〔非帯電性着色樹脂粒子〕
本発明の非帯電性着色樹脂粒子は、表面処理剤で処理された金属酸化物からなる顔料粒子と、顔料粒子の表面を被覆する重合体とを含む非帯電性着色樹脂粒子であって、上記重合体が、反応性分散剤に由来する構造単位と、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に由来する構造単位とを含み、上記反応性分散剤が、シリコーンマクロモノマー100重量部と、非対称ポリビニル系単量体0.5〜20重量部とを含む単量体混合物の共重合体であり、動粘度が100cSt以下のシリコーンオイル中に固形分濃度20重量%にて分散させた状態で、相互の距離が50μmである相互に平行な一対の平板の酸化インジウムスズ電極間に挟まれて15Vの電圧を60秒間印加されたときに20nC/cm2以下の帯電量測定値を示すものである。
〔1.顔料粒子〕
上記顔料粒子は、金属酸化物からなる。上記顔料粒子としては、当該技術分野で顔料として用いられる金属酸化物の粒子であれば特に限定されず、例えば、雲母状酸化鉄、鉄黒等の酸化鉄系顔料;鉛丹、黄鉛等の酸化鉛系顔料;チタンホワイト(ルチル型酸化チタン)、チタンイエロー、チタンブラック等の酸化チタン系顔料;酸化コバルト;亜鉛黄のような酸化亜鉛系顔料;モリブデン赤、モリブデンホワイト等の酸化モリブデン系顔料等の粒子が挙げられる。本発明の非帯電性着色樹脂粒子を電気泳動表示装置の背景を表示するのに用いる場合には、紙のような白色背景の表示を実現できることから、上記顔料粒子としてチタンホワイト、モリブデンホワイト等の白色顔料の粒子を用いることが好ましく、より白みに優れた白色背景の表示を実現できることから、上記顔料粒子としてチタンホワイトの粒子を用いることがより好ましい。上記顔料粒子は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記顔料粒子の平均粒子径は、電気泳動表示装置に使用される非帯電性着色樹脂粒子に要求される特性に応じて適宜設定できるが、一般に、50〜300nmの範囲内とすればよい。
さらに、上記顔料粒子の比表面積は、0.5〜300m2/gの範囲内であることが好ましい。
〔2.表面処理剤〕
本発明の非帯電性着色樹脂粒子において、上記顔料粒子の表面は表面処理剤で処理されており、したがって、上記表面処理剤は、例えば顔料粒子を被覆する層の形態で、顔料粒子の表面に存在している。
上記表面処理剤としては、当該技術分野で表面処理剤として用いられるものであれば特に限定されず、例えば、アルミネート系(アルミニウム系)カップリング剤、チタネート系(チタニウム系)カップリング剤、ジルコネート系(ジルコニウム系)カップリング剤、リン系カップリング剤、シラネート系カップリング剤等が挙げられる。
上記アルミネート系カップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)等が挙げられる。
上記チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(n−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート、ビス(ジオクチルパオロホスフェート)エチレンチタネート、ビス(ジオクチルパオロホスフェート)ジイソプロピルチタネート、テトラメチルオルソチタネート、テトラエチルオルソチタネート、テトラプロピルオルソチタネート、テトライソプロピルテトラエチルオルソチタネート、テトラブチルオルソチタネート、ブチルポリチタネート、テトライソブチルオルソチタネート、2−エチルヘキシルチタネート、ステアリルチタネート、クレシルチタネートモノマー、クレシルチタネートポリマー、ジイソプロポキシ−ビス−(2,4−ペンタジオネート)チタニウム(IV)、ジイソプロピル−ビス−トリエタノールアミノチタネート、オクチレングリコールチタネート、チタニウムラクテート、アセトアセティックエスチルチタネート、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−ブトキシビス(トリエタノールアルミナト)チタン、ジヒドロキシビス(ラクタト)チタン、チタニウム−イソプロポキシオクチレングリコレート、テトラ−n−ブトキシチタンポリマー、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレートポリマー、ブチルチタネートダイマー、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。
上記ジルコネート系カップリング剤としては、ジルコニウムブチレート、ジルコニウムアセチルアセトネート、アセチルアセトンジルコニウムブチレート、ジルコニウムラクテート、ステアリン酸ジルコニウムブチレート、テトラ(トリエタノールアミン)ジルコネート、テトライソプロピルジルコネート等が挙げられる。
上記リン系カップリング剤としては、例えば、アクリロイルオキシエチルフタルオキシエチルジエチルホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルフタルオキシエチル)ジエチルピロホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルフタルオキシエチル)メチルホスファイト、ジ(メタクリロイルオキシエチルフタルオキシエチル)ホスフェート、ジ(アクリロイルオキシエチルフタルオキシエチル)ピロホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルフタルオキシエチル)ホスファイト、メタクリロイルオキシエチルマレオキシエチルジエチルホスフェート、ジ(アクリロイルオキシエチルマレオキシエチル)ジエチルピロホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルマレオキシエチル)エチルホスファイト、ジ(アクリロイルオキシエチルマレオキシエチル)ホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルマレオキシエチル)ピロホスフェート、ジ(アクリロイルオキシエチルマレオキシエチル)ホスファイト、メタクリロイルオキシエチルスクシンオキシエチルジエチルホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルスクシンオキシエチル)ジメチルピロホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルスクシンオキシエチル)エチルホスファイト、ジ(メタクリロイルオキシエチルスクシンオキシエチル)ホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルスクシンオキシエチル)ピロホスフェート、ジ(メタクリロイルオキシエチルスクシンオキシエチル)ホスファイト、ジ(N−アクリルアミノメチル)ホスファイト、ジ(N−アクリルアミノメチル)ピロホスフェート、ジ(N−アクリルアミノメチル)ホスフェート等が挙げられる。
上記シラネート系カップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
また、上記表面処理剤として、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸;それら脂肪酸の金属塩;シリカ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機化合物等を用いることもできる。上記表面処理剤は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記表面処理剤の使用量は、顔料粒子や表面処理剤の種類等にもよるが、通常、顔料粒子100重量部に対して、通常が0.1〜20重量部であり、好ましくは0.1〜15重量部である。表面処理剤の使用量が上記の範囲であれば、本発明に適した表面状態を顔料粒子に与えることができる。
上記顔料粒子の表面処理は、公知の表面処理方法で行うことができる。上記表面処理の方法としては、例えば、顔料粒子を表面処理剤で直接処理する直接法等があり、直接法が簡便である。上記直接法としては、例えば、乾式法、湿式法(スラリー法)、スプレー法等が挙げられる。上記表面処理の方法としては、湿式法が最も好適である。これにより、後述の重合体を形成する工程を分散重合法にて容易に行うことができる。
上記乾式法としては、インテグラルブレンド法と称される直接法、マスターバッチ法、ドライコンセントレート法等がある。上記乾式法は、顔料粒子と表面処理剤とを乾燥状態(溶媒等の媒体なしの状態)で混合することで、顔料粒子の表面処理を行うものである。この方法では、表面処理剤の添加後に、せん断力のあるヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等を用いて、加温条件下で高速攪拌することで表面処理できる。表面処理時の温度条件は、表面処理剤による処理反応が進行する条件であればよく、必要に応じて加熱すればよい。また、必要に応じて顔料粒子を表面処理の前に乾燥しておくと、処理の効率を向上できる。
上記湿式法は、非極性溶媒(分散媒)中に顔料粒子を分散させた状態で、表面処理剤による表面処理を行うものである。この場合にも、必要に応じて加熱してもよく、顔料粒子を表面処理の前に乾燥してもよい。また、上記湿式法は顔料粒子が非極性溶媒へ分散した状態で顔料粒子の表面処理を進行させる方法であることから、顔料粒子の表面処理効率を向上させるために、表面処理の前に顔料粒子の凝集状態をほぐすことが好ましい。顔料粒子の凝集状態をほぐす方法としては、例えば、攪拌、分散等による粉砕処理、各種ミキサー等によるせん断力を利用した粉砕処理、各種分散剤、乳化剤等の添加による分散処理等が挙げられる。
