JP2006004744A - Dye-sensitized photoelectric cell - Google Patents

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Toshiyuki Miyabayashi
利行 宮林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dye-sensitized photocell in which a sensitized dye does not fall off from a metal oxide semiconductor particle and in which reduction of photo-electric energy exchange efficiency does not occur. <P>SOLUTION: This is the dye-sensitized cell using a dye containing micro-capsulized metal oxide semiconductor particle 3 which is micro-capsulized by covering the metal oxide semiconductor particles 31 by an organic polymer compound 32, and contains the dye 33 in a micro-capsulized covered film of the organic polymer compound 32. The dye containing micro-capsulized metal oxide semiconductor particles 3 can be obtained for example, by means that the metal oxide semiconductor particles 31 are made to form ad-micelle while using a polymerizable surfactant as the nuclear material, to contain the dye in the ad-micelle, and to carry out polymerization reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、色素増感光電池に関し、詳細には、光−電気エネルギー交換効率の低下が生じることがない色素増感光電池に関するものである。   The present invention relates to a dye-sensitized photocell, and more particularly to a dye-sensitized photocell that does not cause a decrease in photo-electric energy exchange efficiency.

一般に光電池(太陽電池とも称する)には、単結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池などが知られているが、製造コストや原材料コストの抑制が難しく、太陽電池普及の妨げになっていた。こうした中、半導体層表面に色素を担持させて構成した電極を用いた色素増感光電池が、低コスト、高変換効率という特徴を有していることが開示されている(例えば特許文献1および特許文献2参照。)。また、色素増感光電池として、色素が吸着した多孔質の金属酸化物半導体粒子を用いたものも開示されている(例えば特許文献3および特許文献4参照。)。   In general, single-crystal silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells, etc. are known as photovoltaic cells (also referred to as solar cells), but it is difficult to suppress manufacturing costs and raw material costs, which hinders the spread of solar cells. It was. Under such circumstances, it is disclosed that a dye-sensitized photovoltaic cell using an electrode constituted by supporting a dye on the surface of a semiconductor layer has characteristics of low cost and high conversion efficiency (for example, Patent Document 1 and Patent). Reference 2). In addition, as a dye-sensitized photovoltaic cell, a battery using porous metal oxide semiconductor particles adsorbed with a dye is also disclosed (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).

色素増感光電池の一般的な基本構成は、透明導電性基板上に色素が吸着した多孔質の金属酸化物半導体が形成され、更に金属酸化物半導体層の空孔中は電荷輸送層で満たされており、電荷輸送層が対向電極となる導電膜および/または触媒となる導電膜と接触した構造を有している。   The general basic structure of a dye-sensitized photovoltaic cell is that a porous metal oxide semiconductor with a dye adsorbed is formed on a transparent conductive substrate, and the vacancies in the metal oxide semiconductor layer are filled with a charge transport layer. The charge transport layer has a structure in contact with the conductive film that becomes the counter electrode and / or the conductive film that becomes the catalyst.

色素増感太陽電池の動作原理は次の通りである。透明導電性基板側より入射した光は透明導電膜及び金属酸化物半導体を通して金属酸化物半導体表面に担持された色素によって吸収され、光を吸収した増感色素は励起される。励起された色素は速やかに金属酸化物半導体へ電子を渡し、電子は金属酸化物半導体中を伝い、透明導電膜へと流れる。電子を出した後、正電荷を持つ色素は電荷輸送層より電子を受け取ることにより中性に戻る。   The operation principle of the dye-sensitized solar cell is as follows. Light incident from the transparent conductive substrate side is absorbed by the dye supported on the surface of the metal oxide semiconductor through the transparent conductive film and the metal oxide semiconductor, and the sensitizing dye that has absorbed the light is excited. The excited dye quickly passes electrons to the metal oxide semiconductor, and the electrons travel through the metal oxide semiconductor and flow to the transparent conductive film. After emitting electrons, the positively charged dye returns to neutral by receiving electrons from the charge transport layer.

多孔質の金属酸化物半導体は、一般に金属ハロゲン化物や金属アルコキシドを原料とするゾルゲル法によって生成した金属酸化物ゾルを基材に塗布した後、400〜500℃程度で焼成することにより、金属酸化物半導体微粒子が積層された形で形成される。   A porous metal oxide semiconductor is generally formed by applying a metal oxide sol generated by a sol-gel method using a metal halide or metal alkoxide as a raw material to a base material, followed by firing at about 400 to 500 ° C. It is formed in a form in which physical semiconductor fine particles are laminated.

特許第2664194号公報Japanese Patent No. 2664194 特許第2101079号公報Japanese Patent No. 2101079 特開2003−197282号公報JP 2003-197282 A 特開平10−255863号公報JP-A-10-255863

しかしながら、上記特許文献3および4に記載のものは、増感色素が単に金属酸化物半導体粒子に吸着または担持されたものである。このような、増感色素が単に金属酸化物半導体粒子に吸着または担持された状態では、色素増感光電池の作成工程等の、色素吸着半導体粒子の取り扱い中に、該色素が半導体粒子から容易に脱落し、光−電気エネルギー交換効率の低下が生じることがあった。
本発明は、上記従来の技術の問題点を克服し、増感色素が金属酸化物半導体粒子上から脱落することなく、光−電気エネルギー交換効率の低下が生じることがない色素増感光電池を提供するものである。
However, those described in Patent Documents 3 and 4 are those in which a sensitizing dye is simply adsorbed or supported on metal oxide semiconductor particles. In such a state that the sensitizing dye is simply adsorbed or supported on the metal oxide semiconductor particles, the dye can be easily removed from the semiconductor particles during the handling of the dye-adsorbing semiconductor particles, such as in the process of making a dye-sensitized photocell. Occasionally, the light-electric energy exchange efficiency may be reduced.
The present invention overcomes the above-mentioned problems of the prior art and provides a dye-sensitized photovoltaic cell in which the sensitizing dye does not fall off from the metal oxide semiconductor particles and the efficiency of photo-electric energy exchange does not decrease. To do.

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の構成を採用することによって、上記目的が達成され、本発明を成すに至った。
即ち、本発明は、以下の通りである。
(1)金属酸化物半導体粒子を有機高分子化合物で被覆することによりマイクロカプセル化され且つ該有機高分子化合物のマイクロカプセル化被覆膜中に色素を包含する色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を用いた色素増感光電池。
(2)前記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が、金属酸化物半導体粒子を核物質に重合性界面活性剤を用いてアドミセルを形成させ、該アドミセル内に色素を包含させてから重合反応させたものである前記(1)の色素増感光電池。
As a result of intensive studies, the present inventor has achieved the above object by adopting the following configuration, and has achieved the present invention.
That is, the present invention is as follows.
(1) A dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor that is microencapsulated by coating metal oxide semiconductor particles with an organic polymer compound and includes a dye in the microencapsulated coating film of the organic polymer compound Dye-sensitized photocell using particles.
(2) The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles form an admicelle using a polymerizable surfactant as a core substance and a polymerization reaction after the dye is included in the admicelle. The dye-sensitized photocell of (1) above,

(3)他のコモノマーと共に重合反応させたものである前記(2)の色素増感光電池。
(4)前記金属酸化物半導体が酸化チタンである前記(1)または(2)の色素増感光電池。
(5)前記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の作成において、コロイダル酸化チタンを用いた前記(2)の色素増感光電池。
(6)前記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の作成において、重合性反応基を有する色素を用いた前記(2)の色素増感光電池。
(3) The dye-sensitized photocell of the above (2), which is polymerized with another comonomer.
(4) The dye-sensitized photovoltaic cell according to (1) or (2), wherein the metal oxide semiconductor is titanium oxide.
(5) The dye-sensitized photovoltaic cell according to (2), wherein colloidal titanium oxide is used in the preparation of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles.
(6) The dye-sensitized photovoltaic cell according to (2), wherein a dye having a polymerizable reactive group is used in the preparation of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles.

(7)前記色素が有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素及びエオシン系色素から選ばれる少なくともいずれかである前記(1)、(2)または(6)の色素増感光電池。
(8)前記重合性界面活性剤がアニオン性重合性界面活性剤、カチオン性重合性界面活性剤及びノニオン性重合性界面活性剤から選ばれる少なくともいずれかである前記(2)の色素増感光電池。
(7) The dye is at least selected from organic metal complex dyes, pyridine dyes, phthalocyanine dyes, porphyrin dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes, coumarin dyes, polymethine dyes, mercurochrome dyes, and eosin dyes. The dye-sensitized photocell of (1), (2) or (6) which is any one of the above.
(8) The dye-sensitized photovoltaic cell according to (2), wherein the polymerizable surfactant is at least one selected from an anionic polymerizable surfactant, a cationic polymerizable surfactant, and a nonionic polymerizable surfactant. .

本発明の色素増感光電池は、金属酸化物半導体粒子を有機高分子化合物で被覆することによりマイクロカプセル化し且つカプセル化壁材を構成する該有機高分子化合物中に色素を包含することにより、色素が金属酸化物半導体粒子上から脱落することなく、光−電気エネルギー交換効率の低下を防止することができた。   The dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention is obtained by microencapsulating metal oxide semiconductor particles with an organic polymer compound and including the dye in the organic polymer compound constituting the encapsulated wall material. It was possible to prevent a decrease in photo-electric energy exchange efficiency without dropping from the metal oxide semiconductor particles.

本発明の色素増感光電池に用いられる色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の概念図を図2に示す。図2に示す色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3は、金属酸化物半導体粒子31を有機高分子化合物32で被覆することによりマイクロカプセル化され且つカプセル化壁材を構成する該有機高分子化合物中に色素33を包含するものである。   FIG. 2 shows a conceptual diagram of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles used in the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention. The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle 3 shown in FIG. 2 is microencapsulated by coating the metal oxide semiconductor particle 31 with an organic polymer compound 32 and forms an encapsulated wall material. The dye 33 is included in the compound.

本発明の色素増感光電池に用いられる金属酸化物半導体粒子としては、特に限定されないが、n型半導体の性質を示す金属酸化物を用いることができる。具体的には亜鉛、ニオブ、錫、チタン、バナジウム、インジウム、タングステン、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、マンガンの酸化物が挙げられる。また、SrTiO3、CaTiO3、BaTiO3、MgTiO3、SrNb26のようなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化物または酸化物混合物なども使用することができる。その中でも、酸化チタンが好ましい。
なお、本発明の色素増感光電池における、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を作成する際には、コロイダル酸化チタンを用いることが好ましい。コロイダル酸化チタンとしては、特に限定されないが、特開2003−95657号、特開2003−192348号、特開2002−145614号、特開2002−356320号各公報に記載のものが好適に用いられる。
Although it does not specifically limit as a metal oxide semiconductor particle used for the dye-sensitized photovoltaic cell of this invention, The metal oxide which shows the property of an n-type semiconductor can be used. Specific examples include oxides of zinc, niobium, tin, titanium, vanadium, indium, tungsten, tantalum, zirconium, molybdenum, and manganese. In addition, perovskites such as SrTiO 3 , CaTiO 3 , BaTiO 3 , MgTiO 3 , SrNb 2 O 6 , or complex oxides or oxide mixtures thereof can also be used. Among these, titanium oxide is preferable.
In preparing the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles in the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention, it is preferable to use colloidal titanium oxide. Although it does not specifically limit as colloidal titanium oxide, The thing as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-95657, Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-192348, Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-145614, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-356320 is used suitably.

本発明の色素増感光電池に用いられる色素としては、特に限定されないが、有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等が挙げられ、これらを1種のみで使用しても良く2種以上組み合わせて用いても良い。
有機金属錯体色素としては、特に限定されないが、国際公開第96/00247号パンフレットに記載のものが挙げられる。
The dye used in the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention is not particularly limited, but an organometallic complex dye, a pyridine dye, a phthalocyanine dye, a porphyrin dye, a cyanine dye, a merocyanine dye, a coumarin dye, and a polymethine dye. Examples thereof include dyes, mercurochrome dyes, eosin dyes, etc., and these may be used alone or in combination of two or more.
Although it does not specifically limit as an organometallic complex pigment | dye, The thing as described in the international publication 96/00247 pamphlet is mentioned.

本発明の色素増感光電池に用いられる、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、金属酸化物半導体粒子を有機高分子化合物で被覆することによりマイクロカプセル化され且つカプセル化壁材を構成する該有機高分子化合物中に色素を包含させたものである。
上記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の作製方法としては、特に限定されないが、金属酸化物半導体粒子を核物質に重合性界面活性剤を用いてアドミセルを形成させ、該アドミセル内に色素を包含させてから重合反応させることが好ましい。
The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles used in the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention are microencapsulated by coating the metal oxide semiconductor particles with an organic polymer compound and constitute an encapsulated wall material. A pigment is included in the organic polymer compound.
The method for producing the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles is not particularly limited, but an admicelle is formed using a metal oxide semiconductor particle as a core substance and a polymerizable surfactant, and the dye is contained in the admicelle. The polymerization reaction is preferably carried out after inclusion.

