JP2007041078A

JP2007041078A - 白色粒子

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Publication number: JP2007041078A
Application number: JP2005222227A
Authority: JP
Inventors: Genichi Ota; 玄一太田
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】本発明の課題は、白色を表示する粒子であって、白色度が大きく、電子ペーパーに用いることができ、高いコントラストの画像が得られる白色粒子を提供することにある。
【解決手段】重合性単量体を水系媒体中で重合することによって得られる粒子であり、該粒子が白色顔料微粒子を含有する白色粒子において、該白色顔料微粒子の二酸化チタン含有量が９０〜９６重量％であり、該白色顔料微粒子が、該重合性単量体１００重量部に対し２５部〜２００部であり、該白色粒子の平均円形度が、０．９７以上であることを特徴とする白色粒子を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、白色を表示するための粒子であり、主に電子ペーパーに用いることができる白色粒子に関するものである。

従来から、樹脂から成る微粒子を着色する試みがなされており、得られた着色粒子は、電子ペーパー、電子写真用現像剤、液晶表示装置用スペーサー、フォトクロミック粒子等の用途に利用できることが知られている。

上記の用途の中でも、近年、特に注目されてきているものとして、電子ペーパーが挙げられる。電子ペーパーは、書き換え可能で、メモリー性を有し、消費電力が少なく、ハンドリング性に優れていることから、電子ディスプレイと紙の長所を併せ持った画像表示方法である。

現在、電子ペーパーとしては、２色を有する粒子の回転による表示を行なうツイストボール方式、溶媒中で着色粒子を電界や磁界により移動させる電気泳動方式や磁気泳動方式、及び空気中で着色粒子を電界や磁界により移動させる方式等が提案されている。

着色粒子を電界により移動させる方式においては、主に、白色粒子と白色以外の着色粒子をそれぞれ電界により移動させて各色を表示している。例えば、モノクロ表示の場合では、それぞれ逆極性に帯電した白色粒子と黒色粒子に、ある電界をかけて白色粒子を電子ペーパー表面側に移動させると白色に、その逆極性の電界をかけて黒色粒子を表面に移動させると黒色に表示される。

この電子ペーパーには、視認性が良好で、鮮明な画像を形成するために、画像のコントラストが大きいことが求められている。
画像のコントラストは、白色粒子と白色以外の着色粒子それぞれの相互に対する隠蔽力が問題となる。ここで、隠蔽力とは、表側の粒子により、裏側にある粒子の色を見えなくする（隠蔽する）能力をいう。

黒色の画像を表示する場合、すなわち黒色粒子の粒子が電子ペーパー表面側にある場合、その黒色粒子の隠蔽力が、多少低くても、コントラストに与える影響は小さい。ところが、白色の画像を表示する場合、すなわち白色粒子が電子ペーパー表面側にある場合には、その白色粒子の隠蔽力が十分でないと、裏側の黒色粒子により白色度が低下し、得られる画像のコントラストが低くなってしまう。その結果、得られる画像は、見る人に不鮮明な印象を与えるものとなる。

上述のような理由から、従来、特に白色粒子の隠蔽力が低く、白色度が十分でないため、得られる画像のコントラストが低くなるという問題があった。

さらに、電子ペーパーにおいて、ハンドリング性をさらに高める点から、より薄くすることも求められている。電子ペーパーをより薄くした場合、粒子が収容される部分も薄くなるため、白色粒子には、より少ない粒子で高い白色度ひいては隠蔽力を得ることが求められている。

従来、白色粒子を製造する方法として、特許文献１では、粒子径が０．５〜１０μｍであり特定の粒径分布を持つ酸化チタンを２０重量％以上含有する電子ペーパー用着色樹脂微粒子が提案され、５〜４０重量％の特別に処理などしていない酸化チタンを含有する着色微粒子（白色粒子）が開示されている。

特許文献２では、正又は負に帯電する性質、及び、酸化チタンを含む表示デバイス用粒子において、酸化チタンの平均分散径が１μｍ以下である表示デバイス用粒子（白色粒子）が提案されており、高純度の二酸化チタンに０．１５〜１．５％のシランカップリング剤を表面処理した二酸化チタンを用いた白色粒子が開示されている。

