[發(fā)明專利]一種光敏微膠囊及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810227368.6
• 申請(qǐng)日: 2008-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101408722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏杰;李剛強(qiáng);王瀟;管衛(wèi)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): G03C1/00
• 分類號(hào): G03C1/00;G03C1/73;B01J13/02
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 霍京華

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種光敏微膠囊的制備方法，特別是一種壁材含有雙鍵光敏基團(tuán)的光敏微膠囊的制備方法。?

背景技術(shù)：

Berman等人于1965年在USP3219446專利中公開(kāi)了一種以光敏組分及偶氮染料為芯材的微膠囊材料。在特定波長(zhǎng)的輻照下，芯材發(fā)生固化，隨后對(duì)涂層施加壓力，未曝光處膠囊破裂，與分布在核殼外部的顯色劑接觸，形成可見(jiàn)影像，從而達(dá)到信息記錄的目的。在Berman的另一專利(USP3700439)中，為提高記錄信息的穩(wěn)定性，使用了一類在溶液中具有光敏性而在固態(tài)時(shí)穩(wěn)定的染料，膠囊破裂溶劑揮發(fā)后，染料析出變?yōu)楣虘B(tài)，達(dá)到了定影的效果。Phillips等人基于該體系，以米氏酮替換偶氮類染料(USP3700439)，在曝光時(shí)微膠囊內(nèi)的米氏酮可轉(zhuǎn)變?yōu)槿玖锨绑w，與酸性粘土等顯色劑作用顯色。盡管用光源寫入信息的方法十分快捷，但在信息讀取時(shí)需要借助機(jī)械外力，而顆粒越小，對(duì)機(jī)械力的作用越不敏感，因此這種方法限制了信息讀取的分辨率及可靠性。?

1985年Usami等人在USP4682194中提出在加熱時(shí)不破壞微膠囊的情況下，使囊壁發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，顯色劑滲入膠囊內(nèi)部顯色。1987年，Usami等人在上述兩類體系基礎(chǔ)上提出光敏熱響應(yīng)微膠囊的制備方法(USP4529681)，用光源輻照固化微膠囊，記錄信息，加熱使未固化的微膠囊破裂顯色成像。但是這種材料的影像分辨率完全取決于熱打印頭的幾何尺寸，而且記錄過(guò)程中打印頭與記錄材料緊密接觸，必須有精確的熱量傳遞才能保證信息記錄的準(zhǔn)確性，這在實(shí)際應(yīng)用中缺乏可操作性，同時(shí)為熱傳遞預(yù)留的時(shí)間也限制了信息記錄的速度。?

在CN1386095A中，美國(guó)Chillicothe公司將對(duì)不同波長(zhǎng)敏感的光敏物質(zhì)裝入微膠囊，混合涂布，制成彩色光響應(yīng)熱敏微膠囊體系。但是該體系涂布工藝復(fù)雜，使用中易產(chǎn)生灰霧，有待改進(jìn)。?

中國(guó)樂(lè)凱公司在傳統(tǒng)的光響應(yīng)熱敏微膠囊的制備技術(shù)基礎(chǔ)上，在芯材中為光固化樹(shù)脂、發(fā)色劑、光引發(fā)劑、以及具有較高熔融溫度的β-甲基萘作為溶劑，保證在室溫下芯材為固態(tài)，加熱后變?yōu)橐簯B(tài)，可以降低灰霧。進(jìn)行記錄時(shí)，采用紫外光曝光，使曝光部分發(fā)生光固化，未曝光部分可以通過(guò)加熱與顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)信息的讀取。但該方法仍然存在以下問(wèn)題：?

1.發(fā)色劑除了與顯色劑反應(yīng)顯色外，還會(huì)受到體系pH值，如熒烷類染料就對(duì)含有活性羥基的有機(jī)物十分敏感。在制備微膠囊的過(guò)程中，發(fā)色劑作為芯材的一部分，處于反應(yīng)體系當(dāng)中，容易受體系pH變化的影響，使微膠囊乳液出現(xiàn)顏色，影響信息記錄的質(zhì)量；?

2.該類材料通過(guò)囊芯中的光固化樹(shù)脂來(lái)保證紫外光(UV)輻照的區(qū)域無(wú)法釋放染料，從而達(dá)到圖像記錄的目的。但由于光固化體系的黏度很高，在沒(méi)有光固化的條件下，溶解于其中的發(fā)色劑染料也很難釋放出來(lái)。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種光敏微膠囊的制備方法，使制得的微膠囊壁材含有雙鍵光敏基團(tuán)。本發(fā)明的光敏微膠囊具有粒徑大小可控，粒徑分布可控，光控釋放性能優(yōu)異的特點(diǎn)。?

本發(fā)明的一種光敏微膠囊，其壁材是含有雙鍵的聚脲-聚氨酯共聚物，芯材由光引發(fā)劑、顯色劑、有機(jī)溶劑、活性稀釋劑和光固化樹(shù)脂組成，微膠囊平均粒徑在0.075μm-5μm。?

本發(fā)明上述光敏微膠囊的制備方法，是通過(guò)在多元醇化合物上的一部分羥基引入光敏基團(tuán)，余下的羥基與二異氰酸酯或二元酰氯反應(yīng)，先得到微膠囊壁材預(yù)聚物，然后再利用原位聚合或界面聚合制得光敏微膠囊，將光引發(fā)劑、顯色劑、有機(jī)溶劑、活性稀釋劑和光固化樹(shù)脂包覆其中。具體制備條件和步驟為：?

A.微膠囊壁材預(yù)聚物的制備?

取1質(zhì)量份的多元醇化合物，溶解于1-4質(zhì)量份的有機(jī)溶劑如甲苯或二甲苯中，所用有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)高于酯化反應(yīng)溫度，加入0.25-0.50質(zhì)量份的用于引入光敏基團(tuán)的含有乙烯基酸的物質(zhì)，并加入0.01-0.05質(zhì)量份的引發(fā)劑對(duì)甲苯磺酸、0.01-0.05質(zhì)量份的4-甲氧基苯酚阻聚劑，在80-100℃的條件下反應(yīng)4-12h，所得酯化產(chǎn)物過(guò)濾除去引發(fā)劑對(duì)甲苯磺酸、4-甲氧基苯酚阻聚劑，減壓蒸餾出溶劑得到酯化產(chǎn)物。?

將上述酯化產(chǎn)物，加入到1-3質(zhì)量份的與顯色劑相容性好的有機(jī)溶劑中，加入0.001-0.03質(zhì)量份的二月桂酸二正丁基錫作催化劑，在20-70℃的條件下，將0.25-0.75質(zhì)量份的二異氰酸酯或二元酰氯溶于1-3質(zhì)量份的與顯色劑相容性好的有機(jī)溶劑中，在攪拌條件下逐滴加入，反應(yīng)2-5小時(shí)后得到溶解有壁材預(yù)聚物的溶液。?

B.光敏微膠囊的制備?