JP2710415B2

JP2710415B2 - ブロックポリマーで安定化された懸濁物を組込んだ光弁

Info

Publication number: JP2710415B2
Application number: JP1176983A
Authority: JP
Inventors: エルサックスロバート
Original assignee: リサーチフロンティアーズインコーポレーテッド
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: EP0350354B1; JPH02118619A; KR900002096A; CA1335845C; DE68915624T2; DE68915624D1; EP0350354A2; EP0350354A3; KR0145717B1

Description

【発明の詳細な説明】（発明の産業上の利用分野）本発明は光弁に関し、更に詳細には光弁セル中に含ま
れる粒子の液体懸濁物の改良に関する。

（従来の技術とその課題）光弁は光の変調に50年以上にわたって使用されてき
た。早期の例はエドウィン・ランド（Edwin Land）博士
の米国特許第1,955,923号に記載されている。通常の光
弁は、通常透明な導電性被覆物の形態の電極をその上に
有する、少なくとも一つが透明である二つのシートから
形成されたセルとして記載し得る。セルのウェル（well
s）を形成するシートは短い距離で隔置され、セルは液
体懸濁媒体中に小粒子の懸濁物を含む、適用電界の不在
下で、液体懸濁物中の粒子は無秩序のブラウン運動を示
し、それ故セル中を通る光線が粒子の性質及び濃度並び
に光のエネルギー含量に応じて反射され、透過され、あ
るいは吸収される。電界が光弁中の懸濁物に適用される
時、粒子は整列されるようになり、多くの懸濁物につい
て殆どの光はセル中を通過し得る。

光弁は文献に広範に記載されている。米国特許第1,95
5,923号、同第1,963,496号、同第3,512,876号及び同第
3,773,684号を参照のこと。光弁は、例えば英数字ディ
スプレイ、テレビディスプレイ、窓、鏡、眼鏡等を含む
多くの目的に関し光の通過量を制御するのに提案されて
きた。

多種の無機及び有機の粒子、例えばマイカ、アルミニ
ウム、黒鉛、金属ハロゲン化物及びアルカロイド酸塩の
ポリハロゲン化物（時々、従来技術に於いてペルハロゲ
ン化物と称される）が、光弁用に示唆されてきた。液体
懸濁物中の粒子は、ハロゲン含有偏光材料、例えばアル
カロイド酸塩のポリハロゲン化物の如く、偏光性であり
得る。（“アルカロイド”という用語は、ハックーズ・
ケミカル・ディクショナリィ（Hackh's Chemical Dicti
onary）、第４編、マグロー−ヒル・ブック・カンパニ
ィ（McGraw−Hill Book Company），ニューヨーク、196
9年に定義されているように有機の含窒素塩基を意味す
るように本明細書中に使用されている。）アルカロイド
酸塩のポリハロゲン化物が使用される場合には、アルカ
ロイド基は、上記のハックーズ・ケミカル・ディクショ
ナリィに定義されているような、キニンアルカロイドで
あることが好ましい。米国特許第2,178,996号及び同第
2,289,712号はキニンアルカロイド酸塩のポリハロゲン
化物の使用に関して詳細に言及しており、これらは本発
明に有用である。

キニンアルカロイドペルハロゲン化物は米国特許第4,
131,334号に記載されているようなジヒドロシンコニジ
ンスルフェートポリヨウ化物の如きキニンアルカロイド
酸塩の水素化ポリハロゲン化物であることが好ましい。
何となれば、その材料は従来技術のキニンアルカロイド
のポリハロゲン化物よりも環境上安定であるからであ
る。

また、粒子は、例えば米国特許第1,956,867号に記載
されているような臭化第二銅またはプルプレオコバルト
クロリドスルフェートポリヨウ化物の如き偏光金属ハロ
ゲン化物またポリハロゲン化物であってもよい。

また、多くの型の細長いコロイド金属粒子が生成で
き、使用できる。例えば、米国特許第2,246,087号はテ
ルル、ヒ素、ビスマス、アンチモン、銀、白金及び金の
このような粒子の調製方法を記載している。

また、粒子は本件出願と同時に出願されているロバー
トL.サックス（Robert L. Saxe）らの特許出願に記載さ
れているような偏光ポリハロゲン化物粒子であってもよ
く、その特許出願は参考として本明細書に含まれる。

