KR20080107864A - Process for producing a micrcapsule for color electronic ink - Google Patents

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Abstract

A manufacturing method of a color polymethyl metacrylate microcapsule is provided to be used in order to implement color electronic paper using an electrophoretic deposition and to have clear color and an electric charge. A manufacturing method of a color polymethyl metacrylate microcapsule comprises steps of: manufacturing color polymethyl methacylate particles by dying the polymethyl methacylate particles using disperse dyes; coating titania in the color polymethyl methacylate particles by absorbing and reacting the color polymethyl methacylate particles and a titanium butoxide; manufacturing a core material by reacting PMMA nano particles coated by the titania with a charge control agent; and obtaining a color PMMA microcapsule by adding the core material into a mixed solution including a gelatin-B and an arabian gum and being capsulated by a coacervation method.

Description

컬러 전자 잉크를 위한 마이크로캡슐의 제조방법{Process for producing a micrcapsule for color electronic ink} Process for producing a microcapsule for color electronic ink

도 1은 본 발명의 컬러 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 입자에 타이타니아 입자가 흡착되는 과정을 나타낸 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing a process of adsorbing titania particles to colored polymethyl methacrylate (PMMA) particles of the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 제조된 컬러 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 마이크로캡슐의 투과전자현미경(TEM) 이미지를 나타낸 것이다.Figure 2 shows a transmission electron microscope (TEM) image of the color polymethyl methacrylate (PMMA) microcapsules prepared according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 제조된 ITO 글래스에 폴리비닐알코올로 코팅된 컬러 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 마이크로캡슐의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.Figure 3 shows a TEM image of colored polymethylmethacrylate (PMMA) microcapsules coated with polyvinyl alcohol on ITO glass prepared according to the present invention.

본 발명은 전자종이에 컬러를 구현할 수 있는 다색 마이크로캡슐의 제조방법, 특히 염색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing multicolored microcapsules capable of realizing color on electronic paper, in particular a dyeing method.

일반적으로 전자종이 디스플레이는 종이와 현대적인 디스플레이의 장점을 겸비한 표시장치로서, 전자 북, 전자 신문, 전자 잡지, 이동통신기의 정보표시 매체 등의 디스플레이에 응용할 수 있다. In general, an electronic paper display is a display device having the advantages of paper and a modern display, and can be applied to a display such as an electronic book, an electronic newspaper, an electronic magazine, and an information display medium of a mobile communication device.

전자종이의 구현은 액정과 같은 기존의 디스플레이 기술을 토대로 한 전자 디스플레이의 종이화 기술과 종이 질감을 가진 새로운 기술을 토대로 한 종이의 디스플레이화 기술로 분류할 수 있다. 현재 대표적인 전자종이로는 정전하가 충전된 반구형 트위스트 볼("Gyricon" 볼이라고 불림)을 이용한 트위스트 볼 타입(Twist Ball Type) 디스플레이, 전기영동법과 마이크로캡슐을 응용한 전기영동 디스플레이, 그리고 콜레스테롤 액정을 이용한 콜레스테릭 액정 디스플레이의 3가지 유형이 있다. The implementation of electronic paper can be classified into paper display technology based on existing display technology such as liquid crystal and paper display technology based on new technology having paper texture. Current representative electronic papers include twist ball type displays using electrostatic charge-filled hemispherical twist balls (called "Gyricon" balls), electrophoretic displays using electrophoresis and microcapsules, and cholesterol liquid crystals. There are three types of cholesteric liquid crystal displays used.

