TW201313841A - 有色聚合物顆粒 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種藉由反相乳液溶劑移除法製得的有色聚合物顆粒；包含該等顆粒之電泳流體；及包含該等流體之電泳顯示器裝置。

Description

有色聚合物顆粒
本發明係關於一種藉由反相乳液溶劑移除法製得的有色聚合物顆粒、包含該等顆粒之電泳流體、及包含該等流體之電泳顯示器裝置。
近年來，需要開發低功率、低成本及輕重量顯示器裝置。EPD(電泳顯示器)可滿足此需求。EPD之一用途係用於電子紙。必要的是，一旦顯示影像，該影像即可在不另外施加電壓的情況下保持很長一段時間。因此，此滿足低功率用途之需求，且意味著影像係可見直至需要另一影像。
EPD通常包含分散於流體中且夾在兩個基板之間的帶電顆粒，該等基板各包含一或多個電極。該等電極之間的間隙充滿無色或顏色不同於該等顆粒之顏色的分散介質。如果於該等電極間施加電壓，則帶電顆粒遷移至具有相反極性的電極。該等顆粒可覆蓋觀察者一側之電極，因此當自該觀察者一側觀察影像時，顯示與該等顆粒之顏色相同的顏色。可利用多重像素觀察到任何影像。
可利用的EPD技術包括商業上用於電子書之電子紙。此應用使用黑色及白色或淺色。然而，當前技術水準之EPD的主要缺點係缺少明亮全彩系統。
近期專利文獻(US 7,304,634、GB 2 438 436、US 2007/0268244)已例示不同顏色的顆粒於單個像素中之用 途，但所有此等途徑需要使用複雜的單元結構及驅動方案。亦已知包含無機及樹脂顆粒之雙顆粒系統(EP 1 491 941)。此等有色顆粒係僅可藉由複雜方法獲得及/或其等係僅適用於特定應用。包含聚合物及有機顏料之顆粒係描述於Nippon Gazo Gakkaishi 46(4)2007,247-253及Kobunshi Ronbunshu,62(7),310-315(July 2005)中。
仍需要改良的電泳流體及可容易分散於非極性介質中之有色顆粒之簡單製法。現已發現一種提供有色顆粒及新穎電泳流體之改良途徑。
本發明係關於一種製備有色或黑色聚合物顆粒之方法，其包括以下步驟：a)形成反相乳液，其包含至少一種聚合物、至少一種有色或黑色無機顏料、至少一種極性溶劑、至少一種非極性溶劑及至少一種界面活性劑；及b)藉由蒸發方法移除該(等)極性溶劑。明確而言，本發明之主旨係關於藉由該方法製得的有色及黑色顆粒，及包含該等有色聚合物顆粒之電泳流體及顯示器(例如全彩電子紙)。
在本說明書中，「反相乳液」意指非極性溶劑(如十二烷或相當的脂族烴)形成連續相且極性溶劑(較佳係水)形成非連續相(內相)。此外，本發明方法係稱為「蒸發沉澱法」或「反相乳液溶劑移除法」(RESR)，因為其包括形成反相乳液且隨後藉由蒸發方法自該內相移除溶劑以形成固體顆粒之步驟。
用於獲得有色及黑色顆粒之該新穎方法係欲將至少一種 有色或黑色無機顏料併入有機聚合物顆粒中。黑色及有色反射型無機顏料可單獨或組合使用。在此方法中，藉由簡單地將一種無機顏料換成另一種無機顏料，可改變所製備之顆粒的顏色且不對其他顆粒性質產生不利影響。
該新穎途徑提供一種帶電高反射型有色或黑色顆粒之簡單可重複的廉價製法，該等顆粒可容易分散於非極性介質中、顯示電泳遷移性且不會使顏色滲入分散劑中。該新穎方法無需多個步驟或無需昂貴的乾燥步驟以及之後困難地調配至低介電溶劑中。該新穎方法提供適用於EPD之有色及黑色聚合物顆粒，且可分別控制電荷、尺寸、單分散性、立體安定性等，以產生具有用於EPD的全部所需特徵的顆粒。另外，以使用大體上無害之材料較佳。有利地，可使用市售材料且該方法無需任何化學改變。所開發的方法係使用儘可能少的物理方法之簡單方法，其藉由形成反相乳液且蒸發內相溶劑以產生固體顆粒分散液來形成最終電泳流體。較佳地，藉由本方法製得的聚合物顆粒顯示良好的耐光性、熱安定性及抗滲出及耐遷移性。
本發明之其他優點係可獲得適當顏色(如，紅、綠及藍色)的帶電顆粒及黑色顆粒及可製備具有所需尺寸且可具有高單分散性且併包含電荷以允許電泳運動的有色及黑色顆粒。本發明途徑提供具有低平均密度之有色聚合物顆粒。使用此類材料將有利於構建電泳顯示器且無需額外的濾色器。
本發明方法之一主要優點為：該等顆粒係於極適用於 EPD流體的溶劑中直接形成而無需乾燥顆粒及隨後再分散其等；特定言之，可免去昂貴的冷凍乾燥步驟。該方法亦避免乾燥製程對顆粒表面造成可能的不可逆破壞。甚至更有利地，該方法無需溶劑轉移步驟以改變成適用作電泳流體的最終溶劑。因此，於最終調配物中不會發生非所欲的溶劑污染。另外，若需要，則可容易地轉換成其他適用於EPD之溶劑。
另外，該等顆粒可具有以下性質：針對光學透明度及色彩相容性之玻璃質聚合物特性、針對耐溶劑性之均質結構、當分散於EPD溶劑介質中時之非膨脹特性、衝擊強度、硬度、於非極性連續相(EPD最常用的介質)中之可分散性、於介電介質中之高電泳遷移率、對所有顏色及黑色而言之普遍適用性、精確ζ電位控制、所有顏色具有相同密度(有利於沉降/聚結性能)、極佳切換行為及於相當電壓下之更快反應時間。另外，該等材料於連續相中之低溶解度亦降低該等顆粒經歷奧士瓦(Ostwald)熟化過程之趨勢。
本發明之一基本組分係有色或黑色無機顏料，較佳係有色反射型或黑色顏料。尤其地，使用黑色、紅色、綠色、黃色及/或藍色顏料，特定言之黑色、紅色、綠色及/或藍色顏料。根據常識，有色無機顏料之光學效應係由選擇性光吸收引起且在很大程度上亦係由選擇性光散射引起，且黑色無機顏料之光學效應係由非選擇性光吸收引起。較佳地，該等無機顏料可分散於極性溶劑中。該顏料之功能係使顆粒著色。較佳地，使用以下顏料：金屬化合物，如氧 化物、混合氧化物、氧化物氫氧化物、硫化物、硫硒化物、矽酸鹽、硫酸鹽、亞鉻酸鹽、鉬酸鹽及/或碳酸鹽；及/或碳黑顏料，較佳係氧化物、混合氧化物、氧化物氫氧化物、亞鉻酸鹽、及/或碳酸鹽、及/或碳黑顏料。較佳的金屬化合物包含以下金屬：鐵、鉻、鎘、鎳、鋅、鈷及/或錳。較佳的顏料係：紅色氧化鐵、綠色氧化鉻、天青藍顏料、黃色氧化鐵顏料、錳鐵氧體顏料、黑色亞鉻酸銅顏料、黑色氧化鐵(III)顏料及碳黑顏料。適宜的市售顏料之實例係提供於下文中(C.I.號係位於括號內)：氧化鐵紅(顏料紅101)、鉬酸鹽紅(顏料紅104)、氧化鉛紅(顏料紅105)、鎘紅(顏料紅108)、氧化紅(Oxide Red)(PR102)；氧化鉻綠(顏料綠17)、鎘綠(PG14)、巴黎綠(顏料綠21)、席勒(Scheele's)綠(PG22)；米洛麗(Milori)藍(顏料藍27)、群青藍(顏料藍29)、鈷藍(PB28，天青藍)、天藍(PB35)、漢藍BaCuSi4O10、埃及藍(PB31)、普魯士藍(PB27)；氧化鐵黑(顏料黑11)Fe3O4、鈦黑、碳黑(顏料黑7)、錳鐵氧體顏料、黑色亞鉻酸銅顏料；鉻黃(顏料黃34)、鋅黃(顏料黃36)、鎘黃(PY34)、氧化鐵黃(顏料黃34)、鈷黃(PY40)、赭石黃(PY43)、拿普(Naples)黃(PY41)、鈦黃(PY53)、彩金(SnS2)；橙鉻黃(顏料橙21)、鎘橙(PO20)；氧化鐵棕(顏料棕6)、生褐(PBr7)、生赭石(PBr7)； 漢紫(BaCuSi2O6)。
