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" Perfectionnements aux polariseurs pour la lumière ".
La présente invention est relative à un nouveau polariseur de lumière perfectionné et à son procédé de fabrication .
L'un des objets de l'invention est la réalisation d'un polariseur de lumière pouvant être fa9ilement et efficacement fabriqué, possédant des propriétés marquées de transmission pour l'une des composantes d'un faisceau incident et absorbant d'une manière presque complète l'autre composante dudit fais seau.
L'invention a encore pour objet
Un polariseur du type précité constitué par une feuille ou pellicule dtune matière plastique comportant des molécules allongées, sensiblement orientées et à chaîne,
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Un polariseur de lumière constitué par une feuille ou pellicule d'alcool polyvinylique.
La réalisation d'un tel polariseur pouvant être teint ou coloré et plus particulièrement la réalisation d'un polariseur de ce genre coloré au moyen d'un colorant soluble à l'eau.
Des procédés pour la production d'une feuille ou pellicule d'alcool polyvinylique colorée ou teinte et pola- risant la lumière.
Un procédé consistant à colorer une feuille étirée ou allongée d'alcool polyvinylique au moyen d'une cou- leur soluble à Iteau comprenant de l'iode et un iodure. nfin, un procédé de fixation de la couleur et de réduction de sa sensibilité à la. chaleur.
D'autres objets de l'invention sont évidents et d'autres encore apparaîtront ci-après.
L'invention comprend, en Conséquence, les divers stades du pro cédé et la relation entre un ou plusieurs desdits stades et chacun des autres, ainsi que l'objet possédant les caractéristiques, les propriétés et la relation d'éléments qui seront indiques à titre d'exem- ple dans la description détaillée qui va suivre.
Pour la compréncnsion complète de l'invention, on se référera au dessin annexé sur lequel :
La fig. 1 représente schématiquement, en coupe, un mode de réalisation de l'invention;
La fige 2 est une soupe semblable d'une variante de l'invention.
On a constaté maintenant que des feuilles ou pelli- cules de certaines matières plastiques transparentes ayant des molécules allongées ou en forme de chaîne peuvent être utilisées pour la production d'excellents polariseurs de lumière après que les feuilles ont été
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ramollies, par exemple par chauffage, étirées pour produi- re l'orientation de leurs molécules, puis teintées ou colorées, de préférence avec un polyiodure polarisant.
Une matière préférée pour la mise en pratique de la présete invention est l'acool polyvinylique . On forme d'abord une feuille ou pellicule coulée d'alcool polyvi- nylique à partir dtune solution aqueuse de la matièra.. On chéuffe ensuite la feuille Soûlée et séqhée à une tem- pérature à laquelle elle peut être allongée par tension.
La température adoptée n'a pas de valeur critique; elle ne doit pas dépasser de préférence la température. à laquelle l'alcool polyvinylique tend à couler. Une température con- venable est voisine de 130 C. mais on peut adopter des températures sensiblement plus élevées. L'allongement peut être exécuta dans une atmosphèrehuide, par exemple: en présence de vapeur.
On allonge de préférence la feuille jusqu'à ce que ses molécules soient sensiblement alignées et orientées.
Le degré d'allongement peut varier entre des limites écartées sans que l'économie de l'invention en soit al- térée . D'une manière générale, plus l'allongement est grand, plus est efficace le polariseur obtenu conformé- ment à l'invention. Lorsque la feuille est allongée) sa résistance à la traction transversalement à la dira@- tion d'allongement diminue de manière continue et le degré d'allongement auquel la feuille est soumise peut dépendre, en partie au moins, des applications auxquelles est destiné le ,polariseur fini. Par exemple, S'il n'est pas essentiel d'obtenir un polariseur extrêmement effi- cage et si ledit polariseur doit être soumis à un usage assez dur,
il est préférable de ne pas continuer l'allon- gement jusqu'au point o la feuille devient fragile et difficile à manipuler, Il y a lieu de noter,cependant, que la feuille fortement alongée peut être enduite, par
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exemple au moyen, de solutions d'acétalpolyvinyle ou d'esters d'acide acrylique incomplets; on peut aussi l'unir à dtautres feuilles plastiques, telles que des feuilles non étirées d'alcool polyvinylique, de métha- crrlate de méthyle, etc., et la protéger ainsi contre la détérioration.