さらに、白色粒子に用いる白色顔料（微粒子）の組成に着目したものとして、特許文献３では、ＴｉＯ_２が９９重量％以上、Ａｌ_２Ｏ_３が０．１％以下、ＳｉＯ_２が０．０５％以下という高純度の酸化チタンを含有する白色トナーが提案されており、結着樹脂、結着樹脂に対して２０部の白色顔料、及び帯電制御剤等を溶融混練した後、粉砕して着色粒子を得る、いわゆる粉砕法で製造された白色トナーが開示されている。
しかし、上述したこれらの白色粒子では、白色度が十分ではなく、特に電子ペーパーとして用いた場合、高いコントラストの画像が得られなかった。

特開２００４−２８７０６１特開２００５−１０７３９５特許２６１５１１８

本発明の課題は、白色を表示する粒子であって、白色度が大きく、電子ペーパーに用いることができ、高いコントラストの画像が得られる白色粒子を提供することである。

本発明者らは、鋭意検討した結果、白色顔料微粒子として、二酸化チタンの純度が一般的な二酸化チタンより低い二酸化チタン微粒子を、従来に比べ多量に含有し、かつ平均円形度の高い、白色粒子を用いることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、重合性単量体及び白色顔料微粒子を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中で重合することによって得られる白色粒子において、該白色顔料微粒子の二酸化チタン含有量が９０〜９６重量％であり、該白色顔料微粒子が、該重合性単量体１００重量部に対し２５部〜２００部であり、該白色粒子の平均円形度が０．９７以上である白色粒子を提供するものである。

本発明によれば、該白色顔料微粒子の粒径が、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。
また、該白色顔料微粒子が、好ましくは酸化アルミニウム含有量が１〜１０重量％であり、より好ましくは二酸化ケイ素含有量が１〜９重量％である。

さらに、本発明においては、該白色顔料微粒子が、二酸化チタンをコアとし、酸化アルミニウム及び／又は二酸化ケイ素をシェルとするコアシェル構造をもつことが好ましい。

本発明の課題は、白色を表示する粒子であって、白色度が大きく、電子ペーパーに用いることができ、高いコントラストの画像が得られる白色粒子が提供される。

本発明の白色粒子は、重合性単量体及び白色顔料微粒子を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中で重合することによって得られる白色粒子であり、該白色顔料微粒子が、二酸化チタン含有量が９０〜９６重量％である二酸化チタン微粒子であり、該白色顔料微粒子の含有量が、該重合性単量体１００重量部に対し２５部〜２００部であり、該白色粒子の平均円形度が０．９７以上であることを特徴とする。

以下、その白色粒子について説明する。
本発明において、白色粒子は、以下のように製造される。まず、重合性単量体、白色顔料微粒子、必要に応じて帯電制御剤及びその他の添加剤を混合して、重合性単量体組成物とする。この重合性単量体組成物を、水系媒体に入れ、液滴を形成した後、重合開始剤の存在下に重合を行ない、白色粒子の水分散液が得られる。この白色粒子を、洗浄、脱水、さらに乾燥を行ない、白色粒子を得る。

（１）重合性単量体
まず、重合性単量体、白色顔料微粒子、さらに必要に応じて帯電制御剤及びその他の添加剤を混合し、重合性単量体組成物を得る。白色顔料微粒子及び帯電制御剤が、重合性単量体に、溶解、または可能な限り均一かつ微細に分散されるように、混合が行なわれることが好ましい。

本発明で重合性単量体は、重合可能な化合物をいう。
重合性単量体の主成分として、モノビニル単量体を使用することが好ましい。モノビニル単量体としては、例えば、スチレン、クロロスチレン及びメチルスチレン等の、スチレン及びその誘導体；アクリル酸、及びアクリル酸メチル等の、アクリル酸及びその誘導体；メタクリル酸、及びメタクリル酸メチル等の、メタクリル酸及びその誘導体；が挙げられる。これらのうち、スチレン、スチレン誘導体、及びアクリル酸もしくはメタクリル酸の誘導体が、好適に用いられる。

