МНОГОЦВЕТНАЯ ДЕКОРАТИВНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С МОДИФИЦИРОВАННОЙ НАНОСТРУКТУРОЙ

Область техники, к которой относится полезная модель
Устройство относится к оптике и светотехнике использующей многослойные и поляризующие материалы на основе полимеров для получения ярких визуальных эффектов, а более конкретно к устройству декоративных панелей из пленочных полимерных материалов, цвет которых зависит от угла наблюдения, угла освещения, спектральных характеристик источника света, а также может прогнозироваться и обратимо изменяться в широких пределах при механическом воздействии на пленочные детали панели.
Предложение может быть использовано декораторами и дизайнерами в рекламных целях для конструирования многоцветных панелей привлекающих внимание движущихся наблюдателей, изготовления декоративных бленд или покрытий, или индикаторных элементов для наземных, водных и воздушных транспортных средств, для конструирования козырьков или экранов с предупредительными надписями в наземных, водных и воздушных транспортных средствах и конструирования экранов с предупредительными надписями в зданиях.
Уровень техники
Известен пленочный элемент, построенный из по меньшей мере, частично прозрачной пленки-носителя (компонента А), из, по меньшей мере, одного вытягиваемого в холодном состоянии пленочного материала, который, при необходимости, снабжен графическими изображениями, полупрозрачного зеркального слоя (компонента В) из, по меньшей мере, 1 частично прозрачной пленки из, по меньшей мере, одного вытягиваемого в холодном состоянии пленочного материала, (компонента С) покрытого металлом, по меньшей мере, одного электролюминесцентного элемента, нанесенного на, по меньшей мере, частично прозрачную пленку, (компонента D), который содержит возбуждаемый электрическим полем светосостав на основе SbS, легированного фосфором и два электрода. Пленочный материал пленки-носителя, вытягиваемой в холодном состоянии, (компонента А и С) выбирают из, по меньшей мере, одного полимера, выбираемого из группы, поликарбонатов, сложных полиэфиров, полиамидов, полиимидов, полиарилатов, органических термопластичных сложных эфиров целлюлозы и полифторуглеводородов, предпочтительно поликарбонатов, сложных полиэфиров и полиимидов (заявка на патент РФ 2009125632, МПК Н05В 33/04, опублик. 20.01.2011).
Недостаток известного устройства - высокая стоимость и токсичность материалов, необходимость электропитания панелей для получения ярких визуальных эффектов.
Известна декоративная термопластичная структура (панель), имеющая единый цвет, содержащая: полупрозрачную полимерную основу, имеющую противоположные переднюю и заднюю поверхности различной шероховатости и слой цветной пленки, также имеющей шероховатую поверхность соединения (с модифицированной наноструктурой), которая сплавляется с поверхностью основы при получении слоистой цветной панели (Патент РФ 2470787, МПК В32В 17/10, опублик. 27.12.2012, приоритет от 08.05.2008 г.). В соответствии с изобретением предлагаются системы, способы и устройства, связанные с изготовлением полупрозрачной и/или прозрачной панели на базе полимера, которая содержит множество цветных слоев. Множество цветных слоев, в свою очередь, позволяют изменять цвет, прозрачность или пропускание света готовой панели. Шероховатость поверхности слоев пленки имеет наноразмеры (Ra 10-250 нм) и снижает вероятность захвата воздуха между слоями пленки и основами в ходе изготовления цветной слоистой панели. Пленка (пленки) и основа могут содержать один или несколько полимеров, выбранных из группы, в которую входят поликарбонаты, поливилхлорид, сложные полиэфиры (в том числе сополиэфиры), акриловые смолы, и/или их комбинации.
Недостаток известного устройства - одноцветность или многоцветность, но невозможность управления цветом готовой панели и обратимость изменения цвета при механическом воздействии. Необходимость точной обработки поверхности пленок для достижения определенной шероховатости перед сборкой (сплавленном) термопластичных слоев панелей.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель - создание устройства многоцветной панели из пленочных полимерных материалов, цвет которой зависит от угла наблюдения, угла освещения, спектральных характеристик источника света, а также может прогнозироваться и обратимо изменяться в широких пределах при механическом воздействии на пленочные детали готовой панели.
Раскрытие полезной модели
Поставленная техническая задача решается тем, что в многоцветной декоративной панели из полимерных материалов с модифицированной наноструктурой состоящей, по меньшей мере, из трех слоев с различными оптическими свойствам, по меньшей мере, два из которых являются прозрачными, согласно предложению, внешние слои выполнены из материалов поляризующих свет, а внутренние представляют собой прозрачные анизотропные полимерные пленки, объемная наноструктура которых изменяется при растяжении. Один из внешних слоев может иметь зеркальную поверхность обращенную к источнику света. По меньшей мере, один из внутренних слоев может быть эластичным и подвергаться циклическим деформациям растяжения
Полезная модель иллюстрируется примерами осуществления многоцветной декоративной панели из полимерного материала с модифицированной наноструктурой и схемами вариантов ее устройства.
Фиг.1. Многоцветная декоративная панель из трех полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала.
Фиг.2. Сечение многоцветной декоративной панели из слоев полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала.
Фиг.3. Многоцветная декоративная панель из четырех полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала; 4 - неподвижная пленка из анизотропного полимерного материала
Фиг.4. Сечение многоцветной декоративной панели из четырех полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1- верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала; 4 - неподвижная пленка из анизотропного полимерного материала.
Фиг.5. Многоцветная декоративная панель из пяти полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала; 4, 5 - неподвижные пленки из анизотропного полимерного материала Фиг.6. Сечение многоцветной декоративной панели из пяти полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала; 4, 5 - неподвижные пленки из анизотропного полимерного материала
Фиг.7. Многоцветная декоративная панель из трех полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - зеркальная металлическая пластина, зеркальная металлизированная пленка или металлическая фольга; 3 - деформируемая пленка из анизотропного полимерного материала.
