KR20130137706A

KR20130137706A - 착색 액체, 및 분리 액상 착색 조성물

Info

Publication number: KR20130137706A
Application number: KR1020137029432A
Authority: KR
Inventors: 마사키 호사카; 유키에 우에무라
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2013-12-17
Also published as: JPWO2013065485A1; US20140374668A1; WO2013065485A1; JP5344272B1; US9018299B2; KR101517422B1

Abstract

본 발명의 목적은 비극성 용매 중에 착색제인 색소가 첨가된 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식의 디바이스에 있어서, 극성 용매와의 분리성이 우수한 착색 액체를 제공하는 것이다. 본 발명의 착색 액체는, 비극성 용매 및 착색제를 함유하고, 상기 착색제가, 안료(A) 표면에, 비수용매에 가용인 폴리머(B)와, 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합함에 의해 얻어지는 폴리머(P)를 갖는 변성 안료이다. 본 발명을 사용한 분리 액상 착색 조성물은, 상기 착색 액체, 및, 상기 착색 액체와는 혼화하지 않는 극성 용매를 함유한다.

Description

착색 액체, 및 분리 액상 착색 조성물{COLORED FLUID AND MULTI-PHASE LIQUID COLORED COMPOSITION}

본 발명은 외부 전장(電場)을 이용하여 액체를 이동시키는 변조 방식, 특히 일렉트로웨팅 디바이스 또는 일렉트로플루이딕 디바이스에 사용하는 착색 액체, 및 분리 액상 착색 조성물에 관한 것이다.

외부 전장을 이용하여 액체를 이동시키는 변조 방식은, 화상 표시 디바이스, 혹은 광학 셔터, 광픽업 장치, 액체 광학 렌즈 등의 광학 소자로서 검토되고 있다. 이들 변조 방식의 대표적인 것으로서는, 전기 침투(electroosmosis) 방식, 전기 영동(electrophoretic) 방식, 일렉트로플루이딕(electrofluidic) 방식, 일렉트로웨팅(electrowetting) 방식 등이 있다.

이 중에서 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식은, 높은 콘트라스트비와 넓은 시야각을 갖고, 프론트라이트나 백라이트를 필요로 하지 않기 때문에, 소비 전력이 들지 않는 화상 표시 디바이스로서 검토가 이루어지고 있다. 그 원리는 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 바와 같이, 「전기 모관(毛管)」이라고 하는 개념에 의거하여, 전압의 인가 비인가에 따라, 비착색 액체 중에 존재하는 착색 액체로 이루어지는 액적을 확대 내지 축소(혹은, 착색 액체 중에 존재하는 비착색 액체로 이루어지는 액적을 확대 내지 축소)함으로써, 착색 화상을 형성하는 것이다.

이러한, 분리 액상의 비착색 액체와 착색 액체로 이루어지는 액체(이하, 분리 액상 착색 액체라고 칭함)는, 분리 즉 혼화하지 않을 필요가 있으므로, 일반적으로, 실리콘 오일 등의 비극성 용매와, 물이나 알코올, 에틸렌글리콜 등의 극성 용매가 사용되고, 그 중 어느 하나에 착색제가 첨가되어 있다.

예를 들면 극성 용매 중에 착색제를 첨가하는 예로서, 특허문헌 3에는, 극성 용매 중에, 양이온과 음이온을 조합한 상온 용융염을 함유하는 이온성 액체와, 카르복시기, 히드록시기, 카르보닐기, 설폰기, 수산기, 인산기 등의 관능기를 갖는 자기 분산형 안료를 첨가한 착색 액체를 사용하는 것이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 4에는, 특정의 점도와 표면 장력을 갖는 극성 용매 중에 안료나 염료를 첨가되어 이루어지는, 특정의 전기 전도도와 이온 반경을 갖는 착색 액체를 사용하는 것이 개시되어 있다.

또한, 비극성 용매 중에 착색제를 첨가하는 예로서, 특허문헌 5에는, 데칸, 데칼린 혹은 테트랄린 등의 비극성 용매 중에, 유기 안료 및/또는 무기 안료, 용매 가용성의 또는 용매 분산 가능한 폴리머 분산제, 및, 알데히드 수지 또는 케톤 수지를 첨가한 착색 액체를 사용하는 것이 개시되어 있다.

일본국 특개평10-39800호 공보 일본국 특개평10-74055호 공보 일본국 특개2008-203282호 공보 WO2011/017446호 공보 일본국 특표2011-510336호 공보

본 발명의 과제는, 비극성 용매 중에 착색제인 색소가 첨가된 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식의 디바이스에 사용하는 착색 액체로서, 극성 용매와의 분리성이 우수한 착색 액체, 및 그것을 사용한 분리 액상 착색 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 사용하는 착색제로서, 수지로 피복된 색소를 사용함으로써, 상기 과제를 해결하는 것을 알아냈다.

즉 본 발명은 외부 전장에 의해 액체를 이동 혹은 변형시킴에 의해, 색 혹은 밝기를 변조하는 광변조 방식의 디바이스에 사용하는 착색 액체이며, 상기 착색 액체가, 비극성 용매 및 착색제를 함유하고, 상기 착색제가, 안료(A) 표면에, 비수용매(非水溶媒)에 가용인 폴리머(B)와, 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합함에 의해 얻어지는 폴리머(P)를 갖는 변성 안료인 착색 액체를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 기재된 착색 액체, 및, 상기 착색 액체와는 혼화하지 않는 극성 용매를 함유하는 분리 액상 착색 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 기재된 착색 액체의, 외부 전장에 의해 액체를 이동 혹은 변형시킴에 의해, 색 혹은 밝기를 변조하는 광변조 방식의 디바이스에 있어서의 화상을 생성하기 위한 착색재로서의 사용을 제공한다.

본 발명에 의해, 비극성 용매 중에 착색제인 색소가 첨가된 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식의 디바이스에 사용하는 착색 액체로서, 극성 용매와의 분리성이 우수한 착색 액체, 및 그것을 사용한 분리 액상 착색 조성물을 제공할 수 있다.

(비극성 용매)

본 발명의 착색 액체로 사용하는 비극성 용매는, 일렉트로웨팅 디바이스 및 일렉트로플루이딕 디바이스에 있어서 통상 사용되고 있는 비극성 용매이면, 특히 한정은 없고 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 비수성의 직쇄상 및/또는 분지상(分枝狀) 또는 환상(環狀)의 탄소 원자수 4∼30의 알칸, 바람직하게는, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 메틸시클로헥산, 특히 바람직하게는, 데칸, 테트라데칸, 운데칸 및 도데칸 또는 이들의 임의의 비율의 혼합물; 직쇄상 및/또는 분지상 및/또는 환상의 탄소 원자수 1∼30의 할로알칸, 바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 테트라클로로메탄, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 클로로시클로헥산, 및 그들의 위치 이성체; 탄소 원자수 6∼22의 방향족 화합물, 바람직하게는, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 또는 이들의 임의의 비율의 혼합물; 혹은 수소 첨가된 탄소 원자수 10∼22의 방향족 화합물, 바람직하게는, 테트랄린, 시스-데칼린 및 트랜스-데칼린, 또는 이들의 임의의 비율의 혼합물, 특히 바람직하게는, 시스-데칼린 및 트랜스-데칼린;

할로겐화 탄소 원자수 6∼22의 방향족 화합물, 바람직하게는, 클로로벤젠, 플루오로벤젠, 디클로로벤젠 또는 디플루오로벤젠, 트리클로로벤젠 또는 트리플루오로벤젠, 클로로나프탈렌 또는 플루오로나프탈렌, 및 그들의 위치 이성체; 직쇄상 및/또는 분지상 및/또는 환상의 탄소 원자수 4∼22의 알코올, 바람직하게는, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 운데칸올, 도데칸올, 벤질알코올, 페닐에탄올, 시클로펜탄올, 시클로헥산올, 시클로헵탄올, 또는 시클로옥탄올, 및 그들의 위치 이성체; 직쇄상 및/또는 분지상 및/또는 환상의 에테르, 바람직하게는, 디에틸에테르, 디프로필에테르, tert-부틸메틸에테르, tert-아밀메틸에테르, tert-아밀에틸에테르, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 디그림, 트리그림, 퓨란, 테트라히드로퓨란, 테트라히드로메틸퓨란, 디옥소란, 테트라히드로티오펜, 테트라히드로피란, 디옥산, 메톡시벤젠, 메틸티오벤젠, 에톡시벤젠, 및 그들의 위치 이성체;