白色粒子の強度を高めるため、モノビニル単量体とともに、任意の架橋性の重合性単量体を用いることが好ましい。架橋性の重合性単量体とは、２つ以上の重合可能な官能基を持つモノマーのことをいう。架橋性の重合性単量体としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、及びこれらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジメタクリレート、及びジエチレングリコールジメタクリレート等のジアクリレート化合物；Ｎ，Ｎ−ジビニルアニリン、及びジビニルエーテル等のその他のジビニル化合物；３個以上のビニル基を有する化合物；等を挙げることができる。これらの架橋性の重合性単量体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。
架橋性の重合性単量体は、重合性単量体の、１〜１００重量％、好ましくは３〜１００重量％、より好ましくは８〜１００重量％用いることが望ましい。

（２）白色顔料微粒子
本発明で用いる白色顔料微粒子は、二酸化チタン含有量が９０重量％〜９６重量％である二酸化チタン微粒子である。上記の二酸化チタンの割合は、好適には９１重量％〜９５重量％である。
また、該白色顔料微粒子が、酸化アルミニウムを含有することが好ましく、好適な含有量は、酸化アルミニウムが１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは２重量％〜８重量％である。さらに、該白色顔料微粒子が、アルミニウムを含有することが好ましく、二酸化ケイ素含有量が１重量％〜９重量％であること好ましく、特に好ましくは１重量％〜５重量％である。また、その他の金属酸化物が、０重量％〜５重量％である。
白色顔料微粒子がこれらの範囲であると、得られる白色粒子は、白色度が高く、隠蔽力も高い。
該白色顔料微粒子における、二酸化チタン、酸化アルミニウム、及び酸化ケイ素の含有量は、蛍光エックス線元素分析法により、金属元素の割合を測定し、各金属の酸化物に換算し、各金属酸化物の割合として算出したものである。蛍光エックス線元素分析法の測定を行なう装置としては、市販の種々の蛍光エックス線元素分析装置が使用できるが、例えば、蛍光エックス線元素分析装置（リガク社製、商品名「ＺＳＸｐｒｉｍｕｓ」）が挙げられる。

該白色顔料微粒子の粒径（本発明において、白色顔料微粒子の粒径とは、一次粒径のこと示す。）は、好ましくは、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下、より好ましくは、０．１μｍ以上０．４μｍ以下、さらに好ましくは、０．２μｍ以上０．３μｍ以下である。上記範囲内であると、得られる白色粒子は、隠蔽力が高いものとなる。

該白色顔料微粒子が、コアシェル構造をもつ二酸化チタン微粒子であり、コアが二酸化チタン、シェルが酸化アルミニウム及び／又は二酸化ケイ素であることが好ましく、シェルが酸化アルミニウムであることがより好ましく、内側のシェルが二酸化ケイ素であり、外側が酸化アルミニウムであることがさらに好ましい。

上記の組成を持つ二酸化チタン微粒子は、硫酸法、塩素法、気相法等いずれの方法により製造されたものでもよく、二酸化チタンの結晶形はアナターゼ型、ルチル型、あるいはブルカイト型いずれの結晶形のものでも使用可能であるが、ルチル型が好ましい。
上記のコアシェル構造をもつ二酸化チタン微粒子を製造するには、公知の種々の方法を用いることができる。酸化アルミニウムのシェルを形成する方法としては、例えば、コアとなる粒子の懸濁液にポリ塩化アルミニウムを添加した後、中和する方法が挙げられる。また、二酸化ケイ素のシェルを形成する方法としては、ケイ酸化合物の水溶液を
コアとなる粒子の懸濁液に入れ、加熱した後、中和する方法が挙げられる。

本発明では、白色顔料微粒子の添加量は、重合性単量体１００重量部に対して、２５〜２００重量部であり、好ましくは５０〜１９０重量部、より好ましくは７０〜１８０重量部、さらに好ましくは９０〜１７０重量部である。上記範囲より多いと、白色顔料微粒子を結着する樹脂成分の割合が低下することから白色粒子の強度が低下し、割れやすくなる場合があり、上記範囲より少ないと隠ぺい力と白色度が低下する。

