JP2006018026A - Electrophoretic coloring particle and display element - Google Patents

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Masayoshi Kiyuusawa
昌祥 九澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrophoretic coloring particles which are properly dispersed in an insulating liquid with a low drive voltage, and further which exhibit an image-retaining memory properties due to excellent coagulation of the particles with each other, when the voltage is turned off. <P>SOLUTION: The electrophoretic coloring particles are to be subjected to electrophoresis in the insulating liquid, and are characterized by comprising base material particles coated with a copolymer of a monomer, having a fluoro group on the terminal and a monomer having a ≥8C alkyl group on the terminal and having ≤-50 mV ζ potential value for the electrophoretic coloring particles. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気泳動性着色粒子および電気泳動を利用した表示素子用の粒子に関するものである。   The present invention relates to electrophoretic colored particles and particles for display elements utilizing electrophoresis.

いわゆる電子ペーパーは、紙のように容易に取り扱い可能な電子ディスプレーである。電子ペーパーは、紙のように見やすいこと、表示の消去や書き込みが容易であること、表示維持に必要なエネルギーが小さいことが求められる。電子ペーパーには、大別して、電子ディスプレーからのアプローチと,紙からのアプローチとがなされている。電子ディスプレーとしてのアプローチは、液晶方式や有機エレクトロルミネッセンス方式が知られている。紙からのアプローチとしては、電気泳動方式やツイスト・ボール方式が知られている。   So-called electronic paper is an electronic display that can be easily handled like paper. Electronic paper is required to be easy to see like paper, to be easily erased and written, and to have low energy required for display maintenance. Electronic paper is roughly divided into an approach from an electronic display and an approach from paper. As an approach as an electronic display, a liquid crystal system and an organic electroluminescence system are known. As an approach from paper, an electrophoresis method or a twist ball method is known.

電気泳動を利用した表示装置の表示に用いられる粒子として、特許文献1にはスチレン-co-ジビニルベンゼンを基材とする架橋重合体粒子が開示されており、特許文献2には酸化チタンやカーボンブラックをワックスに分散させた粒子が開示されている。
特表平8-510790号公報 特開平11-202372号公報
Patent Document 1 discloses crosslinked polymer particles based on styrene-co-divinylbenzene, and Patent Document 2 discloses titanium oxide and carbon as particles used for display of a display device using electrophoresis. Particles in which black is dispersed in wax are disclosed.
Japanese National Patent Publication No. 8-510790 Japanese Patent Laid-Open No. 11-202372

表示装置は、例えば特許文献2や特許文献3に開示されている。これらの表示に用いる粒子として、前記に示したような無機粒子・高分子樹脂・これらの複合粒子などが用いられている。
特開2002-55366号公報
Display devices are disclosed in, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3. As the particles used for these displays, inorganic particles, polymer resins, composite particles thereof, and the like as described above are used.
JP 2002-55366 JP

電気泳動現象を利用した電子ペーパーにおいては、絶縁性分散流体中に表示用の粒子を分散し、電極を有するセルに粒子を充填したり、あるいは粒子をマイクロカプセルの形で充填する。このセルに電圧を与えると、電極上の絶縁層に、電極の極性と反対の電荷を帯びた粒子が吸引、固定化される。また、電極の極性を反転させることにより、電極上から粒子を放出させる。   In electronic paper using the electrophoretic phenomenon, display particles are dispersed in an insulating dispersion fluid, and the cells having electrodes are filled with particles, or the particles are filled in the form of microcapsules. When a voltage is applied to the cell, particles having a charge opposite to the polarity of the electrode are attracted and fixed to the insulating layer on the electrode. Moreover, particles are released from the electrode by reversing the polarity of the electrode.

近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力のニーズが増している。電気泳動表示装置の利点として表示画像保持性能(メモリー性)があげられるが、電力ゼロで半永久的に表示画像を保持することは困難である。表示画像保持の方法としては、絶縁性液体の粘度を上げ、電気泳動粒子の移動を防ぐ方法がある。しかし、この方法では、粒子を電気泳動させるのに大きな電圧が必要となる。   In recent years, with the development of information equipment, the need for low power consumption is increasing. An advantage of the electrophoretic display device is display image holding performance (memory property), but it is difficult to hold a display image semipermanently with zero power. As a display image holding method, there is a method of increasing the viscosity of the insulating liquid and preventing the migration of the electrophoretic particles. However, this method requires a large voltage to cause the particles to undergo electrophoresis.

例えば、壁面に粒子を引き寄せて表示画像を出した後、電圧を切った時にその画像が保持されるようにするためには、当然、電圧を切った時点で粒子が壁面に接触している必要がある。しかし、これだけでは画像メモリーという観点から不十分である。なぜなら、壁面に粒子を引き寄せた際に、粒子が一層しか形成しない場合には画像のコントラストが低く、画像品質の向上が難しい。このため、セル内には、粒子が壁面に複数層整列するのに足りるだけの、十分に多量の粒子を投入しておく必要がある。しかし、電圧を切ったときに粒子が壁面に対して吸着されていた場合であっても、粒子同士の吸着力が弱い場合には、壁面に直接接触していない粒子が離れていき、画像コントラストが低下する。従って、画像のメモリー性を発現させるためには、電圧を切った後に、粒子と粒子とが互いに吸着していることが必要である。   For example, after a particle is attracted to a wall surface and a display image is displayed, the image must be kept in contact with the wall surface when the voltage is turned off so that the image is retained when the voltage is turned off. There is. However, this alone is insufficient from the viewpoint of image memory. This is because when only one layer of particles is formed on the wall surface, the contrast of the image is low and it is difficult to improve the image quality. For this reason, it is necessary to introduce a sufficiently large amount of particles into the cell so that the particles are aligned on the wall surface in a plurality of layers. However, even when the particles are adsorbed to the wall surface when the voltage is turned off, if the adsorbing force between the particles is weak, the particles that are not in direct contact with the wall surface move away, and the image contrast Decreases. Therefore, in order to express the memory property of the image, it is necessary that the particles are adsorbed to each other after the voltage is turned off.