직쇄상 및/또는 분지상 및/또는 환상의 케톤, 바람직하게는, 아세톤, 트리클로로아세톤, 부탄온, 펜탄온, 헥산온, 헵탄온, 옥탄온, 노난온, 시클로펜탄온, 시클로헥산온, 아세토페논, 아세틸아세톤, 및 그들의 위치 이성체;

직쇄상 및/또는 분지상 및/또는 환상의 니트로알칸, 바람직하게는, 니트로메탄, 니트로에탄, 니트로시클로헥산, 및 그들의 위치 이성체;

탄소 원자수 6∼22의 니트로 방향족 화합물, 바람직하게는 니트로벤젠; 직쇄상 및/또는 분지상 및/또는 환상의 아민, 바람직하게는, tert-부틸아민, 디아미노에탄, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 피롤리딘, 피페리딘, 모르폴린, N-메틸아닐린, 및 N,N-디메틸아닐린, 및 그들의 위치 이성체; 헥사메틸디실란, 디페닐디메틸실란, 클로로페닐트리메틸실란, 페닐트리메틸실란, 페네틸트리스(트리메틸실록시)실란, 페닐트리스(트리메틸실록시)실란, 폴리디메틸실록산, 테트라페닐테트라메틸트리실록산, 폴리(3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산), 3,5,7-트리페닐노나메틸펜타실록산, 3,5-디페닐옥타메틸테트라실록산, 1,1,5,5-테트라페닐-1,3,3,5-테트라메틸-트리실록산, 및 헥사메틸시클로트리실록산 등의 실리콘 오일;

하이드로플루오로에테르, 클로로디플루오로메탄, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 디플루오로메탄, 트리플루오로메탄, 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, 1,1-디플루오로에탄, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 옥타플루오로프로판, 또는 상기 용매의 임의의 비율로의 혼합물이 포함된다.

그 중에서도, 데칸, 도데칸, 데칼린, 테트라데칸, 테트랄린, 폴리디메틸실록산 또는 그들의 혼합물, 또는 그들 물질을 주성분으로 하여 함유하는 것이 특히 바람직하다.

(착색제)

본 발명에서 사용하는 착색제는, 안료(A) 및 비수용매에 가용인 폴리머(B)의 존재 하에서, 당해 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합시켜 얻는 변성 안료이며, 구체적으로는, 안료(A) 표면에, 비수용매에 가용인 폴리머(B)와, 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합함에 의해 얻어지는 폴리머(P)를 갖는 변성 안료이다.

또, 폴리머(P)란, 최종적으로 변성 안료를 코팅하는 폴리머를 총칭한 것이며, 구체적으로는, 폴리머(B)와 중합성 불포화 단량체(C)의 중합체를 총칭한 것이다.

(착색제: 안료(A))

본 발명에서 사용하는 안료(A)는, 공지 관용의 유기 안료 혹은 무기 안료 중에서 선택되는 적어도 1종의 안료이다. 또한, 본 발명은 미처리 안료, 처리 안료 중 어느 것도 적용할 수 있다.

유기 안료로서는, 예를 들면, 페릴렌·페리논계 화합물 안료, 퀴나크리돈계 화합물 안료, 프탈로시아닌계 화합물 안료, 안트라퀴논계 화합물 안료, 프탈론계 화합물 안료, 디옥사진계 화합물 안료, 이소인돌리논계 화합물 안료, 이소인돌린계 화합물 안료, 디케토피롤로피롤계 화합물 안료, 불용성 아조계 화합물 안료, 용성 아조계 화합물 안료, 축합 아조계 화합물 안료, 아닐린 블랙 안료 등을 들 수 있다. 유기 안료의 구체예를 들면, 예를 들면 다음과 같다.

페릴렌·페리논계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Violet 29, C.I. Pigment Red 123, 동(同) 149, 동 178, 동 179, C.I. Pigment Black 31, 동 32, C.I. Pigment Orange 43 등의 안료를 들 수 있다.

퀴나크리돈계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Violet 19, 동 42, C.I. Pigment Red 122, 동 202, 동 206, 동 207, 동 209, 동 282, C.I. Pigment Orange 48, 동 49 등의 안료를 들 수 있다.

프탈로시아닌계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, C.I. Pigment Green 7, 동 36 등의 안료를 들 수 있다.

안트라퀴논계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Blue 60, C.I. Pigment Yellow 24, 동 108, C.I. Pigment Red 168, 동 177, C.I. Pigment Orange 40 등의 안료를 들 수 있다.

프탈론계 화합물 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Yellow 138 등의 안료를 들 수 있다.

디옥사진계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Violet 23, 동 37 등의 안료를 들 수 있다.

이소인돌리논계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Yellow 109, 동 110, 동 173, C.I. Pigment Orange 61 등의 안료를 들 수 있다.

이소인돌린계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. PigmentYellow 139, 동 185, C.I. Pigment Orange 66, C.I. Pigment Brown 38 등의 안료를 들 수 있다.

디케토피롤로피롤계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. PigmentRed 254, 동 255 등의 안료가 있다.

불용성 아조계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Yellow 1, 동 3, 동 12, 동 13, 동 14, 동 17, 동 55, 동 73, 동 74, 동 81, 동 83, 동 97, 동 130, 동 151, 동 152, 동 154, 동 156, 동 165, 동 166, 동 167, 동 170, 동 171, 동 172, 동 174, 동 175, 동 176, 동 180, 동 181, 동 188, C.I. Pigment Orange 16, 동 36, 동 60, C.I. Pigment Red 5, 동 22, 동 31, 동 112, 동 146, 동 150, 동 171, 동 175, 동 176, 동 183, 동 185, 동 208, 동 213, C.I. Pigment Violet 43, 동 44, C.I. Pigment Blue 25, 동 26 등의 안료를 들 수 있다.

용성 아조계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Red 53:1, 동 57:1, 동 48 등의 안료가 있다.

축합 아조계 화합물 안료로서는, 예를 들면 C.I. Pigment Yellow 93, 동 94, 동 95, 동 128, 동 166, C.I. Pigment Orange 31, C.I. Pigment Red 144, 동 166, 동 214, 동 220, 동 221, 동 242, 동 248, 동 262, C.I. Pigment Brown 41, 동 42 등의 안료가 있다.

아닐린 블랙 안료로서는, C.I. Pigment Black 1을 들 수 있다.

무기 안료로서는, 예를 들면, 산화티타늄, 황화아연, 연백, 아연화, 리소폰, 안티몬 화이트, 염기성 황산납, 염기성 규산납, 황산바륨, 탄산칼슘, 석고, 실리카, 카본 블랙, 철흑(鐵黑), 티타늄 블랙, 코발트 바이올렛, 버밀리언, 몰리브덴 오렌지, 연단, 벵갈라, 황연, 카드뮴 옐로우, 징크 크로메이트, 옐로우 오커, 산화크롬, 군청, 감청, 코발트 블루 등을 들 수 있다.

(비수용매)

본 발명에서 사용하는 비수용매는, 지방족 및/또는 지환식 탄화수소계 용제를 필수로 하는 유기 용제이다. 지방족 및/또는 지환식 탄화수소계 용제로서는, 예를 들면, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, n-도데칸, 이소옥탄, 이소노난, 이소데칸, 이소도데칸, 쉘케미컬사 제품의 「로우스」, 엑손모빌케미컬사 제품의 「아이소퍼 C」, 「아이소퍼 E」, 「아이소퍼 G」, 「아이소퍼 H」, 「아이소퍼 L」, 「아이소퍼 M」, 이데미쯔코산가가쿠 가부시키가이샤 제품의 「IP 솔벤트 1016」, 「IP 솔벤트 1620」, 「IP 솔벤트 2028」 혹은 「IP 솔벤트 2835」, 마루젠세키유가가쿠 가부시키가이샤 제품의 「마르카졸 8」 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다른 유기 용제를 혼합하여 사용해도 된다. 이러한 유기 용제로서는, 구체적으로는 예를 들면, 톨루엔 혹은 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용제류; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산-n-부틸 혹은 아세트산아밀 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아밀케톤 혹은 시클로헥산온 등의 케톤류; 또는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올 혹은 n-부탄올 등의 알코올류를 들 수 있다.

혼합하여 사용할 때에는, 상기 지방족 및/또는 지환식 탄화수소계 용제의 사용량을, 50질량％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60질량％ 이상이다.