트위스트 볼 형태의 디스플레이(Gyricon Display)는 1975년 미국의 제록스 팔로 알토 연구센터(Xerox Palo Alto Research Center)(PARC)에 의해 개발된 것이다. 이 유형의 디스플레이는 ITO(indium-tin oxide) 전극이 형성된 투명한 플라스틱 시트 사이에 수백만 개의 작은 볼이 오일이 채워진 엘라스토머 매트릭스 공동(cavity)에 분산되어 있고, 볼은 양쪽이 강하게 대조되는 반구 형태로 한쪽은 빛을 흡수하는 검은색이고 다른 한쪽은 빛을 반사시키는 흰색으로서 볼의 백색과 흑색 영역은 반대의 전하를 가진다. 두 영역의 극성이 반대이므로 외부에서 인가하는 전기장의 극성에 의해 볼이 회전하여 흑/백의 이미지를 만든다. 이때 볼과 오일의 비중은 거의 비슷하게 일치하므로 전장에 의해서 볼의 위치가 정해지면 볼은 쉽게 움직이지 않게 되므로, 전장을 제거하더라고 지리콘 이미지는 몇 시간 혹은 며칠 동안 지속될 수 있는 쌍안정성(bi-stability)을 나타낸다. 백색광에 대한 광반사 효율은 약 20%로 신문의 약 절반 정도에 해당하며, 회색의 이미지는 중간 레벨의 구동전압에서 볼의 부분적인 회전에 의하여 관찰될 수 있으며, 얇은 지리콘 디스플레이 층은 매우 안정하여 3백만 회 이상 구동이 가능하다. 그러나 지리콘 디스플레이의 가장 큰 문제점은 볼의 위상 변화에 있어서 전압의 임계치(threshold)가 없다는 점인데, 이는 어떤 전압에서도 볼의 위상을 어느 정도 바꿀 수 있다는 의미로 실제로 해상도의 한계를 가져오고, 픽셀의 수가 증가할수록 디스플레이의 전계 조절이 매우 복잡해진다.The Gyricon Display was developed by the Xerox Palo Alto Research Center (PARC) in 1975. This type of display has millions of tiny balls dispersed in oil-filled elastomer matrix cavities between transparent plastic sheets on which indium-tin oxide (ITO) electrodes are formed. Silver is black that absorbs light and the other is white that reflects light, and the white and black areas of the ball have opposite charges. Since the polarities of the two regions are opposite, the ball rotates due to the polarity of the electric field applied from the outside to create a black / white image. At this time, the specific gravity of the ball and oil is almost the same, so when the ball is positioned by the electric field, the ball does not move easily. ). The light reflection efficiency for white light is about 20%, which is about half of newspapers, and the gray image can be observed by partial rotation of the ball at a medium driving voltage, and the thin zircon display layer is very stable. More than 3 million runs are possible. However, the biggest problem with the Zircon display is that there is no voltage threshold in the phase change of the ball, which means that the ball can change the phase of the ball to some degree, which actually limits the resolution and the pixels. As the number increases, the field adjustment of the display becomes very complicated.

전기영동법은 입자형과 캡슐형으로 구분할 수 있는데, 입자형에서는 전하를 띤 미립자를 색을 나타내는 유체(dyed colloidal suspension) 속에 분산시켜, 이들의 전기영동을 기본 동작원리로 한다. 즉, 양의 전압을 인가하면 음으로 대전된 미립자들이 표면으로 움직여 미립자의 색을 표시할 수 있으며, 음의 전압을 인가하면 미립자들이 반대 방향으로 움직여 유체의 색을 표시하는 원리인데, 전압을 제거하면 미립자들이 유체 속에서 그대로 움직이지 않아 쌍안정성(bistability)을 나타낸다. 입자형의 경우, 미립자들의 응집 형성이 상용화에 큰 걸림돌이 되었는데 1997년 E-ink사에서는 마이크로캡슐을 사용하여 이러한 문제점을 해결하였다. 캡슐형은 입자형에서 발생된 문제점을 해결하기 위해 잉크 미립자와 색을 띤 유전 유체를 함유한 지름 200 ~ 300 ㎛의 투명한 마이크로캡슐을 제조하고 이를 바인더와 혼합하여 상, 하부 투명전극 사이에 위치시켜, 양의 전압을 인가하면 음으로 대전된 잉크 미립자들이 표면으로 이동하여 미립자의 색을 표시하고, 또한 음의 전압을 인가하면 잉크 미립자들이 아래쪽으로 이동하여 유체의 색을 볼 수 있게 된다. 이때 마이크로 입자와 그 분산매인 유전유체의 비중을 거의 비슷하게 맞춤으로써 입자들이 균일하게 분산된 혼합물을 만들고, 이를 투명하게 코팅함으로써 안정한 캡슐을 얻을 수 있다. 마이크로캡슐 전기영동 디스플레이는 종이 질감에 가장 가까운 특성을 가지고, 구동전압의 조절에 의해서 입자의 이동을 조절함으로써 회색 스케일의 구현이 가능하고, 지리콘 디스플레이보다 훨씬 더 높은 해상도를 나타낼 수 있다. 그러나 지리콘 디스플레이와 마찬가지로 E-ink사의 캡슐형도 수동형 구동 원리에 기초하면 전압의 임계치가 없어서 그 해상도에 한계를 나타내고 있다. Electrophoresis can be classified into a particle type and a capsule type. In the particle type, the charged particles are dispersed in a colored colloidal suspension, and their electrophoresis is a basic operation principle. In other words, when a positive voltage is applied, the negatively charged particles move to the surface to display the color of the particles. When a negative voltage is applied, the particles move in the opposite direction to display the color of the fluid. When the particles do not move in the fluid, they exhibit bistable stability. In the case of particulates, cohesion of particulates was a major obstacle to commercialization. In 1997, E-ink used a microcapsule to solve this problem. In order to solve the problem caused by the particle shape, the capsule-type microcapsules containing 200-300 μm in diameter containing ink fine particles and colored dielectric fluids are prepared and mixed with a binder to be placed between upper and lower transparent electrodes. When a positive voltage is applied, the negatively charged ink fine particles move to the surface to display the color of the fine particles, and when a negative voltage is applied, the fine ink particles move downward to see the color of the fluid. At this time, by adjusting the specific gravity of the microparticles and the dielectric fluid of the dispersion medium to be almost the same, a mixture in which the particles are uniformly dispersed, and a transparent capsule is coated to obtain a stable capsule. The microcapsule electrophoretic display has the characteristics closest to the paper texture, and the gray scale can be realized by controlling the movement of particles by controlling the driving voltage, and can exhibit a much higher resolution than the silicon display. However, like the Zircon display, E-ink's encapsulation, based on the passive driving principle, has no voltage threshold, which limits its resolution.

