一种防蓝光变色涂层液、滤光片及其制备方法技术

一种防蓝光变色涂层液、滤光片及其制备方法，防蓝光变色涂层液包括聚氨酯丙烯酸酯预聚物、光致变色纳米复合微球、活性稀释剂和光引发剂，该纳米复合微球内核为氧化钛纳米晶颗粒，中间层为光致变色化合物，外壳包覆表面活性剂；光致变色化合物选自螺吡喃、萘并吡喃和螺噁嗪类化合物。通过多种光致变色化合物复配及与氧化钛纳米晶粒的协同作用，所制备的变色涂层和滤光片不仅可在紫外光辐射下变色、呈现多种可逆色彩变化，而且可在明暗不同环境防护有害强光或短波蓝光。光致变色过程具有成色变化时间短、响应灵敏度高、色彩变化丰富、防蓝光效果好等优点。效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种防蓝光变色涂层液、滤光片及其制备方法


[0001]本专利技术属于光致变色材料
，具体涉及防蓝光变色涂层液、滤光片及其制备方法。

技术介绍

[0002]光致变色材料，是指受到光源激发后能够发生颜色变化的一类材料。可分为无机光致变色材料和有机光致变色材料两大类。有机光致变色材料由于种类繁多，颜色多样等优点，在信息存储、光学透镜、纺织服装、防伪印刷等领域均有良好表现，如：螺吡喃、螺噁嗪、萘并吡喃、俘精酸酐等光致变色化合物；而无机变色材料存在着变色单一，表面修饰难和变色响应时间慢等缺点，但无机变色材料耐疲劳性和热稳定性较好。因此如何将有机和无机两种材料的优点结合，形成一种有机/无机杂化复合材料是未来光致变色技术研究的方向之一。另外，已有的变色材料颜色变化大都只能从无色逐渐变深，其可逆变化基本是从有色无色这一过程，变化色彩比较单一。例如：螺吡喃类光致变色多为无色到红色或紫色、萘并吡喃类多为无色到绿色，螺噁嗪类多为无色到黄色或蓝色，同一类光致变色材料难以实现多彩全面变色或者按照设计色谱系来进行调整，颜色较单一，无法达到令人满意的色彩，有的虽用染料调色，但由于染料的影响，褪色后透光率受到影响，这样的光致变色不是非常实用。
[0003]光致变色性能也常常受到聚合物分子、其它化学助剂、微观结构、聚合环境等影响，例如：变色化合物受聚合物中紫外吸收剂影响较大，由于紫外线被聚合物中光吸收剂吸收，使得变色化合物受紫外光谱激发变色受到了很大的限制，导致变色效率低；同时，屈光度的存在导致镜片的边缘厚度和中心厚度不一致，在这种情况下，如仍采用本体添加变色化合物的方法会导致镜片厚薄不同地方的颜色深度色差。所以，国内有部分制造商采用旋涂法来生产变色镜片。旋涂法是在基片制成后，将配好的变色溶液加入旋涂机，充分混合后，使基片固定在旋涂机上进行离心旋转运动，并将其固化，形成有变色效果的制品。旋涂法与基片法相比，优点是技术含量高，理论上可以制成任何产品，产品色差小，缺点是由于变色涂层空间相对缩小，变色空间减小和外界环境温度的变化，变色效率不高。因此，开发变色响应速度快、色泽精准度高的光致变色涂层技术是未来一个重要的发展方向。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述问题，本专利技术提供一种防蓝光变色涂层液、滤光片及其制备方法。防蓝光变色涂层液中含有光致变色纳米复合微球，该纳米复合微球内核为氧化钛纳米晶颗粒，外壳包覆表面活性剂，光致变色化合物处于内核与外壳之间的中间层，形成复合多层核壳结构。光致变色化合物选自螺吡喃类、萘并吡喃类和螺噁嗪类化合物。通过多种纳米复合微球复配，所制备的变色涂层及滤光片不仅可在紫外光辐射下变色，而且呈现多种可逆色彩变化。同时，氧化钛纳米与光致变色化合物协同作用，可在明暗不同环境防护有害强光或短波蓝光。该光致变色材料具有成色变化时间短、响应灵敏度高、色彩变化丰富、防
蓝光效果好等优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种防蓝光变色涂层液，该涂层液中含有光致变色纳米复合微球，该微球为氧化钛/变色化合物/表面活性剂三层复合核壳结构，其内核为氧化钛纳米球，中间层为变色化合物构成的光致变色层，外壳为阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂；该复合微球的外径为45～100nm，其中，氧化钛纳米微球的直径为15～40nm，中间层的厚度为7～15nm，外壳的厚度为8～15nm；
[0007]该变色化合物选自以下化合物中的至少一种：
[0008][0009]如上所述的防蓝光变色涂层液，优选地，所述涂层液由A组分和B组分按以下重量份构成：
[0010]A组分：
[0011][0012]B组分：
[0013]0.5～4％ 光引发剂。
[0014]如上所述的防蓝光变色涂层液，优选地，所述表面活性剂为硬脂酸、烷基葡糖苷、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯、月桂酰谷氨酸、巯基乙酸、巯基丙酸和α
‑
巯基甘油中的至少一种。
[0015]如上所述的防蓝光变色涂层液，优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物是将二异氰酸酯和聚酯多元醇进行加成反应，再用羟基丙烯酸酯进行封端制得。
[0016]如上所述的防蓝光变色涂层液，优选地，所述活性稀释剂为乙氧基苯酚丙烯酸酯、联苯甲醇丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、1，6
‑
己二醇二丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；