(비수용매에 가용인 폴리머(B))

본 발명에서 사용하는 비수용매에 가용인 폴리머(B)는, 후술하는 중합성 불포화 단량체(C)와 중합 혹은 가교시키는 것이 가능하므로, 보다 바람직하게는 상기 중합성 불포화기를 갖는 것이 바람직하고, 그러한 폴리머로서는 중합성 불포화기를 함유하는 아크릴 수지(BF)를 들 수 있다.

(비수용매에 가용인 중합성 불포화기를 함유하는 아크릴 수지(BF))

본 발명에서 사용하는 비수용매에 가용인 중합성 불포화기를 함유하는 아크릴 수지(BF)란, 구체적으로는, 탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합성 불포화 단량체의 공중합체에 중합성 불포화기를 도입한 폴리머, 혹은, 탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합성 불포화 단량체의 공중합체로 이루어지는 매크로 모노머 등을 지칭하는 것이다.

탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, n-부틸(메타)아크릴레이트, i-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 알킬(메타)아크릴레이트 이외의 사용이 가능한 중합성 불포화 단량체로서, 스티렌, α-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌 혹은 비닐 톨루엔 등의 방향족계 비닐계 모노머, 벤질(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노(메타)아크릴레이트, 디에틸 아미노(메타)아크릴레이트, 디브로모프로필(메타)아크릴레이트 혹은 트리브로모페닐(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트류, 말레산, 푸마르산 혹은 이타콘산 등의 불포화 디카르복시산과 1가 알코올과의 디에스테르류, 벤조산비닐 등의 비닐 에스테르류 등을 들 수 있고, 상기의 알킬(메타)아크릴레이트류와 함께 공중합하여 사용할 수 있다.

이들 알킬(메타)아크릴레이트 이외의 사용이 가능한 중합성 불포화기 함유 단량체의 단독의 중합체는 당해 비수매체에서의 용해성이 낮기 때문에, 알킬(메타)아크릴레이트와 랜덤 중합체로서 사용되는 것이 바람직하다.

이들 중합성 불포화 단량체는 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 조합하여 사용해도 된다. 그 중에서도, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 등의 탄소수 4개 내지 22개의 알킬기를 가지는 직쇄 혹은 분기의 알킬(메타)아크릴레이트의 사용이 특히 바람직하다.

탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합성 불포화 단량체의 공중합체는, 상기 중합성 불포화 단량체를 통상의 방법에 의해 중합함으로써 얻어진다.

상기 탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합성 불포화 단량체의 공중합체에, 중합성 불포화기를 도입함에 의해, 중합성 불포화기를 함유하는 아크릴 수지(BF)가 얻어진다.

중합성 불포화기의 도입 방법으로서는, 예를 들면, 미리 상기 공중합 성분으로서 아크릴산이나 메타크릴산 등의 카르복시기 함유 중합성 단량체나, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트나 디메틸아미노프로필아크릴아미드 등의 아미노기 함유 중합성 단량체를 배합하고 공중합시켜, 카르복시기나 아미노기를 갖는 상기 공중합체를 얻고, 이어서 당해 카르복시기나 아미노기와, 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜기 및 중합성 불포화기를 갖는 단량체를 반응시키는 방법,

미리 상기 공중합 성분으로서 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 등의 수산기 함유 단량체를 배합하고 공중합시켜, 수산기를 갖는 상기 공중합체를 얻고, 이어서 당해 수산기와, 이소시아네이트에틸메타크릴레이트 등의 이소시아네이트기와 중합성 불포화기를 갖는 단량체를 반응시키는 방법,

중합시에 티오글리콜산을 연쇄 이동제로서 사용하여 공중합체 말단에 카르복시기를 도입하고, 당해 카르복시기에, 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜기와 중합성 불포화기를 갖는 단량체를 반응시키는 방법,

중합개시제로서, 아조비스시아노펜탄산 등의 카르복시기 함유 아조 개시제를 사용하여 공중합체에 카르복시기를 도입하고, 당해 카르복시기에 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜기와 중합성 불포화기를 갖는 단량체를 반응시키는 방법 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 아크릴산이나 메타크릴산 등의 카르복시기 함유 단량체 혹은 디메틸아미노에틸메타크릴레이트나 디메틸아미노프로필아크릴아미드 등의 아미노기 함유 단량체를 공중합해 두고, 그 카르복시기 혹은 아미노기와 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜기와 중합성 불포화기를 갖는 단량체를 반응시키는 방법이 가장 간편하며 바람직하다.

(비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 중합성 불포화 단량체(C))

본 발명에서 사용하는, 당해 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 중합성 불포화 단량체(C)란, 구체적으로는 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트 혹은 i-프로필(메타)아크릴레이트, 또는 (메타)아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 염화비닐, 염화비닐리덴, 불화비닐 혹은 불화비닐리덴과 같은 올레핀류 등의, 소위 반응성 극성기(관능기)를 가지지 않는 비닐계 모노머류; (메타)아크릴아미드, 디메틸(메타)아크릴아미드, N-t-부틸(메타)아크릴아미드, N-옥틸(메타)아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 디메틸아미노프로필아크릴아미드 혹은 알콕시화 N-메틸올화 (메타)아크릴아미드류 등의 아미드 결합 함유 비닐계 모노머류;

디알킬〔(메타)아크릴로일옥시알킬〕포스페이트류 혹은 (메타)아크릴로일옥시알킬아시드포스페이트류, 또는 디알킬〔(메타)아크릴로일옥시알킬〕포스파이트류 혹은 (메타)아크릴로일옥시알킬아시드포스파이트류; 상기 (메타)아크릴로일옥시알킬아시드포스페이트류 또는 아시드포스파이트류의 알킬렌옥사이드 부가물이나 글리시딜(메타)아크릴레이트나 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트 등 에폭시기 함유 비닐계 모노머와 인산 또는 아인산 혹은 이들 산성 에스테르류와의 에스테르 화합물을 비롯하여, 3-클로로-2-아시드포스폭시프로필(메타)아크릴레이트 등의 인 원자 함유 비닐계 모노머류;

2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 디-2-히드록시에틸푸마레이트 혹은 모노-2-히드록시에틸모노부틸푸마레이트 또는, 폴리프로필렌글리콜 혹은, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 혹은 「플락셀 FM, FA 모노머」(가부시키가이샤 다이셀제의 카프로락톤 부가 모노머) 등의 중합성 불포화 카르복시산의 히드록시알킬에스테르류 또는 이들과 ε-카프로락톤과의 부가물 등을 비롯하여, (메타)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 혹은 시트라콘산 등의 불포화 모노- 또는 디카르복시산을 비롯하여, 이들 디카르복시산과 1가의 알코올과의 모노에스테르류 등의 중합성 불포화 카르복시산류, 또는 상기의 중합성 불포화 카르복시산히드록시알킬에스테르류와 말레산, 숙신산, 프탈산, 헥사히드로프탈산, 테트라히드로프탈산, 벤젠트리카르복시산, 벤젠테트라카르복시산, 테트라크롤프탈산 혹은 도데시닐숙신산 등의 폴리카르복시산의 무수물과의 부가물과 같은 각종의 불포화 카르복시산류와 「카듀라 E」, 야자유 지방산 글리시딜에스테르 혹은 옥틸산글리시딜에스테르 등의 1가의 카르복시산의 모노글리시딜에스테르 또는 부틸글리시딜에테르, 에틸렌옥사이드, 혹은 프로필렌옥사이드 등의 모노에폭시 화합물과의 부가물 또는 이들과 ε-카프로락톤과의 부가물 혹은 히드록시비닐에테르와 같은 수산기 함유 중합성 불포화 단량체류;

디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 디알킬아미노알킬(메타)아크릴레이트류; 글리시딜(메타)아크릴레이트, (β-메틸)글리시딜(메타)아크릴레이트, (메타)알릴글리시딜에테르 혹은 중합성 불포화 카르복시산류 또는 모노-2-(메타)아크릴로일옥시모노에틸프탈레이트 등의 수산기 함유 비닐 모노머와 상기 폴리카르복시산 무수물과의 등(等) 몰 부가물 등의 각종의 불포화 카르복시산에, 「에피크론 200」, 「에피크론 400」, 「에피크론 441」, 「에피크론 850」 혹은 「에피크론 1050」(DIC(주)제의 에폭시 수지), 또는 「jER828」, 「jER1001」 혹은 「jER1004」(미쯔비시가가쿠 가부시키가이샤제 에폭시 수지), 또는 「데나콜 EX-611」(나가세케미텍스 가부시키가이샤제의 에폭시 화합물) 등의, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 각종의 폴리에폭시 화합물을 등 몰비로 부가 반응시켜 얻어지는 에폭시기 함유 중합성 화합물 등의 에폭시기 함유 중합성 불포화 단량체류;