具体的には、あらかじめ金属酸化物半導体粒子を水性溶媒に分散させて水性分散液を作製し、この水性分散液に、少なくとも重合性界面活性剤と色素を添加して、重合性界面活性剤によるアドミセルを形成させ、該アドミセル内に色素を包含させ、必要に応じて重合開始剤等を加えて重合反応することにより、好適に製造することができる。所望の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の形態に応じて、前記重合性界面活性剤の他に、他のコモノマーを添加して、重合性界面活性剤と共重合させてもよい。ここで用いられる金属酸化物半導体粒子としては、表面処理によりその表面に親水性基が付与されたものであってもよい。   Specifically, an aqueous dispersion is prepared by dispersing metal oxide semiconductor particles in an aqueous solvent in advance, and at least a polymerizable surfactant and a dye are added to the aqueous dispersion, and the polymerizable surfactant is used. It can be suitably produced by forming an admicelle, including a dye in the admicelle, and adding a polymerization initiator or the like as necessary to cause a polymerization reaction. Depending on the form of the desired dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles, in addition to the polymerizable surfactant, another comonomer may be added and copolymerized with the polymerizable surfactant. The metal oxide semiconductor particles used here may be those having a hydrophilic group added to the surface by surface treatment.

より具体的には、例えば、金属酸化物半導体粒子が分散された水性分散液中に、アニオン性重合性界面活性剤、色素を添加して、重合反応させる。
アニオン性重合性界面活性剤の他に添加する他のコモノマーとしては、アニオン性基を有する親水性モノマー、疎水性モノマー等が挙げられる。
More specifically, for example, an anionic polymerizable surfactant and a dye are added to an aqueous dispersion in which metal oxide semiconductor particles are dispersed to cause a polymerization reaction.
Examples of other comonomers to be added in addition to the anionic polymerizable surfactant include hydrophilic monomers having an anionic group and hydrophobic monomers.

特に、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子においては、この金属酸化物半導体粒子が分散された水性分散液中に、カチオン性重合性界面活性剤と、アニオン性重合性界面活性剤と、色素を添加して、重合反応することにより本発明に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を得ることができる。また、カチオン性重合性界面活性剤、アニオン性重合性界面活性剤及び色素の他に、アニオン性基を有する親水性モノマー、疎水性モノマー等の他のコモノマーを添加して、カチオン性重合性界面活性剤及びアニオン性重合性界面活性剤等と共重合させてもよい。
ここで、アニオン性重合性界面活性剤とは、アニオン性基と疎水性基と重合性基を有する界面活性剤のことであり、カチオン性重合性界面活性剤とは、カチオン性基と疎水性基と重合性基を有する界面活性剤のことである。
In particular, in the case of metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface, a cationic polymerizable surfactant, an anionic polymerizable surfactant, and an aqueous dispersion in which the metal oxide semiconductor particles are dispersed. The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles according to the present invention can be obtained by adding a dye and performing a polymerization reaction. In addition to the cationic polymerizable surfactant, the anionic polymerizable surfactant and the dye, other comonomers such as a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer having an anionic group are added to the cationic polymerizable interface. You may make it copolymerize with an activator, anionic polymerizable surfactant, etc.
Here, the anionic polymerizable surfactant is a surfactant having an anionic group, a hydrophobic group and a polymerizable group, and the cationic polymerizable surfactant is a cationic group and a hydrophobic group. It is a surfactant having a group and a polymerizable group.

このような色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が、カチオン性基と疎水性基と重合性基とを有するカチオン性重合性界面活性剤とアニオン性基と疎水性基と重合性基とを有するアニオン性重合性界面活性剤と、他のコモノマーとから誘導された繰り返し構造単位を有する有機高分子化合物で被覆され、かつ色素が包含されている。
この色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を製造するには、前記アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子の水性分散液に、前記カチオン性重合性界面活性剤を加えて混合後、他のコモノマーである疎水性モノマー及びアニオン性重合性界面活性剤を加えて乳化させ、重合開始剤を加えて乳化重合する製造方法により、好適に製造できる。
Such a dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle includes a cationic polymerizable surfactant in which a metal oxide semiconductor particle having an anionic group on the surface has a cationic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group. And an anionic polymerizable surfactant having an anionic group, a hydrophobic group and a polymerizable group, and an organic polymer compound having a repeating structural unit derived from another comonomer, and a dye is included. ing.
In order to produce the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles, the cationic polymerizable surfactant is added to and mixed with the aqueous dispersion of the metal oxide semiconductor particles having the anionic group on the surface, Other comonomers, such as a hydrophobic monomer and an anionic polymerizable surfactant, can be added to emulsify, and a polymerization initiator can be added to perform emulsion polymerization.

このような乳化重合法によれば、先ず、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子表面のアニオン性基とカチオン性重合性界面活性剤のカチオン性基とがイオン的に結合し、このカチオン性重合性界面活性剤の疎水性基とアニオン性重合性界面活性剤の疎水性基とが向き合い、アニオン性重合性界面活性剤のアニオン性基が水相側に向いて配向した構造を形成する。この状態で重合反応を行うと金属酸化物半導体粒子表面に前記の構造を維持した有機高分子化合物層が形成される。すなわち、重合反応前での金属酸化物半導体粒子の周囲に存在するカチオン性重合性界面活性剤およびアニオン性重合性界面活性剤の配置形態が極めて高度に制御され、最外殼では水相に向かってアニオン性基が配向した状態が形成される。そして、乳化重合反応によって、この高度に制御された形態のまま、カチオン性重合性界面活性剤およびアニオン性重合性界面活性剤が有機高分子化合物に転化される。したがって、本発明のマイクロカプセル化顔料は極めて高精度に構造が制御されたものとなる。
なお、本発明に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、転相乳化法や酸析法等を使用するなどして、金属酸化物半導体粒子に対して予め作製されたポリマーが被覆されたものであっても構わない。
According to such an emulsion polymerization method, first, an anionic group on the surface of a metal oxide semiconductor particle having an anionic group on its surface and a cationic group of a cationic polymerizable surfactant are ionically bonded, Forms a structure in which the hydrophobic group of the cationic polymerizable surfactant and the hydrophobic group of the anionic polymerizable surfactant face each other, and the anionic group of the anionic polymerizable surfactant is oriented toward the aqueous phase. To do. When the polymerization reaction is performed in this state, an organic polymer compound layer maintaining the above structure is formed on the surface of the metal oxide semiconductor particles. That is, the arrangement form of the cationic polymerizable surfactant and the anionic polymerizable surfactant existing around the metal oxide semiconductor particles before the polymerization reaction is extremely highly controlled, and toward the aqueous phase at the outermost layer. A state in which the anionic group is oriented is formed. Then, by the emulsion polymerization reaction, the cationic polymerizable surfactant and the anionic polymerizable surfactant are converted into the organic polymer compound in this highly controlled form. Therefore, the structure of the microencapsulated pigment of the present invention is controlled with extremely high accuracy.
The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles according to the present invention are coated with a polymer prepared in advance on the metal oxide semiconductor particles by using a phase inversion emulsification method or an acid precipitation method. It may be a thing.

ここで、本発明に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、アスペクト比(長短度)が1.0〜1.3であり、かつ、Zingg指数は、1.0〜1.3(より好ましくは1.0〜1.2)であることが好ましい。これにより、後に詳述する色素増感光電池の作製時において、透明導電性基板上に金属酸化物半導体を形成する際に、金属酸化物半導体粒子の配列状態が向上し、より多くの金属酸化物半導体粒子を適用することが可能となり、その結果、より高変換効率の色素増感光電池とすることができる。   Here, the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles according to the present invention have an aspect ratio (long / short) of 1.0 to 1.3 and a Zingg index of 1.0 to 1.3 ( More preferably, it is 1.0 to 1.2). As a result, when a metal oxide semiconductor is formed on a transparent conductive substrate in the production of a dye-sensitized photovoltaic cell described in detail later, the arrangement state of the metal oxide semiconductor particles is improved, and more metal oxides are formed. Semiconductor particles can be applied, and as a result, a dye-sensitized photocell with higher conversion efficiency can be obtained.

ある粒子の短径をb、長径をl、厚みをt(l≧b≧t>0)とした場合、アスペクト比(長短度)はl/b(≧1)、扁平度はb/t(≧1)であり、Zingg指数=長短度/扁平度=(l・t)/b2である。すなわち、真球は、アスペクト比が1であり、かつ、Zingg指数が1となる。
Zingg指数が1.3より大きくなると、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子がより扁平形状となって等方性が低くなるせいか、作製された色素増感光電池が所望の高変換効率とならない傾向となる。アスペクト比ならびにZingg指数を上記範囲内とする方法としては特に限定されないが、前記した乳化重合法により有機高分子化合物で被覆された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、この条件を容易に満たし得る。
When the short diameter of a particle is b, the long diameter is l, and the thickness is t (l ≧ b ≧ t> 0), the aspect ratio (long / shortness) is 1 / b (≧ 1), and the flatness is b / t ( ≧ 1) and Zingg index = long / short / flatness = (l · t) / b 2 . That is, the true sphere has an aspect ratio of 1 and a Zingg index of 1.
If the Zingg index is larger than 1.3, the dye-encapsulated microencapsulated metal oxide semiconductor particles become flatter and have less isotropy. It becomes a tendency not to become. The method for setting the aspect ratio and the Zingg index within the above ranges is not particularly limited, but the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles coated with an organic polymer compound by the emulsion polymerization method described above can easily satisfy these conditions. Can satisfy.

色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が上記のアスペクト比ならびにZingg指数の範囲にあると、真球状となる。色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が真球状であると、透明導電性基板上に色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を含んだ塗設液を塗設等した場合に、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が透明導電性基板上に高密度に配置され、より高い変換効率を有する色素増感光電池を作製することができる。また、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が真球状であると、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を、透明導電性基板上に塗設等するために調製した塗設液が分散性や分散安定性に優れたものとなる。   When the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles are in the above-described aspect ratio and Zingg index range, a true spherical shape is obtained. When the pigment-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles are spherical, when the coating liquid containing the pigment-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles is coated on the transparent conductive substrate, the pigment-containing microcapsule The encapsulated metal oxide semiconductor particles are arranged at a high density on the transparent conductive substrate, and a dye-sensitized photocell having higher conversion efficiency can be produced. In addition, when the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles are spherical, the coating liquid prepared for coating the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles on the transparent conductive substrate is dispersed. It is excellent in properties and dispersion stability.

以下、前記した色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の好適な製造方法において、金属酸化物半導体粒子の水性分散液中での分散状態を挙げながら、本発明に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の実施形態を説明する。ただし、以下に挙げる金属酸化物半導体粒子の分散状態は推定を含むものである。   Hereinafter, in the preferred method for producing the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles described above, the dye-containing microencapsulated metal oxide according to the present invention is described with reference to the dispersion state of the metal oxide semiconductor particles in the aqueous dispersion. Embodiments of physical semiconductor particles will be described. However, the dispersion state of the metal oxide semiconductor particles described below includes estimation.

〔第1実施形態〕
第1実施形態として、金属酸化物半導体粒子を分散させた水性分散液中に、アニオン性重合性界面活性剤を添加してアドミセルを形成後、重合開始剤で重合させることにより形成した色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を示す。
図3は、金属酸化物半導体粒子31が、アニオン性基22と疎水性基21と重合性基23とを有するアニオン性重合性界面活性剤20によって水を主成分とする溶媒(以下、水性溶媒ともいう)に分散している状態を示す図(但し、色素は図示せず)である。金属酸化物半導体粒子31の表面34は疎水領域であることから、表面34とアニオン性重合性界面活性剤20の疎水性基21との相互作用により、疎水性基21が金属酸化物半導体粒子31に向いて吸着している。アニオン性重合性界面活性剤20のアニオン性基22は、水性溶媒の存在する方向、すなわち金属酸化物半導体粒子31から離れる方向に向いている。
[First Embodiment]
As a first embodiment, an anionic polymerizable surfactant is added to an aqueous dispersion in which metal oxide semiconductor particles are dispersed to form an admicelle, followed by polymerization with a polymerization initiator. 2 shows encapsulated metal oxide semiconductor particles.
FIG. 3 shows that the metal oxide semiconductor particle 31 has a water-based solvent (hereinafter referred to as an aqueous solvent) by an anionic polymerizable surfactant 20 having an anionic group 22, a hydrophobic group 21, and a polymerizable group 23. It is a figure (however, a pigment | dye is not shown) which shows the state disperse | distributed to (it is also called). Since the surface 34 of the metal oxide semiconductor particle 31 is a hydrophobic region, the hydrophobic group 21 is converted into the metal oxide semiconductor particle 31 by the interaction between the surface 34 and the hydrophobic group 21 of the anionic polymerizable surfactant 20. Adsorbed toward The anionic group 22 of the anionic polymerizable surfactant 20 is oriented in the direction in which the aqueous solvent exists, that is, in the direction away from the metal oxide semiconductor particles 31.

