JP2006259170A - Dispersion for electrophoresis display element, and electrophoresis display element using same - Google Patents

Dispersion for electrophoresis display element, and electrophoresis display element using same Download PDF

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卓 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrophoresis particles capable of developing dispersibility and charging properties without adding a charging adjustor in a dispersion medium and dispersion containing them, manufacturing methods for them, an electrophoresis display element which is free of aggregation of electrophoresis particles and deterioration in display even when driven for a long period and has high reliability, and a method of independently controlling particles having different charging characteristics and an electrophoresis display element having high display quality by the same. <P>SOLUTION: The dispersion for the electrophoresis display element contains a dispersion medium consisting of at least an organic solvent and pigment particles each having a polymer physically adsorbed to its surface, the polymer having a glass transition point (Tg) of -80 to 25°C. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気泳動表示素子に用いられる顔料粒子分散液、および該分散液を用いた電気泳動表示素子に関する。   The present invention relates to a pigment particle dispersion used for an electrophoretic display element, and an electrophoretic display element using the dispersion.

近年インターネット、携帯電話、双方向TV等の発達による情報化社会を迎え、低消費電力の高品位薄型表示素子に対するニーズが高まっている。中でも液晶表示素子は、液晶分子の配列を電気的に制御することで光学特性を変化させる表示原理を採用している。このため、上記ニーズに対応できる表示素子として活発な研究開発が行われ、商品化もされている。
しかしながら液晶表示素子の大部分は、裏面に設けた光源(バックライト)から液晶に入射される光の透過性を制御して画像を表示している。そのため、明るいところでは画像が見にくいという欠点がある。また常に光源を点灯しておく必要があるため消費電力の点でも満足できない。
In recent years, with the development of the information society due to the development of the Internet, mobile phones, interactive TVs, etc., the need for high-quality thin display elements with low power consumption is increasing. Among them, the liquid crystal display element employs a display principle in which optical characteristics are changed by electrically controlling the arrangement of liquid crystal molecules. For this reason, active research and development has been carried out and commercialized as a display element that can meet the above needs.
However, most liquid crystal display elements display images by controlling the transmittance of light incident on the liquid crystal from a light source (backlight) provided on the back surface. Therefore, there is a drawback that it is difficult to see an image in a bright place. In addition, since it is necessary to always turn on the light source, it is not satisfactory in terms of power consumption.

これらの問題を解決する表示素子の研究が盛んに検討されている。その1つとして、特許文献1、2等で開示されている電気泳動表示素子が知られている。これらの電気泳動表示素子は、間隙を開けた状態で配置された一対の基板を備えており、各基板には少なくとも一方が透明な導電層からなる電極がそれぞれ形成されている。基板の間隙には、帯電し着色した多数の電気泳動粒子、および電気泳動粒子とは別の色で着色した分散媒が充填されている。この他、帯電した極性や色において異なる、複数の種類の電気泳動粒子が、無色の分散媒とともに充填されたものもある。
このような電気泳動表示素子において、一方の電極に負電圧を、他方の極に正電圧を印加すると、正に帯電した電気泳動粒子は負電極を覆うように集まる。この負電極側から表示素子を眺めると、電気泳動粒子の色を見ることができる。印加電圧を反転させると、着色された媒体の色、または他の電気泳動粒子の色を見ることになる。このような電圧駆動を、多数配列した画素単位で行うことにより、任意の画像や文字を表示することも可能である。
Research on display elements that solve these problems has been actively studied. As one of them, an electrophoretic display element disclosed in Patent Documents 1 and 2 is known. These electrophoretic display elements are provided with a pair of substrates arranged with a gap therebetween, and each substrate is formed with electrodes each made of a transparent conductive layer, at least one of which is transparent. A space between the substrates is filled with a large number of charged and colored electrophoretic particles and a dispersion medium colored with a different color from the electrophoretic particles. In addition, there are some in which a plurality of types of electrophoretic particles having different charged polarities and colors are filled together with a colorless dispersion medium.
In such an electrophoretic display element, when a negative voltage is applied to one electrode and a positive voltage is applied to the other electrode, the positively charged electrophoretic particles gather to cover the negative electrode. When the display element is viewed from the negative electrode side, the color of the electrophoretic particles can be seen. Reversing the applied voltage will see the color of the colored medium or other electrophoretic particles. Arbitrary images and characters can be displayed by performing such voltage driving in units of a large number of arranged pixels.

電気泳動表示素子としていくつかの構造例が開示されている。例えば、粒子分散液をカプセルに内包させ、少なくとも一方が透明な一対の電極基板間にカプセルを挟持させた電気泳動表示素子が挙げられる(特許文献3〜10)。また、粒子分散液を水中に乳化分散し、少なくとも一方が透明な一対の電極基板間に挟持した電気泳動表示素子が開示されている(特許文献11)。この他、隔壁により、基板の間隙を基板の面方向に沿って多数の画素に分割するように配置し、電気泳動粒子の偏在を防止すると共に、基板間隙を規定するように構成した例も知られている。   Several structural examples have been disclosed as electrophoretic display elements. For example, there is an electrophoretic display element in which a particle dispersion is encapsulated in a capsule and the capsule is sandwiched between a pair of electrode substrates transparent at least one (Patent Documents 3 to 10). Also disclosed is an electrophoretic display element in which a particle dispersion is emulsified and dispersed in water and sandwiched between a pair of electrode substrates, at least one of which is transparent (Patent Document 11). In addition, there is also an example in which the partition is arranged so that the gap of the substrate is divided into a large number of pixels along the surface direction of the substrate to prevent the uneven distribution of the electrophoretic particles and to define the gap of the substrate. It has been.

このような電気泳動表示素子においては、絶縁性の分散媒中に帯電剤(以下、帯電調整剤ともいう。)および分散剤を添加して、帯電性と分散性を付与した電気泳動表示素子用分散液が用いられている。しかし、この分散液では、長期間駆動すると、帯電剤や分散剤が電気泳動粒子から脱着してしまう。その結果、電気泳動粒子の帯電が不足する、または電気泳動粒子の凝集によって表示が劣化する、といった問題がある。
また、色相の異なる複数の種類の粒子を用いる場合、その電気泳動特性は分散媒中に添加された帯電調整剤によって一義的に(1つの極性に)決められてしまう。したがって、異なる粒子の電気泳動性を独立に制御することは困難である。例えば、赤と白の粒子を逆の極性に帯電させること、黒と白の粒子のうち黒粒子のみを正に帯電させること、赤、黒、および白の粒子うち、赤を正に、黒を負に帯電させることなど、粒子の極性制御は不可能である。
In such an electrophoretic display element, a charging agent (hereinafter also referred to as a charge adjusting agent) and a dispersing agent are added to an insulating dispersion medium so as to impart charging property and dispersibility. A dispersion is used. However, in this dispersion, when driven for a long time, the charging agent and the dispersing agent are desorbed from the electrophoretic particles. As a result, there is a problem that the electrophoretic particles are insufficiently charged or the display is deteriorated due to aggregation of the electrophoretic particles.
When a plurality of types of particles having different hues are used, the electrophoretic characteristics are uniquely determined (one polarity) by the charge adjusting agent added to the dispersion medium. Therefore, it is difficult to independently control the electrophoretic properties of different particles. For example, charging red and white particles to opposite polarities, charging only black particles of black and white particles positively, of red, black and white particles, red is positive, black is charged It is impossible to control the polarity of the particles such as negatively charging.

近年、特許文献12のように電気泳動粒子をチタネート系のカップリング剤とソルビタン脂肪酸エステルで処理する方法、あるいは特許文献3、13、または14のように電気泳動粒子表面にポリマーをグラフト化する方法によって、電気泳動粒子の分散性を改善する提案がなされている。しかし、粒子の分散性の改善には効果があるものの、帯電剤を添加しなければ十分な帯電性が得られない。したがって、帯電剤の粒子表面からの脱着による表示劣化の問題が根本的には解決されておらず、粒子の帯電性を独立に制御することは困難である。   In recent years, a method of treating electrophoretic particles with a titanate coupling agent and a sorbitan fatty acid ester as in Patent Document 12, or a method of grafting a polymer onto the surface of an electrophoretic particle as in Patent Document 3, 13, or 14 Has proposed to improve the dispersibility of electrophoretic particles. However, although effective in improving the dispersibility of the particles, sufficient chargeability cannot be obtained unless a charging agent is added. Therefore, the problem of display deterioration due to the desorption of the charging agent from the particle surface has not been fundamentally solved, and it is difficult to independently control the chargeability of the particles.

また、電気泳動粒子を特許文献15のように、シリコーン樹脂で被覆することにより、電気泳動粒子に帯電性を付与する提案もなされている。しかし、電気泳動粒子表面にシリコーン樹脂を付着、堆積させた後、電気泳動表示素子に適した所定の大きさに微粉砕することが困難であり、粒子の帯電性を独立に制御することは困難である。
また、顔料粒子表面に少なくとも反応性界面活性剤由来の両親媒性残基を固定化した電気泳動粒子が提案されている(特許文献16)。しかし、反応性界面活性剤は顔料粒子表面に吸着しているだけである。そのため、その後コモノマーを添加して反応性界面活性剤と共に重合性被膜を作っても、その被膜と顔料粒子との間には強固な結合ができるわけではない。逆に重合することで吸着力が低下することもあり、依然として重合性被膜が脱着することを防ぐことはできない。したがって、表示劣化の問題は解決されておらず、粒子の帯電性を独立に制御することは困難なものである。
In addition, as disclosed in Patent Document 15, a proposal has been made to impart chargeability to the electrophoretic particles by coating the electrophoretic particles with a silicone resin. However, it is difficult to finely pulverize the electrophoretic particles to a predetermined size suitable for electrophoretic display elements after attaching and depositing a silicone resin on the surface of the electrophoretic particles, and it is difficult to independently control the chargeability of the particles. It is.
In addition, an electrophoretic particle in which at least an amphiphilic residue derived from a reactive surfactant is immobilized on the surface of the pigment particle has been proposed (Patent Document 16). However, the reactive surfactant is only adsorbed on the pigment particle surface. Therefore, even if a comonomer is added thereafter to form a polymerizable film together with the reactive surfactant, a strong bond cannot be formed between the film and the pigment particles. Conversely, the adsorption force may be reduced by polymerization, and it is still impossible to prevent the polymerizable film from desorbing. Therefore, the problem of display deterioration has not been solved, and it is difficult to independently control the chargeability of the particles.