上記湿式法は、具体的には、例えば、次の手順で行うことができる。すなわち、まず、顔料粒子を非極性溶媒中に分散させて分散液を作製した後、分散液に表面処理剤を添加する。添加後、必要に応じて、ガラスビーズ、スチールビーズ、ジルコニアビーズ等の分散媒体を分散液に加える。分散媒体を含む分散液を分散機に入れ、分散機中で分散液を混合することで、顔料粒子の表面処理を行うことができる。上記分散機としては、例えば、ボールミル;「DYNO(登録商標)−MILL」(ダイノーミル)やDSP−ミル等のビーズミル;ロールミル;サンドミル;アトライター;ニーダー;ナノマイザー等の高圧噴射ミル等が挙げられる。
上記非極性溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等のパラフィン系炭化水素;イソヘキサン、イソオクタン、イソドデカン等のイソパラフィン系炭化水素:流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素;ジメチルシリコーンオイル等のジアルキルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル(フェニルメチルシリコーンオイル)等のアルキルフェニルシリコーンオイル;環状ポリジアルキルシロキサン、環状ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーンオイル等が挙げられる。これらのうち、作業環境等の環境への影響を考慮して、流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素;ジメチルシリコーンオイル等のジアルキルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル(フェニルメチルシリコーンオイル)等のアルキルフェニルシリコーンオイル;環状ポリジアルキルシロキサン、環状ポリアルキルフェニルシロキサン等が上記非極性溶媒として好ましい。上記非極性溶媒は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。上記シリコーンオイルは、顔料粒子及び表面処理剤の分散を効率よく行うために、JIS K 2283で規定された測定方法により測定された動粘度が100cSt以下のシリコーンオイルであることが好ましい。
〔3.重合体〕
上記重合体は、表面処理剤で処理された金属酸化物からなる顔料粒子の表面を被覆するものであり、通常、層の形態となっている。上記重合体は、エチレン性不飽和基を有する反応性分散剤に由来する構造単位と、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に由来する構造単位とを含んでいる。すなわち、上記重合体は、エチレン性不飽和基を有する反応性分散剤と、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体とを含む単量体混合物の共重合体である。上記重合体は、疎水性の樹脂であれば、特に限定されない。
〔3−1.極性基を有しない芳香族ビニル系単量体〕
上記の極性基を有しない芳香族ビニル系単量体は、少なくとも1つのエチレン性不飽和基(広義のビニル基)を有し、かつ芳香族基を有する化合物(芳香族ビニル系単量体)であって、極性基を含まない化合物である。本出願書類において、「極性基」とは、シアノ基、アミノ基、アンモニウム基、ヒドロキシル基、カルボニル基、ニトロ基、チオール基、スルホニル基、ホスホニル基、ハロゲン基、及びグリシジル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基及びカルボン酸エステルの特性基を意味する。したがって、上記の極性基を有しない芳香族ビニル系単量体は、シアノ基、アミノ基、アンモニウム基、ヒドロキシル基、カルボニル基、ニトロ基、チオール基、スルホニル基、ホスホニル基、ハロゲン基、及びグリシジル基の何れをも含まない芳香族ビニル系単量体である。
上記の極性基を有しない芳香族ビニル系単量体は、単官能性であってもよく、架橋性(多官能性)であってもよい。ここで、「単官能性」は、1つのエチレン性不飽和基を有することを意味し、「架橋性」は2つ以上のエチレン性不飽和基を有することを意味する。
上記の極性基を有しない単官能性の芳香族ビニル系単量体としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、o−n−ブチルスチレン、m−n−ブチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、o−tert−ブチルスチレン、m−tert−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、o−n−ヘキシルスチレン、m−n−ヘキシルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、o−n−オクチルスチレン、m−n−オクチルスチレン、p−n−オクチルスチレン、o−n−ノニルスチレン、m−n−ノニルスチレン、p−n−ノニルスチレン、o−n−デシルスチレン、m−n−デシルスチレン、p−n−デシルスチレン、o−n−ドデシルスチレン、m−n−ドデシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、n−メトキシスチレン、o−フェニルスチレン、m−フェニルスチレン、p−フェニルスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、4−ビニルビフェニル及びそれらの誘導体等が挙げられる。
上記の極性基を有しない架橋性の芳香族ビニル系単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニル及びこれらの誘導体等の芳香族ジビニル系単量体等が挙げられる。上記の極性基を有しない芳香族ビニル系単量体は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
〔3−2.極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤以外のビニル系単量体〕
上記重合体は、上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤以外のビニル系単量体(以下、「他の単量体」と称する)に由来する構造単位をさらに含んでいてもよい。すなわち、上記重合体は、エチレン性不飽和基を有する反応性分散剤と、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体と、他の単量体とを含む単量体混合物の共重合体であってもよい。
上記他の単量体としては、上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤以外の化合物であって少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有する化合物であればよく、(1)極性基を有しない単官能性のビニル系単量体であって、芳香族ビニル系単量体でも反応性分散剤でもないもの、(2)極性基を有する単官能性のビニル系単量体であって、反応性分散剤でないもの、(3)極性基を有する架橋性のビニル系単量体であって、反応性分散剤でないもの等を用いることができる。
上記(1)の極性基を有しない単官能性のビニル系単量体としては、例えば、イソプレン、イソブテン、プロピレン、エチレン等のオレフィン類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類等が挙げられる。上記(1)の単官能性のビニル系単量体は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記(2)の極性基を有する単官能性のビニル系単量体としては、例えば、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン誘導体;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のアクリル酸誘導体またはメタクリル酸誘導体(α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類を除く);アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸等のエチレン性不飽和基を有する脂肪酸類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル含窒素複素環化合物;後述するエチレン性不飽和基を有するシリコーンマクロモノマー等が挙げられる。上記(2)の単官能性のビニル系単量体は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記(3)の極性基を有する架橋性のビニル系単量体としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラデカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラデカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、デカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタデカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、フタル酸ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体等が挙げられる。なお、本出願書類において、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートまたはメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル」とはアクリルまたはメタクリルを意味するものとする。上記(3)の架橋性のビニル系単量体は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記重合体における極性基を有しないビニル系単量体に由来する構造単位の割合(単量体混合物中における極性基を有しないビニル系単量体の割合に相当する)は、50重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましく、100重量%であることが最も好ましい。これにより、重合体に含まれる極性基の数をさらに低減できるので、非帯電性着色樹脂粒子の帯電性をさらに低減できる。その結果、本発明の非帯電性着色樹脂粒子を帯電性着色樹脂粒子と組み合わせて電気泳動表示装置に用いたときに、非帯電性着色樹脂粒子と帯電性着色樹脂粒子との凝集、あるいは帯電性着色粒子の泳動方向と同じ方向への非帯電性着色樹脂粒子の泳動による混色の発生をさらに抑制できる。