콜레스테릭 액정 디스플레이는 1993년 켄트 디스플레이(Kent Display)사에서 개발한 것으로, 상이한 파장의 빛을 선택적으로 반사하여 컬러를 표현할 수 있는 콜레스테릭(Choresteric) 액정을 이용하여 야외에서도 볼 수 있는 액정 디스플레이이다. 콜레스테릭 액정을 함유하고 있는 두 전극 사이에 전압을 가하여 빛을 반사하지 않는 투명 상태와 빛을 반사하는 상태로 스위칭할 수 있으며 또한 R, G, B 액정을 적층 형태로 한 구조에 있어서 각각의 컬러를 선택적으로 반사시키거나, 투명하게 조합하는 것으로 컬러를 표현할 수 있다. 콜리스테릭 액정 디스플레이는 많은 전력을 소비하는 단점이 있지만 이미지를 삭제하지 않으면 적어도 1년은 디스플레이에 이미지가 지속되는 저장 능력을 가지고, 특히 비디오 디스플레이가 가능하다는 장점이 있다. The cholesteric liquid crystal display was developed by Kent Display in 1993 and can be viewed outdoors using a cholesteric liquid crystal capable of expressing color by selectively reflecting light of different wavelengths. It is a display. A voltage is applied between the two electrodes containing the cholesteric liquid crystal to switch between a transparent state that does not reflect light and a state that reflects light, and each of the R, G, and B liquid crystals in a stacked structure. Colors can be expressed by selectively reflecting colors or by combining them transparently. The cholesteric liquid crystal display consumes a lot of power, but if the image is not deleted, the display has a storage capability of maintaining the image on the display for at least one year, and in particular, a video display is possible.

그러나 종래의 액정을 이용한 전자종이는 표시/소거의 용이성, 컬러 구현 및 빠른 응답속도의 장점이 있는 반면, 종이 질감의 보기 용이성, 소비 전력 최소화 등 해결해야 할 과제가 다수 남아 있다.However, the electronic paper using the conventional liquid crystal has advantages of ease of display / erase, color implementation, and quick response speed. However, many challenges remain to be solved, such as ease of viewing of paper texture and minimizing power consumption.

본 발명은 전기영동법을 이용한 컬러 전자종이 구현에 이용할 수 있는 컬러 폴리메틸메타크릴레이트(이하, “PMMA"라 한다) 마이크로캡슐을 제공하려고 한다. 본 발명의 마이크로캡슐은 기존의 마이크로캡슐과 다르게 색 구현을 하는 컬러 입자를 고분자로 하고 무기물인 산화티타늄(TiO2)과 함께 만든 점이 특징이다. The present invention is to provide a color polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as "PMMA") microcapsules that can be used for the implementation of color electronic paper using electrophoresis method. It is characterized by the fact that the colored particles are made of polymer and made with inorganic titanium oxide (TiO 2 ).