しかし、画像のコントラスト、特に電圧を切った後のコントラストの保持を目的として、粒子同士の凝集力を強くすると、電圧を印加したときに、凝集した粒子同士が離れにくく、絶縁性液体中に分散しにくくなる。このような粒子を分散させるためには、高い電圧を印加することが必要であるが、駆動電圧はできる限り低くすることが要請されている。
従って、低い駆動電圧で絶縁性液体中で良好に分散しやすく、しかも電圧を切った時には
粒子同士が良好に凝集して画像を保持するメモリー性を発揮することが望まれる。
However, for the purpose of maintaining the contrast of the image, especially the contrast after turning off the voltage, if the cohesive force between the particles is increased, the aggregated particles are difficult to separate when a voltage is applied and dispersed in the insulating liquid. It becomes difficult to do. In order to disperse such particles, it is necessary to apply a high voltage, but the drive voltage is required to be as low as possible.
Accordingly, it is desired that the particles easily disperse well in the insulating liquid at a low driving voltage, and exhibit a memory property in which particles are well aggregated and hold an image when the voltage is turned off.

本発明の課題は、低い駆動電圧で絶縁性液体中で良好に分散しやすく、しかも電圧を切った時には粒子同士が良好に凝集して画像を保持するメモリー性を発揮するような、電気泳動性着色粒子を提供することである。   It is an object of the present invention to provide an electrophoretic property that easily disperses well in an insulating liquid at a low driving voltage, and exhibits a memory property in which particles are well aggregated and retain an image when the voltage is turned off. It is to provide colored particles.

本発明は、絶縁性液体中で電気泳動させるための電気泳動性着色粒子であって、基材粒子が、末端にフルオロ基を有するモノマーと末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーとの共重合体によって被覆されており、電気泳動性着色粒子のζ電位値が−50mV以下であることを特徴とする。   The present invention relates to an electrophoretic colored particle for electrophoresis in an insulating liquid, wherein the substrate particle comprises a monomer having a fluoro group at the terminal and a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal. It is covered with a copolymer, and the ζ potential value of the electrophoretic colored particles is -50 mV or less.

本発明によれば、末端にフルオロ基を有するモノマーと末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーとの共重合体によって、基材粒子を被覆する。
末端にフルオロ基を有するモノマーに対して、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーを適度に共重合させることによって、電圧を切ったときに、粒子同士の凝集によって画像が保存されるメモリー性が発現する。これと共に、粒子の絶縁性液体中での分散性が得られ、電圧印加時に粒子の凝集が解かれ易いので、低い駆動電圧で表示装置を動作させることができる。
According to the present invention, the substrate particles are coated with a copolymer of a monomer having a fluoro group at the terminal and a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal.
A memory that stores images by aggregation of particles when the voltage is turned off by appropriately copolymerizing a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the end with a monomer having a fluoro group at the end. Sex is expressed. At the same time, the dispersibility of the particles in the insulating liquid can be obtained, and the aggregation of the particles can be easily solved when a voltage is applied, so that the display device can be operated with a low driving voltage.

末端にフルオロ基を有するモノマーの単独重合体で基材粒子を被覆すると、粒子の分散性が低下する。これに末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーを併用することによって、電圧を印加したときに粒子が絶縁性液体中に分散しやすくなる。しかし、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーが多くなると、その重合体の帯電方向は正であるため、ζ電位値が0に近づいていく。つまり、電圧印加時の帯電による粒子同士の反発が小さくなり、粒子の凝集が増えてしまう。また、さらに炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーが多くなると、絶縁性液体中での分散性が良くなりすぎ、粒子同士の凝集力が弱くなり、ばらけてしまうため、画像の保持性が得られなくなる。   When the base particle is coated with a homopolymer of a monomer having a fluoro group at the terminal, the dispersibility of the particle is lowered. When a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal is used in combination, particles are easily dispersed in the insulating liquid when a voltage is applied. However, when the number of monomers having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal increases, the charging direction of the polymer is positive, and thus the ζ potential value approaches zero. That is, the repulsion between particles due to charging during voltage application is reduced, and the aggregation of particles increases. Further, when the number of monomers having an alkyl group having 8 or more carbon atoms increases, the dispersibility in the insulating liquid becomes too good, and the cohesive force between the particles becomes weak and scattered. It can no longer be obtained.

ここで、本発明では、電気泳動性着色粒子のζ電位値が−50mV以下となるように、末端にフルオロ基を有するモノマーに対する、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーの併用量を適度に制御することによって、上記した画像のメモリー性と粒子の分散性とを同時に解決することに成功した。   Here, in the present invention, the combined amount of the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal is used with respect to the monomer having a fluoro group at the terminal so that the ζ potential value of the electrophoretic colored particles is −50 mV or less. By controlling it appropriately, we succeeded in simultaneously solving the above-mentioned image memory property and particle dispersibility.

以下、本発明について更に詳細に説明する。
(絶縁性分散流体)
本発明において、絶縁性分散流体は特に限定されない。絶縁性分散流体は、絶縁性の有機化合物であることが好ましく、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、ハロゲン化炭化水素、脂肪族エステル、芳香族エステル、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、油脂を例示できる。特に、脂肪族炭化水素が好ましく、パラフィン(例えばn−パラフィン、イソパラフィン)が好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
(Insulating dispersion fluid)
In the present invention, the insulating dispersion fluid is not particularly limited. The insulating dispersion fluid is preferably an insulating organic compound, and is an aliphatic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, halogenated hydrocarbon, aliphatic ester, aromatic ester, aliphatic alcohol, Aromatic alcohols and oils can be exemplified. In particular, an aliphatic hydrocarbon is preferable, and paraffin (for example, n-paraffin, isoparaffin) is preferable.

(重合体による被覆方法)
基材粒子上の被膜の形成方法は特に限定されない。好ましくは、特開平5−232480号公報に記載された以下の方法を利用できる。
(1)ビニル基導入法
基材粒子表面に、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、シリル基、シラノール基、イソシアナート基等の官能基を存在させ、この官能基と反応して共有結合を生成し得るモノマーによって基材粒子を表面処理し、ビニル基を表面に導入する。次いで、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーおよび末端にフルオロ基を有するモノマーによって基材粒子を表面処理し、グラフト重合させる。こうした基材粒子の好適例は後述する。
(Coating method with polymer)
The method for forming the coating on the substrate particles is not particularly limited. Preferably, the following method described in JP-A-5-232480 can be used.
(1) Vinyl group introduction method A functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a silyl group, a silanol group or an isocyanate group is present on the surface of the base particle, and reacts with this functional group to form a covalent bond. The substrate particles are surface-treated with the obtained monomer to introduce vinyl groups on the surface. Next, the substrate particles are surface-treated with a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal and a monomer having a fluoro group at the terminal, and graft polymerization is performed. Suitable examples of such substrate particles will be described later.