（課題を解決するための手段）一般に、所望の波長の光を反射し、吸収し、及び／ま
たは透過し得る、いずれの型の粒子も、本発明の光弁懸
濁物中の粒子として使用し得る。光弁懸濁物中に使用さ
れる粒子の形状は、一つの配向に於いて粒子が他の配向
の場合よりも多くの光を遮断するような形状であること
が好ましい。針状形、棒状形、ラス状形、または薄いフ
レークの形態である粒子が好適である。偏光結晶が好ま
しい視覚外観を生じるので特に有用である。

多くの液体懸濁媒体が、粒子を懸濁するために光弁用
に提案されてきた。一般に液体懸濁媒体は、粒子を懸濁
しかつ後述されるブロックポリマー及び粒子を懸濁物中
に保つのに使用されるその他のポリマーを溶解する一種
以上の電気的に抵抗性で化学的に不活性な液体を含む。
米国特許第4,247,175号に開示されている液体懸濁媒体
の如く、当業界で知られている液体懸濁媒体が本発明に
有用である。液体懸濁媒体は懸濁粒子を重力平衡で維持
することが望ましい。

特に好ましい光弁懸濁物は、液体懸濁媒体として少な
くとも約1.5の比重（室温で）を有しかつその原子の少
なくとも50％がハロゲン原子により構成されておりハロ
ゲン原子の少なくとも60％がフッ素であり残りが塩素及
び／または臭素である電気的に抵抗性で化学的に不活性
な低分子量の液体フルオロカーボンポリマーの使用に基
く米国特許第4,407,565号に記載されている。また、液
体懸濁媒体は、懸濁粒子に比重平衡を与えかつ液体懸濁
媒体中に粒子を分散することを助けるために、例えばジ
オクチルアジペート、ジイソデシルアジペートの如き、
混和性の電気的に抵抗性の有機液体を含むことが好まし
い。混和性の電気的に抵抗性の有機液体として有用なそ
の他の材料は米国特許第4,772,103号に記載されたもの
であり、この特許は参考として本明細書に含まれる。液
体懸濁材料に関する詳細は米国特許第4,407,565号に見
られ、その特許は参考として本明細書に含まれる。

本発明に記載されるように、粒子を懸濁物中に保つた
めに、液体懸濁媒体はまた後に特定されるようなＡ−Ｂ
型ブロックポリマーを含む。また、ブロックポリマーの
他にニトロセルロースが液体懸濁媒体中に有効に与えら
れてもよい。粒子を懸濁物中に維持するのに丁度充分な
Ａ−Ｂブロックポリマーを使用することが好ましく、所
定の懸濁物に使用される量は、知られるように経験的に
決められる。通常、ポリマーの量は懸濁物の合計重量基
準で約１重量％から約30重量％、例えば約５重量％〜約
25重量％である。

ブロックポリマー及びこのようなポリマーの製造方法
は、ウィリアムJ.バーラント（William J.Burlant）及
びアランS.ホフマン（Allan S.Hoffman）著、“ブロッ
ク・アンド・グラフト・ポリマーズ（Block and Graft
polymers）”（ラインホルド・パブリッシング・コーポ
レーション（Reinhold Publishing Corporation）、ニ
ューヨーク、1960年）、“ブロック・アンド・グラフト
・ポリメリゼーション（Block and Graft Polymerizati
on）”（１巻、R.J.セレサ（Ceresa）編集、ジョン・ウ
ィリィ・アンド・サンズ（John Willey ＆ Sons）、ニ
ューヨーク、1973年）、及びジャクバウスカス（Jakuba
uskas）著、“ジャーナル・オブ・コーティングス・テ
クノロジィ（Journal of Coatings Technology）”、58
巻、736号、71〜82頁（1986年）に記載されている。

本発明に有用なブロックポリマーは、幾つかの厳しい
要件を満たす必要がある。それらは液体懸濁媒体中で可
溶性である必要がある。それらは懸濁粒子並びに液体媒
体そのものに関して不活性である必要がある。それらは
液体媒体を電導性にしずぎてはならず、また粘稠にしす
ぎてはならない。これらの要件は、ブロックポリマーの
溶媒和セグメント即ちちＢ−セグメントが液体懸濁材料
中のポリマー全体に溶解性を付与するのに充分な分岐を
有する有機基、好ましくは飽和有機基であり、かつ第二
セグメント即ちＡ−セグメントがブロックポリマーを懸
濁粒子の表面に、あるいは粒子の表面上の別のポリマー
に定着する（anchor）、数平均分子量約10,000〜約1,00
0,000、好ましくは約20,000〜約25,000を有するＡ−Ｂ
型ブロックポリマーにより満たされる。更に、本発明の
光弁に使用するため、Ａ−Ｂ型ブロックポリマーのアン
カーリングセグメント（ancoring segment）は、ポリマ
ーの分子量の約10重量％未満、好ましくは４重量％未満
を構成する。このようなＡ−Ｂ型ブロックポリマーに於
いて、アンカーリングセグメントは粒子の表面に吸着ま
たは結合し、一方溶媒和セグメントは粒子の表面から液
体懸濁媒体へと伸びる尾部を与える。