D'une manière générale, un allongement convenable pour les usages habituels de polarisation peut être celui dans lequel la feuille est allongée de deux et demie à huit fois sa longueur primitive.
On peut ensuite refroidir la feuille allongée à la température ambiante et, si cela est nécessaire,la sé- cher,puis la colorer ou la teindre, de préférence au moyen d'une solution contenant un polyiodure polarisant.
On peut former une telle solution avec un gramme d'iode cristallisé, quatre grammes d'iodure d'ammonium, 200 cm3 de méthanol et 100 ,cm3 d'eau , Mais il est bien entendu que ces proportions ne sont, données qu'à titre d'illus- tration sans aucun caractère limitatif. Il est bien en- tendu aussi que l'on peut utiliser d'autres substances que celles mentionnées ci-dessus . Par exemple, l'iodure de sodium peut être substitué à l'iodure d'ammonium; on peut aussi utilsser un iodure quelconque qui, lorsqu'il se trouve dans la solution avec l'iode, donne lieu à la formation d'une couleur dans la feuille, couleur consti- tuée par un polyiodure polarisant.
La couleur doit de préférence être appliquée sous forme de solution aqueuse, car l'alcool polyvinylique est perméable à l'eau, mais non à la plupart des solvants organiques . En faisant varier les proportions adoptées, on peut supprimer le méthanol.
La solution peut être appliquée à la feuille allongée ou étirée d'alcool polyvinylique de diverses manières.
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On peut la projeter par pulvérisation . On peut aussi faire passer la feuille dans la solution, ou encore appli- quer la solution à la feuille en humectant un dispositif d'application approprié et en appliquant la solution à l'une des surfaces de la feuille allongée, ou aux deux surfaces.
La couleur d'extinction de la feuille polarisante finie et sa couleur de transmission peuvent dépendre, au moins en partie, de la quantité de couleur appliquée à la feuille, de sa concentration, et du rapport de l'io- dure d@ à l'iode . On peutchanger librement les concen- trations,les teintures ou les eouleurs utilisées sans s'écarter de l'invention, ges changements étant faits pour contrôler le degré de polarisation obtenu et les couleurs d'extinction et de transmission de la feuille.
Il est extrêmement désiraole que la feuille colorée et allongée soit complètement et soigneusement séchée.
L'excès de solution colorante doit être rapidement enlevé.
Si on utilise la chaleur pour sécher la feuille, il faut avoir soin que les températures adoptées ne soient pas assez élevées pour chasser la couleur. Le séchage doit sa faire tout d'abord à une température assez basse, par exemple à 65 5 environ , on peut élever la température à mesure que progresse le séchage On peut aussi sécher la feuille par immersion dans des solvants organiques tels que l'acétone ou l'alcool isopropylique.
Il est bien entendu également que l'allongement de la feuille avant teinture doit être exécuté dans de,s conditions et à des températures inférieures à celles pour lesquelles la polymérisation de la feuille progresse rapi- dement car, sans Gela, la feuille ne prendrait pas facile- ment le colorant soluble à l'eau, étant donné que sa ,perméabilité à l'eau décroît quand la polymérisation s'ac-
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centue, Après que la feuille a été colorée, elle peut être réchauffée à des températures inférieures à .celles pour lesquelles la couleur est chassée et sa perméabilité à l'eau considérablement diminuée .
On peut, si on le désirs, utiliser des plastifiants appropriés avec l'alcool polyvinylique peur former la feuille; la glycérine, l'éthylène-glycol, et la formamide conviennent à cet effet. Ces substances peuvent être ajou- tées à l'alcool polyvinylique en quantité telles que la feuille ne devienne pas trop molle et quelle puisse être aisément manipulée . Une addition de 10 % en poids,par exemple, de plastifiant n'est pas excessive, ainsi qu'on a pu le constater.