特公昭50−15115号公報Japanese Patent Publication No. 50-15115 特公昭50−15119号公報Japanese Patent Publication No. 50-15119 米国特許出願公開第2002/0185378号明細書US Patent Application Publication No. 2002/0185378 特許第2551783号明細書Japanese Patent No. 2551783 特表2001−500172号公報JP-T-2001-500172 米国特許出願公開2002/017910号明細書US Patent Application Publication No. 2002/017910 米国特許出願公開2002/511607号明細書US Patent Application Publication No. 2002/511607 米国特許出願公開2001/503873号明細書US Patent Application Publication No. 2001/503873 米国特許出願公開2002/504696号明細書US Patent Application Publication No. 2002/504696 米国特許出願公開2002/520665号明細書US Patent Application Publication No. 2002/520665 米国特許出願公開2002/0131147号明細書US Patent Application Publication No. 2002/0131147 特開平2−284128号公報JP-A-2-284128 特開平5−173193号公報JP-A-5-173193 特表平8−510486号公報JP-T 8-510486 特開平2−189525号公報JP-A-2-189525 特開2004−233630号公報JP 2004-233630 A

本発明は、分散媒中に帯電調整剤を添加しなくても、分散性、帯電性を発現させることのできる電気泳動粒子、およびそれを含有する電気泳動表示素子用分散液、ならびにそれらの製造方法の提供を目的する。また本発明は、長期間駆動しても電気泳動粒子の凝集や表示の劣化を生じない、信頼性の高い、電気泳動表示素子の提供を目的としている。
さらに本発明は、異なる帯電特性を有する粒子をそれぞれ独立に制御する方法、およびそれによる表示品位の高い電気泳動表示素子の提供を目的とする。
The present invention relates to an electrophoretic particle capable of exhibiting dispersibility and chargeability without adding a charge adjusting agent to a dispersion medium, a dispersion for an electrophoretic display element containing the same, and production thereof To provide a method. Another object of the present invention is to provide a highly reliable electrophoretic display element that does not cause aggregation of electrophoretic particles or display deterioration even when driven for a long period of time.
Another object of the present invention is to provide a method for independently controlling particles having different charging characteristics, and an electrophoretic display element having high display quality.

上記の課題は以下の手段によって達成された。
(1)少なくとも有機溶媒からなる分散媒と、表面にポリマーを物理吸着させた顔料粒子とを含む分散液であって、前記ポリマーが−80℃以上25℃以下のガラス転移点(Tg)を有することを特徴とする電気泳動表示素子用分散液。
(2)前記ポリマーがイオン性官能基を有するポリマーであることを特徴とする(1)記載の電気泳動表示素子用分散液。
(3)前記イオン性官能基がカルボキシル基または四級アミノ基であることを特徴とする(2)記載の電気泳動表示素子用分散液。
(4)前記ポリマーが前記分散媒に不溶であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の電気泳動表示素子用分散液。
(5)前記分散媒に不溶な非イオン性ポリマーであって、−80℃以上25℃以下のガラス転移点(Tg)を有する前記非イオン性ポリマーを物理吸着させた顔料粒子をさらに含むことを特徴とする(2)〜(4)のいずれか1項に記載の電気泳動表示素子用分散液。
(6)(1)〜(5)のいずれか1項に記載の分散液を、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
(7)(1)〜(5)のいずれか1項に記載の分散液を少なくとも内包したマイクロカプセルを、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
The above problems have been achieved by the following means.
(1) A dispersion containing at least a dispersion medium composed of an organic solvent and pigment particles having a polymer physically adsorbed on the surface, wherein the polymer has a glass transition point (Tg) of −80 ° C. or more and 25 ° C. or less. Dispersion liquid for electrophoretic display elements characterized by the above.
(2) The dispersion for an electrophoretic display device according to (1), wherein the polymer is a polymer having an ionic functional group.
(3) The dispersion for an electrophoretic display device according to (2), wherein the ionic functional group is a carboxyl group or a quaternary amino group.
(4) The dispersion liquid for electrophoretic display elements according to any one of (1) to (3), wherein the polymer is insoluble in the dispersion medium.
(5) It further includes pigment particles that are non-ionic polymers insoluble in the dispersion medium and physically adsorbed with the non-ionic polymers having a glass transition point (Tg) of -80 ° C or higher and 25 ° C or lower. The dispersion liquid for electrophoretic display elements according to any one of (2) to (4), which is characterized.
(6) An electrophoretic display element, wherein the dispersion according to any one of (1) to (5) is sandwiched between a pair of substrates having a conductive layer.
(7) An electrophoretic display element characterized in that a microcapsule containing at least the dispersion liquid according to any one of (1) to (5) is sandwiched between a pair of substrates having a conductive layer. .

本発明の電気泳動表示素子用分散液によれば、分散媒中に帯電調整剤などを添加しなくても、分散液中の電気泳動粒子に分散性および帯電性を発現させることができる。また本発明の電気泳動表示素子用分散液によれば、長期間駆動しても電気泳動粒子の凝集や表示劣化の問題を生じない、信頼性の高い、電気泳動表示素子とするこができる。
さらに本発明の電気泳動表示素子用分散液によれば、ポリマーが物理吸着した顔料粒子を用いるため、ポリマーを固定する操作が不要となり、多くのポリマーと顔料粒子との組み合わせが実現され、ポリマーで顔料表面をムラなく被覆することが可能となる。
さらには、本発明の電気泳動表示素子用分散液、およびそれを用いた電気泳動表示素子により、高い白地反射率が得られ、コントラストが高く、多色(白、黒、赤など)の表示が可能である。
According to the dispersion for an electrophoretic display element of the present invention, the electrophoretic particles in the dispersion can exhibit dispersibility and chargeability without adding a charge adjusting agent or the like to the dispersion medium. Further, according to the dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention, a highly reliable electrophoretic display element that does not cause problems of aggregation of electrophoretic particles and display deterioration even when driven for a long period of time can be obtained.
Furthermore, according to the dispersion liquid for electrophoretic display element of the present invention, since the pigment particles to which the polymer is physically adsorbed are used, an operation for fixing the polymer is unnecessary, and many combinations of the polymer and the pigment particles are realized. It is possible to coat the pigment surface evenly.
Further, the dispersion liquid for electrophoretic display element of the present invention and the electrophoretic display element using the same provide high white background reflectance, high contrast, and multicolor (white, black, red, etc.) display. Is possible.

本発明の電気泳動表示素子用分散液は、有機溶媒を含む分散媒と、表面にポリマーが物理吸着した顔料粒子とを含む分散液であり、そのポリマーのガラス転移点(Tg)が−80℃以上25℃以下であることを特徴とする。また、該ポリマーは分散媒に不溶であることが好ましい。以下、本発明について詳細に説明する。   The dispersion for electrophoretic display elements of the present invention is a dispersion containing a dispersion medium containing an organic solvent and pigment particles having a polymer physically adsorbed on the surface, and the glass transition point (Tg) of the polymer is −80 ° C. The temperature is 25 ° C. or lower. The polymer is preferably insoluble in the dispersion medium. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる顔料粒子はポリマーが物理吸着しうるものであれば特に制約はないが、顔料粒子表面の親・疎水性もしくは濡れ性が物理吸着させるポリマーと同じレベルである、または顔料粒子表面に物理吸着させるポリマーと類似の官能基(例えば、水酸基、カルボニル基、炭素原子数4以上の長鎖アルキル基、芳香環)を有する顔料粒子であることが好ましい。
有機顔料粒子としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料を使用することができ、具体的には、キナクリドンレッド、レーキレッド、ブリリアントカーミン、ペリレンレッド、パーマネントレッド、トルイジンレッド、マダーレーキ等の赤色顔料、ダイアモンドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ピグメントグリーンB等の緑色顔料、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー等の青色顔料、ハンザイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、イソインドリノンイエロー、キノフタロンイエロー等の黄色顔料、アニリンブラック、ダイアモンドブラック、カーボンブラック等の黒色顔料等が挙げられる。好ましくは、カラー電子写真のトナーに用いられている顔料であり、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、アゾ顔料、カーボンブラックがより好ましい。
The pigment particles used in the dispersion for electrophoretic display elements of the present invention are not particularly limited as long as the polymer can be physically adsorbed, but the hydrophilicity / hydrophobicity or wettability of the pigment particle surface is the same as the polymer to be physically adsorbed. Pigment particles having a functional group similar to a polymer at a level or physically adsorbed on the pigment particle surface (for example, a hydroxyl group, a carbonyl group, a long-chain alkyl group having 4 or more carbon atoms, or an aromatic ring) are preferable.
Examples of organic pigment particles include azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, dioxazine pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, quinophthalone pigments, anthraquinone pigments, nitro pigments, and nitroso pigments. Specifically, red pigments such as quinacridone red, lake red, brilliant carmine, perylene red, permanent red, toluidine red, and madder lake, green pigments such as diamond green lake, phthalocyanine green, and pigment green B, Blue pigments such as Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Hansa Yellow, Fast Yellow, Disazo Yellow, Isoindolinone Yellow, Kinoff Yellow pigments such as Ron yellow, aniline black, diamond black, black pigments such as carbon black. Preferred are pigments used in color electrophotographic toners, and more preferred are phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, azo pigments, and carbon black.