ランダムコポリマーが従来技術の光弁懸濁物中に既に
使用されていた。このようなコポリマーは、一層多量の
低極性可溶化モノマー基中に無秩序に分布されたOH基、
COOH基またはその他の極性基の如き官能基を有する。し
かしながら、このようなランダムコポリマーは、本発明
に使用されるＡ−Ｂ型ブロックポリマーより劣る。かく
して、ランダムコポリマーは粒子間にブリッジ及び連結
を形成して光弁懸濁物中で２個以上の粒子に結合する
か、またはそれらの粒子と合体し、その結果として別個
の粒子の分散よりむしろこのようなポリマー鎖により連
鎖された粒子の網状構造が形成される。懸濁物の粘度は
粒子間のポリマーのつながりにより増大されるので、ポ
リマーブリッジまたは連結は懸濁物及び光弁に於けるそ
の性能に有害である。この粒度は電圧が適用されるか、
または遮断される時に光弁中の懸濁物の立上がり時間及
び減衰時間に反映される。典型的には、ランダムコポリ
マーを使用して、懸濁物の組成に応じて、減衰時間は10
0ms〜数秒であり立上がり時間は減衰時間の約1/3〜1/2
である。従来技術に使用されたランダムコポリマーとは
対照的に、本発明に使用されるＡ−Ｂ型ブロックポリマ
ーは有害な粒子の網状構造の形成を避ける。

本発明に使用されるＡ−Ｂ型ポリマーは、溶媒和セグ
メント、即ち可溶化セグメント及びアンカーリングセグ
メントを含む。可溶化セグメントが液体懸濁媒体、特に
好ましいフルオロカーボンポリマー液体中に良く溶解す
るためには、反復単位当り少なくとも１つのアルキル分
岐、好ましくは二つ以上のこのような分岐を有するモノ
マー単位を含むポリマー鎖が存在する。非限定的な例と
して、反復単位当り一つの分岐を有する12−ヒドロキシ
ステアリン酸のポリマーの自己エステル（self−este
r）がＡ−Ｂ型ブロックポリマーの可溶化成分として好
適である。更に高度に分岐したポリマーの可溶化セグメ
ントが好ましい。

また、ポリエステルは好適なジオール及び二酸または
二酸塩化物を反応させることにより合成し得る。このよ
うなポリエステルの非限定的な例はネオペンチルグリコ
ールとジエチルマロン酸とのポリマーである。このポリ
マーは可溶化セグメント中のエステル結合当り二つの分
岐を与える。環状エステルの生成を避けるか、または最
小にするように注意する必要があり、さもなければそれ
らは分離されるべきである。

アルキル分岐それ自体は直鎖または分岐鎖のいずれか
であってもよく、その中に１個〜約18個の炭素原子、好
ましくは約１個〜約６個の炭素原子を有してもよい。

アンカーリングセグメントは１個以上の末端基を含ん
でもよく、あるいはポリマー状であってもよい。後者は
アンカーリング結合強さを増大する。

単一の末端基を有するＡ−Ｂ型ブロックポリマーの例
は12−ヒドロキシステアリン酸の自己エステルであり、
残りのヒドロキシ基はそれを好適な酸、例えば２−エチ
ルヘキサン酸またはネオペンタン酸でエステル化するこ
とにより封鎖される。この操作は一つの末端カルボキシ
ル基をもつポリ（ヒドロキシステアリン酸を生成し、末
端カルボキシル基はアンカーリング成分として利用でき
る。多数の末端基は、末端カルボキシル基を、そのエス
テルを生成しついで末端ヒドロキシル基をベンゼンヘキ
サカルボン酸でエステル化することによるように封鎖す
ることによるようにして導入し得る。末端カルボキシル
は末端ヒドロキシル基よりも好ましいが、末端ヒドロキ
シル基は末端ヒドロキシ基を封鎖することにより与えら
れるのではなく、末端COOH基を好適なアルコール、例え
ば２−エチルヘキサノールまたはネオペンチルアルコー
ルとの反応によりエステル化することにより与えられて
もよい。