2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트-헥사메틸렌디이소시아네이트 등 몰 부가물이나, 이소시아네이트에틸(메타)아크릴레이트 등의 이소시아네이트기와 비닐 기를 갖는 모노머 등의 이소시아네이트기 함유 α,β-에틸렌성 불포화 단량체류; 비닐에톡시실란, α-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 트리메틸실록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 실리콘계 모노머류 등의 알콕시실릴기 함유 중합성 불포화 단량체류;

그리고, (메타)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 혹은 시트라콘산 등의 불포화 모노- 혹은 디카르복시산을 비롯하여, 이들 디카르복시산과 1가 알코올과의 모노에스테르류 등의 α,β-에틸렌성 불포화 카르복시산류, 또는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 디-2-히드록시에틸푸마레이트, 모노-2-히드록시에틸-모노부틸푸마레이트 혹은 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 α,β-불포화 카르복시산히드로알킬에스테르류와 말레산, 숙신산, 프탈산, 헥사히드로프탈산, 테트라히드로프탈산, 벤젠트리카르복시산, 벤젠테트라카르복시산, 테트라크롤프탈산 혹은 도데시닐숙신산 등의 폴리카르복시산의 무수물과의 부가물 등의 카르복시기 함유 α,β-에틸렌성 불포화 단량체류 등이 있다.

그 중에서도, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트 등의 C3 이하의 알킬(메타)아크릴레이트류의 사용이 바람직하다. 또한, 안료 표면의 표면 특성을 변화시켜, 안료 분산제 혹은 안료 분산 수지와의 상호 작용을 높이기 위해, 적어도 1종의 카르복시기, 설폰산기, 인산기, 히드록시기, 디메틸아미노기 등의 관능기를 함유하는 중합성 불포화 단량체를 공중합하는 것이 바람직하다.

또한, 변성 안료의 사용시에 안료로부터 폴리머를 용출시키지 않기 위해, 당해 폴리머는 가교하고 있으면 더 바람직하다. 가교 성분으로서 사용하는 다관능 중합성 불포화 단량체로서는, 예를 들면, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리에톡시트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 또는 알릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 적어도 1종의 당해 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 중합성 불포화 단량체(C)를 필수 성분으로 하는 폴리머가 당해 비수용매계에서 용해하지 않는 사용 범위에 있어서, 그 외의 중합성 불포화 단량체를 사용해도 된다. 그 외의 중합성 불포화 단량체로서는, 예를 들면 상술한 탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트나 상기의 알킬(메타)아크릴레이트 이외의 사용이 가능한 중합성 불포화 단량체를 들 수 있다.

예를 들면, 탄소 원자수 6∼25의 쇄상(鎖狀) 탄화수소기, 탄소 원자수 6∼20의 환상 탄화수소기, 디메틸실록시기, 트리메틸실록시기, 및 퍼플루오로알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기를 갖는 단량체를 사용하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 예를 들면, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트와 같은 쇄상 탄화수소기 함유 단량체나, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트와 같은 환상 탄화수소기 함유 단량체, 「사이라프렌 TM-0701」(JNC(주)제)과 같은 트리메틸실록시기를 갖는 단량체, 「사이라프렌 FM-0711」, 「사이라프렌 FM-0721」(JNC(주)제)과 같은 디메틸실록시기를 갖는 단량체나, 퍼플루오로옥틸에틸(메타)아크릴레이트, 퍼플루오로헥실에틸(메타)아크릴레이트, 퍼플루오로부틸에틸(메타)아크릴레이트 등의 퍼플루오로알킬기를 갖는 단량체를 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 변성 안료는, 상기 안료(A), 상기 비수용매, 및 상기 폴리머(B)의 존재 하에서, 당해 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합시킴으로써 얻어진다.

상기 안료(A)와 상기 폴리머(B)는, 중합을 행하기 전에 혼합하는 것이 바람직하다. 혼합 방법으로서는, 예를 들면, 호모지나이저, 디스퍼, 비드밀, 페인트 쉐이커, 니더, 롤밀, 볼밀, 애트라이터, 샌드밀 등을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는, 사용하는 안료의 형태는 불문하며, 슬러리, 웨트 케이크, 분체(粉體) 중 어느 형태여도 상관없다. 즉, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 웨트 케이크와 같은 물을 함유하는 안료여도 사용 가능하다.

상기 안료(A)와 상기 폴리머(B)의 혼합 후에, 상기 중합성 불포화 단량체(C) 및 후술하는 중합개시제를 더 혼합하고, 중합을 행함으로써 변성 안료가 얻어진다.

그때, 상기 폴리머(B)의 사용량은 목적에 따라 적의 최적화되므로 특히 한정은 없지만, 통상은 안료(A) 100부에 대하여 1∼200부를 사용하고, 보다 바람직하게는 20∼150부, 더 바람직하게는 30∼120부이다.

또한, 상기 중합성 불포화 단량체(C)의 사용량도, 목적에 따라 적의 최적화되므로 특히 한정은 없지만, 통상은 안료(A) 100부에 대하여 1∼200부를 사용하고, 보다 바람직하게는 5∼50부, 더 바람직하게는 5∼30부이다.

최종적으로 안료에 코팅되는 상기 폴리머(P)의 양은, 안료(A) 100부에 대하여, 2∼400부가 바람직하게 사용되고, 보다 바람직하게는 25∼200부, 더 바람직하게는 35∼180부이다. 그때, 상기 폴리머(B)의 100부에 대하여, 적어도 1종의 상기 중합성 불포화 단량체(C)는 통상 2∼300부의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 5∼200부, 더 바람직하게는 10∼150부이다.

상기 안료(A), 상기 비수용매, 및 상기 폴리머(B)의 존재 하에서, 상기 중합성 불포화 단량체(C)를 중합시키는 방법은, 공지 관용의 중합 방법에 의해 행하면 되지만, 통상은 중합개시제의 존재 하에서 행한다. 이러한 중합개시제로서는, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸-2-에틸헥사노에이트, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 또는 쿠멘하이드로퍼옥사이드 등의 라디칼 발생 중합 촉매가 단독으로, 혹은 2종 이상의 병용의 형태로 사용된다.

중합개시제는 당해 비수용매계에 용해하기 어려운 것도 있기 때문에, 상기 중합성 불포화 단량체(C)에 용해하여, 안료(A)와 상기 폴리머(B)의 혼합계에 가하는 방법이 바람직하다.

또한, 상기 중합성 불포화 단량체(C) 혹은 중합개시제를 용해한 상기 중합성 불포화 단량체(C)는, 중합 온도에 달한 상태에서 적하법에 의해 가할 수도 있지만, 승온 전의 상온의 상태에서 가하여, 충분히 혼합된 후에 승온하고, 중합시키는 방법이 안정적이며 바람직하다.

중합 온도는 통상 60℃∼130℃의 범위이다. 또한 안료(A)가 유기 안료의 경우, 중합 온도가 지나치게 고온에서는 당해 안료의 변질이나 결정 성장 등의 형태 변화가 현저할 경우가 있기 때문에, 그 경우는 70∼100℃에서 중합하는 것이 바람직하다.

중합 후, 여과에 의해 중합에 사용한 비수용매 등을 제거하고, 또한 건조, 분쇄를 행함으로써 분체의 변성 안료로서 얻을 수 있다. 여과 방법에는, 누체, 필터프레스 등을 사용할 수 있다. 또한 건조에는, 상형(箱型) 건조기, 진공 건조기, 밴드 건조기, 스프레이 드라이어 등의 공지의 건조 장치에 의해 건조할 수 있다. 또한 분쇄에는, 유발(乳鉢), 해머밀, 디스크밀, 핀밀, 제트밀 등의 공지의 분쇄 장치를 사용할 수 있다.

(착색제:배합량)

상기 비극성 용매에 대한 상기 변성 안료의 첨가량은 1∼50중량％의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼30중량％의 범위이다.