본 발명은 또한 PMMA 입자와 분산염료를 이용하여 제조되는 컬러 PMMA 입자와 타이타니아(TiO2) 나노입자를 혼합 후 젤라틴 타입(Gelatin type) B와 아라비아 고무(Gum arabic)로 캡슐화(encapsulation)하여 최종적으로 컬러 PMMA 마이크로캡슐을 제조하는 방법을 제공하려고 한다.The present invention is also encapsulated with gelatin type B and gum arabic after mixing colored PMMA particles and TiO 2 nanoparticles prepared using PMMA particles and disperse dyes. It is intended to provide a method of making colored PMMA microcapsules.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, (a) PMMA 입자에 분산염료로 염색하여 컬러 PMMA 나노입자를 제조하는 단계; (b) 상기 컬러 PMMA 나노입자와 타이타늄 부톡사이드를 흡착 반응시켜 컬러 PMMA 나노입자에 타이타니아를 코팅시키는 단계; (c) 상기 타이타니아로 코팅된 PMMA 나노입자를 전하조절제와 반응시켜 심물질(core material)을 제조하는 단계; 및 (d) 상기 심물질을 젤라틴-B와 아라비아 고무를 포함하는 혼합용액에 첨가하여 코아세르베이션 방법(coacervation method)으로 캡슐화시켜 컬러 PMMA 마이크로캡슐을 얻는 단계를 포함하는 컬러 PMMA 마이크로캡슐의 제조방법이 제공된다. In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, the method comprises the steps of: (a) dyeing the PMMA particles with a disperse dye to produce colored PMMA nanoparticles; (b) adsorbing the color PMMA nanoparticles with titanium butoxide to coat titania on the color PMMA nanoparticles; (c) reacting the PMMA nanoparticles coated with titania with a charge control agent to prepare a core material; And (d) adding the core material to a mixed solution containing gelatin-B and gum arabic to encapsulate it with a coacervation method to obtain color PMMA microcapsules. This is provided.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 (d) 단계에서 혼합용액은 계면활성제인 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(cetyltrimethylammonium bromide)를 포함하고 있는 것이 바람직하다.According to another suitable embodiment of the present invention, the mixed solution in the step (d) preferably contains a surfactant cetyltrimethylammonium bromide (cetyltrimethylammonium bromide).

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 타이타니아 입자가 표면에 침적된 분산염료로 염색된 폴리메틸메타크릴레이트 입자로 이루어진 심 물질, 그리고 젤라틴-B 및 아라비아 고무를 포함하는 벽 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 마이크로캡슐이 제공된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the titania particles are made of a core material consisting of polymethylmethacrylate particles dyed with a disperse dye deposited on the surface, and a wall material including gelatin-B and gum arabic. Colored polymethyl methacrylate microcapsules are provided.

이하 본 발명을 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 컬러 PMMA 마이크로캡슐은 (a) PMMA 입자에 분산염료로 염색하여 컬러 PMMA 입자를 제조하는 단계; (b) 상기 컬러 PMMA 입자와 타이타늄 부톡시드를 흡착 반응시켜 컬러 PMMA 입자에 타이타니아를 코팅하는 단계; (c) 상기 타이타니아로 코팅된 PMMA 나노입자를 전하조절제와 반응시켜 심 물질(core material)을 제조하는 단계; 및 (d) 상기 심 물질을 젤라틴-B와 아라비아 고무를 포함하는 혼합용액에 첨가하여 코아세르베이션 방법(coacervation method)으로 캡슐화시켜 컬러 PMMA 마이크로캡슐을 얻는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조된다. Color PMMA microcapsules of the present invention comprises the steps of (a) dyeing the PMMA particles with a disperse dye to prepare colored PMMA particles; (b) adsorbing the colored PMMA particles and titanium butoxide to coat the titania on the colored PMMA particles; (c) reacting the PMMA nanoparticles coated with titania with a charge control agent to produce a core material; And (d) adding the shim material to a mixed solution containing gelatin-B and gum arabic to encapsulate it with a coacervation method to obtain colored PMMA microcapsules.