ポリエステルが上記のようにジオールを二酸または二
酸塩化物と反応させることにより生成される場合に同様
の封鎖が使用される。

ポリマー状のアンカー基は、例えば上記の自己エステ
ル中の残存OH基またはCOOH基を、ポリカルボキシルモノ
ヒドロキシ酸の自己ポリマー、例えばヒドロキシグルタ
ル酸の自己ポリマー、またはポリヒドロキシルモノカル
ボン酸の自己ポリマー、例えばジヒドロキシステアリン
酸の自己ポリマーの如きペンダント極性基を有するポリ
マー成分でエステル化することにより得ることができ
る。

Ａ−Ｂ型ブロックポリマーのアンカー成分即ちアンカ
ーセグメントは、それが合体される粒子と適合性の型の
官能基を含み得る。例えば、粒子によく吸着するような
米国特許第3,352,662号に記載される極性基のいずれも
が使用し得る。しかしながれ、ポリヨウ化物粒子等が懸
濁物中に使用される場合には、アンカー成分はヨウ素と
の有害な反応のため非ヒンダード四級アンモニウム基ま
たはアミン基を組込むべきではない。アンカー成分中に
組込むのに好ましい官能基は、ヒドロキシ基、COOH基、
PO₄H₂基、PO₃H₂基、及び陽イオンをキレート化し得る基
である。陽イオンをキレート化し得る基は、例えば下記
の構造を有する基を含む。

（式中、R¹はヒドロキシまたはカルボキシであり、R²は
ヒドロキシ、カルボキシまたはカルボキシもしくはヒド
ロキシにより置換された低級アルキルであり、R³及びR⁴
は独立に水素または低級アルキルであり、Ａは示された
炭素原子と共に炭素環を形成するアルキレンである）本発明に有用なＡ−Ｂ型ブロックポリマーは既知の技
術により合成され、またはICIアメリカ、インコーポレ
ーション（ICI America, Inc.）のハイパーマー・ポリ
メリクス（Hypermer Polymerics）のように市販されて
いる。このようなポリマーは後記の実施例の１〜３に使
用された。

本明細書中、全ての部、比率及び％は特にことわらな
い限り重量基準である。

実施例１ジヒドロシンコニジンスルフェートポリヨウ化物（DC
SIと称する）の懸濁物を米国特許第4,407,565号の実施
例Ｉに記載された調製と同様の方法で調製した。但し、
ハロカーボン・オイル（Halocarbon Oil）1.8/100に代
えて、型0.8のハロカーボン・オイルを使用し、パート
Ｃに記載されたポリマー（ニトロセルロースを除く、ニ
トロセルロースはそのまま使用した）を使用する代わり
にアンカーセグメントとして末端カルボキシル基を有す
る可溶化セグメントとして12−ヒドロキシステアリン酸
のポリマー自己エステルを含むＡ−Ｂ型ブロックポリマ
ー（ハイパーマーIL-2209）を使用した。このブロック
ポリマーの分子量は約2,000〜3,000であり、末端基はブ
ロックポリマーの分子量の４％未満を占めた。懸濁物
（懸濁DCSI粒子を含む）の合計重量を基準として５重量
％〜20重量％の範囲の異なる割合のブロックポリマーを
使用して幾つかの試験を行なった。ブロックポリマーは
懸濁物との逆化学反応を生じなかった。５％のブロック
ポリマーを含む懸濁物が２ミルの内部ギャップを有し約
22ボルトRMSの電圧により活性化された光弁中に置かれ
た時、米国特許第4,407,565号に示された実施例Ｉのコ
ントラスト比に匹敵するコントラスト比が得られたが、
約50msの極めて早い減衰時間が観察された。20％の濃度
のブロックポリマーでは、減衰時間は約200msであっ
た。立ち上がり時間は、光弁に通常であるように減衰時
間より約２倍〜３倍早かった。