Le polariseur produit de la manier? ci-dessus décrite estun excellent polariseur de la lumière . Il peut donner une transmission de lumière ordinaire dépassant 4Q % et un pourcentage de polarisation de 99,98%. Le'polariseur à l'alcool polyvinylique est insoluble dans la plupart des solvants organiques des matières plastiques-]il est facile de l'appliquer au doublage sur le verre, par exemple en utilisant le produit connu sous le nom de "Plexigum" plastifia au moyeu de phtalate de dibutyle ou un autre plastifiant appropria, ou encore en utilisant d'autres substances de liaison,
comme l'acétal-polyvinyle incom- plet polymérisé ou "Rogerlite " ou plusieurs autres colles et matières de liaison @rdinaire. Un tel deuelage est représente, à titre d'exemple, sur la fig. 1 sur laquelle lu désigne la feuille polarisante , 12 la couche adhésive et 14 la feuille de verre. Le produit n'est pas affecté de manière nuisible par le contact avec les plstifiauts habituellement employés dans l'industrie.
Bien que la polariseur à l'alcool polyvinylique soit rapidement détruit par l'eau, s'il n'a pas été prépare de
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la manière préférée décrite précédemment, il est possible Comme on l'a signalé, de la protéger facilement par dou- blage, par exemple entre des feuilles de Verre ou de matière plastique; on peut aussi le protéger en le ren- dant hydrofuge. Une disposition de la matière polarisante entre deux feuilles 'de verre est représentée sur la fig.
2, sur laquelle 10 désigne la matière polarisante, 12 la substance adhésive et 14 les feuilles de verre. Sa facilité de fabrication, son coût peu élevé et sa grande efficacité font que ce produit a une grande valeur commer- ciale et industrielle .
Il doit être entendu que, bien que l'on ait men- tionné les solutions de polyiodures polarisants .gomme tant les solutions préférées pour la coloration ou la teinture de la feuille , il est possibled'utiliser des teintures, telles que la plupart des colorants d'anili- ne, et que la feuille peut être colarée d'autres manières, par exemple par réduction au sein de ladite feuille de sels métalliques dissous; on peut aussi soumettre la feuille allongée à l'action de vapeurs d'iode.
Lien que le polariseur objet de l'invention puisse être préparé de préférence par les procédés décrits jusqu'ici , des variantes de ces procédés peuvent donner lieu à la production de polariseurs appropriés et ces variantes rentrent dans le cadre de l'invention.. On peut, par exemple, allonger convenablement avant teintu- re ou coloration une feuille relativement épaisse ou un bloc froids d'alcool polyvinylique en étirant la feuille dans une direction prédéterminée à travers un élément chauffé tel, par exemple, que du verre chauffé, élément qui peut être mis en contact avec la feuille et que l'en peut chauffer à une température d'environ 1500 . Le verre chauffé ramollit la feuille à l'endroit où se fait
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le contact et permet un allongement convenable.
La plupart des colorants ou teintures appropriés à la préparation du produit objet de l'invention peuvent être utilisas pour colerer la feuille plastique avant que celle-ci soit chauffée et étirée. La teinture ou colorant peut même être incorporé à la solution d'alcool polyviny- lique avant la coulée ou le filage à la presse (ou ex- trusion) de la feuille ou pellicule et le polariseur ob- jet de l'invention peut être ensuite formé par chauffage et allongement de la feuille colorée ou teinte,comme on l'a décrit précédemment.
Bien que l'on ait décrit le chauffage et l'allonge- ment ou extension ultérieurs comme étant le procédé pré- féré pour produire l'orientation des longues molécules de la feuille plastique, il est bien entendu que cette orientation peut être réalisée d'autres manières. Un peut, par exemple, produire l'orientation des molécules en barbouillant ou badigeonnant , avec une solution vis- queuse de la matière plastique, une surface de support unie appropriée, rigide de préférence .
