電濕潤元件用油墨及使用其的電濕潤器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電濕潤元件用油墨,其中,含有著色粒子和溶劑,所述著色粒子的比重為2以下,平均粒徑為20~300nm,所述著色粒子的含量為5~50質量%。
【專利說明】電濕潤元件用油墨及使用其的電濕潤器件
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適合用于電濕潤顯示器等顯示材料的電濕潤元件(EW元件)用油 墨和使用該油墨的電濕潤器件。本申請基于2012年1月25日在日本提出申請的日本特愿 2012-013253號、及2012年3月19日在日本提出申請的日本特愿2012-062579號主張優(yōu)先 權,將其內容引用于其中。
【背景技術】
[0002] 近年來,利用電濕潤效果的電濕潤元件(EW元件)備受矚目。通常,EW元件在相 對設置的一對基板間充滿表面能不同且互不相混的2種液體,并且在一個基板的表面具備 電極層和形成在該電極層上的疏水性中間層(絕緣層)而構成。作為2種類的液體,使用 表面能相對較高且具有親水性的高表面能(導電性)液體和表面能相對較低且具有疏水性 的低表面能(絕緣性)液體。
[0003] 在這樣的EW元件中,若經由絕緣層對高表面能液體和電極層之間施加電壓,則高 表面能液體被吸引至疏水性中間層,其結果,高表面能液體和低表面能液體之間的界面形 狀發(fā)生變化。已知EW元件是利用這樣施加電壓而導致2種液體界面形狀發(fā)生變化的元件, 其用于例如透射型或反射型的電濕潤顯示器(EWD)、光學透鏡、相機等攝像設備的快門裝置 等各種電濕潤器件。
[0004] 使用EW元件構成EWD時,例如使用透光性液體作為高表面能液體,使用隱蔽性的 著色油墨作為低表面能液體。這樣,伴隨電壓的施加,透光性的液體和隱蔽性的著色油墨的 界面形狀發(fā)生變化,因此,在EWD為透射型的情況下,可對光在EW元件中的透射、遮蔽進行 切換。另一方面,在EWD為反射型的情況下,可對光的遮蔽、反射進行切換。因此,在EW元 件中,優(yōu)選具有較高隱蔽性的油墨。在此,作為隱蔽性的著色油墨,通常使用含有溶劑和染 料的油墨(參照專利文獻1)。
[0005] 現(xiàn)有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特表2007-531917號公報
【發(fā)明內容】
[0008] 發(fā)明所要解決的技術問題
[0009] 然而,使用染料作為著色成分的油墨由于染料以分子水平溶解,因此,存在耐氣候 性低、隱蔽性也低這樣的缺點。因此,還考慮使用分散有耐氣候性高、隱蔽性良好的顏料作 為著色成分的油墨,但存在顏料分散穩(wěn)定性不良、在油墨中產生凝聚,或因重力的影響導致 顏料在油墨中沉淀,因此,容易產生圖像不均、對比度降低等問題。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其要解決的技術問題在于,提供一種含有顏料 且隱蔽性優(yōu)異,并且顏料的分散穩(wěn)定性也良好的EW元件用油墨、及使用其的電濕潤器件。 [0011] 用于解決技術問題的技術方案
[0012] 本發(fā)明涉及以下內容。
[0013] [1] 一種EW元件用油墨,其中,其含有著色粒子和溶劑,
[0014] 所述著色粒子的比重為2以下,平均粒徑為20?300nm,
[0015] 所述著色粒子的含量為5?50質量%。
[0016] [2]根據[1]所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子的平均粒徑為60? 120nm〇
[0017] [3]根據[1]或[2]所述的EW元件用油墨,其中,所述溶劑為疏水性溶劑。
[0018] [4]根據[1]?[3]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述溶劑的SP值為9 以下。
[0019] [5]根據[1]?[4]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述溶劑為選自辛烷、 壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、甲苯及二甲苯中的至少1種。
[0020] [6]根據[1]?[5]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子的表面實 施了疏水處理。