(2)開始剤導入法
水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、シリル基、シラノール基、イソシアナート基等の官能基を基材粒子表面に存在させ、この官能基と共有結合し得る過酸化物、過水酸化物、アゾ化合物などの開始剤を反応させることにより、基材粒子表面に開始剤を導入する。次いで、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーおよび末端にフルオロ基を有するモノマーによって基材粒子を表面処理し、グラフト重合させる。
(2) Initiator introduction method A functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a silyl group, a silanol group or an isocyanate group is present on the surface of the substrate particle, and a peroxide, a peroxide which can be covalently bonded to this functional group. By reacting an initiator such as a hydroxide or an azo compound, the initiator is introduced onto the surface of the substrate particles. Next, the substrate particles are surface-treated with a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal and a monomer having a fluoro group at the terminal, and graft polymerization is performed.

また、好ましくは、還元性基を表面に有する基材粒子に酸化剤を反応させ、基材粒子表面にラジカルを発生させ、ラジカルを起点として基材粒子表面に重合体膜を生成させることができる。この方法は、特開平11−223821号公報に記載されている。酸化剤としては、セリウム塩が好ましく、硫酸セリウム、硝酸セリウム、硫酸セリウムアンモニウム、ピロリン酸セリウムアンモニウム、ヨウ化セリウムを例示できる。   Preferably, the base particles having a reducing group on the surface can be reacted with an oxidizing agent to generate radicals on the surface of the base particles, and a polymer film can be formed on the surface of the base particles using the radical as a starting point. . This method is described in JP-A-11-223821. As the oxidizing agent, a cerium salt is preferable, and examples thereof include cerium sulfate, cerium nitrate, cerium ammonium sulfate, cerium ammonium pyrophosphate, and cerium iodide.

(基材粒子)
本発明で用いられる基材粒子は、カーボンブラックやシリカ等の無機粒子、ポリスチレン等の高分子樹脂、あるいはこれらの複合粒子であってよく、特に限定されない。基材粒子の粒径は、0.5 μm〜8 μmが好ましい。0.5 μm未満の粒子は製造が容易ではなく、また、粒径が大きすぎると、電子ペーパーを用途とする場合必要とされる解像度を得にくい。
(Base particle)
The substrate particles used in the present invention may be inorganic particles such as carbon black and silica, polymer resins such as polystyrene, or composite particles thereof, and are not particularly limited. The particle size of the substrate particles is preferably 0.5 μm to 8 μm. Particles of less than 0.5 μm are not easy to produce, and if the particle size is too large, it is difficult to obtain the resolution required when electronic paper is used.

基材粒子の形状は真球状で表面が均一であることが好ましい。これは、全ての粒子を均一に泳動させるため、粒子表面電荷を一定にする必要があるからである。この観点からは、本発明の粒子の粒径の変動係数Cvは20%以下であることが好ましい。変動係数は、コールター測定機(ベックマンコールター社製「マルチサイザー2」)による粒径の測定値から、以下の式に従って算出する。
Cv値 = (粒径の標準偏差/平均粒径)×100
It is preferable that the shape of the substrate particles is a perfect sphere and the surface is uniform. This is because the particle surface charge needs to be constant in order to cause all particles to migrate uniformly. From this viewpoint, it is preferable that the coefficient of variation Cv of the particle diameter of the present invention is 20% or less. The coefficient of variation is calculated according to the following formula from the measured value of the particle size by a Coulter measuring machine (“Multisizer 2” manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
Cv value = (standard deviation of particle size / average particle size) × 100

基材粒子の重合法は特に限定されず、分散重合、懸濁重合、シード重合、乳化重合を例示できる。電気泳動を利用した表示媒体に本粒子を用いるには、粒径が均一であることが好ましい。このために分級処理を施してもよいが、この場合には所望の粒径外の粒子が損失となり、製造歩留りが低下する。特開平2−97504号公報に開示されているように、加水分解性シリル基を有するビニルモノマーを分散重合した後加水分解し、架橋せしめた架橋重合体が特に好ましく、この方法を利用することにより粒径のそろった粒子を得ることができる。   The polymerization method of the base particles is not particularly limited, and examples thereof include dispersion polymerization, suspension polymerization, seed polymerization, and emulsion polymerization. In order to use the present particles in a display medium utilizing electrophoresis, it is preferable that the particle diameter is uniform. For this reason, classification may be performed, but in this case, particles outside the desired particle size are lost, and the production yield is reduced. As disclosed in JP-A-2-97504, a crosslinked polymer obtained by subjecting a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group to dispersion polymerization, followed by hydrolysis and crosslinking is particularly preferable. By using this method, Particles with a uniform particle size can be obtained.

加水分解性シリル基を有する重合性モノマーとしては、以下を例示できる。
γ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ―アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルビス(トリメトキシ)メチルシラン、11―メタクリロキシウンデカメチレントリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、4―ビニルテトラメチレントリメトキシシラン、8―ビニルオクタメチレントリメトキシシラン、3―トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル、ビニルトリアセトキシシラン、p―トリメトキシシリルスチレン、p―トリエトキシシリルスチレン、p―トリメトキシシリル−α―メチルスチレン、p―トリエトキシシリル−α―メチルスチレン、γ―アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−β(N−ビニルベンジルアミノエチル−γ―アミノプロピル)トリメトキシシラン・塩酸塩
Examples of the polymerizable monomer having a hydrolyzable silyl group include the following.
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxy Propylbis (trimethoxy) methylsilane, 11-methacryloxyundecamethylenetrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 4-vinyltetramethylenetrimethoxysilane, 8-vinyloctamethylenetrimethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl vinyl ether, vinyl Triacetoxysilane, p-trimethoxysilylstyrene, p-triethoxysilylstyrene, p-trimethoxysilyl-α-methylstyrene, p-triethoxysilane Le -α- methyl styrene, .gamma.-acryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, N-beta (N-vinylbenzylaminoethyl -γ- aminopropyl) trimethoxysilane hydrochloride

また、更に以下のモノマーも使用可能である。
グリシジル(メタ)アクリレート、β−(3,4,エポキシシクロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基含有(メタ)アクリレート。また重合後、酸またはアルカリで加水分解することにより(メタ)アクリル酸にすることのできる(メタ)アクリル酸をエステル化したメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、β−(パラフロロオクチル)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−トリフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル
Furthermore, the following monomers can also be used.
Epoxy group-containing (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate, β- (3,4, epoxycyclohexyl) ethyl (meth) acrylate, and carboxyl group-containing (meth) acrylates such as (meth) acrylic acid. Moreover, after polymerization, it can be converted to (meth) acrylic acid by hydrolysis with acid or alkali. Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) esterified from (meth) acrylic acid Acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tetrafurfuryl (meth) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, β- (parafluorooctyl) ethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-trifluoropropyl (meth) acrylate 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl (meth) acrylate, Butoxy polyethylene glycol monomethacrylate methyl ether, ethyl vinyl ether, n- propyl vinyl ether, n- butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, styrene, alpha-methyl styrene, (meth) acrylonitrile