상기 변성 안료는, 안료(A) 표면에, 비수용매에 가용인 폴리머(B)와, 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합함에 의해 얻어지는 폴리머(P)를 갖고 있으므로, 매체 중에 안정하게 안료 분산시킬 수 있고, 보다 색소 농도가 높은 착색 액체로 할 수 있다. 따라서 상기 변성 안료를 사용한 착색 액체는, 변성시키지 않은 안료를 사용했을 경우와 비교하면, 같은 배합량이어도 보다 높은 착색도를 얻을 수 있다.

또한 일렉트로웨팅용이나 일렉트로플루이딕용의 비극성 착색 액체에 사용하는 착색제는 도전성이 가능한 한 낮은 것이 바람직하지만, 예를 들면 카본 블랙이나 철흑, 벵갈라, 크롬 옐로우 등의 안료는 높은 도전성을 갖기 때문에, 그대로 사용하면 얻어지는 착색 액체의 전기 전도도가 지나치게 높아진다. 본원에서 사용하는 상기 변성 안료는, 폴리머(P)로 사용하는 안료(A)의 적어도 일부가 피복되어 있으므로, 얻어진 착색 액체의 전기 전도도를 저감시킬 수 있다. 특히, 안료(A)가 카본 블랙이나 철흑 등의 안료의 경우, 디바이스를 통과하는 광의 밝기를 변조하는 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식의 디바이스에 유용하다.

(그 외의 첨가물)

본 발명의 착색 액체에는, 그 외, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 계면 활성제, 분산제, 습윤제, 증점제, 보존료, 점도 안정제, 분쇄 조제, 충전제, 침전 방지제, 광보호제, 산화 방지제, 살생물제, 탈기제/소포제, 발포 억제제, 베이킹 방지제 등 첨가제를 가해도 된다. 이들은, 도전율을 증가시키지 않을 정도에 그치는 것이 바람직하다. 예를 들면 사용 가능한 계면 활성제로서는, 폴리알킬렌글리콜 및 그들의 유도체 등을 들 수 있다. 또한 분산제로서는, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐옥사졸리돈, 폴리스티렌, 폴리에폭시드, 폴리우레탄, 및 폴리비닐할로겐 등을 들 수 있다. 시판의 분산제로서는, LUBRIZOL사의 솔스퍼스, EVONIK사의 Tegosperse, BASF사의 EFKA, 빅케미사의 DISPERBYK 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.

(착색 액체의 제조 방법)

본 발명의 착색 액체는, 공지의 안료 분산체의 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 일례를 들면, 상기 수지로 피복된 색소, 및 비극성 용매, 필요에 따라 상기 첨가제를 가한 혼합물을 비드밀 등의 통상의 분산기를 사용하여 상기 수지로 피복된 색소를 분산함으로써 얻을 수 있다. 또한, 미리, 비드밀 등의 통상의 분산기를 사용하여 고농도의 분산액(밀 베이스)을 제작 후, 비극성 용매로 원하는 점도로 더 혼합 교반하여, 희석함으로써 조정할 수 있다. 첨가제의 첨가의 타이밍은, 종류에 따라 분산하기 전이나 분산한 후 등, 적의 선택할 수 있다.

안료를 분산시키기 위한 교반·분산 장치로서는, 비드밀 외, 예를 들면 초음파 호모지나이저, 고압 호모지나이저, 페인트 쉐이커, 볼밀, 롤밀, 샌드밀, 샌드 글라인더, 다이노밀, 디스퍼매트, SC밀, 나노마이저 등, 공지 관용의 각종 분산기를 사용할 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 착색 액체의 비유전율(比誘電率)은 25 미만인 것이 바람직하다. 또한, 저점도인 편이 광변조의 스위칭에 있어서의 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 이를 위해서는, 착색 액체의 점도가 25℃에서 300mPa·s 미만, 보다 바람직하게는 100mPa·s 미만이 바람직하다.

(극성 용매)

본 발명의 분리 액상 착색 조성물은, 상기 착색 액체, 및, 상기 착색 액체와는 혼화하지 않는 극성 용매를 함유한다.

혼화하지 않는 극성 용매로서는 물, 글리콜, 알코올, 폴리올, 에테르, 에스테르, 케톤, 아세탈, 케탈, 락톤류, 탄산염, 락탐, 우레탄(카르바메이트), 요소, 피롤리딘, 피롤리돈, 설폰, 설폭시드, 아미드 등이며, 구체적으로는 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 글리세린, 1,4-부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 1,2-부틸렌카보네이트, 1,2-시클로헥산카보네이트, 글리세린카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트,

아세톤, 아세토페논, 피리딘, 디메틸말론산, 디아세톤알코올, 히드록시프로필카르바메이트, β-히드록시에틸카르바메이트, 포름아미드, N-메틸포름아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, 설포란, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-시클로헥실-2-피롤리돈, 아세트아세톤, 시클로헥산온, 에틸아세토아세테이트, 에틸-L-젖산, 피롤, N-메틸피롤, N-에틸피롤, 4H-피란-4-온, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 모르폴린, N-에틸모르폴린, N-포르밀모르폴린, β-프로피오락톤, β-발레로락톤, β-헥사락톤, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-헥사락톤, γ-헵타락톤, γ-옥타락톤, γ-노나락톤, γ-데카락톤, δ-발레로락톤, δ-헥사락톤, δ-헵타락톤, δ-옥타락톤, δ-노나락톤, δ-데카락톤, 및 그들의 임의의 조합 등을 들 수 있다.

이들 극성 용매는, 착색 액체보다도 높은 비유전율을 나타내는 것이 바람직하다. 또한 보다 높은 비유전율을 부여하는 목적으로, 극성 용매 중에서 이온 해리를 하는 염 등의 전해질을 첨가할 수도 있다. 이온은, 양이온이어도 음이온이어도 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 피라졸린, 2-이미다졸린, 피라졸, 이미다졸린-2-티온, 1,2,3-티아졸, 1,2,4-티아졸, IH-테트라졸, 옥사졸린, 5-옥사졸론, 이소키사졸, 옥사졸, 2-티아졸린, 이소티아졸, 티아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,3,4-티아디아졸, LH-피리딘-2-온, 피페라진, 피리디진, 1,2,3-트리아진, 1,2,4-트리아진, 옥사진, 티오모르폴린, 옥사디아진, 옥사티아존, 인돌린, 인돌, 카르바졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 퀴녹살린, 프탈라진, 1,5-나프티리딘, 페나진, 벤조티아졸, 2H-l의 1,4-벤조옥사진, 페녹사진, 페노티아진 등의 양이온을 함유하는 염을 사용할 수 있다.

첨가량으로서는, 원하는 비유전율에 따라 적의 선택할 수 있다. 예를 들면 10중량％ 이내의 범위 내에서 사용할 수 있다.

(착색제)

상기 극성 용매는, 필요에 따라 착색되어 있어도 된다. 착색제는 색제로서 사용되고 있는 것이면 특히 한정은 없고, 상술한 피복된 색소로서 사용하는 유기 안료, 무기 안료, 염료 등을 사용할 수 있다.

디바이스로서 사용할 경우에는, 상기 비극성 용매에 사용하는 색기와는 다른 색기의 색소를 선택하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 색순도와 색농도가 높고, 투명성이 높은 것이 바람직하다. 또한, 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 필요에 따라 녹색이나 백색 등으로 착색한 액체로 하고, 상기 착색 액체로서 흑안료를 사용한 변성 안료를 사용한 블랙(K)으로 착색한 액체를 일렉트로웨팅 디바이스의 픽셀에 도입한 것을 사용함으로써, 풀컬러의 화상 표시를 시키는 것도 가능하다.

또한 상기 극성 용매에는, 그 외, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 계면 활성제, 분산제, 습윤제, 증점제, 보존료, 점도 안정제, 분쇄 조제, 충전제, 침전 방지제, 광보호제, 산화 방지제, 살생물제, 탈기제/소포제, 발포 억제제, 베이킹 방지제 등 첨가제를 가해도 된다. 예를 들면 사용 가능한 계면 활성제로서는, 알킬설폰산염, 알킬벤젠설폰산염, 알킬카르복시산염 등의 음이온계 계면 활성제, 알킬암모늄염, 알킬피리디늄염 등의 양이온계 계면 활성제, 폴리알킬렌글리콜 및 그 유도체 등의 비이온계 계면 활성제 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.