도 1은 본 발명의 컬러 PMMA 입자(1)에 타이타니아 전구체(2)가 흡착되는 과정을 나타낸 개략도이다. 본원 발명에 따라 제조된 단분산성 고분자 콜로이드 입자(1), 즉 양전하를 띠고 있는 컬러 PMMA 입자와 타이타늄 부톡시드와의 흡착 반응에 의하여 PMMA 입자(1) 표면에 타이타니아 전구체(2)가 침적되어, 졸-겔 반응에 의하여 컬러 PMMA 입자 위에 타이타니아가 균일하게 침적된다. 1 is a schematic diagram showing a process of adsorbing a titania precursor 2 to colored PMMA particles 1 of the present invention. The monodisperse polymer colloidal particles (1) prepared according to the present invention, that is, a titanium oxide precursor (2) was deposited on the surface of the PMMA particles (1) by an adsorption reaction between positively charged color PMMA particles and titanium butoxide. The gel reaction uniformly deposits titania on the colored PMMA particles.

단분산성 PMMA 콜로이드 입자는 이온성 개시제, 단량체, 이온성 단량체 및 가교제를 첨가하여 중합시킨 후, 동결건조시켜서 제조된다. 이때, 중합은 계면활성제를 첨가하지 않은 에멀션중합방법을 이용할 수 있다. 이온성 개시제로서는 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드(이하 "AIBA"로 약칭한다)를, 단량체로는 메틸 메타크릴레이트(이하 "MMA"로 약칭한다), 이온성 단량체로는 [2-(메타실록시)에틸]트리메틸암모늄클로라이드(이하 "MOTAC"으로 약칭한다), 그리고 가교제로는 에틸렌 글리콜디메타크릴레이트(이하 "EGDMA"로 약칭한다)를 사용하였다. Monodisperse PMMA colloidal particles are prepared by addition and polymerization of an ionic initiator, monomer, ionic monomer and crosslinking agent, followed by lyophilization. In this case, the polymerization may use an emulsion polymerization method in which no surfactant is added. 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride (hereinafter abbreviated as "AIBA") as an ionic initiator, methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "MMA") as a monomer, [2- (methacyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as "MOTAC") was used as the ionic monomer, and ethylene glycol dimethacrylate (hereinafter abbreviated as "EGDMA") was used as a crosslinking agent. .

이온성 단량체의 첨가량에 따라 단분산성 고분자 콜로이드 나노입자는 30nm 내지 500nm 정도의 서로 다른 크기로 균일하게 제조될 수 있다. 따라서 원하는 입자 크기에 따라 이온성 단량체의 첨가량을 조절한다. 본 발명에서 사용한 이온성 단량체로 사용된 MOTAC은 제조된 나노입자의 표면에 전하를 띠게 하고 그리고 나노입자의 크기 및 전하 밀도를 조절하고, 안정성을 향상시킨다. 이온성 단량체인 MOTAC의 첨가량은 특히 한정되는 것은 아니지만, 0.1 내지 1g의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. The monodisperse polymer colloidal nanoparticles may be uniformly produced in different sizes of about 30 nm to 500 nm depending on the amount of the ionic monomer added. Therefore, the amount of ionic monomer added is adjusted according to the desired particle size. The MOTAC used as the ionic monomer used in the present invention charges the surface of the prepared nanoparticles, controls the size and charge density of the nanoparticles, and improves stability. Although the addition amount of MOTAC which is an ionic monomer is not specifically limited, It is preferable to use in the range of 0.1-1 g.

중합온도는 60 내지 80℃, 바람직하게는 70℃로 하고, 중합시간은 10-30시간, 바람직하게는 20시간으로 하는 것이 바람직하다. 제조된 나노입자는 무유화 에멀젼 중합법을 이용하였기 때문에 전하를 띠고 있다. The polymerization temperature is 60 to 80 ° C, preferably 70 ° C, and the polymerization time is 10-30 hours, preferably 20 hours. The prepared nanoparticles are charged because they use an emulsion-free emulsion polymerization method.

