KR20150003263A - 코어 및 랜덤 공중합체 코팅을 함유하는 전기영동 디스플레이용 입자 - Google Patents

코어 및 랜덤 공중합체 코팅을 함유하는 전기영동 디스플레이용 입자 Download PDF

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토마스 렌칠러
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Abstract

본 발명은 코어 입자 및 중합체성 쉘을 함유하는 입자, 상기 입자를 함유하는 전기영동액 및 상기 액을 포함하는 전기영동 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

코어 및 랜덤 공중합체 코팅을 함유하는 전기영동 디스플레이용 입자 {PARTICLES FOR ELECTROPHORETIC DISPLAYS COMPRISING A CORE AND A RANDOM-COPOLYMER COATING}
본 발명은 코어 입자 및 중합체성 쉘을 함유하는 입자, 상기 입자를 함유하는 전기영동액, 및 상기 액체를 포함하는 전기영동 디스플레이 기기에 관한 것이다.
최근, 저전력, 저비용 및 경량의 디스플레이 기기 개발에 대한 수요가 있어 왔다. EPD (전기영동 디스플레이) 는 그러한 필요조건을 만족시킬 수 있다. EPD 는 일반적으로 액체 중에 분산되어 있는 하전된 전기영동 입자를 함유하며, 각각 하나 이상의 전극을 포함하고 있는 두 기판 사이에 고정되어 있다. 전극 사이의 공간은 무색이거나 또는 입자 색상과는 상이한 색상의 분산매로 충전되어 있다. 전극 사이에 전압이 인가되면, 하전된 입자들이 반대극의 전극으로 이동하게 된다. 입자들은 관찰자측 전극을 피복할 수 있어서, 관찰자측으로부터 영상이 관찰될 때 입자 색상과 동일한 색상이 디스플레이된다. 다수의 픽셀을 이용하면 임의의 영상이 관찰될 수 있다.
EPD 의 이용가능한 기법에는 통상적으로 전자책에서 사용되는 전자 종이가 포함된다. 그러한 적용에서는 흑색 및 백색 또는 밝은 색상을 이용한다. 단일 픽셀에서의 상이한 색상의 입자의 이용을 최근 특허 문헌에서 예시한 바 있다 (US 7,304,634, GB 2 438 436, US 2007/0268244). 중합체 및 유기 안료를 함유하는 입자들은 문헌 [Nippon Gazo Gakkaishi 46(4) 2007, 247-253] 및 [Kobunshi Ronbunshu, 62(7), 310-315 (July 2005)] 에 기재되어 있다. 일반적으로, 전기영동액은 유전 매질 및 유전체의 유체 매질에서 우수한 분산성을 강화하기 위해 하전된 무기 나노입자, 예컨대 표면층으로 코팅된 티타니아, 알루미나 또는 바륨 설페이트를 함유하게 된다.
개선된 전기영동액 및 무극성 매질에 용이하게 분산될 수 있는 유색 및 백색 반사성 입자의 단순한 제조법에 대한 수요는 지속될 것이다.
그러한 입자 및 신규한 전기영동액을 제공하기 위한 개선된 경로를 찾았다. 그러한 입자들을 함유하는 액체 조성물이 흑백 및 컬러 전기영동 디스플레이 (EPD) 에 사용된다.
본 발명은 코어 입자 및 코어 입자에 흡착되어 있는 중합체성 쉘을 함유하는 입자들을 함유하는 전기 영동액에 관한 것으로, 여기서 중합체성 쉘은 단량체 또는 거대 단량체 빌딩 블록이 있는 랜덤 공중합체로 이루어지며, 랜덤 공중합체는 하나 이상의 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체 및 하나 이상의 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체를 함유한다. 나아가, 본 발명은 그러한 입자 자체, 그의 제조 방법 및 상기 입자를 포함하는 전기영동 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명의 주제 대상은 구체적으로는 반사성 중합체 입자, 및 상기 백색 반사성 중합체 입자를 함유하는 전기영동액 및 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명의 장점은, 입자 전하를 규정함에 있어서의 편의성 및 유연성이다. 상기 방법은 광범위한 입자 및 안료에 적용가능하다. 나아가, 본 발명은 EPD 액체 전개에서 복잡한 문제점들 중 일부를 극복하도록 도우며, 고성능 액체를 유도하게 된다.
본 발명은 입자 표면에 특정 랜덤 공중합체를 흡착시켜, 분산제로서도 작용하는 전기영동액에서 입자의 전하를 제어하는 방법을 기술한다. 공중합체들은 반 데르 발스 힘, 이온 상호작용 및/또는 산-염기 상호작용과 같은 물리흡착에 의해 입자 표면에 흡착될 수 있다. 대부분의 입자 또는 안료 표면을 편리하게 개질하거나, 특히 전하를 입자에 제공하거나 또는 입자의 전하를 변경시키기 위해 그러한 특별한 랜덤 공중합체 분산제가 이용될 수 있다. 신규한 중합체는 명세서에서 전하 선택적 중합체 분산제 또는 CSD 로 지칭된다. CSD 는 입자/안료 상의 원하는 전하 (양극이든 음극이든 원하는 대로) 를 정하는데 이용될 수 있고, CSD 가 응집에 대항하여 입자/안료를 입체장애적으로 안정화시킨다. 우선, 전하 선택적 중합체 분산제 (CSD) 가 합성된다. 두번째 단계에서, CSD 를 이용해 안료를 분산시키고, 입자 전하를 개질한다. CSD 는 랜덤-타입 공중합체이다. 랜덤 공중합체 및 그의 제조는 당업계에 널리 공지되어 있으며, 당업자에게 공지된 조건 하에 제조된다.
CSD 중합체는 랜덤 공중합체이며, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 스티렌, 비닐 또는 아크릴아미드 계열로부터 선택되는 둘 이상의 단량체의 자유 라디칼 공중합에 의해 제조된다. 단량체의 분자량은 70 내지 10000 이고, 분자 (단량체) 또는 관능성 올리고머/중합체 (거대 단량체) 일 수 있다. 랜덤 공중합체는 그라프트 공중합체일 수 있거나, 또는 빗형 구조를 가질 수 있다. 용어 "구조 단위체" 는 하나 이상의 유형의 단량체 또는 거대 단량체로부터 유도되거나/유도되고 하나 이상의 유형의 단량체 또는 거대 단량체 빌딩 블록을 함유하는 공중합체의 일부분을 의미한다. 용어 "빌딩 블록" 은 단독- 또는 공중합된 중합체 사슬을 의미한다.
CSD 공중합체의 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체는 자체로 또는 그의 단독 중합체가 탄화수소, 특히 도데칸에 용해되는 하나 이상의 단량체 또는 거대 단량체를 주로 함유한다. 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체는, 자체로 또는 그의 단독중합체가 탄화수소, 특히 도데칸에 불용성인 하나 이상의 단량체 또는 거대 단량체를 주로 함유한다. 하나 이상의 단량체 또는 거대 단량체는 코어 입자의 표면에 흡착하는 강한 친화성을 나타낸다. 바람직하게는, 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체가 코어 입자에 대한 강력한 흡착성을 나타낸다. 단량체들 중 하나 이상이 전하 제어제와 상호작용하며, 따라서 입자의 전하를 제어한다. 거대 단량체는 시판되어 이용가능하거나, 또는 중합 반응 (특히 중축합) 에 이어 거대 단량체 수득을 위한 말단기 관능화에 의해 제조될 수 있다.
입체장애적 안정화 및 전하 개질을 위해 구조적 단위체를 함유한 CSD 중합체는 안료 입자 분산에 이용된다. 본 발명에 따른 입자는 반응식 1 에 제시한 경로에 의해 수득된다.
Figure pct00001
본 발명에 따라 추가 중합체 및 입자의 제조는 상기 제시된 예시 제조법과 유사하게 실시될 수 있다. 본 발명에 따른 추가 중합체 및 입자의 제조는 또한 문헌에서 당업자에게 자체로 공지된 여타 방법에 의해 실시될 수 있다.
전형적인 CSD 는 임의의 탄화수소 불용성의 전하 제어 구조 단위체 (하전되거나 또는 하전가능한 구조 단위체) 및 탄화수소 가용성 안정화 구조 단위체로 이루어진 랜덤 공중합체이다. 그러한 두가지 구조 단위체가 랜덤 공중합체로서 조합된다. 본 발명의 변형예는 탄화수소 불용성, 전하 제어 구조 단위체 및 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체로 이루어진 공중합체를 함유한다.
