[發明專利]具有鮮艷結構色的3D膠體光子晶體壓敏膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202210525020.5
• 申請日: 2022-05-14
• 公開（公告）號: CN115011278A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 汪長春;趙國偉;李華騰
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C09J7/50
• 分類號: C09J7/50;C09J7/25;C09J7/38;G02B1/00;C08F285/00;C08F220/18;C08F220/20;C08F220/06;C09D4/06;C09D4/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

1.一種具有鮮艷結構色的3D膠體光子晶體壓敏膠，其特征在于：其為三層結構，從下到

上依次為基材層、3D膠體光子晶體層和壓敏膠層；其中：

所述3D膠體光子晶體層中，硬質構筑單元有序排布于連續相基質中，通過形成光子禁帶反射特定波長的可見光，產生鮮艷的結構色；

所述3D膠體光子晶體層是通過先合成由硬核微球和軟質殼層組成的硬核軟殼微球，再規整剪切誘導硬核微球規則排列于軟質殼層融化形成的連續相基質中制得；硬核微球作為硬質構筑單元，其材料為具有大于110 ℃的玻璃化轉變溫度Tg的交聯聚合物、有機-無機或無機材料中的一種或幾種的混合；軟質殼層選用未交聯的聚合物,主要由聚丙烯酸酯類的功能共聚物組成，以提高3D膠體光子晶體層與基材層和壓敏膠層的粘結力。

2.根據權利要求1所述的3D膠體光子晶體壓敏膠，其特征在于，硬核微球的材料為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯甲酯、聚丙烯腈、二氧化硅、硫化鎘中的一種或幾種的混合；軟質殼層合成采用的單體為苯乙烯、1, 4-丁二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、二乙二醇二甲基丙烯酸酯或丙烯酸羥丁酯中的兩種以上。

3.根據權利要求1所述的3D膠體光子晶體壓敏膠，其特征在于，硬核軟殼微球的平均粒徑為50—1000納米，粒徑分布系數小于0.1。

4.根據權利要求1所述的3D膠體光子晶體壓敏膠，其特征在于，硬核軟殼微球中，硬核微球占硬核軟殼微球總質量的30%—60%，軟質殼層以共價鍵形式穩定包覆于硬核微球周圍，占硬核軟殼微球總質量的40%—70%。

5.根據權利要求1所述的3D膠體光子晶體壓敏膠，其特征在于，所述基材層所采用材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜PET、低密度聚乙烯薄膜LDPE、高密度聚乙烯薄膜HDPE、雙向拉伸聚丙烯薄膜BOPP、尼龍薄膜PA或聚氨酯薄膜PU中的一種；所述壓敏膠層選用聚丙烯酸酯類壓敏膠乳液，經涂布再烘干后形成。

6.根據權利要求1所述的3D膠體光子晶體壓敏膠，其特征在于，其厚度為100—300微米；其中，基材層的厚度為70—200微米，3D膠體光子晶體層的厚度為5—40微米，壓敏膠層厚度為5—60微米。

7.一種如權利要求1所述的3D膠體光子晶體壓敏膠的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為：

S1.采用半連續多步種子乳液聚合制備硬核軟殼微球，反應溫度為70—95 ℃，反應時間為5—20小時；

S2. 將硬核軟殼微球乳液與功能單體、交聯劑、助劑和去離子水混合，獲得涂布液 ；

S3. 將涂布液涂敷于基材上，烘干后再覆一層離型膜，將得到的復合薄膜通過連續彎曲誘導剪切，從而使硬質構筑單元在基質中規則排列，再經熱交聯、光交聯固定構筑單元的排列；

S4. 將規整后的薄膜撕掉表層離型膜，涂布壓敏膠乳液，經烘干后，即得光子晶體壓敏膠。

8.根據權利要求7所述的3D膠體光子晶體壓敏膠的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所采用的功能單體選自苯乙烯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羥丁酯、雙甲基丙烯酸一縮乙二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸4-叔丁基環己基酯、丙烯酰嗎啉中的兩種以上，其中，含羥基的丙烯酸酯類單體質量分數占硬核軟殼微球質量分數的10%以上；所用交聯劑為熱交聯和光交聯混合交聯劑，其中熱交聯劑為二乙烯基苯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯中的一種或幾種的混合，光交聯劑為安息香醚類、苯乙酮類、?；⒀趸镱?、二苯甲酮類、六雜蒽酮類和香豆素酮類中的兩種以上的混合，所用助劑包括潤濕劑和流平劑；原料按照重量份數計，其中，硬核軟殼微球乳液：45—75份；功能單體：10—20份；助劑：0.5—2.5份；交聯劑：0.5—2.5份。