以呈球形顆粒形狀的有色或黑色無機顏料較佳。尤其地，本發明RESR方法使用初級粒度為10至1800 nm(較佳100至1600 nm)的無機顏料。
所使用的無機顏料通常含有初級顆粒之聚結物。該等聚結物可顯示100 nm至3000 nm(較佳100至2000 nm)之二級粒度。較佳地，僅可能於其他物理過程之前恢復至該初級粒度。方法可包括研磨(砂磨、珠磨及球磨)、使用轉子-定子研磨機(如Ika Ultra-Turrax)及施加超音波以獲得分散液。通常可使用Branson超音波儀。
可藉由使用不帶電或帶電材料(正或負性)(例如，使用具有可為顆粒提供電荷之SO3 -及Na+基團之聚合物)容易地控制有色或黑色聚合物顆粒的電荷。或者，可使用不帶電聚合物且可藉由於調配階段使用帶電界面活性劑使該等顆粒帶電。
該等新穎顆粒可自諸多聚合物類型製得。較佳地，該聚合物係自不溶於非極性溶劑(如十二烷)之單體製得或該單體可溶於非極性溶劑(如十二烷)但該聚合物不溶於其中。特別適宜的聚合物係彼等高度親水或經帶電後本身親水者，且以(例如)聚(丙烯醯胺)、聚(丙烯酸)及聚(甲基丙烯酸)尤其佳。
其他適宜的市售聚合物係：聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸)、聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸-共-丙烯腈)丙烯腈、聚(N-異丙基丙烯醯胺)、聚(丙烯醯胺-共-丙烯 酸)、聚(丙烯醯胺-共-丙烯酸)偏鈉鹽、聚(丙烯醯胺-共-丙烯酸)鉀鹽、聚丙烯醯胺、聚(丙烯酸鈉鹽)、聚(丙烯酸)、聚(丙烯酸)偏鉀鹽、聚(丙烯酸)偏鈉鹽、聚(丙烯酸)、偏鈉鹽-接枝-聚(環氧乙烷)、聚(丙烯酸-共-馬來酸)鈉鹽、聚(乙烯-交替-馬來酸酐)、聚(異丁烯-共-馬來酸)鈉鹽、聚(甲基乙烯基醚-交替-馬來酸單丁酯)、聚(甲基乙烯基醚-交替-馬來酸)、聚(甲基乙烯基醚-交替-馬來酸酐)、聚(苯乙烯-交替-馬來酸)、聚(1-乙烯基吡咯啶酮-共-甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯)、聚(甲基丙烯酸2-二甲基胺基)乙酯)甲基氯四級鹽(Poly(2-dimethylamino)ethyl methacrylate)methyl chloride quaternary salt)、聚(2-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸2-羥乙酯)、聚(甲基丙烯酸2-羥丙酯)、聚(2-丙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸鈉鹽)、聚[(甲基丙烯酸2-乙基二甲基銨基乙酯硫酸乙酯)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)](Poly[(2-ethyldimethylammonioethyl methacrylate ethyl sulfate)-co-(1-vinylpyrrolidone)])、聚[丙烯酸乙酯-共-甲基丙烯酸-共-3-(1-異氰醯基-1-甲基乙基)-α-甲基苯乙烯]、與乙氧基化壬基酚之加成物、葫蘆[5]脲、葫蘆[7]脲、葫蘆[8]脲、伸乙基亞胺寡聚物、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、聚(2-異丙烯基-2-噁唑啉-共-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丙烯醯胺-共-氯化二烯丙基二甲基銨)、聚(烯丙基胺鹽酸鹽)、聚(烯丙基胺)、聚(氯化二烯丙基二甲基銨)、聚(二甲基胺-共-表氯醇-共-乙二胺)、聚[雙(2-氯乙基)醚-交替-1,3-雙[3-(二甲基胺基)丙基]脲]四級銨化聚(伸乙基亞胺)、80%乙氧 基化聚伸乙基亞胺、分支鏈聚伸乙基亞胺、2-十二碳烯基琥珀聚甘油三酯、甘油丙氧基化物平均物(Glycerol propoxylate average)、聚(甲基乙烯基醚)、聚環氧琥珀酸、聚(4-苯乙烯磺酸)銨鹽、聚(4-苯乙烯磺酸)鋰鹽、聚(4-苯乙烯磺酸)、聚(4-苯乙烯磺酸-共-馬來酸)鈉鹽、聚(茴香腦磺酸鈉鹽)、聚(4-苯乙烯磺酸鈉)、聚(乙酸乙烯酯-共-巴豆酸)、聚(硫酸乙烯酯)鉀鹽、聚(乙烯基膦酸)、聚(乙烯基磺酸鈉鹽)、Mowiol(聚(乙烯醇))、聚(乙烯醇-共-乙烯)。
以聚(丙烯醯胺)、聚(1-乙烯基吡咯啶酮-共-甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯)及聚(丙烯酸)及聚(甲基丙烯酸)或其對應鹼金屬鹽，尤其聚(丙烯醯胺)及聚(丙烯酸)最佳。
亦可藉由於製備聚合物期間使用帶電引發劑來促使該聚合物帶電，該引發劑將電荷以末端基團形式留在該聚合物上。該等實例係2,2'-偶氮雙(2-甲基丙醯脒)二鹽酸鹽(V-50)(Wako Chemicals)、過二硫酸鉀(KPS)、過二硫酸銨(APS)、過二硫酸鈉(SPS)、2,2'-偶氮雙氰基戊酸(ACVA)(Wako Chemicals)、2,2'-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽(VA044)(Wako Chemicals)。
然而，電荷不一定來自該引發劑片段，因此亦可使用彼等如2,2'-偶氮雙(異丁腈)(AIBN)(Wako Chemicals)、2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)(Vazo 67)(Wako Chemicals)及過氧化苯甲醯的引發劑。
本發明方法之其他基本組分係界面活性劑，其通常具有 親水性頭基及疏水性尾部。較佳實例係彼等親水-親脂平衡(HLB)(如「Introduction to Surface and Colloid Chemistry」(Ed.DJ Shaw,Pub.Butterworth Heinemann)中所述)低於10(較佳2至8且更佳3至6之間)者。界面活性劑之HLB係該界面活性劑之親水性或親脂性程度之量度，其係藉由計算該分子之不同區域的值來測定。該頭基可係允許使顆粒帶電的鹽或亦可由可(但不一定)使該顆粒帶電之胺或酸基團組成。
該界面活性劑之作用係在形成反相乳液時使其安定且隨後在移除溶劑後使該等固體顆粒安定。該界面活性劑亦可用於使該等顆粒帶電，以允許其等進行電泳切換。此可藉由使用界面活性劑摻合物或單一界面活性劑來實現。較佳地，所使用之界面活性劑係佔該總反相乳液之1至10重量%。