無機顔料粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等などの白色顔料、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料、カドミウムレッド、赤色酸化鉄、モリブデンレッド等の赤色顔料、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、ビクトリアグリーン等の緑色顔料、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー等の青色顔料、カドミウムイエロー、チタンイエロー、黄色酸化鉄、黄鉛、クロムイエロー、アンチモンイエロー等の黄色顔料を用いることができる。好ましくは、酸化チタン、チタンブラック、または酸化亜鉛であり、酸化チタンがより好ましい。   Inorganic pigment particles include white pigments such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, lead oxide, tin oxide, and zinc sulfide, black pigments such as manganese ferrite black, cobalt ferrite black, and titanium black, cadmium red, and red iron oxide. , Red pigments such as molybdenum red, green pigments such as chromium oxide, viridian, titanium cobalt green, cobalt green, Victoria green, blue pigments such as ultramarine blue, Prussian blue, cobalt blue, cadmium yellow, titanium yellow, yellow iron oxide Yellow pigments such as yellow lead, chrome yellow, and antimony yellow can be used. Titanium oxide, titanium black, or zinc oxide is preferable, and titanium oxide is more preferable.

本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる顔料粒子の粒子形状に特に制約はないが、粒径は1nm〜100μmが好ましく、1nm〜1,000nmがより好ましく、10nm〜700nmが特に好ましい(本発明において、特に断らない限り、粒径とは球形の場合は直径、異形の場合は短軸と長軸の平均値をいう。)。   The particle shape of the pigment particles used in the dispersion for electrophoretic display elements of the present invention is not particularly limited, but the particle size is preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 1 nm to 1,000 nm, and particularly preferably 10 nm to 700 nm ( In the present invention, unless otherwise specified, the particle diameter means a diameter in the case of a spherical shape, and an average value of a short axis and a long axis in the case of an irregular shape.)

本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーは、そのガラス転移点(Tg)が室温(約25℃)以下であることが好ましく、−80〜25℃であることがより好ましく、−40〜25℃が特に好ましい。ガラス転移点が高すぎるポリマーは、室温付近で剛直な状態であり、溶媒中でポリマーの末端およびポリマー側鎖の運動が小さいため、立体障害の影響が大きく分散安定化は期待できない。一方、ガラス転移点が低すぎるポリマーは、溶媒中でポリマーの末端およびポリマー側鎖の運動が激しいため、立体障害の影響は小さく分散安定化効果は大きくなる。しかし、室温付近において粘着剤のようなベタベタした状態であり、取り扱いが難しくなるといった問題点がある。   The polymer used in the dispersion for an electrophoretic display element of the present invention preferably has a glass transition point (Tg) of room temperature (about 25 ° C.) or less, more preferably −80 to 25 ° C., − 40-25 degreeC is especially preferable. A polymer having a glass transition point that is too high is in a rigid state near room temperature, and since the movement of the polymer terminal and the polymer side chain is small in the solvent, the influence of steric hindrance is great and dispersion stabilization cannot be expected. On the other hand, a polymer having a glass transition point that is too low has a strong movement of the polymer end and the polymer side chain in the solvent, and therefore the influence of steric hindrance is small and the effect of stabilizing the dispersion is large. However, there is a problem that it is sticky like an adhesive near room temperature and is difficult to handle.

また、本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーは、顔料粒子に物理吸着するものであることが好ましい。本発明において、物理吸着とはファン・デル・ワールス力などの弱い分子間力による吸着をさし、電気的吸引力などによる化学吸着、共有結合、もしくはイオン結合などの化学結合とは区別されるものである。
また、本発明の電気泳動表示素子用分散液において、顔料粒子に物理吸着させるポリマーは、分散媒に不溶であることが好ましい(本発明において、不溶とは溶解しないことをいい、溶解度0.1質量%以下が好ましい。)。ポリマーが分散媒に対して可溶であると、ポリマーが顔料から脱着してしまい分散媒中に溶け出してしまう可能性があるからである。また、本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーの分子量は、顔料粒子に吸着させたとき、分散液中で好ましい分散性および帯電性を得られれば特に制約はないが、分子量1,000〜1,000,000が好ましく、3,000〜100,000がより好ましい(本発明においては、特に断らない限り、分子量とは重量平均分子量をいう。)。
Moreover, it is preferable that the polymer used for the dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention is one that physically adsorbs to the pigment particles. In the present invention, physical adsorption refers to adsorption by weak intermolecular forces such as van der Waals force, and is distinguished from chemical bonds such as chemical adsorption, covalent bond, or ionic bond by electric attraction force. Is.
In the dispersion for electrophoretic display elements of the present invention, the polymer that is physically adsorbed on the pigment particles is preferably insoluble in the dispersion medium (in the present invention, insoluble means that it does not dissolve and solubility is 0.1). % By mass or less is preferred). This is because if the polymer is soluble in the dispersion medium, the polymer may be desorbed from the pigment and dissolved in the dispersion medium. The molecular weight of the polymer used in the dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention is not particularly limited as long as preferable dispersibility and chargeability can be obtained in the dispersion liquid when adsorbed on the pigment particles. 1,000 to 1,000,000 are preferable, and 3,000 to 100,000 are more preferable (in the present invention, unless otherwise specified, the molecular weight refers to the weight average molecular weight).

本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーは、イオン性官能基を有するイオン性ポリマーであっても、イオン性官能基をもたない非イオン性ポリマーであってもよい。イオン性ポリマーにおいては、カチオン性官能基を有するカチオン性ポリマーであっても、アニオン性官能基を有するアニオン性ポリマーであってもよい。
イオン性官能基は、有機アミンまたは酸誘導体であることが好ましい。
カチオン性官能基としては、四級アミノ基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、グアニジン誘導体、アミジン誘導体などが挙げられ、四級アミノ基が好ましい。アニオン性官能基としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、リン酸、スルフィン酸、またはその誘導体などが挙げられ、カルボ酸誘導体が好ましい。
The polymer used in the dispersion for an electrophoretic display element of the present invention may be an ionic polymer having an ionic functional group or a nonionic polymer having no ionic functional group. The ionic polymer may be a cationic polymer having a cationic functional group or an anionic polymer having an anionic functional group.
The ionic functional group is preferably an organic amine or an acid derivative.
Examples of the cationic functional group include a quaternary amino group, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a guanidine derivative, and an amidine derivative, and a quaternary amino group is preferable. Examples of the anionic functional group include carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, sulfinic acid, or a derivative thereof, and a carboxylic acid derivative is preferable.

本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる非イオン性ポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリレート、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、タンパク質、またはそれらの側鎖を有する長鎖ポリマーなどが挙げられ、側鎖として炭素原子数4以上22以下のアルキル基を有するポリ(メタ)アクリレートが好ましい。
カチオン性ポリマーとしては、例えば、非イオン性ポリマー(具体例および好ましい範囲は上述の非イオン性ポリマーと同様である。)にカチオン性官能基(具体例および好ましい範囲は上述のカチオン性官能基と同様である。)を付加したポリマーが挙げられ、四級アミノ基を有するポリ(メタ)アクリレートが好ましい。
アニオン性ポリマーとしては、例えば、非イオン性ポリマー(具体例および好ましい範囲は上述の非イオン性ポリマーと同様である。)にアニオン性官能基(具体例および好ましい範囲は上述のアニオン性官能基と同様である。)を付加したポリマーが挙げられ、カルボン酸誘導体を有するポリ(メタ)アクリレートが好ましい。
本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられるポリマーの合成方法は特に制限されないが、例えば、ラジカル重合法、アニオン重合法、重縮合、付加重合などという方法で合成することができる。
Examples of the nonionic polymer used in the dispersion for an electrophoretic display device of the present invention include polystyrene, poly (meth) acrylate, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol derivatives, proteins, or long-chain polymers having side chains thereof. Poly (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 22 carbon atoms as a side chain is preferable.
Examples of the cationic polymer include a nonionic polymer (specific examples and preferred ranges are the same as those of the nonionic polymer described above) and a cationic functional group (specific examples and preferred ranges are the same as the cationic functional groups described above). The same), and a poly (meth) acrylate having a quaternary amino group is preferred.
Examples of the anionic polymer include a nonionic polymer (specific examples and preferred ranges are the same as those of the above-mentioned nonionic polymer) and an anionic functional group (specific examples and preferred ranges are the above-mentioned anionic functional groups and The same), and a poly (meth) acrylate having a carboxylic acid derivative is preferred.
The method for synthesizing the polymer used in the dispersion for an electrophoretic display element of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be synthesized by a method such as radical polymerization, anion polymerization, polycondensation, or addition polymerization.

本発明の電気泳動表示素子用分散液においては、電気泳動粒子として、ポリマーを物理吸着させた顔料粒子が用いられる。ポリマーを吸着させる量は、粒子が分散液中で安定に分散する量が好ましく、イオン性ポリマーを吸着した粒子の場合は、併せて電気泳動性を示す量が好ましい。ポリマーの吸着量を顔料粒子に対する被覆率で示すと3〜50質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい(本発明においては、特に断らない限り、被覆率とは、「被覆ポリマーの質量」を「顔料の質量」と「被覆ポリマーの質量」の和で除した値(質量%)をいい、熱重量分析(TG)により求めることができる。)   In the dispersion for electrophoretic display elements of the present invention, pigment particles obtained by physical adsorption of a polymer are used as the electrophoretic particles. The amount of the polymer adsorbed is preferably an amount in which the particles are stably dispersed in the dispersion. In the case of the particles adsorbed with the ionic polymer, an amount exhibiting electrophoretic properties is also preferable. When the amount of adsorbed polymer is expressed as a coverage with respect to pigment particles, it is preferably 3 to 50% by weight, and more preferably 5 to 20% by weight (in the present invention, unless otherwise specified, the coverage is “the weight of the coated polymer”). "Is divided by the sum of" mass of pigment "and" mass of coating polymer "(mass%), and can be determined by thermogravimetric analysis (TG).)

