生產(chǎn)光敏性微粒的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及生產(chǎn)光敏性微粒的方法。描述的是有效量的至少一種光敏材料和至少一種可聚合組分的水性組合物，該可聚合組分適合至少部分地形成光敏性微粒或至少部分地交聯(lián)的光敏性聚合物微粒。該光敏性聚合物微粒是由整個表面域和內(nèi)部域組成，其中表面域和/或內(nèi)部域的至少一種是光敏性的。也描述的是此類微粒的水性分散體，生產(chǎn)該微粒的方法以及引入了光敏性聚合物微粒的光敏性制品如光學(xué)元件。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請是2005年4月21日提交的原始母案中國專利申請200580028124.X的分案申請，也是2009年11月19日提交的直接母案中國專利申請200910222808.3的分案申請。專利技術(shù)背景本專利技術(shù)涉及用于將光敏性微粒形成為光敏性聚合物微粒的水性組合物和生產(chǎn)此類微粒的方法。本專利技術(shù)還涉及光敏性聚合物微粒的水性分散體以及包括該光敏性聚合物微粒的制品。光敏材料表現(xiàn)出對于電磁輻射的響應(yīng)，該輻射包括紅外輻射、可見輻射和紫外線輻射和由受激發(fā)射或激光的光放大。這一響應(yīng)能夠是下述類型的發(fā)光，其中可見輻射由曝光之后的光敏材料發(fā)射，例如，熒光和磷光物質(zhì)；其中穿過該材料的電磁輻射在波長上有變化，例如，非線性的光學(xué)材料；或其中在顏色上有可逆變化，例如，光致變色材料。還有利用光敏材料所表現(xiàn)出的現(xiàn)象的產(chǎn)品，例如，光學(xué)元件如光存儲元件和顯示元件。雖然采用了表現(xiàn)出光敏性能的核/殼微粒的產(chǎn)品是已知的，但是仍希望有一種其中微粒中的光敏材料的性能能夠受到控制的產(chǎn)品。專利技術(shù)詳述如在說明書中和所附權(quán)利要求書中所使用，單數(shù)形式“一”，“一個”和“一種”包括復(fù)數(shù)指代物，除非明確地限于一個指代物。為了本說明書的目的，除非另有說明，否則表達(dá)成分的量、反應(yīng)條件和在說明書和權(quán)利要求書中使用的其它參數(shù)的所有數(shù)值應(yīng)被理解為在一切情況下被術(shù)語“約”修飾。因此，除非有相反指示，否則在下面的說明書和所附權(quán)利要求書中給出的數(shù)值參數(shù)是根據(jù)本專利技術(shù)所設(shè)法獲得的所需性能來變化的近似值。至少，并且不試圖將等同原則的應(yīng)用限于權(quán)利要求的范圍，各數(shù)值參數(shù)應(yīng)該至少按照報道的有效數(shù)字的數(shù)值并采用尋常的舍入技術(shù)來解釋。在這里的全部數(shù)值范圍包括全部數(shù)值和所列舉的數(shù)值范圍之內(nèi)的全部數(shù)值的各個范圍。盡管表達(dá)本專利技術(shù)的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似的，但是在特定實(shí)施例中給出的數(shù)值應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地報道。然而，任何數(shù)值固有地含有從在它們各自的試驗(yàn)測量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差所產(chǎn)生的某些誤差。本專利技術(shù)包括多種非限制性實(shí)施方案。一種此類實(shí)施方案是水性組合物，它包括有效量的至少一種光敏材料和至少一種可聚合組分，該可聚合組分包括至少一種基本上親水性單體和至少一種基本上疏水性單體，該親水性單體和疏水性單體適于相結(jié)合并且至少部分地形成可聚合組分的微粒，其中光敏材料與該微粒締合。