水性结构颜色形成的溶液的系统和方法与流程-k8凯发

本发明总体上涉及光子晶体形成的领域，更具体地，涉及一种用于水性光子晶体形成的溶液的新的且有用的系统和方法。

背景技术：

1、几千年来，颜色的形成，特别是产生新的可以使用的颜色，一直是一个发展的领域。虽然研究和开发一直在继续，但颜色形成及其应用的技术主要集中在通过开发染料和颜料来开发新的颜色。

2、染料通常是从植物中提取的或合成生产的有机化合物(例如靛蓝或茜素)。染料提供了一种有用的着色法，其可能是有毒或无毒的，并且用途有限。此外，对衬底(例如服装)印刷/应用染料可能需要强有机溶剂，这些强有机溶剂可能是有毒的和/或挥发性的。颜料是干的着色物质，通常是与溶剂混合的不溶性颗粒，可以来自煤焦油和石化产品。与染料相比，颜料提供了更广泛的颜色变化，但往往毒性更大或难于配制。

3、因此，染料和颜料受到许多限制，包括但不限于：从摇篮到摇篮的环境足迹、可实现的色域、制造的便捷性和应用的便捷性。例如，染料和颜料受限于必须找到和产生新的稳定化学物质来产生各颜色配方。许多染料和颜料具有潜在的毒性，这可能包括在上游制造工艺到下游终端使用以及它们的报废处置中的危险。采用染料或颜料着色的物品往往会随着时间的推移而褪色，这是一个称为色牢度的问题，因为染料或颜料会随着时间的推移而缓慢分散和降解(例如，产生颜色的发色团可能会氧化)。此外，效应颜料(也称为干涉颜料)包括相对较大的颗粒，限制了它们在印刷，特别是喷墨印刷中的应用，或者广泛地任何需要油漆或墨水精细雾化或油漆或墨水在应用过程中通过小孔的应用。最后，由于应用对溶解度和颗粒尺寸的严格要求，容易分散着色剂的能力会引起问题。上述问题也涉及与非可见光能量，例如紫外和近红外相互作用的化合物。

4、因此，在颜色形成、反射材料形成和颜色应用，例如喷涂(例如汽车漆)、粉刷(例如建筑漆)和印刷应用的领域中，需要对于所有用途来讲以更一致的方式形成颜色，该方式无毒/低挥发性，不受产生或发现新发色团的限制，配制简单，具有独特的光学性质，并且不会随时间的推移而褪色。本发明提供了这样一种新的且有用的系统和方法。

技术实现思路

技术特征：

1.一种用于水性颜色溶液的组合物，包括：

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述至少一种嵌段共聚物包括至少一种刷状嵌段共聚物。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述溶剂进一步包括两亲性溶剂。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述两亲性溶剂由以下化合物中的至少一种组成：丙酮、1-甲氧基-2-丙醇、苯甲醇或四氢呋喃。

5.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述两亲性溶剂由以下列表中的至少一种组成：1-丁内酯、乙醇、甲醇、乙二醇单正丙基醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单异丙醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、乙二醇单苄醚、乙腈、二乙二醇单丁醚、1,3-二氧戊环、丙二醇单甲醚、丙二醇单苯基醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙基醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单正丁基醚、二乙二醇己基醚、乙二醇单叔丁基醚、丙二醇单叔丁基醚、二丙二醇甲醚、乙二醇单正己基醚、二乙二醇二乙烯基醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、三丙二醇单甲醚、二乙二醇甲基叔丁基醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、甲基乙基酮、乙二醇丁醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单2-乙基己基醚、乙二醇单异丁基醚、丙二醇单异丁基醚、二丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚、乙二醇甲基叔丁基醚、二乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇单油基醚、乙二醇二叔丁基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁基醚、乙二醇丁基乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-己二醇和甘油。

6.根据权利要求3所述的组合物，进一步包括至少一种共粘合剂。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中，所述至少一种共粘合剂包括交联官能团。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中，所述至少一种共粘合剂包括乙酸异丁酸蔗糖酯(saib-100)。

9.根据权利要求8所述的组合物，其中，所述至少一种共粘合剂进一步包括聚乙烯醇。

10.根据权利要求6所述的组合物，其中，所述至少一种共粘合剂包括苯甲酸蔗糖酯。

11.根据权利要求3所述的组合物，进一步包括至少一种膨胀剂。

12.根据权利要求11所述的组合物，其中，所述膨胀剂包括交联官能团。

13.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述组合物进一步包括一组添加剂，其中，该组添加剂由下列添加剂中的至少一种添加剂组成：稳定添加剂、uv吸收剂、抗氧化剂、受阻胺光稳定剂。

14.根据权利要求33所述的组合物，其中，所述组合物进一步包括一组添加剂，该组添加剂包括表面活性剂。

15.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述组合物在所述至少一种溶剂加入之前具有前体状态，使得随着所述至少一种溶剂的加入，成为功能性水性颜色形成溶液。

16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述前体状态包括干燥状态，其中，干燥组分包括至少一种嵌段共聚物、至少一种共粘合剂和至少一种表面活性剂。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，通过初始时将所述干燥状态的组合物与有机或两亲性溶剂混合，使所述前体干燥状态变为活性状态。

18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述前体状态包括所述组合物的高度浓缩形式。

19.一种用于制备和应用嵌段聚合物基水性颜色溶液的方法，包括：

技术总结
一种用于生产和实施光子晶体形成的水性溶液的系统和方法可以包括：嵌段聚合物混合物和至少一种溶剂，其中至少一种溶剂包括水。光子晶体溶液的“颜色”可以通过单种或多种刷状嵌段共聚物混合物(即，预混合着色)或通过层叠不同的单种或多种刷状嵌段共聚物混合物的多个层来设置。该系统用作水性结构颜色(即光子晶体)前体，其中，将该水基颜色溶液应用到衬底上用于提供具有颜色反射特性的所期望的光子晶体对象排列。

技术研发人员：马修·d·瑞安,瑞安·m·皮尔逊,亚力山大·赫斯,卢克·惠特森
受保护的技术使用者：塞浦里斯材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6