JP4557965B2 - 電気泳動ディスプレー用高性能カプセル - Google Patents

Description

発明の技術分野
電気泳動ディスプレー（ＥＰＤ）は、溶媒に懸濁した帯電ピグメント粒子の電気泳動現象に基づく非発光性デバイスである。それは、１９６９年に初めて提案された。ディスプレーは、通常、スペーサーで分離され、相互に対向して配置されている、電極を有する二枚のプレートを含んで成る。電極の一つは、通常透明である。着色された溶媒及び帯電したピグメント粒子を含むサスペンジョン（又は懸濁液）は、その二つのプレートの間に入れられる。電圧を二つの電極間に印加すると、ピグメント粒子は、一方へ移動し、ピグメントの色又は溶媒の色を、電圧の極性に基づいて観察することができる。

望ましくない粒子の動き、例えば、沈降を防止するために、より小さなセルに空間を分割するために、二つの電極間に仕切り（又はパーティション）を設けることが提案されている（M.A. Hopper and V. Novotny, IEEE Trans. Electr. Dev., 26(8): 1148-1152(1979)を参照）。しかし、仕切りタイプの電気泳動ディスプレーの場合、仕切りの形成とサスペンジョンを囲む工程に困難を生ずる。更に、仕切りタイプの電気泳動ディスプレーの場合、異なる色のサスペンジョンを相互に分離して保つことも困難である。

他のタイプのＥＰＤ（米国特許第３，６１２，７５８号明細書）は、パラレル・ライン・リザーバー（又は平行線リザーバー：parallel line reservoir）（チャンネル又は溝タイプ）から形成される電気泳動セルを有する。チャンネル中の電気泳動流体の充填及びシーリングは、バッチ式の方法で達成される。しかし、特に縦方向の望ましくない粒子の運動又は沈降の問題が残る。

次に電気泳動ディスパージョンをマイクロカプセル中に封じる試みが行われた。米国特許Ｎｏ．５，９６１，８０４、５，９３０，０２６、６，０１７，５８４、６，０６７，１８５、６，２６２，７０６及び米国特許出願公開Ｎｏ．２００２／０１８５３７８Ａ１（２００２年１２月１２日公開）は、マイクロカプセル系電気泳動ディスプレーを開示する。マイクロカプセルタイプのディスプレーは、実質的に二次元のマイクロカプセルの配置を有し、マイクロカプセルの各々は、その中に誘電溶媒及び、誘電溶媒と視覚的に対照する帯電したピグメント粒子のサスペンジョンからできている電気泳動組成物を有する。電気泳動マイクロカプセルの直径は、通常１０^１〜１０^２μｍのオーダーであり、典型的には水相中で例えば単純又は複雑なコアセルベーション、界面重合又は現場重合（in-situ polymerization）等の方法により製造する。マイクロカプセル化方法の総説を、例えば、A. Kondo, "Microcapsule Processing and Technology", Marcel Dekker, Inc., (1979); J.E. Vandegaer ed., "Microencapsulation, Processes and Applications", Plenum Press, New York, N.Y. (1974); and Gutcho, "Microcapsules and Microencapsulation Techniques", Noyes Data Corp., Park Ridge, N.J. (1976)に観ることができる。これらの全ては参照することで本明細書中に組み込まれる。コアセルベーション法において、油（又はオイル）／水エマルションは、水性環境に電気泳動組成物を分散することによって形成される。一又はそれ以上のコロイドが、水相からコアセルベートされ、温度、ｐＨ及び／又は相対濃度を制御して油滴の周囲にシェル（又は殻）として沈殿して、マイクロカプセルを形成する。界面重合アプローチは、水相中にエマルションとして存在する電気泳動組成物中の油溶性モノマーの存在に依存する。細かい疎水性の滴（又はドロプレット）中のモノマーは、水相中に入れられるモノマーと反応し、滴と周囲の水性媒体との間の界面で重合し、滴の周囲にシェルを形成する。現場重合アプローチでは、マイクロカプセルのシェルを形成するモノマーは、分散相の滴の中より水相中に存在する。

電気泳動組成物を含むマイクロカプセルを形成後、カーボンレスコピー用紙を製造するために基材上に圧力で破壊可能なマイクロカプセルを配置するために用いられるような方法で、マイクロカプセルを電極基材上に印刷（又はプリント）し、コートしてよい。マイクロカプセルを透明マトリックス又はバインダー中に固定化し、二つの電極又は基材間にサンドイッチしてよい。別法では、例えば、米国特許第６，４７３，０７２及び米国特許出願公開第２００１／００５５０００Ａ１（２００１年４月２日出願）に開示されたような書き換え可能記録シート等の用途のためのマイクロカプセル層上に、ポリマー保護層をオーバーコートしてよい。

しかし、水相中に製造されたマイクロカプセルに基づく電気泳動ディスプレーは、多くの欠点を有する。例えば、オイル−イン−ウォーターエマルジョンを安定化するために、親水性界面活性剤又は保護コロイドが必要である。しかし、カプセル表面と水相から望ましくない親水性添加剤を除去することは、しばしば極めて困難であり、コストがかかる。第二に、カプセル／水界面で形成されるシェルは、親水性であり、湿気で柔軟又は可塑性になる傾向にある。第三に、電気泳動ディスプレーのスイッチング速度又は電気泳動移動性を向上するために、典型的に用いられる強い電荷制御剤（ＣＣＡ）は、分散相中でカプセル化することがしばしば極めて困難である。それらは、カプセル化工程の間に、水−シェル界面又は水相に移動する傾向にあり、その結果、スイッチング速度を向上するために効果的ではない。更に、カプセル系ディスプレーにおいて、バインダーは、カプセルコーティング又はプリント組成物の必須の成分である。水相から製造されるマイクロカプセルに対して、製造される最終ディスプレー中の湿気に対する耐性を犠牲にして、水系バインダーを使用してよい。別法では、カプセルを乾燥し、精製し、非水系バインダーに再分散してよい。しかし、乾燥、精製、再分散工程は、カプセルの不可逆的な凝集、凝固及び望ましくない破壊により、しばしば、低収率で高コストである。水相で製造されるカプセルに関連する上述の問題は、低湿気耐性、低電気泳動移動性又は低スイッチング速度及び高製造コストを生ずる。

別法では、液晶ディスプレーの分散タイプを形成するために用いられるものと同様のドライプロセスにより、カプセルを形成してよい［Drzaic "Liquid Crystal Dispersions" (1995) を参照］。例えば、米国特許第５，９３０，０２６は、最初に、ＵＶ硬化性樹脂中に電気泳動組成物を乳化（又はエマルジョン化）し、その後硬化して、基材上に硬化される樹脂中にエマルジョンの滴を懸濁し固定化して、ポリマー分散電気泳動ディスプレーを形成する、電極基材上にカプセルタイプの電気泳動コーティングを形成する方法を開示する。この方法では、オイル−イン−ウォーターエマルションを伴わない。しかし、多量の役にたたない小さいカプセルを伴う極めて広範なカプセルサイズ分布がしばしば得られる。カプセルサイズ分布を制御することは極めて困難であり、一旦カプセルが形成すると、望ましくないカプセルを除去する方法はない。

強いＣＣＡと相溶する湿気耐性電気泳動カプセルを製造するために、例えば非水相中で界面又は現場重合／架橋等のカプセル化方法を用いてよい。しかし、十分に非相溶性の溶媒の組み（又は対）（一方は、電気泳動流体相の誘電溶媒であり、他方は、保護コロイド又はＣＣＡ用誘電溶媒中のピグメント粒子と匹敵するものではない）を見出すことが極めて困難である。更に、満足な物理機械的特性を達成するために、カプセルのシェルは、十分な厚さを有する良好な溶媒バリアであって、カプセルをハンドリング又はコーティングの間に不意に破裂することから保護しなければ成らない。
従って、向上した物理機械特性を有するカプセル系ディスプレーセルと許容できる厚さを有する耐溶剤性シェルに関する強いニーズがある。

発明の要約
本発明は、カプセルタイプの電気泳動デバイスに有用な新規な非水性（又は非水系）カプセル及び新規なその製造方法に向けられている。得られる電気泳動デバイスは、著しく向上した（又は改善された）スイッチング速度及び耐湿性を示す。更に、本発明は、水又は望ましくない親水性不純物を取り除くために、カプセルの乾燥、精製又は再分散を必要としないので、低製造コストを可能とする。

本発明の第一の要旨は、ハロゲン化（好ましくはフッ素化）ポリマーシェル（又は殻）及びその中に囲まれる電気泳動組成物含んでなる非水性電気泳動カプセルに向けられており、該電気泳動組成物は、誘電溶媒中に分散される帯電ピグメント（色素、染料又は顔料）粒子又はピグメント含有微粒子を含んでなる。