較佳的界面活性劑添加劑具有嵌段、分支、接枝或梳狀結構中之某一形式，以最大化地物理或化學吸附至該等顆粒表面上。以較長或分支鏈疏水性尾部較佳，其使該界面活性劑之立體安定作用最大化。適宜的頭基係多元醇衍生物(如甘油或山梨糖醇酐)。此等提供適當極性以結合至顏料表面。琥珀醯胺類界面活性劑及磺基琥珀酸烷基酯亦係適宜。亦可使用界面活性劑組合。
典型的界面活性劑(就立體安定作用或用作帶電劑而言)係熟悉此領域者已知且包括(但不限於)：Brij、Span及Tween系列的界面活性劑(Aldrich)；Infineum界面活性劑 (Infineum)；Solsperse、Ircosperse及Colorburst系列(Lubrizol)；OLOA帶電劑(Chevron Chemicals)及Aerosol-OT(A-OT)(Aldrich)。本發明之較佳的界面活性劑添加劑係Solsperse系列及A-OT，且甚至更佳係Solsperse 17,000及A-OT。
用於該反相乳液之兩個相之溶劑較佳係經選擇為儘可能不可混溶且同時係該等組分之良好溶劑。較佳地，該等溶劑係以連續相對非連續相之重量比範圍為5：1至1：1(較佳3.5：1至1：1)來使用。
該連續相(較佳係十二烷)需為所使用的界面活性劑之良好溶劑且該非連續相必須係所使用的顏料及聚合物基質材料之良好溶劑(較佳係水)。
可主要根據介電常數ε、折射率、密度及黏度來選擇該連續相溶劑。較佳的溶劑選擇將展現低介電常數ε(較佳ε<10，更佳ε<5，尤其ε<3)。較佳地，該連續相溶劑顯示高體積電阻率(約1015 ohm-cm)、低黏度(低於5 cst)、低水溶性、高沸點(較佳>80℃)及與步驟a)中所使用的聚合物類似的折射率及密度。調整此等變數以改變最終應用之行為係此項技術中已知。較佳的溶劑通常係非極性烴溶劑(如Isopar系列(Exxon-Mobil)、Norpar、Shell-Sol(Shell)、Sol-Trol(Shell)、石腦油及其他石油溶劑；及長鏈烷烴(如十二烷、十四烷、癸烷及壬烷))。此等趨於係低介電性、低黏度及低密度溶劑。較佳地，使用十二烷(ε=2.0)、十四烷、 癸烷(ε=2.0)、壬烷、二甲基四氫化萘(ε=2.26)、十氫化萘(ε=2.7)、石腦油(ε=2.0)、四氫化萘(ε=2.8)及其混合物，尤其係十二烷或二甲基四氫化萘。密度匹配的顆粒/溶劑混合物將產生高度改良的沉澱/沉降特徵且因此係理想的。因此，添加鹵代溶劑以達成密度匹配通常可係有效的。該等溶劑之典型實例係鹵烴油系列(Halocarbon Products)或四氯乙烯、四氯化碳、1,2,4-三氯苯及類似溶劑。諸多此等溶劑之不利方面係毒性及環境非友好性，且因此在某些情況下添加添加劑而非使用該等溶劑以增強對沉降作用之安定性亦可係有益。以十二烷及/或二甲基四氫化萘作為連續相溶劑尤其佳。
該非連續相溶劑係主要根據以下特性來選擇：該有色及黑色無機顏料之可分散性及該等聚合物基質組分之溶解度、其相對於連續相的沸點及其於連續相中之溶解度。較佳的非連續相溶劑顯示高介電常數ε(較佳ε>20，更佳>40，尤其>50)。特別適宜的彼等溶劑係水、低分子量醇、工業用甲基化酒精(IMS；通常包含94體積%乙醇、4體積%甲醇、2體積%水)，及某些更加親水的溶劑(選自酮、醛、醚及酯)。其他適宜溶劑亦可包括高極性溶劑(如乙腈、DMSO(二甲亞碸)及DMF(二甲基甲醯胺)。較佳地，使用水、低分子量醇、乙腈、DMSO、DMF或其混合物，較佳水及/或乙醇。最佳溶劑係水(ε=80)。
所選溶劑的沸點必須低於連續相的沸點以允許其移除且考慮任何可限制非連續相溶劑移除之共沸混合物亦係重 要。特別適用於此2個乳液相之溶劑係十二烷連續相及水或乙醇或工業用甲基化酒精(較佳係水)非連續相。
本發明方法包括以下步驟：a)形成反相乳液，其包含至少一種聚合物、至少一種有色或黑色無機顏料、至少一種極性溶劑、至少一種非極性溶劑及至少一種視需要帶電的界面活性劑；b)藉由蒸發方法移除該(等)極性溶劑；及c)視需要移除該(等)非極性溶劑。尤其有利地，如果該連續相係由欲用於電泳溶劑之溶劑組成，則可省略步驟c)。若需要，則可藉由熟習此項技術者所熟知的方法(如過濾、離心及篩選)純化本發明聚合物顆粒。
較佳地，步驟a)之反相乳液係由至少一種聚合物、至少一種有色或黑色無機顏料、至少一種極性溶劑、至少一種非極性溶劑及至少一種視需要帶電的界面活性劑組成。
步驟a)之反相乳液係藉由以下步驟製得：a1)藉由混合至少一種聚合物、至少一種有色或黑色無機顏料與至少一種極性溶劑形成極性相；a2)藉由混合至少一種非極性溶劑與至少一種界面活性劑形成非極性相；a3)組合該極性相及該非極性相；及a4)使該等合併相均質化以形成該反相乳液。
較佳地，本發明方法係由步驟a)、b)及視需要之步驟c)組成。以由步驟a1)、a2)、a3)、a4)、b)及視需要之步驟c)組成之方法最佳。
最佳地，於步驟a1)中使用以下組分：1)有色或黑色無機顏料；2)選自聚(丙烯醯胺)及聚(丙烯酸)及聚(甲基丙烯酸) 或其對應鹼金屬鹽之聚合物；及3)水，且於步驟a2)中使用界面活性劑及十二烷。較佳的顏料係紅色氧化鐵、綠色氧化鉻、天青藍34L2000顏料、黃色氧化鐵顏料、錳鐵氧體顏料、黑色亞鉻酸銅顏料、碳黑及黑色氧化鐵(III)顏料。
較佳組合包含水作為非連續相溶劑；十二烷作為連續相溶劑；聚丙烯醯胺或聚丙烯酸作為聚合物；及界面活性劑(如Solsperse 17000或Solsperse 11000或Solsperse 13650或SolPlus K500)。同此使用的較佳顏料係紅色氧化鐵、綠色氧化鉻、天青藍、黃色氧化鐵、黑色亞鉻酸銅、黑色氧化鐵或碳黑。
較佳地，聚丙烯酸係與黑色亞鉻酸銅或碳黑組合使用。
較佳的有色聚合物顆粒係自以下混合物製得：(1)水、紅色氧化鐵(氧化鐵紅/Rosso 216M)、聚丙烯醯胺、界面活性劑、十二烷；(2)水、綠色氧化鉻、聚丙烯醯胺、界面活性劑、十二烷；(3)水、天青藍34L2000顏料、聚丙烯醯胺、界面活性劑、十二烷；(4)水、黃色氧化鐵、聚丙烯醯胺、界面活性劑、十二烷；(5)水、黑色亞鉻酸銅(Black 34E33 basalt)、聚丙烯醯胺、界面活性劑、十二烷；(6)水、黑色氧化鐵、聚丙烯酸、界面活性劑、十二烷；(7)IMS、碳黑、聚丙烯酸、界面活性劑、十二烷。
該反相乳液較佳係使用某一剪切形式來形成。此剪切可呈由(例如)Silverson均質機提供的高剪切均質化形式或呈由(例如)Branson超音波儀提供的超音波處理形式。通常，有利係使用低剪切以形成反相預乳液且隨後使用高剪切以形成所需粒度。較佳地，一旦已形成該非極性連續相及極性非連續相，分別混合至均勻且隨後合併以形成兩相系統，即施加該剪切。另外，剪切可有利於形成水相，此可使用高剪切均質化作用或超音波作用來完成。
