JP6717937B2 - マイクロセル容器をフェネチルアミン混合物でシールする方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年10月30日に出願された米国仮出願番号第62/248,338号に基づく優先権を主張しており、この仮出願は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
本発明は、フェネチルアミン、水膨潤性ポリマーおよび親水性ポリマーの混合物を使用して、容器をシールするための方法に関する。好ましい実施形態では、ドーパミンおよび膨潤性ポリマー、例えばポリ(ビニルピロリドン)(poly(vinylpyrrolindone))の組合せを使用して、幅広い容器をコーティングし、その際に、親水性ポリマーを含む第2の混合物を添加することにより、容器をシールすることができる。ある実施形態において、フェネチルアミンおよび膨潤性ポリマーの混合物を使用して、親水性ポリマーコーティングをマイクロセル開口部に絡み合わせること(interlocking)により、マイクロセル構造をシールすることができる。そのようなマイクロセルは、ディスプレイにおける使用に適している電気泳動媒体で満たすことができる。
粒子系電気泳動ディスプレイは、何年にもわたって徹底的な研究および開発の主題であった。そのようなディスプレイでは、複数の荷電粒子(顔料粒子と呼ばれることもある)は、電界の影響下で流体を通して移動する。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較する場合、良好な輝度およびコントラスト、広視野角、状態双安定性ならびに低消費電力という特質を有し得る。
(a)電気泳動粒子、流体および流体添加剤;例えば、米国特許第7,002,728号および同第7,679,814号を参照されたい;
(b)カプセル、結合剤およびカプセル化プロセス;例えば、米国特許第6,922,276号および同第7,411,719号を参照されたい;
(c)電気光学材料を含有するフィルムおよびサブアセンブリ;例えば、米国特許第6,982,178号および同第7,839,564号を参照されたい;
(d)ディスプレイに使用されるバックプレーン、接着剤層および他の補助層、ならびに方法;例えば、米国特許第7,116,318号および同第7,535,624号を参照されたい;
(e)色形成および色調整;例えば、米国特許第6,017,584号;同第6,664,944号;同第6,864,875号;同第7,075,502号;同第7,167,155号;同第7,667,684号;同第7,791,789号;同第7,956,841号;同第8,040,594号;同第8,054,526号;同第8,098,418号;同第8,213,076号;および同第8,363,299号;ならびに米国特許出願公開第2004/0263947号明細書;同第2007/0109219号明細書;同第2007/0223079号明細書;同第2008/0023332号明細書;同第2008/0043318号明細書;同第2008/0048970号明細書;同第2009/0004442号明細書;同第2009/0225398号明細書;同第2010/0103502号明細書;同第2010/0156780号明細書;同第2011/0164307号明細書;同第2011/0195629号明細書;同第2011/0310461号明細書;同第2012/0008188号明細書;同第2012/0019898号明細書;同第2012/0075687号明細書;同第2012/0081779号明細書;同第2012/0134009号明細書;同第2012/0182597号明細書;同第2012/0212462号明細書;同第2012/0157269号明細書;および同第2012/0326957号明細書を参照されたい;
(f)ディスプレイを駆動させるための方法;例えば、米国特許第7,012,600号および同第7,453,445号を参照されたい。
(g)ディスプレイの応用;例えば米国特許第7,312,784号および同第8,009,348号を参照されたい;また、
(h)米国特許第6,241,921号;同第6,950,220号;同第7,420,549号、および同第8,319,759号;ならびに米国特許出願公開第2012/0293858号明細書に記載されている非電気泳動ディスプレイを含む。
これらの熱可塑性方法は、一部のマイクロセルカプセル化された媒体の構築に適しているが、難点もある。詳細には、熱可塑性ポリマーは、電気泳動媒体に経時的に溶解され、電気泳動媒体が漏出し、微量レベルの溶解した熱可塑性プラスチックのため、この電気泳動媒体により性能が低下する恐れがある。この問題は、熱可塑性プラスチックの親水性を上昇させ、それにより、電気泳動媒体による熱可塑性プラスチックの溶媒和を妨げることで抑制できる。そのような改変は、熱可塑性モノマー中の官能基またはブロックを変えることにより達成できる。しかし、親水性を上昇させると、熱可塑性プラスチック、また、典型的には熱可塑性ポリマーの、マイクロセル材料への接着性が低下する。接着性が低下すると、最終ディスプレイにおいて、カプセル化された媒体の層間剥離が生じ得る。