この水性分散液に、例えば重合開始剤を添加してアニオン性重合性界面活性剤20の重合性基23を重合させることによって、図4に示すように(但し、色素は図示せず)、金属酸化物半導体粒子31が有機高分子化合物層32で被覆された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3が作製される。ここで、有機高分子化合物層32の表面はアニオン基22を有するので、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3は水性溶媒に分散可能なものである。
アニオン性重合性界面活性剤20の他に、必要に応じて水性分散液にアニオン性重合性界面活性剤20と共重合可能なコモノマーを存在させてもよい。この場合は、有機高分子化合物層32は、アニオン性重合性界面活性剤20とコモノマーとが共重合してなる有機高分子化合物層となり得る。
For example, a polymerization initiator is added to this aqueous dispersion to polymerize the polymerizable group 23 of the anionic polymerizable surfactant 20, thereby producing a metal as shown in FIG. 4 (however, the dye is not shown). A dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle 3 in which the oxide semiconductor particle 31 is coated with the organic polymer compound layer 32 is produced. Here, since the surface of the organic polymer compound layer 32 has the anion group 22, the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles 3 can be dispersed in an aqueous solvent.
In addition to the anionic polymerizable surfactant 20, a comonomer copolymerizable with the anionic polymerizable surfactant 20 may be present in the aqueous dispersion as necessary. In this case, the organic polymer compound layer 32 can be an organic polymer compound layer obtained by copolymerizing the anionic polymerizable surfactant 20 and the comonomer.

〔第2実施形態〕
第2実施形態として、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が、カチオン性重合性界面活性剤から誘導された繰り返し構造単位と、アニオン性重合性界面活性剤から誘導された繰り返し構造単位とを有する有機高分子化合物により被覆された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を示す。
図5は、水を主成分とする溶媒(以下、水性溶媒ともいう)に分散しているアニオン性基22を表面に有する金属酸化物半導体粒子31に、カチオン性基41と疎水性基42と重合性基43とを有するカチオン性重合性界面活性剤40と、アニオン性基22と疎水性基21と重合性基23とを有するアニオン性重合性界面活性剤20とによってアドミセルを形成している状態を示す図(但し、色素は図示せず)である。金属酸化物半導体粒子31のアニオン性基22にカチオン性重合性界面活性剤40のカチオン性基41がイオン性の強い結合で吸着し、疎水性基42と重合性基43に対してアニオン性重合性界面活性剤20の疎水性基21と重合性基23が疎水性相互作用によって吸着し、アニオン性基22が水性溶媒の存在する方向、すなわち金属酸化物半導体粒子から離れる方向に向いている。
[Second Embodiment]
As a second embodiment, a metal oxide semiconductor particle having an anionic group on its surface is a repeating structural unit derived from a cationic polymerizable surfactant, and a repeating structural unit derived from an anionic polymerizable surfactant The pigment | dye containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle | grains coat | covered with the organic polymer compound which has these are shown.
FIG. 5 shows a metal oxide semiconductor particle 31 having an anionic group 22 dispersed in a solvent containing water as a main component (hereinafter also referred to as an aqueous solvent), a cationic group 41 and a hydrophobic group 42. An admicelle is formed by the cationic polymerizable surfactant 40 having the polymerizable group 43 and the anionic polymerizable surfactant 20 having the anionic group 22, the hydrophobic group 21, and the polymerizable group 23. It is a figure which shows a state (however, a pigment | dye is not shown). The cationic group 41 of the cationic polymerizable surfactant 40 is adsorbed on the anionic group 22 of the metal oxide semiconductor particle 31 with a strong ionic bond, and anionic polymerization is performed on the hydrophobic group 42 and the polymerizable group 43. The hydrophobic group 21 and the polymerizable group 23 of the surfactant 20 are adsorbed by hydrophobic interaction, and the anionic group 22 is directed in the direction in which the aqueous solvent exists, that is, in the direction away from the metal oxide semiconductor particles.

この水性分散液に、例えば重合開始剤を添加してカチオン性重合性界面活性剤40の重合性基43ならびにアニオン性重合性界面活性剤20の重合性基23を重合させることによって、図6に示すように(但し、色素は図示せず)、金属酸化物半導体粒子31が有機高分子化合物層32で被覆された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3が作製される。
アニオン性重合性界面活性剤20の代わりに、親水性基としてアニオン性基を有する親水性モノマーを使用する場合も同様にして色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を作製することができる。重合の際、必要に応じて、水性分散液中に、カチオン性重合性界面活性剤と、アニオン性重合性界面活性剤及び/又はアニオン性基を有する親水性モノマーとに対して共重合可能なコモノマーを存在させても良く、その場合は、ポリマー層が、カチオン性重合性界面活性剤と、アニオン性重合性界面活性剤及び/又はアニオン性基を有する親水性モノマーと、コモノマーとから共重合されるコポリマー層となり得る。
For example, by adding a polymerization initiator to this aqueous dispersion to polymerize the polymerizable group 43 of the cationic polymerizable surfactant 40 and the polymerizable group 23 of the anionic polymerizable surfactant 20, FIG. As shown (however, the dye is not shown), the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles 3 in which the metal oxide semiconductor particles 31 are coated with the organic polymer compound layer 32 are produced.
In the case where a hydrophilic monomer having an anionic group as a hydrophilic group is used instead of the anionic polymerizable surfactant 20, a dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle can be produced in the same manner. In the polymerization, the cationic polymerizable surfactant and an anionic polymerizable surfactant and / or a hydrophilic monomer having an anionic group can be copolymerized in an aqueous dispersion as required. A comonomer may be present, in which case the polymer layer is copolymerized from a cationic polymerizable surfactant, an anionic polymerizable surfactant and / or a hydrophilic monomer having an anionic group, and a comonomer. Copolymer layer.

また、本発明の色素増感光電池に用いられる色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を、金属酸化物半導体粒子を核物質に重合性界面活性剤を用いてアドミセルを形成させ、該アドミセル内に色素を包含させてから重合反応させて作製する場合には、アドミセル内に包含させる色素として、重合性反応基を有するものを用いることが好ましい。この例を図9及び図10を用いて説明する。   Further, the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles used in the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention are formed as admicelles using a polymerizable surfactant as a core substance and the metal oxide semiconductor particles as a core substance, In the case of preparing by carrying out a polymerization reaction after including a dye, it is preferable to use a dye having a polymerizable reactive group as the dye to be included in the admicelle. This example will be described with reference to FIGS.

図9は、水を主成分とする溶媒(以下、水性溶媒ともいう)に分散しているアニオン性基22を表面に有する金属酸化物半導体粒子31にカチオン性基41と疎水性基42と重合性基43とを有するカチオン性重合性界面活性剤40と、アニオン性基22と疎水性基21と重合性基23とを有するアニオン性重合性界面活性剤20とによってアミドセルが形成され、アミドセル内に重合性基36を有する色素33が存在している状態を示す図である。金属酸化物半導体粒子31のアニオン性基22にカチオン性重合性界面活性剤40のカチオン性基41がイオン性の強い結合で吸着し疎水性基42と重合性基43に対してアニオン性重合性界面活性剤20の疎水性基21と重合性基23が疎水性相互作用によって吸着しアニオン性基22が水性溶媒の存在する方向、すなわち金属酸化物半導体粒子から離れる方向に向いている。そして、このアミドセル内、すなわちカチオン性重合性界面活性剤40とアニオン性重合性界面活性剤20の間に、重合性基36を有する色素33が配置される。   FIG. 9 shows polymerization of a cationic group 41 and a hydrophobic group 42 on a metal oxide semiconductor particle 31 having an anionic group 22 dispersed on a surface of a solvent containing water as a main component (hereinafter also referred to as an aqueous solvent). An amide cell is formed by the cationic polymerizable surfactant 40 having the ionic group 43 and the anionic polymerizable surfactant 20 having the anionic group 22, the hydrophobic group 21, and the polymerizable group 23. It is a figure which shows the state in which the pigment | dye 33 which has the polymeric group 36 exists. The cationic group 41 of the cationic polymerizable surfactant 40 is adsorbed on the anionic group 22 of the metal oxide semiconductor particle 31 with a strong ionic bond, and anionic polymerizable with respect to the hydrophobic group 42 and the polymerizable group 43. The hydrophobic group 21 and the polymerizable group 23 of the surfactant 20 are adsorbed by hydrophobic interaction, and the anionic group 22 is directed in the direction in which the aqueous solvent exists, that is, in the direction away from the metal oxide semiconductor particles. A dye 33 having a polymerizable group 36 is disposed in the amide cell, that is, between the cationic polymerizable surfactant 40 and the anionic polymerizable surfactant 20.

このような水性分散液に、例えば重合開始剤を添加してカチオン性重合性界面活性剤40の重合性基43、アニオン性重合性界面活性剤20の重合性基23ならびに色素50の重合性基51を重合させることによって、図10に示すように、金属酸化物半導体粒子31が色素50を含むポリマー層32で被覆された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3が作製される。   For example, a polymerization initiator is added to such an aqueous dispersion to form a polymerizable group 43 of the cationic polymerizable surfactant 40, a polymerizable group 23 of the anionic polymerizable surfactant 20, and a polymerizable group of the dye 50. By polymerizing 51, as shown in FIG. 10, the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles 3 in which the metal oxide semiconductor particles 31 are coated with the polymer layer 32 containing the dye 50 are produced.

また、第1及び第2実施形態では、乳化重合により形成された形態を示したが、本発明に用いられる色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、ミニエマルジョン重合により形成されたものであってもよい。このミニエマルジョン重合により形成された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子も、本発明の課題を満足する色素増感光電池を作製可能である。
ここで、“ミニエマルジョン重合法”とは、顔料粒子の存在下で、イオン性基と疎水性基と重合性基とを有するイオン性重合性界面活性剤と、共重合性モノマーを共界面活性剤の共存下で重合反応させることをいう。ミニエマルジョン重合では、共界面活性剤が共存することにより、顔料粒子をコアに持ったアドミセルをより安定に形成することができるため、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の粒径を制御しやすく、粒径が均一な(粒度分布が狭い)色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を得ることができる。共界面活性剤を添加する時期としては、イオン性基と疎水性基と重合性基とを有するイオン性重合性界面活性剤と共重合性モノマーの添加と同時であるのが好ましい。
In the first and second embodiments, the form formed by emulsion polymerization was shown. However, the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles used in the present invention were formed by miniemulsion polymerization. May be. The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles formed by this miniemulsion polymerization can also produce a dye-sensitized photocell satisfying the problems of the present invention.
Here, the “miniemulsion polymerization method” means that an ionic polymerizable surfactant having an ionic group, a hydrophobic group and a polymerizable group and a copolymerizable monomer are co-surfactant in the presence of pigment particles. A polymerization reaction in the presence of an agent. In miniemulsion polymerization, the co-surfactant can coexist to form admicelles with pigment particles in the core more stably, so the particle size of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles is controlled. Dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles that are easy and have a uniform particle size (narrow particle size distribution) can be obtained. The timing for adding the co-surfactant is preferably the same as the addition of the ionic polymerizable surfactant having an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group, and a copolymerizable monomer.

共界面活性剤としては、一般に“ミニエマルジョン重合法”で用いられている公知のものを用いることができる。好適な共界面活性剤の例としては、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカン等の炭素数8〜30のアルカン類、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数8〜30のアルキルアルコール類、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ドデシルメタクリレート等の炭素数8〜30のアルキル(メタ)アクリレート類、ラウリルメルカプタン、セチルメルカプタン、ステアリルメルカプタン等の炭素数8〜30のアルキルチオール類、及び、その他、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等のポリマー又はポリアダクト類、カルボン酸類、ケトン類、アミン類等が挙げられる。
なお、“ミニエマルジョン重合法”については、例えば、P.L.Tang, E.D.Sudol, C.A.Silebi, M.S.El-Aasser ;J.Appl.Polym.Sci.,第43巻, 1059頁(1991)等に記載されている。
As the co-surfactant, known ones generally used in the “miniemulsion polymerization method” can be used. Examples of suitable co-surfactants include alkanes having 8 to 30 carbon atoms such as dodecane, hexadecane and octadecane, alkyl alcohols having 8 to 30 carbon atoms such as lauryl alcohol, cetyl alcohol and stearyl alcohol, lauryl (meta C8-C30 alkyl (meth) acrylates such as acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, dodecyl methacrylate, etc., C8-C30 alkylthiols such as lauryl mercaptan, cetyl mercaptan, stearyl mercaptan And other polymers such as polystyrene and polymethyl methacrylate, polyadducts, carboxylic acids, ketones, amines and the like.
The “miniemulsion polymerization method” is described in, for example, PLTang, ED Sudol, CASilebi, MSEl-Aasser; J. Appl. Polym. Sci., Vol. 43, page 1059 (1991).