在此方法中，可視需要藉由在組成該顆粒的組分中包含反應性側基使該等顆粒交聯。可藉由(例如)由UV或加熱引發的後顆粒形成聚合作用或藉由由移除該極性溶劑所促使的側基反應來促進交聯。除彼等已用於移除溶劑及形成顆粒的步驟外，此等反應較佳無需其他合成步驟。
本發明有色聚合物顆粒較佳包含10至75重量%(尤其15至65重量%)之至少一種無機顏料，該重量比係以聚合物、界面活性劑及顏料之組合重量計。
本發明有色聚合物顆粒較佳係尺寸(直徑)為100至2000 nm且較佳具有單分散尺寸分佈之球狀顆粒。較佳粒度係200至1900 nm，較佳200至1500 nm。粒度係藉由普通裝置(如Malvern NanoZS顆粒分析儀)以光子相關光譜法測定。可在反應後移除於反應期間最終形成的較大聚結物。方法包括過濾、離心、篩選。通常使用5微米濾布。亦可採用離心以移除可於該反應期間形成的較小的非所欲聚合物顆粒。
本發明顆粒主要係設計用於電泳顯示器，尤其用於單-、雙-或多色電泳裝置。尤其地，在EPD中較佳使用具有上述100至2000 nm(較佳200至600 nm)的粒度之球狀顆粒。典型的電泳顯示器較佳係由分散於低極性或非極性溶劑中之顆粒及用於改良電泳性質(如安定性及帶電性)之添加劑組成。該等分散液之實例係適當地描述於文獻資料(例如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)中。
用於改良流體安定性(藉由立體安定作用或藉由用作帶電劑)之典型添加劑係熟悉此領域者已知且包括(但不限於)：Brij、Span及Tween系列的界面活性劑(Aldrich)；Infineum界面活性劑(Infineum)；Solsperse、Ircosperse及Colorburst系列(Lubrizol)；OLOA帶電劑(Chevron Chemicals)及Aerosol-OT(Aldrich)。
可併入用於改良電泳性質之任何其他添加劑，只要其等係可溶於調配介質即可，特定言之係設計成使沉澱效應最小化之增稠劑或聚合物添加劑。
可主要根據介電常數、折射率、密度及黏度來選擇分散溶劑。較佳的溶劑選擇將顯示低介電常數(<10，更佳<5)、高體積電阻率(約1015 ohm-cm)、低黏度(低於5 cst)、低水溶性、高沸點(>80℃)及與該等顆粒類似的折射率及 密度。調整此等變數可用於改變最終應用之行為。例如，在慢切換應用(如海報顯示器或貨架標籤)中，具有高黏度可有利於提高影像壽命，但以降低切換速度為代價。然而，在需要快速切換的應用(例如電子書及顯示器)中，更低黏度將允許更快切換，但以其中影像保持安定的壽命為代價(且因此功率消耗增加，因為顯示器需要更頻繁地定址)。較佳的溶劑通常係非極性烴溶劑(如Isopar系列(Exxon-Mobil)、Norpar、Shell-Sol(Shell)、Sol-Trol(Shell)、石腦油及其他石油溶劑及長鏈烷烴(如十二烷、十四烷、癸烷及壬烷))。此等趨於係低介電性、低黏度及低密度溶劑。密度匹配的顆粒/溶劑混合物將產生高度改良的沉澱/沉降特徵且因此係理想。因此，添加鹵代溶劑以允許密度匹配通常可係有效。該等溶劑之典型實例係鹵烴油系列(Halocarbon Products)或四氯乙烯、四氣化碳、1,2,4-三氣苯及類似溶劑。諸多此等溶劑之不利方面係毒性及環境非友好，且因此在某些情況下添加添加劑而非使用該等溶劑以增強對沉降作用之安定性亦可係有益。
用於調配本發明顆粒的較佳添加劑及溶劑係OLOA11000(Chevron Chemicals)、Ircosperse 2153(Lubrizol Ltd)、Infineum界面活性劑(Infineum)及十二烷(Sigma Aldrich)。
通常，電泳流體包含帶電無機奈米顆粒(如二氧化鈦、氧化鋁或硫酸鋇)，其塗覆有表面層以促進於介電介質及介電流體介質中之良好可分散性。較佳地，本發明有色聚合物顆粒係與黑色顆粒(尤其係黑色聚合物顆粒，特定言 之本發明黑色聚合物顆粒)組合使用。較佳可使用藉由反相乳液溶劑移除法製得的白色反射型聚合物顆粒(視需要經交聯)，該反相乳液溶劑移除法包括以下步驟：a)形成反相乳液，其包含至少一種聚合物、至少一種白色反射型顆粒(較佳係二氧化鈦或氧化鋅)、至少一種極性溶劑、至少一種非極性溶劑及至少一種視需要帶電的界面活性劑；b)藉由蒸發方法移除該(等)極性溶劑；及c)視需要移除該(等)非極性溶劑。用於分散該等顆粒之溶劑及添加劑係不限於彼等本發明實例中所使用者且可使用諸多其他溶劑及/或分散劑。適用於電泳顯示器之一系列溶劑及分散劑可見於現存文獻(特定言之，WO 99/10767及WO 2005/017046)中。然後，將該電泳流體以各種像素架構(例如，可見於由Elsevier B.V.,Amsterdam出版的C.M.Lampert,Displays；2004,25(5)中者)併入電泳顯示器元件中。
可藉由若干技術(如噴墨印刷、狹縫模具式噴霧、噴嘴噴霧及柔性印刷或任何其他接觸式或非接觸式印刷或沈積技術)施加該電泳流體。
電泳顯示器通常包含與單片或圖案化背板電極結構緊密結合的電泳顯示器介質，其適用於在黑色與白色光學狀態或其中間灰度狀態之間切換像素或圖案化元件。
本發明電泳顆粒係適用於所有已知的電泳介質及電泳顯示器(如可撓式顯示器、單顆粒系統、雙顆粒系統、染色流體、包含微膠囊之系統、微杯系統、空氣隙系統及其他系統)(如由Elsevier B.V.,Amsterdam出版之C.M.Lampert, Displays；2004,25(5)中所述)。可撓式顯示器之實例係動態鍵盤、電子紙手錶、動態價格及廣告、電子閱讀器、可捲式顯示器、智慧卡媒體、產品包裝、移動電話、膝上型電腦、顯示卡、數位看板。
因此，所引用的參考文獻中之揭示內容亦明確地為本發明揭示內容之部分。除非文中另有明確指示，否則文中所使用的術語之複數形式應被理解為包括單數形式且反之亦然。除非另有明確指示，否則可以任何組合形式使用所揭示的本發明的所有特徵。特定言之，可以任何組合形式使用本發明之較佳特徵。本發明及特徵(尤其係較佳特徵)組合之其他變型係揭示於申請專利範圍及實例中及/或由其衍生。以下實例更詳細地闡釋本發明且不限制保護範圍。
實例
除水之外的所有溶劑係以可能的最高品級購自VWR且係無需進一步純化地使用。所使用的水係經去離子化。聚丙烯酸(Mw 250,000，35%水溶液)及聚丙烯醯胺(Mw 10,000，50%水溶液)係購自Sigma-Aldrich且係無需進一步純化地使用。Solsperse 17,000、11,000、13650及Solplus K500係由Lubrizol提供且係無需進一步純化地使用。除非另有說明，否則所有顏料係購自Rockwood且係無需進一步純化地使用。十二烷及AOT係獲自Sigma-Aldrich，且Span 85係獲自Fluka。