本発明は、幅広く適用可能な、開口部を有する容器をシールするための方法であって、小さい開口部を有する容器、例えば背景技術に記載されているマイクロセル構造をシールするために、十分にふさわしい方法を提供する。一般に、この方法は、開口部とフェネチルアミンおよび第1のポリマーを含む混合物とを接触させるステップ、次いで、容器に含有される流体を添加するステップを伴う。流体を添加した後で、第2のポリマーを含む第2の混合物を導入し、その際に、第1および第2のポリマーの混合物の間における相互反応により、開口部にわたって形成されるシールが生じ、それにより流体を含有する。典型的には、第1の混合物中のフェネチルアミンは、ドーパミン、またはドーパミンに類似した構造を有するフェネチルアミン、例えばエピネフリン、フェニレフリン、ノルエピネフリンまたは3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンである。第1の混合物中の第1のポリマーは、典型的には、水性環境で膨張するポリマー、例えばピロリドン、ポリサッカリド、コラーゲン、ポリアミド、ポリエステル、アクリレート、ポリウレタン、ポリエーテル、例えば、ポリエチレングリコールまたはポリビニルアルコールである。第2のポリマーは、典型的には、親水性、例えばセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、アクリルまたはアクリルアミドである。第1および第2のポリマーが相互反応する場合、これらは、例えば、共有結合、架橋、混交または相互貫入を介して、相互接続網目構造を形成する。多くの事例では、開口部が十分に小さい場合、第1および第2のポリマーの硬化した混合物により、容器内に流体を含有するのに十分な構造が得られるため、開口部をカバーする「蓋」を設ける必要がない。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
開口部を有する容器を提供するステップ;
前記開口部とフェネチルアミンおよび第1のポリマーを含む第1の混合物を接触させるステップであって、それにより前記開口部にコーティングを作り出すステップ;
前記容器に流体を添加するステップ;
前記開口部と第2のポリマーを含む第2の混合物を接触させるステップであって、前記第1および第2のポリマーを相互反応させて、前記容器をシールするステップ
を含む、容器内の流体をシールする方法。
(項目2)
前記フェネチルアミンが、ドーパミン、エピネフリン、フェニレフリン、ノルエピネフリン、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンまたは3,4−ジヒドロキシフェニル酢酸である、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記第1のポリマーが膨潤性である、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記膨潤性ポリマーが、ピロリドン、ポリサッカリド、コラーゲン、ポリアミド、ポリエステル、アクリレート、ポリウレタン、ポリエーテルおよびポリビニルアルコールからなる群から選択される、項目3に記載の方法。
(項目5)
前記第1の混合物が、7を上回るpHを有する、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記第2のポリマーが親水性である、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記第2のポリマーが、セルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、アクリル、ポリウレタンおよびアクリルアミドから選択される、項目6に記載の方法。
(項目8)
前記容器が、アクリレート、(メタ)アクリレート、ビニルエーテル、エステル、エポキシド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PPE)、ポリ塩化ビニル(PVC)またはセルロースから構築される、項目1に記載の方法。
(項目9)
前記容器が、マイクロセル、遅延放出薬物製剤、化学センサまたはブリスターパックである、項目1に記載の方法。
(項目10)
前記開口部と、前記フェネチルアミンおよび前記第1のポリマーを含むコーティングを有するカバーとを接触させるステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目11)
前記流体が、疎水性混合物である、項目1に記載の方法。
(項目12)
前記疎水性混合物が、荷電顔料を含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記第2の混合物が、前記流体と接触する、項目1に記載の方法。
(項目14)
化学清浄、化学エッチング、電子ビーム照射、イオンビーム照射またはプラズマエッチングから選択されるプロセスで、前記容器を前処理するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目15)
前記第1および第2の混合物を乾燥させるステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目16)
乾燥させるステップが、加熱する、または防湿剤に曝露することを含む、項目15に記載の方法。
(項目17)
剥離シートを、シールした前記容器に積層するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目18)
前記容器がシールされた後に、前記容器に電極を付着するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目19)
前記フェネチルアミンが、式I:
のものであり、
式中、nが1または2であり、但し、nが2である場合、芳香族環にカップリングしているヒドロキシル基が互いに対してオルトであることを条件とし、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 およびR 6 のそれぞれが、独立して、チオール、第一級アミン、第二級アミン、ニトリル、アルデヒド、イミダゾール、アジド、ハロゲン化物、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アルデヒド、カルボン酸エステルまたはカルボキサミドからなる群から選択される、項目1に記載の方法。
(項目20)