本発明の第二の要旨は、電気泳動ディスプレー用ディスプレーセルとして適する非水性カプセルを製造するためのカプセル化方法に向けられている。その方法は、ハロゲン化溶媒内に分散されるピグメント粒子又はピグメント含有粒子、ハロゲン化（又は含ハロゲン）溶媒及びハロゲン化シェル形成材料を含んでなる内相を、有機溶媒内の相補的反応物又は架橋剤を含んでなる外相中に乳化することを含んでなる。

本発明の第三要旨は、
ａ）ハロゲン化（好ましくはフッ素化又は含フッ素）ポリマーシェル及びその中に囲まれる電気泳動組成物を含んでなる非水性カプセルの配置（又はアレンジメント）であり、該電気泳動組成物は、電気泳動溶媒内に分散される帯電ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んでなり；
ｂ）非水性カプセルを結合するバインダー、及び
ｃ）カプセル及びバインダーをコートする第一基材
を含んでなる電気泳動ディスプレー又はデバイスに向けられている。

発明を実施するための形態

発明の詳細な説明
本明細書内に他に定義されていない場合、全ての技術用語は、それらが一般に用いられ当業者によって理解される常套の定義に基づいて用いられる。

用語「マイクロカプセル」又は「カプセル」は、本発明の明細書において、電気泳動流体のコンパートメント（又は区画）又はディスプレーセルとして機能するマイクロカプセル又はカプセルを意味するとして用いられ、各マイクロカプセル又はカプセルは、その中に電気泳動組成物をカプセル化する。

用語「ピグメント含有微粒子」は、電気泳動流体の誘電流体中に分散される、コートされカプセル化されるピグメント（色素、染料又は顔料）粒子を意味するとして用いられる。ピグメント粒子を、有機又は無機材料、好ましくはポリマー材料でコート又はカプセル化してよい。ピグメント含有微粒子内に一つより多いピグメント粒子があってよい。

用語「内相」は、液体−液体カプセル化法の間の分散相として定義される。カプセル化すべき材料に加え、典型的には、カプセルシェル形成材料及び場合により壁形成反応用触媒を含んでなる。

用語「外相」は、液体−液体カプセル化法の間の連続相として定義される。典型的には、溶媒、シェル形成材料及び場合により内相を安定化するための分散剤及び／又はシェル形成反応用触媒を含んでなる。

一の態様において、マイクロカプセル又はカプセルのコア（又は中心）は、誘電溶媒又は溶媒混合物内に分散されるピグメント含有微粒子を含んでなる電気泳動組成物であってよく、従って、「マイクロカプセル又はカプセル中のピグメント含有微粒子」というシナリオ（又は予定）を得る。

本発明のマイクロカプセル又はカプセルは、外相(又は連続相)中に内相（又は分散相）を分散させること、その後界面又は現場重合又は架橋反応によるシェル形成方法によって製造される。

Ｉ．内相（分散相）
内相は、一般的に、誘電溶媒又は溶媒混合物中に分散される帯電（又は電荷を帯びる）ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子、シェル形成用反応性モノマー又はオリゴマー、及び場合により電荷制御剤及び後述する添加剤を含んでなる。

ａ．帯電ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子
ピグメントは、白色で又は着色されてよく、有機又は無機物であってよい。白色ピグメントの例には、中空粒子、ＢａＳＯ_４、ＺｎＯ、ＣａＣＯ_３、ＴｉＯ_２及び類似物が含まれる。着色ピグメントの例には、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアリリドイエロー、ジアリリドＡＡＯＴイエロー、キナクリドン、アゾ、ローダミン、ペリレン色素シリーズ（サンケミカル社：Sun Chemical）、ハンザイエロー（Hansa yellow）Ｇ粒子（カントー化学：Kanto Chemical）、カーボンランプブラック（Carbon Lampblack）（フィシャー社：Fischer）等が含まれる。粒子サイズは、０．０１〜５ミクロンの範囲にあり、０．０５〜２ミクロンの範囲にあることが好ましい。粒子は、許容できる光学特性を有するべきであるが、誘電溶媒により膨潤又は軟化するべきではなく、化学的に安定であるべきである。得られるサスペンジョン(又は懸濁物)は、通常の操作条件下にて、沈降、クリーミング又は凝集に対しても安定でなければならない。

別法では、ピグメント粒子は、ピグメント含有微粒子であってよい。ピグメント含有微粒子の粒子サイズは、０．１〜１０ミクロンの範囲であり、０．３〜３ミクロンの範囲であることが好ましい。ピグメント含有微粒子の製造は、同時継続出願、ＵＳシリアルナンバー６０／３４５，９３６（２００２年１月３日出願）、ＵＳシリアルナンバー６０／３４５，９３４（２００２年１月３日出願）、ＵＳシリアルナンバー１０／３３５，２１０（２００２年１２月３１日出願）、ＵＳシリアルナンバー１０／３３５，０５１（２００２年１２月３１日出願）、ＵＳシリアルナンバー６０／４００，０２１（２００２年７月３０日出願）、ＵＳシリアルナンバー６０／４１８，０７８（２００２年１０月１０日出願）及びＵＳシリアルナンバー１０／６３２，１７１（２００３年７月３０日出願）に記載されている。それらの全ての内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

簡潔に述べると、ピグメント含有微粒子を、保護コロイド又は分散剤の使用を伴うマイクロカプセル化法又はコーティングにより製造して、ピグメント含有微粒子の帯電されるシェルの部分を形成することができる。その方法では、一次ピグメント粒子、例えばＴｉＯ_２、反応性モノマー又はオリゴマー及び場合により希釈剤を含んでなる内相ディスパージョンを、フッ素化溶媒又は溶媒混合物中に保護コロイド、好ましくは反応性保護コロイドを含んでなる連続相中に、乳化する。乳化工程の間に、内相からの反応性モノマー又はオリゴマーと、連続相からの反応性電荷制御剤又は反応性保護コロイド又は多官能性反応物、例えばジアミン、トリアミン、ジオール、トリオール、ジイソシアネート、トリイソシアネート、ジエポキサイド、トリエポキサイドとの間の界面重合又は架橋の結果として、硬いシェルが、内相の各々の滴（又はドロプレット）の周囲に形成される。シェル形成界面反応工程の間又は後、ラジカル又は縮合重合又は架橋メカニズムによって、内相を後硬化してよい。その方法では、誘電溶媒とピグメントの密度を同等にする（又は一致させる）ことができる。ピグメント含有マイクロカプセルを製造するために適する電荷制御剤及び反応性保護コロイドは、同時係属出願、ＵＳシリアルナンバー６０／３４５，９３４及び６０／３４５，９３６（共に２００２年１月３日出願）及びＵＳシリアルナンバー１０／３３５，２１０及び１０／３３５，０５１（共に２００２年１２月３１日出願）に記載されており、それらの全ての内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

連続相中への内相の乳化は、直接乳化法又は逆乳化法のいずれかによって達成してよい。

別法では、同時係属出願、ＵＳシリアルナンバー６０／４００，０２１（２００２年７月３０日出願）、ＵＳシリアルナンバー６０／４１８，０７８（２００２年１０月１０日出願）及びＵＳシリアルナンバー１０／６３２，１７１（２００３年７月３０日出願）に記載されるような、フッ素化四級塩又は縮合環又は多核誘導体又はそれらの異性体の使用を伴う、マイクロカプセル化法によって、ピグメント含有微粒子を製造してよい。それらの全ての内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。この場合、その方法の内相ディスパージョンは、上述したような反応性モノマー又はオリゴマーと一次ピグメント粒子を含んで成る。連続相は、場合によりフッ素化溶媒中に反応性保護コロイドを含んでなってよい。四級塩又はその誘導体を、その四級塩の溶解性に応じて、内のディスパージョン相、連続相又は両方に加えてよい。

ｂ．誘電溶媒又は溶媒混合物
内相用に適する誘電性溶媒又は溶媒混合物は、一般的に低蒸気圧、低粘度及び約１．７〜約３０、好ましくは約１．７〜約５の範囲の誘電率を有する。本発明において、ハロゲン化、特にフッ素化溶媒又は溶媒混合物が有用である。