使用Malvern NanoZS顆粒分析儀進行該等調配物之特徵分析。此儀器測量含於分散液中之顆粒之尺寸及電泳流體 的ζ電位。該ζ潛勢(ZP)係源自電泳遷移率之實時測量且因此指示用於電泳應用之流體之適用性。
實例1：紅色氧化鐵-聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、紅色氧化鐵(氧化鐵紅/Rosso 212M)(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受高剪切均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。
隨後將該水相添加至該油相中，且另外維持攪拌4分鐘。隨後，藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將該壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。當已達到40 mbar壓力時，將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之紅色反射型氧化鐵顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(13.7%固體含量)。
實例2：紅色氧化鐵-聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、紅色氧化鐵(氧化鐵紅/Rosso 212M)(6.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水 相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受高剪切均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。插入IKA均質機並以10000 rpm使用約1分鐘。
隨後，歷時2分鐘將該水相滴加至該油相中，且將利用高剪切攪拌之均質化再多維持3分鐘。隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受高剪切均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。一旦達到40 mbar壓力時，即將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之紅色反射型氧化鐵顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(13.7%固體含量)。
實例3：紅色氧化鐵-聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、紅色氧化鐵(氧化鐵紅/Rosso 216M)(12.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)來形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十 二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。插入IKA均質機並以10000 rpm使用約1分鐘。
隨後，歷時2分鐘將該水相滴加至該油相中，且另外維持高剪切攪拌3分鐘。隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。一旦達到40 mbar壓力時，即將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之紅色反射型氧化鐵紅/Rosso 216M顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中。
實例4：綠色氧化鉻聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、綠色氧化鉻(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受高剪切均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。
隨後將該水相添加至該油相中，且另外維持攪拌4分鐘。隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃ 持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將該壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。當已達到40 mbar壓力時，將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之綠色反射型氧化鉻顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(14.0%固體含量)。
實例5：綠色氧化鉻聚(丙烯醯胺)分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、綠色氧化鉻(12.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。插入IKA均質機並以10000 rpm使用約1分鐘。
隨後，歷時2分鐘將該水相滴加至該油相中，且另外維持高剪切攪拌3分鐘。隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將該壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。當已達到40 mbar壓力時，將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之綠色反射型氧化鉻綠 顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中。
實例6：天青藍聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、天青藍34L2000顏料(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受高剪切均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。