顔料粒子にポリマーを吸着させる方法はどのような方法を用いてもよいが、ポリマーを良溶媒に溶解させたポリマー溶液に顔料粒子を分散させ、ポリマーが吸着した顔料粒子を遠心分離などにより単離することが好ましい。顔料粒子の吸着に際し、ポリマー溶液を5〜65℃とすることが好ましく、15〜40℃がより好ましい。また、超音波を照射して分散を促進することが好ましい(例えば、照射時間は2〜60分が好ましく、周波数は10〜50kHzが好ましい)。吸着状態を安定化するために、分散後の溶液を静置することが好ましく、静置する時間は、例えば、2〜48時間が好ましい。遠心分離は常用の方法で行うことができ、回転時間は1〜120分間が好ましく、回転数は1,000〜100,000rpmが好ましい。遠心分離後は、上澄みをデカンテーションにより除去することができ、沈殿し残留したポリマー吸着顔料粒子を、例えば、15〜60℃で乾燥することが好ましい。また、乾燥は真空下で行うことが好ましい。
ポリマーを溶解させる良溶媒としては、例えば、酢酸エチル、トルエン、THF、塩化メチレン、n−ヘキサンなどが挙げられ、酢酸エチルまたはトルエンが好ましい。
ポリマーを溶解する量は、溶媒中に均一に溶解できれば特に制約はないが、ポリマーの濃度が1〜30質量%であること好ましく、3〜15質量%がより好ましい。ポリマー溶液中に分散させる顔料粒子の量は、好ましいポリマーの吸着量(被覆率)が得られれば特に制約はないが、ポリマー100質量部に対して、顔料粒子を1〜300質量部にすることが好ましく、10〜100質量部にすることがより好ましい。
Any method can be used to adsorb the polymer to the pigment particles, but the pigment particles are dispersed in a polymer solution in which the polymer is dissolved in a good solvent, and the pigment particles adsorbed to the polymer are isolated by centrifugation or the like. It is preferable to do. In adsorbing the pigment particles, the polymer solution is preferably 5 to 65 ° C, more preferably 15 to 40 ° C. Further, it is preferable to promote dispersion by irradiating ultrasonic waves (for example, the irradiation time is preferably 2 to 60 minutes, and the frequency is preferably 10 to 50 kHz). In order to stabilize the adsorption state, the dispersed solution is preferably allowed to stand, and the standing time is preferably, for example, 2 to 48 hours. Centrifugation can be performed by a conventional method, the rotation time is preferably 1 to 120 minutes, and the rotation speed is preferably 1,000 to 100,000 rpm. After centrifugation, the supernatant can be removed by decantation, and the polymer adsorbed pigment particles that have settled and remain are preferably dried, for example, at 15 to 60 ° C. Also, drying is preferably performed under vacuum.
Examples of the good solvent for dissolving the polymer include ethyl acetate, toluene, THF, methylene chloride, n-hexane and the like, and ethyl acetate or toluene is preferable.
The amount for dissolving the polymer is not particularly limited as long as it can be uniformly dissolved in the solvent, but the concentration of the polymer is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 3 to 15% by mass. The amount of pigment particles dispersed in the polymer solution is not particularly limited as long as a preferable polymer adsorption amount (coverage) can be obtained, but the pigment particles should be 1 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. Is preferable, and it is more preferable to set it as 10-100 mass parts.

本発明の電気泳動表示素子用分散液に用いられる分散媒は、ポリマーを溶解しないもの(不溶なもの)が好ましい。またポリマーを物理吸着した顔料粒子が分散する溶媒であることが好ましい。なかでも、低誘電率、高抵抗、低粘度の有機溶媒からなる分散媒が好ましく、有機溶媒として、例えば、n−ヘキサン、n−オクタン、ジイソプロピルナフタレン、Isopar(商品名:エクソン モービル社製)、シリコンオイルなどが挙げられ、ジイソプロピルナフタレンまたはIsoparが好ましい。また、分散媒は純溶媒であっても、複数の溶媒による混合溶媒であっても、その他の溶媒(例えば、フッ素系溶媒など)を含んでいてもよい。   The dispersion medium used in the dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention is preferably one that does not dissolve the polymer (insoluble). Further, a solvent in which pigment particles physically adsorbed with a polymer are dispersed is preferable. Among them, a dispersion medium composed of an organic solvent having a low dielectric constant, high resistance, and low viscosity is preferable. Examples of the organic solvent include n-hexane, n-octane, diisopropylnaphthalene, Isopar (trade name: manufactured by Exxon Mobil Corporation), Silicon oil etc. are mentioned, Diisopropyl naphthalene or Isopar is preferable. The dispersion medium may be a pure solvent, a mixed solvent of a plurality of solvents, or may contain other solvents (for example, a fluorine-based solvent).

ポリマーを吸着させた顔料粒子を分散媒に分散させる方法は特に制約されないが、分散媒に粒子を加え、15〜65℃に保つことが好ましく、15〜40℃に保つことがより好まし。このとき超音波を照射することも好ましく、例えば、周波数10〜50kHzの超音波を2〜60分間照射することが好ましい。本発明の電気泳動表示素子用分散液には、表示動作を妨げなければ、添加剤や分散剤などを添加することを妨げるものではない。   The method for dispersing the pigment particles adsorbed with the polymer in the dispersion medium is not particularly limited, but the particles are preferably added to the dispersion medium and maintained at 15 to 65 ° C, more preferably 15 to 40 ° C. At this time, it is also preferable to irradiate ultrasonic waves. For example, it is preferable to irradiate ultrasonic waves having a frequency of 10 to 50 kHz for 2 to 60 minutes. The dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention does not hinder the addition of an additive, a dispersant or the like as long as the display operation is not hindered.

さらに、本発明の電気泳動表示素子用分散液においては、カチオン性ポリマーを物理吸着した顔料粒子(以下、「正帯電粒子」ともいう。)、アニオン性ポリマーを物理吸着した顔料粒子(以下、「負帯電粒子」ともいう。)、非イオン性ポリマーを物理吸着した顔料粒子(以下、「非帯電粒子」ともいう。)のいずれか1種の粒子を用いてもよく、それらを組み合わせて複数の種類の粒子を用いてもよい。
ただし、電気泳動表示素子に用いる場合、少なくとも1つの粒子は電気泳動することが必要であるため、正帯電粒子および負帯電粒子のいずれか一方を少なくとも含有することが好ましい。このとき、正および負の帯電粒子が共存すると、両粒子が凝集することがあるため、2種類の粒子を組み合わせる場合は、正および負の帯電粒子のどちらか一方と、非帯電粒子を組み合わせることが好ましい。
Furthermore, in the dispersion for electrophoretic display elements of the present invention, pigment particles physically adsorbed with a cationic polymer (hereinafter also referred to as “positively charged particles”), pigment particles physically adsorbed with an anionic polymer (hereinafter referred to as “ Any one of pigment particles (hereinafter also referred to as “non-charged particles”) physically adsorbed with a nonionic polymer may be used, and a plurality of them may be used in combination. Types of particles may be used.
However, when used in an electrophoretic display element, at least one particle needs to be electrophoresed, and therefore preferably contains at least one of positively charged particles and negatively charged particles. At this time, if positive and negative charged particles coexist, both particles may aggregate. When combining two types of particles, combine either positive or negative charged particles with uncharged particles. Is preferred.

本発明の電気泳動表示素子用分散液では、物理吸着により顔料粒子表面を修飾するため、化学結合に比べ制約が少なく、多くの種類の顔料および修飾ポリマーを使用することができる。また、ポリマーを固定する方法では、固定位置近傍にポリマーが局在化するが、物理吸着による方法ではこの問題は解消され、ポリマーによる被覆ムラがない点で優れている。また、ポリマーを固定化する粒子において、その調製時に用いられるアゾカップリング剤、シランカップリング剤などを使用する必要がなく、カップリング剤と反応する官能基を持たない顔料にも適用できる点で優れている。   In the dispersion for electrophoretic display elements of the present invention, the surface of the pigment particles is modified by physical adsorption, so that there are less restrictions than chemical bonds, and many types of pigments and modified polymers can be used. In the method of fixing the polymer, the polymer is localized in the vicinity of the fixing position. However, the method by physical adsorption is excellent in that this problem is solved and there is no coating unevenness by the polymer. In addition, it is not necessary to use an azo coupling agent, a silane coupling agent or the like used in the preparation of particles for immobilizing the polymer, and it can be applied to a pigment having no functional group that reacts with the coupling agent. Are better.