임의의 탄화수소 불용성 전하 제어 구조 단위체의 화학은 EPD 입자에 흡착시 원하는 전하를 제공하도록 최적화된다. 그러한 구조 단위체는 전체 CSD 의 1 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 20 내지 96 중량% 를 차지한다. 전체 CSD 의 분자량은 5000 내지 500,000 이다. 5,000 내지 100,000 가 특히 바람직하다.
CSD 의 탄화수소 가용성 구조 단위체는 탄화수소 가용성 중합체, 단량체 또는 거대 단량체를 주로 함유한다. 전형적 예시는 지방산의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 다중축합물, 관능성 폴리-디메틸 실록산 (PDMS) 또는 장쇄 알킬 (메트)아크릴레이트이다. 바람직하게는, 탄화수소 가용성 구조 단위체는 탄화수소 가용성 중합체, 단량체 또는 거대 단량체로 이루어진다.
예시는 다음과 같다:
하기 단량체 기재의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 지방산 다중축합물: 2-히드록시데칸산, 2-히드록시옥탄산, 2-히드록시옥탄산, 3-히드록시데칸산, 3-히드록시옥탄산, 10-히드록시데칸산, 12-히드록시옥타데칸산, 12-히드록시옥타데칸산, 12-히드록시스테아르산, 15-히드록시펜타데칸산, 16-히드록시헥사도데칸산, 2-히드록시헥사도데칸산, 2-히드록시테트라데칸산, 2-히드록시도데칸산, 2-히드록시헥산산, DL-α-히드록시스테아르산, DL-β-히드록시라우르산, DL-β-히드록시미리스트산, DL-β-히드록시팔미트산, 2-히드록시 도데칸산, 15-히드록시-헥사도데칸산, 17-히드록시-옥타데칸산, 12-히드록시-9-시스-옥타데센산, 및 (메트)아크릴레이트 말단처리된 폴리이소부틸렌, 또는 폴리이소프렌.
모노-메타크릴레이트 말단처리된 폴리-디메틸실록산 (PDMS-MA; CAS: [146632-07-7]) 이 또한 적합하다, 이러한 화합물들의 분자량 Mn 은 바람직하게는 600 내지 10000 이며, 1000 내지 10000 의 분자량이 바람직하고, 5000 내지 10000 가 가장 바람직하다. 그러한 화합물은 예컨대 Gelest MCR-M07, MCR-M11, MCR-M17, 또는 MCR-M22 와 같이 시판되어 입수가능하다.
장쇄 알킬 (메트)아크릴레이트에는 옥틸메타크릴레이트, 데실메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 테트라데실메타크릴레이트, 헥사데실메타크릴레이트, 에틸 헥실 메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 테트라데실아크릴레이트, 헥사데실아크릴레이트, 에틸 헥실 아크릴레이트가 포함된다.
12-히드록시스테아르산 (PHSA) 의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 중축합물이 바람직하며, 1000 내지 10000, 특히 1000 내지 7500, 바람직하게는 1000 내지 5000 의 분자량 Mn 이 바람직하며, 분자량이 10000 인 Gelest MCR-M22 (모노-메타크릴레이트 말단처리된 폴리-디메틸실록산; PDMS-MA), 및 도데실메타크릴레이트, 특히 폴리스테아레이트 메타크릴레이트 및 모노-메타크릴레이트 말단처리된 폴리-디메틸실록산이 바람직하다.
하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체는 하나 이상의 하전되거나 또는 하전가능한 단량체를 주로 함유한다. 그러한 단량체는 하기의 임의의 탄화수소 불용성 화합물로부터 선택될 수 있다:
2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 히드록시부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, , 히드록시프로필 메타크릴레이트, 히드록시프로필 및 히드록시이소프로필 메타크릴레이트의 혼합물, 2-히드록시프로필 2-(메타크릴로일옥시)에틸 프탈레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 2-(디에틸아미노)에틸 아크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 아크릴레이트, 3-(디메틸아미노)프로필 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 2-아미노에틸 메타크릴레이트 히드로클로라이드, 3-술포프로필 메타크릴레이트 포타슘 염, [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 클로라이드, 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염, 2-메타크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (MOTAC), 아크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (AOTAC), [3-(메타크릴로일아미노)프로필]트리메틸암모늄 클로라이드, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 메틸 설페이트 용액, 테트라알릴 암모늄 클로라이드, 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드, (비닐벤질)트리메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴산, 아크릴산, 2-(트리플루오로메틸)아크릴산, 3-(2-푸릴)아크릴산, 3-(2-티에닐)아크릴산, 3-(페닐티오)아크릴산, 트란스-3-(4-메톡시벤조일)아크릴산, 2-메톡시신남산, 3-인돌아크릴산, 3-메톡시신남산, 4-이미다졸아크릴산, 4-메톡시신남산, 2,3-디페닐-아크릴산, 2-메타크릴산, 3-(1-나프틸)아크릴산, 3-(2,3,5,6-테트라메틸벤조일)아크릴산, 3-(4-메톡시페닐)아크릴산, 3-(4-피리딜)아크릴산, 3-p-톨릴-아크릴산, 5-노르보르넨-2-아크릴산, 트란스-3-(2,5-디메틸벤조일)아크릴산, 트란스-3-(4-에톡시벤조일)아크릴산, 트란스-3-(4-메톡시벤조일)아크릴산, 2,2'-(1,3-페닐렌)비스(3-(2-아미노페닐)아크릴산), 2,2'-(1,3-페닐렌)비스(3-(2-아미노페닐)아크릴산) 히드로클로라이드, 2,2'-(1,3-페닐렌)비스(3-(2-니트로페닐)아크릴산), 2-[2-(2',4'-디플루오로[1,1'-비페닐]-4-일)-2-옥소에틸]아크릴산, 2-(2-(2-클로로아닐리노)-2-옥소에틸)-3-(4-메톡시페닐)아크릴산, 2-(2-((2-히드록시에틸)아미노)-2-옥소에틸)-3-(4-메톡시페닐)아크릴산, 2-(2-(시클로헥실아미노)-2-옥소에틸)-3-(4-메톡시페닐)아크릴산, 1-비닐이미다졸, 4-아크릴로일모르폴린, N-비닐카프로락탐, N-메틸-N-비닐아세트아미드, (비닐벤질)트리메틸암모늄 클로라이드, N-디메틸비닐벤질아민, 2-이소프로페닐아닐린, 3-비닐아닐린, 4-비닐아닐린, 4-비닐피리딘, 2-비닐피리딘, N-비닐-2-피롤리디논의 소듐, 포타슘 또는 트리에틸아민 염.
바람직하게는, 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-메타크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (MOTAC) 및/또는 아크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (AOTAC) 이 사용되며, 특히 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트 및/또는 2-메타크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (MOTAC) 가 사용된다.
추가적으로, 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체가 대부분의 단량체 유형, 특히 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 알파-치환 아크릴레이트, 스티렌 및 비닐 에테르, 비닐 에스테르 및 프로페닐 에테르, 바람직하게는 자체로 또는 그의 단독중합체가 탄화수소에 불용성인 단량체로부터 선택되는 하나 이상의 공단량체를 함유할 수 있다.
하기는 전부 사용될 수 있는 것으로, Sigma-Aldrich chemical company 사로부터 시판되어 입수가능한 것이다.
메타크릴레이트:
메틸 메타크릴레이트 (MMA), 에틸 메타크릴레이트 (EMA), n-부틸 메타크릴레이트 (BMA), 알릴 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 2-부톡시에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 카프로락톤 2-(메타크릴로일옥시)에틸 에스테르, 3-클로로-2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디시클로펜테닐 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 푸르푸릴 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리코실옥시에틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 2-이소시아나토에틸 메타크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 메타크릴로일 클로라이드, 2-(메틸티오)에틸 메타크릴레이트, 모노-2-(메타크릴로일옥시)에틸 말레에이트, 모노-2-(메타크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, 펜타브로모페닐 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 인산 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 에스테르, 스테아릴 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 3-(트리클로로실릴)프로필 메타크릴레이트, 트리데실 메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실 메타크릴레이트, 트리메틸실릴 메타크릴레이트, 비닐 메타크릴레이트.