隨後將該水相添加至該油相中，且另外維持攪拌4分鐘。隨後，藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將該壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。當已達到40 mbar壓力時，將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之藍色反射型天青藍顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(14.0%固體含量)。
實例7：黃色氧化鐵聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、黃色氧化鐵顏料(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以 40%強度使其經受高剪切均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。
隨後將該水相添加至該油相中，且另外維持攪拌4分鐘。隨後，藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將該壓力降低至40 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。當已達到40 mbar壓力時，將該溶液維持於此壓力及溫度下2小時，此後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之藍色反射型黃色氧化鐵顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(13.7%固體含量)。
實例8：黑色錳鐵氧體聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、(Ferritan Black FM2400)錳鐵氧體顏料(3.0 g)及聚丙烯醯胺(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成油相。攪拌此溶液直至均勻。
隨後將該內相添加至該油相中，且另外維持攪拌3分鐘。隨後，藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以 40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將該乳液倒入500 ml弗洛朗斯氏(Florentine)燒瓶中且將其連接至Buchi旋轉蒸發器。將浴溫設定為60℃且將壓力設定為100 mbar。以每次10 mbar/約10分鐘之步進將壓力降低至50 mbar且維持此等條件1小時以確保移除溶劑。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色錳鐵氧體顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(19.7%固體含量)。
實例9：黑色亞鉻酸銅聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
藉由組合水(17.6 g)、(Black 34E33 basalt)亞鉻酸銅顏料(12.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)形成水相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成連續相。藉由IKA高剪切均質機以10000 rpm使此溶液均質化。
隨後將該水相滴加至該油相中，且另外維持高剪切3分鐘。隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將蒸餾設備連接至該燒瓶。開始攪拌且使該乳液升溫至50℃持續1小時並維持於100 mbar下。藉由將該壓力降低至50 mbar(以10 mbar/20分鐘之步進)來移除水。當已達到50 mbar壓力時，將該溶液維持於此壓力及溫度下1小時，此 後恢復至室溫及大氣壓。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色亞鉻酸銅顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中(33.1%固體含量)。
實例10：黑色亞鉻酸銅聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
類似於實例9，使用水(17.6 g)、(Black 34E33 basalt)亞鉻酸銅顏料(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)、Solsperse 11000(2.4 g)及十二烷(60 g)製備黑色聚合物顆粒。
完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色亞鉻酸銅顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 11,000安定且分散於十二烷中(18.8%固體含量)。
實例11：黑色亞鉻酸銅聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
類似於實例9，使用水(17.6 g)、(Black 34E33 basalt)亞鉻酸銅顏料(12.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)、Solsperse 11000(2.4 g)及十二烷(60 g)製備黑色聚合物顆粒。
完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色亞鉻酸銅顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 11,000安定且分散於十二烷中(22.6%固體含量)。
實例12：黑色亞鉻酸銅聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
類似於實例9，使用水(17.6 g)、(Black 34E33 basalt)亞鉻酸銅顏料(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)、Solsperse 13650(2.4 g)及十二烷(60 g)製備黑色聚合 物顆粒。
完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色亞鉻酸銅顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 13650安定且分散於十二烷中(21.9%固體含量)。
實例13：黑色亞鉻酸銅聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