次に、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の被覆ポリマーを構成する成分(カチオン性重合性界面活性剤、疎水性モノマー、アニオン性重合性界面活性剤、親水性モノマー、及びその他のコモノマー等)について説明する。
[カチオン性重合性界面活性剤]
本発明で用いるカチオン性重合性界面活性剤は、イオン性基であるカチオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する化合物である。カチオン性重合性界面活性剤のカチオン性基としては、第一アンモニウムカチオン、第二アンモニオカチオン、第三アンモニオカチオン、第四級アンモニウムカチオンからなる群から選択されたカチオン性基が好ましい。第一アンモニウムカチオンとしてはモノアルキルアンモニウムカチオン(RNH3 +)等を、第二アンモニウムカチオンとしてはジアルキルアンモニウムカチオン(R2NH2 +)等を、第三アンモニウムカチオンとしてはトリアルキルアンモニウムカチオン(R3NH+)等を、第四級アンモニウムカチオンとしては(R4+)等を挙げることができる。ここで、Rは、疎水性基及び重合性基であり、下記に示すものを挙げることができる。
前掲のカチオン性基の対アニオンとしては、Cl-、Br-、I-等を挙げることができる。
疎水性基としては、アルキル基,アリール基およびこれらが組み合わされた基からなる群から選択されることが好ましい。
重合性基としては、不飽和炭化水素基が好ましく、さらに詳しくは、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されたものであることが好ましい。このなかでも特にアクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい例として例示できる。
Next, components constituting the coating polymer of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles (cationic polymerizable surfactant, hydrophobic monomer, anionic polymerizable surfactant, hydrophilic monomer, and other comonomers, etc. ).
[Cationically polymerizable surfactant]
The cationic polymerizable surfactant used in the present invention is a compound having a cationic group that is an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group. As the cationic group of the cationic polymerizable surfactant, a cationic group selected from the group consisting of a primary ammonium cation, a secondary ammonio cation, a tertiary ammonio cation, and a quaternary ammonium cation is preferable. The monoammonium cation (RNH 3 + ) and the like as the primary ammonium cation, the dialkylammonium cation (R 2 NH 2 + ) and the like as the secondary ammonium cation, and the trialkylammonium cation (R 3 ) as the tertiary ammonium cation. NH + ) and the like, and examples of the quaternary ammonium cation include (R 4 N + ) and the like. Here, R is a hydrophobic group and a polymerizable group, and examples thereof include those shown below.
Examples of the counter anion of the above-mentioned cationic group include Cl , Br and I .
The hydrophobic group is preferably selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, and a group in which these are combined.
The polymerizable group is preferably an unsaturated hydrocarbon group, and more specifically selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a propenyl group, a vinylidene group, and a vinylene group. preferable. Among these, an acryloyl group and a methacryloyl group can be exemplified as preferable examples.

前記カチオン性重合性界面活性剤の具体的な例としては、特公平4−65824号公報に記載されているようなカチオン性のアリル酸誘導体などの他、メタクリル酸誘導体、アクリル酸誘導体などを挙げることができる。   Specific examples of the cationic polymerizable surfactant include a cationic allylic acid derivative as described in JP-B-4-65824, a methacrylic acid derivative, an acrylic acid derivative, and the like. be able to.

本発明において使用するカチオン性重合性界面活性剤としては、例えば、一般式R[4-(l+m+n)]1 l2 m3 n+・X-で表される化合物を挙げることができる(Rは重合性基であり、R1、R2、R3はそれぞれアルキル基またはアリール基であり、XはCl、BrまたはIであり、l、m、nはそれぞれ1または0である。)。ここで、前記重合性基としては、ラジカル重合可能な不飽和炭化水素基を有する炭化水素基を好適に例示でき、より具体的には、アリル基、アクロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロぺニル基、ビニリデン基、ビニレン基等を挙げることができる。 The cationic polymerizable surfactants used in the present invention, for example, the general formula R [4- (l + m + n)] R 1 l R 2 m R 3 n N + · X - a compound represented by (R is a polymerizable group, R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group or an aryl group, X is Cl, Br or I, and l, m and n are each 1; Or 0.) Here, as the polymerizable group, a hydrocarbon group having an unsaturated hydrocarbon group capable of radical polymerization can be preferably exemplified, and more specifically, an allyl group, an acroyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, a propylene group, and a propylene group. Nyl group, vinylidene group, vinylene group and the like can be mentioned.

カチオン性重合性界面活性剤の具体例としては、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩、メタクリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライド塩、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド塩、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド塩、2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド塩等を挙げることができる。   Specific examples of the cationic polymerizable surfactant include dimethylaminoethyl methyl chloride methacrylate, dimethylaminoethyl benzyl methacrylate, methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, diallyldimethylammonium chloride, 2-hydroxy-3 -A methacryloxypropyl trimethyl ammonium chloride salt etc. can be mentioned.

前記のカチオン性重合性界面活性剤としては、市販品を用いることもできる。例えば、アクリエステルDMC(三菱レイヨン(株))、アクリエステルDML60(三菱レイヨン(株))、C−1615(第一工業製薬(株))などを挙げることができる。
以上に例示したカチオン性重合性界面活性剤は、単独で、又は2種以上の混合物として使用することができる。
A commercial item can also be used as said cationic polymerizable surfactant. Examples include Acryester DMC (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Acryester DML60 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), C-1615 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and the like.
The cationic polymerizable surfactants exemplified above can be used alone or as a mixture of two or more.

[アニオン性重合性界面活性剤]
本発明で用いるアニオン性重合性界面活性剤は、イオン性基であるアニオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する化合物である。
本発明に用いるアニオン性重合性界面活性剤の具体的な例としては、特公昭49−46291号公報、特公平1−24142号公報、又は特開昭62−104802号公報に記載されているようなアニオン性のアリル誘導体、特開昭62−221431号公報に記載されているようなアニオン性のプロペニル誘導体、特開昭62−34947号公報又は特開昭55−11525号公報に記載されているようなアニオン性のアクリル酸誘導体、特公昭46−34898号公報又は特開昭51−30284号公報に記載されているようなアニオン性のイタコン酸誘導体などを挙げることができる。
[Anionic polymerizable surfactant]
The anionic polymerizable surfactant used in the present invention is a compound having an anionic group that is an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group.
Specific examples of the anionic polymerizable surfactant used in the present invention are described in JP-B-49-46291, JP-B-1-24142, or JP-A-62-104802. Anionic allyl derivatives, anionic propenyl derivatives as described in JP-A-62-221431, JP-A-62-34947 or JP-A-55-11525 Examples of such anionic acrylic acid derivatives include anionic itaconic acid derivatives as described in JP-B-46-34898 or JP-A-51-30284.

本発明において使用するアニオン性重合性界面活性剤としては、例えば、一般式(31):   Examples of the anionic polymerizable surfactant used in the present invention include a general formula (31):

Figure 2006004744
Figure 2006004744

[式中、R21及びR31は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基であり、Z1は、炭素−炭素単結合又は式
−CH2−O−CH2
で表される基であり、mは2〜20の整数であり、
Xは式−SO31で表される基であり、M1はアルカリ金属、アンモニウム塩、又はアルカノールアミンである]
で表される化合物、又は式(32):
[Wherein, R 21 and R 31 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and Z 1 represents a carbon-carbon single bond or a formula —CH 2 —O—CH 2
M is an integer of 2 to 20,
X is a group represented by the formula —SO 3 M 1 , and M 1 is an alkali metal, an ammonium salt, or an alkanolamine]
Or a compound represented by formula (32):

Figure 2006004744
Figure 2006004744

[式中、R22及びR32は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基であり、Dは、炭素−炭素単結合又は式 [Wherein, R 22 and R 32 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and D represents a carbon-carbon single bond or a formula

−CH2−O−CH2—CH 2 —O—CH 2

で表される基であり、nは2〜20の整数であり、
Yは式−SO32で表される基であり、M2はアルカリ金属、アンモニウム塩、又はアルカノールアミンである]
で表される化合物が好ましい。
N is an integer of 2 to 20,
Y is a group represented by the formula —SO 3 M 2 , and M 2 is an alkali metal, an ammonium salt, or an alkanolamine]
The compound represented by these is preferable.

前記式(31)で表される重合性界面活性剤は、特開平5−320276号公報、又は特開平10−316909号公報に記載されている。式(31)におけるR21の種類とxの値を適宜調整することによって、金属酸化物半導体粒子表面の親水性又は疎水性の度合いに対応させることが可能である。式(31)で表される好ましい重合性界面活性剤としては、下記の式(310)で表される化合物を挙げることができ、具体的には、下記の式(31a)〜(31d)で表される化合物を挙げることができる。 The polymerizable surfactant represented by the formula (31) is described in JP-A-5-320276 or JP-A-10-316909. By appropriately adjusting the type of R 21 and the value of x in the formula (31), it is possible to correspond to the degree of hydrophilicity or hydrophobicity of the surface of the metal oxide semiconductor particles. As a preferable polymerizable surfactant represented by the formula (31), a compound represented by the following formula (310) can be exemplified. Specifically, in the following formulas (31a) to (31d) Mention may be made of the compounds represented.

Figure 2006004744
Figure 2006004744

[式中、R31,m,M1は式(31)で表される化合物と同様] [Wherein R 31 , m and M 1 are the same as the compound represented by formula (31)]

Figure 2006004744
Figure 2006004744

Figure 2006004744
Figure 2006004744

Figure 2006004744
Figure 2006004744

Figure 2006004744
Figure 2006004744

前記のアニオン性重合性界面活性剤としては、市販品を用いることもできる。例えば、第一工業製薬株式会社のアクアロンHSシリーズ(アクアロンHS−05、HS−10、HS−20、HS−1025)(以上、商品名)、あるいは、旭電化工業株式会社のアデカリアソープSE−10N,SE−20N(以上、商品名)などを挙げることができる。
旭電化工業株式会社のアデカリアソープSE−10Nは、式(310)で表される化合物において、M1がNH4、R31がC919、m=10とされた化合物である。旭電化工業株式会社のアデカリアソープSE−20Nは、式(310)で表される化合物において、M1がNH4、R31がC919、m=20とされる化合物である。
A commercial item can also be used as said anionic polymerizable surfactant. For example, Aqualon HS series (Aqualon HS-05, HS-10, HS-20, HS-1025) (above, trade name) from Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. or Adekaria soap SE- from Asahi Denka Kogyo Co. 10N, SE-20N (above, trade name) and the like.
Adeka Soap SE-10N manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. is a compound represented by formula (310) in which M 1 is NH 4 , R 31 is C 9 H 19 , and m = 10. Adeka Soap SE-20N manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. is a compound represented by the formula (310) in which M 1 is NH 4 , R 31 is C 9 H 19 , and m = 20.

また、本発明において使用するアニオン性重合性界面活性剤としては、例えば、一般式(33):   Examples of the anionic polymerizable surfactant used in the present invention include a general formula (33):

Figure 2006004744
Figure 2006004744

[式中、pは9又は11であり、qは2〜20の整数であり、Aは−SO33で表わされる基であり、M3はアルカリ金属、アンモニウム塩又はアルカノールアミンである]
で表される化合物が好ましい。式(33)で表される好ましいアニオン性重合性界面活性剤としては、以下の化合物を挙げることができる。
[Wherein p is 9 or 11, q is an integer of 2 to 20, A is a group represented by —SO 3 M 3 , and M 3 is an alkali metal, an ammonium salt or an alkanolamine]
The compound represented by these is preferable. Preferred examples of the anionic polymerizable surfactant represented by the formula (33) include the following compounds.

Figure 2006004744
Figure 2006004744

[式中、rは9又は11、sは5又は10] [Wherein r is 9 or 11, s is 5 or 10]

前記のアニオン性重合性界面活性剤としては、市販品を用いることもできる。例えば、第一工業製薬株式会社のアクアロンKHシリーズ(アクアロンKH−5、アクアロンKH−10(以上、商品名))などを挙げることができる。アクアロンKH−5は、上記式で示される化合物において、rが9、sが5とされた化合物と、rが11、sが5とされた化合物との混合物である。アクアロンKH−10は、上記式で示される化合物において、rが9、sが10とされた化合物と、rが11、sが10とされた化合物との混合物である。   A commercial item can also be used as said anionic polymerizable surfactant. For example, Aqualon KH series (Aqualon KH-5, Aqualon KH-10 (above, trade name)) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. can be exemplified. Aqualon KH-5 is a mixture of a compound represented by the above formula wherein r is 9 and s is 5 and a compound where r is 11 and s is 5. Aqualon KH-10 is a mixture of a compound represented by the above formula wherein r is 9 and s is 10, and a compound where r is 11 and s is 10.

また、アニオン性重合性界面活性剤としては、下記の式(A)で表される化合物も好ましい。   Moreover, as an anionic polymerizable surfactant, the compound represented by the following formula (A) is also preferable.

Figure 2006004744
Figure 2006004744

[上式中、R4は水素原子または炭素数1から12の炭化水素基を表し、lは2〜20の数を表し、M4はアルカリ金属、アンモニウム塩、またはアルカノールアミンを表す。] [In the above formula, R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, l represents a number of 2 to 20, and M 4 represents an alkali metal, an ammonium salt, or an alkanolamine. ]

以上に例示したアニオン性重合性界面活性剤は、単独で、又は2種以上の混合物として使用することができる。   The anionic polymerizable surfactants exemplified above can be used alone or as a mixture of two or more.