流体中に配置された複数の荷電粒子を含み、電界の影響下で、前記流体を通して移動することが可能である、電気泳動材料を含む層状ディスプレイ媒体であって、前記ディスプレイの2つの層が、フェネチルアミンおよび膨潤性ポリマーを含む混合物で接合される、層状ディスプレイ媒体。
(項目21)
前記電気泳動材料がカプセル化される、項目20に記載の層状ディスプレイ媒体。
(項目22)
前記電気泳動材料が、複数のマイクロセルに含有される、項目20に記載の層状ディスプレイ媒体。
(項目23)
前記荷電粒子が、白色および黒色である、項目20に記載の層状ディスプレイ媒体。
(項目24)
前記荷電粒子が、赤、緑、青、シアン、マゼンタまたはイエローである、項目20に記載の層状ディスプレイ媒体。
(項目25)
前記流体が有色である、項目20に記載の層状ディスプレイ媒体。
(項目26)
流体中に配置された複数の荷電粒子を含み、電界の影響下で、前記流体を通って移動することが可能である、電気泳動材料を含む層状フロントプレーン積層体であって、ディスプレイの2つの層が、フェネチルアミンおよび膨潤性ポリマーを含む混合物で接合される、層状フロントプレーン積層体。
(項目27)
前記電気泳動材料がカプセル化される、項目26に記載の層状フロントプレーン積層体。
(項目28)
前記電気泳動材料が、複数のマイクロセルに含有される、項目26に記載の層状フロントプレーン積層体。
(項目29)
前記荷電粒子が、白色および黒色である、項目26に記載の層状フロントプレーン積層体。
(項目30)
前記荷電粒子は、赤、緑、青、シアン、マゼンタまたはイエローである、項目26に記載の層状フロントプレーン積層体。
上で指し示されているように、本発明は、開口部を有する容器をシールするための方法を提供する。この方法は、開口部とフェネチルアミンおよび第1のポリマーを含む混合物を接触させるステップ、次いで、容器に含有される流体を添加するステップを含む。流体を添加した後で、第2のポリマーを含む第2の混合物を導入し、その際に、第1および第2のポリマーの混合物の間における相互反応により、開口部にわたって形成されるシールが生じ、それにより流体を含有する。第1のポリマーは、典型的には、水膨潤性ポリマーであり、第2のポリマーは、典型的には、膨潤性ポリマーと相互貫入網目構造を形成する親水性ポリマーである。
フォトパターン化したマイクロセル基材を、図4Aおよび4Bについて論じられているように調製し、寸法5×13インチのストリップに切った(これらのマイクロセルは、以下フォトポリマーマイクロセル、「PP」と呼ばれる。)。マイクロセルストリップを、200mTorrで100Wの5sccm O2により30秒間プラズマ処理した。プラズマ処理後、内側向きのマイクロセル開口部でストリップをカールさせ、1L ポリプロピレン(PP)ボトルの内側に置く。DI H2O中の4.76重量%ポリ(ビニルピロリドン)(PVP;40,000Mn)の200ml溶液を、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS)でpH=8.25に緩衝した。ポリドーパミン(PDA;400mg、固体)を添加し、1から3分間溶解し、薄ピンクの透き通った溶液を形成した。PVP/PDA溶液を、マイクロセルストリップを含有する1L PPボトルに移し、シールし、研究室のローラを使用して終夜ローラがけした。ローラがけの後で、褐色のPVP/PDA溶液を捨て、マイクロセルストリップを1L DI H2Oで2回洗浄し、DI H2Oですすぎ、次いでN2流で乾燥させた。次いで、PVP/PDAで処理したマイクロセルストリップを、有色顔料を含む電気泳動媒体で満たし、満たしたマイクロセルストリップに、2.5重量/重量%のヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)水溶液を塗布することによりシールした。次いで、シールしたストリップは、接着性および2×4電気光学ピクセルを測定する接着性の試験試料として使用して、色域を評価する。
Claims (30)
- 開口部を有する容器を提供するステップ;
前記開口部とフェネチルアミンおよび第1のポリマーを含む第1の混合物を接触させるステップであって、それにより前記開口部にコーティングを作り出すステップ;
前記容器に流体を添加するステップ;
前記開口部と第2のポリマーを含む第2の混合物を接触させるステップであって、前記第1および第2のポリマーを相互反応させて、前記容器をシールするステップ
を含む、容器内の流体をシールする方法。 - 前記フェネチルアミンが、ドーパミン、エピネフリン、フェニレフリン、ノルエピネフリンまたは3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のポリマーが膨潤性である、請求項1に記載の方法。
- 前記膨潤性ポリマーが、ピロリドン、ポリサッカリド、コラーゲン、ポリアミド、ポリエステル、アクリレート、ポリウレタン、ポリエーテルおよびポリビニルアルコールからなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記第1の混合物が、7を上回るpHを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のポリマーが親水性である、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のポリマーが、セルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、アクリル、ポリウレタンおよびアクリルアミドから選択される、請求項6に記載の方法。
- 前記容器が、アクリレート、(メタ)アクリレート、ビニルエーテル、エステル、エポキシド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PPE)、ポリ塩化ビニル(PVC)またはセルロースから構築される、請求項1に記載の方法。