(着色剤)
基材粒子の着色剤は特に限定されない。具体的な着色剤としては、カーボンブラック、酸化チタン等の顔料、あるいは染料が挙げられる。染料化合物の種類、色彩は限定されず、二種以上を使用してもよい。染料化合物は、重合体粒子に含浸させるため、取り扱い上、水系溶剤に溶解するものであるのが好ましい。染料の種類は以下を例示できる。
アゾ系染料、ナフトール系染料、アントラキノン系染料、インジゴ系染料、カーボニウム系染料、キノンイミン系染料、シアニン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、ニトロソ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、ナフタルイミド系染料、アジン系染料、フタロシアニン系染料、トリフェニルメタン系染料
染料の具体例としては、「Valifast Red」、「Valifast Black」(オリエント化学社製)があげられる。
(Coloring agent)
The colorant for the substrate particles is not particularly limited. Specific examples of the colorant include pigments such as carbon black and titanium oxide, and dyes. The kind and color of the dye compound are not limited, and two or more kinds may be used. Since the dye compound is impregnated into the polymer particles, it is preferable that the dye compound is dissolved in an aqueous solvent for handling. The kind of dye can illustrate the following.
Azo dyes, naphthol dyes, anthraquinone dyes, indigo dyes, carbonium dyes, quinoneimine dyes, cyanine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, naphthalimide Specific examples of dyes, azine dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes include “Valifast Red” and “Valifast Black” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.).

最も好ましい着色方法としては、特開平10−319412号公報に開示されているように、基材粒子として加水分解性シリル基を有する架橋性重合体粒子を用い、架橋時に加水分解性シリル基を有する染料化合物を化学結合により取り込ませる。   As the most preferable coloring method, as disclosed in JP-A-10-319412, a crosslinkable polymer particle having a hydrolyzable silyl group is used as a base particle, and the hydrolyzable silyl group has at the time of crosslinking. The dye compound is incorporated by chemical bonding.

(末端にフルオロ基を有するモノマー)
トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルメタクリレート、2-(パーフロフルオロブチル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロオクチル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロデシル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロ-3-メチルブチル)エチルメタクリレート、3-(パーフルオロ-3-メチルブチル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロ-5-メチルヘキシル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロ-7-メチルオクチル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロ-9-メチルデシル)エチルメタクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルメタクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチルメタクリレート、1H,1H,7H-ドデカフルオロへプチルメタクリレート、1H,1H,9H-ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート、1H,1H,11H-エイコサフルオロウンデシルメタクリレート、2,2,2-トリフルオロ-1-トリフルオロメチルエチルメタクリレート、2,2,3,4,4,4-ヘキサフルオロブチルメタクリレート、等があげられる。
(Monomer having a fluoro group at the terminal)
Trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate, 2- (perfluorofluorobutyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluorodecyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) ethyl methacrylate, 3- (perfluoro-3-methylbutyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluoro-5-methylhexyl) ethyl methacrylate, 2- (Perfluoro-7-methyloctyl) ethyl methacrylate, 2- (perfluoro-9-methyldecyl) ethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyl methacrylate 1H, 1H, 9H-hexadecafluorononyl methacrylate, 1H, 1H, 11H-eicosafluoroundecyl methacrylate, 2,2,2-trifluoro-1-trifluoromethylethyl methacrylate, 2,2,3,4 4,4-hexafluorobutyl methacrylate, and the like.

(末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマー)
重合体の側鎖に存在するアルキル基の炭素数を平均8以上とすることによって、表示画像粒子のメモリー性が向上する。
(Monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal)
By making the carbon number of the alkyl group present in the side chain of the polymer 8 or more on average, the memory property of the display image particles is improved.

これは、以下の2つの場合を含む。
(1) 重合体の側鎖に存在するアルキル基が一種類である場合には、このアルキル基の炭素数が8以上である。
(2) 重合体の側鎖に存在するアルキルが二種類以上である場合には、各アルキル基の各炭素数の加重平均である。この場合には、異なるアルキル基を有する異なるモノマーから重合体が構成される。従って、アルキル基の平均炭素数は、以下の式に従って計算される。
(アルキル基の平均炭素数)=
Σ[(各アルキル基の各炭素数)×(各アルキル基を導入するための各モノマーのmol%)]/100
This includes the following two cases.
(1) When there is one kind of alkyl group present in the side chain of the polymer, the alkyl group has 8 or more carbon atoms.
(2) When there are two or more types of alkyl present in the side chain of the polymer, it is a weighted average of the number of carbon atoms of each alkyl group. In this case, the polymer is composed of different monomers having different alkyl groups. Therefore, the average carbon number of the alkyl group is calculated according to the following formula.
(Average number of carbon atoms in the alkyl group) =
Σ [(each carbon number of each alkyl group) × (mol% of each monomer for introducing each alkyl group)] / 100

炭素数8以上のアルキル基としては、以下を例示できる。
2-エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ベヘニル基
Examples of the alkyl group having 8 or more carbon atoms include the following.
2-ethylhexyl, octyl, isooctyl, nonyl, decyl, isodecyl, undecyl, dodecyl, isododecyl, tridecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, behenyl

末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーとしては、例えば2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニルメタクリレート等があげられる。   Examples of the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal include 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl ( Examples include meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and behenyl methacrylate.

基材粒子表面に活性水素などの重合起点を持たない基材を用いる場合は、メカノケミカル処理によりこれらのポリマーを物理吸着させても良い。   When a base material having no polymerization starting point such as active hydrogen is used on the surface of the base material particle, these polymers may be physically adsorbed by mechanochemical treatment.

また、ポリマーの被覆膜厚(片側)は1 nm〜300 nmの範囲内であることが好ましい。被覆膜厚を1nm(特に好ましくは5nm)以上とすることによって、粒子の分散効果および画像のメモリー性が顕著となる。また、被覆膜厚が300nmを超えても本発明の観点からは問題ないが、結果的に粒径を大きくしてしまうので利点が少ない。この観点からは、被覆膜厚が100nm以下が特に好ましい。   Further, the coating film thickness (one side) of the polymer is preferably in the range of 1 nm to 300 nm. By setting the coating film thickness to 1 nm (particularly preferably 5 nm) or more, the particle dispersion effect and the image memory property become remarkable. Further, even if the coating film thickness exceeds 300 nm, there is no problem from the viewpoint of the present invention, but there is little advantage because the particle size is increased as a result. From this viewpoint, the coating film thickness is particularly preferably 100 nm or less.