上記重合体は、架橋重合体であることが好ましい。したがって、上記重合体は、単官能性のビニル系単量体と架橋性のビニル系単量体との共重合体であることが好ましい。上記共重合体における架橋性のビニル系単量体に由来する構造単位の割合(単量体混合物中における架橋性のビニル系単量体の割合に相当する)は、0.5〜80重量%の範囲内であることが好ましく、5〜50重量%の範囲内であることがより好ましい。
上記重合体の量は、上記顔料粒子100重量部に対して40重量部以上であることが好ましく、また、上記顔料粒子100重量部に対して300重量部以下であることが好ましい。上記重合体の量が上記顔料粒子100重量部に対して300重量部を超えると、非帯電性着色樹脂粒子の製造時に非帯電性着色樹脂粒子同士の凝集が起こることがある。上記重合体の量が上記顔料粒子100重量部に対して40重量部未満であると、顔料粒子に対して上記重合体の被覆が不完全となり、非極性溶媒への非帯電性着色樹脂粒子の分散性が悪化することがある。上記重合体の量は、上記顔料粒子100重量部に対して100重量部以上であることがより好ましく、また、上記顔料粒子100重量部に対して250重量部以下であることがより好ましい。
〔3−3.重合体の形成方法〕
上記重合体は、上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体と、エチレン性不飽和基を有する反応性分散剤とを含み、必要に応じて他の単量体を含む単量体混合物を、上記表面処理剤で処理された顔料粒子及び重合開始剤の存在下で重合することにより形成できる。
上記重合体を形成するための重合に用いる重合開始剤としては、油溶性の過酸化物系重合開始剤またはアゾ系重合開始剤等を用いることができる。上記重合開始剤としては、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、o−クロロ過酸化ベンゾイル、o−メトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤;2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,3−ジメチルブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−イソプロピルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2'−アゾビスイソブチレート等のアゾ系重合開始剤等が挙げられる。上記重合開始剤としては、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、アンモニウム基、スルホン酸基等の極性基を含まない重合開始剤、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の有機過酸化物系重合開始剤、ジメチル−2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系重合開始剤等が好ましい。上記重合開始剤は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記重合は、非極性溶媒中での分散重合であることが好ましい。上記非極性溶媒としては、「2.表面処理剤」の項で挙げたものをいずれも使用でき、作業環境等の環境への影響を考慮してシリコーンオイルが好ましい。上記シリコーンオイルは、上記分散重合において分散を効率よく行うために、JIS K 2283で規定された測定方法により測定された動粘度が100cSt以下のシリコーンオイルであることが好ましい。
上記分散重合時に上記顔料粒子同士の合着を防ぐため、分散重合は、超音波の照射下、
またはマグネチックスターラー等の機械的攪拌装置による撹拌下で行うことが好ましい。また。分散重合は、超音波の照射と、マグネチックスターラー等の機械的攪拌装置による撹拌とを併用して行ってもよい。
上記重合における反応温度及び時間は、特に限定されるものではなく、用いる重合開始剤の種類や使用量及び重合に使用する単量体混合物の量等により適時調整すればよい。上記重合の反応温度は、40〜120℃の範囲内であることが好ましく、40〜80℃の範囲内であることがより好ましい。上記重合の反応時間は、0.5〜50時間の範囲内であることが好ましく、2〜24時間の範囲内であることがより好ましい。
また、上記重合は、大気雰囲気中で行ってもよく、不活性ガス雰囲気中で行ってもよいが、雰囲気中の酸素による重合速度の遅延及び重合阻害を防止するために、不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。このような不活性ガスとしては、窒素ガス及びアルゴンガスが挙げられるが、経済性の面から窒素ガスが好ましい。
上記重合体は、単量体混合物を構成する単量体の種類及び混合比の選択により被覆厚さ及び被覆割合を調整することができ、それにより非帯電性着色樹脂粒子の粒子径を制御することが可能である。例えば、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に対する反応性分散剤の割合を増やすことにより、非帯電性着色樹脂粒子の粒子径を小さくすることができる。また、非極性溶媒に対する親和性が高い単量体を選択して用いることによって、非帯電性着色樹脂粒子の粒子径を小さくすることができる。
〔3−4.反応性分散剤〕
上記重合体は、エチレン性不飽和基を有する反応性分散剤に由来する構造単位と、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に由来する構造単位とを含んでいる。これにより、非帯電性着色樹脂粒子が非極性溶媒中に分散し易くなる。また、上記重合体を分散重合により形成する場合、エチレン性不飽和基を有する反応性分散剤と芳香族ビニル系単量体とを含む単量体混合物の分散重合を行うことにより、重合時の粒子同士の合着による凝集を防ぎながら、反応性分散剤に由来する、分散媒(非極性溶媒)と相溶性の高いグラフトポリマー鎖が表面へ化学的に固定化された非帯電性着色樹脂粒子を得ることができる。
特許文献4で用いられている反応性分散剤は、シリコーンマクロモノマーと、スチレン、メタクリル酸メチル等のような単官能性のビニル系単量体、又は、単官能性のビニル系単量体にジビニルベンゼン等のような対称性のポリビニル系単量体と、α−メチルスチレンダイマーとを共重合することにより得られる重合性共重合体であり、α−メチルスチレンダイマーが付加開裂することによって生じたα−メチルスチレンダイマー(のモノマー)に由来するエチレン性不飽和結合を分子鎖の末端に有するものである。そのため、特許文献4で用いられている反応性分散剤は、1分子中に1つのエチレン性不飽和結合しか有しておらず、重合反応性が比較的低い。それゆえ、反応性分散剤に由来する、分散媒と相溶性の高いグラフトポリマー鎖を非帯電性着色樹脂粒子表面に導入する際に、導入できるグラフトポリマー鎖の数が比較的少ない。したがって、非帯電性着色樹脂粒子表面に存在するグラフトポリマー鎖の数が比較的少ないことになり、分散媒中での非帯電性着色樹脂粒子の分散安定性を十分に向上させることができないことがある。その結果、当該発明の非帯電性着色樹脂粒子を帯電性着色樹脂粒子と組み合わせて電気泳動表示装置に用いたときに、非帯電性着色樹脂粒子と帯電性着色樹脂粒子との凝集が発生し易いことがあったり、混色が発生し易いことがある。さらに、本発明の非帯電性着色樹脂粒子は、分散媒中での沈降が比較的起こり易いため、電気泳動表示装置に用いたときに、長期間にわたる画像のメモリー性を保持することが困難であることがある。