（３）帯電制御剤
本発明の白色粒子を、電界により移動させるタイプの電子ペーパー等の、粒子を帯電させて用いる場合には、帯電制御剤を含むことが好ましい。
帯電制御剤としては、各種の正帯電性または負帯電性の帯電制御剤を用いることが好ましい。用途等に応じて、正帯電性、または負帯電性いずれの帯電制御剤を用いるかは、適宜選択できるが、白色粒子と黒色粒子を用いて電界により移動させるタイプの電子ペーパーにおいては、それぞれの粒子で逆極性となるように選択する。

帯電制御剤は、カルボキシル基または含窒素基を有する有機化合物の金属錯体、カリックスアレン化合物、含金属染料、及びニグロシン等の樹脂でない帯電制御剤；４級アンモニウム基若しくは４級アンモニウム塩基含有共重合体、スルホン酸基若しくはスルホン酸塩基含有共重合体、並びにカルボン酸基若しくはカルボン酸塩基含有共重合体等の帯電制御樹脂；等を用いることができる。中でも、白色粒子内における白色顔料微粒子の分散が良好になることから、帯電制御樹脂が好ましい。樹脂でない帯電制御剤と、帯電制御樹脂を併用しても良い。帯電制御樹脂の中では、４級アンモニウム基若しくは４級アンモニウム塩基含有共重合体、スルホン酸基若しくはスルホン酸塩基含有共重合体が好ましい。
帯電制御剤は、重合性単量体１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０３〜８重量部の割合で用いられる。
その他の添加剤として、白色顔料微粒子の分散状態を安定化するために、顔料分散剤を用いることが好ましい。顔料分散剤としては、アルミニウムカップリング剤、シランカップリング剤、及びチタンカップリング剤等のカップリング剤が好ましい。顔料分散剤は、重合性単量体１００重量部当たり、通常０．０５〜３．０重量部、好ましくは０．５〜２．０重量部の割合で使用される。

（４）液滴の形成
本発明では、以上のようにして得られた、重合性単量体組成物を、分散安定化剤を含む水系媒体中に分散させ、重合開始剤を添加した後、高速乳化分散機等の強攪拌が可能な装置を用いて、重合性単量体組成物の液滴形成を行なう。なお、本発明において、水系媒体は、水を主成分とした溶媒であり、水に溶解可能な溶剤を併用することもできる。

本発明において、水系媒体には、分散安定化剤を含有させることが好ましい。本発明で用いる、分散安定化剤としては、硫酸バリウム、及び硫酸カルシウム等の硫酸塩；炭酸バリウム、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウム等の炭酸塩；リン酸カルシウム等のリン酸塩；酸化アルミニウム、及び酸化チタン等の金属酸化物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化第二鉄等の金属水酸化物；等の無機化合物が挙げられる。上記分散安定化剤は１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記分散安定化剤の中でも、無機化合物、特に難水溶性の金属水酸化物のコロイドを形成するものが、得られる白色粒子の粒径分布を狭くすることができ、洗浄後の分散安定化剤残存量が少なくなるので好ましい。

本発明において、重合性単量体組成物の重合を行なう重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；４，４’−アゾビス（４−シアノバレリック酸）、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、及び２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、及びｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等の過酸化物が挙げられ、過酸化物が好ましい。

重合開始剤は、前記のように、重合性単量体組成物が水系媒体中へ分散された後、液滴形成前に、添加されても良いが、重合性単量体組成物へ添加されても良い。
重合性単量体組成物の重合に用いられる、重合開始剤の添加量は、重合性単量体１００重量部に対して、好ましくは０．１〜２０重量部であり、さらに好ましくは０．３〜１５重量部であり、最も好ましくは１．０〜１０重量部である。

（５）白色粒子
上記の液滴形成の工程で得られた、液滴を含有する水系媒体を加熱し、重合を開始する。重合性単量体組成物の重合温度は、好ましくは５０℃以上であり、更に好ましくは６０〜９５℃である。また、重合の反応時間は好ましくは１〜２０時間であり、更に好ましくは２〜１５時間である。