アニオン性重合性界面活性剤の添加量は、金属酸化物半導体粒子100重量部に対して、5〜70重量部程度の範囲が好ましく、より好ましくは10〜50重量部の範囲である。
また、アニオン性重合性界面活性剤とカチオン性重合性界面活性剤とを併用する場合、アニオン性重合性界面活性剤の添加量は、カチオン性重合性界面活性剤に対して、1倍〜10倍モル程度の範囲が好ましく、より好ましくは1.0倍モル〜5倍モル程度の範囲である。
The addition amount of the anionic polymerizable surfactant is preferably in the range of about 5 to 70 parts by weight, more preferably in the range of 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal oxide semiconductor particles.
Moreover, when using together an anionic polymerizable surfactant and a cationic polymerizable surfactant, the addition amount of an anionic polymerizable surfactant is 1 time-10 times with respect to a cationic polymerizable surfactant. A range of about 1 mol is more preferable, and a range of about 1 to 5 mol is more preferable.

前記アニオン性重合性界面活性剤のアニオン性基は、マイクロカプセル化後、カプセル表面に水相側に配向して存在するものと考えられる。
本発明において使用できるアニオン性基を有する親水性モノマーとしては、その構造中に親水性基としてのアニオン性基と重合性基とを少なくとも有するもので、親水性基がスルホン酸基、スルフィン酸基、カルボキシル基、カルボニル基およびこれらの塩の群から選択されたものを好適に例示できる。
重合性基としては、ラジカル重合が可能な不飽和炭化水素基であって、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されるのが好ましい。
The anionic group of the anionic polymerizable surfactant is considered to be present on the capsule surface after being microencapsulated and oriented on the aqueous phase side.
The hydrophilic monomer having an anionic group that can be used in the present invention has at least an anionic group and a polymerizable group as a hydrophilic group in the structure, and the hydrophilic group is a sulfonic acid group or a sulfinic acid group. And those selected from the group of carboxyl groups, carbonyl groups and salts thereof.
The polymerizable group is an unsaturated hydrocarbon group capable of radical polymerization, and is preferably selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a propenyl group, a vinylidene group, and a vinylene group. .

アニオン性基を有する親水性モノマーの好ましい具体例としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、リン酸基含有(メタ)アクリレート、ビニルスルホン酸ナトリウム、2−スルホエチルメタクリレート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、などを挙げることができる。   Preferable specific examples of the hydrophilic monomer having an anionic group include, for example, methacrylic acid, acrylic acid, phosphoric acid group-containing (meth) acrylate, sodium vinyl sulfonate, 2-sulfoethyl methacrylate, 2-acrylamido-2-methyl. And propanesulfonic acid.

アニオン性基を有する親水性基モノマーの添加量は、カチオン性重合性界面活性剤に対して、1倍モル〜10倍モル程度の範囲が好ましく、より好ましくは、1.0倍モル〜5倍モル程度の範囲である。1倍モル以上の添加量とすることにより、カプセル化粒子の分散性及び分散安定性が優れたものとなり、吐出安定性も優れたものとなる。10倍モル以下の添加量とすることでカプセル化に寄与しない親水性モノマーの発生を抑制し、そしてカプセル粒子以外にポリマー粒子が発生することを防止できる。   The addition amount of the hydrophilic group monomer having an anionic group is preferably in the range of about 1 to 10 times mol, more preferably 1.0 to 5 times the molar amount of the cationic polymerizable surfactant. It is in the range of about a mole. By setting the addition amount to 1 mol or more, the dispersibility and dispersion stability of the encapsulated particles are excellent, and the discharge stability is also excellent. By setting the addition amount to 10 times mol or less, it is possible to suppress the generation of hydrophilic monomers that do not contribute to encapsulation, and to prevent the generation of polymer particles in addition to the capsule particles.

アニオン性重合性界面活性剤とアニオン性基を有する親水性基モノマーとを併用する場合においては、その添加量の総和がカチオン性重合性界面活性剤に対して、1倍モル〜10倍モル程度の範囲が好ましく、より好ましくは、1.0倍モル〜5倍モル程度の範囲である。前述したように、1倍モル以上の添加量とすることにより、カプセル化粒子の分散性及び分散安定性が優れたものとなる。10倍モル以下の添加量とすることでカプセル化に寄与しない親水性モノマーの発生を抑制し、そしてカプセル化粒子以外のポリマー粒子の発生を防止することができる。   In the case where an anionic polymerizable surfactant and a hydrophilic group monomer having an anionic group are used in combination, the total amount of addition is about 1 to 10 times mol with respect to the cationic polymerizable surfactant. Is more preferable, and more preferably in the range of about 1.0 to 5 times mole. As described above, when the addition amount is 1 mol or more, the dispersibility and dispersion stability of the encapsulated particles are excellent. By setting the addition amount to 10 times or less, the generation of hydrophilic monomers that do not contribute to encapsulation can be suppressed, and the generation of polymer particles other than the encapsulated particles can be prevented.

さらに、他のコモノマーを添加してもよい。
他のコモノマーとしては、親水性モノマー(前記アニオン性基を有する親水性モノマー以外の親水性モノマー)及び/又は疎水性モノマーを挙げることができる。
Furthermore, other comonomers may be added.
Examples of other comonomers include hydrophilic monomers (hydrophilic monomers other than the hydrophilic monomers having an anionic group) and / or hydrophobic monomers.

アニオン性基を有する親水性モノマー以外の親水性モノマーとしては、親水性基として水酸基、エチレンオキサイド基、アミド基、アミノ基を有するものが挙げられる。   Examples of the hydrophilic monomer other than the hydrophilic monomer having an anionic group include those having a hydroxyl group, an ethylene oxide group, an amide group, or an amino group as the hydrophilic group.

アニオン性基を有する親水性モノマー以外の親水性モノマーとしては、OH基を有する2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート等、エチレンオキサイド基を有するエチルジエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート等、アミド基を有するアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド等、アミノ基を含むN−メチルアミノエチルメタクリレート、N−メチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルアミノエステル類;N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルアミド、N−(2−ジメチルアミノエチル)メタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、等のアルキルアミノ基を有する不飽和アミド類等と、ビニルピリジン等のモノビニルピリジン類、ジメチルアミノエチルビニルエーテルなどのアルキルアミノ基を有するビニルエーテル類;ビニルイミダゾール等、N−ビニル−2−ピロリドン、などを挙げることができる。   Examples of hydrophilic monomers other than hydrophilic monomers having an anionic group include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, etc. having an OH group, ethyl diethylene glycol acrylate having an ethylene oxide group, polyethylene glycol Monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, etc., acrylamide having an amide group, N, N-dimethylacrylamide, etc., N-methylaminoethyl methacrylate containing amino group, N-methylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate Acrylic acid or meta, such as diethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate Alkylamino esters of silyl acid; unsaturated amides having alkylamino groups such as N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide, N- (2-dimethylaminoethyl) methacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, etc. And vinyl ethers having an alkylamino group such as dimethylaminoethyl vinyl ether; vinyl imidazole, N-vinyl-2-pyrrolidone, and the like.

本発明に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が、カチオン性基と疎水性基と重合性基とを有するカチオン性重合性界面活性剤から誘導された繰り返し構造単位と、アニオン性基と疎水性基と重合性基とを有するアニオン性重合性界面活性剤及び/又はアニオン性基を有する親水性モノマーから誘導された繰り返し構造単位に加え、疎水性モノマーから誘導された繰り返し構造単位をさらに有していても良い。   The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle according to the present invention has a cationic polymerizable surface active activity in which the metal oxide semiconductor particle having an anionic group on the surface has a cationic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group. A repeating structural unit derived from an agent, an anionic polymerizable surfactant having an anionic group, a hydrophobic group and a polymerizable group and / or a repeating structural unit derived from a hydrophilic monomer having an anionic group In addition, it may further have a repeating structural unit derived from a hydrophobic monomer.

疎水性モノマーとしては、その構造中に疎水性基と重合性基とを少なくとも有するもので、疎水性基が脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基の群から選択されたものを例示できる。脂肪族炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等を、脂環式炭化水素基としてはシクロヘキシル基、ジシクロペンテニル基、ジシクロペンタニル基、イソボルニル基等を、芳香族炭化水素基としてはベンジル基、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。
重合性基としては、ラジカル重合が可能な不飽和炭化水素基であって、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロペニル基、ビニリデン基、ビニレン基からなる群から選択されるのが好ましい。
The hydrophobic monomer has at least a hydrophobic group and a polymerizable group in its structure, and the hydrophobic group is selected from the group consisting of an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Can be illustrated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclohexyl group, a dicyclopentenyl group, a dicyclopentanyl group, and an isobornyl group, and an aromatic hydrocarbon group. Examples thereof include a benzyl group, a phenyl group, and a naphthyl group.
The polymerizable group is an unsaturated hydrocarbon group capable of radical polymerization, and is preferably selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a propenyl group, a vinylidene group, and a vinylene group. .

疎水性モノマーの具体例としては、スチレンおよびメチルスチレン、ジメチルスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、p−クロルメチルスチレン等のスチレン誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、ブトキシエチルアクリレート、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、フェノキシエチルアクリレート、アクリル酸シクロヘキシル、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、イソボルニルアクリレート等の単官能アクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、2−エチルヘキシルメタクリレート、ブトキシメチルメタクリレート、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、フェノキシエチルメタクリレート、メタクリル酸シクロヘキシル、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、イソボルニルメタクリレート等の単官能メタクリル酸エステル類;アリルベンゼン、アリル−3−シクロヘキサンプロピオネート、1−アリル−3,4−ジメトキシベンゼン、アリルフェノキシアセテート、アリルフェニルアセテート、アリルシクロヘキサン、多価カルボン酸アリル等のアリル化合物;フマル酸、マレイン酸、イタコン酸のエステル頬;N−置換マレイミド、環状オレフィンなどのラジカル重合性基を有するモノマーが挙げられる。   Specific examples of the hydrophobic monomer include styrene and styrene derivatives such as methylstyrene, dimethylstyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, and p-chloromethylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate. , Butoxyethyl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, etc. Monofunctional acrylic esters of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, butoxymethyl Monofunctional, such as tacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobornyl methacrylate Methacrylic acid esters; allyl compounds such as allylbenzene, allyl-3-cyclohexanepropionate, 1-allyl-3,4-dimethoxybenzene, allylphenoxyacetate, allylphenylacetate, allylcyclohexane, allyl polycarboxylic acid allyl; Acid, maleic acid, itaconic acid ester cheek; N-substituted maleimide, cyclic olefin and other monomers having radical polymerizable groups It is.

疎水性モノマーは、上記の要求特性を満足させるものが適宜、選択され、その添加量は任意に決定される。   As the hydrophobic monomer, those satisfying the above-mentioned required characteristics are appropriately selected, and the addition amount thereof is arbitrarily determined.

また、本発明においては架橋性モノマーを使用することができる。本発明において使用できる架橋性モノマーとしては、ビニル基,アリル基,アクリロイル基,メタクリロイル基,プロペニル基,ビニリデン基,ビニレン基から選ばれる1種以上の不飽和炭化水素基を2個以上有する化合物を有するもので、例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、アリルアクリレート、ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビス(アクリロキシネオペンチルグリコール)アジペート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシエトキシ・ジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシエトキシ・ポリエトキシ)フェニル〕プロパン、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、テトラブロモビスフェノールAジアクリレート、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、テトラブロモビスフェノールAジメタクリレート、ジシクロペンタニルジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリグリセロールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、アリルメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等が挙げられる。   In the present invention, a crosslinkable monomer can be used. Examples of the crosslinkable monomer that can be used in the present invention include compounds having two or more unsaturated hydrocarbon groups selected from a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a propenyl group, a vinylidene group, and a vinylene group. For example, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, allyl acrylate, bis (acryloxyethyl) hydroxyethyl isocyanurate, bis (acryloxy) Neopentyl glycol) adipate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, Pyrene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2-hydroxy-1,3-diaacryloxypropane, 2,2-bis [4- (acryloxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxyethoxy) ) Phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxyethoxy diethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxyethoxy polyethoxy) phenyl] propane, hydroxypentyl glycol neopentyl glycol Diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, dicyclopentanyl diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, penta Lithritol triacrylate, tetrabromobisphenol A diacrylate, triglycerol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol Dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate 2-hydroxy-1,3-dimetac Liloxypropane, 2,2-bis [4- (methacryloxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxydiethoxy) ) Phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxypolyethoxy) phenyl] propane, tetrabromobisphenol A dimethacrylate, dicyclopentanyl dimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, glycerol dimethacrylate, hydroxybiba Neopentyl glycol dimethacrylate phosphate, dipentaerythritol monohydroxypentamethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol Tetramethacrylate, triglycerol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tris (methacryloxyethyl) isocyanurate, allyl methacrylate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl terephthalate, diallyl isophthalate, diethylene glycol bis allyl carbonate.