[0021] [7]根據[6]所述的EW元件用油墨,其中,所述疏水處理是使用高分子吸附或者接 枝聚合從而向粒子表面的至少一部分導入疏水性區(qū)域的方法。
[0022] [8]根據[1]?[7]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子為含有 η共軛類化合物的著色粒子。
[0023] [9]根據[8]所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子為在表面含有π共軛類 化合物的著色粒子。
[0024] [10]根據[8]或[9]所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子是在表面含有所 述η共軛類化合物作為主要成分的著色粒子。
[0025] [11]根據[8]?[10]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述π共軛類化合 物為選自聚乙炔、聚苯胺、聚呋喃、聚吡咯及聚噻吩中的至少1種。
[0026] [12]根據[8]?[10]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述π共軛類化合 物為選自炭黑及碳納米管中的至少1種。
[0027] [13]根據[1]?[12]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子為黑色 粒子。
[0028] [14]根據[1]?[13]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子為核殼 結構。
[0029] [15]根據[1]?[14]中任一項所述的EW元件用油墨,其中,所述著色粒子和所述 溶劑的比重之差為1.0以下。
[0030] [16] -種電濕潤器件,其使用了 [1]?[15]中任一項所述的EW兀件用油墨。
[0031] [17] -種電濕潤器件,所述電濕潤器件在相對設置的第一基板及第二基板之間所 形成的單元內含有互不相混的第一液體材料(高表面能液體)和表面能比所述第一液體材 料低的第二液體材料(低表面能液體),所述第二液體材料為[1]?[16]中任一項所述的 電濕潤元件用油墨。
[0032] [18]根據[17]所述的電濕潤器件,其中,所述高能量液體的SP值為14以上,且所 述低能量液體的SP值為9以下。
[0033] 發(fā)明效果
[0034] 根據本發(fā)明,可提供一種含有顏料且隱蔽性優(yōu)異,并且顏料的分散穩(wěn)定性也良好 的EW兀件用油墨。
[0035] 根據本發(fā)明,可提供一種含有著色粒子、特別是黑色粒子的EW元件用油墨,所述 著色粒子在EW元件用油墨中的分散穩(wěn)定性優(yōu)異。
[0036] 另外,根據本發(fā)明,可提供一種圖像不均、對比度降低等都得以抑制的電濕潤器 件、特別是電濕潤顯示器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 圖1為表示具備多個EW元件的EWD的一個例子的剖面圖。
[0038] 圖2為用于說明圖1的EWD的工作概念的剖面圖。
【具體實施方式】
[0039] 下面,例示具備EW元件作為電濕潤器件的EWD,對本發(fā)明的EW元件用油墨詳細地 進行說明。
[0040] 圖1為表示具備多個EW元件的EWD的一個例子的剖面圖,圖2為用于說明EWD的 工作概念的剖面圖。另外,圖2對于不需要說明的部分的結構簡化了圖示。
[0041] 圖1的EWD100具有第一基板110和第二基板120,這些基板110、120隔著高表面 能液體130相對設置。高表面能液體130配置于由密封材料140劃分出的區(qū)域(單元),所 述密封材料140沿基板110U20的外周設置。
[0042] 在此,所謂高表面能液體130是指與后述的低表面能液體131相比,具有表面能相 對較高的狀態(tài)的液體。
[0043] 第一基板110具有基體材料110A和共用電極111。第二基板120具有基體材料 120A、TFT121、布線部122、平坦化膜123、像素電極124、共用電極125及絕緣膜126。
[0044] 第一基板110以基體材料110A為主體構成,作為該基體材料110A,例如可使用玻 璃、樹脂成型體、膜等通常用作顯示材料面板基板的基體材料。作為構成共用電極111的材 料,優(yōu)選透明電極,例如可使用ΙΤ0 (錫摻雜氧化銦)。
[0045] 構成第二基板120的基體材料120A例如可使用玻璃、樹脂成型體、膜等通常用作 顯示材料面板基板的基體材料。