바람직하게는, 메틸 메타크릴레이트 (MMA), 에틸 메타크릴레이트 (EMA), 및/또는 n-부틸 메타크릴레이트 (BMA) 가 사용된다.
아크릴레이트:
2-(4-벤조일-3-히드록시페녹시)에틸 아크릴레이트, 벤질 2-프로필아크릴레이트, 2-부톡시에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 2-[(부틸아미노)카르보닐]옥시]에틸 아크릴레이트, tert-부틸 2-브로모아크릴레이트, 4-tert-부틸시클로헥실 아크릴레이트, 2-카르복시에틸 아크릴레이트, 2-카르복시에틸 아크릴레이트 올리고머 무수성, i(에틸렌 글리콜) 에틸 에테르 아크릴레이트 공업용 등급, 디(에틸렌 글리콜) 2-에틸헥실 에테르 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타-/헥사-아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 2-에틸아크릴로일 클로라이드, 에틸 2-(브로모메틸)아크릴레이트, 에틸 시스-(β-시아노)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디시클로펜테닐 에테르 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르 아크릴레이트, 에틸 2-에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 2-프로필아크릴레이트, 에틸 2-(트리메틸실릴메틸)아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 메틸 2-아세트아미도아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 α-브로모아크릴레이트, 메틸 2-(브로모메틸)아크릴레이트, 메틸 3-히드록시-2-메틸렌부티레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 펜타브로모벤질 아크릴레이트, 펜타브로모페닐 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트 대두유, 에폭시화된 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필 아크릴레이트, 3,5,5-트리메틸헥실 아크릴레이트.
바람직하게는, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 (EMA) 및/또는 n-부틸 아크릴레이트 (BMA) 가 사용된다.
아크릴아미드:
2-아크릴아미도글리콜산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산 소듐 염 용액, (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드 용액, 3-아크릴로일아미노-1-프로판올 용액 푸룸, N-(부톡시메틸)아크릴아미드, N-tert-부틸아크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-[3-(디메틸아미노)프로필]메타크릴아미드, N-히드록시에틸 아크릴아미드, N-(히드록시메틸)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-이소프로필메타크릴아미드, 메타크릴아미드, N-페닐아크릴아미드, N-[트리스(히드록시메틸)메틸]아크릴아미드.
스티렌
스티렌, 디비닐 벤젠, 4-아세톡시스티렌, 4-벤질옥시-3-메톡시스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, α-브로모스티렌, 4-tert-부톡시스티렌, 4-tert-부틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 2-클로로스티렌, 3-클로로스티렌, 4-클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 2,6-디플루오로스티렌, 1,3-디이소프로페닐벤젠, 3,4-디메톡시스티렌, α,2-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2,4-디페닐-4-메틸-1-펜텐, 4-에톡시스티렌, 2-플루오로스티렌, 3-플루오로스티렌, 4-플루오로스티렌, , 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트, 메틸스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 3-니트로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-(트리플루오로메틸)스티렌, 3-(트리플루오로메틸)스티렌, 4-(트리플루오로메틸)스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌. 바람직하게는 스티렌 및/또는 디비닐 벤젠이 사용된다.
비닐기
4-비닐아니솔, 9-비닐안트라센, 3-비닐벤조산, 4-비닐벤조산, 비닐벤질 클로라이드, 4-비닐벤질 클로라이드, 4-비닐비페닐, 2-비닐나프탈렌, , 2-비닐나프탈렌, 비닐 아세테이트, 비닐 벤조에이트, 비닐 4-tert-부틸벤조에이트, 비닐 클로로포르메이트, 비닐 클로로포르메이트, 비닐 신나메이트, 비닐 데카노에이트, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 네오노나노에이트, 비닐 피발레이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 스테아레이트, 비닐 트리플루오로아세테이트, 여타 단량체, 예컨대 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 페닐 에테르 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 및 이들의 불소첨가 단량체.
추가의 적합한 공단량체는 추가 반응을 위해, 예를 들어 안료 입자와의 반응을 위해 글리시딜 메타크릴레이트 ((2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트), 말레산 무수물, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 등을 갖는다.
본 발명의 랜덤 공중합체는 일반적으로 탄화수소 가용성 구조 단위체 및 전하 제어 구조 단위체를 함유한다. 이들 각각은 전체 CSD 의 1 내지 99 중량% 을 차지한다. 20 내지 96 중량% 이 특히 바람직하다. 여기 및 하기의 모든 중량 백분율은 전체 CSD 의 중량 기준이다.
PHSA 또는 PDMS 거대 단량체가 사용되는 경우, 랜덤 공중합체는 바람직하게는 20 내지 80 중량%, 특히 30 내지 70 중량% 의 탄화수소 가용성 구조 단위체를 함유한다. 유리하게는, 랜덤 공중합체가 45 내지 55 중량%, 특히 50 중량% 의 탄화수소 가용성 구조 단위체를 함유한다. 나머지는 각 경우 전하 제어 구조 단위체를 함유한다.
장쇄 알킬 (메트)아크릴레이트와 같은 더 적은 탄화수소 가용성 단위체가 사용되는 경우, 랜덤 공중합체는 바람직하게는 55 내지 96 중량%, 특히 65 내지 96 중량% 의 탄화수소 가용성 구조 단위체를 함유한다. 유리하게는, 랜덤 공중합체는 70 내지 90 중량% 의 탄화수소 가용성 구조 단위체를 함유한다. 나머지는 각 경우 전하 제어 구조 단위체를 함유한다.
바람직한 CSD 중합체는 모노-말단처리된 폴리디메틸실록산 메타크릴레이트, 임의로는 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 및 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트 뿐만 아니라, 폴리스테아레이트 메타크릴레이트, 임의로는 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 및 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트를 함유하는 그라프트 또는 빗형 공중합체이다. 폴리스테아레이트 메타크릴레이트 및 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트를 함유하는 그라프트 또는 빗형 공중합체가 특히 바람직하다. 본 발명의 또다른 바람직한 변형예는 모노-말단처리된 폴리디메틸실록산 메타크릴레이트, (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 및 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트 뿐만 아니라, 폴리스테아레이트 메타크릴레이트, (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 및 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트을 함유하는 그라프트 또는 빗형 공중합체이다.
도데실메타크릴레이트 및 (2-(메틸아크릴로일옥시)에틸트리메틸 암모늄메틸설페이트를 함유하는 랜덤 공중합체가 또한 적합하다.
본 발명의 CSD 중합체는 바람직하게는 자유 라디칼 중합, 중축합 및 중축합에 이은 자유 라디칼 중합의 조합에 의해 제조될 수 있다. 제어된 라디칼 중합 및 이온 중합이 또한 적합하다. 자유 라디칼 중합에 의한 제조가 특히 바람직하다. 적합한 개시제는 예를 들어 2,2'-아조비스(4-메톡시-2.4-디메틸 발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피온아미드], 1-[(1-시아노-1-메틸에틸)아조]포름아미드, 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸프로피온아미드), 2,2'-아조비스(N-시클로헥실-2-메틸프로피온아미드), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴) 및 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 이다. 바람직하게는, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴) 및 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 가 사용된다.
CSD 중합체는 전기영동액으로 추가로 제형화되는 입자 분산액 제조에 사용된다. 원리는 CSD 가 코어 입자 표면 상에 흡착되며, CSD 가 응집에 대항하여 액체에서 입체장애 안정화를 제공하는 것이다.
코어 입자는 분산매 및 일반적으로 용매에 용해되어 있는 CSD 와 조합되어 있다. 이어서, 혼합물을 가열, 초음파처리 또는, 입자 또는 안료를 분산시키는 고전단 혼합에 적용시킨다. 분산 단계에는 임의로는 CSD 가 입자 표면에 화학적으로 가교되는 반응 단계가 후속한다. 분산액은 과량의 CSD 를 제거하기 위해 반복적인 원심분리 및 새로운 도데칸으로의 재분산으로 세척될 수 있다. 입자는 필요에 따라 일반적 기법으로 분리될 수 있다.
코어 입자는 상이한 광학적 효과를 달성하기 위해 선별될 수 있다. 특성은 강산란성 (highly scattering) 으로부터 투명하기 까지 다양할 수 있다. 안료는 흑색 또는 백색을 포함해 유색일 수 있다.
백색 광학 효과 달성을 위해 적합한 안료는 이산화티탄, 이산화지르코늄, 이산화아연, 아황산아연, 탄산칼슘, 세루사이트 (Cerussite), 황산바륨, 카올리나이트, 디안티모니 트리옥시드 (Diantimony trioxide) 이다.
