一种光致变色涂料及其制得的光致变色涂层和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光致变色涂料及其制得的光致变色涂层和制备方法。该光致变色涂料，包括如下组分：丙烯酸酯齐聚物，丙烯酸酯单体，光致变色粉，交联剂，引发剂，流平剂；所述丙烯酸酯单体的沸点≥200℃。本发明专利技术通过高沸点的丙烯酸酯单体、交联剂与丙烯酸酯齐聚物、光致变色粉、引发剂、流平剂的相互配合、协同增效，获得了不含溶剂且具有良好、稳定光致变色性能的涂层。通过两步固化的方法，先将涂层基材中温烘烤，再进行UV‑LED固化，光致变色涂层可以在极短的时间内迅速固化完成，固化效率非常高，并且光致变色性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种光致变色涂料及其制得的光致变色涂层和制备方法
本专利技术涉及光学材料领域，更具体的，涉及一种光致变色涂料及其制得的光致变色涂层和制备方法。
技术介绍
光致变色涂层受紫外线照射时颜色发生变化，离开紫外线照射后，涂层逐渐恢复原有颜色，在光学镜片上用于对紫外光的遮挡，达到优异的光线调节性。现有技术中，为了获得良好的变色均匀性，通常采用膜层变色以实现光致变色效果，但一般的膜层变色为热固化工艺，固化时间长、工艺复杂、合格率低，同时，由于加入了大量的挥发性溶剂，不利于环境安全及环境保护。中国专利申请CN106833338A公开了一种光致变色涂料，包括异氰酸酯类化合物、聚硫醇类化合物、溶剂、变色粉等组分，其中溶剂为甲苯，添加量为30～50份，在涂料固化过程中溶剂极易挥发，不利于环境保护。中国专利申请CN103897574A公开了一种光致变色组合物涂层，该涂层包括聚合多元醇、含异氰酸酯基的物质、聚甲基丙烯酸甲酯等组分，经热固化与紫外光固化结合的工艺固定涂层。该涂层虽然不含小分子溶剂，但紫外光固化时间达到1h以上，时间长且能耗大，涂层中的变色粉极易被破坏。因此，需要开发出一种溶剂含量少、固化效率高的光致变色涂料和光致变色涂层。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的溶剂含量大、固化效率低的缺陷，提供一种光致变色涂料，该光致变色涂料不含有小分子溶剂，能够高效固化，且具有良好的光致变色性能。本专利技术的另一目的在于提供上述光致变色涂料制得的光致变色涂层。本专利技术的另一目的在于提供上述光致变色涂层的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述光致变色涂层的应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种光致变色涂料，包括如下重量份的组分：丙烯酸酯齐聚物20～80份，丙烯酸酯单体20～80份，光致变色粉2～8份，交联剂0.1～2份，引发剂1～5份，流平剂0.1～0.3份；所述丙烯酸酯单体的沸点≥200℃。丙烯酸酯单体的沸点为标准大气压下的沸点。丙烯酸酯单体具有高沸点、高耐热性、高极性的特点，专利技术人研究发现，通过在涂料原料中加入一定量的高沸点丙烯酸酯单体，可以在避免使用小分子溶剂的情况下，制得光致变色性能稳定的涂料。交联剂的加入，使得丙烯酸酯齐聚物与丙烯酸酯单体产生一定程度的交联结构，进一步提高光致变色涂层的强度与性能稳定。通过丙烯酸酯单体、交联剂与丙烯酸酯齐聚物、光致变色粉、引发剂、流平剂的相互配合、协同增效，获得了不含溶剂且具有良好、稳定光致变色性能的涂料。优选地，所述光致变色涂料，包括如下重量份的组分：丙烯酸酯齐聚物40～80份，丙烯酸酯单体20～40份，光致变色粉2～4份，交联剂0.1～2份，引发剂1～5份，流平剂0.1～0.3份。所述丙烯酸酯单体可以为乙氧化丙烯酸单体、双酚A丙烯酸酯单体或季戊四醇丙烯酸酯单体中的一种或几种。优选地，所述丙烯酸酯单体为乙氧化丙烯酸单体。一方面，乙氧化丙烯酸单体具有较高的沸点，在光致变色涂料的固化过程中不易遇热挥发；另一方面，乙氧化基团对涂料的光致变色效果有增效作用，乙氧化基团链段柔软，为变色基团提供大的空间位阻碍，使变色强度更好，变色后的透光率更低。更优选地，所述丙烯酸酯单体为聚乙二醇(600)二(甲基)丙烯酸酯和/或乙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。优选地，所述交联剂为烯丙基酯类交联剂。可选的，所述交联剂为异氰脲酸二烯丙基酯、三烯丙基异三聚氰胺酯。优选地，所述丙烯酸酯齐聚物为聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、标准双酚A环氧丙烯酸酯齐聚物、环氧丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物中的一种或几种。优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的重量占丙烯酸酯齐聚物的60～80wt.％。聚氨酯丙烯酸酯齐聚物相比于其他种的丙烯酸酯齐聚物，韧性和附着力适中，对变色效果的负面影响更小。优选地，所述光致变色粉为萘并吡喃类变色粉。优选地，所述引发剂为酰基膦氧化物。