フッ素化溶媒は、２０重量％より高い、好ましくは５０重量％より高いフッ素含有率を有してよい。

適するフッ素化溶媒の例には、パーフルオロ溶媒、例えばパーフルオロアルカン又はパーフルオロシクロアルカン（例えば、パーフルオロデカリン）、パーフルオロアリールアルカン（例えば、パーフルオロトルエン又はパーフルオロキシレン）、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−アミン、パーフルオロポリエーテル例えばガルデン／フォムブリン社（Galden/Fomblin）のもの及びパーフルオロポリエーテルＨＴシリーズ及びハイドロフルオロポリエーテル（ＺＴシリーズ）（ソルベーソレクシズ社：Solvay Solexis）、ＦＣ−４３（ヘプタコサフルオロトリ−ブチルアミン）、ＦＣ−７０（パーフルオロトリ−ｎ−ペンチルアミン）、ＰＦ−５０６０又はＰＦ−５０６０ＤＬ（パーフルオロヘキサン）（３Ｍ社、セントポール、ミネソタ州）、低分子量（好ましくは５０，０００より低い、より好ましくは２０，０００より低い）ポリマー又はオリゴマー例えばポリ（パーフルオロプロピレンオキサイド）（ＴＣＩアメリカ社：TCI America、ポートランド、オレゴン州）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）例えばハロカーボンオイル（Halocarbon Oil）（ハロカーボンプロダクト社：Halocarbon Product Corp.、リバーエッジ、ニュージャージー州）及びデムナム潤滑油（ダイキン工業）が含まれるが、これらに限定されるものではない。ソルベーソレクシズ社ＨＴ−１７０、ＨＴ−２００、ＨＴ−２３０、ＺＴ−１８０又はデュポン社トリフルオロ（トリフルオロメチル）−オキシランホモポリマー（例えばＫ−４、Ｋ−６及びＫ−７流体）等のパーフルオロポリエーテル及びハイドロフルオロポリエーテルが、特に有用である。

ｃ．シェル形成材料：ハロゲン化モノマー又はオリゴマー
本発明の内相中のシェル形成材料は、典型的には、界面重合又は架橋反応用のハロゲン化、好ましくはフッ素化モノマー又はオリゴマーから成る群から選択される。適するフッ素化モノマー又はオリゴマーには、フッ素化多官能価アミン、イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド、酸塩化物（又酸クロライド）、酸無水物、クロロギ酸エステル（又はクロロホルメート）、アルコキシシラン、アミン、尿素、チオ尿素、チオール、アルコール及びそれらの予備的縮合物（又はプレコンデンセート：precondensate）が含まれる。

フッ素化シェル形成モノマー又はオリゴマーは、１０重量％より高い、好ましくは３０重量％より高いフッ素含有量を有してよい。

適するアミノ−又はヒドロキシ−官能化フッ素化、特にパーフッ素化（perfluorinated）、シェル形成材料の例には、フルオロハイドロカーボン、ポリ（パーフルオロアルキルアクリレート）、ポリ（パーフルオロアルキルメタクリレート）、ハイドロフルオロポリエーテル、パーフルオロポリエーテル（デュポン社及びソルベーソレクシズ社）等から誘導されるものが含まれる。本発明のフッ素化シェル形成材料のいくつかの例とそれらの合成スキームを以下に記すが、これらに限定されるものではない：

整数ｇ、ｍ及びｎは、独立して、１〜１０，０００の範囲、好ましくは１〜５，０００の範囲、より好ましくは３〜５００の範囲である。ｍとｎの合計は、３〜５，０００の範囲、好ましくは３〜５００の範囲である。特に適するフッ素化シェル形成材料は、３００〜１００，０００、好ましくは５００〜３０，０００の範囲の分子量を有してよい。上記合成スキームに記載したフッ素化エステル及びアルコールの何ら限定するものではない例に加えて、シェル形成モノマー及びオリゴマー合成に有用な他の出発材料には、メチルパーフルオロノナノエート、メチルパーフルオロテトラデカノエート、１，４−ビス（エポキシプロピル）オクタフルオロブタン、メチルパーフルオロオクタデカノエート、ジメチルパーフルオロ−１，１０−デカンジカルボキシレート、ジメチルパーフルオロセバケート、１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−デカフルオロ−１，８−オクタンジオール及び類似物が含まれ得るが、それらに限定されるものではない。ハロゲン化シェル形成モノマー又はオリゴマーを、内相の合計を基準として、約３〜約５０重量％、好ましくは約５〜約３０重量％の量で、内相中に加えることができる。

ｄ．電荷制御剤
電界によってスイッチ可能とするために、ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子は、帯電しなければならない。ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子は、生来の電荷を帯びてよく、又は電荷制御剤を用いて帯電させてよく、例えば誘電溶媒に懸濁した際に摩擦電気を帯びてもよい。適する電荷制御剤は、当業者には周知である；それらは、本質的に非ポリマーでもポリマーでもよく、イオン性でも非イオン性でもよく、イオン性界面活性剤例えばアエロゾル（Aerosol）ＯＴ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、金属石鹸、カルシウムペトロネート（petronate）、ＯＬＯＡ１２００（シェブロン社：Chevron、ソマーセット：Somerset、ニュージャージー州）、エンフォス（Emphos）Ｄ−７０−３０Ｃ（フォスフェート化モノ／ジグリセリド、ウィトコケミカル社：Witco Chemical Co.、グリーンウィッチ、コネティカット州）、ソルスパース（Solsperse）１７０００（ポリマー分散剤、アベシア社：Avecia Ltd.、ブラックリー：Blackley、マンチェスター、英国）、スパン界面活性剤（Span surfactant）（ＩＣＩアメリカ社：ICI Americas, Inc.、ウィルミントン、デラウエア州）、ポリブテンスクシンイミド、無水マレイン酸コポリマー、ビニルピリジンコポリマー、ビニルピロリドンコポリマー、（例えばガネックス：Ganex、インターナショナル・スペシャルティー・プロダクツ社：International Specialty Products）、アクリル又はメタクリル酸コポリマー、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート又はアクリレートコポリマー又は類似物が含まれる。フッ素系界面活性剤は、電荷制御剤としてパーフルオロカーボン溶媒中で特に有用である。それらには、ＦＣフッ素系界面活性剤例えばＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−１７１、ＦＣ−１７６、ＦＣ４３０、ＦＣ４３１及びＦＣ−７４０（３Ｍ社）及びゾイル（Zoyl）フッ素系界面活性剤例えばゾイルＦＳＡ、ＦＳＥ、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＤ及びＵＲ（デュポン社）が含まれる。

適する帯電ピグメントディスパージョンは、すりつぶし、粉砕、摩滅、微小流動化、超音波技術等を含む周知の技術を用いて製造してよい。例えば、細かな粉末の形態の一次ピグメント粒子を、懸濁溶媒に加え、得られる混合物を数時間ボールミルし又は摩滅して、高次に凝集した乾燥ピグメントパウダーを一次粒子に壊す。懸濁媒体の着色を生じさせる色素（染料又は顔料）又は着色剤を、粉砕工程の間に懸濁物に加えてもよい。

フッ素化溶媒又は溶媒混合物を誘電溶媒として用いて、一次ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を分散させる場合、ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子の電荷は、下記のものを含んで成る電荷制御剤によって与えてもよい：
（ｉ）連続相中に可溶性フッ素化電子受容性又はプロトン供与性化合物又はポリマー及び粒子上に電子供与性又はプロトン受容性化合物又はポリマー；又は
（ｉｉ）連続相中に可溶性フッ素化電子供与性又はプロトン受容性化合物又はポリマー及び粒子上に電子受容性又はプロトン供与性化合物又はポリマー。

電子供与性又はプロトン受容性又は電子受容性又はプロトン供与性化合物又はポリマーを、ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子の表面に吸着又は化学的に結合させてよい。

電荷制御系のためのもう一つの別の方法は、同一分子内に要求されるドナー／アクセプター成分の存在により得られる。例えば、分子の一部は、連続相中で可溶性フッ素化ドナー／アクセプターに相当し、またそのように機能でき、もう一つの部分は、粒子表面上で相補的アクセプター／ドナーに相当し、またそのように機能できる。同一の電荷制御剤分子内に可溶性フッ素化ドナー／アクセプターと相補的アクセプター／ドナーの両方が存在することで、ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子上に電荷制御剤の高界面活性と強い吸着性を生ずる。

上述の電荷制御系（又はシステム）の詳細は、同時係属出願、ＵＳ特許出願６０／３４５，９３６（２００２年１月３日出願）、１０／３３５，２１０（２００２年１２月３１日出願）、６０／４００，０２１（２００２年７月３０日出願）、６０／４１８，０７８（２００２年１０月１０日出願）及び１０／６３２，１７１（２００３年７月３０日出願）に記載されている。それらの全ての内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