[0017]优选地，所述消泡剂为T
‑
1000A型消泡剂、DS100硅油性消泡剂、AT350聚醚型消泡剂和D90丙烯酸聚合型消泡剂中的至少一种。
[0018]优选地，所述光引发剂为自由基聚合光引发剂；更优选地，所述光引发剂选自：2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2，2
‑
二甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2
‑
二甲氨基
‑2‑
苄基
‑1‑
丁酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙酮和2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦。
[0019]另一方面，本专利技术提供如上所述的防蓝光变色涂层液的制备方法，该方法包含以下操作步骤：
[0020](1)按所述比例将聚氨酯丙烯酸酯预聚物、光致变色纳米复合微球、活性稀释剂和消泡剂加入容器里，常温搅拌15～40分钟，得到A组分；
[0021](2)将所述A组分和B组分按所述比例均匀混合，加入活性稀释剂来调节粘度至60～350cp(25℃)，得到光致变色多彩涂层液。
[0022]又一方面，本专利技术提供一种防蓝光变色涂层滤光片，该滤光片包括光学树脂基材及表面涂覆的如上所述的防蓝光变色涂层液。
[0023]如上所述的防蓝光变色涂层滤光片，优选地，所述光学树脂基材为热固性塑料或热塑性塑料，优选地，所述光学树脂基材为聚甲基丙烯酸甲酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、氨基甲酸类树脂、丙烯基二甘醇碳酸酯类树脂及环氧类树脂中的一种。
[0024]再一方面，本专利技术提供如上所述的防蓝光变色涂层滤光片的制备方法，该方法包括将如上所述的防蓝光变色涂层液通过旋转涂覆、喷枪涂覆或浸入涂覆的方式涂覆于所述光学树脂基材表面，通过紫外光照射，使其形成具有可逆光致变色的多彩防蓝光变色涂层。
[0025]如上所述的制备方法，优选地，在所述光学树脂基材上涂覆一层或多层相同或不同种类的防蓝光变色涂层液；优选地，所述防蓝光变色涂层的总厚度为15～75μm；更优选地，所述方法还包括在涂覆前后对光学基材表面进行加硬和/或抗反射表面涂布处理。
[0026]本专利技术的螺噁嗪光致变色化合物(IV)，采用如下方法合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防蓝光变色涂层液，其特征在于，该涂层液中含有光致变色纳米复合微球，该微球为氧化钛/变色化合物/表面活性剂三层复合核壳结构，其内核为氧化钛纳米球，中间层为变色化合物构成的光致变色层，外壳为阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂；该复合微球的外径为45～100nm，其中，氧化钛纳米微球的直径为15～40nm，中间层的厚度为7～15nm，外壳的厚度为8～15nm；该变色化合物选自以下化合物中的至少一种：2.如权利要求1所述的防蓝光变色涂层液，其特征在于，所述涂层液由A组分和B组分按以下重量份构成：A组分：B组分：0.5～4％ 光引发剂。3.如权利要求1或2所述的防蓝光变色涂层液，其特征在于，所述表面活性剂为硬脂酸、烷基葡糖苷、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯、月桂酰谷氨酸、巯基乙酸、巯基丙酸和α
‑
巯基甘油中的至少一种。4.如权利要求1或2所述的防蓝光变色涂层液，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚
物是将二异氰酸酯和聚酯多元醇进行加成反应，再用羟基丙烯酸酯进行封端制得。5.如权利要求1或2所述的防蓝光变色涂层液，其特征在于，所述活性稀释剂为乙氧基苯酚丙烯酸酯、联苯甲醇丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、1，6
‑
己二醇二丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；优选地，所述消泡剂为T
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1000A型消泡剂、DS100硅油性消泡剂、AT350聚醚型消泡剂和D90丙烯酸聚合型消泡剂中的至少一种。优选地，所述光引发剂为自由基聚合光引发剂；更优选地，所述光引发剂选自：2
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羟基
‑2‑
甲基
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苯基丙酮、1
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羟基环己基苯基甲酮、2，2
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二甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明华，范为正，毕志刚，蹇锡高，王锦艳，宗立率，纪立军，唐创，刘洋，郑永华，吴潇，
申请(专利权)人：江苏视科新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：