本発明の電気泳動表示素子用分散液は、これを導電層を有する一対の基板の間に狭持することにより電気泳動表示素子とすることができる。例えば、所定の間隔で対向するように基板を配置し、その基板間に隔壁を設け、複数の空間(以下、「セル」ともいう)を設けることができる。それぞれのセルは実質的に密閉状態であり、電気泳動表示素子用分散液を封入できる状態であることが好ましい。
ここで、導電層を有する基板は、電極層、絶縁層、基板層などとともに積層した構造としてもよい。導電層を有する基板に透明な材料を用いれば、その面を画像の表示面とすることができる。本発明の表示素子においては、片面に表示させても両面に表示させてもよい。
導電層に任意の電界を印加すれば、分散液中の電気泳動粒子が有する電荷との関係により、電気泳動粒子を導電層に向い移動させることができる。したがって、例えば、導電層に印加する電荷を、正、負、無電荷とすれば、3種類の表示(例えば、白、黒、赤の3色の表示)をすることができる。
The dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention can be made into an electrophoretic display element by sandwiching it between a pair of substrates having a conductive layer. For example, substrates can be arranged to face each other at a predetermined interval, a partition wall can be provided between the substrates, and a plurality of spaces (hereinafter also referred to as “cells”) can be provided. Each cell is substantially in a sealed state, and is preferably in a state in which the dispersion liquid for electrophoretic display elements can be enclosed.
Here, the substrate having a conductive layer may have a structure in which an electrode layer, an insulating layer, a substrate layer, and the like are stacked. If a transparent material is used for the substrate having a conductive layer, the surface can be used as an image display surface. In the display element of the present invention, it may be displayed on one side or both sides.
When an arbitrary electric field is applied to the conductive layer, the electrophoretic particles can be moved toward the conductive layer depending on the relationship with the charge of the electrophoretic particles in the dispersion. Therefore, for example, if the charge applied to the conductive layer is positive, negative, and no charge, three types of display (for example, display of three colors of white, black, and red) can be performed.

導電層を有する基板の基板材料は特に制約されないが、表示側は透明な材料、例えば、ガラス、プラスチックなどが用いられる。非表示側の基板の材料は、必ずしも透明である必要はなく、例えば、金属、プラスチックなどが挙げられる。プラスチックとしては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアルケン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、PET、PEN)等を使用することができる。また電極には、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、酸化スズ、酸化インジウム、金、クロムなどの金属蒸着膜等を使用することができ、電極をパターンとして形成する場合、フォトリソグラフィー法などを用いことができる。
隔壁の材料も各セルを実質的に密封できれば特に制約はないが、ポリマー樹脂などを使用できる。隔壁形成としては、例えば、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法などによる方法、予め作製した隔壁を基板に接着する方法、モールドによって隔壁を形成する方法等を用いることができる。
電気泳動表示素子用分散液をセル内に充填する方法は特に限定されないが、通常は毛管現象を利用するがインクジェット方式のノズルを使用する方法なども適用できる。
The substrate material of the substrate having a conductive layer is not particularly limited, but a transparent material such as glass or plastic is used on the display side. The material of the non-display side substrate is not necessarily transparent, and examples thereof include metals and plastics. As the plastic, for example, acrylic resin, epoxy resin, fluororesin, silicone resin, polyimide resin, polystyrene resin, polyalkene resin, alkyd resin, polyester resin (for example, PET, PEN) and the like can be used. Further, for example, a metal vapor-deposited film such as ITO (Indium Tin Oxide), tin oxide, indium oxide, gold, or chromium can be used for the electrode. When the electrode is formed as a pattern, a photolithography method or the like is used. be able to.
The material of the partition wall is not particularly limited as long as each cell can be substantially sealed, but a polymer resin or the like can be used. As the partition wall formation, for example, a method by a photolithography method using a photosensitive resin, a method of bonding a partition wall prepared in advance to a substrate, a method of forming a partition wall by a mold, or the like can be used.
The method of filling the dispersion liquid for electrophoretic display elements in the cell is not particularly limited, but a method of using an ink jet type nozzle is generally applicable although a capillary phenomenon is usually used.

また、本発明の電気泳動表示素子用分散液をマイクロカプセルに内包し、このマイクロカプセルを、導電層を有する一対の基板の間に狭持することで電気泳動表示素子とすることができる。分散液を内包させたマイクロカプセルを用いることで、上述の隔壁による表示素子と異なり、単に基板にマイクロカプセルを最密充填させるだけで、簡単に表示素子を作製することができる。導電層に対する電界の印加と電気泳動粒子の制御の関係については、隔壁による表示素子の場合と同様である。   In addition, the dispersion liquid for electrophoretic display elements of the present invention is encapsulated in microcapsules, and the microcapsules are sandwiched between a pair of substrates having a conductive layer, whereby an electrophoretic display element can be obtained. By using the microcapsules encapsulating the dispersion liquid, unlike the display element using the partition walls described above, the display element can be easily manufactured simply by filling the substrate with the microcapsules most closely. The relationship between the application of the electric field to the conductive layer and the control of the electrophoretic particles is the same as in the case of the display element using the partition walls.

電気泳動表示素子用分散液を内包するマイクロカプセルは、界面重合法、in situ重合法、コアセルベーション法などの方法で得ることができる。
これらの方法については、近藤 保 編「マイクロカプセルその機能と応用」財団法人日本規格協会 1991年3月発行に詳しく記載されている。
マイクロカプセルを形成する材料は、光を十分に透過させる材料が好ましく、例えば、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ゼラチンなどが挙げられ、またはこれらの共重合体などが挙げられる。また、マイクロカプセルを基板に配置する方法は特に制限されないが、インクジェット方式のノズルを使用することができる。
Microcapsules enclosing the dispersion for electrophoretic display elements can be obtained by methods such as interfacial polymerization, in situ polymerization, and coacervation.
These methods are described in detail in the edition of the Japanese Standards Association, March 1991, edited by Yasu Kondo, “Microcapsules, Functions and Applications”.
The material forming the microcapsules is preferably a material that transmits light sufficiently, and examples thereof include urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyester, polyurethane, polyamide, polyethylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, and gelatin, or These copolymers are mentioned. In addition, a method for arranging the microcapsules on the substrate is not particularly limited, but an ink jet type nozzle can be used.

以下に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(合成例1) ポリ−ラウリルメタクリレート[P1]の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた100mlの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート51g、トルエン50mlを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで70℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル0.26gを添加して7時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、ゆっくり攪拌しながら600mlのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを100ml加え、上澄みをデカンテーションにより除き、残ったポリマーを真空下、40℃で乾燥し、46gのポリラウリルメタクリレート[P1]を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
(Synthesis Example 1) Synthesis of poly-lauryl methacrylate [P1] 51 g of lauryl methacrylate and 50 ml of toluene were added to a 100 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a cooling tube, and a nitrogen gas inlet tube, and water was added while flowing nitrogen gas. The mixture was heated to 70 ° C. with a bath, 0.26 g of azobisisobutyronitrile was added, and the mixture was stirred and heated for 7 hours to obtain a viscous polymer solution. The polymer solution was cooled to room temperature and then added to 600 ml of methanol with slow stirring. The viscous polymer supernatant was removed by decantation, 100 ml of methanol was added again, the supernatant was removed by decantation, and the remaining polymer was dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 46 g of polylauryl methacrylate [P1]. .

(合成例2) ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−N,N,N−トリメチル−N−ビニルベンジルアンモニウムクロライド[P2]の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた100mlの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート51g、N,N,N―トリメチル−N−ビニルベンジルアンモニウムクロライド(Qbm:セイミケミカル株式会社製)4.2g、トルエン30ml、エタノール20mlを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで60℃に加熱し、V−65(和光純薬株式会社製)0.50gを添加して6時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリ−ラウリルメタクリレート−コ−N,N,N−トリメチル−N−ビニルベンジルアンモニウムクロライド[P2]の56質量%溶液を得た。
(Synthesis Example 2) Synthesis of poly-lauryl methacrylate-co-N, N, N-trimethyl-N-vinylbenzylammonium chloride [P2] In a 100 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser tube, and a nitrogen gas inlet tube , 51 g of lauryl methacrylate, 4.2 g of N, N, N-trimethyl-N-vinylbenzylammonium chloride (Qbm: manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), 30 ml of toluene, and 20 ml of ethanol were added, and the mixture was heated in a water bath while flowing nitrogen gas. The mixture was heated to 0 ° C., 0.50 g of V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, the mixture was stirred and heated for 6 hours, and viscous poly-lauryl methacrylate-co-N, N, N-trimethyl-N -A 56 mass% solution of vinylbenzylammonium chloride [P2] was obtained.

(合成例3) ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−N,N−ジエチル−N−ベンジル−N−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド[P3]の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた100mlの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート45.8g、ジエチルアミノエチルメタクリレート3.7g、トルエン50mlを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで70℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル0.26gを添加して7時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、ゆっくり攪拌しながら300mlのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを50ml加え、上澄みをデカンテーションにより除き53gのポリ−ラウリルメタクリレート−コ−ジエチルアミノエチルメタクリレート溶液を得た。
このポリマー溶液48.5gをトルエン25mlで希釈した後、ベンジルブロマイド3.4gを加え、60℃で4時間加熱し、ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−N,N−ジエチル−N−ベンジル−N−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド[P3]溶液を得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of poly-lauryl methacrylate-co-N, N-diethyl-N-benzyl-N-methacryloylethylammonium bromide [P3] 100 ml three-neck equipped with stirrer, condenser, and nitrogen gas inlet tube Add 45.8 g of lauryl methacrylate, 3.7 g of diethylaminoethyl methacrylate, and 50 ml of toluene to the flask, heat to 70 ° C. in a water bath while flowing nitrogen gas, add 0.26 g of azobisisobutyronitrile, and add 7 Stirring and heating were continued for a time to obtain a viscous polymer solution. The polymer solution was cooled to room temperature and then added to 300 ml of methanol with slow stirring. The viscous polymer supernatant was removed by decantation, 50 ml of methanol was again added, and the supernatant was removed by decantation to obtain 53 g of a poly-lauryl methacrylate-co-diethylaminoethyl methacrylate solution.
After 48.5 g of this polymer solution was diluted with 25 ml of toluene, 3.4 g of benzyl bromide was added and heated at 60 ° C. for 4 hours, and poly-lauryl methacrylate-co-N, N-diethyl-N-benzyl-N-methacryloyl. An ethylammonium bromide [P3] solution was obtained.