重合工程により得られた白色粒子の水分散液は、洗浄工程により洗浄される。詳細には、酸洗浄、次いで水洗浄を行なうことが好ましい。これらの洗浄を、複数回くりかえし行なうことも出来る。
酸洗浄では、分散安定化剤として酸で可溶な無機水酸化物等の無機化合物を使用した場合、重合により得られた白色粒子の水分散液へ酸を添加して、分散安定化剤を水に溶解する。水洗浄では、上述の酸洗浄で得られた水分散液は、濾過を行ない白色粒子のウエットケーキを得、これに水を添加し水分散液として洗浄する方法が挙げられる。
洗浄工程後の白色粒子の水分散液は、脱水工程により遠心濾過法、真空濾過法、加圧濾過法等を用い脱水され、その後、真空乾燥、気流乾燥、スプレードライヤー等の方法で乾燥される。

本発明の白色粒子は、体積平均粒径Ｄｖが好ましくは３〜３０μｍであり、更に好ましくは４〜１５μｍである。また、体積平均粒径Ｄｖと個数平均粒径Ｄｐとの比Ｄｖ／Ｄｐが、好ましくは１．０〜１．４であり、更に好ましくは１．０〜１．２５である。体積平均粒径、及び個数平均粒径は、例えば、粒径測定機（ベックマン・コールター社製、商品名：マルチサイザー）等を用いて測定することができる。

本発明の白色粒子の平均円形度は、０．９７以上であり、好適には０．９７５以上である。
円形度は、
（円形度）＝（粒子の投影面積に等しい円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
の式で表されるもので、平均円形度は、１，０００〜１０，０００個の白色粒子の円形度を算術平均値として算出したものである。平均円形度の測定は、例えば、フロー式粒子像分析装置（シスメックス社製、製品名「ＦＰＩＡ−２１００」）を用いて行なうことができる。

実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。なお、部及び％は特に断りのない限り重量基準である。
本実施例において行った試験方法は以下のとおりである。

（１）体積平均粒径Ｄｖ、個数平均粒径Ｄｐ
体積平均粒径Ｄｖ及び粒径分布、すなわち体積平均粒径と個数平均粒径Ｄｐとの比Ｄｖ／Ｄｐは、粒径測定機（ベックマン・コールター社製、商品名「マルチサイザーＩＩ」）により測定した。アパーチャー径：１００μｍ、媒体：アイソトンＩＩ、濃度：１０％、測定粒子個数：１００，０００個の条件により実施した。

（２）平均円形度
ガラスビーカーに、イオン交換水１０ｍｌと、分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸）０．０２ｇを入れ、そこへ白色粒子０．０２ｇを加え、超音波分散機（出力：６０Ｗ）を用いて、３分間、分散を行った。適宜、イオン交換水を加えて、白色粒子の濃度を、３，０００〜１０，０００個／μＬとなるように調整した後、フロー式粒子像分析装置（シスメックス社製、製品名「ＦＰＩＡ−２１００」）を用いて測定した。円相当径が１μｍ以上の粒子１，０００〜１０，０００個についての円形度の測定値から平均円形度を求めた。
円形度とは下記式で表される値である。完全な円では１となり、円がいびつになるにつれて円形度の数値は小さくなる。平均円形度は、その算術平均を取ったものである。
（円形度）＝（粒子の投影面積に等しい円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）

（３）白色度
２枚の透明フィルム間に厚さ３０μｍのスペーサーを設置し、そのフィルム間に均一に粒子を封入した。粒子を封入したフィルムを、白度計（日本電色社製）を用いて測定した。得られた白色度の数値が大きいほど、白色の度合いがが大きく、隠蔽力が大きいことを示す。

（４）パネル評価
２枚の透明電極基板と１００μｍのスペーサーを用いて、０．５ｍｍ四方のセルを形成し、そのセルの中に、媒体としてアイソパー、負帯電性を有する白色粒子、及び正帯電性を有する黒色粒子を同数になるように封入し、溶媒中で粒子を電界により移動させる電気泳動方式の表示パネルを公知の方法（例えば、特開２００４−１４１９１８に記載の方法）により作製した。
作製した表示パネルに、電圧を印加し、文字（Ａ）を表示させ、目視により表示状態を判断し評価した。
○：文字が鮮明に表示され、コントラストが良好。
△：文字の輪郭がやや鮮明でない。
×：文字の輪郭が鮮明でない。