これに対し、本発明の非帯電性着色樹脂粒子に用いる反応性分散剤は、シリコーンマクロモノマーと、重合反応性が異なる2つ以上のエチレン性不飽和基を有する非対称ポリビニル系単量体とを含む単量体混合物の共重合体である。単量体混合物の共重合時に、非対称ポリビニル系単量体が有するエチレン性不飽和基のうちで重合反応性の高いエチレン性不飽和基がシリコーンマクロモノマーと重合反応する一方、非対称ポリビニル系単量体が有するエチレン性不飽和基のうちで重合反応性の低いエチレン性不飽和基の全部又は大部分がシリコーンマクロモノマーと重合反応せずに残る。したがって、上記反応性分散剤は、非対称ポリビニル系単量体に由来する多数のエチレン性不飽和基を含有した共重合体である。例えば、上記反応性分散剤の1分子が、シリコーンマクロモノマー8分子と、重合反応性が異なる2つのエチレン性不飽和基を有する非対称ポリビニル系単量体8分子とからなる共重合体であり、これらの共重合時に、対称ポリビニル系単量体が有するエチレン性不飽和基のうちで重合反応性の高い方のエチレン性不飽和基が全てシリコーンマクロモノマーと重合反応する一方、非対称ポリビニル系単量体が有するエチレン性不飽和基のうちで重合反応性の低いエチレン性不飽和基の全部がシリコーンマクロモノマーと重合反応せずに残ったと仮定すると、上記反応性分散剤は、反応点となるエチレン性不飽和基を1分子中に8個含むことになる。したがって、上記反応性分散剤は、特許文献4で用いられている反応性分散剤と比較して、多数のエチレン性不飽和基を含有しており、重合反応性が高い。そのため、上記重合体を反応性分散剤とビニル系単量体との分散重合により顔料粒子の表面に形成するときに、反応性分散剤中の非対称ポリビニル系単量体に由来する多数のエチレン性不飽和基が重合反応することにより、反応性分散剤に由来するグラフトポリマー鎖(反応性分散剤に由来する構造単位)をより多く非帯電性着色樹脂粒子表面へ導入することができる。したがって、分散媒(非極性溶媒)と相溶性の高い分子鎖であるグラフトポリマー鎖がより多く非帯電性着色樹脂粒子表面に存在することになり、分散媒中での非帯電性着色樹脂粒子の分散安定性を向上させることができる。その結果、本発明の非帯電性着色樹脂粒子を帯電性着色樹脂粒子と組み合わせて電気泳動表示装置に用いたときに、非帯電性着色樹脂粒子と帯電性着色樹脂粒子との凝集が発生しにくく、混色の発生をさらに抑制できる。さらに、本発明の非帯電性着色樹脂粒子は、分散媒中での沈降が抑制されているため、電気泳動表示装置に用いたときに、長期間にわたる画像のメモリー性を保持することができる。
上記反応性分散剤は、非極性溶媒の存在下で、エチレン性不飽和基を有するシリコーンマクロモノマーと非対称ポリビニル系単量体とを含む単量体混合物を分散重合することにより得ることができる。
上記のエチレン性不飽和基を有するシリコーンマクロモノマーとしては、片末端にエチレン性不飽和基を有し、かつシリコーン単位(ジメチルポリシロキサン単位等のオルガノシロキサン単位)を有する種々の化合物を使用できる。
上記シリコーンマクロモノマーとしては、例えば、下記一般式(1)で示される構造を有するものが挙げられる。
(上記式中、R
1は水素原子又はメチル基を表し、R
2は、炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R
3は、互いに同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表し、nは、正の整数を表す)
上記一般式(1)中におけるR1で表される炭素数2〜4のアルキレン基としては、エチレン基、n−プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基等が挙げられる。上記一般式(1)中におけるR2で表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
上記一般式(1)で表される構造を有するシリコーンマクロモノマーとしては、具体的には、例えば、α−ブチル−ω−(3−メタクリロキシプロピル)ポリジメチルシロキサン(例えばJNC株式会社製の「サイラプレーン(登録商標)FM−0711」、「サイラプレーン(登録商標)FM−0721」、「サイラプレーン(登録商標)FM−0725」(商品名))等が挙げられる。上記シリコーンマクロモノマーは、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記シリコーンマクロモノマーの数平均分子量は、500〜40000の範囲内であることが好ましく、1000〜20000の範囲内であることがより好ましい。上記一般式(1)におけるnは、この範囲内の数平均分子量を与えうる数であることが好ましい。上記一般式(1)におけるnは、3〜500の範囲内であることが好ましく、10〜250の範囲内であることがより好ましい。
上記の非対称ポリビニル系単量体は、重合反応性の異なる2つ以上のエチレン性不飽和基(広義のビニル基)を有するポリビニル系単量体を意味する。「反応性の異なる2つ以上のエチレン性不飽和基」とは、重合反応性が異なる2つ以上のエチレン性不飽和基を意味し、このことから「非対称ポリビニル系単量体」と称する。また「ポリビニル系単量体」とは、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を意味する。ポリビニル系単量体が3つ以上のエチレン性不飽和基を有する場合には、全てのエチレン性不飽和基の重合反応性が互いに異なっていてもよく、少なくとも1つのエチレン性不飽和基の重合反応性が他のエチレン性不飽和基の重合反応性と異なる一方で他のエチレン性不飽和基の少なくとも一部の重合反応性が互いに同一であってもよい。例えば、ポリビニル系単量体が3つのエチレン性不飽和基を有する場合には、1つのエチレン性不飽和基が他の2つのエチレン性不飽和基と重合反応性が異なる一方で他の2つのエチレン性不飽和基の重合反応性が互いに同一であってもよい。
上記非対称ポリビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸2−プロペニル(メタクリル酸アリル)、メタクリル酸3−ブテニル、メタクリル酸アリルオキシエチル、メタクリル酸ビニル、アクリル酸2−プロペニル(アクリル酸アリル)、アクリル酸3−ブテニル、アクリル酸アリルオキシエチル、アクリル酸ビニル、4−アリルスチレン、2−アリル−α−メチルスチレン、α−メチル−4−アリルスチレン等が挙げられる。上記非対称ポリビニル系単量体は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記非対称ポリビニル系単量体としては、少なくとも1つの2−プロペニル基(アリル基)を含有する非対称ポリビニル系単量体(例えば、メタクリル酸2−プロペニル、メタクリル酸3−ブテニル、メタクリル酸アリルオキシエチル、アクリル酸2−プロペニル、アクリル酸アリルオキシエチル、4−アリルスチレン、2−アリル−α−メチルスチレン、α−メチル−4−アリルスチレン等)を用いることが好ましい。2−プロペニル基は、他のエチレン性不飽和基と比較して(特に、アクリレート基、メタクリレート基、芳香環に直接結合したビニル基、酸素原子に直接結合したビニル基等と比較して)重合反応性が低いエチレン性不飽和基である。そのため、少なくとも1つの2−プロペニル基を含有すると共に2−プロペニル基より重合反応性の低いエチレン性不飽和基を含有する非対称ポリビニル系単量体を上記非対称ポリビニル系単量体として用いた場合、シリコーンマクロモノマーと非対称ポリビニル系単量体とを含む単量体混合物の重合時に、2−プロペニル基がシリコーンマクロモノマーと反応することを抑制しながら2−プロペニル基以外のエチレン性不飽和基をシリコーンマクロモノマーと反応させることが容易に実現できる。それゆえ、重合反応性の高い反応性分散剤を容易に得ることができ、反応性分散剤に由来するグラフトポリマー鎖をより多く非帯電性着色樹脂粒子表面に導入することが容易に実現できる。その結果、分散媒(非極性溶媒)中での分散安定性に優れた着色樹脂粒子を容易に実現できる。
上記非対称ポリビニル系単量体として、メタクリル酸2−プロペニルを用いることがさらに好ましい。メタクリル酸2−プロペニルは、重合反応性が比較的高いエチレン性不飽和基であるメタクリレート基と、重合反応性がかなり低いエチレン性不飽和基である2−プロペニル基とを有するので、重合反応性が大きく異なる2つのエチレン性不飽和基を有している。そのため、上記非対称ポリビニル系単量体としてメタクリル酸2−プロペニルを用いた場合、シリコーンマクロモノマーと非対称ポリビニル系単量体とを含む単量体混合物の重合時に、2−プロペニル基がシリコーンマクロモノマーと反応することをさらに抑制しながらメタクリロイル基をシリコーンマクロモノマーと反応させることが容易に実現できる。それゆえ、重合反応性の高い反応性分散剤を容易に得ることができ、反応性分散剤に由来するグラフトポリマー鎖をより多く非帯電性着色樹脂粒子表面に導入することが容易に実現できる。その結果、分散媒(非極性溶媒)中での分散安定性に優れた着色樹脂粒子を容易に実現できる。さらに、メタクリル酸2−プロペニルは、アクリル酸2−プロペニルと比較して極性が小さい分子であることから、メタクリル酸2−プロペニルを非対称ポリビニル系単量体として用いることにより、重合体の分子の極性をより小さくすることができ、非帯電性着色樹脂粒子の帯電性をさらに低減できる。
上記の非対称ポリビニル系単量体の使用量は、シリコーンマクロモノマー100重量部に対して0.5〜20重量部の範囲内である。上記の非対称ポリビニル系単量体の使用量がシリコーンマクロモノマー100重量部に対して0.5重量部未満であると、反応性分散剤に十分な反応性を付与することができないため、非帯電性着色樹脂粒子を非極性溶媒中に分散させて非帯電性着色樹脂粒子分散体としたときの分散安定性を向上させることができない。一方、非対称ポリビニル系単量体の使用量の使用量がシリコーンマクロモノマー100重量部に対して20重量部を超えると、反応性分散剤がゲル化し、顔料粒子と非極性溶媒との親和性が悪くなるため、非帯電性着色樹脂粒子を非極性溶媒中に分散させて非帯電性着色樹脂粒子分散体としたときの非帯電性着色樹脂粒子の分散安定性が悪くなる。
上記反応性分散剤を得るための重合には、使用上問題に無い範囲で、エチレン性不飽和基を有するシリコーンマクロモノマー及び非対称ポリビニル系単量体以外のビニル系単量体(以下、「他のビニル系単量体」と称する)を使用してもよい。上記他のビニル系単量体としては、例えば、〔3−1.極性基を有しない芳香族ビニル系単量体〕の項で極性基を有しない芳香族ビニル系単量体の例として挙げた種々の化合物、〔3−2.極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤以外のビニル系単量体〕の項で他の単量体の例として挙げた種々の化合物等が挙げられる。