(合成例4) ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−メタクリル酸・トリドデシルアミン塩[P4]の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた100mlの三口フラスコに、ラウリルメタクリレート45.9g、メタクリル酸1.7g、トルエン50mlを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで70℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル0.26gを添加して7時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却し、THF(テトラヒドロフラン)40mlを加えた後、ゆっくり攪拌しながら600mlのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、51gのポリ−ラウリルメタクリレート−コ−メタクリル酸溶液を得た。
このポリマー溶液1.5gをトルエン55mlで希釈した後、トリドデシルアミン0.8gを加え、室温で2時間攪拌して、ポリ−ラウリルメタクリレート−コ−メタクリル酸・トリドデシルアミン塩[P4]溶液を得た。
(Synthesis Example 4) Synthesis of poly-lauryl methacrylate-co-methacrylic acid / tridodecylamine salt [P4] In a 100 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser tube, and a nitrogen gas inlet tube, 45.9 g of lauryl methacrylate, Add 1.7 g of methacrylic acid and 50 ml of toluene, heat to 70 ° C. in a water bath while flowing nitrogen gas, add 0.26 g of azobisisobutyronitrile and continue stirring and heating for 7 hours. A polymer solution was obtained. The polymer solution was cooled to room temperature, 40 ml of THF (tetrahydrofuran) was added, and then added to 600 ml of methanol with slow stirring. The viscous polymer supernatant was removed by decantation to give 51 g of poly-lauryl methacrylate-co-methacrylic acid solution.
After diluting 1.5 g of this polymer solution with 55 ml of toluene, 0.8 g of tridodecylamine was added and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a poly-lauryl methacrylate-co-methacrylic acid / tridodecylamine salt [P4] solution. Obtained.

(合成例5) ポリ−2−エチルへキシルメタクリレート[P5]の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた100mlの三口フラスコに、2−エチルヘキシルメタクリレート39.6g、トルエン40mlを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで70℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル0.26gを添加して7時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、THF40mlを加え、ゆっくり攪拌しながら600mlのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを200ml加え、上澄みをデカンテーションにより除き、残ったポリマーを真空下、40℃で乾燥し、35gのポリ−2−エチルヘキシルメタクリレート[P5]を得た。
(Synthesis Example 5) Synthesis of poly-2-ethylhexyl methacrylate [P5] To a 100 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser tube, and a nitrogen gas inlet tube, 39.6 g of 2-ethylhexyl methacrylate and 40 ml of toluene were added. The mixture was heated to 70 ° C. in a water bath while flowing nitrogen gas, 0.26 g of azobisisobutyronitrile was added, and the mixture was stirred and heated for 7 hours to obtain a viscous polymer solution. After the polymer solution was cooled to room temperature, 40 ml of THF was added, and the mixture was added into 600 ml of methanol with slow stirring. The viscous polymer supernatant was removed by decantation, 200 ml of methanol was again added, the supernatant was removed by decantation, the remaining polymer was dried at 40 ° C. under vacuum, and 35 g of poly-2-ethylhexyl methacrylate [P5] Got.

(合成例6) ポリ−2−エチルヘキシルメタクリレート−コ−N,N−ジエチル−N−ベンジル−N−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド[P6]の合成
攪拌装置、冷却管、および窒素ガスインレットチューブを備えた100mlの三口フラスコに、2−エチルヘキシルメタクリレート35.7g、ジエチルアミノエチルメタクリレート3.7g、トルエン40mlを添加し、窒素ガスを流しながらウオーターバスで70℃に加熱し、アゾビスイソブチロニトリル0.26gを添加して7時間攪拌、加熱を続け、粘凋なポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を室温まで冷却した後、THF(テトラヒドロフラン)40mlを加え、ゆっくり攪拌しながら600mlのメタノール中に添加した。粘り気のあるポリマーの上澄みをデカンテーションにより除去し、再度メタノールを200ml加え、上澄みをデカンテーションにより除き、残ったポリマーを真空下、40℃で乾燥し26gのポリ−2−エチルヘキシルメタクリレート−コ−ジエチルアミノエチルメタクリレートを得た。
このポリマー19.7gをトルエン40mlで希釈した後、ベンジルブロマイド3.4gを加え、60℃で4時間加熱し、ポリ−2−エチルヘキシルメタクリレート−コ−N,N−ジエチル−N−ベンジル−N−メタクリロイルエチルアンモニウムブロマイド[P6]溶液を得た。
(Synthesis Example 6) Synthesis of poly-2-ethylhexyl methacrylate-co-N, N-diethyl-N-benzyl-N-methacryloylethylammonium bromide [P6] 100 ml equipped with a stirrer, a condenser tube, and a nitrogen gas inlet tube Into a three-necked flask, 35.7 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 3.7 g of diethylaminoethyl methacrylate, and 40 ml of toluene were added, and heated to 70 ° C. in a water bath while flowing nitrogen gas, and 0.26 g of azobisisobutyronitrile was added. After the addition, the mixture was stirred and heated for 7 hours to obtain a viscous polymer solution. After cooling the polymer solution to room temperature, 40 ml of THF (tetrahydrofuran) was added, and the mixture was added to 600 ml of methanol with slow stirring. The viscous polymer supernatant was removed by decantation, 200 ml of methanol was added again, the supernatant was removed by decantation, and the remaining polymer was dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 26 g of poly-2-ethylhexyl methacrylate-co-diethylamino. Ethyl methacrylate was obtained.
After diluting 19.7 g of this polymer with 40 ml of toluene, adding 3.4 g of benzyl bromide, heating at 60 ° C. for 4 hours, and poly-2-ethylhexyl methacrylate-co-N, N-diethyl-N-benzyl-N— A methacryloylethylammonium bromide [P6] solution was obtained.

(作成例1−1) 白粒子[W1]の作成
100mlのフラスコに、合成例1で合成したP1を9.7g加え、トルエン45ml中に溶解させた後、酸化チタン(R960:デュポン株式会社製)30gを加え、超音波を20分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマーP1を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、3000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、本発明の白粒子[W1]19gを得た。
(Preparation Example 1-1) Preparation of White Particles [W1] To a 100 ml flask, 9.7 g of P1 synthesized in Synthesis Example 1 was added and dissolved in 45 ml of toluene, and then titanium oxide (R960: manufactured by DuPont). ) After adding 30 g and irradiating ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the titanium oxide, the polymer P1 was adsorbed on the titanium oxide by allowing it to stand overnight at room temperature. This dispersion is put into a centrifuge tube, centrifuged at 3000 rpm for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and the remaining precipitate is dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 19 g of white particles [W1] of the present invention. It was.

(作成例1−2) 白粒子[W2]の作成
100mlのフラスコに、合成例3で合成したP3溶液25gを加え、トルエン23g中に溶解させた後、酸化チタン(R960:デュポン株式会社製)30gを加え、超音波を20分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマーP3を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、3000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、本発明の白粒子[W2]24gを得た。
(Production Example 1-2) Production of white particles [W2] To a 100 ml flask, 25 g of the P3 solution synthesized in Synthesis Example 3 was added and dissolved in 23 g of toluene, and then titanium oxide (R960: manufactured by DuPont). After adding 30 g and irradiating ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the titanium oxide, the polymer P3 was adsorbed on the titanium oxide by allowing it to stand overnight at room temperature. This dispersion is put into a centrifuge tube, centrifuged at 3000 rpm for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and the remaining precipitate is dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 24 g of white particles [W2] of the present invention. It was.

(作成例1−3) 白粒子[W3]の作成
100mlのフラスコに、合成例5で合成したP5を8.9g加え、トルエン45ml中に溶解させた後、酸化チタン(R960:デュポン株式会社製)30gを加え、超音波を20分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマーP5を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、3000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、本発明の白粒子[W3]20gを得た。
(Production Example 1-3) Production of white particles [W3] To a 100 ml flask, 8.9 g of P5 synthesized in Synthesis Example 5 was added and dissolved in 45 ml of toluene, and then titanium oxide (R960: manufactured by DuPont). ) After adding 30 g and irradiating ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the titanium oxide, the polymer P5 was adsorbed onto the titanium oxide by allowing it to stand overnight at room temperature. This dispersion is put into a centrifuge tube, centrifuged at 3000 rpm for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and the remaining precipitate is dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 20 g of white particles [W3] of the present invention. It was.

(作成例1−4) 黒粒子[K1]の作成
100mlのフラスコに、合成例2で合成したP2溶液5.5gを加え、トルエン47mlで希釈した後、カーボンブラック(Printex A:デグサジャパン株式会社製)10gを加え、超音波を20分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマーP2を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、30000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、本発明の黒粒子[K1]10gを得た。
Preparation Example 1-4 Preparation of Black Particles [K1] To a 100 ml flask, 5.5 g of the P2 solution synthesized in Synthesis Example 2 was added, diluted with 47 ml of toluene, and then carbon black (Printex A: Degussa Japan Co., Ltd.). 10 g) was added, and the carbon black was dispersed by irradiating with ultrasonic waves for 20 minutes, and then allowed to stand overnight at room temperature to adsorb the polymer P2 to the carbon black. The dispersion is placed in a centrifuge tube, centrifuged at 30000 rpm for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and the remaining precipitate is dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 10 g of black particles [K1] of the present invention. It was.