(일렉트로웨팅 방식의 디바이스)

본 발명의 착색 액체는, 외부 전장을 이용하여 착색 액체를 이동시키는 일렉트로웨팅 방식의 디바이스에 호적하게 사용 가능하다. 특히 색소로서 안료를 사용하고 있으므로 내광성 등이 우수하다. 그 중에서도, 화상 표시 디바이스에 사용하는 것, 본 발명의 효과인 분산 안정성에 의해, 장기간에 걸쳐 디바이스의 안정 구동을 최대한으로 발휘할 수 있어 바람직하다.

상기 비도전성의 착색 액체를 사용할 수 있는 일렉트로웨팅 방식의 디바이스의 일례를 든다. 즉, 전극을 마련한 층 사이에 표시용 공간을 구비하고, 당해 표시용 공간에는, 상기 착색 액체, 및, 상기 착색 액체와는 혼화하지 않는 극성 용매를 함유하는 분리 액상 착색 조성물이 충전되어 있다.

상기 표시용 공간의 표시측의 상기 층은 착색 액체를 투시할 수 있는 투명 등의 층으로 되는 한편, 비표시측의 상기 층은 광산란층으로 되고, 상기 착색 액체에의 전압 인가시에 상기 표시측 공간에 상기 착색 액체가 일렉트로웨팅 현상으로 이동되고 혹은 표시측의 표면적을 증대시켜 착색 표시시킨다.

상기 극성 용매 중에 광산란 분자를 배합하여 광산란 유체로 하면, 상기 비표시측의 층에 광산란층을 배치하지 않는 구성으로 할 수 있다.

구체적으로는, 표시측이 되는 상부층과, 관통공을 갖는 광산란체로 이루어지는 중간층과, 하부층을 구비하고, 상부층과 중간층 사이에 표시측 상부 공간, 중간층과 하부층 사이에 하부 공간을 마련하며, 하부 공간, 관통공, 상부 공간을 밀폐된 연통 유로(流路)로 이루어지는 액체 저류부로 한다. 액체 저류부에, 상기 착색 액체, 및, 상기 착색 액체와는 혼화하지 않는 극성 용매를 함유하는 분리 액상 착색 조성물이 충전되어 있다. 이들 상하 공간을 상기 관통공으로 연통한 착색 액체의 통로를 구비하고, 상기 착색 액체에의 전압의 인가의 유무로 표시측 상부 공간에 착색 액체를 일렉트로웨팅 방식으로 유입·유출시킨다.

유입시에는 광이 투과하지 않아 착색 화상이 표시되고, 유출시에는 광이 투과하여 상기 광산란체의 광산란에 의한 백색 표시가 행해지고, 즉 통과하는 광의 밝기를 변조하여 표시가 행해진다.

상기 디바이스에서는, 상부층에 전극을 배치함과 함께, 관통공의 내면에 전극을 배치한 2단자 구조로 하고, 당해 2단자를 스위치를 개재하여 접속하며, 당해 스위치를 온·오프함으로써 상기 표시측의 상부 공간에 착색 액체를 도입시켜 착색 화상을 표시함과 함께, 상기 상부 공간으로부터 착색 유체를 유출시켜 백색 산란 화면으로 전환할 수 있다. 혹은, 상기 2단자 구조를 대신하여, 3단자 구조로 해도 된다.

상기 3단자 구조에서는, 상부 공간의 상면 혹은/및 하면에 상부 전극, 하부 공간의 상면 혹은/및 하면에 하부 전극, 상기 백색 산란 시트의 관통공의 내면에 따라 배치되는 공통 전극을 마련하고, 공통 전극과 상부 전극, 당해 공통 전극과 하부 전극에 접속함과 함께 회로 개폐 수단이 각각 개설된 상부측 전원 회로와 하부측 전원 회로를 구비하며, 상부측 전원 회로의 회로 개폐 수단과 하부측 전원 회로의 회로 개폐 수단을 교호로 개폐시켜, 상기 상부 공간에의 상기 착색 액체의 유입·유출이 전환되는 표시 장치로 해도 된다.

당해 3단자 구조로 하면, 상부 공간에의 착색 액체의 유입·유출을 상부측 전원 회로와 하부측 전원 회로와의 교호의 개폐에 의해 행하기 때문에, 상부 공간에의 착색 액체의 유입·유출 속도를 신속하게 행할 수 있다.

상기 디바이스를 상기 어느 구성으로 해도, 상기 전극의 착색 액체와 접하는 측에는 유전체층을 배치할 수도 있다. 당해 유전체층에는, 예를 들면, 파릴렌 혹은 산화 알루미나를 함유시켜, 그 층 두께를 1∼0,1㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 당해 유전체층의 표면에, 전압의 인가시에는 친수층으로 되는 발수막을 적층하여, 착색 액체에 발수막이 접촉하는 구성으로 하면, 착색 액체를 고속으로 이동 혹은 표면적을 증감할 수 있기 때문에, 동영상 표시로서 호적한 것으로 할 수 있다.

상기 디바이스는, 상기 표시용 공간을 각 화소마다 격벽으로 구분하고, 각 화소마다 사용하는 상기 착색 액체는 R, G, B의 어느 착색 액체 혹은 C, M, Y, K의 어느 착색 액체로 하고, 표시용 공간에 착색 액체가 도입되어 퍼짐에 의해, 풀컬러의 화상 표시를 시키며, 또한, 당해 착색 액체를 고속 이동시킴으로써, 풀컬러의 동영상 표시를 행하는 구성으로 하고 있다.

또한 상기 디바이스는, 상기 표시용 공간을 광이 통과하는 전후에 있어서, R, G, B 혹은 C, M, Y, K 중 어느 하나의 컬러 필터를 형성하고, 또한 광변조를 행하는 구성으로 할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해, 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 하등 제한되는 것은 아니다. 또, 이하 실시예 중에 있는 g, ％는 질량 환산이다.

<수지 합성 방법 1 비수용매에 가용인 폴리머(B-1)의 합성>

온도계, 교반기, 환류 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비한 4구 플라스크에, 아세트산부틸 950g을 투입하고 80℃로 승온하고, 동온도에 달했을 때, 아크릴산부틸을 936g, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 50g, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)(「V-59」 와코쥰야쿠고교(주)제) 7g으로 이루어지는 혼합물을 4시간 걸쳐 적하하고, 적하 종료 후 90℃로 승온하고, 10시간 유지하여 반응을 속행했다.

반응액의 온도를 50℃로 낮추고, t-부틸피로카테콜의 0.2g을 아세트산부틸의 20부에 용해한 용액을 가하고, 글리시딜메타크릴레이트의 15g을 더 가한 후에, 80℃까지 승온하고, 동온도에서 10시간 반응을 행함으로써, 비수용매에 가용인 폴리머(B-1)의 용액을 얻었다.

<수지 합성 방법 2∼5 비수용매에 가용인 폴리머(B-2)∼(B-5)의 합성>

수지 합성 방법 1의 폴리머(B-1)에 있어서의 원료의 종류 및 배합을 표 1에 기재된 대로 변경한 이외는 수지 합성 방법 1에 따라, 폴리머(B-2)∼(B-5)의 용액을 얻었다.

<참고예 1 변성 안료의 합성 방법 1>

Printex45(에보닉데구사사제의 카본 블랙) 100g, 폴리머(B-1)를 13g, 1.25㎜ 지르코니아비드 600g, 헵탄 300g을 폴리에틸렌 광구병(廣口甁)에 넣고, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤)로 90분간 혼합을 행했다. 헵탄의 200g으로 희석한 후, 지르코니아비드를 제거하여, 안료 혼합액을 작성했다. 얻어진 안료 혼합액 400g을 온도계, 교반기, 환류 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비한 세퍼러블 플라스크에 투입한 후, 메타크릴산메틸 2.8g 및 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 5.2g의 중합성 단량체 조성물에 V-59를 1.6g 용해한 것 및 헵탄 250g을 가했다. 실온에서 30분간 교반을 계속한 후, 80℃로 승온하고, 동온도에서 15시간 반응을 계속했다.

강온 후, 여과를 행함으로써, 폴리머 처리 안료와 중합 용제를 분리했다. 얻어진 폴리머 안료를 열풍 건조기에 의해 100℃에서 5시간 건조 후, 분쇄기로 분쇄를 행함으로써, 변성 안료(1)를 얻었다.