바람직하게는, 금홍석, 예추석 또는 무정형 개질형, 바람직하게는 금홍석 또는 예추석이 있는 이산화티탄 기재의 안료가 사용된다. 예시는 다음과 같다: Sachtleben RDI-S, Sachtleben R610-L, Sachtleben LC-S, Kronos 2081, Kronos 2305, Sachtleben Hombitan Anatase, Sachtleben Hombitan Rutile, Du Pont R960, Du Pont R350, Du Pont R104, Du Pont R105, Du Pont R794, Du Pont R900, Du Pont R931, Du Pont R706, Du Pont R902+, Du Pont R103, Huntsman TR-81, Huntsman TR-28, Huntsman TR-92, Huntsman R-TC30, Huntsman R-FC5, Evonik P25, Evonik T805, Merck Eusolex T2000, Merck UV Titan M765.
유색 또는 흑색 제공에 적합한 안료의 예시는 다음과 같다: 카본 블랙, 크롬 (III) 옥시드 그린, 코발트 블루 스피넬 (cobalt blue spinel), 이산화철 (III) 레드, 산화철(III) 오렌지, 철 옥시드 히드록시드 (FeOOH) 옐로우, 산화철 (Fe3O4) 블랙, 산화철 (II, III) 블랙. Cu-프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 모노아조 (monoazo), 디사조 (disazo), 페릴렌, 나프탈이미드, 쿼터릴렌 또는 디케토피롤로피롤 기재의 구조를 가진 유기 안료가 본 발명에 또한 적합하다.
본 발명에 따라 결과로서 수득한 입자는 바람직하게는 크기 (직경) 이 50 nm 내지 3 ㎛, 바람직하게는 100 내지 1000 nm 인 구체 입자이다. 200 내지 500 nm, 특히 250 내지 350 nm 의 입자 크기를 지닌 입자가 특히 바람직하다. 입자 크기는 바람직하게는 Malvern NanoZS 입자 분석기와 같은 통상적인 기기에 의해 입자 분산액의 광자상관법 (photon correlation spectroscopy) 에 의해 결정된다.
본 발명의 입자는 본래 전기영동 디스플레이, 특히 단색, 이색 또는 다색 전기영동 장치에서 사용하기 위해 고안되었다. 전형적인 전기영동 디스플레이는 전기영동 특성, 예컨대 안정성 및 전하를 개선하기 위한 첨가제와 함께 저극성 또는 무극성 용매에 분산되어 있는 입자를 함유하는 전기영동액을 함유한다. 그러한 전기영동액의 예시는 예를 들어 다음과 같은 문헌에 기재되어 있다: US 7,247,379; WO 99/10767; US 2007/0128352; US 7,236,290; US 7,170,670; US 7,038,655; US 7,277,218; US 7,226,550; US 7,110,162; US 6,956,690; US 7,052,766; US 6,194,488; US 5,783,614; US 5,403,518; US 5,380,362.
본 발명의 CSD 피복된 입자, 특히 본 발명의 백색 반사성 중합체 입자들은 유색 또는 흑색 입자, 예를 들어 유색 또는 백색 중합체 입자와 조합되어 사용될 수 있다.
CSD 피복된 입자들; 특히 본 발명의 백색 반사성 입자들은 다음와 같은 것과 조합하여 사용될 수 있다:
Figure pct00002
건조된 액체.
Figure pct00003
반대로 하전된 흑색.
Figure pct00004
반대로 하전된 유색 입자.
Figure pct00005
동등하게 하전된 유색 입자 및 반대로 하전된 흑색 입자.
바람직하게는, 이들 흑색 또는 유색 중합체 입자들이 중합되거나 또는 공중합된 염료를 함유한다. 특히, 하나 이상의 단량체, 하나 이상의 중합가능한 염료, 임의로는 하나 이상의 하전된 공단량체 및 임의로는 하나 이상의 가교 공단량체의 유색 입자들이 바람직하다. 중합가능한 염료는 바람직하게는 발색단, 바람직하게는 아조기, 안트라퀴논기 또는 프탈로시아닌 기, 하나 이상의 중합가능한 기, 및 임의로는 링커기를 함유한다. 무극성 연속상에서 유색 중합체 입자의 표면 안정화 또는 입체장애적 반발을 강화하기 위해, 바람직하게는 입체장애적 안정화제가 유색 중합체 입자에 혼입된다. 특히, 문헌 WO 2009/100803, WO 2010/089057, WO 2010/089058, WO 2010/089059, WO 2010/089060, WO 2011/154103 및/또는 WO 2012/019704 에 기재된 중합체 입자가 본 발명의 CSD 중합체에서의 혼입에 적합하다. 바람직하게는, WO 2010/089057 및/또는 WO 2012/019704 에 기재된 중합체 입자가 사용될 수 있다.
액체의 안정성을 (입체장애적 안정화에 의해 또는 전하 부여제 (charging agent) 로서의 사용에 의해) 개질하기 위한 전형적인 첨가제가 당업자에게 공지되어 있으며, 여기에는 (이에 제한되지 않으나) Brij, Span 및 Tween 계열의 계면활성제 (CRODA), 인페늄 계면활성제 (Infineum surfactants) (Infineum), Solsperse, Ircosperse 및 Colorburst 계열 (Lubrizol), OLOA 전하 부여제 (Chevron Chemicals) 및 Aerosol OT 계면활성제 (Cytec) 가 포함된다.
전기영동 특성을 개선하기 위한 임의의 여타 첨가제, 특히 증점제 또는 침정 효과를 최소화하기 위해 고안된 중합체 첨가제가 제형물 매질에 용해되는 한 첨가될 수 있다.
분산 용매는 기본적으로 유전 상수, 반사율, 밀도 및 점도를 기준으로 선택될 수 있다. 바람직한 용매 선택은 낮은 유전 상수 (<10, 더욱 바람직하게는 <5), 높은 부피 저항성 (약 1015 ohm-cm), 낮은 점도 (5cst 미만), 낮은 수용성, 높은 비점 (>80℃) 및 입자의 것과 유사한 반사율 및 밀도를 제공하게 된다. 그러한 변수들의 조정은 최종 적용의 거동을 변화시키기에 유용할 수 있다. 예를 들어, 포스터 디스플레이 또는 선반 라벨과 같은 느린 교체 주기의 적용에서는, 더 느린 교체 속도의 비용 면에서, 이미지의 수명을 개선하기 위해 증가된 점도를 갖는 편이 유리할 수 있다. 그러나, 빠른 교체가 필요한 적용, 예를 들어 e-북 및 디스플레이에서, 이미지가 안정하게 남아있는 수명의 비용 면에서, 더 낮은 점도가 더 빠른 교체에 도움이 될 것이다 (따라서, 디스플레이에서의 전력 소비 증가가 더욱 빈번한 어드레싱을 필요로 할 것임). 더욱 바람직한 용매는 종종 Isopar 계열 (Exxon-Mobil), Norpar, Shell-Sol (Shell), Sol-Trol (Shell), 나프타 및 여타 석유계 용매 뿐만 아니라 장쇄 알칸, 예컨대 도데칸, 테트라데칸, 데칸 및 노난) 과 같은 무극성 탄화수소 용매이다. 이들은 낮은 유전율, 낮은 점도 및 낮은 점도 용액의 경향이 있다. 밀도 매칭 입자/용매 혼합물은 훨씬 개선된 고정/침강 특징으로 제공하며, 따라서 바람직하다. 그러한 이유로, 종종 밀도 매칭을 가능케 하기 위해 할로겐화된 용매를 첨가하는 것이 유용할 수 있다. 그러한 용매의 전형적 예시는 Halocarbon 오일 계열 (Halocarbon 제품), 또는 테트라클로로에틸렌, 사염화탄소, 1,2,4-트리클로로벤젠 및 유사 용액이다. 수많은 그러한 용매들 중 부정적인 측면은 독성 및 환경친화성인데, 따라서 일부의 경우 그러한 용매를 이용하기 보다는 침강시켜 안정성을 증대하고자 첨가제를 첨가하는 편이 유익할 수 있다.
본 발명의 입자들의 제형물에서 사용되는 바람직한 첨가제 및 용매는 Aerosol OT (Aldrich), Span 85 (Aldrich), 및 도데칸 (Sigma Aldrich) 이다.