Lorsqu'ou utilise ce procédé pour produire l'orientation des particules, la viscosité de la solution doit de préférence être assez élevée pour qu'elle ne manifeste qu'une faible, tendance, ou qu'elle ait même une tendance nulle, à couler libre- ment pendant le barbouillage etil est désiraole de continuer le procédé, par exemple en passant à plusieurs reprises l'élément de barbouillage sur la surface de ma- /oelle/ tière plastique jusqu'à ce que/ ci ait séché suffisammant peur conserver sou orientation moléculaire.
La couleur ou teinture peut être incorporé à la matière plastique avant la formation de la feuille barbouil- lée; on peut aussi teindre ou colorer ultérieurement la
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feuille sèche de matière plastique (alcool polyvinylique par exemple) formée par le procédé de barbouillage préci- té pour réaliser le polariseur objet de l'invention,
Il a été Constate que si l'on allonge la feuille d'alcool polyvinylique avant de la teindre ou de la colo- rer, son taux d'absorption d'iode est accru et, lorsqu'on utilise de l'iode ou un compesé d'iode Comme teinture ou Colorante il peut être avantageux de préparer au préa- lable la feuille en la chauffant et en l'étirant.
Les colorants et teintures décrits sont, lorsque la feuille est à l'état convenablement allongé ou étiré,des colorants pour une composante seulement d'un faisceau incident de lumière . D'une manière générale, la composan- te du faisceau incident qui vibre parallèlement au grand axe des molécules orientées est absorbé.e, presque en totalité ou en partie, par la feuille colorée, tandis que la composante vibrant perpendiculairement au grand axe des molécules est transmise par la feuille sensible- ment sanabsorption,
La feuille polarisante objet de l'invention est sen- siblement uniaxiale .
Son axe optique se trouve dans son plan et ladite feuille ne produit qu'une faible absorption (ou même une absorption nulle) pour la lumière vibrant perpendiculairement à son axe optique ,
Bien que l'on ait décrit le produit objet de l'in- vention somme étant un polyiodure d'alcool polyvinylique ou comme étant Constitué par une feuille d'alcool polyvi- nylique à molécules orientées colorées au moyen d'une teinture ou au moyen d'iode ou encore d'un polyiodure,, ledit produit peut être défini d'une manière plus précise comme étant un complexe de "sorption" d'iode ou de polyio- dure ou dtun autre colorant sur de l'alcool polyvinylique solide .
L'alcool polyvinylique a une structure orientée
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et le complexe de sorption estorienta de la même manière ,
Il est bien entendu que bous les détails donnas dans la description précédente ont uniquement un caractère d'illustration etqu'ils ne limitent aucunement la. portée de l'invention, celle-ci pouvant subir dive.rs changements.
REVNENDICATIONS.
1. Polariseur pour la lumière Comprenant une feuille ou pellicule d'alcool polyvinylique comportant des molécu- les colorées au moyen d'un colorant dichrcïque etorientées jusqu'à un degré de parallélisme tel que la feuille soit t sensiblement dichroïque.
2. Poleriseur pour la lumière Comprenant une feuille ou pellicule sensiblement uniaxiale d'alcool polyvniyli- que (par exemple une feuille ou pellicule dont les molé- cules sont sensiblement orientées en parallélisme) , dans laquelle est incorporé un colorant ou une teinture agissant comme absorbant pouu la lumière vibrant parallèlement à l'axe précité etn'agissant pas Comme absorbant pour la lumière vibrant perpendiculairement à cet axe.
3. Polariseur pour la lumière suivant l'une ou l'au- tre des revendications 1 et2, dans lequel le colorant contient de l'iode ou un composé d'iode tel qu'un polyio- dure dichroïque.
4, Polariseur pour la lumière suivant l'une ou l'au- tre des revendications précédentes, dans lequel le colorant cu la teinture est soluble dans l'eau.
5. Polariseur pour la lumière suivant l'une ou l'au- tre des revendications précédentes, dans lequel la feuille ou pellicule d'alcool polyvinylique est appliquée en doublage à une feuille de support transparente, la dite feuille étant , par exemple, fixée entre deux fauilles de verre, de préférence, au moyen d'une résine transparente.
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