本発明においては、電気泳動性着色粒子のζ電位値が、−50mV以下である。これによって粒子の分散性、画像メモリー性を著しく向上させることができる。この観点からは、粒子のζ電位値を−60mV以下とすることが更に好ましい。また、粒子のζ電位値の下限は特にないが、−90mV以上となることが多い。   In the present invention, the ζ potential value of the electrophoretic colored particles is −50 mV or less. Thereby, the dispersibility of particles and the image memory property can be remarkably improved. From this viewpoint, it is more preferable that the ζ potential value of the particles is −60 mV or less. Further, there is no particular lower limit of the ζ potential value of the particles, but it is often −90 mV or more.

好適な実施形態においては、末端にフルオロ基を有するモノマーと末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーとの比率が、(末端にフルオロ基を有するモノマー)/(末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマー)=76〜99(重量%)/24〜1(重量%)である。   In a preferred embodiment, the ratio of the monomer having a fluoro group at the terminal and the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal is (monomer having a fluoro group at the terminal) / (monomer having 8 or more carbon atoms at the terminal). Monomer having alkyl group) = 76 to 99 (% by weight) / 24 to 1 (% by weight).

末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーの添加量をモノマー添加量全体の1重量%以上とすることによって、絶縁性液体中での長鎖アルキル基による分散性が有効に発揮され易く、凝集を防止できる。また、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーの添加量をモノマー添加量全体の24重量%以下とすることによって、粒子のζ電位を−50mV以下とすることができ、電圧印加時の帯電による粒子同士の反発を強くして粒子の凝集を防止できる。末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーの添加量が24重量%を超えると、電圧印加時の凝集が増える傾向も見られる。   By making the addition amount of the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal 1% by weight or more of the total addition amount of the monomer, the dispersibility due to the long-chain alkyl group in the insulating liquid is easily exhibited effectively, Aggregation can be prevented. Further, by setting the addition amount of the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal to be 24% by weight or less of the total addition amount of the monomer, the ζ potential of the particles can be made −50 mV or less, Aggregation of particles can be prevented by increasing repulsion between particles due to charging. When the addition amount of the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal exceeds 24% by weight, there is a tendency that aggregation at the time of voltage application increases.

特に好ましくは、(末端にフルオロ基を有するモノマー)/(末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマー)=80〜90(重量%)/20〜10(重量%)である。   Particularly preferably, (monomer having a fluoro group at the terminal) / (monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal) = 80 to 90 (wt%) / 20 to 10 (wt%).

特に好ましくは、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーがトリフルオロエチルメタクリレートであり、末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーがアルキルメタクリレートである。   Particularly preferably, the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal is trifluoroethyl methacrylate, and the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal is alkyl methacrylate.

また、流体中には種々の助剤を添加することができる。こうした助剤としては、例えば、荷電制御剤、分散剤を例示できる。荷電制御剤としては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ジルコニアム、ナフテン酸銅、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸亜鉛、オクテン酸コバルト、オクテン酸ジルコニウム、オクテン酸鉄、オクテン酸鉛、オクテン酸ニッケル、オクテン酸マンガン、オクテン酸亜鉛等が挙げられる。   Various auxiliaries can be added to the fluid. Examples of such auxiliary agents include charge control agents and dispersants. Charge control agents include cobalt naphthenate, zirconium naphthenate, copper naphthenate, iron naphthenate, lead naphthenate, manganese naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octenoate, zirconium octenoate, iron octenoate, lead octenoate , Nickel octenoate, manganese octenoate, zinc octenoate and the like.

電気泳動性着色粒子のζ(ゼータ)電位値は、Brookheaven instruments
corporation製「ZetaPALS」ゼータ電位計を使用して測定する。具体的な測定方法について述べる。
(原理)
正弦波印加電場中の粒子による散乱光位相差を検出し、ゼータ電位を測定する。2枚の電極間を粒子が移動するときの移動度と電場によりゼータ電位が得られる。
The zeta potential value of electrophoretic colored particles is determined by Brookheaven instruments
Measured using a “ZetaPALS” zeta electrometer manufactured by corporation. A specific measurement method will be described.
(principle)
The phase difference of scattered light due to particles in a sinusoidal electric field is detected, and the zeta potential is measured. The zeta potential is obtained by the mobility and electric field when the particles move between the two electrodes.

ゼータ電位は、一般的に、分散溶媒や助剤の種類により変動するものである。そこで、分散溶媒として「アイソパーH」、助剤として「OLOA−1200」を使用し、この系におけるゼータ電位値を標準値とする。
「アイソパーH」: エクソン株式会社製: 組成:脂肪族炭化水素100重量%、芳香族炭化水素0.01重量%の混合物:平均分子量=160
「OLOA−1200」 シェブロンケミカルカンパニー社製 ポリブテニルコハク酸イミド
The zeta potential generally varies depending on the type of dispersion solvent and auxiliary agent. Therefore, “Isopar H” is used as a dispersion solvent, “OLOA-1200” is used as an auxiliary agent, and the zeta potential value in this system is set as a standard value.
“Isoper H”: manufactured by Exxon Corporation: composition: mixture of 100% by weight of aliphatic hydrocarbon and 0.01% by weight of aromatic hydrocarbon: average molecular weight = 160
"OLOA-1200" Polybutenyl succinimide manufactured by Chevron Chemical Company

(測定手順)
「アイソパーH」/「OLOA−1200」/粒子=100/0.1/1.0の重量比率で混合し、粒子を分散させて試料とする。この試料を測定用プラスチックセルに入れて測定する。
なお、ゼータ電位測定時には安定なゼータ電位値が得られる「OLOA−1200を」を助剤として用いているが、実際のセルにおける泳動時には助剤の種類は問わない。
(Measurement procedure)
“Isopar H” / “OLOA-1200” /particles=100/0.1/1.0 are mixed at a weight ratio, and the particles are dispersed to prepare a sample. This sample is placed in a measurement plastic cell and measured.
Note that “OLOA-1200”, which provides a stable zeta potential value at the time of zeta potential measurement, is used as an auxiliary agent, but the type of auxiliary agent is not limited at the time of migration in an actual cell.