입자들을 분산시키기 위해 사용되는 용매 및 첨가제는 본 발명의 예시에 사용되는 것으로 국한되지 않으며, 수많은 여타 용매 및/또는 분산제가 사용될 수 있다. 전기영동 디스플레이용으로 적합한 용매 및 분산제의 목록은 기존 문헌들, 특히 WO 99/10767 및 WO 2005/017046 에서 찾을 수 있다. 이어서, 전기영동액은 다양한 픽셀 건축물, 예컨대 문헌 [C. M. Lampert, Displays; 2004, 25(5) published by Elsevier B.V., Amsterdam] 에서 찾을 수 있는 것들에 의해 전기영동 디스플레이 엘리먼트로 혼입된다. .
전기영동액은 잉크젯 인쇄, 슬롯 다이 분사, 노즐 분사 및 플렉소그래픽 인쇄 또는 임의의 여타 접촉 또는 비접촉 인쇄 또는 증착 기법에 의해 적용될 수 있다.
전기영동 디스플레이는 일반적으로 흑색 및 백색 광학 상태 또는 그들의 중간계열 회색스케일 상태의 픽셀 또는 패턴화된 엘리먼트 전환에 적합한, 모노리스식 또는 패턴화된 백플레인 (backplane) 전극 구조와 근접 병용되어 전기영동 디스플레이 매질을 함유한다.
본 발명에 따른 유색 및 백색 반사성 중합체 입자들은 모든 공지된 전기영동 매질 및 전기영동 디스플레이, 예를 들어 유연성 디스플레이, 1 입자 시스템, 2 입자 시스템, 염색된 액체, 마이크로캡슐을 함유하는 시스템, 마이크로컵 시스템, 에어 갭 시스템 및 문헌 [C. M. Lampert, Displays; 2004, 25(5), Elsevier B.V., Amsterdam 출판] 에 기재된 여타의 것에 적합하다. 유연성 디스플레이의 예시는 다이나믹 키패드 (dynamic keypad), e-페이퍼 시계 (e-paper watch), 다이나믹 가격결정 및 광고, e-리더 (e-reader), 접을 수 있는 디스플레이 (rollable display), 스마트 카드 미디어 (smart card media), 제품 포장, 노트북 컴퓨터, 디스플레이 카드, 디지털 사이니지 (digital signage) 이다.
인용 문헌에서의 개시내용들은 본 특허 출원의 개시 내용의 일부로 명시된다. 특허청구범위 및 명세서에서, 용어 "함유하다/함유/함유함" 및 "포함하다/포함/포함함" 은 수록된 구성성분들이 포함되어 있지만, 여타 성분들이 배제되는 것이 아님을 의미한다. 하기 실시예는 보호 범위의 제한없이 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이다.
실시예
제형물의 특징분석은 Malvern NanoZS 입자 분석기를 이용해 실시했다. 상기 기기는 분산액 중 입자의 크기 및 전기영동액의 제타 퍼텐셜을 측정한다. 제타 퍼텐셜 (ZP) 은 전기영동 이동성의 실시간 측정으로부터 유도되는데, 따라서 전기영동 적용에 사용하기 위한 적합성의 표식자이다.
전기영동 잉크는 한가지 또는 두가지의 EPD 입자 유형을 한가지 이상의 전하 제어 첨가제 (계면활성제) 를 도데칸에서 제형화하여 제조한다.
단일 입자 유형 및 단일 제어 첨가제가 있는 전기영동 잉크는 일반적으로 3% w/w 입자 및 3% w/w 전하 제어제를 도데칸에서 혼합하여 제조된다.
전기영동 잉크는 또한 두가지 상반되는 전하 입자 유형들로부터 제조된다. 이들은 일반적으로 두가지 상이한 전하 제어제와 함께 제형화된다.
휘도 및 콘트라스트 비율의 측정
휘도 및 콘트라스트 비율은 1x1 인치 마크로 픽셀 (평행 유리 슬라이드, 20 ㎛ 분리, 각 슬라이드 상에서 1x1 인치 ITO 어레이) 상에서 두가지 입자 잉크 (즉, 백색/마젠타) 를 전환하여, 결과로서 수득되는 백색 상태 반사도 (WSR%) 및 콘트라스트 비율 (표준 통합 구체를 이용한 X-rite Color i5, MgO 표준에 대해 보정) 를 측정하여 특징분석된다. 1 내지 60V 의 전기 퍼텐셜을 적용하여 전기영동 잉크를 시험했다.
실시예 1: 회분식 중합으로 제조된 TBAEMA-g-PDMS 전하 선택적 분산제, EPD 입자 및 전기영동 잉크.
50g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974), 5.0g 의 모노-말단처리된 폴리디메틸실록산 메타크릴레이트 (ABCR, AB146684), 0.5g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 4.5g 의 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 및 0.12g 의 Vazo 67 (DuPont) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장착되어 있는 100ml 삼구 플라스크에 넣었다. 예열된 가열 블록 (70℃) 을 반응 용기 하에 상승시켜, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다.
12.0g 의 결과물 중합체 용액 및 10.0g 의 TiO2 입자 (DuPont, Ti-Pure R960), 0.5g 의 N,N-디메틸도데실아민 (Aldrich, 384386) 을 100ml 둥근바닥 플라스크에서 조합하고, 분산액이 120℃ 에서 24 시간 동안 반응하도록 했다. 결과로서 수득한 분산액을 침강시키고 (벤치탑 원심분리, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에 3 회 재분산시켰다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 5 중량% 의 Aerosol OT (Aldrich, 323586), 각각 3 중량% 의 소듐 알킬 (분지형) 벤젠 술포네이트를 함유하는 전기영동 잉크를 제조하고, 제타퍼텐셜을 Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 특징분석했다. Aerosol OT 를 이용하면 제타퍼텐셜이 +54mV 였다.
실시예 2: 주입 중합으로 제조된 TBAEMA-g-PDMS 전하 선택적 분산제, EPD 입자, 및 전기영동 잉크.
30g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장치된 100ml 삼구 플라스크에서 85℃ (가열 블록에서의 온도) 로 예열했다. 5.0g 의 모노-말단처리된 폴리디메틸실록산 메타크릴레이트 (ABCR, AB146684), 0.5g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 4.5g 의 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 및 0.12g 의 Vazo 67 (DuPont) 를 조합하고, 주사기 펌프를 이용해 2 시간의 기간에 걸쳐 반응 용기로 계량했다. 반응물의 첨가 후, 추가적인 0.12g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다.
1.0g 의 결과물 중합체 용액 및 2.0g 의 TiO2 입자 (DuPont, Ti-Pure R960) 를 조합하고, Ultrasoundbath 초음파조 (VWR Ultrasonic bath, USC600TH, 260W 출력) 에서 45 분간 초음파에 적용시켰다. 결과로서 수득한 분산액을 50 micron cloth (SEFAR NITEX 03-50/1) 을 통해 여과했다. 이후, 입자들을 침강시키고 (벤치탑 원심분리, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에 3 회 재분산시켰다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 제타퍼텐셜 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용해 +4mV 의 제타퍼텐셜을, Span 85 (Aldrich, S7135) 을 이용해 +3mV 의 제타퍼텐셜을 수득했다.
실시예 3: 폴리스테아레이트 메타크릴레이트 (PSMA)
967.5g 의 12-히드록시스테아르산 (TCI, H0308, Lot # AIXUF-NJ) 를 온도계, 마개, 진공 어댑터, 자석 교반기 및 가열 맨틀이 장치되어 있는 미리 칭량된 2 리터 삼구 둥근바닥 플라스크에서 115℃ 로 3 시간 동안 용융시켰다. 2.23g 메탄 술폰산 (Aldrich) 을 첨가하고, 온도를 105℃ 로 조정했다. 진공 (반응 개시시 65mBar, 및 반응 종결시 20mbar) 을 추출수에 적용했다. 반응의 진행은 0.9ppm 공명에 비해 3.6ppm 에서의 신호 강도 감소에 따라 1H NMR 스펙트럼에서 모니터링했다. 일단 99% 변환에 이르면 반응을 중단했다.