類似於實例9，使用水(17.6 g)、(Black 34E33 basalt)亞鉻酸銅顏料(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)、Solplus K500(2.4 g)及十二烷(60 g)製備黑色聚合物顆粒。
完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色亞鉻酸銅顏料顆粒之懸浮液，其係經Solplus K500安定且分散於十二烷中(13%固體含量)。
實例14：黑色亞鉻酸銅聚(丙烯醯胺)顆粒之分散液之製法
類似於實例9，使用水(17.6 g)、(Black 34E33 basalt)亞鉻酸銅顏料(3.0 g)及聚(丙烯醯胺)(9.6 g 50重量%水溶液)、Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)製備黑色聚合物顆粒。
完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯醯胺)基質中之黑色亞鉻酸銅顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17000安定且分散於十二烷中(13.6%固體含量)。
實例15：黑色氧化鐵(III)顆粒分散液之製法
類似於實例9，使用工業用甲基化酒精(20.0 g)、氧化鐵(III)顏料(Aldrich)(3.0 g)及聚(丙烯酸)(4.8 g 35重量%水溶液)、Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)製備黑色聚合 物顆粒。
完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯酸)基質中之黑色氧化鐵顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17000安定且分散於十二烷中(13.6%固體含量)。
實例16：碳黑顆粒分散液之製法
藉由組合工業用甲基化酒精(20.0 g)、(Special Black 4)碳黑顏料(3.0 g)及聚丙烯酸(4.8 g 35重量%水溶液)形成內相。攪拌此分散液直至均勻且隨後藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使其經受均質化作用5分鐘。
在另一3頸燒瓶中，藉由組合Solsperse 17000(2.4 g)及十二烷(60 g)來形成連續相。攪拌此溶液直至均勻。
隨後將該內相添加至該油相中，且另外維持攪拌3分鐘。隨後，藉由使用喇叭探頭之Branson超音波儀450以40%強度使該預乳液經受均質化作用5分鐘以形成最終乳液。將該乳液倒入500 ml弗洛朗斯氏燒瓶中且將其連接至Buchi旋轉蒸發器。將浴溫設定為60℃且將壓力設定為300 mbar。以每次50 mbar/約10分鐘之步進將該壓力降低至50 mbar且維持此等條件1小時以確保移除溶劑。完成後，獲得的產物係含於聚(丙烯酸)基質中之黑色碳黑顏料顆粒之懸浮液，其係經Solsperse 17,000安定且分散於十二烷中。
實例17：含有聚丙烯醯胺-錳鐵氧體顏料奈米顆粒分散液(實例8)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0609 g聚丙烯醯胺-錳鐵氧體顏料顆粒(8) 及1.9507 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(252.2 nm)，電泳遷移率(-0.0301 μmcm/Vs)，ZP(-32.4 mV)。
實例18：含有聚丙烯醯胺-錳鐵氧體顏料奈米顆粒分散液(實例8)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0609 g聚丙烯醯胺-錳鐵氧體顏料顆粒(8)、0.0601g AOT及1.9507 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(250.1 nm)，電泳遷移率(0.0198 μmcm/Vs)，ZP(+21.3 mV)。
實例19：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒分散液(實例9)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0604 g聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒(9)、0.06 g AOT及1.8827 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(310.4 nm)，電泳遷移率(0.0241 μmcm/Vs)，ZP(+26.0 mV)。
實例20：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒分散液(實例9)之電泳調配物
藉由震盪混合0.061 g聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒(9)、0.0602 g Span 85及1.8814 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(266.9 nm)，電泳遷移率(-0.0227 μmcm/Vs)， ZP(-24.4 mV)。
實例21：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料奈米顆粒分散液(實例10)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0601 g聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒(10)及1.9427 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(273.8 nm)，電泳遷移率(-0.0870 μmcm/Vs)，ZP(-93.8 mV)。
實例22：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料奈米顆粒分散液(實例11)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0595 g聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒(11)及1.9402 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(314.9 nm)，電泳遷移率(-0.0846 μmcm/Vs)，ZP(-91.2 mV)。