本発明の粒子の用途は限定されないが、画像表示用途が特に好ましい。図1は、表示素子の一例を模式的に示す図である。図1においては、基板2と対向基板1との間にセルが形成されている。基板2上に、平面状の共通電極6が形成されており、共通電極6上に白色散乱絶縁層5が形成されており、その上に駆動電極3および透明絶縁層4が形成されている。透明絶縁層4上に絶縁性分散流体8が充填されており、流体8内に電気泳動性粒子7が分散されている。粒子7が負に帯電している場合には、共通電極6を接地し、駆動電極3にプラスのバイアス電圧を印加すると、粒子7は駆動電極3上に集中し、白色散乱層5が露出し、表示面が白色化する。駆動電極3にマイナスのバイアス電圧を印加すると、粒子は流体8内に分散し、白色散乱層5が遮蔽され、表示面が黒色化する。   Although the use of the particle | grains of this invention is not limited, The image display use is especially preferable. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a display element. In FIG. 1, cells are formed between the substrate 2 and the counter substrate 1. A planar common electrode 6 is formed on the substrate 2, a white scattering insulating layer 5 is formed on the common electrode 6, and a driving electrode 3 and a transparent insulating layer 4 are formed thereon. An insulating dispersion fluid 8 is filled on the transparent insulating layer 4, and the electrophoretic particles 7 are dispersed in the fluid 8. When the particles 7 are negatively charged, when the common electrode 6 is grounded and a positive bias voltage is applied to the drive electrode 3, the particles 7 are concentrated on the drive electrode 3 and the white scattering layer 5 is exposed. The display surface turns white. When a negative bias voltage is applied to the drive electrode 3, the particles are dispersed in the fluid 8, the white scattering layer 5 is shielded, and the display surface is blackened.

上記において、画像表示素子の方式は特に限定されず、前記以外の方式でもよい。例えば、共通電極と駆動電極との間に流体8を介在させることができる。また、マイクロカプセル中に分散液を封入し、マイクロカプセル内で粒子を電気泳動させることによって、表示を行うこともできる。これらの表示素子自体は、例えば、「Semiconductor FPD World 2000.12」第116−118頁:「Semiconductor FPD World 2001.5」第116−118頁:「NIKKEI MICRODEVICES」2001年2月号、特開平11−119704号公報、特開2000−89261号公報、特開2000−258805号公報に記載の各表示素子を例示できる。   In the above, the method of the image display element is not particularly limited, and other methods may be used. For example, the fluid 8 can be interposed between the common electrode and the drive electrode. Alternatively, the display can be performed by enclosing the dispersion in a microcapsule and causing the particles to undergo electrophoresis in the microcapsule. These display elements themselves include, for example, “Semiconductor FPD World 200.12”, pages 116-118: “Semiconductor FPD World 2001.5”, pages 116-118: “NIKKEI MICRODEVICES”, February 2001, Japanese Patent Laid-Open No. -119704, Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-89261, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-258805 can illustrate.

(基材着色架橋重合体粒子の作製)
(加水分解性シリル基を付加させた染料化合物溶液Aの製造)
分子中にアミノ基を有する染料(オリエント工業株式会社製「VALIFAST
BLAK 3810」)10 g、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン4 gおよびメチルエチルケトン100 gを200 ml溶のフラスコに仕込み、50 ℃まで昇温して1時間保持した後、冷却した。次いでメタノール4 gを加え、エバポレーションしたところ、加水分解性シリル基を有する染料化合物を含む反応液Aが得られた。
(Preparation of substrate-colored crosslinked polymer particles)
(Production of dye compound solution A to which a hydrolyzable silyl group was added)
Dye having amino group in molecule ("VALIFAST" manufactured by Orient Kogyo Co., Ltd.
BLAK 3810 ") 10 g, 4 g of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and 100 g of methyl ethyl ketone were charged into a 200 ml-dissolved flask, heated to 50 ° C and held for 1 hour, and then cooled. Next, 4 g of methanol was added and evaporated to obtain a reaction solution A containing a dye compound having a hydrolyzable silyl group.

〔比較例1〕(粒子表面にシラノール基を有する着色架橋重合体粒子Dの製造)
撹拌機、冷却管、温度計およびガス導入管を付けた2000 ml容のセパラブルフラスコにスチレン157 g、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン157 g、ポリビニルピロリドン79 g、メタノール1190 gおよび水21 gを仕込み、窒素気流下で62 ℃まで昇温した。その後、4,4’−アゾビス(2-メチルブチロニトリル)12 gを投入し、6時間析出重合させることによって、加水分解性シリル基を有する架橋性重合体粒子を含有するスラリーBを得た。
Comparative Example 1 (Production of colored crosslinked polymer particles D having silanol groups on the particle surface)
In a 2000 ml separable flask equipped with a stirrer, condenser, thermometer and gas inlet tube, 157 g of styrene, 157 g of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 79 g of polyvinylpyrrolidone, 1190 g of methanol and 21 g of water Was heated to 62 ° C. under a nitrogen stream. Thereafter, 12 g of 4,4′-azobis (2-methylbutyronitrile) was added and subjected to precipitation polymerization for 6 hours to obtain slurry B containing crosslinkable polymer particles having hydrolyzable silyl groups. .

該スラリー中に存在する未反応の重合性ビニル単量体を除去したメタノール分散液100 gに対し、前記反応液Aを50 g加え、60 ℃まで加熱した。次いで、架橋触媒としてp-トルエンスルホン酸11.5 gをメタノール50 gに溶解したものを加えて3時間反応させ、冷却、中和した。その後、該スラリーを濾過・洗浄した。さらに、同染色架橋工程を再度行い、着色架橋重合微体粒子Cを得た。該着色架橋重合体粒子Cは、粒子内部に存在する加水分解性シリル基由来のシラノール基を脱水縮合せしめるため、180 ℃で16時間熱処理を行った。これにより粒子表面に加水分解性シリル基由来のシラノール基(分散媒と接しているので結合しなかったもの)を有する着色架橋重合体粒子Dを得た。得られた着色架橋重合体粒子Dの平均粒子径は5.1 μmであった。また、着色架橋重合体粒子Dのζ電位値は5mVであった。   50 g of the reaction solution A was added to 100 g of the methanol dispersion from which the unreacted polymerizable vinyl monomer present in the slurry was removed, and the mixture was heated to 60 ° C. Subsequently, 11.5 g of p-toluenesulfonic acid dissolved in 50 g of methanol was added as a crosslinking catalyst, reacted for 3 hours, cooled and neutralized. Thereafter, the slurry was filtered and washed. Furthermore, the dyeing crosslinking step was performed again to obtain colored crosslinked polymer fine particles C. The colored crosslinked polymer particles C were heat-treated at 180 ° C. for 16 hours in order to cause dehydration condensation of hydrolyzable silyl group-derived silanol groups present inside the particles. As a result, colored crosslinked polymer particles D having silanol groups derived from hydrolyzable silyl groups on the particle surface (those that did not bond because they were in contact with the dispersion medium) were obtained. The obtained colored crosslinked polymer particles D had an average particle size of 5.1 μm. Further, the ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles D was 5 mV.