ｅ．着色剤
上述した帯電一次着色ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子に加え、一次着色粒子とカラーコントラストを有する着色剤を誘電溶媒又は溶媒混合物に加えてもよい。そのコントラスト着色剤は、色素又は染料（又は顔料）であってよい。非イオン性色素及び染料が特に有用である。有用な着色剤の例には、オイル・レッド（Oil Red）ＥＧＮ、スーダン・レッド（Sudan Red）、スーダン・ブルー（Sudan Blue）、オイルブルー（Oil Blue）、マクロレックス・ブルー（Macrolex Blue）、ソルベント・ブルー（Solvent Blue）３５、ピラム・スピリット・ブラック（Pylam Spirit Black）及びファースト・スピリット・ブラック（Fast Spirit Black）（ピラム・プロダクツ社：Pylam Products Co.、アリゾナ州）、スーダン・ブラックＢ（アルドリッチ社：Aldrich）、サーモプラスチック・ブラック（Thermoplastic Black）Ｘ−７０（ＢＡＳＦ社）及びアントラキノンブルー、アントラキノンイエロー１１４、アントラキノンレッド１１１及び１３５、アントラキノングリーン２８（アルドリッチ社）及び類似物が含まれるが、これらに限定されるものではない。フッ素化又はパーフッ素化誘電溶媒を用いる場合、パーフッ素化染料及び色素は、特に有用である。コントラスト着色剤が誘電溶媒に不溶性の場合、着色剤の非帯電ディスパージョンが好ましい。粒子サイズは、０．０１〜５ミクロンの範囲が好ましく、０．０５〜２ミクロンの範囲がより好ましい。コントスト着色剤粒子を帯電させる場合、帯電一次着色ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子の極性と反対の極性の電荷を帯びることが好ましい。両方のタイプの粒子が同じ電荷を帯びる場合、それらは、異なる電荷密度又は異なる電気泳動移動度を有するべきである。いずれの場合でも、ＥＰＤで用いられる染料又は色素は、化学的に安定であり、ディスパージョン中の他の成分と相溶しなければならない。コントラスト着色剤を、誘電溶媒に溶解又は予め分散させ、一次着色ピグメントディスパージョン含有電気泳動流体中に加えてよい。白／黒ＥＰＤについては、ディスパージョンは、黒色化フッ素化誘電溶媒中に分散される帯電酸化チタン（ＴｉＯ_２）白色粒子を含んで成ってよい。黒色コントラスト着色剤例えばピラム・スピリット・ブラック（Pylam Spirit Black）及びファスト・スピリット・ブラック（Fast Spirit black）（ピラム・プロダクツ社：Pylam Products Co.、アリゾナ州）、スーダン・ブラック（Sudan Black）（アルドリッチ社）、サーモプラスチック・ブラックＸ−７０（ＢＡＳＦ社）、カーボンブラック又はグラファイトを用いて、溶媒の黒色を生じさせてよい。フッ素化又はパーフッ素化基例えばＣ_ｎＨ_２ｎ＋１（ｎ＝４〜１２）を導入することにより染料又は色素を修飾することは、高度にフッ素化された溶媒中のそれらの溶解性又は分散性を増加させるために非常に有用である。減法混色の原色系用に、帯電ＴｉＯ_２粒子を、シアン、イエロー又はマゼンタ色のフッ素化溶媒中に懸濁させてよい。シアン、イエロー又はマゼンタ色を、染料又は色素を用いることで発生させ得る。追加の着色系用に、帯電ＴｉＯ_２粒子を、染料又は色素を用いて生じさせる赤、緑又は青色のフッ素化溶媒中に懸濁させ得る。多くの用途のために、追加の着色系は、好ましい。

フッ素化染料又は色素の例には、フッ素化金属フタロシアニン又はナフタロシアニン、フッ素化ペリレン、ジアゾ、アントラキノン又はキナクリドン及びフッ素化カーボンブラック又はポリアニリン色素が含まれる。フタロシアニン又はナフタロシアニン色素用に適する金属には、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ及びＡｌが含まれるが、これらに限定されるものではない。Ｓｉフタロシアニン又はナフタロシアニン色素は、同時係属出願、ＵＳシリアルナンバー６０／３８１，２６３（２００２年５月１７日出願）及びＵＳシリアルナンバー１０／４３９，４２８（２００３年５月１５日出願）に記載されており、それらの全ての内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。いくつかの有用なフッ素化Ｃｕフタロシアニン色素は、ＵＳ特許第３，２８１，４２６、同時係属出願、ＵＳシリアルナンバー６０／３８１，２６３（２００２年５月１７日出願）、１０／４３９，４２８（２００３年５月１５日出願）、６０／４１１，８５４（２００２年９月１８日出願）及び１０／６６３，２４９（２００３年９月１５日出願）に記載されており、それらの全ての内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

電気泳動組成物（即ち、内相）を、単一のＳｉ色素又は単一のＣｕ色素又は二つの色素の組み合わせにより着色してよい。二つの色素の混合物を用いる場合、Ｓｉ色素とＣｕ色素との重量比は、７：３〜１：９の範囲であることが好ましく、４：６〜２：８の範囲であることがより好ましい。

ｆ．他の添加剤
上述の成分の他に、添加剤、例えばシェル形成反応用触媒、電荷助剤、電解質、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、一重項酸素クエンチャー、ガス吸収剤、界面活性剤、保護コロイド又はポリマー分散剤又はレオロジー調整剤等を内相中に組み込んでよい。内相と外相との間の粘度比は、粒子サイズ制御に関し重要である。いくつかの場合、揮散性溶媒又は希釈剤を使用して、内相の粘度を低下させ、その後カプセル化方法の間又は後、取り除いてよい。

ＩＩ．外相（連続相）
一般に、外相は、溶媒、内相中のシェル形成材料用相補的鎖延長剤又は架橋剤、及び場合により内相を安定化するポリマー分散剤又は保護コロイドを含んで成る。

ａ．有機溶媒
本発明では有機溶媒を使用する。適する有機溶媒は、内相に使用されるハロゲン化又はフッ素化溶媒又は溶媒混合物と非混合のものである。それらは、シェル形成反応を妨げてはならない。４０〜２００℃の間の沸点を有する溶媒が好ましい。６０〜１５０℃の間の沸点を有する疎水性溶媒が最も好ましい。外相用に適する有機溶媒の例には、有機溶媒、例えばヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカリン、ドデシルベンゼン、イソパール（Isopar）、ノナパール（nonapar）、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン（ＭＰＫ）、メチルブチルケトン（ＭＢＫ）、テトラハイヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，２−ジアルコキシエタン、２−メトキシエチルアセテート及び類似物が含まれるが、これらに限定されるものではない。

ｂ．相補的鎖延長剤又は架橋剤
界面シェル形成反応用に適する相補的鎖延長剤又は架橋剤は、内相からの官能性モノマー又はオリゴマーと、界面重合／架橋可能な反応性官能基を含んで成る多官能価反応物であり、ハロゲン化、特にフッ素化される本発明の内相の周囲に架橋されるシェルを形成してよい。

外相中の多官能価反応物の相補的反応基は、内相中で用いられるシェル形成モノマー又はオリゴマーにより決められる。逆もまた同じである。その二つの相の組(又は対)の反応性基の例には、アミン／イソシアネート、アミン／チオイソシアネート、アミン／酸塩化物（又は酸クロライド）又は酸無水物、アミン／クロロギ酸エステル（又はクロロホルメート）、アミン／エポキサイド、アルコール／イソシアネート、アルコール／チオイソシアネート、チオ−ル／イソシアネート、チオール／チオイソシアネート、水／イソシアネート、カルボジイミド／エポキサイド、アルコール／シロキサン等が含まれるが、これらに限定されるものではない。

その二つの相の官能基は、逆であってもよい。例えば、一の態様において、内相のシェル形成反応物は、フッ素化トリイソシアネート又はポリイソシアネートであってよく、外相の相補的鎖延長剤又は架橋剤は、ジアミン又はトリアミンであってよい。もう一つの態様において、フッ素化ジアミン又はトリアミンを内相に用い、トリイソシアネート又はポリイソシアネートを外相に用いてよい。

外相中の相補的反応物として適するアミン及びアルコールには、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシルジアミン、トリアミノエチルアミン、ジェファミン（Jaffamine）、ポリイミン、ポリアミン、トリエタノールアミン、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、アクリルポリオール例えば２−ヒドロキシエチルアクリレートのコポリマー、ポリエステル又はポリエーテルポリオール例えばバイコル（Baycoll）、ルコフレックス（Rucoflex）又はデスモフェン（Desmophen）（バイエル社：Bayer）が含まれるが、これらに限定されるものではない。

外相の相補的鎖延長剤又は架橋剤として適するイソシアネート及びエポキサイドには、ポリイソシアネート例えばデスモジュール（Desmodur）（登録商標）ポリイソシアネート（バイエル社）、ポリエポキサイド例えば（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、グリシジルアクリレートのコポリマー、ロクタイト（Loctite）３３５５（ロクタイト社：Loctite）、エポンエポキシ樹脂（Epon epoxy resin）（レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ社：Resolution Performance Products、ヒューストン、テキサス州）又は類似物が含まれるが、これらに限定されるものではない。