（製造例１）（白色顔料微粒子Ａの製造方法）
ルチル型の二酸化チタン微粒子（粒径０．２７μｍ）１００部をイオン交換水１，０００部に懸濁させ、水酸化ナトリウムを添加しｐＨを９．０以上にした。得られた懸濁液へ、前記ルチル型の二酸化チタン微粒子に対し酸化アルミニウム換算で６．０％のポリ塩化アルミニウムを添加した後、ｐＨ５．０となるまで水酸化ナトリウムを添加して、中和を行なった。そのまま、３０分間放置して熟成した後、濾過と水洗による洗浄を繰り返し、さらに乾燥、解砕して、酸化アルミニウムが被覆された酸化チタン微粒子を得た。この酸化チタン微粒子を白色顔料微粒子Ａとする。
得られた白色顔料微粒子Ａを蛍光エックス線元素分析装置（リガク社製、商品名「ＺＳＸｐｒｉｍｕｓ」）を用いて元素分析し、二酸化チタンの含有量が９４．１重量％、酸化アルミニウムの含有量が５．４重量％であった。

（製造例２）（白色顔料微粒子Ｂの製造方法）
ルチル型の二酸化チタン微粒子（粒径０．２７μｍ）１００部をイオン交換水１，０００部に懸濁させ、水酸化ナトリウムを添加しｐＨを９．０以上にした。得られた懸濁液へ、二酸化ケイ素換算で前記ルチル型の二酸化チタン微粒子に対し４．０％となるように２０重量％ケイ酸ソーダ水溶液を添加し、８０℃に昇温した後、ｐＨ６．５となるまで硫酸を加えて中和した。次に中和した懸濁液にポリ塩化アルミニウムを二酸化チタンに対し酸化アルミニウム換算で２．０％となるように添加した後、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ５．０に中和した。３０分間熟成した後、濾過と洗浄を繰り返し、さらに乾燥、解砕して、酸化アルミニウムと二酸化ケイ素が被覆された二酸化チタン微粒子を得た。この二酸化チタン微粒子を白色顔料微粒子Ｂとする。
白色顔料微粒子Ｂを上記蛍光エックス線元素分析装置を用いて分析したところ、二酸化チタンの含有量が９４．２重量％、酸化アルミニウムの含有量が１．７重量％、二酸化ケイ素の含有量が３．６重量％であった。

（製造例３）（白色顔料微粒子Ｄの製造方法）
製造例１において、ポリ塩化アルミニウムの添加量を、酸化アルミニウム換算で４．０％に変更した以外は、製造例１と同様にして、白色顔料微粒子を製造し、白色顔料微粒子Ｄを得た。
白色顔料微粒子Ｄを上記蛍光エックス線元素分析装置を用いて分析したところ、二酸化チタンの含有量が９５．９重量％、酸化アルミニウムの含有量が３．６重量％であった。

（白色顔料微粒子Ｃ）
なお、白色顔料微粒子Ａ、Ｂ、及びＤの原料として用いた、ルチル型二酸化チタン（粒径０．２７μｍ）を白色顔料微粒子Ｃとした。

（黒色粒子の製造例）
後述する実施例１の白色粒子の製造方法において、白色顔料微粒子Ａ１００重量部を、カーボンブラック（三菱化学社製、商品名「＃２５」）７部に、帯電制御剤をニグロシン染料（オリエント化学、商品名「ボントロンＮー０１」）０．１重量部に変更した以外は同様の操作で、黒色粒子を製造した。

（実施例１）
スチレン９０部、ジビニルベンゼン１０部、白色顔料微粒子Ａ１００部、及び帯電制御剤として、スルホン酸塩基含有共重合体（スチレン８５％、ｎ−ブチルアクリレート１３％、及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸２％からなる重合体、重量平均分子量（Ｍｗ）は、２２０００）、をタービン型撹拌機（特殊機化工業社製、商品名「ＴＫホモミキサー」）で分散させ、白色顔料微粒子が均一に分散した重合性単量体組成物を得た。
一方、これとは別に、イオン交換水２５０部に塩化マグネシウム９．８部を溶解した塩化マグネシウム水溶液を攪拌しながら、イオン交換水５０部に水酸化ナトリウム６．９部を溶解した水酸化ナトリウム水溶液を、徐々に添加し、水酸化マグネシウムのコロイド分散液を調製した。