<참고예 2 변성 안료의 합성 방법 2>

#2300(미쯔비시가가쿠사제의 카본 블랙) 15g, 폴리머(B-2)의 용액 6.2g을 1.25㎜ 지르코니아비드 100g, 데칼린 69g을 폴리에틸렌 광구병에 넣고, 페인트 쉐이커(도요세이키 가부시키가이샤)로 90분간 혼합을 행했다. 데칼린 38g으로 희석한 후, 지르코니아비드를 제거하여, 안료 혼합액을 작성했다. 얻어진 안료 혼합액 111g을 온도계, 교반기, 환류 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비한 세퍼러블 플라스크에 투입한 후, 메타크릴산메틸 0.9g 및 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 1.7g의 중합성 단량체 조성물에 V-59를 0.5g 용해한 것을 가했다. 실온에서 30분간 교반을 계속한 후, 80℃로 승온하고, 동온도에서 15시간 반응을 계속하여, 고형분 비율(이하 N.V.라고 칭함) 약 16질량％의 변성 안료(2)의 데칼린 분산액을 얻었다.

변성 안료(2)는 필요에 따라 여과, 또는 원심 분리 등으로 세정을 행했다.

<참고예 3∼10 변성 안료(3)∼(10)의 합성 방법>

변성으로 사용하는 원료의 종류 및 배합을 표 1 또는 표 2에 기재된 대로 변경한 이외는 참고예 2(표에 있어서의 합성 방법 2)에 따라, 변성 안료(3)∼(10)의 데칼린 분산액을 얻었다. 얻어진 변성 안료는, 필요에 따라 여과, 또는 원심 분리 등으로 세정을 행했다.

[표 1]

표 중, 참은 참고예를 나타내고, Printex45는, 에보닉데구사사제의 카본 블랙이며, #2300은 미쯔비시가가쿠사제의 카본 블랙이며, DMAEMA는 디메틸아미노에틸메타크릴레이트를 나타내고, EGDMA는, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트를 나타낸다.

[표 2]

표 중, 참은 참고예를 나타내고, #2300, #960, MA8, MA100R은 모두 미쯔비시가가쿠사제의 카본 블랙이며, DMAEMA는 디메틸아미노에틸메타크릴레이트를 나타내고, EGDMA는, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트를 나타낸다.

<실시예 1∼10 착색 액체, 및, 분리 액상 착색 조성물의 평가>

상기 얻어진 변성 안료(1) 또는 변성 안료(2)∼(10)의 데칼린 분산액을 사용하여, 착색 액체(1)∼(10), 및, 분리 액상 착색 조성물(2)∼(10)을 얻었다.

착색 액체는, 변성 안료(1)에 관해서는, 변성 안료(1)를 5g, 데칼린 95g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(1)로 했다. 또한 착색 액체(2)∼(10)는, 변성 안료(2)∼(10)의 데칼린 분산액 44g에 데칼린 56g 더 추가하여, 착색 액체(2)∼(10)로 했다.

분리 액상 착색 조성물(2)∼(10)은, 10ml 바이알에, 에틸렌글리콜 5g, 및, 상기 착색 액체(2)∼(10) 0.5g을 투입하여, 분리 액상 착색 조성물(2)∼(10)로 했다.

얻어진 착색 액체는, 하기의 측정 방법에 의해 전기 전도도, 및 분산 입자경을 측정했다. 또한, 분리 액상 착색 조성물에 관해서는, 하기의 평가 방법에 의해 분리성을 측정했다.

(착색 액체 전기 전도도 측정)

착색 액체(1)∼(10)의 전기 전도도는, Scientifica사제의 전기 전도도계 「model 627」을 사용하여, 실온 하에서 측정을 행했다. 결과를 표 3, 4에 나타낸다.

(착색 액체 분산 입자경 측정)

착색 액체(1)∼(9)의 분산 입자경은, 오오즈카덴시(주)사제의 레이저 입자경 해석 시스템 「FPAR-1000」으로, 실온 하에서 측정했다.

또한, 착색 액체(10)에 관해서는, NIKKISO사제의 입자경 측정 장치 「MicrotrackUPA-150」을 사용하여, 실온 하에서 측정을 행했다. 결과를 표 3, 4에 나타낸다.

(분리 액상 착색 조성물 분리성 평가)

분리 액상 착색 조성물(2)∼(10)을 손으로 30회 교반하고, 72시간 후의 에틸렌글리콜과 착색 액체(2)∼(10)의 분리성을 목시(目視)로 확인했다.

분리의 상태를 하기의 기준으로 5단계로 나누어 평가했다. 결과를 표 3, 4에 나타낸다.

5: 에틸렌글리콜에의 착색은 보이지 않고, 계면은 명료하며 2층으로 분리하고 있음.

4: 에틸렌글리콜에의 착색은 보이지 않고, 계면은 약간 불명료함.

3: 에틸렌글리콜에의 착색이 보이고, 계면은 약간 불명료함.

2: 에틸렌글리콜에의 착색이 보이고, 계면은 불명료함.

1: 2층으로 분리하지 않음.

[표 3]

[표 4]

이 결과, 안료로서, #2300을 사용하여, 폴리머의 모노머종을 변경한 참고예 2∼5의 변성 안료(2)∼(5)를 사용한 실시예 2∼5는, 모두, 전기 전도도가 큰 폭으로 저감하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 분리 액상 착색 조성물의 분리성도 양호했다.

또한, 안료를 변경한 실시예 6∼10 모두, 전기 전도도가 큰 폭으로 저감하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 분리 액상 착색 조성물의 분리성도 양호했다.

<비교예 1>

실시예 1에 있어서, 변성 안료(1)를 Printex45로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 즉, Printex45를 5g, 데칼린 95g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(H1)를 얻었다. 착색 액체(H1)의 전기 전도도를 측정한 결과, 563pS/㎝였다.

이 결과로부터, 카본 블랙의 변성 안료를 사용한 실시예 1은, 전기 전도도가 저감하고 있음을 확인할 수 있었다.

에틸렌글리콜과의 분리성 시험에서는, 정치(靜置) 중에 Printex45가 데칼린 용액 중에서 침강해 버려, 분리성 시험을 행할 수는 없었다.

<비교예 2>

실시예 1에 있어서, 변성 안료(1)를 #2300으로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 즉, #2300을 5g, 데칼린 95g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(H2)를 얻었다. 착색 액체(H2)의 전기 전도도를 측정한 결과, 20000pS/㎝ 이상이며, 정확한 전기 전도도를 측정하는 것이 불가능했다.

이 결과로부터, 카본 블랙의 변성 안료를 사용한 실시예는, 전기 전도도가 저감하고 있음을 확인할 수 있었다.

에틸렌글리콜과의 분리성 시험에서는, 정치 중에 #2300이 데칼린 용액 중에서 침강해 버려, 분리성 시험을 행할 수는 없었다.

<실시예 11>

실시예 1에 있어서, 데칼린을 자일렌으로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 즉 변성 안료(1)를 5g, 자일렌 95g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(11)를 얻었다. 착색 액체(11) 중의 변성 안료의 평균 입자경을 FPAR-1000(오오즈카덴시(주)제)으로 측정한 바 327㎚였다. 또한, 10ml 바이알에, 에틸렌글리콜 5g, 및, 착색 액체(11)를 0.5g 투입하고, 분리 액상 착색 조성물(11)을 제작하여, 상기 분리성 평가를 행한 바, 에틸렌글리콜에의 착색이 없고, 분리성도 양호했다.

<비교예 3>

실시예 11에 있어서, 변성 안료(1)를 Printex45로 변경한 이외는 실시예 11과 같이 하여, 즉, Printex45를 5g, 자일렌 95g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(H3)를 얻었다. 착색 액체(H3) 중의 안료는 불안정하며, 분산 후 곧 Printex45가 침강해 버려, 평균 입자경을 측정할 수 없었다.

에틸렌글리콜과의 분리성 시험에서는, 정치 중에 Printex45가 자일렌 용액 중에서 침강해 버려, 분리성 시험을 행할 수는 없었다.

실시예 11 및 비교예 3의 결과로부터, 변성 안료(1)는 비극성 용매 중에서의 분산 안정성이 우수하고, 이를 사용한 착색 액체(11)는, 에틸렌글리콜과의 분리성이 양호함을 확인할 수 있었다.

<참고예 11 변성 안료(11)의 합성 방법>

변성으로 사용하는 원료의 종류 및 배합을 표 5에 기재된 대로 변경한 이외는 참고예 2(표에 있어서의 합성 방법 2)에 따라, 변성 안료(11)의 도데칸 분산액을 얻었다. 얻어진 변성 안료는, 여과, 또는 원심 분리 등으로 세정을 행했다.