該術(shù)語“單體”包括單個的單體單元和包含幾個單體單元的低聚物。另一個非限制性實(shí)施方案提供水性組合物，它包括有效量的至少一種光敏材料和至少一種可聚合組分，該可聚合組分包括至少一種親水性官能團(tuán)和至少一種疏水性官能團(tuán)，該光敏材料和可聚合組分適于形成至少部分地交聯(lián)的光敏性聚合物微粒。再一個非限制性實(shí)施方案提供水性組合物，其中該光敏材料是光致變色材料。在又一個非限制性實(shí)施方案中，該可聚合組分包括至少一種基本上親水性預(yù)聚物，至少一種基本上疏水性預(yù)聚物，和有效量的包括至少一個可聚合的基團(tuán)的至少一種有機(jī)光致變色材料，該可聚合組分適于形成至少部分地交聯(lián)的光致變色聚合物微粒。根據(jù)再一個非限制性實(shí)施方案，該可聚合組分能夠再進(jìn)一步包括可與基本上親水性單體和基本上疏水性單體之中的至少一種進(jìn)行共聚合的材料，該材料以下稱為“可共聚的材料”。另外，該可聚合組分能夠具有適于與交聯(lián)材料反應(yīng)的官能團(tuán)、與主體材料相容和具有與以下所述的光敏性聚合物微粒相關(guān)性能的官能團(tuán)。該短語“適于相結(jié)合和至少部分地形成可聚合組分的微粒，其中光敏材料與該微粒相締合”是指可聚合組分適合于自組裝成至少部分地形成的微粒。微粒的自組裝歸因于與構(gòu)成該可聚合組分的基本上親水性單體的親水性官能團(tuán)和基本上疏水性單體的疏水性官能團(tuán)相關(guān)的在親水性和疏水性上的差異。該光敏材料能夠通過對親水性光敏材料、疏水性光敏材料或具有允許它與所得微粒或該可聚合組分發(fā)生化學(xué)或物理締合的另一種性能的光敏材料進(jìn)行選擇，來與該微粒相締合。在微粒的形成之后，它們典型地進(jìn)行聚合。該短語“至少部分地聚合和形成至少部分地交聯(lián)的聚合物微粒”是指下述的可聚合組分，其中部分至全部的這些單體進(jìn)行反應(yīng)和相結(jié)合而形成鏈狀聚合物材料以及部分至全部的這些鏈狀聚合物材料上的反應(yīng)活性基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)和交聯(lián)形成聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中部分至全部的鏈發(fā)生互聯(lián)。上述反應(yīng)活性基團(tuán)是能夠進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的聚合反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)。此類可聚合的基團(tuán)的非限制性例子包括甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、羧基、氨基、巰基、環(huán)氧基、羥基和異氰酸酷基。根據(jù)一個非限制性的實(shí)施方案，本專利技術(shù)的水性組合物包括含量能夠廣泛地變化的水。在一個非限制性例子中，水的量能夠是30wt% —低于100wt%，包括在這一范圍內(nèi)的全部數(shù)值和全部數(shù)值的范圍，如前面對于在本文列舉的全部數(shù)值范圍所規(guī)定的那樣。在另一個非限制性實(shí)施方案中，該水性組合物能夠包括含量能夠在大范圍內(nèi)變化的有機(jī)溶劑，例如低于lwt%的正值用量到70wt%。水和有機(jī)溶劑的重量百分?jǐn)?shù)以水或溶劑的重量除以水和有機(jī)溶劑(如果存在)的總重量再乘以100為基礎(chǔ)計。能夠包括在水性組合物中的有機(jī)溶劑的類型能夠在寬范圍內(nèi)變化。在一個非限制性的實(shí)施方案中，該水性組合物能夠包括極性溶劑，如醇，和非極性溶劑如烴液體。