前記架橋性モノマーの添加量は、前記疎水性モノマーに対して0.01倍モル〜0.5倍モルの範囲が好ましい。   The addition amount of the crosslinkable monomer is preferably in the range of 0.01-fold to 0.5-fold mole with respect to the hydrophobic monomer.

本発明の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子のカプセル壁材を構成するポリマーは、上述したように、イオン性重合性界面活性剤と、及び疎水性マクロモノマーを含むモノマーを重合して得られる。この重合反応は公知の重合開始剤を用いて行なうことができ、特にラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。このような重合開始剤としては、水溶性の重合開始剤が好ましく、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、2,2−アゾビス−(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、または4,4−アゾビス−(4−シアノ吉草酸)などが挙げられる。   As described above, the polymer constituting the capsule wall material of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles of the present invention is obtained by polymerizing an ionic polymerizable surfactant and a monomer containing a hydrophobic macromonomer. It is done. This polymerization reaction can be performed using a known polymerization initiator, and it is particularly preferable to use a radical polymerization initiator. As such a polymerization initiator, a water-soluble polymerization initiator is preferable, and potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, 2,2-azobis- (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, or 4,4 -Azobis- (4-cyanovaleric acid) and the like.

本発明の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の製造法を以下に説明する。
色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子のカプセル壁材(ポリマー層)は重合反応によって合成するが、この重合反応は、超音波発生器、攪拌機、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度調節器を備えた反応容器を使用して行うことが好ましい。
本発明の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の製造方法の第一の態様としては、先ず、(1)金属酸化物半導体粒子に、イオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤と水を加えて混合し、ボールミル、ロールミル、アイガーミル、またはジェットミル等の一般的な分散機で前記金属酸化物半導体粒子に前記重合性界面活性剤を吸着させ、金属酸化物半導体粒子を水に分散する工程、次いで、(2)有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等の色素を溶解した疎水性モノマーを加えて混合する工程、さらに、(3)イオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤を加えて混合する工程、そして、(4)重合開始剤を添加して乳化重合を行なう工程からなる製造方法がある。(2)に使用する色素は、重合性基を有する色素であっても良い。
A method for producing the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles of the present invention will be described below.
The capsule wall material (polymer layer) of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles is synthesized by a polymerization reaction, and this polymerization reaction is performed using an ultrasonic generator, a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, and a temperature controller. It is preferable to carry out using the reaction vessel provided.
As the first aspect of the method for producing the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles of the present invention, first, (1) the metal oxide semiconductor particles have an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group. A polymerizable surfactant and water are added and mixed, and the polymerizable surfactant is adsorbed on the metal oxide semiconductor particles by a general disperser such as a ball mill, a roll mill, an Eiger mill, or a jet mill. Step of dispersing semiconductor particles in water, then (2) organometallic complex dye, pyridine dye, phthalocyanine dye, porphyrin dye, cyanine dye, merocyanine dye, coumarin dye, polymethine dye, mercurochrome dye A step of adding and mixing a hydrophobic monomer in which a pigment such as eosin pigment is dissolved, and (3) an ionic group, a hydrophobic group, and Admixing added a polymerizable surfactant having a polymerizable group, and, there is a manufacturing method comprising a step of performing emulsion polymerization by the addition of (4) a polymerization initiator. The dye used in (2) may be a dye having a polymerizable group.

本発明の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の製造方法の第二の態様としては、イオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子を含む水性分散液に、(1)前記金属酸化物半導体粒子表面のイオン性基の電荷と反対の電荷を有するイオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤を加えて混合し、前記金属酸化物半導体粒子に前記重合性界面活性剤を吸着させる工程、(2)さらに、有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等の色素を溶解した疎水性モノマーを加えて混合する工程、(3)さらに、前記金属酸化物半導体粒子表面のイオン性基の電荷と同種又は反対の電荷を有するイオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤を加えて混合する工程、(4)さらに重合開始剤を添加して乳化重合を行なう工程からなる製造方法がある。(2)に使用する色素は、重合性基を有する色素であっても良い。   As a second aspect of the method for producing the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles of the present invention, the aqueous dispersion containing the metal oxide semiconductor particles having an ionic group on the surface includes (1) the metal oxide A polymerizable surfactant having an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group having a charge opposite to the charge of the ionic group on the surface of the semiconductor particle is added and mixed, and the polymerizable property is added to the metal oxide semiconductor particle. (2) Furthermore, an organometallic complex dye, a pyridine dye, a phthalocyanine dye, a porphyrin dye, a cyanine dye, a merocyanine dye, a coumarin dye, a polymethine dye, a mercurochrome dye, A step of adding and mixing a hydrophobic monomer in which a dye such as an eosin dye is dissolved, and (3) an ionic group on the surface of the metal oxide semiconductor particle A step of adding and mixing a polymerizable surfactant having an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group having the same or opposite charge as the charge; and (4) emulsion polymerization by adding a polymerization initiator. There is a manufacturing method comprising steps. The dye used in (2) may be a dye having a polymerizable group.

本発明の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の製造方法の第三の態様としては、イオン性基を表面に有する金属酸化物コロイドを含む水性分散液に、(1)前記金属酸化物コロイド粒子表面のイオン性基の電荷と反対の電荷を有するイオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤を加えて混合し、前記金属酸化物コロイド粒子に前記重合性界面活性剤を吸着させる工程、(2)さらに、有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等の色素を溶解した疎水性モノマーを加えて混合する工程、(3)さらに、前記金属酸化物コロイド表面のイオン性基の電荷と同種又は反対の電荷を有するイオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤を加えて混合する工程、(4)さらに重合開始剤を添加して乳化重合を行なう工程からなる製造方法がある。(2)に使用する色素は、重合性基を有する色素であっても良い。   As a third aspect of the method for producing a dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle of the present invention, an aqueous dispersion containing a metal oxide colloid having an ionic group on its surface is used. (1) The metal oxide colloid A polymerizable surfactant having an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group having a charge opposite to the charge of the ionic group on the particle surface is added and mixed, and the polymerizable interface is added to the metal oxide colloidal particle. (2) Further, an organometallic complex dye, a pyridine dye, a phthalocyanine dye, a porphyrin dye, a cyanine dye, a merocyanine dye, a coumarin dye, a polymethine dye, a mercurochrome dye, eosin A step of adding and mixing a hydrophobic monomer in which a dye such as a dye is dissolved, and (3) an ionic group on the surface of the metal oxide colloid A step of adding and mixing a polymerizable surfactant having an ionic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group having the same or opposite charge as the charge; and (4) emulsion polymerization by adding a polymerization initiator. There is a manufacturing method comprising steps. The dye used in (2) may be a dye having a polymerizable group.

本発明のマイクロカプセル化顔料の製造方法の第二の態様の具体的な態様として、表面にアニオン性基を有する金属酸化物半導体粒子を用いた場合について説明する。初めに、(1)表面にアニオン性基を有する金属酸化物半導体粒子を含む水性分散液を調製する。アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が水性媒体中に良好に分散していない場合は、重合を行なう前の処理として、ボールミル、ロールミル、アイガーミル、またはジェットミル等の一般的な分散機を用いて金属酸化物半導体粒子を水性媒体中に分散させておくことが好ましい。次に、(2)この水性分散液に、カチオン性基、疎水性基、及び重合性基を有する重合性界面活性剤(以下、単に「カチオン性重合性界面活性剤」とも記す。)を加えて混合する。このとき、金属酸化物半導体粒子とカチオン性重合性界面活性剤を良く混合するために超音波を混合物に照射することが好ましい。ここでは、カチオン性重合性界面活性剤のカチオン性基が、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子のアニオン性基に吸着してイオン的に結合し、固定化される。次に、(3)この水性分散液中に有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等の色素を溶解した疎水性モノマーを加えて混合する。このとき、疎水性モノマーの他に、発明の効果を損ねない範囲で、前記カチオン性重合性界面活性剤および前記疎水性モノマーに対して共重合可能なモノマー(例えば、架橋性モノマー等)を添加することができる。この工程においても水性分散液に超音波を照射することが好ましい。さらにその後、(4)水性分散液中にアニオン性基と疎水性基と重合性基とを有する重合性界面活性剤(以下、単に「アニオン性重合性界面活性剤」とも記す。)を添加して混合する。このとき、アニオン性重合性界面活性剤の他に、発明の効果を損ねない範囲で、親水性モノマーを添加することができる。この工程においても水性分散液に超音波を照射することが好ましい。次に、(5)上記で得られた水性分散液に重合開始剤を添加して乳化重合反応を行なう。重合開始剤は、重合開始剤が活性化される温度に加熱した水性分散液に一度に若しくは分割して添加しても、又は連続的に添加しても良い。また、重合開始剤を添加した後に、重合開始剤が活性化される温度に水性分散液を加熱しても良い。本発明においては、重合開始剤として水溶性重合開始剤を用い、これを脱イオン水に溶解して得られる重合開始剤水溶液を反応容器内の水性分散液中に滴下して加えることが好ましい。添加した重合開始剤が開裂して開始剤ラジカルが発生し、これが重合性界面活性剤及び疎水性モノマーの重合性基を攻撃することによって重合反応が起こる。重合温度及び重合反応時間は、用いる重合開始剤の種類及び重合性界面活性剤及び疎水性モノマーの種類によって変わるが、当業者であれば適宜好ましい重合条件を設定することは容易にできる。一般に重合温度は60〜90℃の範囲とすることが好ましく、重合反応時間は3時間〜10時間とするのが好ましい。(3)に使用する色素は、重合性基を有する色素であっても良い。上述した乳化重合法によれば、先ず、金属酸化物半導体粒子表面のアニオン性基にカチオン性重合性界面活性剤が吸着され、次いで有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等の色素を溶解した疎水性モノマーを加え、さらに、アニオン性重合性界面活性剤を加え、超音波を照射して処理することによって、有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素、エオシン系色素等の色素を溶解した疎水性モノマーが局在し、さらにその外側にアニオン性重合性界面活性剤がアニオン性基を水相側に向けて配向してアドミセル(admicell)が形成されると推定される。上記の工程により、カチオン性重合性界面活性剤から誘導された繰り返し構造単位と、疎水性モノマーと、アニオン性重合性界面活性剤から誘導された繰り返し構造単位とを有するポリマーで被覆された色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を好適に製造できる。   As a specific aspect of the second aspect of the method for producing a microencapsulated pigment of the present invention, a case where metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface are used will be described. First, (1) an aqueous dispersion containing metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface is prepared. When the metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface are not well dispersed in an aqueous medium, a general dispersing machine such as a ball mill, a roll mill, an Eiger mill, or a jet mill is used as a treatment before polymerization. It is preferable to disperse the metal oxide semiconductor particles in an aqueous medium using Next, (2) a polymerizable surfactant having a cationic group, a hydrophobic group, and a polymerizable group (hereinafter also simply referred to as “cationic polymerizable surfactant”) is added to the aqueous dispersion. And mix. At this time, in order to mix the metal oxide semiconductor particles and the cationic polymerizable surfactant well, it is preferable to irradiate the mixture with ultrasonic waves. Here, the cationic group of the cationic polymerizable surfactant is adsorbed and ionically bonded to the anionic group of the metal oxide semiconductor particle having the anionic group on the surface, and is immobilized. Next, (3) In this aqueous dispersion, an organometallic complex dye, pyridine dye, phthalocyanine dye, porphyrin dye, cyanine dye, merocyanine dye, coumarin dye, polymethine dye, mercurochrome dye, eosin A hydrophobic monomer in which a dye such as a system dye is dissolved is added and mixed. At this time, in addition to the hydrophobic monomer, the cationic polymerizable surfactant and a monomer copolymerizable with the hydrophobic monomer (for example, a crosslinkable monomer) are added as long as the effects of the invention are not impaired. can do. Also in this step, it is preferable to irradiate the aqueous dispersion with ultrasonic waves. Thereafter, (4) a polymerizable surfactant having an anionic group, a hydrophobic group and a polymerizable group (hereinafter also simply referred to as “anionic polymerizable surfactant”) is added to the aqueous dispersion. And mix. At this time, in addition to the anionic polymerizable surfactant, a hydrophilic monomer can be added as long as the effects of the invention are not impaired. Also in this step, it is preferable to irradiate the aqueous dispersion with ultrasonic waves. Next, (5) a polymerization initiator is added to the aqueous dispersion obtained above to carry out an emulsion polymerization reaction. The polymerization initiator may be added to the aqueous dispersion heated to a temperature at which the polymerization initiator is activated, all at once or dividedly, or continuously. Further, after adding the polymerization initiator, the aqueous dispersion may be heated to a temperature at which the polymerization initiator is activated. In the present invention, it is preferable to use a water-soluble polymerization initiator as a polymerization initiator and add dropwise an aqueous polymerization initiator solution obtained by dissolving it in deionized water into the aqueous dispersion in the reaction vessel. The added polymerization initiator is cleaved to generate initiator radicals, which attack the polymerizable surfactant and the polymerizable group of the hydrophobic monomer to cause a polymerization reaction. The polymerization temperature and polymerization reaction time vary depending on the type of polymerization initiator used and the type of polymerizable surfactant and hydrophobic monomer, but those skilled in the art can easily set preferable polymerization conditions as appropriate. In general, the polymerization temperature is preferably in the range of 60 to 90 ° C., and the polymerization reaction time is preferably 3 to 10 hours. The dye used in (3) may be a dye having a polymerizable group. According to the emulsion polymerization method described above, first, a cationic polymerizable surfactant is adsorbed on the anionic group on the surface of the metal oxide semiconductor particle, and then an organometallic complex dye, a pyridine dye, a phthalocyanine dye, and a porphyrin dye. Hydrophobic monomers in which cyanine dyes, merocyanine dyes, coumarin dyes, polymethine dyes, mercurochrome dyes, eosin dyes and the like are dissolved are added, and an anionic polymerizable surfactant is added, and ultrasonic waves are added. By treating with an organic metal complex dye, pyridine dye, phthalocyanine dye, porphyrin dye, cyanine dye, merocyanine dye, coumarin dye, polymethine dye, mercurochrome dye, eosin dye, etc. Hydrophobic monomer in which the dye is dissolved is localized and further outside On polymerizable surfactant is estimated anionic groups and oriented toward the aqueous phase side admicell (admicell) is formed. Inclusion of a dye coated with a polymer having a repeating structural unit derived from a cationic polymerizable surfactant, a hydrophobic monomer, and a repeating structural unit derived from an anionic polymerizable surfactant by the above-described process Microencapsulated metal oxide semiconductor particles can be preferably produced.

カチオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子についても、上記のカチオン性重合性界面活性剤がアニオン性重合性界面活性剤に変わる以外は上記と同様の工程によって、本発明の実施形態の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を製造することができる。
そして、金属酸化物半導体粒子のまわりに高度にモノマー分子が制御された形態のまま、乳化重合によってモノマーが重合されてポリマーになり、本発明の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が得られると考えられる。
For the metal oxide semiconductor particles having a cationic group on the surface, the dye of the embodiment of the present invention is obtained by the same process as described above except that the cationic polymerizable surfactant is changed to an anionic polymerizable surfactant. Inclusion microencapsulated metal oxide semiconductor particles can be produced.
Then, the monomer is polymerized by emulsion polymerization while the monomer molecules are highly controlled around the metal oxide semiconductor particles to form a polymer, and the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles of the present invention are obtained. it is conceivable that.

カチオン性重合性界面活性剤の添加量は、アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子の使用量に対するアニオン性基の総モル数(=使用した金属酸化物半導体粒子の重量(g)×金属酸化物半導体粒子表面のアニオン性基(mol/g))に対して、0.5〜2倍モルの範囲が好ましく、より好ましくは、0.8〜1.2倍モルの範囲である。0.5倍モル以上の添加量とすることによって、親水性基としてアニオン性基を有する金属酸化物半導体粒子にイオン的に強く結合し、容易にカプセル化が可能となる。2倍モル以下の添加量とすることで、金属酸化物半導体粒子に未吸着のカチオン性重合性界面活性剤の発生を少なくすることができ、金属酸化物半導体粒子を芯物質として持たないポリマー粒子(ポリマーのみからなる粒子)の発生を防止することができる。   The addition amount of the cationic polymerizable surfactant is the total number of moles of anionic groups relative to the amount of metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface (= weight of the metal oxide semiconductor particles used (g) × The range of 0.5 to 2 times mol is preferable, and the range of 0.8 to 1.2 times mol is more preferable with respect to the anionic group (mol / g) of the metal oxide semiconductor particle surface. By setting the addition amount to 0.5 times mol or more, the metal oxide semiconductor particles having an anionic group as a hydrophilic group are strongly ionically bound and can be easily encapsulated. By setting the addition amount to 2 times or less, it is possible to reduce generation of a cationic polymerizable surfactant that is not adsorbed on the metal oxide semiconductor particles, and polymer particles that do not have the metal oxide semiconductor particles as a core substance. Generation | occurrence | production of (the particle | grains which consist only of a polymer) can be prevented.

以上のようにして得られる本発明の実施形態に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、平均粒径の小さい金属酸化物半導体粒子がポリマー層で完全に被覆される(欠陥部分がない)。
また、本実施形態に係る色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の粒子径は、好ましくは200nm以下、更に好ましくは100nm以下、特に好ましくは20〜100nmである。
The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles according to the embodiment of the present invention obtained as described above are completely covered with a polymer layer of metal oxide semiconductor particles having a small average particle diameter (no defect portion). ).
The particle diameter of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles according to this embodiment is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, and particularly preferably 20 to 100 nm.

上記のような色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、後に詳述する色素増感光電池の作製時において、基板上に、インクジェット法等によって設けることもできる。   The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles as described above can also be provided on a substrate by an inkjet method or the like when a dye-sensitized photocell described later in detail is manufactured.

上記の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子は、例えば、透明導電性基板上に形成され、更に金属酸化物半導体層の空孔中は電荷輸送層で満たされ、電荷輸送層が対向電極となる導電膜および/または触媒となる導電膜と接触させる構造として、色素増感光電池に利用される。
上記の色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を用いた色素増感光電池のより具体的な構造は、基板上に、少なくとも透明導電層,色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子層,電荷輸送層,導電性触媒層および/または導電層を順に形成してなるものである。
更に詳細には、図1に示すような、基材1,透明導電層2,色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3,電荷輸送層4,導電性触媒層5,透明導電層6,基材7から構成されるものが本発明の実施の形態の1例として挙げられる。
The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles are formed, for example, on a transparent conductive substrate, and the vacancies of the metal oxide semiconductor layer are filled with a charge transport layer, and the charge transport layer is connected to the counter electrode. As a structure to be brought into contact with a conductive film to be formed and / or a conductive film to be a catalyst, it is used for a dye-sensitized photovoltaic cell.
A more specific structure of the dye-sensitized photocell using the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles includes at least a transparent conductive layer, a dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle layer, and charge transport on a substrate. A layer, a conductive catalyst layer, and / or a conductive layer are sequentially formed.
More specifically, as shown in FIG. 1, substrate 1, transparent conductive layer 2, dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles 3, charge transport layer 4, conductive catalyst layer 5, transparent conductive layer 6, base What consists of the material 7 is mentioned as an example of embodiment of this invention.

上記実施形態例において用いられる基材1,7としては、ガラスあるいはプラスチックフィルム、例えばポリメチルメタクリレート,ポリカーボネート,ポリスチレン,ポリエチレンサルファイド,ポリエーテルスルホン,ポリオレフィン,ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート,トリアセチルセルロース等を用いることができるが、絶縁性、透明性のある基材であれば何ら制限されるものではない。さらには、太陽電池を使用する環境,寿命の観点から、耐光性,耐熱性を伴う基材が好ましい。入射する光を有効に取り入れるために、光電極に用いる基材の透明導電層が積層されていない側の表面に反射防止層を設けてもよい。   As the base materials 1 and 7 used in the above embodiment, glass or plastic film such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene sulfide, polyethersulfone, polyolefin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose and the like are used. Although it can be used, there is no limitation as long as it is an insulating and transparent substrate. Furthermore, a substrate with light resistance and heat resistance is preferable from the viewpoint of the environment in which the solar cell is used and the lifetime. In order to effectively take in incident light, an antireflection layer may be provided on the surface of the substrate used for the photoelectrode where the transparent conductive layer is not laminated.

上記実施形態例における透明導電層2,6としては、フッ素やインジウムなどをドープされた酸化スズ,酸化亜鉛,およびその他の可視光領域の吸収が少なく導電性の透明導電体が好ましい。   As the transparent conductive layers 2 and 6 in the above embodiment, tin oxide, zinc oxide doped with fluorine, indium, or the like, and other transparent transparent conductors with little absorption in the visible light region are preferable.

透明導電層2及び6の形成方法としては真空蒸着法,反応性蒸着法,イオンビームアシスト蒸着法,スパッタリング法,イオンプレーティング法,プラズマCVD法等の真空成膜プロセスによることができるが、いかなる成膜方法であっても構わない。   The transparent conductive layers 2 and 6 can be formed by any vacuum deposition process such as vacuum deposition, reactive deposition, ion beam assisted deposition, sputtering, ion plating, plasma CVD, etc. A film forming method may be used.

金属酸化物半導体層の形成方法は、特に限定されないが、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子3の分散液を、透明導電層2の上に塗布、
乾燥させる方法等が挙げられる。
The method for forming the metal oxide semiconductor layer is not particularly limited, but a dispersion of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles 3 is applied on the transparent conductive layer 2;
The method of drying etc. are mentioned.

また、金属酸化物半導体層中に炭素を含むものを用いることもできる。より好ましくは、炭素原子を1〜30at%程度含むとよい。   Alternatively, a metal oxide semiconductor layer containing carbon can be used. More preferably, it contains about 1 to 30 at% of carbon atoms.

本発明における電荷輸送層4に含有させる電解質としては、一般に色素増感電池の電荷輸送層に用いられる材料を任意に用いることができるが、例えばヨウ素を包含するヨウ化物,臭化物,キノン錯体,TCNQ錯体,ジシアノキノンジイミン錯体,およびその他が好ましい。   As the electrolyte contained in the charge transport layer 4 in the present invention, materials generally used for the charge transport layer of a dye-sensitized battery can be arbitrarily used. For example, iodides including iodine, bromides, quinone complexes, TCNQ Complexes, dicyanoquinone diimine complexes, and others are preferred.

また、本発明の電荷輸送層4においては、固体電解質やp型半導体を含む固体状電荷輸送層を用いることができる。このような電荷輸送層は、液状の電荷輸送層を用いた場合に起こり得る液漏れの可能性がないため好ましいものである。   In the charge transport layer 4 of the present invention, a solid charge transport layer containing a solid electrolyte or a p-type semiconductor can be used. Such a charge transport layer is preferable because there is no possibility of liquid leakage that may occur when a liquid charge transport layer is used.

固体状電荷輸送層に用いることのできる材料の具体例としては、ドナー骨格としてトリフェニルアミン,ジフェニルアミン,フェニレンジアミンなどの芳香族アミン化合物、ナフタレン,アントラセン,ビレンなどの縮合多環炭化水素、アゾベンゼンなどのアゾ化合物、スチルベンなどの芳香環をエチレン結合やアセチレン結合で連結した構造を有する化合物、アミノ基で置換されたヘテロ芳香環化合物,ポルフィリン類,フタロシアン類などがあげられ、アクセプター骨格としてはキノン類,テトラシアノキノジメタン類,ジシアノキノンジイミン類,テトラシアノエチレン,ビオローゲン類,ジチオール金属錯体などが挙げられる。また、その他固体状電荷輸送層に用いることのできる材料として、CuI,AgI,TiI,およびその他の金属ヨウ化物、CuBr,CuSCNなどがある。また、ポリアルキレンエーテルなどの高分子ゲルにヨウ化物,キノン錯体などを抱含させて用いてもよい。これらの材料は、必要に応じて任意に組み合わせて用いることができる。   Specific examples of materials that can be used for the solid charge transport layer include, as donor skeletons, aromatic amine compounds such as triphenylamine, diphenylamine, and phenylenediamine, condensed polycyclic hydrocarbons such as naphthalene, anthracene, and bilen, and azobenzene. Azo compounds, compounds having a structure in which aromatic rings such as stilbene are linked by ethylene bonds or acetylene bonds, heteroaromatic compounds substituted with amino groups, porphyrins, phthalocyanines, etc., and acceptor skeletons are quinones , Tetracyanoquinodimethanes, dicyanoquinone diimines, tetracyanoethylene, viologens, dithiol metal complexes and the like. Other materials that can be used for the solid charge transport layer include CuI, AgI, TiI, and other metal iodides, CuBr, CuSCN, and the like. Further, an iodide, a quinone complex, or the like may be included in a polymer gel such as polyalkylene ether. These materials can be used in any combination as required.

本発明における電荷輸送層4の形成方法としては、ディッピング,スピンコーター,バーコーター,ブレードコーター,ナイフコーター,リバースロールコーター,グラビアロールコーター,スクイズコーター,カーテンコーター,スプレイコーター,ダイコーター等の塗工機を用いることができるが、連続塗工が可能な方法がより好ましい。固体電解質またはp型半導体を用いる場合には、任意の溶媒を用いた溶液にした後、上記方法を用いて塗工し、基材1を任意の温度に加熱して溶媒を蒸発させることにより形成する。   As the method for forming the charge transport layer 4 in the present invention, coating such as dipping, spin coater, bar coater, blade coater, knife coater, reverse roll coater, gravure roll coater, squeeze coater, curtain coater, spray coater, die coater, etc. A method capable of continuous coating is more preferable. In the case of using a solid electrolyte or p-type semiconductor, it is formed by forming a solution using an arbitrary solvent, applying the solution using the above method, and heating the substrate 1 to an arbitrary temperature to evaporate the solvent. To do.