可选的，所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯氧基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦(TEPO)或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(BAPO)中的一种或几种。优选地，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。可选的，所述流平剂为流平剂BYK333。本专利技术还保护一种光致变色涂层，所述光致变色涂层由上述光致变色涂料制得。本专利技术还保护上述光致变色涂层的制备方法，包括如下步骤：S1.将光致变色涂料旋涂于基材表面，得到涂层基材；S2.将所述涂层基材在90～125℃下加热5～15min，加热后的涂层基材以90～125℃的温度直接进行UV-LED固化，得到所述光致变色涂层制品。专利技术人通过大量实验研究发现，将光致变色涂层旋涂于基材表面后，通过两步固化的方法，先将涂层基材在90～125℃环境下中温烘烤较短时间，不仅可以防止光致变色粉在UV-LED固化条件下的大量失活，还能够进一步提高UV-LED对涂层的固化效果。经过中温烘烤后，将加热后的涂层基材保持在90～125℃的温度下，直接进行UV-LED固化，可以于极短的时间内迅速固化完成。整个光致变色涂层的固化时间很短，固化效率非常高。专利技术人研究发现，若是光致变色涂层旋涂于基材表面后，不经过中温烘烤，将涂层基材进行UV-LED固化，光致变色涂层中的光致变色粉会迅速变色，变色状态下的光致变色粉不稳定，引发剂会破坏变色粉的变色效果，使得光致变色涂层无法在紫外线照射时发生颜色变化；若是涂层基材在90～125℃环境下中温烘烤后，未直接以90～125℃进行UV-LED固化，而是先降温后UV-LED固化，光致变色粉也会被破坏，出现变色失效。优选地，S2中所述UV-LED固化的光照条件为光波长254～400nm，固化时间为8～60s。更优选地，S2中所述UV-LED固化的光照条件为光波长365nm，固化时间为8～10s。优选地，S1中所述旋涂为使用匀胶旋涂仪旋涂，旋涂速率为500～800r/min，旋涂时间10～20s。优选地，所述旋涂的厚度为10～30μm。优选地，所述基材为镜片基材。本专利技术还保护一种光致变色涂层制品，所述光致变色涂层制品包括基材和固化于基材表面的光致变色涂层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过高沸点的丙烯酸酯单体、交联剂与丙烯酸酯齐聚物、光致变色粉、引发剂、流平剂的相互配合、协同增效，获得了不含溶剂且具有良好、稳定光致变色性能的涂料。通过两步固化的方法，先将涂层基材中温烘烤，再进行UV-LED固化，光致变色涂层可以在极短的时间内迅速固化完成，固化效率非常高，并且光致变色性能优异。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。实施例中的原料均可通过市售得到；除非特别说明，本专利技术采用的试剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光致变色涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：/n丙烯酸酯齐聚物20～80份，丙烯酸酯单体20～80份，光致变色粉2～8份，交联剂0.1～2份，引发剂1～5份，流平剂0.1～0.3份；/n所述丙烯酸酯单体的沸点≥200℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种光致变色涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
丙烯酸酯齐聚物20～80份，丙烯酸酯单体20～80份，光致变色粉2～8份，交联剂0.1～2份，引发剂1～5份，流平剂0.1～0.3份；
所述丙烯酸酯单体的沸点≥200℃。


2.根据权利要求1所述光致变色涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为乙氧化丙烯酸单体、双酚A丙烯酸酯单体或季戊四醇丙烯酸酯单体中的一种或几种。


3.根据权利要求2所述光致变色涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为乙氧化丙烯酸单体。


4.根据权利要求3所述光致变色涂料，其特征在于，所述乙氧化丙烯酸单体为聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和/或乙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。


5.根据权利要求1所述光致变色涂料，其特征在于，所述交联剂为烯丙基酯类交联剂。


6.一种光致变色涂层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文君，汤诺诗，梅若涵，
申请(专利权)人：广州市科涵实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44