[发明专利]一种含有光致变色材料的复合膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类光致变色材料，尤其涉及一种玻璃、或装饰装潢用的含有光致变色材料的复合膜及其制备方法与应用。

背景技术

有机光致变色材料是一种具有潜在应用前景的光信息存储和光记录材料，近年来引起了人们的极大兴趣。吡喃类或螺噁嗪化合物由于具有较好的光响应性、较快的褪色速度以及良好的光稳定性，而且在分子体系内液晶性与光致变色特性的结合，还会产生一些独特的光学性质，因此成为一类具有很高使用价值的光致变色化合物，从而引起了科研工作者们的关注，如专利CN101215282A和专利CN100430404C公开的萘并吡喃类以及螺噁嗪类化合物。

同时，各种玻璃或装饰装潢用夹层、贴膜、胶目前应用越来越普遍，而节能环保以及审美、品质的要求也越来越高，变色材料与上述材料的结合应用很好的解决了这一问题。采用光致变色材料和PVB结合制得的薄膜用于制作玻璃的夹层材料，可使玻璃具备透明性好、抗冲击强度大、节能、隔音、防紫外线等优点，同时由于具备自动调节光线的性能（日照强时变作有色玻璃，遮蔽阳光，减少紫外线，调节屋内光线和温度；没有日光照射时又变作无色玻璃），所以在节能、透明性、防紫外线等方面优势更加突出，加之其审美特性，更加人性化。而光致变色材料与PET等玻璃贴膜的结合，使之在保留减少紫外线、增加审美性、安全防爆的优点前提下，节能优势尤其凸显，无需外加能源且产品寿命长，比之目前采用LED灯技术的节能玻璃（本身需耗用能量，稳定性和使用寿命短）无疑具备实用性与更加节能和低成本的优势，同时审美性更加突出。光致变色材料与PVC膜的结合则无疑赋予其审美性和节能、防紫外特性，大大提升了其产品品质和功能，在当前PVC膜陷入成本竞争的情况下大大增加了产品的品质竞争优势。光致变色材料与PU胶、聚氨酯涂料等的结合，同样增加审美性和节能、防紫外特性，使产品在不丧失原有特性与优势的前提下更加具备人性化与高端品质，大大丰富人们的生活，促进环境的改善。光致变色材料应用于各种玻璃或装饰装潢用夹层、贴膜、胶形成的新型的变色玻璃或装饰装潢用膜材料，可根据光照改变颜色、调节光线，既节约用电等能源又可以应对窗帘、深色贴膜的应用局限性，将是未来玻璃或装饰装潢及其相关行业的一个极其重要的发展方向,例如专利CN1317536A公开的夹层玻璃用光致变色中间膜。

但目前文献报道的光致变色材料多采用金属离子等作为光敏剂，变色效果差、寿命短、稳定性难以保证，同时成本也较高；而且光致变色材料的抗老化性能较差，不能满足于长期暴晒等恶劣环境，因此虽然已有文献报道光致变色材料能够应用于各种玻璃或装饰装潢，但至今无法在应用上取得突破，尚无批量产品问世。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种能够用于玻璃或汽车、建筑、装饰装潢用的光致变色材料，该变色材料变色效果好、抗老化性能好、稳定性好；本发明的另一目的是提供一种含有上述的光致变色材料的复合膜，及其制备方法，以及在制备玻璃、汽车、建筑、装饰装潢等材料中的应用。

为解决上述技术问题，本发明不采用金属离子作为光敏剂，而是采用一种全新的工艺，利用一种或几种膜材料或/和其他材料复合为多层膜，将光致变色材料添加至其中一层或多层膜中，利用其他膜层的相互作用，从而达到增强抗老化性、改善抗冲击性等性能改善的目的，以拓展光致变色材料的应用领域。

本发明第一方面，是提供了一种光致变色材料，该光致变色材料的制备方法如下：

A、将膜材料（70-95%）、光致变色化合物（0.03-5%）、抗氧化剂（0.2-5%）、受阻胺类光稳定剂（0.2-5%）、分散介质（1-10%），混合，温度70-100℃，常压；

B、将步骤A得到的混合物，pH值调节至6-13，优选为6-10，更优选为9-10，排出废液，水洗涤分离出的树脂；

C、挤出制备得到光致变色材料。

其中，所述的膜材料，选自PVB（聚乙烯醇缩丁醛）、PVC（聚氯乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二酯）、PU（聚氨酯）、TAC（三醋酸纤维素）中的任意一种或几种，但是应当理解的是，可以是在混合过程中聚合得到；并且可以是市售的改性产品。

所述的光致变色化合物，可以是吡喃类或螺噁嗪类化合物，如苯并吡喃和/或其衍生物、萘并吡喃和/或其衍生物、螺萘并噁嗪和/或其衍生物中的任意一种或几种，并优选300-600nm有良好吸收的化合物，例如1,2-二氢-5-羟基萘并环戊-3-酮、1,2-二氢-5-甲氧基萘并环戊-3-酮、1,2-二氢-9-羟基蒽-1-酮、1,2-二氢-9-甲氧基蒽-1-酮……