<참고예 12 변성 안료(12)의 합성 방법>

변성으로 사용하는 원료의 종류 및 배합을 표 5에 기재된 대로 변경한 이외는 참고예 1(표에 있어서의 합성 방법 1)에 따라, 변성 안료(12)를 얻었다.

[표 5]

<실시예 12 착색 액체, 및, 분리 액상 착색 조성물의 평가>

상기 얻어진 변성 안료(11)의 도데칸 분산액을 사용하여, 착색 액체(12), 및 분리 액상 착색 조성물(12)을 얻었다.

착색 액체(12)는, 변성 안료(11)의 도데칸 분산액 68.5g에 도데칸 31.5g을 더 추가하여, 착색 액체(12)로 했다.

<실시예 13 착색 액체, 및, 분리 액상 착색 조성물의 평가>

상기 얻어진 변성 안료(12)를 사용하여, 착색 액체(13), 및, 분리 액상 착색 조성물(13)을 얻었다.

착색 액체(13)는, 변성 안료(12) 1.5g에 자일렌 18.5g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(13)로 했다.

분리 액상 착색 조성물(12), (13)은, 10ml 바이알에, 에틸렌글리콜 5g, 및, 상기 착색 액체(12) 또는 (13)를 0.5g 투입하고, 분리 액상 착색 조성물(12), (13)로 했다.

<비교예 4>

MA8을 1g, 데칼린 19g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행하여 착색 액체(H4)를 얻었다. 분리 액상 착색 조성물(H4)은, 10ml 바이알에, 에틸렌글리콜 5g, 및, 상기 착색 액체(H4) 0.5g을 투입하여, 분리 액상 착색 조성물(H4)로 했다.

상기 얻어진 착색 액체(12), (13), (H4)의 전기 전도도는 Disprsion Technology사제를 사용하여, 실온 하에서 측정을 행했다. 분산 입자경은 NIKKISO사제의 입자경 측정 장치 「MicrotrackUPA-150」을 사용하여, 실온 하에서 측정을 행했다. 또한, 분리 액상 착색 조성물(12), (13), (H4)에 관해서는, 상기의 평가 방법에 의해 분리성을 측정했다. 측정 결과와 평가 결과를 실시예 11, 비교예 1∼3의 결과와 함께 표 6에 나타냈다.

(분리 액상 착색 조성물 분리성 평가)

분리 액상 착색 조성물(12), (13), (H4)을 상기 분리성 평가 방법으로 평가했다. 결과를 실시예 11, 비교예 1∼3의 결과와 함께 표 6에 나타냈다.

[표 6]

이 결과, 변성 안료(11), (12)를 사용한 실시예 12, 13은, 모두, 분산 입자경이 작고, 전기 전도도가 큰 폭으로 저감하고 있음을 확인할 수 있었다.

<참고예 13∼15 변성 안료(13)∼(15)의 합성 방법>

변성으로 사용하는 원료의 종류 및 배합을 표 7에 기재된 대로 변경한 이외는 참고예 2(표에 있어서의 합성 방법 2)에 따라, 변성 안료(13)∼(15)의 테트라데칸 분산액을 얻었다. 또, Fastogen Blue TGR은 DIC(주)사제 프탈로시아닌 안료, Cinquasia Magenta L4400은 BASF사제 퀴나크리돈 안료, Fast Yellow7413은 산요시키소(주)사제 아조 안료이다.

[표 7]

<실시예 14∼16 착색 액체, 및, 분리 액상 착색 조성물의 평가>

상기 얻어진 변성 안료(13)∼(15)의 테트라데칸 용액을 원심하여, 변성 안료와 테트라데칸 용액을 분리했다. 변성 안료 1.5g과 톨루엔 8.5g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행함으로써 착색 액체(14)∼(16)로 했다.

분리 액상 착색 조성물(14)∼(16)은, 10ml 바이알에, 물 5g, 및, 상기 착색 액체(14)∼(16) 0.5g을 투입하고, 분리 액상 착색 조성물(14)∼(16)로 했다.

<비교예 5 착색 액체, 및, 분리 액상 착색 조성물의 평가>

10ml 바이알에, Fastogen Blue TGR을 0.5g, 솔스퍼스 17000(루브리졸사제)을 0.3g, 및, 톨루엔 9.2g을 투입하고, 초음파 분산기로 2시간 초음파 분산을 행함으로써 착색 액체(H5)로 했다.

<비교예 6, 7 착색 액체, 및, 분리 액상 착색 조성물의 평가>

사용하는 안료를 표 8 대로 변경한 이외는 비교예 5에 따라, 착색 액체(H6), (H7)로 했다.

분리 액상 착색 조성물(H5)∼(H7)은, 10ml 바이알에, 물 5g, 및, 상기 착색 액체(H5)∼(H7) 0.5g을 투입하여, 분리 액상 착색 조성물(H5)∼(H7)로 했다.

(분리 액상 착색 조성물 분리성)

분리 액상 착색 조성물(14)∼(16), 및, (H5)∼(H7)을 손으로 10회 교반하고, 30분 후의 물과 착색 액체(14)∼(16), 및, (H5)∼(H7)와의 분리성을 목시로 확인했다.

분리의 상태를 하기의 기준으로 5단계로 나누어 평가했다. 결과를 표 8에 나타낸다.

5: 물에의 착색은 보이지 않고, 계면은 명료하며 2층으로 분리하여 있음.

4: 물에의 착색은 보이지 않고, 계면은 약간 불명료함.

3: 물에의 착색이 보이고, 계면은 약간 불명료함.

2: 물에의 착색이 보이고, 계면은 불명료함.

1: 2층으로 분리하지 않음.

[표 8]

이 결과로부터, 변성 안료를 사용한 실시예 14∼16은, 분리성이 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims

외부 전장에 의해 액체를 이동 혹은 변형시킴에 의해, 색 혹은 밝기를 변조하는 광변조 방식의 디바이스에 사용하는 착색 액체이며,
상기 착색 액체가, 비극성 용매 및 착색제를 함유하고, 상기 착색제가, 안료(A) 표면에, 비수용매에 가용인 폴리머(B)와, 비수용매에 가용이며 또한 중합 후에 불용 혹은 난용으로 되는 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 중합함에 의해 얻어지는 폴리머(P)를 갖는 변성 안료인 것을 특징으로 하는 착색 액체.
제1항에 있어서,
상기 착색제가, 안료(A)와, 비수용매와, 비수용매에 가용인 폴리머(B)를 혼합한 후, 적어도 1종의 중합성 불포화 단량체(C)를 더 혼합하여 중합시켜 얻는 변성 안료인 착색 액체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 비수용매에 가용인 폴리머(B)가, 중합성 불포화기를 함유하는 아크릴 수지(BF)인 착색 액체.
제3항에 있어서,
상기 중합성 불포화기를 함유하는 아크릴 수지(BF)가, 탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합성 불포화 단량체의 공중합체에 중합성 불포화기를 도입한 폴리머, 또는 탄소 원자수 4개 이상의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 중합성 불포화 단량체의 공중합체로 이루어지는 매크로 모노머인 착색 액체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합성 불포화 단량체(C)가, 다관능 중합성 불포화 단량체를 포함하는 착색 액체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비수용매가 지방족 탄화수소 용제 및/또는 지환식 탄화수소 용제를 포함하는 착색 액체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안료(A)가 카본 블랙인 착색 액체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광변조 방식이, 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식인 착색 액체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 착색 액체, 및, 상기 착색 액체와는 혼화하지 않는 극성 용매를 함유하는 것을 특징으로 하는 분리 액상 착색 조성물.
제9항에 있어서,
외부 전장에 의해 액체를 이동 혹은 변형시킴에 의해, 색 혹은 밝기를 변조하는 광변조 방식의 디바이스에 사용하는 분리 액상 착색 조성물.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 광변조 방식이, 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식인 분리 액상 착색 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 착색 액체의, 외부 전장에 의해 액체를 이동 혹은 변형시킴에 의해, 색 혹은 밝기를 변조하는 광변조 방식의 디바이스에 있어서의 화상을 생성하기 위한 착색제로서의 사용.
제10항에 있어서,
상기 변조 방식이 일렉트로웨팅 방식 또는 일렉트로플루이딕 방식인 사용.