384.0g 의 결과물 생성물에, 384.0g 의 자일렌 (Merck, 108685), 0.36g 의 N,N-디메틸도데실아민 (Aldrich, 384386), 0.45g 의 4-tert-부틸피로카테콜 (Merck, 801987) 및 48.5g 의 글리시딜메타크릴레이트 (Merck, 800609) 을 첨가했다. 반응을 140℃ 에서 질소 분위기 하에 지속했다. 반응의 진행은 적가에 의해 산가를 결정하여 모니터링했다. 0.0003 의 산가에 일단 도달하면 반응을 완료했다. 에탄올 용액 중 0.05M KOH 를 이용해 적가를 실시했다. 약 0.5g 의 시료를 반응물로부터 제거하고, 톨루엔으로 희석했으며, 페놀프탈레인에 대해 적가했다. 반응 생성물을 자일렌으로 희석하여, 농도가 50.0% 인 중합체 용액을 수득했다.
실시예 4: TBAEMA-g-PSMA 전하 선택적 분산제, 볼 밀을 이용해 분산된 EPD 입자, 및 전기영동 잉크.
35ml 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장착된 100ml 삼구 플라스크에서 85℃ (가열 블록에서의 온도) 로 예열했다. 10.0g 의 폴리스테아레이트 메타크릴레이트 전구체 용액 (실시예　3), 0.5g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 4.5g 의 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 및 0.12g 의 Vazo 67 (DuPont) 를 조합하고, 주사기 펌프를 이용해 2 시간의 기간에 걸쳐 반응 용기로 계량했다. 반응물의 첨가 후, 추가적인 0.12g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다.
5.0g 의 중합체 용액, 15.0g TiPure R960 (DuPont), 60.0g n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974), 0.28㎕ 디에탄올아민을 150ml 이중벽 스테인레스 스틸 용기에 추가했다. 100g 의 스테인레스 스틸 볼 (직경 = 2.0mm) 을 추가하고, 혼합물을 15분간 4000rpm 내지 5000rpm 에서 반경이 2.0cm 인 3-디스크-인셋을 이용해 밀링했다. 밀링 볼을 분산액으로부터 분리하고, 15g 의 도데칸을 첨가하고, 부틸 아세테이트를 회전 증발기 상에서 제거했다. 후속하여, 입자들을 침강시키고 (벤치탑 원심분리, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에 3 회 재분산시켰다. 고체 함량이 43.8% 인 분산액을 수득했다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 제타퍼텐셜 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용하면 +20mV 의 제타퍼텐셜을, Span 85 (Aldrich, S7135) 을 이용하면 +20mV 의 제타퍼텐셜을 수득했다.
실시예 5: 전하 선택적 분산제, 음성 제타-퍼텐셜을 지닌 EPD 입자, 및 전기영동 잉크.
30g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974), 폴리스테아레이트 메타크릴레이트 전구체 용액 (실시예　3), 0.5g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 3.0g 의 메틸메타크릴레이트 (Merck, 800590), 및 1.5g 의 메타크릴산 (Merck, 800578) 을 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장착된 100ml 삼목 플라스크에서 조합했다. 반응 혼합물을 85℃ 까지 예열했다 (가열 블록의 온도). 0.2g 의 Vazo 67 (DuPont) 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다.
반응 혼합물을 빙욕으로 냉각시키면서, 6.8g 의 결과로서 수득한 중합체 용액 및 10.0g 의 TiO2 입자 (DuPont, Ti-Pure R960) 를 조합하고, 3 분간 초음파에 적용했다 (Branson Sonifier B15, Standard horn and microtip, 150W). 후속하여, 분산액을 100mL 둥근바닥 플라스크로 옮기고, 0.1g 디에탄올아민 (Merck, 116205) 을 첨가했으며, 혼합물이 120℃ 에서 5 시간 동안 반응하도록 했다. 냉각 후, 0.5g 의 트리옥틸아민 (Merck, 845064) 을 첨가하고, 혼합물을 5 시간 동안 교반했다. 결과로서 수득한 분산액을 50 micron cloth (SEFAR NITEX 03-50/1) 를 통해 여과했다. 이후, 입자들을 침강시키고 (벤치탑 원심분리, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에 3 회 재분산시켰다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 제타퍼텐셜 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용하면 제타퍼텐셜이 -64mV 였고, Span 85 (Aldrich, S7135) 를 이용하면 제타퍼텐셜이 -17mV 였다.
실시예 6: 전하 선택적 분산제, EPD 입자, 및 높은 백색 상태 반사도를 나타내는 전기영동 잉크.
35g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장착된 100ml 삼구 플라스크에서 85℃ (가열 블록에서의 온도) 까지 가열했다. 10.0g 의 폴리스테아레이트　메타크릴레이트 (실시예 3), 0.5g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 4.0g 의 2-tert-부틸아미노에틸-메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 0.5g 비닐이미다졸 (Aldrich, 235466), 및 0.12g Vazo 67 (DuPont) 을 조합하여, 주사기 펌프를 이용해 2 시간의 기간에 걸쳐 반응 용기에 계량했다. 반응물의 첨가 후, 추가적인 0.12g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다. 고체 함량이 13.2% 인 중합체 용액을 수득했다.
7.6g 의 결과물 중합체 용액, 10.0g 의 TiO2 입자 (DuPont, Ti-Pure R960), 및 50.0g 도데칸 (Merck, 820543) 를 플라스틱 병에서 조합하고, 초음파에 3 분간 적용하면서 (Branson Sonifier B15, Standard horn and microtip, 150W), 반응 혼합물을 빙욕으로 냉각시켰다. 분산액을 100mL 둥근바닥 플라스크로 옮기고, 0.1g 디에탄올아민 (Merck, 116205) 을 첨가하고, 혼합물을 120℃ 에서 5 시간 동안 반응시켰다. 결과로서 수득한 분산액을 50 micron cloth (SEFAR NITEX 03-50/1) 을 통해 여과했다. 이후, 입자를 침강시키고 (벤치탑 원심분리, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에서 3 회 재분산시켰다. 결과로서 수득한 분산액의 고체 함량은 33.9% 이다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 제타퍼텐셜의 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용해 +26mV 의 제타퍼텐셜을, Span 85 (Aldrich, S7135) 을 이용해 +13mV 의 제타퍼텐셜을 수득했다.
두가지 상반된 전하 입자를 지닌 전기영동 잉크를 제조해, 15 중량% 의 제조된 입자, 5 중량% 의 유색 입자 (WO 2012/019704 에 기재된 바와 같이 제조), 1% Aerosol OT, 2.5% Span 85 의 도데칸 중의 제형물을 제조했다.
전기영동 잉크를 1×1 인치 ITO 코팅이 있는 2 개의 평행 유리 슬라이드 (20 분리) 로 이루어진 표준 LC 테스트 셀에서 시험했다. 1 내지 60V 의 전기 퍼텐셜을 인가하면서, 결과로서 수득한 백색 상태 반사도 (WSR%), 콘트라스트 비율 및 액체의 응답 시간을 측정했다. 백색 상태의 측정되는 휘도 (통합형 구체) 는 모든 인가된 퍼텐셜에 대해 (MgO 표준의) 약 40% 이며, 콘트라스트 비율은 약 5 이다 (도 1). 응답 시간은 도 2 에 제시한다.
실시예 7: 전하 선택적 분산제, EPD 입자, 및 높은 백색 상태 반사도를 나타내는 전기영동 잉크
180g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장착된 500ml 삼구 플라스크에서 85℃ (가열 블록에서의 온도) 까지 예비가열했다. 40.0g 의 폴리스테아레이트　메타크릴레이트 (실시예 3), 2.0g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 18.0g 의 2-tert-부틸아미노에틸-메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 및 0.48g Vazo 67 (DuPont) 를 조합하여, 드립핑 깔대기를 이용해 3 시간의 기간에 걸쳐 첨가했다. 반응물 첨가 후, 추가적인 0.48g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다. 고체 함량이 15.2% 인 중합체 용액을 수득했다.
반응 혼합물을 빙욕으로 냉각시키면서 6.8g 의 결과로서 수득되는 중합체 용액, 10.0g 의 TiO2 입자 (Kronos 2305) 및 50.0g 도데칸 (Merck, 820543) 을 플라스틱 병에서 조합하여, 초음파에 3 분간 적용했다 (Branson Sonifier B15, Standard horn and microtip, 150W). 분산액을 100mL 둥근바닥 플라스크에 옮기고, 0.1g 디에탄올아민 (Merck, 116205) 을 첨가하고, 혼합물을 120℃ 에서 5 시간 동안 반응시켰다. 결과로서 수득한 분산액을 50 micron cloth (SEFAR NITEX 03-50/1) 를 통해 여과했다. 이후, 입자들을 침강시키고 (벤치탑 원심분리, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에 3 회 재분산시켰다. 결과로서 수득한 분산액의 고체 함량은 33.5% 였다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용하여 제타퍼텐셜의 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용해 +30mV 의 제타퍼텐셜을, Span 85 (Aldrich, S7135) 을 이용해 +4mV 의 제타퍼텐셜을 수득했다.