実施例２ 12−ヒドロキシステアリン酸の自己ポリマーを含む可
溶性セグメント及び末端四級アンモニウム基をその中に
有するアンカーセグメントを有する異なるＡ−Ｂブロッ
クポリマーを使用した以外は、上記の実施例１を繰り返
した。このブロックポリマーの分子量は約2,000〜3,000
であり、末端基はブロックポリマーの４％未満を占め
た。結果は、立ち上がり時間及び減衰時間が約２倍早
く、凝集に対する優れた安定性が得られた以外は実施例
１に匹敵した。暗青色の懸濁液が淡青色になり、実施例
１よりも約50％大きい電圧が粒子を配向するのに必要と
された。色及び電圧の相違は粒子中のヨウ素とブロック
ポリマー中の四級アンモニウム基との間の化学反応に帰
因し、これが懸濁物を実施例１よりも導電性にした。し
かしながら、この試験は、良好な電界安定化がこのよう
なブロックポリマーにより得ることができ、そして上記
の如く逆化学反応が生じないことを条件としてＡ−Ｂブ
ロックポリマーが粘度を実質的に減少し光弁懸濁物の立
ち上がり時間及び減衰時間を減少すると予想し得ること
を示す。

一層低い粘度及び一層早い立ち上がり時間及び減衰時
間と関連して匹敵する利点でもって本発明のブロックポ
リマーを使用して、金属粒子、金属ハロゲン化物、その
他の有機ポリハロン化物等を含む前記の型の粒子のいず
れもが、懸濁物中でDCSI粒子と置換し得る。

実施例３ハロカーボン・オイル型0.8に溶解された25重量％の
固形分のハイパーマーIL-2209A−Ｂブロックポリマーを
含む溶液を調製し、その電気抵抗率を測定した。それは
約1.9×10¹¹Ω−cmであった。上記の特許に記載された
ような光弁懸濁物に有用な種々のランダムコポリマーの
ハロカーボン・オイル型0.8の同様の比率の溶液を測定
し、わずかに約２×10¹⁰Ω−cm以下の電気抵抗率を示し
た。この結果は本発明のＡ−Ｂブロックポリマーがラン
ダムコポリマーを使用する懸濁物に対して最終懸濁物の
電気抵抗率を有意に増加することを明らかに示す。最終
懸濁物の抵抗率はその他の因子は勿論のこと、特にその
中に分散された粒子の相対導電率に依存するので、Ａ−
Ｂ型ブロックポリマーを混入する最終懸濁物の電気抵抗
率は一般にランダムコポリマーを使用する同様の懸濁物
の少なくとも２倍の抵抗性であるが、少なくとも４倍の
抵抗性であることもあり得る。ランダムコポリマーを使
用する典型的なDCSI懸濁物は約（２〜４）×10⁹Ω−cm
の電気抵抗率を有する。好適なブロックポリマーを使用
して、（４〜16）×10⁹Ω−cm以上の抵抗率を得ること
ができる。

実施例４Ａ−Ｂ型ブロックポリマーを上記の文献に記載された
H.C.ジャクバウスカスの方法によりつくった。可溶化成
分は主としてポリラウリルメタクリレートからなり、そ
して、アンカー成分はメルカプトコハク酸をポリラウリ
ルメタクリレート鎖に結合されたイソシアネート基と反
応させることにより生成した。これはその中に４個のカ
ルボキシル基をもつ末端基を与えた。ブロックポリマー
の分子量は約10,000であり、可溶化成分に約90％、アン
カー成分に約10％を割り当てられた。そのポリマーはハ
ロカーボン・オイル型0.8に可溶性ではなかった。その
ポリマーは上記の実施例１及び２の光弁懸濁物と同様の
光弁懸濁物中に入れられた場合、一部のハロカーボン・
オイルの存在のために良く溶解されず、その結果かなり
不充分な安定化が観察されたが、懸濁物粘度は低く、応
答時間も優れていた。

しかしながら、優れた溶解性及び安定化は、ラウリル
メタクリレートの如き直鎖のエステルに代えて3,5,5−
トリメチルヘキシルアルリレートもしくはメタクリレー
ト、ネオペンチルアクリレートもしくはメタクリレート
等の如き分岐エステルモノマーを重合したブロックポリ
マーを使用することにより得ることができる。また優れ
た溶解性及び安定化は、アンカー成分をブロックポリマ
ーの分子量の10％未満、好ましくは４％未満に減少する
ことにより得られる。分子量を増加することは、一層大
きな立体的な保護のためブロックポリマーを使用する懸
濁物の電界安定性を増大するが、一層大きい分子量は溶
解性を低下し得る。アンカー成分の比率を減少すること
は、ポリマーの極性を減少し懸濁物の電気抵抗率を増加
するという付加的な重要な利点を有する。これは順に電
力要求を減少する。