(作成例1−5) 黒粒子[K2]の作成
100mlのフラスコに、合成例4で合成したP4溶液全量を加え、トルエン47mlで希釈した後、カーボンブラック(Printex A:デグサジャパン株式会社製)1.5gを加え、超音波を20分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマーP4を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、30000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、本発明の黒粒子[K2]1.6gを得た。
(Preparation Example 1-5) Preparation of Black Particles [K2] To a 100 ml flask, the total amount of the P4 solution synthesized in Synthesis Example 4 was added and diluted with 47 ml of toluene, and then carbon black (Printex A: manufactured by Degussa Japan Co., Ltd.) After adding 1.5 g and irradiating ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the carbon black, the polymer P4 was adsorbed on the carbon black by allowing it to stand overnight at room temperature. This dispersion is placed in a centrifuge tube, centrifuged at 30000 rpm for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and the remaining precipitate is dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 1.6 g of black particles [K2] of the present invention. Got.

(作成例1−6) 黒粒子[K3]の作成
100mlのフラスコに、合成例6で合成したP6溶液8.3gを加え、トルエン45mlで希釈した後、カーボンブラック(Printex A:デグサジャパン株式会社製)30gを加え、超音波を20分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマーP6を吸着させた。この分散液を遠沈管にいれ、30000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、本発明の黒粒子[K3]10.7gを得た。
(Preparation Example 1-6) Preparation of Black Particles [K3] After adding 8.3 g of the P6 solution synthesized in Synthesis Example 6 to a 100 ml flask and diluting with 45 ml of toluene, carbon black (Printex A: Degussa Japan Co., Ltd.) (Manufactured) After adding 30 g and irradiating ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the carbon black, the polymer P6 was adsorbed on the carbon black by allowing it to stand overnight at room temperature. This dispersion is placed in a centrifuge tube, centrifuged at 30000 rpm for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and the remaining precipitate is dried at 40 ° C. under vacuum to obtain 10.7 g of the black particles [K3] of the present invention. Got.

(作成例2−1) 比較試料白粒子[Wh1]、[Wh2]、[Wh3]の作成
100mlのフラスコに、ポリカーボネート(Aldrich社製)[Ph1]1.5gを加え、塩化メチレン47g中に溶解させた後、酸化チタン(R960:デュポン株式会社製)1.5gを加え、超音波を20分照射して酸化チタンを分散させた後、室温で一夜間静置して酸化チタンにポリマー[Ph1]を吸着させた。
この分散液を遠沈管にいれ、3000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、白粒子[Wh1]を得た。
ポリカーボネート[Ph1]に代えて、三酢酸セルロース(Aldrich社製)[Ph2]、またはポリメチルメタクリレート(Aldrich社製)[Ph3]を用いた以外、上記の[Wh1]の作成方法と同様にして、それぞれ白粒子[Wh2]、[Wh3]を作成した。
(Preparation example 2-1) Preparation of comparative sample white particles [Wh1], [Wh2], [Wh3] To a 100 ml flask, 1.5 g of polycarbonate (manufactured by Aldrich) [Ph1] was added and dissolved in 47 g of methylene chloride. Then, after adding 1.5 g of titanium oxide (R960: manufactured by DuPont) and irradiating with ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the titanium oxide, the mixture was allowed to stand overnight at room temperature to form a polymer [Ph1 ] Was adsorbed.
This dispersion was put into a centrifuge tube, centrifuged at 3000 rpm for 20 minutes, the supernatant was removed by decantation, and the remaining precipitate was dried at 40 ° C. under vacuum to obtain white particles [Wh1].
Instead of polycarbonate [Ph1], cellulose triacetate (manufactured by Aldrich) [Ph2], or polymethyl methacrylate (manufactured by Aldrich) [Ph3] was used in the same manner as in the above [Wh1] production method, White particles [Wh2] and [Wh3] were prepared, respectively.

(作成例2−2) 比較試料黒粒子[Kh1],[Kh2],[Kh3]の作成
100mlのフラスコに、ポリカーボネート(Aldrich社製)[Ph1]1.5gを加え、塩化メチレン53g中に溶解させた後、カーボンブラック(Printex A:デグサジャパン株式会社製デュポン株式会社製)1.5gを加え、超音波を20分照射してカーボンブラックを分散させた後、室温で一夜間静置してカーボンブラックにポリマー[Ph1]を吸着させた。
この分散液を遠沈管にいれ、30000rpmで20分遠心分離を行い、上澄みをデカンテーションにより除去し、残った沈殿を真空下、40℃で乾燥し、黒粒子[Kh1]を得た。
ポリカーボネート[Ph1]に代え、三酢酸セルロース(Aldrich社製)[Ph2]、またはポリメチルメタクリレート(Aldrich社製)[Ph3]を用いた以外、上記の[Kh1]の作成方法と同様にして、それぞれ黒粒子[Kh2]、[Kh3]を作成した。
(Preparation example 2-2) Preparation of comparative sample black particles [Kh1], [Kh2], [Kh3] To a 100 ml flask, 1.5 g of polycarbonate (manufactured by Aldrich) [Ph1] was added and dissolved in 53 g of methylene chloride. After adding 1.5 g of carbon black (Printex A: manufactured by DuPont Co., Ltd.) and irradiating with ultrasonic waves for 20 minutes to disperse the carbon black, it was allowed to stand at room temperature overnight. Polymer [Ph1] was adsorbed on carbon black.
This dispersion was placed in a centrifuge tube, centrifuged at 30000 rpm for 20 minutes, the supernatant was removed by decantation, and the remaining precipitate was dried at 40 ° C. under vacuum to obtain black particles [Kh1].
Instead of polycarbonate [Ph1], cellulose triacetate (manufactured by Aldrich) [Ph2], or polymethyl methacrylate (manufactured by Aldrich) [Ph3], respectively, was used in the same manner as in the above [Kh1] production method. Black particles [Kh2] and [Kh3] were prepared.

(測定例1) ポリマー被覆率の測定
TG/DTA6300(セイコーインスツルメント株式会社製)を用い、粒子に空気を送り込みながら、室温から500℃まで加熱し、その間の重量減少を測定してポリマーの被覆率(質量%)を求めた。結果を表1にまとめた。
(Measurement Example 1) Measurement of polymer coverage Using TG / DTA6300 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), heating from room temperature to 500 ° C. while feeding air into the particles, measuring the weight loss during The coverage (mass%) was determined. The results are summarized in Table 1.

(測定例2) 分散性の評価
炭化水素を主とする溶媒(商品名:IsoparG、エクソン モービル社製)2.89gにソルビタントリオレート(商品名:Span85、和光純薬株式会社製)0.01gを溶解させ、その中に白粒子の場合2.0g、黒粒子の場合0.1gを加え分散性測定試料とした。各測定試料を40℃に加温しながら超音波を20分照射し、1時間後の粒子の沈降性を観察して、粒子の分散性を評価した。分散性の悪いものは粒子が粗大粒子となって沈降し、沈殿と上澄みに分かれることで判断できる。結果を表1にまとめた。なお、表1では、分散性の良好なものを「○」として、分散性が不十分なものを「×」とした。
(Measurement Example 2) Evaluation of dispersibility 2.89 g of a solvent mainly composed of hydrocarbons (trade name: Isopar G, manufactured by Exxon Mobil Corp.) and 0.01 g of sorbitan trioleate (trade name: Span 85, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) And 2.0 g in the case of white particles and 0.1 g in the case of black particles were added to prepare a dispersibility measurement sample. Each measurement sample was irradiated with ultrasonic waves for 20 minutes while being heated to 40 ° C., and the sedimentation property of the particles after 1 hour was observed to evaluate the dispersibility of the particles. Those having poor dispersibility can be judged by the fact that the particles settle as coarse particles and are separated into a precipitate and a supernatant. The results are summarized in Table 1. In Table 1, those having good dispersibility were indicated by “◯”, and those having insufficient dispersibility were indicated by “x”.

(測定例3) 電気泳動性の評価
測定例2で作成した測定試料のうち、分散性の良好であった粒子W1〜3およびK1〜3を含む試料については、さらにIsoparGにより10倍に希釈し電気泳動性測定試料とした。各測定試料を、表面にITOを蒸着した二枚のガラス板(スペーサーの厚さ500μm)の間に封入し、電極間に50Vの直流電圧を印加しながら、断面を光学顕微鏡で観察して、粒子の電気泳動性を観察した。結果を表1にまとめた。なお、表1では、電気泳動性を示したものを「あり」として、示さなかったものを「なし」とした。
(Measurement Example 3) Evaluation of electrophoretic properties Among the measurement samples prepared in Measurement Example 2, the samples containing particles W1 to W3 and K1 to K3 having good dispersibility were further diluted 10 times with IsoparG. An electrophoretic measurement sample was obtained. Each measurement sample was enclosed between two glass plates (spacer thickness 500 μm) with ITO deposited on the surface, and a cross-section was observed with an optical microscope while applying a DC voltage of 50 V between the electrodes. The electrophoretic properties of the particles were observed. The results are summarized in Table 1. In Table 1, “Yes” indicates electrophoretic properties, and “No” indicates no electrophoretic properties.

