[發明專利]溫敏顯色的液晶微膠囊及其制備方法

在審

• 申請號: 202011060295.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112175632A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 呂繼祥;馬超龍;熊春榮;高宇陽
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號: C09K19/52
• 分類號: C09K19/52;B01J13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種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，壁材是由至少一種多元酰氯化合物和至少兩種多元胺化合物通過界面聚合形成的，其中，多元胺化合物所含的碳原子不少于5個。本發明還公開了該溫敏顯色的液晶微膠囊的制備方法。本發明的溫敏顯色的液晶微膠囊根據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，在提高反射率的同時，耐溶劑性可大大提升，從而增加液晶微膠囊的穩定性，擴大其應用范圍。

技術領域

本發明涉及液晶微膠囊，具體涉及一種耐溶劑的溫敏顯色的液晶微膠囊及其制備方法。

背景技術

液晶是介于固體與液體之間的一種特殊的形態，它既有液體的流動性又兼具晶體的各向異性。根據形成液晶態的物理條件，液晶主要分為溶致液晶與熱致液晶，而熱致液晶根據其內部分子排列的有序狀態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排列成螺旋結構。液晶分子的扭曲旋轉會引起折射率的改變，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，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。當反射的入射光波長落在可見光范圍內，即可達到顯色的效果。大多數膽甾相液晶的螺距很容易受到外部（如磁場、電場、光、溫度等）的影響而發生改變，因此膽甾相液晶在光學顯色領域有著廣泛的應用前景。然而，由于膽甾相液晶的流動性使其加工性能以及穩定性能均比較差，為了能保持其可調控的光學性能的應用，一般將膽甾相液晶進行微膠囊化處理。

微膠囊一般由壁材和芯材組成，壁材一般為天然高分子或者合成類高分子。由于在液晶微膠囊中，膽甾相液晶被壁材包覆，被膽甾相液晶反射的光線透過壁材時，會有部分的反射光被壁材反射或散射掉，從而影響液晶微膠囊的最終反射率，所以膽甾相液晶與壁材的光學匹配性對液晶微膠囊的顯色亮度影響很大。同時壁材與芯材的相互作用，會影響膽甾相液晶在液晶微膠囊中的排列，從而也影響反射率，所以壁材的選擇很重要。目前常用的主要有明膠、阿拉伯膠以及烯烴類的聚合物。此類液晶微膠囊具有優異的耐水性，但不耐溶劑，且反射率較低，從而限制了液晶微膠囊的應用領域。

因此，需要提供一種耐溶劑性可顯著提升且反射率可同時提高的溫敏顯色的液晶微膠囊。

發明內容

為解決上述問題，本發明的一個方面提供了一種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，壁材是由至少一種多元酰氯化合物和至少兩種多元胺化合物通過界面聚合形成的，其中，多元胺化合物所含的碳原子數不少于5個。在優選實施方案中，多元胺化合物所含的碳原子數為5~12個。

在優選實施方案中，多元胺化合物中的至少一種具有支鏈結構。

在優選實施方案中，多元胺化合物選自己二胺、2,2,4-三甲基己二胺、2,4,4-三甲基己二胺、1,5-戊二胺、辛二胺、癸二胺、對苯二胺、間苯二胺、三乙烯四胺、3,3'-二氨基二丙胺、4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺、N-甲基-2,2-二氨基二乙胺、三(2-氨基乙基)胺、亞精胺、精胺和四乙烯五胺。

在優選實施方案中，多元酰氯化合物選自對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、1,3,5-苯三甲酰氯、琥珀酰氯、草酰氯、己二酰氯中的一種或多種。

在優選實施方案中，膽甾相液晶選自膽固醇乙酸酯、膽固醇丙酸酯、膽甾醇正丁酸酯、膽固醇壬酸酯、苯甲酸膽固醇脂、膽固醇油酸碳酸酯、膽甾醇油酸酯、氯化膽固醇、膽甾烯基亞油酸酯、膽甾醇肉桂酸酯、膽甾醇乙基碳酸酯、膽甾烯基異硬脂酰基碳酸酯、膽甾烯基丁烯酸酯、膽甾烯基碳酸酯中的至少兩種。

在優選實施方案中，液晶微膠囊的粒徑范圍為1~50微米。在更優選的實施方案中，液晶微膠囊的粒徑范圍為2~30微米。