実施例５ 99％のネオペンチルアクリレート及び１％の２−エチ
ルヘキシルアクリレートを含むＢセグメント及び実施例
４と同じＡセグメントを有するＡ−Ｂブロックポリマー
を使用する以外は、実施例４を繰り返す。このブロック
ポリマーの分子量は約20,000であり、それはハロカーボ
ン・オイルに可溶性であった。かくして、この場合、Ａ
セグメントは実施例４と同じ分子量、即ち約1000を有し
ていたが、ブロックポリマーのわずかに約５％を占めて
おり、一方実施例４の場合にはＡセグメントはブロック
ポリマーの約10％を占めていた。この実施例５のブロッ
クポリマーの溶解性は、Ａセグメントの相対比率（％）
の減少により、及びＢセグメント中のラウリルメタクリ
レートを殆どネオペンチルアクリレートに置換すること
により、実施例４に使用されたブロックポリマーよりも
高められた。これらの変化の結果として、懸濁物の合計
重量を基準として10重量％のＡ−Ｂブロックポリマーを
使用して良好な粒子の分散が行なわれた。また約44ミリ
秒の懸濁物の早い減衰時間が観察された。

上記のジャクバウスカスの遊離基重合方法によりつく
られる有用なブロックポリマーは、約30,000の分子量ま
で合成し得る。ほぼその分子量より上では、所望のＡ−
Ｂ型ポリマーの代わりにＡセグメントが結合されていな
いポリマーが非常に多く生成される。しかしながら、こ
の問題はその他の重合方法、例えばグループ・トランス
ファー法（group transfer process）を用いて解決する
ことができ、その一般原理は例えば米国特許第4,417,03
4号及び同第4,508,880号を含む文献に記載されている。
グループ・トランスファー法が使用される場合、実際に
所望の分子量を有するブロックポリマーが生成でき、遊
離基重合法を使用するよりも一層大きい分子量のＡセグ
メントが生成し得る。

懸濁物中の粒子の良好な立体的な保護を与えるために
ポリマー安定剤が懸濁物の比較的大きい容積を占めるた
め光弁懸濁物中に使用されるポリマー安定剤はその中に
使用される液体に可溶性であることが望ましい。安定剤
の良好な溶解性はその鎖及び分岐が液体中に広がり良く
コイル状になることを生じ、かくしてその大容積を占め
る。安定剤の非溶剤が懸濁物中に含まれる場合には、そ
れはポリマー鎖がそれ程良く広がらないことを生じ、ポ
リマー鎖がつぶれることさえ生じ得る。このような場
合、安定剤は良く作用しない。

立体的な保護を改良するため、ポリマー安定剤により
占められる容積を増大する別の方法は安定剤の分子量を
増加することである。比較的に大きい分子量のポリマー
安定剤を懸濁物中に溶解することにより生じる比較的高
い粘度が許容し得る場合には、1,000,000以上の数平均
分子量が、光弁懸濁物中に使用される安定剤に関して用
い得る。例えば、数秒の減衰時間が許容し得る、可変の
光透過窓用の懸濁物は高分子量のポリマー安定剤を使用
し得る。

比較的に大きい分子量を有するが適度に低い粘度のみ
を有する安定剤を望む場合には、主鎖が反覆酸素結合を
含むＡ−Ｂブロックポリマー、例えばＢ−セグメントと
してポリ（有機シロキサン）ポリマー及び極性基を含む
ポリマー状もしくは非ポリマー状のＡ−セグメントを含
むポリマーが使用し得る。このようなポリマーは下記の
構造を有する。

（式中、R₁、R₂、R₃、R₄、R₆、及びR₇は独立に１〜18個
の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキルであ
り、R₅は18個までの炭素原子を有する直鎖または分岐鎖
のアルキル、アリール、アラルキルまたはアルキルアリ
ールであってもよく、ｎは10以上であり、かつＡは幾つ
かの極性基を含むモノマー状またはポリマー状のＡ−セ
グメント（即ち、アンカーリングセグメント）であ
る。）例えば、モノヒドロキシ−末端ポリジメチルシロキサ
ンが、任意に１個以上のヒドロキシル基を有する多塩基
酸と反応させられて結合を容易にするのに有効な１個以
上の極性基を有するエステルを生成し得る。この目的に
使用し得る好適な多塩基酸はリン酸、ベンゼンヘキサカ
ルボン酸、ガラクタル酸（galactaric acid）、酒石
酸、クエン酸等を含み、その幾つかは、上記のエステル
化の後に、結合を容易にするのに有効なヒドロキシル基
及びカルボキシル基を含む。