섬유의 염색에 이용하는 분산염료가 수소결합이나 반 데르 발스 상호작용으로 염착되어 섬유가 염색되는 원리를 이용하여, 제조된 단분산성 PMMA 콜로이드 입 자를 분산염료로 염색하여 컬러 PMMA 입자를 제조하였다. PMMA 입자의 염색은 PMMA 입자를 분산시킨 용액에 염료를 첨가하여 이루어지는데, 물:분산염료를 5 ~ 40:1의 무게비율로 한 염료액으로 염색한다. 분산염료를 이용한 염색법은 80 내지 125℃ 정도의 고온에서 행해지기 때문에 염색 공정 중 PMMA 입자의 안정성을 고려하여 가교도를 조절하여야 한다. 본 발명에서는 적절한 가교도를 위하여 가교제의 함량을 단량체 대비 4-6중량%로 첨가하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 5중량%로 첨가하는 것이다. 가교제는 통상의 이 분야에서 사용하는 것이면 적절하게 사용될 수 있다. Disperse dyes used for dyeing fibers were dyed by hydrogen bonds or van der Waals interactions, and thus the fibers were dyed. The monodisperse PMMA colloidal particles were dyed with disperse dyes to prepare colored PMMA particles. The dyeing of PMMA particles is performed by adding a dye to a solution in which PMMA particles are dispersed, and dyeing the water: dispersant with a dye solution having a weight ratio of 5 to 40: 1. Since the dyeing method using a disperse dye is performed at a high temperature of about 80 to 125 ℃, the degree of crosslinking should be adjusted in consideration of the stability of the PMMA particles during the dyeing process. In the present invention, the content of the crosslinking agent is preferably added in an amount of 4-6% by weight based on the monomer, and more preferably 5% by weight, for proper degree of crosslinking. The crosslinking agent can be suitably used as long as it is conventionally used in this field.

제조된 컬러 PMMA 입자에 타이타니아 전구체를 고분자 표면에 침적시켜서 유기-무기 나노입자를 제조한다. 본 발명에서 사용되는 타이타니아 전구체의 구조는 아나타제(anatase)형으로, 타이타늄 부톡시드를 안정화제를 포함한 에탄올 용액에 녹여서 사용한다. 타이타니아 전구체는 하기 식 1과 같이 가수분해와 축합반응을 통하여 상기 컬러 PMMA 입자 표면에 25nm 내지 35nm의 두께로 균일하게 침적된다. Organic-inorganic nanoparticles are prepared by depositing a titania precursor on the surface of the polymer to the prepared colored PMMA particles. The structure of the titania precursor used in the present invention is an anatase type, and the titanium butoxide is dissolved in an ethanol solution containing a stabilizer. The titania precursor is uniformly deposited to a thickness of 25 nm to 35 nm on the surface of the colored PMMA particles through hydrolysis and condensation reaction as in Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

Figure 112007041813154-PAT00001
Figure 112007041813154-PAT00001

타이타니아로 코팅된 PMMA 입자를 먼저 할로카본과 이소파아 G(isopar-G)가 17:13의 중량비로 이루어진 혼합 오일에 투입한 후, 초음파로 분산시킨다. 추가로 전하조절제로 상품명 OLOA 1200 (폴리부텐 숙신이미드, Polybutene succinimide)과 BYK-140을 투입하여 심 물질을 제조한다. 전하조절제인 OLOA 1200과 BYK-140은 각각 0.1g 미만으로 사용하는 것이 바람직하다.PMMA particles coated with titania are first introduced into a mixed oil having a halocarbon and isopar G (isopar-G) in a weight ratio of 17:13, and then dispersed by ultrasonic waves. In addition, as the charge control agent, the brand name OLOA 1200 (polybutene succinimide) and BYK-140 were added to prepare a shim material. Charge control agents OLOA 1200 and BYK-140 are preferably used less than 0.1g each.

마이크로캡슐은 제조된 심 물질과 젤라틴-B와 글루타르알데히드의 가교에 의하여 벽 물질(shell material)로 되어 제조된다. 제조된 심 물질은 젤라틴-B와 아라비아고무를 혼합 교반하여 얻어진 혼합용액에 계면활성제인 세틸트리메틸암모늄 브로마이드를 추가로 첨가한 용액에 투입되어, 계면활성제에 의하여 포집된다. 포집된 심 물질은 코아세르베이션 방법에 의하여, 추가로 투입되는 가교제인 글루타르알데히드와 젤라틴-B의 가교에 의하여 마이크로캡슐로 제조된다. 제조된 컬러 PMMA 마이크로캡슐의 TEM 이미지를 도 2에 나타내었다. 제조된 컬러 PMMA 마이크로캡슐을 ITO 글래스에 폴리비닐알코올로 코팅하여 전기를 가하여 구동을 한다. 폴리비닐알코올로 코팅된 마이크로캡슐의 TEM 이미지를 도 3에 나타내었다. The microcapsules are made of a shell material by crosslinking the prepared shim material with gelatin-B and glutaraldehyde. The prepared shim material is added to a solution in which cetyltrimethylammonium bromide, which is a surfactant, is added to the mixed solution obtained by mixing and stirring gelatin-B and arabic rubber, and is collected by the surfactant. The collected shim material is prepared in microcapsules by crosslinking of additionally added crosslinking agent glutaraldehyde and gelatin-B by a coacervation method. The TEM image of the prepared colored PMMA microcapsules is shown in FIG. 2. The prepared color PMMA microcapsules are coated with ITO glass with polyvinyl alcohol and driven by applying electricity. TEM images of microcapsules coated with polyvinyl alcohol are shown in FIG. 3.