[0046] 在第二基板120中,構成單元側內表面的絕緣膜126的表面通過例如涂布氟樹脂 及熱處理等公知方法來進行疏水化處理。
[0047] 在絕緣膜126上形成有像素壁127。像素壁127形成為網格狀,在第二基板120上 劃分出多個像素 G。在此,1個像素 G對應1個EW元件10。
[0048] 像素電極124及共用電極125形成在平坦化膜123上,經由接觸孔123a連接于 TFT121及布線部122。另外,像素電極124及共用電極125在各像素 G內各配置一對。在由 像素壁127劃分的區(qū)域中收納有低表面能液體131。像素壁127具有與高表面能液體130 親和性良好的表面。
[0049] 作為構成像素電極124、共用電極125的電極材料,使用ΙΤ0或A1等。在使用ΙΤ0 作為電極材料的情況下,電濕潤顯示器100成為在第二基板120的背面?zhèn)染哂泄庠矗ㄎ磮D 示)的所謂透射型的顯示器。另外,在使用A1作為電極材料的情況下,電濕潤顯示器100 成為以電極表面反射外部光的所謂反射型的顯示器。
[0050] 在這樣的EWD100中,如圖2所示,若對像素電極124施加規(guī)定電壓(例如30V),則 形成以像素電極124和高表面能液體130為電極、絕緣膜126為介電體的電容器。這樣,通 過絕緣膜126的極化,高表面能液體130的高表面能基因靜電作用而受吸引,其結果,將像 素電極124上的低表面能液體131推擠在共用電極125上,形狀發(fā)生變化。
[0051] 通過如上施加電壓,可以使像素 G內的低表面能液體131選擇性地移動至共用電 極125上。因此,通過接通/斷開施加的電壓,在該EWD100為例如透射型的情況下,可對通 過各像素 G的光的透射(電壓接通)、遮蔽(電壓斷開)進行切換。另一方面,在該EWD100 為例如反射型的情況下,可切換光的遮蔽(電壓接通)、反射(電壓斷開)。
[0052] 本發(fā)明的EW元件用油墨優(yōu)選用作例如在圖示例的具備EW元件10的EWD100中的 低表面能液體131,并且其含有著色粒子和溶劑。本發(fā)明的EW元件用油墨適于如該例那樣 不蒸發(fā)溶劑,以同時含有著色粒子和溶劑的液態(tài)物的狀態(tài)作為油墨使用的顯示材料用途。
[0053] 另外,在本說明書中,所謂平均粒徑是指利用動態(tài)光散射粒度分布計測得的粒度 分布中累計值為50%的粒徑。
[0054] 另外,著色粒子的形狀為球形時,從由著色粒子引起的光的散射為各向同性,且制 成EW元件用油墨時顏色看起來均勻等方面考慮,是優(yōu)選的,具體而言,優(yōu)選長寬比(長軸的 長度與短軸的長度的比)為1. 5以下。
[0055] 本發(fā)明的EW元件用油墨中所使用的著色粒子的含量優(yōu)選5?50質量%,更優(yōu)選 10?45質量%。若低于5質量%,則無法得到充分的隱蔽性,若超過50質量%,則溶劑中 的著色粒子的分散穩(wěn)定性降低。
[0056] 本發(fā)明的EW元件用油墨中所使用的著色粒子優(yōu)選為含有π共軛類化合物的著色 粒子,更優(yōu)選為在表面含有η共軛類化合物的著色粒子,進一步優(yōu)選在表面含有η共軛化 合物作為主要成分的著色粒子。
[0057] 著色粒子例如在表面含有π共軛化合物作為主要成分時,呈現(xiàn)黑色而優(yōu)選用作 黑色顏料。
[0058] 在此,所謂主要成分是指整體的70質量%以上的成分。作為主要成分(π共軛類 化合物)以外的成分,可以舉出:鈦黑、氧化鐵等黑色無機材料,例如本發(fā)明的EW元件用油 墨中所含的著色粒子的表面也可以由含有η共軛類化合物,并且在30質量%以下的范圍 含有這些黑色無機材料的組合物構成。此時,只要在制備炭黑時,通過聚合或縮聚來制備η 共軛類高分子時等使這些黑色無機材料共存即可。
[0059] 另外,上述組合物中,除作為主要成分的π共軛類化合物以外,還可以在不會對 黑色粒子的黑色造成影響的范圍內含有η共軛類化合物以外的聚合物等。
[0060] 在此,η共軛類化合物包括η共軛類高分子及構成原子僅為碳原子的η共軛類 化合物。
[0061] 就本發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子而言,其表面以π共軛類化合物為 主要成分來形成時,作為具體的形態(tài),可以舉出:著色粒子整體由以π共軛類化合物為主 要成分的組合物形成,由此,表面也由以π共軛類化合物為主要成分的組合物形成的單一 結構的形態(tài)。另外,可以舉出:具有包含表面在內的一定厚度的外層(殼)和比外層更靠內 側的部分的核(芯),殼由以π共軛類化合物作為主要成分的組合物形成,由此,表面也由 以π共軛類化合物作為主要成分的組合物形成的復合結構(核殼結構)的形態(tài)。因此,在 著色粒子為上述的單一結構的情況下,"形成表面"是在制造著色粒子時進行的,另一方面, 在著色粒子為上述的復合結構(核殼結構)的情況下,"形成表面"是在制造殼時進行的。