同様に、モノカルボキシ末端ポリジメチルシロキサン
ポリマーがポリヒドロキシ化合物と反応させられて結合
を容易にするのに有効な１個以上の極性基を有するエス
テルを生成し得る。

グループ・トランスファー重合を用いて、Ｂ−セグメ
ントがポリ（ジメチルシロキサン）を含みＡ−セグメン
トが各モノマー単位に少なくとも１個の極性基を有する
重合性モノマーのポリマー、例えば酸基もしくはヒドロ
キシル基または当業界で公知の別の極性基を含む、ヒド
ロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリ
レートまたはその他の好適な重合性モノマーのポリマー
を含むＡ−Ｂブロックポリマーが生成し得る。

高い溶解度及び非常に良好な立体的な保護を得るた
め、Ｂ−セグメントとしてポリ（ジアルキルシロキサ
ン）ポリマーを有するＡ−Ｂブロックポリマーが好まし
く、アルキル基が分岐鎖、例えば２−エチルヘキシル等
である場合にその溶解性が特に高められる。

本発明のＡ−Ｂブロックポリマーは、それが粒子の表
面に結合する場合にはポリマー安定剤として単独で使用
でき、あるいは粒子を被覆する第一ポリマー、例えばニ
トロセルロースに結合する第二ポリマーとして使用し得
る。