아래에서 실시 예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the embodiments according to the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. do.

실시 예Example

실시 예1Example 1

PMMAPMMA 입자의 제조 Preparation of Particles

이온성개시제로서 AIBA 0.25g, 단량체로서 PMMA 10g, 물 100ml, 이온성 단량체로서 [2-(메타실록시)에틸]트리메틸암모늄클로라이드(이하 MOTAC이라 약칭한다) 1g, 및 가교제인 EGDMA 1g을 첨가하여 중합하였다. 교반기, 환류 콘덴서 및 질소 주입 시스템이 장착된 250ml 둥근 플라스크를 이용하였고 AIBA 개시제를 300rpm 속도로 교반하면서 반응기에 첨가했다. 그런 후 70℃ 온도에서 11시간 동안 중합했다. 중합 후, 입자를 증류수에서 원심분리/재분산을 세 번 이상 순환 실시하여 정제하였다. 마지막으로 동결건조하여 PMMA 입자를 얻었다. 0.25 g of AIBA as an ionic initiator, 10 g of PMMA as a monomer, 100 ml of water, 1 g of [2- (methacyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as MOTAC) as an ionic monomer, and 1 g of EGDMA as a crosslinking agent were added thereto. Polymerized. A 250 ml round flask equipped with a stirrer, reflux condenser and nitrogen injection system was used and AIBA initiator was added to the reactor with stirring at 300 rpm. Then, the polymerization was carried out at 70 ° C. for 11 hours. After the polymerization, the particles were purified by centrifugation / redispersion three times or more in distilled water. Finally lyophilized to obtain PMMA particles.

PMMAPMMA 입자의 염색 Dyeing of particles

PMMA 입자 9g이 분산된 수용액 90 ml에 분산염료 0.72 g을 분산시킨 후, 30 wt% 아세트산 수용액으로 pH 4.5 로 조절하였다. 250ml 둥근 플라스크에서 먼저, 염료를 입자를 분산시킨 용액에 첨가하고, 용액의 pH를 30% 아세트산 수용액으로 조절했다. pH 4.5 근처에서 온도를 1℃/min의 속도로 하여 110℃까지 상승시킨 후, 온도를 1시간 동안 유지하고 염색하고, 상온에서 염료액의 온도를 낮추었다. 염색된 입자를 물로 원심분리하여 세척하고, 동결건조하였다.0.72 g of a dispersion dye was dispersed in 90 ml of an aqueous solution in which 9 g of PMMA particles were dispersed, and then adjusted to pH 4.5 with an aqueous 30 wt% acetic acid solution. In a 250 ml round flask, the dye was first added to the solution in which the particles were dispersed, and the pH of the solution was adjusted with an aqueous 30% acetic acid solution. After the temperature was raised to 110 ° C. at a rate of 1 ° C./min near pH 4.5, the temperature was maintained for 1 hour and dyed, and the temperature of the dye solution was lowered at room temperature. The stained particles were washed by centrifugation with water and lyophilized.

심 물질의 제조Preparation of Shim Materials

할로카본(Halocarbon)/이소파아-G를 17:13의 중량비로 혼합하여 9g의 오일 을 제조한 후, 상기에서 제조된 컬러 PMMA 나노입자와 TiO2 입자를 오일에 투입하여 혼합한다. 그런 후 10분간 초음파로 분산시킨다. OLOA 1200 0.08g과 BYK140 0.07g을 추가로 투입하여 심 물질을 제조하였다. Halocarbon (Halocarbon) / isopaa-G was mixed in a weight ratio of 17:13 to prepare 9g of oil, and the colored PMMA nanoparticles and TiO 2 particles prepared above were added to the oil and mixed. Then, disperse ultrasonically for 10 minutes. Simul material was prepared by further adding 0.08 g of OLOA 1200 and 0.07 g of BYK140.