實例23：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料奈米顆粒分散液(實例12)之電泳調配物
藉由震盪混合0.06 g聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒及1.9402 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(404.9 nm)，電泳遷移率(-0.0388 μmcm/Vs)，ZP(-41.9 mV)。
實例24：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒分散液(實例13)之電泳調配物
藉由震盪混合0.06 g聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒、0.0603 g AOT及1.8882 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(345.2 nm)，電泳遷移率(0.0274 μmcm/Vs)，ZP(+29.5 mV)。
實例25：含有聚丙烯醯胺-亞鉻酸銅顏料顆粒分散液(實例14)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0601 g聚(丙烯醯胺)-亞鉻酸銅顏料顆粒、0.0601 g AOT及1.8853 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(231.4 nm)，電泳遷移率(0.0436 μmcm/Vs)，ZP(+46.9 mV)。
實例26：含有聚(丙烯酸)-氧化鐵顏料顆粒分散液(實例15)之電泳調配物
藉由震盪混合0.060 g聚(丙烯酸)-氧化鐵(III)顏料顆粒、0.060 g AOT及1.880 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(216.4 nm)，電泳遷移率(-0.0126 μmcm/Vs)，ZP(-13.6 mV)。
實例27：含有聚(丙烯酸)-碳黑顏料顆粒分散液(實例16)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0601 g聚(丙烯酸)-碳黑顏料顆粒及1.9463 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(292.2 nm)，電泳遷移率(-0.02147 μmcm/Vs)，ZP(-23.1 mV)。
實例28：含有聚(丙烯酸)-碳黑顏料顆粒分散液(實例16)之電泳調配物
藉由震盪混合0.0604 g聚(丙烯酸)-碳黑顏料顆粒、0.0602 g AOT及1.8893 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(305.9 nm)，電泳遷移率(-0.04133 μmcm/Vs)，ZP(-44.5 mV)。
實例29：含有聚(丙烯酸)-碳黑顏料顆粒分散液(實例16)之電泳調配物
藉由震盪混合0.06 g聚(丙烯酸)-碳黑顏料顆粒、0.0601 g Span 85及1.8829 g十二烷來製備電泳墨水。然後將該分散液輥軸混合30分鐘。
尺寸(270.9 nm)，電泳遷移率(-0.02903 μmcm/Vs)，ZP(-31.3 mV)。

Claims (15)

  1. 一種製備用於電泳裝置之有色或黑色聚合物顆粒之方法，其包括以下步驟：a)形成反相乳液，其包含至少一種聚合物、至少一種有色或黑色無機顏料、至少一種極性溶劑、至少一種非極性溶劑及至少一種視需要帶電之界面活性劑；b)藉由蒸發方法移除該(等)極性溶劑；c)視需要移除該(等)非極性溶劑。
  2. 如請求項1之方法，其中步驟a)之該反相乳液係藉由以下步驟製得：a1)藉由混合至少一種聚合物、至少一種有色或黑色無機顏料與至少一種極性溶劑來形成極性相；a2)藉由混合至少一種非極性溶劑與至少一種界面活性劑來形成非極性相；a3)組合該極性相及該非極性相；及a4)使該等合併相均質化以形成該反相乳液。
  3. 如請求項1至2中任一項之方法，其中使用碳黑顏料或選自以下之金屬化合物：氧化物、混合氧化物、氧化物氫氧化物、硫化物、硫硒化物、矽酸鹽、硫酸鹽、亞鉻酸鹽、鉬酸鹽、及碳酸鹽。
  4. 如請求項3之方法，其中該金屬係選自鐵、鉻、鎘、鎳、鋅、鈷及錳。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該有色或黑色無機顏料係選自紅色氧化鐵、綠色氧化鉻、天青藍顏料、黃色氧化鐵顏料、錳鐵氧體顏料、黑色亞鉻酸銅顏料、黑 色氧化鐵(III)顏料及碳黑顏料。
  6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該步驟a)之聚合物係親水性及/或帶電。
  7. 如請求項1至6中任一項之方法，其中步驟a)中所使用的該極性溶劑係選自由以下組成之群：水、乙醇、乙腈、DMSO、DMF或其混合物，較佳係水及/或乙醇。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法，其中步驟a)中所使用的該非極性溶劑係選自由以下組成之群：十二烷、十四烷、癸烷、壬烷、二甲基四氫化萘、十氫化萘、石腦油、四氫化萘，較佳係十二烷及二甲基四氫化萘及其混合物。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中步驟a)中所使用的該非極性溶劑具有與步驟a)中所使用的該聚合物類似的折射率及密度，且較佳使用十二烷作為非極性溶劑。
  10. 一種有色或黑色聚合物顆粒，其係藉由如請求項1至9中任一項之方法獲得。
  11. 一種如請求項10之有色或黑色聚合物顆粒之用途，其係用於製造單色、雙色或多色電泳裝置。
  12. 一種電泳流體，其包含至少一種如請求項10之有色或黑色聚合物顆粒。
  13. 如請求項12之電泳流體，其中將如請求項10之紅色、綠色及/或藍色聚合物顆粒與黑色聚合物顆粒組合使用。
  14. 一種電泳顯示器裝置，其包含如請求項12至13中任一項之電泳流體。
  15. 如請求項14之電泳顯示器裝置，其中藉由選自以下之技術來施加該電泳流體：噴墨印刷、狹縫模具式噴霧、噴嘴噴霧及柔性印刷或任何其他接觸式或非接觸式印刷或沈積技術。
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