シェル形成反応用の一より多い官能基を有する相補的鎖延長剤又は架橋剤も有用である。例には、シルクエスト（Silquest）有機官能性シラン例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノシランＡ−１１００、Ａ−１１２０、Ａ−２１２０、Ａ−１１３０又はＡ−１１７０、ウレドシラン（uredosilane）Ｙ−１１５４２、イソシアナトシランＡ−１３１０、エポキシシランＡ−１８７又はＡ−１８６、チオールシランＡ−１８９、オレフィン性シランＡ−１７１又はＡ−１７４及び類似物が含まれるが、これらに限定されるものではない。

高フッ素化溶媒を内相中の誘電溶媒として用いる場合、フッ素化度の低い（３０重量％より低い）相補的鎖延長剤又は架橋剤を、外相に使用して、界面重合／架橋反応及び得られるディスパージョンの安定性を向上してよい。

ｃ．保護コロイド
保護コロイドは、外相内に溶かされる界面活性剤、分散剤又はポリマーであり、外相中の内相の乳化を促進し、形成されるエマルジョンを安定化する。保護コロイドの選択は、外相中で使用される溶媒に依存する。ケトン、エステル及びエーテルタイプの溶媒に対しては、適する保護コロイドには、アクリレート又はメタクリレートコポリマー、スチレンコポリマー、無水マレイン酸コポリマー、ビニルエーテルコポリマー、ビニルアセテートコポリマー、エチレングリコール又はプロピレングリコールコポリマー、ピロリドンコポリマー、エチルオキサゾリンコポリマー、ポリエステル、シロキサンコポリマー、及びそれらのブロックコポリマー又はグラフトコポリマー（フッ素化ブロック又はグラフト鎖を含んで成ってよい）が含まれるが、これらに限定されるものでなはい。炭化水素溶媒に対しては、ビニルアルカンコポリマー、ジエンコポリマー例えばポリブタジエン及びポリペンタジエンコポリマー、長鎖アクリレート又はメタクリレートコポリマー例えばドデシルアクリレートコポリマー又はそれらのブロックコポリマー又はグラフトコポリマー（フッ素化ブロック又はグラフト鎖を含んで成ってよい）を用いることができる。市販のポリマー分散剤例えばソルスパース・ハイパー分散剤（Solsperse hyperdispersant）（アベシア社：Avecia, Ltd.、シャーロット、ノースカロライナ州）、ディスパーロン（Disparlon）分散剤（キング・インダストリーズ社：King Industries、ノーウォーク、コネティカット州）又はキャーボセット（Carboset）コポリマー（ＢＦグッドリッチ社：BFGoodrich、クリーブランド、オハイオ州）も有用である。

高フッ素化溶媒を内相の誘電溶媒として使用する場合、フッ素化度の低い（３０重量％より低い）保護コロイドを使用して、界面重合／架橋反応及び得られるディスパージョンの安定性を向上してよい。

ｄ．他の任意の添加剤
他の任意の添加剤には、シェル形成反応用の触媒、電荷助剤、電解質、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、一重項酸素クエンチャー、ガス吸収剤、界面活性剤、保護コロイド又はポリマー分散剤又はレオロジー調整剤が含まれるが、これらに限定されるものではなく、これらは外相中に組み込んでよい。

ＩＩＩ．カプセル化方法
本発明の電気泳動カプセルは、連続相中に内相の乳化の間に又は後に、界面重合／架橋カプセル化方法によって製造することが好ましい。カプセルの物理機械的（physicomechanical）特性を更に向上するために、外相からの現場重合によって、第二のシェルを、第一のシェルの周りに形成してよい。

内相は、ピグメント又はピグメント含有微粒子、例えばＴｉＯ_２を、ハロゲン化、好ましくはフッ素化誘電溶媒又は溶媒混合物中のハロゲン化シェル形成材料を含んで成る溶液中に、分散することにより製造される。内相は、コントラスト着色剤、電荷制御剤及び他の添加剤を含んでもよい。内相ディスパージョンは、常套の分散又は粉砕機構例えばホモジナイザー、音波発生器（ソニケーター：sonicator）、コロイドミル、高せん断ミキサー又はその類似物により製造してよい。別法では、保護コロイド及び電荷制御剤と化学結合し誘電溶媒と密度が同等の（又は釣り合う）ピグメント含有微粒子は、上述の同時係属米国特許出願、シリアルナンバー６０／３４５，９３６、６０／３４５，９３４、１０／３３５，２１０、１０／３３５，０５１、６０／４００，０２１、６０／４１８，０７８及び１０／６３２，１７１に記載のいずれかの方法により製造してよい。

内相の誘電溶媒と非相溶の有機溶媒中に溶かされる相補的鎖延長剤又は架橋剤を、外相は含んで成ってよい。ポリマーコートピグメント含有微粒子を、内相中で使用する場合、外相で使用する有機溶媒は、ピグメント含有微粒子のポリマーマトリックスに対する良好な溶媒又は可塑剤であってはならない。

電気泳動カプセルを形成するために、内相を連続相中に乳化する。その後、内相からのハロゲン化シェル形成モノマー又はオリゴマーと外相からの相補的鎖延長剤又は架橋剤との間の界面重合／架橋の結果として、内相の滴（又はドロプレット）の各々の周囲にシェルが形成される。

シェル形成反応用相補的鎖延長剤又は架橋剤に加え、保護コロイドも場合により外相に加え、ディスパージョン安定性及び粒子サイズ分布を向上してよい。保護コロイドは、電荷を帯びていても、帯びていなくてもよい。カプセル表面に保護コロイドを化学的に結合する官能基を含んで成る反応性保護コロイドを用いて、電気泳動カプセルディスパージョンのレオロジー特性及び分散安定性を向上してよい。

本発明の電気泳動カプセルのサイズは、２０〜３００ミクロン、好ましくは３０〜１５０ミクロン及びより好ましくは４０〜１００ミクロンの範囲であってよい。

ディスプレーセルとして本発明の高性能カプセルを用いて、電気泳動ディスプレー又はデバイスを、米国特許第５，９３０，０２６に記載の手順に従って組み立てることができる。別法では、カプセルを第一基材又は電極層上にコートすることができる。その後、カプセル層を、コーティング、印刷（又はプリンティング）、蒸着、スパッタリング又はそれらの組み合わせ等の方法により保護オーバーコート又は第二電極層で、オーバーコートする。保護オーバーコート例えば反射防止、傷のつきにくい又は防眩コーティングが、特に有用であり、カプセル層上に直接又は電極層上に適用し、完成パネルの光学又は物理機械特性を更に向上してよい。

本発明は、多くの長所を有する。例えば、カプセルと連続的外相との間の界面中に漏れ（又はリーク）を生ずることなく内相中で高効率電荷制御剤を使用し得るので、本発明から製造されるカプセルは、湿気に対して敏感ではなく、高いスイッチング速度を有し得る。更に、常套の水性マイクロカプセル化方法にて必要な他の可溶性添加剤及び好ましくないイオン性不純物を精製する必要なく、電気泳動ディスプレー中で直接カプセルを用いることができる。

製造例１
内相中のシェル形成材料としてのフッ素化イソシアネートの製造

１２ｇのクライトックス（Krytox）（登録商標）アルコール（ｇ＝約６、ＭＷ＝約１２００、デュポン社）を、５０ｇの１，１，２−トリクロロトリフルオロエタンに溶かした。得られた溶液を四時間かけて攪拌しながら５．８５ｇのデスモジュール（登録商標）Ｎ３４００（ＥＷ＝１９５、バイエル社）、３０ｇの１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン及び５ｇのα，α、α−トリフルオロトルエンを含む環流溶液に、一滴ずつ加えた。更に１０時間環流を続けて、反応を完了させた。溶媒を除去した後、粘性の流体を得た。赤外スペクトルは、生成物中のウレタン基の特徴である１７３０ｃｍ^−１の新たな吸収帯を示した。

一連のフッ素化多官能性イソシアネートを同じ反応手順により、１Ｈ，１Ｈ，１１Ｈ−パーフルオロ−１−ウンデカノール（アルドリッチ社）、ゾニル（Zonyl）ＦＳＯ及びＦＳＮ（デュポン社）及び２，２，３，３，４，４，５，５，−オクタフルオロ−１−ペンタノール（アルドリッチ社）を含む、種々のフルオロアルコールから合成した。

同様に、他の官能性ハロゲン化、特にフッ素化イソシアネートを、ハロゲン化、特にフッ素化ジオール例えばフルオロリンク（Fluorolink）Ｄ（ソルベーソレクシズ社）と、過剰のデスモジュールＮ３４００とを反応させることで合成して、フッ素化テトライソシアネートを形成してよい。

製造例２
内相中のシェル形成材料としてのフッ素化エポキサイドの製造
下記反応式に基づいてフッ素化エポキサイドを製造してよい。フルオロリンクＤ（ソルベーソレクシズ社）を、過剰の水素化ナトリウムで処理し、アリルブロマイドを得られた混合物に加え、フッ素化ジエンを得、その後過酸を用いて酸化して、フッ素化ジエポキサイドを形成した。