두가지 반대 전하 입자를 지닌 전기영동 잉크를 제조하여, 15.0 중량% 의 제조된 입자, 5 중량% 의 유색 입자 (WO 2012/019704 에 기재된 바와 같이 제조), 1.0% Aerosol OT, 3.0% Span 85 의 도데칸 중의 제형물을 제조하게 되었다. 전기영동 잉크를 1×1 인치 ITO 코팅을 지닌 2 개의 평행 유리 슬라이드 (20㎛ 분리) 로 이루어진 표준 LC 테스트 셀에서 시험했다. 1 내지 60V 의 전기 퍼텐셜을 인가하며, 결과로서 수득한 백색 상태 반사성 (WSR%) 및 액체의 콘트라스트 비율을 측정했다. 백색 상태의 측정된 발광 (통합 구형 (integrating sphere)) 이 모든 인가된 퍼텐셜에 대해 30% 초과 (MgO 표준 기준) 로 측정되는 한편, 콘트라스트 비율은 4 를 초과했다 (도 3). 응답 시간은 도 4 에 제시한다.
실시예 8: 공중합체 전하 선택적 분산제, EPD 입자, 및 전기영동 잉크
24.0g 도데실메타크릴레이트 (Merck, 800589), 8.9g (2-(메틸아크릴로일옥시) 에틸트리메틸 암모늄메틸설페이트 (Aldrich, 408123), 1.2g 2-머캅토에탄올 (Merck, 805740), 및 50.0g 2-프로판올 (Merck, 109634) 을 환류 콘덴서 및 아르곤 공급이 장착된 250ml 삼구 플라스크에서 조합했다. 반응 혼합물을 90℃ 까지 가열하고, 셋업은 아르곤을 이용해 플러쉬했다. 0.2g Vazo 67 (DuPont) 를 첨가하고, 반응을 6 시간 동안 지속했다.
2.5g 의 결과로서 수득한 중합체, 20.0g 2-프로판올 (Merck, 109634), 25.7g 도데칸 (Aldrich, 386707) 및 10.0g TiPure R960 (DuPont) 를 100ml 둥근 바닥 플라스크에서 조합하고, 균질화했다. 60℃ 및 2mbar 에서 더이상의 응축이 관찰되지 않을 때까지 잔류 휘발 성분들을 회전 증발기를 이용해 제거했다. 후속하여, 분산액을 3 시간 동안 120℃ 에서 교반했다. 도데칸 중의 결과로서 수득한 분산액의 고체 함량은 38.6% 이며, 광학 현미경 하에 분산된 입자가 나타났다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 제타퍼텐셜의 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용해 +43mV 의 제타퍼텐셜을, Span 85 (Aldrich, S7135) 을 이용해 +0mV 의 제타퍼텐셜을 수득했다.
실시예 9: 소프트/벌키 이온, EPD 입자 및 전기영동 잉크가 있는 전하 선택적 분산제
2.16g 소듐 아크릴레이트 (Aldrich, 408220) 및 9.97g 테트라헥실암모늄브로마이드 (Aldrich, 252816) 사이의 이온 교환을 38g 탈이온수 및 26.6g 디클로로메탄 (Merck, 106050) 를 이용해 실시했다. 쉐이킹 및 상 분리 후, DCM 상을 분리하고, 새로운 2 차 증류수를 이용해 2 회 세척했다. 회전 증발기를 이용해 DCM 을 제거한 후 8.5g 테트라헥실암모늄 아크릴레이트를 수득했다.
10g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격막이 장착된 삼구 플라스크에 첨가하고, 85℃ (가열 블록에서의 온도) 까지 예비가열했다. 5.0g 의 n-부틸 아세테이트, 0.1g 의 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트 (Merck, 800609), 1.0g 의 모노말단처리 폴리디메틸실록산 메타크릴레이트 (ABCR, AB146684), 0.8g 의 메틸메타크릴레이트 (Merck, 800590), 0.1g 의 테트라헥실암모늄아크릴레이트 및 0.02g 의 Vazo 67 (Dupont) 를 조합하고, 2 시간에 걸쳐 주사기 펌프를 이용해 반응 용기에 계량했다. 첨가 후, 0.02g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다.
결과로서 수득한 용액에, 5g 의 TiO2 입자 (DuPont, Ti-Pure R960) 및 0.1g 디에탄올아민 (Merck, 116205) 을 첨가하고, 반응 온도를 120℃ 로 승온시켰다. 반응을 5 시간 동안 지속했다. 결과로서 수득한 분산액을 50 micron cloth (SEFAR NITEX 03-50/1) 를 통해 여과했다. 이후, 입자들을 침강시키고 (벤치탑 원심분리기, RCF = 3000, 20 분), 새로운 도데칸에 3 회 재분산시켰다.
3 중량% 의 제조된 입자 및 3 중량% 의 첨가제가 있는 전기영동 잉크를 제조하고, Malvern Zetasizer Nano ZS 를 이용해 제타퍼텐셜 특징을 수득했다.
Aerosol OT (Aldrich, 323586) 를 이용하여 -24mV 의 제타퍼텐셜을 수득했고, Span 85 (Aldrich, S7135) 를 이용하여 0mV 의 제타퍼텐셜을 수득했다.
실시예 10: 소프트/벌키 이온, EPD 입자 및 전기영동 잉크가 있는 전하 선택적 분산제
4.0g 소듐 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]보레이트 디히드레이트 (Merck, 824494) 및 1.2g [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 클로라이드 (수중 80%, Aldrich, 408107) 사이의 이온 교환을 38g 탈이온수 및 26.6g 디클로로메탄 (Merck, 106050) 을 이용해 실시했다. 쉐이킹 및 상 분리 후, DCM 상을 분리하고, 새로운 2 차 증류수를 이용해 2 회 세척했다. 최종 생성물, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]보레이트를, 회전 증발기를 이용해 결과물 유기상으로부터 DCM 를 제거해 수득했다.
1.0g 의 [2-(메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]보레이트, 3.8g 의 폴리스테아레이트　메타크릴레이트 (실시예 3), 1.0g 의 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 20.0g n-부틸아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 입구 및 마개가 장착된 100ml 삼구 플라스크에 넣었다. 혼합물을 85℃ 까지 예비가열하고, 0.25g Vazo 67 (DuPont) 의 첨가로 반응을 개시했다. 이어서, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다. 고체 함량이 18.1% 인 용액을 수득했다.
5.5g 의 중합체 용액, 10.0g 의 TiO2 안료 (Kronos 2081), 및 50ml 의 도데칸 (Merck, 820543) 을 100ml 둥근바닥 플라스크에서 조합했다. 혼합물을 30 분간 교반한 후, 초음파에 30 분간 적용하고, 최종적으로 120℃ 까지 5 시간 동안 가열했다. 생성물을 원심분리하고, 새로운 도데칸에 3 회 분산시키고, 최종적으로 1 ㎛ clothes (SEFAR NITEX 03-1/1) 를 통해 여과했다. 결과로서 수득한 생성물의 고체 함량은 37.2% 였다.
도데칸 중 3 중량% 의 제조된 입자를 지닌 전기영동 잉크를 제조하고, 전기영동 이동성을 2 개의 평행한 유리 슬라이드 (20 ㎛ 분리) 로 이루어진 테스트 셀에서 시험했다. 바닥쪽 유리 슬라이드는 500 ? 전극 간격을 둔 깍지형 ITO 전극 패턴을 포함한다. 전기영동 잉크 중의 입자들은 0.006 ㎛ cm V-1s-1 의 전기영동 이동능을 나타낸다.
