[发明专利]一种光敏微胶囊及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种光敏微胶囊的制备方法，特别是一种壁材含有双键光敏基团的光敏微胶囊的制备方法。 

背景技术：

Berman等人于1965年在USP3219446专利中公开了一种以光敏组分及偶氮染料为芯材的微胶囊材料。在特定波长的辐照下，芯材发生固化，随后对涂层施加压力，未曝光处胶囊破裂，与分布在核壳外部的显色剂接触，形成可见影像，从而达到信息记录的目的。在Berman的另一专利(USP3700439)中，为提高记录信息的稳定性，使用了一类在溶液中具有光敏性而在固态时稳定的染料，胶囊破裂溶剂挥发后，染料析出变为固态，达到了定影的效果。Phillips等人基于该体系，以米氏酮替换偶氮类染料(USP3700439)，在曝光时微胶囊内的米氏酮可转变为染料前体，与酸性粘土等显色剂作用显色。尽管用光源写入信息的方法十分快捷，但在信息读取时需要借助机械外力，而颗粒越小，对机械力的作用越不敏感，因此这种方法限制了信息读取的分辨率及可靠性。 

1985年Usami等人在USP4682194中提出在加热时不破坏微胶囊的情况下，使囊壁发生玻璃化转变，显色剂渗入胶囊内部显色。1987年，Usami等人在上述两类体系基础上提出光敏热响应微胶囊的制备方法(USP4529681)，用光源辐照固化微胶囊，记录信息，加热使未固化的微胶囊破裂显色成像。但是这种材料的影像分辨率完全取决于热打印头的几何尺寸，而且记录过程中打印头与记录材料紧密接触，必须有精确的热量传递才能保证信息记录的准确性，这在实际应用中缺乏可操作性，同时为热传递预留的时间也限制了信息记录的速度。 

在CN1386095A中，美国Chillicothe公司将对不同波长敏感的光敏物质装入微胶囊，混合涂布，制成彩色光响应热敏微胶囊体系。但是该体系涂布工艺复杂，使用中易产生灰雾，有待改进。 

中国乐凯公司在传统的光响应热敏微胶囊的制备技术基础上，在芯材中为光固化树脂、发色剂、光引发剂、以及具有较高熔融温度的β-甲基萘作为溶剂，保证在室温下芯材为固态，加热后变为液态，可以降低灰雾。进行记录时，采用紫外光曝光，使曝光部分发生光固化，未曝光部分可以通过加热与显色剂发生显色反应而实现信息的读取。但该方法仍然存在以下问题： 

1.发色剂除了与显色剂反应显色外，还会受到体系pH值，如荧烷类染料就对含有活性羟基的有机物十分敏感。在制备微胶囊的过程中，发色剂作为芯材的一部分，处于反应体系当中，容易受体系pH变化的影响，使微胶囊乳液出现颜色，影响信息记录的质量； 

2.该类材料通过囊芯中的光固化树脂来保证紫外光(UV)辐照的区域无法释放染料，从而达到图像记录的目的。但由于光固化体系的黏度很高，在没有光固化的条件下，溶解于其中的发色剂染料也很难释放出来。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种光敏微胶囊的制备方法，使制得的微胶囊壁材含有双键光敏基团。本发明的光敏微胶囊具有粒径大小可控，粒径分布可控，光控释放性能优异的特点。 

本发明的一种光敏微胶囊，其壁材是含有双键的聚脲-聚氨酯共聚物，芯材由光引发剂、显色剂、有机溶剂、活性稀释剂和光固化树脂组成，微胶囊平均粒径在0.075μm-5μm。 

本发明上述光敏微胶囊的制备方法，是通过在多元醇化合物上的一部分羟基引入光敏基团，余下的羟基与二异氰酸酯或二元酰氯反应，先得到微胶囊壁材预聚物，然后再利用原位聚合或界面聚合制得光敏微胶囊，将光引发剂、显色剂、有机溶剂、活性稀释剂和光固化树脂包覆其中。具体制备条件和步骤为： 

A.微胶囊壁材预聚物的制备 

取1质量份的多元醇化合物，溶解于1-4质量份的有机溶剂如甲苯或二甲苯中，所用有机溶剂的沸点应高于酯化反应温度，加入0.25-0.50质量份的用于引入光敏基团的含有乙烯基酸的物质，并加入0.01-0.05质量份的引发剂对甲苯磺酸、0.01-0.05质量份的4-甲氧基苯酚阻聚剂，在80-100℃的条件下反应4-12h，所得酯化产物过滤除去引发剂对甲苯磺酸、4-甲氧基苯酚阻聚剂，减压蒸馏出溶剂得到酯化产物。 

将上述酯化产物，加入到1-3质量份的与显色剂相容性好的有机溶剂中，加入0.001-0.03质量份的二月桂酸二正丁基锡作催化剂，在20-70℃的条件下，将0.25-0.75质量份的二异氰酸酯或二元酰氯溶于1-3质量份的与显色剂相容性好的有机溶剂中，在搅拌条件下逐滴加入，反应2-5小时后得到溶解有壁材预聚物的溶液。 

B.光敏微胶囊的制备