(着色重合体粒子Dへ重合性ビニル基を導入)
比較例1で得られた着色架橋重合体粒子D10 gをメチルエチルケトン20 gに分散し、メタクリロイルイソシアナート3 gを仕込み、室温で30分反応させた後洗浄すると、該着色架橋重合体微粒子D表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子Eを得た。
(Introducing a polymerizable vinyl group into the colored polymer particle D)
The colored crosslinked polymer particles D10 g obtained in Comparative Example 1 were dispersed in 20 g of methyl ethyl ketone, charged with 3 g of methacryloyl isocyanate, reacted at room temperature for 30 minutes and then washed, and then washed on the surface of the colored crosslinked polymer particles D. Colored crosslinked polymer particles E having a polymerizable vinyl group were obtained.

〔比較例2〕 (トリフルオロエチルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Fの製造)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート20 g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレート重合物からなるグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Fを得た。着色架橋重合体粒子Fのζ電位値は−76mVであった。
[Comparative Example 2] (Production of colored crosslinked polymer particles F having a graft polymer layer having trifluoroethyl methacrylate)
To the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 20 g of trifluoroethyl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide are charged into a reactor, and the temperature is raised to 80 ° C. in a nitrogen stream. And then react for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles F having a graft polymer layer made of a trifluoroethyl methacrylate polymer on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles F was −76 mV.

〔実施例1〕 (トリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Gの製造)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート19 g、ラウリルメタクリレート1g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートとのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Gを得た。着色架橋重合体粒子Gのζ電位値は−75mVであった。
[Example 1] (Production of colored crosslinked polymer particles G having a graft polymer layer having trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate)
With respect to the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 19 g of trifluoroethyl methacrylate, 1 g of lauryl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide were charged into a reactor, and the nitrogen gas flow was 80%. After raising the temperature to 0 ° C., the reaction is carried out for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles G having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles G was −75 mV.

〔実施例2〕 (トリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Hの製造)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート18 g、ラウリルメタクリレート2g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートとのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Hを得た。着色架橋重合体粒子Hのζ電位値は−73mVであった。
[Example 2] (Production of colored crosslinked polymer particles H having a graft polymer layer having trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate)
With respect to the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 18 g of trifluoroethyl methacrylate, 2 g of lauryl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide were charged into a reactor, and the nitrogen gas flow was 80%. After raising the temperature to 0 ° C., the reaction is carried out for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles H having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles H was −73 mV.

〔実施例3〕 (トリフルオロエチルメタクリレートと2−エチルヘキシルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Iの製造)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート16 g、2−エチルヘキシルメタクリレート4g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートと2−エチルヘキシルメタクリレートのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Iを得た。着色架橋重合体粒子Iのζ電位値は−60mVであった。
[Example 3] (Production of colored crosslinked polymer particles I having a graft polymer layer having trifluoroethyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate)
To the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 16 g of trifluoroethyl methacrylate, 4 g of 2-ethylhexyl methacrylate and 0.4 g of benzoyl peroxide were charged into a reactor, and a nitrogen stream After raising the temperature to 80 ° C., the reaction is carried out for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles I having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles I was −60 mV.

〔実施例4〕 (トリフルオロエチルメタクリレートとステアリルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Jの製造)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート16 g、ステアリルメタクリレート4g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートとのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Jを得た。着色架橋重合体粒子Jのζ電位値は−58mVであった。
[Example 4] (Production of colored crosslinked polymer particles J having a graft polymer layer having trifluoroethyl methacrylate and stearyl methacrylate)
With respect to the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 16 g of trifluoroethyl methacrylate, 4 g of stearyl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide were charged into a reactor, and the mixture was charged under a nitrogen stream. After raising the temperature to 0 ° C., the reaction is carried out for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles J having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles J was −58 mV.

〔実施例 5〕 (1H,1H,5H-オクタフルオロペンチルメタクリレートとラウリルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Kの製造)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチルメタクリレート16 g、ラウリルメタクリレート4g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートとのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Kを得た。着色架橋重合体粒子Kのζ電位値は−59mVであった。
[Example 5] (Production of colored crosslinked polymer particles K having a graft polymer layer containing 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate and lauryl methacrylate)
To the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 16 g of 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate, 4 g of lauryl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide were used in a reactor. Charge and heat up to 80 ° C under a nitrogen stream, then react for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles K having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles K was −59 mV.

〔比較例3〕 (トリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Lの製造:−50mVよりも正側の帯電)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート15 g、ラウリルメタクリレート5g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートとのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Lを得た。着色架橋重合体粒子Lのζ電位値は−49mVであった。
[Comparative Example 3] (Production of colored crosslinked polymer particles L having a graft polymer layer containing trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate: charging on the positive side of -50 mV)
To the colored cross-linked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 15 g of trifluoroethyl methacrylate, 5 g of lauryl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide were charged into a reactor, and the nitrogen gas flow was 80 After raising the temperature to 0 ° C., the reaction is carried out for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles L having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles L was −49 mV.

[比較例4〕 (トリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートを有するグラフト重合体層を有する着色架橋重合体粒子Mの製造 正帯電)
該表面に重合性ビニル基を有する着色架橋重合体粒子E1 gに対して、メチルエチルケトン20 g、トリフルオロエチルメタクリレート2 g、ラウリルメタクリレート18g、ベンゾイルパーオキサイド0.4 gを反応器に仕込み、窒素気流下80℃まで昇温した後、60分反応させる。その後メチルエチルケトンにより洗浄することにより、表面にトリフルオロエチルメタクリレートとラウリルメタクリレートとのグラフト共重合体層を有する着色架橋重合体粒子Mを得た。着色架橋重合体粒子Mのζ電位値は+25mVであった。
[Comparative Example 4] (Production of colored crosslinked polymer particles M having a graft polymer layer containing trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate, positive charge)
With respect to the colored crosslinked polymer particles E1 g having a polymerizable vinyl group on the surface, 20 g of methyl ethyl ketone, 2 g of trifluoroethyl methacrylate, 18 g of lauryl methacrylate, and 0.4 g of benzoyl peroxide were charged into a reactor, and the nitrogen gas flow was 80 After raising the temperature to 0 ° C., the reaction is carried out for 60 minutes. Thereafter, by washing with methyl ethyl ketone, colored crosslinked polymer particles M having a graft copolymer layer of trifluoroethyl methacrylate and lauryl methacrylate on the surface were obtained. The ζ potential value of the colored crosslinked polymer particles M was +25 mV.