得られた水酸化マグネシウムのコロイド分散液に、前記重合性単量体組成物を投入し、撹拌を行った。次いで、重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（日本油脂（株）製、商品名「パーブチルＯ」）３部を添加した後、インライン型分散機（荏原製作所（株）製、商品名「エバラマイルダーＭＤＮ３０３Ｖ」）を用いて、重合性単量体組成物の液滴を形成させた。

上述のようにして得られた分散液を、反応器に入れ、８０℃まで昇温し、８０℃で温度が一定になるように制御した。重合添加率が８０％に達した後、さらに昇温し、９０℃で４時間温度を維持し、その後、反応器を冷却し、白色粒子の水分散液を得た。

白色粒子の水分散液を撹拌しながら、ｐＨが６になるまで硫酸を添加して白色粒子表面の水酸化マグネシウムを溶解した。次いで、濾過により水を分離した後、新たにイオン交換水５００部を加えて再スラリー化して水洗浄を行った。次いで、再度、脱水及び水洗浄を数回繰り返して行ない、真空乾燥して、白色粒子を得た。得られた白色粒子の、体積平均粒径Ｄｖが９．３μｍ、粒径分布Ｄｖ／Ｄｐが１．２５、平均円形度０．９８１であった。試験結果を表１に示す。

（実施例２）
実施例１において、白色顔料微粒子Ａを、製造例２で製造された白色顔料微粒子Ｂに変更した以外は、実施例１と同様にして、白色粒子を得た。試験結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１において、白色顔料微粒子Ａを、白色顔料微粒子Ｃ６０部に変更した以外は、実施例１と同様にして、白色粒子を得た。試験結果を表１に示す。

（比較例２）
スチレン−アクリル樹脂（数平均分子量：９０００、重量平均分子量６万、ゲル量６５％、ガラス転移温度６３℃）１００部と製造例３で製造した白色顔料微粒子Ｄ２０部を、ヘンシェルミキサーで混合したのち、二軸押出機で溶融混錬して、白色顔料微粒子をスチレン−アクリル樹脂に分散させた。得られた混練物を、冷却後、粉砕、さらに分級し、白色粒子を得た。試験結果を表１に示す。

表１に記載されている試験結果より、以下のことがわかる。
白色顔料微粒子として二酸化チタンが９９．４％の二酸化チタン微粒子を用いた比較例１の白色粒子では、白色度が低く、パネル評価において、コントラストが不十分なため表示された文字はやや不鮮明であった。白色顔料微粒子の添加量が本願規定の範囲より少なく、平均円形度が低い比較例２の白色粒子では、白色度がさらに低く、パネル評価において、コントラストが低いため表示された文字は不鮮明であった。
これに対して、実施例では、白色度も高く、パネル評価において、高いコントラストが得られ、鮮明な文字が表示された。

本発明により得られた白色粒子は、白色を表示するための粒子であり、電子ペーパー等に用いることができる。

溶媒中で着色粒子を電界により移動させる電気泳動方式の電子ペーパーの構造を示した図である。

符号の説明

１ＩＴＯ電極
２黒色粒子
３白色粒子
４アイソパー

Claims

重合性単量体及び白色顔料微粒子を含有する重合性単量体組成物を、水系媒体中で重合することによって得られる白色粒子において、
該白色顔料微粒子の二酸化チタン含有量が９０〜９６重量％であり、
該白色顔料微粒子が、該重合性単量体１００重量部に対し２５部〜２００部であり、
該白色粒子の平均円形度が０．９７以上
であることを特徴とする白色粒子。
該白色顔料微粒子の粒径が、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の白色粒子。
該白色顔料微粒子の酸化アルミニウム含有量が１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の白色粒子。
該白色顔料微粒子の二酸化ケイ素含有量が１〜９重量％であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の白色粒子。
該白色顔料微粒子が、二酸化チタンをコアとし、酸化アルミニウム及び／又は二酸化ケイ素をシェルとするコアシェル構造をもつことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の白色粒子。