別法では、多官能価フッ素化アルコールをエピクロルヒドリンと反応させることで、多官能価フッ素化エポキサイドを合成してよい。

製造例３
内相中のシェル形成材料としてのフッ素化アミンの合成

１７．８ｇのクライトックス（登録商標）メチルエステル（ｇ＝約１０、ＭＷ＝約１７８０、デュポン社）を、１２ｇの１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン（アルドリッチ社）及び１．５ｇのα，α、α−トリフルオロトルエン（アルドリッチ社）を含む溶媒混合物に溶かした。得られた溶液を二時間かけて室温で攪拌しながら、３０ｇの１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン及び２５ｇのα，α、α−トリフルオロトルエン中の７．３ｇのトリス（２−アミノエチル）アミン（アルドリッチ社）を含む溶液に、一滴ずつ加えた。更に８時間混合物の攪拌を続けて、反応を完了させた。粗生成物の赤外スペクトルは、１７８０ｃｍ^−１のメチルエステルのＣ＝Ｏ伸縮の消滅と、１６９５ｃｍ^−１のアミド生成物のＣ＝Ｏ伸縮の出現を明確に示した。溶媒をロータリーエバポレーション、その後１００℃で４〜６時間の減圧（又は真空）除去により取り除いた。粗生成物をその後５０ｍＬのＰＦＳ２溶媒（パーフルオロポリエーテル、ソルベーソレクシズ社）中に溶かし、２０ｍＬの酢酸エチルで３回抽出した後、乾燥して、ＨＴ−２００に優れた溶解性を示す１７ｇの精製した生成物（Ｒｆ−アミン１９００）を得た。

他の異なる分子量を有する反応性Ｒｆアミン例えばＲｆ−アミン４９００（ｇ＝約３０）、Ｒｆ−アミン２０００（ｇ＝約１１）、Ｒｆ−アミン８００（ｇ＝約４）及びＲｆ−アミン６５０（ｇ＝約３）を同様の手順に基づいて合成することができる。

製造例４
フッ素化溶媒中のＴｉＯ_２含有微粒子の製造
９．５ｇのデスモジュール（登録商標）Ｎ３４００脂肪族ポリイソシアネート（バイエル社）と０．４９ｇのＴＥＡ（トリエタノールアミン、ダウケミカル社：Dow Chemicals）を、３．７９ｇのアセトンに溶かした。得られた溶液に、１３ｇのＴｉＯ_２Ｒ７０６（デュポン社）を加え、ローター−ステーター（rotor-stator）ホモジナイザー（IKA ULTRA-TURRAX T25）を用いて室温で２．５分間ホモジナイズした。同時係属米国特許出願、シリアルナンバー６０／４００，０２１、６０／４１８，０７８及び１０／６３２，１７１に記載されているような手順に基づいて製造されるＦ８ＰＯＨ（後述する構造参照）０．４５ｇ、１．６７ｇの１，５−ペンタンジオール（ＢＡＳＦ社）、１．３５ｇのポリプロピレンオキサイド（ＭＷ＝７５０、アルドリッチ社）及び２．４７ｇのアセトン（ガスクロマトグラフで最小でも９９．９％、バーディック＆ジャクソン社：Burdick & Jackson）を含む溶液を加え、１分間ホモジナイズし、最後に、０．３２ｇのアセトン中ジブチルスズジラウレート（アルドリッチ社）の２％溶液０．３２ｇを加えて、更に１分間ホモジナイズした。

得られたスラリーに、４０．０ｇのＨＴ−２００（ソルベーソレクシズ社）中の製造例３からの０．９ｇのＲｆアミン４９００を加え、２分間ホモジナイズし、その後３３．０ｇのＨＴ−２００中の追加の０．９ｇのＲｆ−アミン４９００及び０．３５ｇのパーフッ素化Ｃｕフタロシアニン色素、ＣｕＰｃ−Ｃ_８Ｆ_１７（これは、米国特許３，２８１，４２６（１９６６）に教示された手順に基づいて製造される）を加え、２分間ホモジナイズした。

ＴｉＯ_２含有微粒子の低粘度ディスパージョンを得た。その後、微粒子ディスパージョンを５０℃で一夜間加熱した後、８０℃でもう一時間低せん断で攪拌して、粒子を後硬化した。後硬化した微粒子ディスパージョンを４００メッシュ（３８μｍ）スクリーンを通して濾過した。ＩＲ−２００湿気分析機（Moisture Analyzer）（デンバーインスツルメント社：Denver Instrument Company）を用いて、濾過したディスパージョンの固形分を測定し、３２重量％であった。濾過したディスパージョンの粒子サイズ分布を、ベックマンコールター（Beckman Coulter）ＬＳ２３０粒子分析機を用いて測定した。平均直径は１．０２μｍであり、標準偏差は０．３４μｍであった。

例１
界面重合／架橋による電気泳動内相のマイクロカプセル化
製造例１で製造した１５．７重量部のフッ素化ポリイソシアネート、製造例４で製造した４０重量部のＴｉＯ_２含有微粒子ディスパージョン（固形分３２％）、製造例４で記載した４．１重量部のＣｕＰｃ−Ｃ_８Ｆ_１７、及び４３．３重量部のＨＴ−２００を含む電気泳動内相を十分に混合し、４００メッシュスクリーンを通して濾過した。濾過した内相を、１．３重量部のトリエチレンテトラアミン、３重量部のソルスパースハイパー分散剤（Solsperse hyperdispersant）３０００（アベシア社：Avecia, Ltd.）、２重量部のクレイトン（Kraton）Ｄ１１０７（クレイトンポリマー社：Kraton Polymer、ヒューストン、テキサス州）、２重量部のジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ）の１％ＭＥＫ溶液及びＭＥＫとイソパール（Isopar）Ｇの混合物（２：８）２００重量部を含む外相中に低せん断で乳化した。

界面架橋反応を５０℃３時間で完了させ、もう一時間環流温度で後硬化し、１００メッシュのスクリーンを通して濾過した。平均カプセルサイズを、コールターカウンター（Coulter counter）を用いて測定し、約６０μｍであった。

その後、１０重量部の得られた電気泳動カプセルを、０．７重量部のエベクリル（Ebecryl）８３０１（ＵＣＢケミカル社：UCB Chemical Corp、スマーナ、ジョージア州）及び０．７重量部のＩＲＯＳＴＩＣ Ｐ９８１５−２０（ハンツマンポリウレタン社：Huntsman Polyurethanes）、及び０．０２重量部のイルガキュア（Irgacure）９０７を含んで成るＵＶ硬化性バインダーと混合し、ＩＴＯ／ＰＥＴ基材（５ミルのＯＣ５０、ＣＰフィルムズ社：CPFilms、マーティンズヴィル、バージニア州）上にコートして乾燥した。コーティングの厚さは約８０μｍと見積もられた。コートされたカプセル層のＵＶ部分硬化を行い、第二電極層上にラミネート（又は積層）し、ＵＶ後硬化して、ＥＰＤアセンブリを完成した。

例２
ソルスパースハイパー分散剤３０００、クレイトンＤ１１０７及び外相溶媒（ＭＥＫ／イソパールＧ；２／８）を、ブトバー（Butvar）７２（ソルティア社：Solutia Inc.、セントルイス、ミズーリ州）及びＩＲＯＳＴＩＣ Ｐ９８１５−２０（ハンツマンポリウレタン社）及びＭＰＫ／イソパールＧ（８／２）に各々置き換えた以外は、例１のカプセル化方法を繰り返した。平均カプセルサイズをコールターカウンターで測定し、約６５μｍであった

その後、１０重量部の得られた電気泳動カプセルを、０．７重量部のエベクリル８３０１（ＵＣＢケミカル社、スマーナ、ジョージア州）、０．７重量部のＩＲＯＳＴＩＣ Ｐ９８１５−２０（ハンツマンポリウレタン社）、及び０．０２重量部のイルガキュア９０７を含んで成るＵＶ硬化性バインダーと混合し、ＩＴＯ／ＰＥＴ基材（５ミルのＯＣ５０、ＣＰフィルムズ社、マーティンズヴィル、バージニア州）上にコートして乾燥した。コーティングの厚さは約５５μｍと見積もられた。コートされたカプセルシートのＵＶ部分硬化を行い、半分にカットした。その一方を第二電極層上にラミネートし、ＵＶ後硬化して、ＥＰＤアセンブリを完成した。他の半分を約２．５ｇ／フィート^２の同じＵＶ硬化性バインダー（５０／５０、エベクリル８３０１／ＩＲＯＳＴＩＣ Ｐ９８１５−２０）でオーバーコートし、ＵＶ後硬化した。前者は、電気泳動ディスプレーとして評価し、後者は、書き換え可能記録媒体として評価した。