能夠包括在水性組合物中的有機(jī)溶劑的非限制性例子包括丙二醇單丁基醚，乙二醇單己基醚，乙二醇單丁基醚，二甘醇丁基醚，正丁醇，異丙醇，芐醇，石油溶劑油，N-甲基吡咯烷酮，甲苯，TEXAN0L?溶劑(據(jù)報道它是2，2，4-三甲基-1, I, 3-戊二醇單異丁酸酯，可從EastmanChemical C0.商購)，和此類溶劑的混合物。在另一非限制性實(shí)施方案中，有機(jī)溶劑的使用能夠協(xié)助形成該交聯(lián)的聚合物微粒的過程。如果需要的話，部分或全部的該有機(jī)溶劑能夠通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法從水性組合物中除去，例如，利用共沸蒸餾或在低于40°C的溫度下的減壓蒸餾。在另一個非限制性實(shí)施方案中，輔助材料也可以引入該水性組合物中，例如，協(xié)助加工該可聚合組分的或?yàn)樗梦⒘Ｙx予所需特性的常規(guī)成分。此類成分的非限制性例子包括流變性能控制劑、表面活性劑，引發(fā)劑、催化劑、固化抑制劑、還原劑、酸、堿、防腐劑、交聯(lián)材料、自由基給體、自由基清除劑、穩(wěn)定劑如紫外線和熱穩(wěn)定劑、和粘合促進(jìn)劑，如有機(jī)官能化硅烷、硅氧烷、鈦酸酯和鋯酸酯，這些輔助材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知。如上所述，該水性組合物包括至少一種可聚合組分，該可聚合組分包括至少一種基本上親水性單體和至少一種基本上疏水性單體。在這里使用的術(shù)語“基本上親水性單體”和“基本上疏水性單體”是指將一種與另一種相比較的這些單體的相對親水性或疏水性特征。該可聚合組分的基本上親水性單體比基本上疏水性單體更具親水性。相應(yīng)地，該可聚合組分的基本上疏水性單體比該基本上親水性單體更具疏水性。測定材料的親水性/疏水性特征的一種方法是眾所周知的親水親油平衡(HLB)值。HLB值一般是I 一 20，其中I是油溶性的材料且20是水溶性的材料。通過使用這一體系，在這里指定為基本上疏水性的材料將顯示出低于10的 HLB，而指定為基本上親水性的材料將顯示出大于10的HLB。基本上親水性單體與基本上疏水性單體的比例能夠在寬范圍內(nèi)變化。在一個非限制性的實(shí)施方案中，在可聚合組分中基本上親水性單體和基本上疏水性單體的重量百分?jǐn)?shù)能夠在2-98wt%范圍內(nèi)變化，基于100%的總的可聚合組分固體重量。基本上本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
生產(chǎn)光敏性微粒的方法，包括：a)形成有效量的至少一種光致變色材料和至少一種可聚合組分的水性分散體，該可聚合組分包括至少一種基本上親水性單體和至少一種基本上疏水性單體，其中該基本上疏水性單體顯示出低于10的親水親油平衡值，該基本上親水性單體顯示出大于10的親水親油平衡值；和b)讓a)的分散體經(jīng)歷足以至少部分地形成微粒的條件，所述足以至少部分地形成微粒的條件包括讓該材料經(jīng)歷高剪切應(yīng)力條件，以使該材料顆粒化形成微粒。

【技術(shù)特征摘要】
2004.07.16 US 10/892,9191.生產(chǎn)光敏性微粒的方法，包括: a)形成有效量的至少一種光致變色材料和至少一種可聚合組分的水性分散體，該可聚合組分包括至少一種基本上親水性單體和至少一種基本上疏水性單體，其中該基本上疏水性單體顯示出低于10的親水親油平衡值，該基本上親水性單體顯示出大于10的親水親油平衡值；和 ...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D·L·費(fèi)勒，F·R·布萊克本，K·J·斯圖爾特，A·喬普拉，J·P·科爾頓，
申請(專利權(quán))人：光學(xué)轉(zhuǎn)變公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US