- 前記容器が、マイクロセル、遅延放出薬物製剤、化学センサまたはブリスターパックである、請求項1に記載の方法。
- 前記開口部と、前記フェネチルアミンおよび前記第1のポリマーを含むコーティングを有するカバーとを接触させるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記流体が、炭化水素、デカヒドロナフタレン(DECALIN)、5−エチリデン−2−ノルボルネン、脂肪油、パラフィン油、シリコーン油、芳香族炭化水素、ハロゲン化溶媒、ペルフルオロ化溶媒、低分子量ハロゲン含有ポリマー、またはポリジメチルシロキサン系シリコーン油を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記流体が、荷電顔料を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の混合物が、前記流体と接触する、請求項1に記載の方法。
- 化学清浄、化学エッチング、電子ビーム照射、イオンビーム照射またはプラズマエッチングから選択されるプロセスで、前記容器を前処理するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1および第2の混合物を乾燥させるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 乾燥させるステップが、加熱することを含む、請求項15に記載の方法。
- 剥離シートを、シールした前記容器に積層するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記容器がシールされた後に、前記容器に電極を付着するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記フェネチルアミンが、式I:
のものであり、
式中、nが1または2であり、但し、nが2である場合、芳香族環にカップリングしているヒドロキシル基が互いに対してオルトであることを条件とし、R1、R2、R3、R4、R5およびR6のそれぞれが、独立して、チオール、第一級アミン、第二級アミン、ニトリル、アルデヒド、イミダゾール、アジド、ハロゲン化物、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アルデヒド、カルボン酸エステルまたはカルボキサミドからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。 - 2つの電極層および電気泳動材料を含む層状ディスプレイ媒体であって、前記電気泳動材料は、流体中に配置された複数の荷電粒子を含み、前記2つの電極層の間で電界の影響下で前記流体を通して移動することが可能であり、前記電気泳動材料は、シール層によってシールされたマイクロセル層中に配置されており、前記2つの電極層の間に位置し、前記マイクロセル層と、前記シール層とは、フェネチルアミン、膨潤性の第1のポリマーおよび第2のポリマーを含む混合物で接合されており、ここで、前記第2のポリマーは親水性であり、前記フェネチルアミンは、式I:
のものであり、nは1または2であり、但し、nが2である場合、芳香族環にカップリングしているヒドロキシル基は互いに対してオルトであることを条件とし、R1、R2、R3、R4、R5およびR6のそれぞれは、独立して、チオール、第一級アミン、第二級アミン、ニトリル、アルデヒド、イミダゾール、アジド、ハロゲン化物、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アルデヒド、カルボン酸エステルまたはカルボキサミドからなる群から選択される、層状ディスプレイ媒体。 - 前記電気泳動材料がカプセル化される、請求項20に記載の層状ディスプレイ媒体。
- 前記電気泳動材料が、複数のマイクロセルに含有される、請求項20に記載の層状ディスプレイ媒体。
- 前記荷電粒子が、白色および黒色である、請求項20に記載の層状ディスプレイ媒体。
- 前記荷電粒子が、赤、緑、青、シアン、マゼンタまたはイエローである、請求項20に記載の層状ディスプレイ媒体。
- 前記流体が有色である、請求項20に記載の層状ディスプレイ媒体。
- 流体中に配置された複数の荷電粒子を含み、電界の影響下で、前記流体を通って移動することが可能である、電気泳動材料を含む層状フロントプレーン積層体であって、前記電気泳動材料は、シール層によってシールされたマイクロセル層中に配置されており、前記マイクロセル層と、前記シール層とは、フェネチルアミン、膨潤性の第1のポリマーおよび第2のポリマーを含む混合物で接合されており、ここで、前記第2のポリマーは親水性であり、前記フェネチルアミンは、式I:
のものであり、nは1または2であり、但し、nが2である場合、芳香族環にカップリングしているヒドロキシル基は互いに対してオルトであることを条件とし、R1、R2、R3、R4、R5およびR6のそれぞれは、独立して、チオール、第一級アミン、第二級アミン、ニトリル、アルデヒド、イミダゾール、アジド、ハロゲン化物、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アルデヒド、カルボン酸エステルまたはカルボキサミドからなる群から選択される、層状フロントプレーン積層体。 - 前記電気泳動材料がカプセル化される、請求項26に記載の層状フロントプレーン積層体。
- 前記電気泳動材料が、複数のマイクロセルに含有される、請求項26に記載の層状フロントプレーン積層体。
- 前記荷電粒子が、白色および黒色である、請求項26に記載の層状フロントプレーン積層体。
- 前記荷電粒子は、赤、緑、青、シアン、マゼンタまたはイエローである、請求項26に記載の層状フロントプレーン積層体。
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