Фиг.8. Многоцветная декоративная панель из пяти полимерных материалов с модифицированной наноструктурой. 1 - верхний слой из материала, поляризующего свет; 2 - нижний слой из материала, поляризующего свет; 3, 4 - деформируемые пленки из анизотропного полимерного материала; 5 - неподвижная пленка из анизотропного полимерного материала.
Фиг.9. Цветовые координаты цвета панели при различных сочетаниях деформации деформируемых пленок. 7-17 варианты сочетаний.
Осуществление полезной модели.
Пример 1. Многоцветная декоративная панель из трех полимерных материалов с модифицированной наноструктурой, состоит из деформируемой пленки анизотропного полимерного материала - (3) жесткоэластического полипропилена расположенной между двумя листами материала, поляризующего свет (1) и (2) под углом 30 градусов к условному направлению поляризации света, причем направление поляризации света во внешних слоях одинаково (фиг.1 и фиг.2). С нижней стороны располагают источник света. Прозрачная анизотропная полимерная пленка при наблюдении в проходящем свете приобретает синее или желтое окрашивание, в зависимости от величины механического воздействия - растяжение пленки. Стрелками обозначено направление циклической деформации пленки (3). В результате эластичного растяжения и сокращения пленки динамично изменяется цвет пленки. Если начальная окраска была синей, то при эластичном растяжении пленки (3) цвет панели по мере деформирования становится последовательно красным, оранжевым, зеленым и вновь синим или фиолетовым
Пример 3. Многоцветная декоративная панель из четырех полимерных материалов с модифицированной наноструктурой, состоит из деформируемой пленки анизотропного полимерного материала (3) и неподвижной пленки анизотропного полимерного материала (4), расположенных между двумя листами материала, поляризующего свет (1) и (2) под углами 30 и 120 градусов к условному направлению поляризации проходящего света, причем направление поляризации во внешних слоях одинаково. Пленки (3) и (4) расположены под прямым углом относительно друг друга (фиг.3 и фиг.4). С нижней стороны располагают источник света. Прозрачные анизотропные полимерные пленки при наблюдении в проходящем свете приобретают синий и желтый цвет в местах без перекрытия, а в месте наложения пленки приобретают зеленый цвет. Стрелками обозначено направление циклической деформации пленки (3). В результате эластичного растяжения и сокращения пленки динамично изменяется цвет различных частей пленки, причем в местах наложения пленки (3) на пленку (4) наблюдается изменение цвета отличное от изменения цвета частей панели в области обеих пленок без взаимного наложения.
Пример 4. Многоцветная декоративная панель из пяти полимерных материалов с модифицированной наноструктурой, состоит из деформируемой пленки анизотропного полимерного материала (3) и неподвижных пленок анизотропного полимерного материала (4) и (5), расположенных между двумя листами материала, поляризующего свет (1) и (2) под углом 30, 150 и 270 к условному направлению поляризации проходящего цвета, причем направление поляризации света в верхних слоях одинаково. Пленки (3), (4) и (5) расположены под углом 120 градусов относительно друг друга (фиг.5 и фиг.6). С нижней стороны располагают источник света. Пленка из прозрачных анизотропных полимерных материалов приобретает синий, розовый и желто-зеленый цвет в местах без перекрытия, бирюзовое окрашивание в местах перекрытия пленок (3) и (4), лиловый цвет в местах перекрытия пленок (3) и (5), оранжевый цвет в местах перекрытия пленок (4) и (5), а в месте наложения пленок (3), (4) и (5) наблюдается фиолетовый цвет. Стрелками обозначено направление циклической деформации наноможифицированного материала - пленки (3). В результате эластичного растяжения и сокращения пленки динамично изменяется окрашивание панели причем в местах наложения пленок (3), (4) и (5) наблюдается изменение цвета отличное от изменения цвета области пленок без наложения.
Примеры 5-6. Многоцветная декоративная панель со слоем алюминиевой фольги или зеркальной металлизированной пленки полиэтилентерфталата, отражающей свет соответственно по примерам 5 и 6 (2) (фиг.7). Стрелками обозначено направление циклической деформации пленки (3). Сверху располагают источник света. В результате эластичного растяжения и сокращения пленки динамично изменяется цвет панели в отраженном свете.
Пример 7. Многоцветная декоративная панель из двух полимерных материалов и стальной пластинки, отражающей свет (2), расположенной под углом 30 градусов к условному направлению поляризации света (фиг.7). С верхней стороны располагают источник света. Панель приобретает синий цвет или желтый цвет в зависимости от угла расположения материала (3) относительно условного направления поляризации света. Стрелками обозначено направление циклической деформации пленки (3). В результате эластичного растяжения и сокращения пленки динамично изменяется цвет материала. Если начальный цвет был синим, то при эластичном растяжении пленки (3) цвет панели по мере деформирования становится последовательно красным, оранжевым, зеленым и вновь синим или фиолетовым.
Пример 8. Многоцветная декоративная панель из пяти полимерных материалов с модифицированной наноструктурой по примеру 4, но состоит из двух деформируемых пленок анизотропного полимерного материала (3) и (4) и неподвижной пленки из полимерного материала (5), расположенных между двумя листами материала, поляризующего свет (1) и (2) (фиг.8). В результате эластичного растяжения и сокращения пленок (3) и (4) динамично изменяется цвет панели в проходящем свете. Цветовые координаты цвета панели при различных сочетаниях деформации деформируемых пленок анизотропного полимерного материала (3) и (4) и неподвижной пленки из полимерного материала (5) представлены на диаграмме полиграфического цветового поля CMYK (Фиг.9).