表1から分かるように、Tg(ガラス転移温度)が室温より低いポリマーを用いた粒子(W1〜3およびK1〜3)を含む分散液では(実施例)、白および黒粒子のいずれも高いポリマー被覆率を示し、IsoparGに対し良好な分散性を示した。一方、Tgの高い剛直なポリマーを用いた粒子(Wh1〜3およびKh1〜3)を含む分散液では(比較例)、いずれの粒子も被覆率が低く、IsoparG中で凝集し、分散性が悪いことが分かった。なお、各ポリマーのTg(ガラス転移温度)はDSCにより測定した。
また分散性が良好であった粒子(W1〜3およびK1〜3)のうち、イオン性ポリマーにより被覆された粒子(W2およびK1〜3)は高い電気泳動性を有することが分かった。
As can be seen from Table 1, in the dispersion containing particles (W1 to 3 and K1 to 3) using a polymer having a Tg (glass transition temperature) lower than room temperature (Example), both white and black particles are high polymers. It showed a coverage and good dispersibility for IsoparG. On the other hand, in a dispersion containing particles (Wh1 to 3 and Kh1 to 3) using a rigid polymer having a high Tg (Comparative Example), all the particles have a low coverage, aggregate in Isopar G, and have poor dispersibility. I understood that. In addition, Tg (glass transition temperature) of each polymer was measured by DSC.
Moreover, it turned out that the particle | grains (W2 and K1-3) coat | covered with the ionic polymer have high electrophoretic property among the particles (W1-3 and K1-3) with favorable dispersibility.

Figure 2006259170
Figure 2006259170

(実施例1)
IsoparG(エクソン社製)2.89gにSpan85(和光純薬株式会社製)0.01gを溶解させ、その中に白粒子[W1]2.0g、黒粒子[K1]0.1gを加え、40℃に加温しながら超音波を20分照射し、分散液[B1]を作成した。
Example 1
0.01 g of Span 85 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is dissolved in 2.89 g of Isopar G (manufactured by Exxon), and 2.0 g of white particles [W1] and 0.1 g of black particles [K1] are added thereto. Ultrasound was irradiated for 20 minutes while heating at 0 ° C. to prepare dispersion [B1].

(実施例2)
表面にITOを蒸着した2cm四方のガラス板を、内側にITO面がくるようにお互いにずらして対抗させた。その周囲に直径100μmのスペーサービーズを含むエポキシ樹脂を、分散液を注入するための孔となる切れ目をいれて塗布した。60℃に加熱して樹脂を硬化させた後、実施例1で作成した分散液[B1]を注入し、表示装置[H1]を作成した。
対抗するITO面の間に、1Hzの矩形波によりピーク値10Vの電圧を印加しながら、ガラス面に対し45°の方向から白色光を照射し、ガラス面に対し90°の方向の反射濃度を、室温(約25℃)の条件下で測定した。
反射濃度は印加する矩形波に従って変化し、印加電圧がマイナス10Vの反射率は2%以下、印加電圧を反転させてプラス10Vとした場合の反射率は56%であり、コントラスト比は28と優れた表示特性を示した。
(Example 2)
A 2 cm square glass plate with ITO deposited on the surface was opposed to each other so that the ITO surface came inside. An epoxy resin including spacer beads having a diameter of 100 μm around the periphery was applied with a cut to be a hole for injecting the dispersion. After the resin was cured by heating to 60 ° C., the dispersion [B1] prepared in Example 1 was injected to produce a display device [H1].
While applying a voltage of a peak value of 10 V with a 1 Hz rectangular wave between the opposing ITO surfaces, white light is irradiated from the direction of 45 ° to the glass surface, and the reflection density in the direction of 90 ° to the glass surface is obtained. , And measured at room temperature (about 25 ° C.).
The reflection density varies according to the applied rectangular wave, the reflectance when the applied voltage is minus 10V is 2% or less, the reflectance when the applied voltage is inverted to plus 10V is 56%, and the contrast ratio is excellent at 28. The display characteristics were shown.

(実施例3)
攪拌装置、滴下ロート、およびpHメーターを備えた100ml容器に、ゼラチン1.7gを加え、脱イオン水31.7gを加えてゼラチンを溶解させ、40℃に加温しながら泡を巻き込まないようゆっくり攪拌し、滴下ロートから分散液[B1]13.3gを15分かけて滴下し、終了後さらに30分攪拌を続けた。
その後アラビアゴム1.7gを脱イオン水8.2gに溶解したものを加え、10質量%酢酸水溶液によりpHを4に調整し、10℃まで冷却してグルタルアルデヒド25質量%水溶液0.8mlを加え、ゆっくり温度を室温にまで戻し、3時間攪拌を続けた。
その後一夜間静置して、上澄みをデカンテーションにより除去した後、脱イオン水を30g加え、ゆっくり攪拌した後静置して再度デカンテーションにより上澄みを除去して、ポリビニルアルコール(PVA217:クラレ株式会社製)5質量%溶液を10g加え、1質量%アンモニア水溶液によりpHを7.5に調整してカプセル液[C1]を作成した。
(Example 3)
In a 100 ml container equipped with a stirrer, a dropping funnel and a pH meter, add 1.7 g of gelatin, add 31.7 g of deionized water to dissolve the gelatin, and slowly warm it up to 40 ° C. without entraining bubbles. The mixture was stirred, and 13.3 g of the dispersion [B1] was added dropwise from the dropping funnel over 15 minutes. After the completion, stirring was further continued for 30 minutes.
Thereafter, 1.7 g of gum arabic dissolved in 8.2 g of deionized water was added, the pH was adjusted to 4 with a 10% by mass aqueous acetic acid solution, cooled to 10 ° C., and 0.8 ml of a 25% by mass aqueous glutaraldehyde solution was added. The temperature was slowly returned to room temperature and stirring was continued for 3 hours.
Then, after standing overnight, the supernatant was removed by decantation, 30 g of deionized water was added, the mixture was slowly stirred and allowed to stand, and the supernatant was removed again by decantation. Polyvinyl alcohol (PVA217: Kuraray Co., Ltd.) (Manufactured) 10 g of a 5% by mass solution was added and the pH was adjusted to 7.5 with a 1% by mass aqueous ammonia solution to prepare a capsule solution [C1].

(実施例4)
表面にITOを蒸着した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上に、実施例3で作成したカプセル液[C1]を、厚さが150μmとなるようにドクターブレードを用いて塗工し、室温で12時間乾燥させた後、その上に厚さ30μmの粘着剤を塗工したITO蒸着PETフイルム(厚さ100μm)をラミネートし、表示装置[H2]を作成した。
対抗するITO面間に、1Hzの矩形波によりピーク値10Vの電圧を印加しながら、PETフイルム面に対し45°の方向から白色光を照射し、PETフイルム面に対し90°の方向の反射濃度を、室温(約25℃)の条件下で測定した。
反射濃度は印加する矩形波に従って変化し、印加電圧がマイナス10Vの反射率は2%以下、印加電圧を反転させてプラス10Vとした場合の反射率は48%であり、コントラスト比は24と優れた表示特性を示した。
Example 4
The capsule liquid [C1] prepared in Example 3 was applied on a PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 100 μm with ITO deposited on the surface using a doctor blade so as to have a thickness of 150 μm. After drying for 12 hours, an ITO-deposited PET film (thickness: 100 μm) coated with a 30 μm-thick adhesive was laminated thereon to produce a display device [H2].
While applying a voltage of 10V peak with a 1 Hz rectangular wave between the opposing ITO surfaces, white light is irradiated from the direction of 45 ° to the PET film surface, and the reflection density in the direction of 90 ° to the PET film surface. Was measured at room temperature (about 25 ° C.).
The reflection density changes according to the applied rectangular wave, the reflectance when the applied voltage is minus 10V is 2% or less, the reflectance when the applied voltage is inverted to plus 10V is 48%, and the contrast ratio is excellent at 24. The display characteristics were shown.

Claims (7)

少なくとも有機溶媒からなる分散媒と、表面にポリマーを物理吸着させた顔料粒子とを含む分散液であって、前記ポリマーが−80℃以上25℃以下のガラス転移点(Tg)を有することを特徴とする電気泳動表示素子用分散液。   A dispersion comprising at least a dispersion medium composed of an organic solvent and pigment particles having a polymer physically adsorbed on the surface, wherein the polymer has a glass transition point (Tg) of −80 ° C. or more and 25 ° C. or less. A dispersion for an electrophoretic display element. 前記ポリマーがイオン性官能基を有するポリマーであることを特徴とする請求項1記載の電気泳動表示素子用分散液。   The dispersion for an electrophoretic display element according to claim 1, wherein the polymer is a polymer having an ionic functional group. 前記イオン性官能基がカルボキシル基または四級アミノ基であることを特徴とする請求項2記載の電気泳動表示素子用分散液。   The dispersion liquid for electrophoretic display elements according to claim 2, wherein the ionic functional group is a carboxyl group or a quaternary amino group. 前記ポリマーが前記分散媒に不溶であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気泳動表示素子用分散液。   The dispersion liquid for electrophoretic display elements according to claim 1, wherein the polymer is insoluble in the dispersion medium. 前記分散媒に不溶な非イオン性ポリマーであって、−80℃以上25℃以下のガラス転移点(Tg)を有する前記非イオン性ポリマーを物理吸着させた顔料粒子をさらに含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の電気泳動表示素子用分散液。   It further comprises non-ionic polymer insoluble in the dispersion medium, and pigment particles obtained by physical adsorption of the nonionic polymer having a glass transition point (Tg) of −80 ° C. or more and 25 ° C. or less. The dispersion liquid for electrophoretic display elements according to any one of claims 2 to 4. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の分散液を、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。   An electrophoretic display element, wherein the dispersion liquid according to claim 1 is sandwiched between a pair of substrates having a conductive layer. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の分散液を少なくとも内包したマイクロカプセルを、導電層を有する一対の基板の間に狭持したことを特徴とする電気泳動表示素子。
An electrophoretic display element, wherein a microcapsule containing at least the dispersion liquid according to claim 1 is sandwiched between a pair of substrates having a conductive layer.
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JP2008216902A (en) * 2007-03-07 2008-09-18 Fuji Xerox Co Ltd Particle dispersion and its manufacturing method, image display medium, and image display apparatus
JP2011043797A (en) * 2009-07-21 2011-03-03 Fuji Xerox Co Ltd Particle dispersion liquid for display, display medium, and display device

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