[發(fā)明專利]溫敏顯色的液晶微膠囊及其制備方法和溫敏顯色的容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010738683.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN113122282B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂繼祥;馬超龍;熊春榮;陸健健;沈戌鋮;市川紀(jì)美雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K19/54
• 分類號(hào): C09K19/54;C09K19/36;B01J13/02
• 代理公司: 北京嘉和天工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11269
• 代理人: 繆策;甘玲

本發(fā)明提供了一種包括芯材和壁材的溫敏顯色的液晶微膠囊，芯材為膽甾相液晶，壁材由多元異氰酸酯聚合形成，其中多元異氰酸酯的異氰酸基團(tuán)被有機(jī)物部分修飾。本發(fā)明還公開了該溫敏顯色的液晶微膠囊的制備方法和涂覆有該溫敏顯色的液晶微膠囊的溫敏顯色的容器。本發(fā)明的溫敏顯色的液晶微膠囊根據(jù)作為芯材的液晶配方的不同能在不同的溫度范圍隨溫度變化顯示不同的顏色，而且反射率可大大提高，從而增加顯示顏色的鮮艷度。通過加入輔助壁材，可以在進(jìn)一步提高反射率的同時(shí)，顯著提升液晶微膠囊的耐溶劑性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶微膠囊及其制備和應(yīng)用，具體涉及可提高反射率的溫敏顯色的液晶微膠囊及其制備方法和溫敏顯色的容器。

背景技術(shù)

液晶是介于固體與液體之間的一種特殊的形態(tài)，它既有液體的流動(dòng)性又兼具晶體的各向異性。根據(jù)形成液晶態(tài)的物理?xiàng)l件，液晶主要分為溶致液晶與熱致液晶，而熱致液晶根據(jù)其內(nèi)部分子排列的有序狀態(tài)又可以分為向列相液晶、膽甾相液晶以及近晶相液晶。膽甾相液晶可以被認(rèn)為是一種特殊的向列相液晶，液晶分子在短軸方向上排列成層，層內(nèi)分子雜亂無章，但彼此平行排列，不同層分子長軸取向也各不相同，沿層的法線方向周期性旋轉(zhuǎn)排列成螺旋結(jié)構(gòu)。液晶分子的扭曲旋轉(zhuǎn)會(huì)引起折射率的改變，從而反射特定波長的入射光，其中膽甾相液晶能反射的入射光波長與螺距P有關(guān)，可用布拉格反射公式表示：λ＝2nPsinφ表示，其中λ為反射光的波長，n為膽甾相液晶的平均折射率，φ為反射光與液晶表面的夾角。當(dāng)反射的入射光波長落在可見光范圍內(nèi)，即可達(dá)到顯色的效果。大多數(shù)膽甾相液晶的螺距很容易受到外部(如磁場、電場、光、溫度等)的影響而發(fā)生改變，因此膽甾相液晶在光學(xué)顯色領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。然而，由于膽甾相液晶的流動(dòng)性使其加工性能以及穩(wěn)定性能均比較差，為了能保持其可調(diào)控的光學(xué)性能的應(yīng)用，一般將膽甾相液晶進(jìn)行微膠囊化處理。

微膠囊一般由壁材以及芯材組成，壁材一般為天然高分子或者合成類高分子，其傳統(tǒng)的制備方法主要有界面聚合、溶劑揮發(fā)、復(fù)凝聚以及原位聚合等。界面聚合法由于制備工藝簡單、不需要昂貴的儀器設(shè)備、對(duì)反應(yīng)條件和反應(yīng)單體的純度以及配比要求不高、且反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。目前采用界面聚合法制備的液晶微膠囊中最具代表性的是以聚氨酯或者聚脲為壁材包覆膽甾相液晶，但由于合成聚脲壁材的異氰酸酯基團(tuán)活潑性高，反應(yīng)速率非常迅速，生成的聚脲壁材柔韌性差，所制備的液晶微膠囊用于涂布顯色時(shí)反射率低，且穩(wěn)定性差。

因此，需要提供一種反射率可顯著提高、更穩(wěn)定、制備工藝簡便、成本低的溫敏顯色的液晶微膠囊。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種溫敏顯色的液晶微膠囊，溫敏顯色的液晶微膠囊包括芯材和壁材，其中芯材為膽甾相液晶，壁材由多元異氰酸酯聚合形成，其中多元異氰酸酯的異氰酸基團(tuán)被有機(jī)物部分修飾。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，溫敏顯色的液晶微膠囊的粒徑范圍為1～50微米。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，溫敏顯色的液晶微膠囊的粒徑范圍為2～30微米。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，多元異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、二環(huán)己甲烷4,4’-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、對(duì)苯二異氰酸酯、1,4-環(huán)己烷二甲基二異氰酸酯的加成物或低聚物。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，修飾的方式包括取代和加成。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，有機(jī)物為有機(jī)胺、脂肪酸或脂肪醇。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，多元異氰酸酯的異氰酸基團(tuán)被有機(jī)物部分修飾的修飾度為0.5～1.8。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，溫敏顯色的液晶微膠囊還包括輔助壁材，輔助壁材包括聚氨酯樹脂、聚脲樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂和氨基樹脂。