良好な分散を与えるための低分子量Ａ−Ｂブロックポ
リマーと一層大きな立体障害を与えて電界中の凝集に対
する安定性を高めるための一層大きい分子量のＡ−Ｂブ
ロックポリマーとのブレンドの如き、二種以上の異なる
分子量のＡ−Ｂブロックポリマーのブレンドが有利であ
り得る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セルが電気抵抗性の化学的に不活性な液体
を含む液体懸濁媒体中の粒子の懸濁液を含み、上記の液
体懸濁媒体が約10,000〜約1,000,000の数平均分子量を
有し、かつ反覆単位当り少なくとも一つのアルキル分岐
を有する有機溶媒和セグメント及び少なくとも一つの極
性基または陽イオンをキレート化する基を含むアンカー
リングセグメントを含むＡ−Ｂ型ブロックポリマーをそ
の中に溶解して有し、アンカーリングセグメントが上記
のブロックポリマーの約10重量％未満を構成することを
特徴とする、光弁。
【請求項２】上記のＡ−Ｂ型ブロックポリマーが一つの
封鎖された末端基を有するポリ（12−ヒドロキシステア
リン酸）であることを特徴とする、請求項１記載の光
弁。
【請求項３】上記のブロックポリマーがＡ−Ｂブロック
ポリマーであり、その溶媒和セグメントが溶媒和セグメ
ントの重量基準で約99重量％のネオペンチルアクリレー
ト及び約１重量％の２−エチルヘキシルアクリレートを
含み、かつアンカーリングセグメントがポリカルボキシ
ル含有基を含み、上記Ａ−Ｂブロックポリマーの数平均
分子量が約20,000であり、アンカーリングセグメントが
上記のＡ−Ｂブロックポリマーの約５重量％を構成する
ことを特徴とする、請求項１記載の光弁。
【請求項４】上記のブロックポリマーが少なくとも一つ
のカルボン酸アンカーリング基を有することを特徴とす
る、請求項１記載の光弁。
【請求項５】上記のブロックポリマーが少なくとも一つ
の四級アンモニウムアンカーリング基を有することを特
徴とする、請求項１記載の光弁。
【請求項６】上記のアンカーリングセグメントが陽イオ
ンをキレート化する少なくとも一つの基を含むことを特
徴とする、請求項１記載の光弁。
【請求項７】上記の溶媒和セグメントが飽和有機溶媒和
セグメントであることを特徴とする、請求項１記載の光
弁。
【請求項８】Ａ−Ｂ型ブロックポリマーが構造（式中、R₁,R₂,R₃,R₄,R₆及びR₇が独立に１〜18個の炭素
原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のアルキルであり、R₅
が18個までの炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖のア
ルキル、アリール、アラルキルまたはアルキルアリール
であってもよく、ｎは少なくとも10であり、Ａは極性基
を含むモノマーもしくはポリマーのアンカーリングセグ
メントである）を有することを特徴とする、請求項１記
載の光弁。
【請求項９】Ａ−Ｂブロックポリマーが、モノヒドロキ
シ末端もしくはモノカルボキシ末端のポリ（ジメチルシ
ロキサン）のエステルであることを特徴とする、請求項
８記載の光弁。
【請求項１０】Ａ−Ｂブロックポリマーが、ポリ（ジメ
チルシロキサン）を含むB-セグメント及びポリ（ヒドロ
キシエチルアクリレート）またはポリ（ヒドロキシエチ
ルメタクリレート）を含むA-セグメントを含む、請求項
８記載の光弁。
【請求項１１】上記の液体が、高密度のハロゲン化液体
を含むことを特徴とする、請求項１〜10のいずれか一項
記載の光弁。
【請求項１２】上記の液体が、少なくとも1.5の比重
（室温で）を有しかつその原子の少なくとも50重量％が
ハロゲン原子により構成され、ハロゲン原子の少なくと
も60％がフッ素であり、残りが塩素及び／または臭素で
ある低分子量の液体フルオロカーボンポリマー及びフル
オロカーボン液体と混和性の電気抵抗性の有機液体であ
ることを特徴とする、請求項11記載の光弁。
【請求項１３】上記のフルオロカーボンポリマーがクロ
ロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレ
ン、及びヘキサフルオロプロピレンの低分子量ホモポリ
マー、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロ
ピレンのコポリマー、及び−CF₂−単位を含む主鎖及び
ペンダント−OC_nF_2n+1基（式中、ｎは一般に１〜４であ
る）を有するポリフルオロアルコキシポリマーから成る
群から選ばれる、請求項12記載の光弁。
【請求項１４】上記のフルオロカーボンポリマーがクロ
ロトリフルオロエチレンのオリゴマーであることを特徴
とする、請求項13記載の光弁。
【請求項１５】上記のオリゴマーが、約135℃〜約260℃
の範囲の初留点及び約−70℃〜約−130℃の範囲の流動
点を有することを特徴とする、請求項14記載の光弁。
【請求項１６】上記のオリゴマーが、少なくとも約1.7
の比重（室温で）を有することを特徴とする、請求項14
記載の光弁。
【請求項１７】上記のオリゴマーが、約135℃から約205
℃の範囲の初留点、約−130℃〜約−93℃の範囲の流動
点及び約1.6〜約2.0の範囲の比重（室温で）を有するこ
とを特徴とする、請求項14記載の光弁。
【請求項１８】上記のフルオロカーボンポリマーが、ブ
ロモトリクロロエチレンのオリゴマーであることを特徴
とする、請求項13記載の光弁。
【請求項１９】上記のオリゴマーが、約2.2〜約2.4の範
囲の比重（室温で）を有することを特徴とする、請求項
18記載の光弁。
【請求項２０】上記の混和性の有機液体が、脂肪族の酸
及び芳香族の酸とアルコールとのエステル、脂肪族炭化
水素及び芳香族炭化水素及びシリコーンからなる群から
選ばれることを特徴とする、請求項11記載の光弁。
【請求項２１】上記の混和性の液体が、ｐ−ノニルフェ
ニルアセテート、ジオクチルアジペート、ジオクチルフ
タレート、ジイソデシルアジペート、ジオクチルセバケ
ート、ベンゼン、トルエン、ネオペンチルネオペンタノ
エート、3,5,5−トリメチルヘキシルイソブチレート、
3,5,5−トリメチルヘキシルエーテル及びジ−ネオペン
チルエーテルからなる群から選ばれることを特徴とす
る、請求項11記載の光弁。
【請求項２２】上記の粒子が、ハロゲン含有偏光材料の
粒子であることを特徴とする、請求項１〜21のいずれか
一項記載の光弁。
【請求項２３】上記の粒子が、キニンアルカロイド酸塩
の偏光ポリハロゲン化物の粒子であることを特徴とす
る、請求項22記載の光弁。
【請求項２４】上記のキニンアルカロイドが、キニン、
シンコニジン、ヒドロシンコニジン及びヒドロシンコニ
ンからなる群から選ばれることを特徴とする、請求項23
記載の光弁。
【請求項２５】上記の粒子が、ジヒドロシンコニジンス
ルフェートポリヨウ化物の粒子であることを特徴とす
る、請求項１〜21のいずれか一項記載の光弁。
【請求項２６】上記の粒子が、キニンビスルフェートポ
リヨウ化物の粒子であることを特徴とする、請求項１〜
21のいずれか一項記載の光弁。
【請求項２７】ニトロセルロースが、上記の液体懸濁媒
体中に溶解される、請求項１〜26のいずれか一項記載の
光弁。