which show the colors indicated in the following table at the temperatures recorded therein:

Tabelle 2Table 2

Färbungcoloring

Temperaturetemperature

CNCN .Subst.4.Subst.4 Subst.7Subst.7 rotred 2727 4848 44 orangeorange 2828 48,548.5 77 grüngreen 2929 4949 7,57.5 blaugrünblue green 29,529.5 5050 88th blaublue 3030 5151 99

Beispiel 2Example 2

Einem Gemisch der Zusammensetzung (in Gewichtsteilen)A mixture of the composition (in parts by weight)

1,6 Cholesterylchlorid1.6 cholesteryl chloride

4,0 Cholesterylundecylcarbonat4.0 cholesterylundecyl carbonate

4,0 Cholesteryloleat wurden 2,0 Cholesterylnonanoat bzw. die Substanzen Nr. 5; 10; 11 und 12 zugefügt. Tabelle 3 zeigt die Meßwerte.4.0 cholesteryl oleate were 2.0 cholesteryl nonanoate and the substances No. 5; 10; 11 and 12 added. Table 3 shows the measured values.

Tabelle 3Table 3

Färbungcoloring

Temperatur ⁰CTemperature ⁰ C

CNCN Subst. 5Subst. 5 Subst. 10Subst. 10 Subst. 11Subst. 11 Subst. 12Subst. 12 rotred 25,125.1 46,146.1 32,632.6 36,936.9 42,842.8 orangeorange —- —- 32,932.9 37,037.0 43,243.2 gelbgrünyellow-green 25,925.9 46,846.8 33,533.5 —- 43,743.7 grüngreen 26,026.0 47,3 ·47.3 · 33,733.7 37,337.3 44,044.0 blaugrünblue green 26,526.5 47,647.6 —- 37,537.5 45,245.2 blaublue 27,527.5 48,048.0 33,933.9 38,038.0 48,548.5

Beispiel 3Example 3

Ein Teil der Sitosteryiester ist hervorragend zur Herstellung von Gemischen geeignet, welche bei Temperaturen über 100⁰C zur Thermographie geeignet sind.Part of the Sitosteryiester is outstandingly suitable for the preparation of mixtures which are suitable for temperatures above 100 ^° C for thermography.

Einem Gemisch der Zusammensetzung (in Gewichtsteilen)A mixture of the composition (in parts by weight)

0,5 Cholesterylchlorid0.5 cholesteryl chloride

3,0Cholesteryl-4n-octyloxybenzoat3,0Cholesteryl-4N octyloxybenzoate

wurden 2,0 Cholesterylnonanoat bzw. die Substanzen Nr.4; 5; und 12 zugefügt. Tabelle 4zeigtdie Meßwerte der entstandenen Thermographiegemische.2.0 cholesteryl nonanoate and the substances No. 4; 5; and 12 added. Table 4 shows the measurements of the resulting thermographic mixtures.

Tabelle 4Table 4

Färbungcoloring CNCN Subst.4Subst.4 Subst. 5Subst. 5 Temperaturetemperature 90 92 9690 92 96 149 151 155149 151 155 148 150 154148 150 154 Subst. 12Subst. 12 rot grün blaured green blue 155 157 160155 157 160

Beispiel 4Example 4

Die Gemische unter Verwendung von Sitosterylestern sind auch sehr gut geeignet zur Herstellung von Thermographiefolie entsprechend WP 133004 (1978); WP 151 360 (1980) und WP 223809 (1983).The mixtures using sitosteryl esters are also very suitable for the production of thermographic film according to WP 133004 (1978); WP 151 360 (1980) and WP 223809 (1983).

Zur Herstellung der Thermographiefolie wird eines der in Tabelle 2 und 3 verzeichneten Gemische gemeinsam mit Acetylcellulose in Aceton, Cyclohexanon oder Methylenchlorid in einer Menge von 20bis40Gew.-%, bezogen auf Acetylcellulose, aufgelöst und nach dem bekannten Verfahren zu Folie verarbeitet.To prepare the thermographic film, one of the mixtures listed in Tables 2 and 3 is dissolved together with acetylcellulose in acetone, cyclohexanone or methylene chloride in an amount of 20 to 40% by weight, based on acetylcellulose, and processed into film by the known method.

Die mit den erfindungsgemäßen Gemischen hergestellte Folie zeigt sehr gute Farbbrillanz und Langzeitstabilität.The film produced with the mixtures according to the invention shows very good color brilliance and long-term stability.

Claims (1)

Gemische für die Flüssigkristallthermographie, gekennzeichnet dadurch, daß Ester des /3-Sitosterols in Mengen von 5 bis 40Gew.-% in Gemischen mit Estern des Choleterols eingesetzt werden.Mixtures for liquid-crystal thermography, characterized in that esters of / 3-sitosterol are used in amounts of from 5 to 40% by weight in mixtures with esters of choleterol. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft kristallin-flüssige cholesterinische Gemische, die ihre Reflexionsfarbe entsprechend der Temperatur verändern und deshalb für die Temperaturmessung, insbesondere die flächenhafte Temperaturmessung (Thermographie), geeignet sind und zur Diagnose unterschiedlicher Krankheiten von Mensch und Tier, zur Lösung technischer Probleme, zur Herstellung von Thermometern und zur Dauerüberwachung der Temperatur von Geräten und Anlagen dienen können.The invention relates to crystalline-liquid cholesteric mixtures which change their reflection color according to the temperature and therefore for the temperature measurement, in particular the areal temperature measurement (thermography), are suitable and for the diagnosis of various diseases of humans and animals, to solve technical problems, for the production of Thermometers and for continuous monitoring of the temperature of equipment and facilities can serve.