上記他のビニル系単量体としては、極性基を有しないビニル系単量体(極性基を有しない単官能性のビニル系単量体、又は極性基を有しない架橋性のビニル系単量体)が好ましく、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体(極性基を有しない単官能性の芳香族ビニル系単量体、又は極性基を有しない架橋性の芳香族ビニル系単量体)がより好ましい。すなわち、上記反応性分散剤は、極性基を有しないビニル系単量体に由来する構造単位を含むことが好ましく、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に由来する構造単位を含むことがより好ましい。これにより、重合体に含まれる極性基の数を低減できるので、非帯電性着色樹脂粒子の帯電性をさらに低減できる。その結果、本発明の非帯電性着色樹脂粒子を帯電性着色樹脂粒子と組み合わせて電気泳動表示装置に用いたときに、非帯電性着色樹脂粒子と帯電性着色樹脂粒子との凝集、あるいは帯電性着色粒子の泳動方向と同じ方向への非帯電性着色樹脂粒子の泳動による混色の発生をさらに抑制できる。
上記反応性分散剤を得るための重合には、連鎖移動剤を使用してもよい。上記連鎖移動剤としては、特に限定されず、例えば、n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、tert−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン;α−メチルスチレンダイマー、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のフェノール系化合物;アリルアルコール等のアリル化合物;ジクロロメタン、ジブロモメタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素化合物等が挙げられる。これら連鎖移動剤は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記連鎖移動剤の使用量は、特に限定されないが、シリコーンマクロモノマー100重量部に対して0.1〜10重量部が好ましい。連鎖移動剤の使用量がシリコーンマクロモノマー100重量部に対して0.1重量部未満であると、連鎖移動剤による分子量制御が難しくなり、得られる反応性分散剤の数平均分子量が大きくなりすぎることがある。一方、連鎖移動剤の使用量がシリコーンマクロモノマー100重量部に対して10重量部を超えると、添加量に見合った効果(反応性分散剤の数平均分子量を低下させる効果)が得られないことがある。
上記反応性分散剤の重量平均分子量は、3000〜200000の範囲内であることが好ましく、5000〜100000の範囲内であることがより好ましい。
非帯電性着色樹脂粒子における上記反応性分散剤に由来する構造単位の含有量は、特に限定されないが、上記反応性分散剤の共重合相手に由来する構造単位の含有量(他の単量体を使用しない場合には上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に由来する構造単位の含有量、他の単量体を使用する場合には上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体に由来する構造単位と他の単量体に由来する構造単位との合計含有量)100重量部に対して1重量部以上であることが好ましく、また、150重量部以下であることが好ましい。上記反応性分散剤に由来する構造単位の含有量が上記反応性分散剤の共重合相手に由来する構造単位の含有量100重量部に対して1重量部未満であると、所望の着色性を有する非帯電性着色樹脂粒子を得ることができないことがある。上記反応性分散剤に由来する構造単位の含有量が上記反応性分散剤の共重合相手に由来する構造単位の含有量100重量部に対して150重量部を超えても、それ以上の効果は得られない。上記反応性分散剤に由来する構造単位の含有量は、上記反応性分散剤の共重合相手に由来する構造単位の含有量100重量部に対して、10重量部以上であることがより好ましく、また、120重量部以下であることがより好ましい。さらに、上記反応性分散剤に由来する構造単位の含有量は、上記反応性分散剤の共重合相手に由来する構造単位の含有量100重量部に対して、20重量部以上であることがさらに好ましく、また、100重量部以下であることがさらに好ましい。
〔3−5.反応性分散剤の製造方法〕
上記反応性分散剤は、シリコーンマクロモノマーと非対称ポリビニル系単量体とを含み、必要に応じて他のビニル系単量体を含む単量体混合物を、非極性溶媒に添加して非極性溶媒中に分散させ、公知の方法により攪拌しながら加熱することにより、共重合させて得ることができる。共重合には、重合開始剤を使用してもよい。重合開始剤は、通常、単量体混合物に予め溶解されて用いられる。
上記非極性溶媒としては、「2.表面処理剤」の項で挙げたものをいずれも使用でき、作業環境等の環境への影響を考慮してシリコーンオイルが好ましい。
また、反応性分散剤の製造において超音波等による分散を効率よく行うために、上記シリコーンオイルは、JIS K 2283で規定された測定方法により測定された動粘度が100cSt以下のシリコーンオイルであることが好ましい。
上記反応性分散剤の調製に用いられる非極性溶媒の量は、シリコーンマクロモノマーと非対称ポリビニル系単量体との合計量100重量部に対し、20〜400重量部の範囲内であることが好ましく、50〜200重量部の範囲内であることがより好ましい。
上記重合に用いる重合開始剤としては、油溶性の過酸化物系重合開始剤またはアゾ系重合開始剤等を用いることができる。上記重合開始剤としては、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、o−クロロ過酸化ベンゾイル、o−メトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤;2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,3−ジメチルブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−イソプロピルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4'−アゾビス (4−シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2'−アゾビスイソブチレート等のアゾ系重合開始剤等が挙げられる。上記重合開始剤としては、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、アンモニウム基、スルホン酸基等の極性基を含まない重合開始剤、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の有機過酸化物系重合開始剤、ジメチル−2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系重合開始剤等が好ましい。上記重合開始剤は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記重合開始剤は、上記重合開始剤と上記単量体混合物との全体に対して0.1〜5重量%の範囲内の量で含有されることが好ましい。
上記重合における反応温度及び反応時間は、特に限定されるものではなく、例えば、用いられる重合開始剤の種類や使用量、使用するシリコーンマクロモノマーと非対称ポリビニル系単量体との反応性等により、適時調整することが可能である。上記重合の反応温度は、40〜150℃の範囲内であることが好ましく、40〜80℃の範囲内であることがより好ましい。上記重合の反応時間は、0.5〜50時間の範囲内であることが好ましく、2〜25時間の範囲内であることがより好ましい。
上記反応性分散剤を得るための重合は、上記非対称ポリビニル系単量体が有する2つ以上のエチレン性不飽和基のうちで重合反応性の低いエチレン性不飽和基の全部又は大部分が重合反応せずに残るように、上記の重合反応性の低いエチレン性不飽和基の種類に応じて重合温度等の反応条件を調整すればよい。例えば、上記の重合反応性の低いエチレン性不飽和基としてアリル基を有する非対称ポリビニル系単量体を用いる場合には、アリル基の重合反応性がかなり低いため、比較的激しい反応条件(例えば比較的高温の条件)で重合を行えばよく、上記の重合反応性の低いエチレン性不飽和基として酸素原子に直接結合したビニル基を有する非対称ポリビニル系単量体(例えば、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニル等)を用いる場合には、酸素原子に直接結合したビニル基の重合反応性がアリル基より高いため、比較的穏やかな反応条件(例えば比較的低温の条件)で重合を行えばよい。
また、上記共重合は、大気雰囲気中で行ってもよく、不活性ガス雰囲気中で行ってもよいが、雰囲気中の酸素による重合速度の遅延及び重合阻害を防止するために、不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。このような不活性ガスとしては、窒素ガス及びアルゴンガスが挙げられるが、経済性の面から窒素ガスが好ましい。
ここで、上記反応性分散剤は、上記反応性分散剤の製造後に、使用した非極性溶媒から分離されても、分離されなくてもよい。分離されない場合は、非極性溶媒中に分散又は溶解した反応性分散剤を、非帯電性着色樹脂粒子の製造にそのまま使用できる。
〔3−6.シリコーンマクロモノマー〕