本発明に用いる導電性触媒層5としては、任意の導電性材料を用いることができ、白金や金,銀,銅などの金属、もしくは炭素などが挙げられる。これらを形成する際には、透明導電層2と同様の真空成膜法、あるいはこれら材料の微粒子をペーストにしたものをウエットコーティングする方法を用いることができる。   As the conductive catalyst layer 5 used in the present invention, any conductive material can be used, and examples thereof include metals such as platinum, gold, silver, and copper, or carbon. When these are formed, a vacuum film forming method similar to that of the transparent conductive layer 2 or a wet coating method using a paste of fine particles of these materials can be used.

以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〔実施例〕
「色素包含マイクロカプセル化酸化チタン粒子の製造」
酸化チタン粒子100gを含む酸化チタンゾルに、アニオン性重合性界面活性剤としてアクアロンKH−10を1.25g添加して混合した後、超音波を30分間照射した。次いで、有機金属錯体色素(Ru−アセチルアセトナト錯体)1gをイソボルニルメタクリレート12gとドデシルメタクリレート6gに溶解し、これを添加して混合した後、超音波を30分間照射した。次いで、イオン交換水50gに溶解した3.9gのアニオン性重合性界面活性剤アクアロンKH−10を添加して混合し、再び超音波を30分間照射した。これを、攪拌機、還流冷却器、滴下漏斗、温度調節器、窒素導入管及び超音波発生器を備えた反応容器に投入した。反応容器の内温を80℃に昇温した後、イオン交換水20gに重合開始剤として過硫酸カリウム0.6gを溶解した過硫酸カリウム水溶液を滴下し、窒素を導入しながら、80℃で6時間重合した。重合終了後、2mol/l水酸化カリウム水溶液でpHを8に調整し、孔径1μmのメンブレンフィルターで濾過し粗大粒子を除去して目的の色素包含マイクロカプセル化酸化チタン粒子の分散液を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples.
〔Example〕
"Production of dye-containing microencapsulated titanium oxide particles"
1.25 g of Aqualon KH-10 as an anionic polymerizable surfactant was added to and mixed with a titanium oxide sol containing 100 g of titanium oxide particles, and then irradiated with ultrasonic waves for 30 minutes. Next, 1 g of an organometallic complex dye (Ru-acetylacetonato complex) was dissolved in 12 g of isobornyl methacrylate and 6 g of dodecyl methacrylate, added and mixed, and then irradiated with ultrasonic waves for 30 minutes. Next, 3.9 g of the anionic polymerizable surfactant AQUALON KH-10 dissolved in 50 g of ion-exchanged water was added and mixed, and again irradiated with ultrasonic waves for 30 minutes. This was put into a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a temperature controller, a nitrogen introduction tube and an ultrasonic generator. After the internal temperature of the reaction vessel was raised to 80 ° C., an aqueous potassium persulfate solution in which 0.6 g of potassium persulfate was dissolved as a polymerization initiator was added dropwise to 20 g of ion-exchanged water. Polymerized for hours. After completion of the polymerization, the pH was adjusted to 8 with a 2 mol / l aqueous potassium hydroxide solution, filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm, and coarse particles were removed to obtain a target dye-containing microencapsulated titanium oxide particle dispersion.

「色素増感光電池の作製」
図1の層構成の色素増感光電池10を次のように作製した。
まず、基材1としてPET(50μm厚)を使用し、この上に透明導電層2としてインジウム錫酸化物(ITO)を真空スパッタリング法により形成した。そしてこの上に、上記の通り得られた色素包含マイクロカプセル化酸化チタン粒子3の分散液を塗布した。
"Preparation of dye-sensitized photocell"
A dye-sensitized photovoltaic cell 10 having the layer structure of FIG. 1 was prepared as follows.
First, PET (50 μm thickness) was used as the substrate 1, and indium tin oxide (ITO) was formed thereon as the transparent conductive layer 2 by vacuum sputtering. On this, a dispersion of the dye-containing microencapsulated titanium oxide particles 3 obtained as described above was applied.

続いて電荷輸送層4として1M LiI、0.05M I2、メトキシアセトニトリル、20wt%ポリエチレングリコール、10wt% 4−tert−ブチルピリジンからなるゲル状電解質を形成した。以上の積層体に、基材7としてPET(100μm厚)上にスパッタリング法により成膜したインジウム錫酸化物(ITO)を透明導電層6として形成し、さらにスパッタリング法により成膜した白金を導電性触媒層5として形成したものを、互いに成膜面が向かい合うようにラミネートし、側面をシリコーン系接着樹脂で封止することにより色素増感光電池10を作製した。 Then 1M LiI as the charge-transporting layer 4, 0.05 M I 2, methoxy acetonitrile, 20 wt% polyethylene glycol, to form a gel electrolyte composed of 10 wt% 4-tert-butylpyridine. In the above laminate, indium tin oxide (ITO) formed as a base material 7 on PET (100 μm thickness) by sputtering is formed as a transparent conductive layer 6, and platinum formed by sputtering is further conductive. What was formed as the catalyst layer 5 was laminated so that the film formation surfaces face each other, and the side surfaces were sealed with a silicone-based adhesive resin, thereby producing a dye-sensitized photovoltaic cell 10.

以上で得られた色素増感光電池の電流−電圧特性を測定したところ、A.M.1.5、100mW/cm2の擬似太陽光を用いた時、短絡電流JSC= 21mA/cm2、開放電圧VO C= 0.68V、フィルファクターFF=0.70で光電変換効率はη=10.0%であった。 The current-voltage characteristics of the dye-sensitized photocell obtained above were measured. M.M. 1.5 and 100 mW / cm 2 of simulated sunlight, the short-circuit current J SC = 21 mA / cm 2 , the open circuit voltage V OC = 0.68 V, the fill factor FF = 0.70, and the photoelectric conversion efficiency is η = It was 10.0%.

〔比較例〕
前記実施例の「色素包含マイクロカプセル化酸化チタン粒子の製造」において、アニオン性重合性界面活性剤アクアロンKH−10、イソボルニルメタクリレート、ドデシルメタクリレートを添加しない以外は、前記実施例と同様に、色素増感光電池を作製した。
また、この作製した比較用の色素増感光電池について、前記実施例と同様に、光電変換効率を測定したところ、実施例には満たなかった。
[Comparative Example]
In the “production of dye-containing microencapsulated titanium oxide particles” in the above examples, except that the anionic polymerizable surfactant Aqualon KH-10, isobornyl methacrylate, dodecyl methacrylate is not added, A dye-sensitized photocell was prepared.
Further, the photoelectric conversion efficiency of this prepared dye-sensitized photovoltaic cell for comparison was measured in the same manner as in the above example, and was not satisfied with the example.

本発明の色素増感光電池の1例を示す概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing an example of the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention. 本発明の色素増感光電池に用いる、色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の1例を示す概念断面図である。1 is a conceptual cross-sectional view showing an example of a dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particle used in the dye-sensitized photovoltaic cell of the present invention. 金属酸化物半導体粒子が、水性溶媒に分散するとともにアニオン性重合性界面活性剤と共存している状態を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a state in which metal oxide semiconductor particles are dispersed in an aqueous solvent and coexist with an anionic polymerizable surfactant. 図2に示す分散状態において、アニオン性重合性界面活性剤が重合された状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which an anionic polymerizable surfactant is polymerized in the dispersed state shown in FIG. 2. アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が、水性溶媒に分散するとともに、カチオン性重合性界面活性剤とアニオン性重合性界面活性剤と共存している状態を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a state in which metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface are dispersed in an aqueous solvent and coexist with a cationic polymerizable surfactant and an anionic polymerizable surfactant. 図5に示す分散状態においてカチオン性重合性界面活性剤とアニオン性重合性界面活性剤とが重合された状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a cationic polymerizable surfactant and an anionic polymerizable surfactant are polymerized in the dispersed state shown in FIG. 5. アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が、水性溶媒に分散するとともに、カチオン性重合性界面活性剤とアニオン性重合性界面活性剤と共存している状態を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a state in which metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface are dispersed in an aqueous solvent and coexist with a cationic polymerizable surfactant and an anionic polymerizable surfactant. 図7に示す分散状態においてカチオン性重合性界面活性剤とアニオン性重合性界面活性剤とが重合された状態を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which a cationic polymerizable surfactant and an anionic polymerizable surfactant are polymerized in the dispersed state shown in FIG. 7. アニオン性基を表面に有する金属酸化物半導体粒子が、水性溶媒に分散するとともに、カチオン性重合性界面活性剤とアニオン性重合性界面活性剤と重合性基を有する色素と共存している状態を示す模式図である。The state in which the metal oxide semiconductor particles having an anionic group on the surface are dispersed in an aqueous solvent and coexist with a cationic polymerizable surfactant, an anionic polymerizable surfactant, and a dye having a polymerizable group. It is a schematic diagram shown. 図9に示す分散状態においてカチオン性重合性界面活性剤とアニオン性重合性界面活性剤と重合性基を有する色素とが重合された状態を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which a cationic polymerizable surfactant, an anionic polymerizable surfactant, and a dye having a polymerizable group are polymerized in the dispersion state illustrated in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

1,7 基材
2 透明導電層
3 色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子
4 電荷輸送層
5 導電性触媒層
6 透明導電層
10 色素増感光電池
20 アニオン性重合性界面活性剤
21,42 疎水性基
22 アニオン性基
23,33,43 重合性基
31 金属酸化物半導体粒子
32 ポリマー層
33 色素
40 カチオン性重合性界面活性剤
41 カチオン性基
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,7 Base material 2 Transparent conductive layer 3 Dye inclusion microencapsulated metal oxide semiconductor particle 4 Charge transport layer 5 Conductive catalyst layer 6 Transparent conductive layer 10 Dye-sensitized photocell 20 Anionic polymerizable surfactant 21, 42 Hydrophobic Group 22 Anionic groups 23, 33, 43 Polymerizable group 31 Metal oxide semiconductor particle 32 Polymer layer 33 Dye 40 Cationic polymerizable surfactant 41 Cationic group

Claims (8)

金属酸化物半導体粒子を有機高分子化合物で被覆することによりマイクロカプセル化され且つ該有機高分子化合物のマイクロカプセル化被覆膜中に色素を包含する色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子を用いた色素増感光電池。   Dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles that are microencapsulated by coating metal oxide semiconductor particles with an organic polymer compound and that include a dye in the microencapsulated coating film of the organic polymer compound are used. Dye-sensitized photocell. 前記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子が、金属酸化物半導体粒子を核物質に重合性界面活性剤を用いてアドミセルを形成させ、該アドミセル内に色素を包含させてから重合反応させたものである請求項1記載の色素増感光電池。   The dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles are obtained by forming an admicelle using a polymerizable surfactant as a core substance and using the metal oxide semiconductor particles as a core material, and including the dye in the admicelle, followed by a polymerization reaction. The dye-sensitized photocell according to claim 1. 他のコモノマーと共に重合反応させたものである請求項2記載の色素増感光電池。   The dye-sensitized photovoltaic cell according to claim 2, which is polymerized with another comonomer. 前記金属酸化物半導体が酸化チタンである請求項1または2記載の色素増感光電池。   The dye-sensitized photocell according to claim 1 or 2, wherein the metal oxide semiconductor is titanium oxide. 前記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の作成において、コロイダル酸化チタンを用いた請求項2記載の色素増感光電池。   The dye-sensitized photocell according to claim 2, wherein colloidal titanium oxide is used in the production of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles. 前記色素包含マイクロカプセル化金属酸化物半導体粒子の作成において、重合性反応基を有する色素を用いた請求項2記載の色素増感光電池。   The dye-sensitized photovoltaic cell according to claim 2, wherein a dye having a polymerizable reactive group is used in the preparation of the dye-containing microencapsulated metal oxide semiconductor particles. 前記色素が有機金属錯体色素、ピリジン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クマリン系色素、ポリメチン系色素、マーキュロクロム系色素及びエオシン系色素から選ばれる少なくともいずれかである請求項1、2または6記載の色素増感光電池。   The dye is at least one selected from organometallic complex dyes, pyridine dyes, phthalocyanine dyes, porphyrin dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes, coumarin dyes, polymethine dyes, mercurochrome dyes, and eosin dyes. The dye-sensitized photocell according to claim 1, 2, or 6. 前記重合性界面活性剤がアニオン性重合性界面活性剤、カチオン性重合性界面活性剤及びノニオン性重合性界面活性剤から選ばれる少なくともいずれかである請求項2記載の色素増感光電池。   The dye-sensitized photocell according to claim 2, wherein the polymerizable surfactant is at least one selected from an anionic polymerizable surfactant, a cationic polymerizable surfactant, and a nonionic polymerizable surfactant.
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