마이크로캡슐의 제조Preparation of Microcapsules

젤라틴-B 0.99g과 증류수 30.01g을 혼합하여 3중량%의 젤라틴-B 용액 33g을 제조하였다. 또 아라비아고무 1.2g과 증류수 38.8g을 혼합하여 3중량%의 아라비아고무 40g을 제조하였다. 제조된 젤라틴-B 용액과 아라비아고무 용액을 450rpm의 회전속도로 10분간 혼합하였다. 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 0.2g을 증류수 40g에 분산시킨 후 상기 젤라틴-B와 아라비아고무가 혼합된 용액에 투입한 후, 심 물질을 투입하였다. 그런 후 아세트산을 적정량 투입하여 pH3.7로 조절하였다. 5℃ 이하에서 가교제인 글루타르알데히드를 6ml 투입한 후 1시간 동안 교반하여 컬러 PMMA 마이크로캡슐을 제조하였다. 33g of 3% by weight gelatin-B solution was prepared by mixing gelatin-B 0.99g and distilled water 30.01g. In addition, a mixture of 1.2 g of gum arabic and 38.8 g of distilled water was used to prepare 40 g of gum arabic at 3 wt%. The prepared gelatin-B solution and the gum arabic solution were mixed for 10 minutes at a rotational speed of 450 rpm. 0.2 g of cetyltrimethylammonium bromide was dispersed in 40 g of distilled water, and then poured into a solution in which the gelatin-B and the gum arabic were mixed, followed by the core material. Then, an appropriate amount of acetic acid was adjusted to pH 3.7. 6 ml of a crosslinking agent glutaraldehyde was added at 5 ° C. or lower, followed by stirring for 1 hour to prepare color PMMA microcapsules.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능한 것은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 명백한 것이고, 본 발명은 이러한 수정 및 변형 발명에 의하여 제한이 되지 않는다.Although the present invention has been described in detail only with respect to specific examples, it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the technical spirit of the present invention, and the present invention is limited by these modifications and variations. This doesn't work.

본 발명에 따라 제조된 나노입자는 색깔이 선명하고, 전하를 띠고 있어 전기영동 이동도가 높다. 따라서 본 발명의 나노입자를 사용하여 전자종이에서 선명한 컬러를 구현할 수 있다. The nanoparticles prepared according to the present invention have a vivid color, are charged, and have high electrophoretic mobility. Therefore, using the nanoparticles of the present invention can realize a vivid color in the electronic paper.

Claims (3)

(a) 폴리메틸메타크릴레이트 입자에 분산염료로 염색하여 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 입자를 제조하는 단계; (a) dyeing the polymethyl methacrylate particles with a disperse dye to prepare colored polymethyl methacrylate particles; (b) 상기 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 입자와 타이타늄 부톡사이드를 흡착 반응시켜 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 입자에 타이타니아를 코팅시키는 단계; (b) adsorbing the colored polymethylmethacrylate particles with titanium butoxide to coat titania on the colored polymethylmethacrylate particles; (c) 상기 타이타니아로 코팅된 PMMA 나노입자를 전하조절제와 반응시켜 심물질(core material)을 제조하는 단계; 및 (c) reacting the PMMA nanoparticles coated with titania with a charge control agent to prepare a core material; And (d) 상기 심물질을 젤라틴-B와 아라비아 고무를 포함하는 혼합용액에 첨가하여 코아세르베이션 방법(coacervation method)으로 캡슐화시켜 컬러 PMMA 마이크로캡슐을 얻는 단계를 포함하는 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 마이크로캡슐의 제조방법 (d) adding the core material to a mixed solution containing gelatin-B and gum arabic and encapsulating it by a coacervation method to obtain color PMMA microcapsules. Manufacturing Method 제 1항에 있어서, 상기 (d) 단계에서 혼합용액은 계면활성제인 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(cetyltrimethylammonium bromide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 마이크로캡슐의 제조방법. The method of claim 1, wherein the mixed solution in step (d) comprises cetyltrimethylammonium bromide, which is a surfactant, for preparing colored polymethylmethacrylate microcapsules. 타이타니아 입자가 표면에 침적된 분산염료로 염색된 폴리메틸메타크릴레이 트 입자로 이루어진 심 물질, 그리고 젤라틴-B 및 아라비아 고무를 포함하는 벽 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러 폴리메틸메타크릴레이트 마이크로캡슐.Colored polymethylmethacrylate microcapsule, characterized in that the titania particles consist of a core material consisting of polymethylmethacrylate particles dyed with a disperse dye deposited on the surface, and a wall material comprising gelatin-B and gum arabic. .
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