上記重合体は、反応性分散剤の製造時に使用されたシリコーンマクロモノマー由来の成分に加えて、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物の共重合時に新たに添加されたシリコーンマクロモノマー由来の成分を含むことが好ましい。極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物の共重合時に、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物と共に新たにシリコーンマクロモノマーを添加することで、シリコーンマクロモノマーと極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物との共重合体を重合体として形成することができる。極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物の共重合時に新たに添加されたシリコーンマクロモノマー由来の成分を重合体が含むことにより、非帯電性着色樹脂粒子の帯電性をさらに低減できる。その結果、本発明の非帯電性着色樹脂粒子を帯電性着色樹脂粒子と組み合わせて電気泳動表示装置に用いたときに、非帯電性着色樹脂粒子と帯電性着色樹脂粒子との凝集、あるいは帯電性着色粒子の泳動方向と同じ方向への非帯電性着色樹脂粒子の泳動による混色の発生をさらに抑制できる。
ここで、極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物の共重合時に新たに添加するシリコーンマクロモノマーは、反応性分散剤の製造時に用いられるシリコーンマクロモノマーと同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
極性基を有しない芳香族ビニル系単量体及び反応性分散剤を含む単量体混合物の共重合時に新たに添加するシリコーンマクロモノマーの添加量は、特に限定されないが、上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体100重量部に対して200重量部以下であることが好ましく、150重量部以下であることがより好ましい。新たに添加するシリコーンマクロモノマーの添加量を200重量部を超えて増量しても、それ以上の効果は得られない。また、新たに添加するシリコーンマクロモノマーの添加量は、下限は特に限定されないが、上記極性基を有しない芳香族ビニル系単量体100重量部に対して30重量部以上であることが好ましい。
〔4.非帯電性着色樹脂粒子の性状〕
上記非帯電性着色樹脂粒子は、前述したように、動粘度が100cSt以下であるシリコーンオイル中に固形分濃度20重量%で分散した状態で、相互の距離が50μmである相互に平行な1対の平板のITO電極間に挟まれて15Vの電圧が60秒間印加されたときに測定された帯電量が20nC/cm2以下である。上記非帯電性着色樹脂粒子は、上述の条件で測定された帯電量が20nC/cm2以下であることで、帯電性着色樹脂粒子と組み合わせされて電気泳動表示装置に使用されたときに、非帯電性着色樹脂粒子と帯電性着色樹脂粒子との凝集、あるいは帯電性着色粒子の泳動方向と同じ方向への非帯電性着色樹脂粒子の泳動による混色の発生を抑制でき、良好な表示を実現できる。上記非帯電性着色樹脂粒子は、上述の条件で測定された帯電量が10nC/cm2以下であることがより好ましい。
上記非帯電性着色樹脂粒子の平均粒子径は、50〜1000nmの範囲内であることが好ましく、100〜1000nmの範囲内であることよりが好ましく、200〜800nmの範囲内であることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、非帯電性着色樹脂粒子の平均粒子径は、動的光散乱法を利用した測定方法、例えば実施例の項に記載の測定方法で測定されたZ平均粒子径を意味するものとする。
上記非帯電性着色樹脂粒子の平均粒子径が50nm未満であると、上記重合体を形成するための重合時に反応系の粘度(非極性溶媒中での分散重合により上記重合体を形成する場合には非極性溶媒の粘度)が上昇し、その結果として安定した平均粒子径を有する非帯電性着色樹脂粒子の製造が行えないことがある。一方、上記非帯電性着色樹脂粒子は、その平均粒子径が1000nmを超えると、非帯電性着色樹脂粒子を非極性溶媒中に分散させて非帯電性着色樹脂粒子分散体としたときに非極性溶媒中での分散安定性が悪くなることがある。
上記非帯電性着色樹脂粒子の比重は、1.0〜3.0の範囲内であることが好ましく、1.2〜2.5の範囲内であることがより好ましい。上記非帯電性着色樹脂粒子は、その比重が1.0未満である場合、顔料濃度(顔料粒子の含有率)が低くなるため、発色が悪くなることがある。一方、非帯電性着色樹脂粒子は、その比重が3.0を超えると、非帯電性着色樹脂粒子を非極性溶媒中に分散させて非帯電性着色樹脂粒子分散体を得るときに非極性溶媒への分散性が悪化することがある。
分散媒中での上記非帯電性着色樹脂粒子の沈降速度は、小さい方が好ましい。具体的には、分散媒としてシリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名「KF−96L−2cs」、25℃での動粘度2cSt、以下「シリコーンオイル2CS」と称する)を使用した場合、非帯電性着色樹脂粒子の固形分濃度20重量%の条件で、シリコーンオイル中での上記非帯電性着色樹脂粒子の沈降速度が1.0μm/s以下であることが好ましく、沈降速度が0.9μm/s以下であることがさらに好ましい。
上記非帯電性着色樹脂粒子の沈降速度が1.0μm/sを超えると、非帯電性着色樹脂粒子を電気泳動表示装置に用いたときに、長期間でのメモリー性を維持することができないことがある。
なお、本出願書類において、上記非帯電性着色樹脂粒子の沈降速度は、実施例の項に記載の測定方法で測定された沈降速度を意味するものとする。
〔非帯電性着色樹脂粒子分散体〕
本発明の非帯電性着色樹脂粒子分散体は、非極性溶媒と、該非極性溶媒中に分散した本発明の非帯電性着色樹脂粒子とを含んでいる。
上記非極性溶媒としては、「2.表面処理剤に由来する層」の項で挙げたものをいずれも使用でき、作業環境等の環境への影響を考慮してシリコーンオイルが好ましい。上記シリコーンオイルは、非帯電性着色樹脂粒子の分散を促進するために、JIS K 2283で規定された測定方法により測定された動粘度が100cSt以下のシリコーンオイルであることが好ましい。
上記非帯電性着色樹脂粒子と非極性溶媒との割合は、特に限定されず、非帯電性着色樹脂粒子分散体の用途に応じて適宜設定できる。例えば、非帯電性着色樹脂粒子分散体を電気泳動表示装置の用途に用いる場合、非帯電性着色樹脂粒子分散体中の非帯電性着色樹脂粒子の含有量は、2〜40重量%であることが好ましく、5〜30重量%の範囲内であることがより好ましい。
上記非帯電性着色樹脂粒子分散体は、本発明の効果を阻害しない範囲で、公知の添加剤が配合されていてもよい。
〔電気泳動表示装置〕
本発明の電気泳動表示装置は、本発明の非帯電性着色樹脂粒子分散体を用いたものである。本発明の電気泳動表示装置は、本発明の非帯電性着色樹脂粒子分散体を含み、上記非帯電性着色樹脂粒子分散体が、上記非極性溶媒中に分散した、上記非帯電性着色樹脂粒子と異なる色調を持つ帯電性着色樹脂粒子をさらに含んでいる。
上記電気泳動表示装置は、帯電性着色樹脂粒子の電気泳動を利用して、画像を表示する。具体的には、上記電気泳動表示装置は、非帯電性着色樹脂粒子がベース色(紙に相当する色)を発色し、帯電性着色樹脂粒子が電気泳動により所望の複数の位置で(所望の形状で)ベース色と異なる色(紙の上に描かれた文字及び/又は絵に相当する色)を発色することにより、文字及び/又は絵が描かれた紙に相当する画像を表示する。単色表示の電気泳動表示装置の場合には、例えば、白色の非帯電性着色樹脂粒子と黒色の帯電性着色樹脂粒子とを組み合わせて用いればよい。カラー表示の電気泳動表示装置の場合には、例えば、白色の非帯電性着色樹脂粒子と、赤色の帯電性着色樹脂粒子、緑色の帯電性着色樹脂粒子、及び青色の帯電性着色樹脂粒子とを組み合わせて用いればよい。
上記非帯電性着色樹脂粒子分散体における上記帯電性着色樹脂粒子の含有量は、非帯電性着色樹脂粒子分散体における帯電性着色樹脂粒子以外の成分100重量部に対して、0.2〜30重量部の範囲内であることが好ましく、0.5〜20重量部の範囲内であることがより好ましい。
上記電気泳動表示装置の構成は、特に限定されないが、例えば、電極を各々が有する一対の互いに対向する基板間に、上記非帯電性着色樹脂粒子分散体からなる表示層を挟んだ構成であって、少なくとも一方の基板がITO電極等の透明電極を有する透明基板である構成が挙げられる。この構成では、一方の基板の電極と他方の基板の電極との間に電圧を印加することで、印加された電圧の極性に応じて、帯電性着色樹脂粒子が一方の基板の側に電気泳動(移動)する。上記電気泳動表示装置では、少なくとも一方の基板の電極をマトリクス状に配列した複数の画素電極とし、各画素電極ごとに電圧を制御することで、画像を表示することができる。上記非帯電性着色樹脂粒子分散体は、複数の透明な有機高分子のマイクロカプセルに封止され、各マイクロカプセルが各画素電極に隣接するように配置されることが好ましい。
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
初めに、以下の実施例及び比較例における、着色樹脂粒子の平均粒子径、帯電量、及び沈降速度の測定方法、並びに、着色樹脂粒子の極性評価の方法を説明する。
〔着色樹脂粒子の平均粒子径の測定方法〕
以下の実施例及び比較例では、以下のように動的光散乱法を利用して着色樹脂粒子のZ平均粒子径を測定し、測定されたZ平均粒子径を着色樹脂粒子の平均粒子径とした。