(メモリー性評価)
(評価セル作製)
透明絶縁層・ITO電極を備えたガラス基板を重ね合わせ、図2に記載したようなセルギャップ100 μmのセルを作製した。即ち、このセルにおいては、上側透明ガラス基板1と下側透明ガラス基板2との間にセルが形成されている。基板2上に、平面状の第一透明駆動電極11が形成されており、駆動電極11上に透明絶縁層10が形成されている。透明絶縁層10上に絶縁性分散液体8が充填されており、液体8内に電気泳動用粒子7が分散されている。上部ガラス基板1の内側には第二透明駆動電極9が形成され、その内側に透明絶縁層8が形成されている。
(Memory evaluation)
(Evaluation cell production)
A glass substrate provided with a transparent insulating layer and ITO electrode was superposed to produce a cell having a cell gap of 100 μm as shown in FIG. That is, in this cell, the cell is formed between the upper transparent glass substrate 1 and the lower transparent glass substrate 2. A planar first transparent drive electrode 11 is formed on the substrate 2, and a transparent insulating layer 10 is formed on the drive electrode 11. An insulating dispersion liquid 8 is filled on the transparent insulating layer 10, and the electrophoresis particles 7 are dispersed in the liquid 8. A second transparent drive electrode 9 is formed on the inner side of the upper glass substrate 1, and a transparent insulating layer 8 is formed on the inner side thereof.

次に、作成した着色架橋重合体粒子D・F・G・H・I・J・K・L・M 各1 gを、それぞれ絶縁性透明液体(エクソン化学株式会社製アイソパーH)20 gに分散させ、帯電制御剤としてオクテン酸ジルコニウム10 mg加え、分散液を作成し、上記セルに充填した。   Next, 1 g of each of the colored crosslinked polymer particles D, F, G, H, I, J, K, L, and M prepared is dispersed in 20 g of an insulating transparent liquid (Isopar H manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.). Then, 10 mg of zirconium octenoate was added as a charge control agent to prepare a dispersion and filled in the cell.

このセルに、電圧100 Vrmsの正弦波・周波数1 Hzで印加し、該粒子を電気泳動させた。10分程泳動させた後、上側壁面に粒子が貼りついた状態で電圧を切り、下基板へ粒子が落ちていないかどうかを確認した。本例では、粒子がアイソパーHよりも比重が重いので、上側基板に粒子を貼りつかせた。   A voltage of 100 Vrms was applied to the cell at a frequency of 1 Hz and the particles were electrophoresed. After electrophoresis for about 10 minutes, the voltage was turned off while the particles were stuck on the upper wall surface, and it was confirmed whether or not the particles had fallen to the lower substrate. In this example, since the specific gravity of the particles is higher than that of Isopar H, the particles were stuck on the upper substrate.

Figure 2006018026
Figure 2006018026

以上の結果より、実施例1、2、3、4、5のように、末端にフルオロ基を有するモノマーと末端に長鎖アルキル基(炭素数が8以上)を有するモノマーとの共重合体で被覆されていて、ζ電位値が−50mVより負側になる粒子は、粒子同士が適度な親和性を持ち、分散性・メモリー性ともに優れていることが確認された。   From the above results, as in Examples 1, 2, 3, 4, 5, a copolymer of a monomer having a fluoro group at the terminal and a monomer having a long-chain alkyl group (carbon number of 8 or more) at the terminal It was confirmed that particles that were coated and had a negative ζ potential value of −50 mV had an appropriate affinity for each other and were excellent in dispersibility and memory properties.

電子ペーパーの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of electronic paper typically. 実施例で使用した電気泳動セルの模式図である。It is a schematic diagram of the electrophoresis cell used in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 対向基板 2 基板 3 駆動電極 4 透明絶縁層 5 白色散乱絶縁層 6 共通電極 7 電気泳動用粒子 8 絶縁性分散流体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Counter substrate 2 Substrate 3 Drive electrode 4 Transparent insulating layer 5 White scattering insulating layer 6 Common electrode 7 Electrophoresis particles 8 Insulating dispersion fluid

Claims (7)

絶縁性液体中で電気泳動させるための電気泳動性着色粒子であって、
基材粒子が、末端にフルオロ基を有するモノマーと末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーとの共重合体によって被覆されており、前記電気泳動性着色粒子のζ電位値が−50mV以下であることを特徴とする、電気泳動性着色粒子。
Electrophoretic colored particles for electrophoresis in an insulating liquid,
The substrate particles are coated with a copolymer of a monomer having a fluoro group at the terminal and a monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal, and the ζ potential value of the electrophoretic colored particles is −50 mV or less Electrophoretic colored particles, characterized in that
前記末端にフルオロ基を有するモノマーがトリフルオロエチルメタクリレートであり、前記末端に炭素数8以上のアルキル基を有するモノマーがアルキル(メタ)アクリレートであることを特徴とする、請求項1記載の電気泳動性着色粒子。 The electrophoresis according to claim 1, wherein the monomer having a fluoro group at the terminal is trifluoroethyl methacrylate, and the monomer having an alkyl group having 8 or more carbon atoms at the terminal is an alkyl (meth) acrylate. Colored particles. 前記基材粒子が表面に活性水素を有しており、この基材粒子が前記共重合体によって被覆されていることを特徴とする、請求項1または2記載の電気泳動性着色粒子。 The electrophoretic colored particles according to claim 1 or 2, wherein the base particles have active hydrogen on the surface, and the base particles are coated with the copolymer. 加水分解性シリル基を有する前記基材粒子を前記共重合体によって被覆してなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つの請求項に記載の電気泳動性着色粒子。 The electrophoretic colored particle according to any one of claims 1 to 3, wherein the base particle having a hydrolyzable silyl group is coated with the copolymer. 前記基材粒子と前記共重合体とが化学結合していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つの請求項に記載の電気泳動性着色粒子。 The electrophoretic colored particles according to claim 1, wherein the base particles and the copolymer are chemically bonded. 前記共重合体の被覆膜厚が1nm〜300nmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つの請求項に記載の電気泳動性着色粒子。 The electrophoretic colored particles according to claim 1, wherein the copolymer has a coating thickness of 1 nm to 300 nm. 請求項1〜6のいずれか一つの請求項に記載の電気泳動性着色粒子を有することを特徴とする、表示素子。 A display element comprising the electrophoretic colored particles according to any one of claims 1 to 6.
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