例３
製造例３で製造した２０重量部のフッ素化アミンのＲｆ−アミン１９００（ＭＷ＝約１９００）、製造例４で製造した４０重量部のＴｉＯ_２含有微粒子ディスパージョン（固形分３２％）、１重量部のＣｕＰｃ−Ｃ_８Ｆ_１７及び３９重量部のＨＴ−２００を含む電気泳動内相を十分に混合し、４００メッシュスクリーンを通して濾過した。濾過した内相を、４．０重量部のデスモジュールＮ３４００（バイエル社）、３重量部のソルスパースハイパー分散剤３０００（アベシア社）、２重量部のクレイトンＤ１１０７（クレイトンポリマー社、ヒューストン、テキサス州）、２重量部のＤＢＴＤＬの１％ＭＥＫ溶液及びＭＥＫとイソパールＧの混合物（２：８）２００重量部を含む外相中に低せん断で乳化した。

界面架橋反応を５０℃３時間で完了させ、もう一時間環流温度で後硬化した。平均カプセルサイズを、コールターカウンターを用いて測定し、約８０μｍであった。

その後、１０重量部の得られた電気泳動カプセルを、０．７重量部のエベクリル８３０１（ＵＣＢケミカル社、スマーナ、ジョージア州）、０．７重量部のＩＲＯＳＴＩＣ Ｐ９８１５−２０（ハンツマンポリウレタン社）、及び０．０２重量部のイルガキュア９０７を含んで成るＵＶ硬化性バインダーと混合し、ＩＴＯ／ＰＥＴ基材（５ミルのＯＣ５０、ＣＰフィルムズ社、マーティンズヴィル、バージニア州）上にコートして乾燥した。コーティングの厚さは約８０μｍと見積もられた。コートされたカプセル層のＵＶ部分硬化を行い、第二電極層上にラミネートし、ＵＶ後硬化して、ＥＰＤアセンブリを完成した。

本発明をその具体的な態様を参照して説明したが、種々の変更をなし得、本発明の真の精神と範囲から離れることなく均等物で置換できることを、当業者であれば理解すべきである。更に、多くの変更を行い、本発明の目的、精神及び範囲に、特定の条件、材料、組成物、方法、方法の工程又は工程等を適合（又は改変して）してよい。全てのそのような変更は、添付した特許請求の範囲の範囲内であるように意図される。

以下、本発明の主な好ましい態様を記載する。
１．
ハロゲン化ポリマーシェル及びその中に囲まれる電気泳動組成物を含んで成る非水性電気泳動カプセルであって、該電気泳動組成物は、誘電溶媒中に分散される帯電ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んで成る非水性電気泳動カプセル。
２．
該ハロゲン化ポリマーシェルは、フッ素化ポリマーシェルである上記１．に記載の非水性カプセル。
３．
該誘電溶媒は、ハロゲン化溶媒又は溶媒混合物である上記１．に記載の非水性カプセル。
４．
該ハロゲン化溶媒は、２０重量％より高いフッ素含有量を有するフッ素化溶媒である上記３．に記載の非水性カプセル。
５．
該ハロゲン化溶媒は、５０重量％より高いフッ素含有量を有するフッ素化溶媒である上記４．に記載の非水性カプセル。
６．
該フッ素化溶媒又は溶媒混合物は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルを含んで成る上記４．に記載の非水性カプセル。
７．
該フルオロポリエーテル又ハイドロフルオロポリエーテルは、Ｋ−及びＥ−シリーズ（デュポン社）及びＨＴ−又はＺＴ−シリーズ（ソルベーソレクシズ社）から成る群から選択される上記６．に記載の非水性カプセル。
８．
該ピグメント粒子は、ＴｉＯ _２ 粒子又はＴｉＯ _２ 含有微粒子である上記１．に記載の非水性カプセル。
９．
該ピグメント含有微粒子は、誘電溶媒と密度が同等のＴｉＯ _２ 含有微粒子である上記１．に記載の非水性カプセル。
１０．
該電気泳動組成物は、電荷制御剤を更に含む上記１．に記載の非水性カプセル。
１１．
該電気泳動組成物は、コントラスト着色剤を更に含んで成る上記１．に記載の非水性カプセル。
１２．
該電気泳動組成物は、添加剤を更に含んで成る上記１．に記載の非水性カプセル。
１３．
添加剤は、シェル形成反応用触媒、電荷助剤、電解質、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、一重項酸素クエンチャー、ガス吸収剤、界面活性剤、保護コロイド又はポリマー分散剤又はレオロジー調整剤である上記１２．に記載の非水性カプセル。
１４．
該添加剤は、ハロゲン化される上記１３．に記載の非水性カプセル。
１５．
該添加剤は、フッ素化される上記１４．に記載の非水性カプセル。
１６．
電気泳動ディスプレー用ディスプレーセルとして適する非水性カプセルを製造するためのカプセル化方法であって、
ハロゲン化溶媒及びハロゲン化シェル形成材料内に分散されるピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んで成る内相を、有機溶媒中に相補的鎖延長剤又は架橋剤を含んで成る外相中に乳化することを含んで成る方法。
１７．
該ハロゲン化溶媒は、２０重量％より高い合計のフッ素含有量を有するフッ素化溶媒又は溶媒混合物である上記１６．に記載の方法。
１８．
該ハロゲン化溶媒は、５０重量％より高い合計のフッ素含有量を有するフッ素化溶媒又は溶媒混合物である上記１７．に記載の方法。
１９．
該フッ素化溶媒は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルである上記１７．に記載の方法。
２０．
該フルオロポリエーテル又ハイドロフルオロポリエーテルは、Ｋ−及びＥ−シリーズ（デュポン社）及びＨＴ−又はＺＴ−シリーズ（ソルベーソレクシズ社）から成る群から選択される上記１９．に記載の方法。
２１．
内相中の該シェル形成材料は、ハロゲン化多官能価アミン、イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド、酸塩化物、酸無水物、クロロギ酸エステル、アルコキシシラン、アミン、尿素、チオ尿素、チオール、アルコール及びそれらの予備的縮合物から成る群から選択されるハロゲン化反応性モノマー又はオリゴマーである上記１６．に記載の方法。
２２．
該ハロゲン化反応性モノマー又はオリゴマーは、１０重量％より高いフッ素含有量を有するフッ素化モノマー又はオリゴマーである上記２１．に記載の方法。
２３．
該ハロゲン化反応性モノマー又はオリゴマーは、３０重量％より高いフッ素含有量を有するフッ素化モノマー又はオリゴマーである上記２２．に記載の方法。
２４．
該ハロゲン化シェル形成材料は、