すなわち、まず、以下の実施例及び比較例で得られた固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体をシリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名「KF−96L−2cs」、25℃での動粘度2cSt、以下「シリコーンオイル2CS」と称する)で希釈し、0.1重量%に調製したシリコーンオイル分散体にレーザー光を照射し、着色樹脂粒子から散乱される散乱光強度をマイクロ秒単位の時間変化で測定した。そして、検出された着色樹脂粒子に起因する散乱強度分布を正規分布に当てはめて、平均粒子径を算出するためのキュムラント解析法により着色樹脂粒子のZ平均粒子径を求めた。
このZ平均粒子径の測定は、市販の粒子径測定装置で簡便に実施できる。以下の実施例及び比較例では、マルバーン社(Malvern Instruments Ltd.)の粒子径測定装置(商品名「ゼータサイザーナノZS」)を使用してZ平均粒子径を測定した。通常、市販の粒子径測定装置は、データ解析ソフトが搭載されており、データ解析ソフトが測定データを自動的に解析することでZ平均粒子径を算出できるようになっている。
〔着色樹脂粒子の帯電量の測定方法〕
以下の実施例及び比較例で得られた固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を測定用試料とした。
また、図1に示す治具を以下のようにして作製した。まず、片面全体にITO(平板のITO電極)をコートした1対の矩形の平板であるガラス板(幅20mm、長さ100mm、厚み0.7mm、松浪硝子工業株式会社製、商品名「EAGLE XG」、以下「ITOコートガラス板」と称する)を用意した。図1に示すように、上記1対のITOコートガラス基板11の長さ方向の一端部(長さ45mm)同士を、相互に平行となるように、かつそれぞれのITOコート面12が内側になるようにした状態で、厚み50μmの2枚のスペーサー14を介して重ね(ITOコートガラス基板11でスペーサー14を挟み込み)、ITOコートガラス基板11間の距離が50μmである治具を作製した。厚み50μmの2枚のスペーサー14としては、厚み50μmの2枚の「テフロン(登録商標)」(ポリテトラフルオロエチレン)フィルム(長さ20mm、幅10mm)を用い、これら「テフロン(登録商標)」フィルムを、一方のITOコートガラス基板11における上記一端部(長さ45mm)の長さ方向に沿った両端部(ITOコートガラス基板11の長さ方向に沿った寸法10mm)にそれぞれ貼り付けた。上記治具は、2枚のITOコートガラス板11のITOコート面12間に、幅25mm、長さ20mm、厚み50μmの隙間である測定用試料注入部13を有する。
次いで、上記治具の測定用試料注入部13に、シリンジを用いて測定用試料を毛細管現象により浸透させる。次に、冶具における長さ方向の両端のITOコート面12を電荷量測定装置(ケースレーインスツルメンツ社(Keithley Instruments Inc.)製、商品名「6514型プログラマブルエレクトロメータ」)に接続し、ITOコート面12間に+15Vの電圧を60秒間印加させて電荷量(nC)を測定した。得られた電荷量の測定値を、測定用試料注入部13に対向するITOコート面12の面積(cm2)で除し、これを帯電量(単位面積あたりの電荷密度)(nC/cm2)とした。
〔着色樹脂粒子の極性評価の方法〕
以下の実施例及び比較例で得られた固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を、シリコーンオイル2CSで希釈することで、固形分濃度10重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。
次いで、得られた固形分濃度10重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体5gを内容量20mLのガラス瓶に計り取り、固形分濃度(着色樹脂粒子の濃度)が5重量%となるようにシリコーンオイル2CS 5gをさらに加えて、測定用試料を得た。
次に、片面全体にITO(平板のITO電極)をコートした1対の矩形の平板であるガラス板(幅8mm、長さ100mm、厚み0.7mm、松浪硝子工業株式会社製、商品名「EAGLE XG」、以下「ITOコートガラス板」と称する)2枚を、ガラス板同士が互いに平行となるように、かつITOコート面が内側となるように、銅テープを貼り付けたスペーサーをガラス板間に挟んで、ガラス板同士の間隔を1mmとした冶具を作製した。この冶具を測定用試料に浸漬し、冶具の一方のITOコート面の左側(アノード、正極)に+100Vの電圧を印加して10秒間静置した。10秒経過後、測定用試料から冶具を引き上げ、+100Vの電圧を印加した側(左側、一方)のガラス板に着色樹脂粒子が付着していれば、その着色樹脂粒子の極性を負と判断し、+100Vの電圧を印加した側と逆側(右側、他方)のガラス板に着色樹脂粒子が付着していれば、その着色樹脂粒子の極性を正と判断し、何れのガラス板にも着色樹脂粒子が付着していなければ、その着色樹脂粒子は「極性を明確に示さない」と判断した。
〔着色樹脂粒子の沈降速度の測定方法〕
本発明でいう、分散媒中での着色樹脂粒子の「分散安定性」は、シリコーンオイル中での着色樹脂粒子の沈降速度を用いて評価した。シリコーンオイル中での着色樹脂粒子の沈降速度は、光透過式遠心沈降法と呼ばれる方法を利用して測定した。
具体的には、実施例及び比較例で得られた固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を加えたサンプルセルを遠心加速度1000×gで高速回転させ、サンプルセル中央における粒子の分離現象を経過時間によって解析することにより、着色樹脂粒子の沈降速度を算出した。
この沈降速度は、例えば、本実施例及び比較例で使用したLUM社(LUM GmbH)の「LUMiSizer 611」等のような、市販の測定装置で簡便に測定することができる。通常、市販の測定装置には、データ解析ソフトが搭載されており、市販の測定装置は、データ解析ソフトにより測定データを自動的に解析することで粒子の沈降速度を算出できるようになっている。
〔製造例1〕(反応性分散剤(1)の作製)
内容量200mlのセパラブルフラスコ中で、非極性溶媒としてのシリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名「KF−96L−1cs」、25℃での動粘度1cSt、以下「シリコーンオイル1CS」と称する)100重量部と、重合開始剤としてのジラウロイルパーオキサイド(日油株式会社製、商品名「パーロイル(登録商標)L」)2.0重量部と、非対称ポリビニル系単量体としてのメタクリル酸2−プロペニル1.0重量部と、他のビニル系単量体としてのスチレン7.0重量部とを混合し、完全に溶解させた。得られた溶液に対して、シリコーンマクロモノマー(α−ブチル−ω−(3−メタクリロキシプロピル)ポリジメチルシロキサン、JNC株式会社製、商品名「サイラプレーン(登録商標)FM−0721」、数平均分子量5850、前記一般式(1)で表される化合物であって、R1がメチル基であり、R2がプロピレン基であり、R3がメチル基であり、n≒62であるもの、以下「シリコーンマクロモノマーFM−0721」と称する)91.0重量部と、連鎖移動剤としてのα−メチルスチレンダイマー(日油株式会社製、商品名「ノフマー(登録商標)MSD)1.0重量部とを混合した。得られた混合物を、窒素雰囲気下、70℃で攪拌しながら、20時間、溶液重合に付することにより、反応性分散剤(1)を得た。得られた反応性分散剤(1)の数平均分子量は45400であった。
〔製造例2〕(反応性分散剤(2)の作製)
メタクリル酸2−プロペニルの使用量を1.0重量部から4.0重量部に変更し、スチレンの使用量を7.0重量部から4.0重量部に変更する以外は、製造例1と同様にして、反応性分散剤(2)を得た。得られた反応性分散剤(2)の数平均分子量は46100であった。
〔製造例3〕(反応性分散剤(3)の作製)
メタクリル酸2−プロペニルの使用量を1.0重量部から4.0重量部に変更し、他のビニル系単量体としてスチレン7.0重量部の代わりにメタクリル酸ベンジル4.0重量部を用いる以外は、製造例1と同様にして、反応性分散剤(3)を得た。得られた反応性分散剤(3)の数平均分子量は46500であった。
〔製造例4〕(反応性分散剤(4)の作製)
非対称ポリビニル系単量体としてメタクリル酸2−プロペニル1.0重量部の代わりにアクリル酸2−プロペニル4.0重量部を用い、スチレンの使用量を7.0重量部から4.0重量部に変更する以外は製造例1と同様にして、反応性分散剤(4)を得た。得られた反応性分散剤(4)の数平均分子量は48200であった。
〔製造例5〕(反応性分散剤(5)の作製)
α−メチルスチレンダイマー1.0重量部を使用せず、メタクリル酸2−プロペニルの量を1.0重量部から4.0重量部に変更し、スチレンの使用量を7.0重量部から5.0重量部に変更する以外は、製造例1と同様にして、反応性分散剤(5)を得た。得られた反応性分散剤(5)の数平均分子量は126000であった。
〔製造例6〕(反応性分散剤(6)の作製)
スチレン7.0重量部を使用せず、メタクリル酸2−プロペニルの使用量を1.0重量部から8.0重量部に変更する以外は、製造例1と同様にして、反応性分散剤(6)を得た。得られた反応性分散剤(6)の数平均分子量は53100であった。
〔製造例7〕(反応性分散剤(7)の作製)
メタクリル酸2−プロペニル1.0重量部を使用せず、スチレンの使用量を7.0重量部から8.0重量部に変更する以外は、製造例1と同様にして、反応性分散剤(7)を得た。得られた反応性分散剤(7)の数平均分子量は48200であった。