실시예 11: 전하 선택적 분산제, 전하 선택적 분산제가 있는 EPD 입자 및 전기영동 잉크
700.0g 의 n-부틸 아세테이트 (Merck, 101974) 를 환류 콘덴서, 질소 공급 및 격벽이 장착된 2000ml 삼구 플라스크에서 80℃ (반응 용기 내 온도) 까지 예비가열했다. 200.0g 의 폴리스테아레이트　메타크릴레이트 (실시예 3), 90.0g 의 2-tert-부틸아미노에틸-메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 및 2.4g Vazo 67 (DuPont) 를 조합하여, 3 시간에 걸쳐 드립핑 깔대기를 이용해 첨가했다. 반응물의 첨가 후, 추가적인 2.4g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다. 고체 함량이 29.4% 인 중합체 용액이 수득되었다. 후속하여, 440.0g 도데칸을 반응 혼합물에 첨가하고, n-부틸 아세테이트를 진공 하에 제거하고, n-부틸 아세테이트 함량이 1% 미만 (FID 검출기가 있는 GC 로 측정) 에 도달할 때까지 50℃ 로 가열했다. 결과로서 수득한 중합체 용액의 고체 함량을 도데칸 첨가에 의해 30% 로 조정했다.
결과로서 수득한 중합체 용액을 이용해 백색 반사성 EPD 입자의 분산액을 제조했다. 50.0g TiO2 안료 (Sachtleben R610L) 를 중합체 용액을 함유하는 10.0g 의 30% 활성 재료와 함께 51.1g 도데칸에 분산시켰다. 분산액을 디졸버 디스크 (dissolver disc) 에 이어 비드 밀링 (bead milling) 을 이용해 제조했다.
두가지 반대로 하전된 입자가 있는 전기영동 잉크를 제조해 25.0 중량% 의 제조된 입자, 10 중량% 흑색 염색 입자 (WO 2012/019704 에 기재된 바와 같이 제조), 0.5% Aerosol OT, 1.5% Span 85 의 도데칸 중의 제형물을 제공하게 되었다. 전기영동 잉크는 1×1 인치 ITO 코팅을 지닌 2 개의 평행한 유리 슬라이드 (20 분리) 로 이루어진 표준 LC 테스트 셀에서 시험했다. 1 내지 60V 의 전기 퍼텐셜을 인가하는 한편, 결과로서 수득한 백색 상태 반사도 (WSR%) (통합형 구체, MgO 표준) 및 액체의 콘트라스트 비율을 측정했다 (도 5). 인가된 전기 퍼텐셜의 함수로서의 결부된 개폐시간 (associated switching time) 을 도 6 에 제시한다.
실시예 12: 전하 선택적 분산제
50.0g 도데칸을 250ml 삼구 플라스크에서 75℃ (반응용기 내부 온도) 까지 가열했다. 16.0g 메타크릴레이트 말단처리된 폴리디메틸실록산 (ABCR, AB116684), 24.0g 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트 (Aldrich, 444332), 1,0g Vazo 67 (DuPont), 및 43.3g 도데칸의 혼합물을 1.5 시간에 걸쳐 반응 혼합물에 첨가했다. 1 시간 더 경과 후, 1.0g 의 Vazo 67 를 첨가하고, 반응이 2 시간 동안 지속되도록 했다.
중합체 안정화제의 30% 용액을 수득했다.
도면:
도 1 은 실시예 6 에 대한 WSR% 및 콘트라스트 비율을 보여준다.
도 2 는 실시예 6 에 대한 체류 시간을 보여준다.
도 3 은 실시예 7 에 대한 WSR% 및 콘트라스트 비율을 보여준다.
도 4 는 실시예 7 에 대한 응답 시간을 보여준다.
도 5 는 실시예 11 에 대한 WSR% 및 콘트라스트 비율을 보여준다.
도 6 은 실시예 11 에 대한 응답 시간을 보여준다.

Claims (16)

  1. 코어 입자 및 코어 입자에 흡수되는 중합체성 쉘을 함유하는 전기영동액으로서, 중합체성 쉘이 단량체 또는 거대 단량체 빌딩 블록이 있는 랜덤 공중합체로 이루어지며, 랜덤 공중합체가 하나 이상의 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체 및 하나 이상의 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체를 함유하는 전기영동액.
  2. 제 1 항에 있어서, 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인, 랜덤 공중합체의 구조 단위체가 전체 랜덤 공중합체의 20 내지 95 중량% 의 분량인 것을 특징으로 하는 전기영동액.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인, 랜덤 공중합체의 구조 단위체가 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-메타크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (MOTAC), 및/또는 아크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (AOTAC) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 전기영동액.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 탄화수소 가용성의, 랜덤 공중합체의 안정화 구조 단위체가 지방산의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 다중축합물, 관능성 폴리-디메틸 실록산, 관능성 폴리-이소부틸렌/ -이소프렌, 및/또는 장쇄 알킬 (메트)아크릴레이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 전기영동액.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 탄화수소 가용성의, 랜덤 공중합체의 안정화 구조 단위체가 12-히드록시스테아르산의 모노-메타크릴레이트 말단처리된 폴리-디메틸실록산 또는 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 중축합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기영동액.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 입자가 유기 또는 무기 안료, 바람직하게는 금홍석, 예추석 또는 무정헝 개질형의 이산화티탄 또는 카본 블랙인 것을 특징으로 하는 전기영동액.
  7. 코어 입자 및 코어 입자에 흡착되어 있는 중합체성 쉘을 함유하는 입자로서, 중합체성 쉘이 단량체 또는 거대 단량체 빌딩 블록이 있는 랜덤 공중합체로 이루어지며, 랜덤 공중합체가 하나 이상의, 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체 및 하나 이상의 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체를 함유하는 것을 특징으로 하는 입자.
  8. 제 7 항에 있어서, 중합체성 쉘이 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-메타크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (MOTAC), 및/또는 아크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (AOTAC) 의 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체, 및 지방산의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 다중축합물, 관능성 폴리-디메틸 실록산 및/또는 장쇄 알킬 (메트)아크릴레이트의 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체를 전체 랜덤 공중합체의 20 내지 80 중량% 로 함유하는 랜덤 공중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 탄화수소 가용성의, 랜덤 공중합체의 안정화 구조 단위체가 모노-메타크릴레이트 말단처리된 폴리-디메틸실록산 또는 12-히드록시스테아르산의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 중축합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 랜덤 공중합체가 12-히드록시스테아르산, 및 2-tert-부틸아미노에틸메타크릴레이트, 및 임의로는 (2,3-에폭시프로필)-메타크릴레이트의 모노-메타크릴레이트 말단처리된 폴리-디메틸실록산 또는 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 중축합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 입자가 유기 또는 무기 안료, 바람직하게는 금홍석, 예추석 또는 무정형 개질형의 이산화티탄 또는 카본 블랙인 것을 특징으로 하는 입자.
  12. 단색, 이색 또는 다색 전기영동 장치의 제조를 위한 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 입자의 용도.
  13. 하기 단계를 포함하는, 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 입자의 제조 방법:
    a) 코어 입자를 분산매와 조합하는 단계,
    b) 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체 및 탄화수소 가용성의, 안정화 구조 단위체를 함유하는 랜덤 공중합체를 용매에 용해시키는 단계,
    c) 단계 a) 의 분산액 및 단계 b) 의 액체를 혼합하는 단계,
    d) 혼합물을 가열, 분쇄, 초음파처리 또는 안료를 분산시키는 고전단 혼합에 적용시키는 단계,
    e) 선택적인, 랜덤 중합체를 안료 표면에 화학적으로 가교시키는 단계,
    f) 선택적인, 반복적인 원심분리 및 새로운 탄화수소로의 재분산에 의한 세척 단계, 및
    g) 선택적인, 결과로서 수득한 코팅된 입자들의 분리 단계.
  14. 제 13 항에 있어서, 단계 b) 에서 사용되는 랜덤 공중합체가 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-메타크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (MOTAC) 및/또는 아크릴옥시 에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 (AOTAC) 의 하전되거나 또는 하전가능한, 임의로는 탄화수소 불용성인 구조 단위체, 및 지방산, 관능성 폴리-디메틸 실록산 및/또는 장쇄 알킬 (메트)아크릴레이트의 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트화 다중축합물의 탄화수소 가용성, 안정화 구조 단위체를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 전기영동액을 함유하는 전기영동 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 전기영동액이 잉크젯 인쇄, 슬롯 다이 분사 (slot die spraying), 노즐 분사 및 플렉소그래픽 인쇄로부터 선택되는 기법, 또는 여타 접촉 또는 비접촉 인쇄 또는 증착 기법에 의해 적용되는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 장치.

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