［但し、ｇ、ｍ及びｎは独立して１〜１０，０００の範囲である。］
から成る群から選択される上記１６．に記載の方法。
２５．
ｇ、ｍ及びｎは独立に１〜５，０００の範囲である上記２４．に記載の方法。
２６．
該フッ素化シェル形成材料は、３００〜１００，０００の範囲の分子量を有する上記２４．に記載の方法。
２７．
該フッ素化シェル形成材料は、５００〜３０，０００の範囲の分子量を有する上記２６．に記載の方法。
２８．
連続相中の該有機溶媒は、内相中のハロゲン化溶媒と相溶しない上記１６．に記載の方法。
２９．
該有機溶媒は、４０〜２００℃の沸点を有する上記２８．に記載の方法。
３０．
該有機溶媒は、６０〜１５０℃の沸点を有する上記２９．に記載の方法。
３１．
該有機溶媒は、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカリン、ドデシルベンゼン、イソパール、ノナパール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン（ＭＰＫ）、メチルブチルケトン（ＭＢＫ）、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）、１，２−ジアルコキシエタン又は酢酸２−メトキシエチルである上記２８．に記載の方法。
３２．
内相中の該ハロゲン化シェル形成材料は、外相からの相補的鎖延長剤又は架橋剤と反応して、界面で架橋するシェルを形成し、その中に内相を囲む上記１６．に記載の方法。
３３．
内相中のシェル形成材料の官能基と外相中の相補的鎖延長剤又は架橋剤の官能基との組は、アミン／イソシアネート、アミン／チオイソシアネート、アミン／酸塩化物、アミン／酸無水物、アミン／クロロギ酸エステル、アミン／エポキサイド、アルコール／イソシアネート、尿素／イソシアネート、アルコール／チオイソシアネート、チオール／イソシアネート、チオール／チオイソシアネート、尿素／チオイソシアネート、チオ尿素／イソシアネート、チオ尿素／チオイソシアネート、カルボジイミド／尿素、カルボジイミド／エポキサイド、アルコール／シロキサン及びイソシアネート／水から成る群から選択される上記３２．に記載の方法。
３４．
内相中の該ハロゲン化シェル形成材料は、フッ素化多官能価アミン、アルコール、エポキサイド又はイソシアネートである上記１６．に記載の方法。
３５．
該内相は、電荷制御剤を更に含んで成る上記１６．に記載の方法。
３６．
該内相は、コントラスト着色剤を更に含んで成る上記１６．に記載の方法。
３７．
該内相は、カプセル化工程の間又は後、除去し得る揮散性溶媒を更に含んで成る上記１６．に記載の方法。
３８
該内相は、添加剤を更に含んで成る上記１６．に記載の方法。
３９．
該添加剤は、ハロゲン化される上記３８．に記載の方法。
４０．
該添加剤は、フッ素化される上記３９．に記載の方法。
４１．
内相中の添加剤は、シェル形成反応用触媒、電荷助剤、電解質、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、一重項酸素クエンチャー、ガス吸収剤、界面活性剤、保護コロイド又はポリマー分散剤又はレオロジー調整剤である上記３８．に記載の方法。
４２．
該外相は、保護コロイドを更に含んで成る上記１６．に記載の方法。
４３．
該外相は、添加剤を更に含んで成る上記１６．に記載の方法。
４４．
添加剤は、シェル形成反応用触媒、電荷助剤、電解質、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、一重項酸素クエンチャー、ガス吸収剤、界面活性剤、保護コロイド又はポリマー分散剤又はレオロジー調整剤である上記４３．に記載の方法。
４５．
ａ）ハロゲン化ポリマーシェル及びその中に囲まれる電気泳動組成物を含んで成る非水性カプセルの配列であり、該電気泳動組成物は、誘電溶媒中に分散される帯電ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んで成り、
ｂ）非水性カプセルと結合するバインダー、及び
ｃ）カプセルとバインダーをコートする第一基材
を含んで成る電気泳動ディスプレー又はデバイス。
４６．
カプセル層上に保護オーバーコートを更に含んで成る上記４５．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
４７．
カプセル層上に配置される第二基材を更に含んで成る上記４５．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
４８．
二つの基材の少なくとも一つは、電極基材である上記４７．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
４９．
二つの基材の少なくとも一つは、透明である上記４７．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５０．
基材の少なくとも一つは、カプセル層に面する電極層を含んで成る上記４７．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５１．
コーティング、印刷、蒸着、スパッタリング、ラミネート、又はそれらの組み合わせによって、基材又は電極層をカプセル層上に配置する上記５０．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５２．
該保護オーバーコートは、粒状充填剤を含んで成る上記４６．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５３
第一基材の非カプセルコート表面上にオーバーコートを更に含んで成る上記４５．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５４．
該オーバーコートは、粒子状充填剤を含んで成る上記５３．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５５．
第二基材の非カプセル接触表面上にオーバーコートを更に含んで成る上記４７．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５６．
該オーバーコートは、粒子状充填剤を含んで成る上記５５．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５７．
該誘電溶媒は、ハロゲン化溶媒又は溶媒混合物である上記４５．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５８．
該ハロゲン化溶媒は、２０重量％より高い合計のフッ素含有量を有するフッ素化溶媒である上記５７．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
５９．
該ハロゲン化溶媒は、５０重量％より高い合計のフッ素含有量を有するフッ素化溶媒である上記５８．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
６０．
該フッ素化溶媒は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルである上記５８．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
６１．
該フルオロポリエーテル又ハイドロフルオロポリエーテルは、Ｋ−及びＥ−シリーズ（デュポン社）及びＨＴ−又はＺＴ−シリーズ（ソルベーソレクシズ社）から成る群から選択される上記６０．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
６２．
該ピグメントは、ＴｉＯ _２ である上記４５．に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
６３．
コントラスト着色剤を更に含んで成る上記４５．に記載のディスプレー又はデバイスの電気泳動組成物。
６４．
電荷制御剤を更に含んで成る上記４５．に記載のディスプレー又はデバイスの電気泳動組成物。

Claims (20)

1. ハロゲン化ポリマーシェル及びその中に囲まれる電気泳動組成物を含んで成る非水性電気泳動カプセルであって、該電気泳動組成物は、誘電溶媒中に分散される帯電ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んで成る非水性電気泳動カプセルであって、
   該誘電溶媒は、２０重量％より高いフッ素含有量を有するフッ素化溶媒又はフッ素化溶媒混合物である非水性電気泳動カプセル。
2. 該ハロゲン化ポリマーシェルは、フッ素化ポリマーシェルである請求項１に記載の非水性電気泳動カプセル。
3. 該フッ素化溶媒又はフッ素化溶媒混合物は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルを含んで成る請求項１に記載の非水性電気泳動カプセル。
4. 該ピグメント粒子は、ＴｉＯ_２粒子又はＴｉＯ_２含有微粒子である請求項１に記載の非水性電気泳動カプセル。
5. 該電気泳動組成物は、電荷制御剤、コントラスト着色剤又は添加剤を更に含む請求項１に記載の非水性電気泳動カプセル。
6. 電気泳動ディスプレー用ディスプレーセルとして適する請求項１に記載の非水性電気泳動カプセルを製造するためのカプセル化方法であって、
   ハロゲン化溶媒及びハロゲン化シェル形成材料内に分散されるピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んで成る内相を、有機溶媒中に相補的鎖延長剤又は架橋剤を含んで成る外相中に乳化することを含んで成る方法。
7. 該ハロゲン化溶媒は、２０重量％より高い合計のフッ素含有量を有するフッ素化溶媒又はフッ素化溶媒混合物である請求項６に記載の方法。
8. 該フッ素化溶媒又はフッ素化溶媒混合物は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルである請求項７に記載の方法。
9. 内相中の該ハロゲン化シェル形成材料は、ハロゲン化多官能価アミン、イソシアネート、チオイソシアネート、エポキサイド、酸塩化物、酸無水物、クロロギ酸エステル、アルコキシシラン、アミン、尿素、チオ尿素、チオール、アルコール及びそれらの予備的縮合物から成る群から選択されるハロゲン化反応性モノマー又はオリゴマーである請求項６に記載の方法。
10. 該ハロゲン化シェル形成材料は、
    

    

    ［但し、ｇ、ｍ及びｎは独立して１〜１０，０００の範囲である。］
    から成る群から選択される請求項６に記載の方法。
11. 該有機溶媒は、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカリン、ドデシルベンゼン、イソパール、ノナパール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン（ＭＰＫ）、メチルブチルケトン（ＭＢＫ）、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）、１，２−ジアルコキシエタン又は酢酸２−メトキシエチルである請求項６に記載の方法。
12. 内相中のハロゲン化シェル形成材料と外相中の該相補的鎖延長剤又は架橋剤は、アミン／イソシアネート、アミン／チオイソシアネート、アミン／酸塩化物、アミン／酸無水物、アミン／クロロギ酸エステル、アミン／エポキサイド、アルコール／イソシアネート、尿素／イソシアネート、アルコール／チオイソシアネート、チオール／イソシアネート、チオール／チオイソシアネート、尿素／チオイソシアネート、チオ尿素／イソシアネート、チオ尿素／チオイソシアネート、カルボジイミド／尿素、カルボジイミド／エポキサイド、アルコール／シロキサン及びイソシアネート／水から成る群から選択される官能基の組を有する請求項６に記載の方法。
13. 該内相は、電荷制御剤、コントラスト着色剤又は添加剤を更に含んで成る請求項６に記載の方法。
14. 該内相は、カプセル化工程の間又は後、除去し得る揮散性溶媒を更に含んで成る請求項６に記載の方法。
15. 該外相は、保護コロイド又は添加剤を更に含んで成る請求項６に記載の方法。
16. ａ）ハロゲン化ポリマーシェル及びその中に囲まれる電気泳動組成物を含んで成る請求項１に記載の非水性電気泳動カプセルの配列であり、該電気泳動組成物は、誘電溶媒中に分散される帯電ピグメント粒子又はピグメント含有微粒子を含んで成り、
    ｂ）非水性電気泳動カプセルと結合するバインダー、及び
    ｃ）非水性電気泳動カプセルとバインダーをコートする第一基材
    を含んで成る電気泳動ディスプレー又はデバイス。
17. 該誘電溶媒は、２０重量％より高い合計のフッ素含有量を有するフッ素化溶媒又はフッ素化溶媒混合物である請求項１６に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
18. 該フッ素化溶媒又はフッ素化溶媒混合物は、パーフルオロポリエーテル又はハイドロフルオロポリエーテルである請求項１７に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
19. 該ピグメントは、ＴｉＯ_２である請求項１６に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。
20. 該電気泳動組成物が、コントラスト着色剤又は電荷制御剤を更に含んで成る請求項１６に記載の電気泳動ディスプレー又はデバイス。