〔製造例8〕(反応性分散剤(8)の作製)
スチレン7.0重量部を使用せず、メタクリル酸2−プロペニルの使用量を1.0重量部から28.0重量部に変更し、シリコーンマクロモノマーの使用量を91重量部から71重量部に変更する以外は、製造例1と同様にして、反応性分散剤(8)を得た。得られた反応性分散剤(8)は、ゲル化したため、数平均分子量の測定は実施できなかった。
〔実施例1〕
(着色樹脂粒子の作製)
分散媒体としての直径1mmのジルコニアビーズを600g入れたガラス製のビーズポットに、非極性溶媒としてのシリコーンオイル1CS 30重量部、反応性分散剤(1)40重量部、及び顔料粒子としてのルチル型酸化チタン粒子(テイカ株式会社製、商品名「MT−700B」、比表面積20m2/g、平均粒子径80nm)10重量部を添加し、室温にて72時間ビーズミルによる分散を行い、酸化チタン分散液を得た。
内容量200mlのセパラブルフラスコ中で、上記酸化チタン分散液16重量部を計量し、表面処理剤としてのアルミネート系カップリング剤(味の素ファインテクノ社製:プレンアクト(登録商標)AL−M)0.1重量部を添加して室温にて16時間攪拌し、表面処理を実施した。セパラブルフラスコの内容物に対して、非極性溶媒としてのシリコーンオイル1CS 80重量部、及び重合開始剤としてジラウロイルパーオキサイド0.8重量部を入れ、さらに、極性基を有しない単官能性の芳香族ビニル系単量体としてのスチレン1.0重量部、極性基を有しない架橋性の芳香族ビニル系単量体としてのジビニルベンゼン3.0重量部、及びシリコーンマクロモノマーFM−0721 3.0重量部を添加した。次に、セパラブルフラスコを出力150Wの超音波洗浄機(株式会社ヴェルヴォクリーア製、商品名「VS−150」)の洗浄槽(長さ230mm×幅180mm×高さ110mmの内寸)内の60℃に保たれた水に浸漬した。この後、セパラブルフラスコの内容物を、窒素雰囲気下かつ超音波照射下で、60℃で8時間分散重合に付すことで、スチレンとジビニルベンゼンとシリコーンマクロモノマーFM−0721と反応性分散剤(1)とを重合させて、表面処理された酸化チタン粒子がさらに重合体(スチレンとジビニルベンゼンとシリコーンマクロモノマーFM−0721と反応性分散剤(1)との共重合体)で被覆された白色粒子、すなわち着色樹脂粒子を得た。
分散重合終了後、セパラブルフラスコの内容物から着色樹脂粒子を遠心分離により沈降分離し、単離された着色樹脂粒子をシリコーンオイル1CSに再分散させた。この沈降分離及び再分散の操作を3回繰り返して、着色樹脂粒子を洗浄した。
洗浄後の着色樹脂粒子を、シリコーンオイル2CSに分散させることで、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。
得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は345nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は8.6nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.95μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例2〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(2)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は297nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は8.7nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.54μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例3〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(3)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は331nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は8.8nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.81μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例4〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(4)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は299nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は8.9nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.59μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例5〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(5)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は344nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は9.0nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.96μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例6〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(6)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は301nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は9.0nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.60μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例7〕
表面処理剤としてアルミネート系カップリング剤0.1重量部に代えてシラネート系カップリング剤(信越化学工業株式会社製:KBM−7103、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン)0.015重量部を用いる以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は325nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は8.2nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.70μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔実施例8〕
顔料粒子としてルチル型酸化チタン粒子(テイカ株式会社製、商品名「MT−700B」、比表面積20m2/g、平均粒子径80nm)を酸化チタン粒子(石原産業株式会社製、商品名「PT−401M」、比表面積21m2/g、平均粒子径70nm)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は301nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は9.0nC/cm2であり、したがって、得られた着色樹脂粒子は非帯電性着色樹脂粒子であった。また、得られた着色樹脂粒子は、極性を明確に示さず、沈降速度は0.60μm/sと遅く、分散安定性に優れた非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔比較例1〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(7)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子を得た。
実施例1の着色樹脂粒子に代えて本実施例の着色樹脂粒子を用いる以外は実施例1と同様にして、固形分濃度20重量%の着色樹脂粒子のシリコーンオイル分散体を得た。得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の平均粒子径は355nmであった。また、得られたシリコーンオイル分散体中における着色樹脂粒子の帯電量は8.7nC/cm2であった。しかし、得られた着色樹脂粒子は、沈降速度が1.3μm/sと速く、分散安定性の低い非帯電性着色樹脂粒子であった。
〔比較例2〕
反応性分散剤(1)を反応性分散剤(8)に変更する以外は実施例1と同様にして、着色樹脂粒子の作製のための処理を実施したが、重合途中で分散が崩れ、凝集してしまったため、着色樹脂粒子を得ることができなかった。
製造例1〜8で使用した使用した原料の種類及び使用量を表1に示す。実施例1〜8及び比較例1〜2における、使用した原料の種類及び使用量と、得られた着色樹脂粒子の評価結果とを、表2にまとめて示す。
表2の実施例1〜8と比較例1・2との比較により、シリコーンマクロモノマー100重量部と非対称ポリビニル系単量体0.5〜20重量部とを含有する反応性分散剤を使用することで、非帯電性着色樹脂粒子の分散安定性を向上させることができるということが分かった。