[0062]另外,在本發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子中,有時在以π共軛類化合物 作為主要成分形成的表面的更外側形成有由制造該著色粒子的工序中所使用的分散穩(wěn)定 劑等構成的極薄膜。這樣的源自制造工序的薄膜實質上不能說形成粒子的表面。因此,本 發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子也包含這樣的在最外表面最終形成有源自制造工 序的薄膜的粒子。
[0063] 所謂π共軛類高分子是指使用可形成π共軛類高分子的單體而制造的聚合物, 作為這樣的單體(以下,有時稱為η共軛形成性單體(Α)),可以舉出:乙炔、苯胺、呋喃、批 咯、噻吩及它們的衍生物,可以使用其中的1種以上。
[0064] 作為π共軛類高分子的具體例,可以舉出:將乙炔及其衍生物聚合而得到的 聚乙炔、將苯胺及其衍生物聚合而得到的聚苯胺、將呋喃及其衍生物聚合而得到的聚呋 喃、將吡咯及其衍生物聚合而得到的聚吡咯、將噻吩及其衍生物聚合而得到的聚噻吩或 聚-3,4-亞乙基二氧噻吩(PED0T)等,其中,優(yōu)選聚吡咯、PED0T。
[0065] π共軛類高分子可通過原料單體的氧化聚合、電解聚合、自由基聚合、配位聚合、 縮聚、偶聯(lián)反應等公知制造方法來制造。另外,制造時可適宜使用公知的引發(fā)劑、用于提高 聚合時的穩(wěn)定性的添加劑(例如,聚苯胺、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇等分散 穩(wěn)定劑或十-燒基硫酸納、十7Κ燒基二甲基漠化按、聚氧乙稀月桂釀等表面活性劑)等。 [0066] 作為構成原子僅為碳原子的π共軛類化合物,具體而言,例如可以舉出:炭黑、碳 納米管、石墨烯等。這些可以在可使用的范圍內形成凝集體。
[0067] 本發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子的表面可以實施疏水化。若對著色粒 子的表面實施疏水化,則在制成EW元件用油墨時,在溶劑中的分散穩(wěn)定性優(yōu)異,不易沉降。 因此,使用了該油墨的電濕潤器件中,圖像不均、對比度的降低等都得以抑制。具體而言,在 SP值(溶解度參數)為9. 0以下的溶劑(疏水性溶劑)中,即使不添加表面活性劑等分散 劑也可以良好地分散。
[0068] 作為π共軛類化合物,從著色粒子的分散性的觀點考慮,優(yōu)選π共軛類高分子。 [0069] 另外,從著色、且優(yōu)選鮮明地顯示黑色這樣的觀點考慮,優(yōu)選構成原子僅為碳原子 的π共軛類化合物。
[0070] 以π共軛類化合物為主要成分形成的表面的疏水化可在形成表面的同時進行, 也可在形成未疏水化的表面后進行疏水化。
[0071] 作為對表面進行疏水化的方法,具體而言,例如可以舉出:下述(1)或(2)的方法。
[0072] (1)在形成粒子的同時對粒子表面進行疏水化的方法。
[0073] (2)在形成粒子后對粒子表面進行疏水化的方法。
[0074] 從在溶劑中的分散穩(wěn)定性更優(yōu)異的方面考慮,這些方法中,更優(yōu)選(2)的方法。 (2)的方法中,更優(yōu)選(2-1)、(2-3)的方法。
[0075] 在此,所謂對粒子表面進行疏水化是指粒子表面的一部分或全部具有疏水性區(qū) 域。
[0076] (1)在形成粒子的同時對粒子表面實施疏水化的方法。
[0077] 該方法中,在聚合π共軛類高分子時,至少使用具有疏水性側鏈的衍生物作為π 共軛形成性單體(Α)。由此可在形成表面的同時對其表面進行疏水化。
[0078] 所謂疏水性側鏈,可以舉出:直鏈、支鏈或環(huán)狀的飽和烴基及芳香族基團。飽和烴 基的碳原子數為8以上。
[0079] 作為具有這樣疏水性側鏈的衍生物的具體例,可以舉出:3_ 丁基噻吩、3-癸基噻 吩、3-十二烷基噻吩、3-乙基噻吩、3-庚基噻吩、3-己基噻吩、3-甲基噻吩、3-壬基噻吩、 3-十八烷基噻吩、3-辛基噻吩、2-溴-3-十二烷基噻吩、3-戊基噻吩、3-丙基噻吩、3- i^一 烷基噻吩等噻吩衍生物;1-辛基吡咯、3-辛基吡咯、1-十二烷基吡咯、3-十二烷基吡咯、 1-乙基吡咯、3-庚基吡咯、1-十A烷基吡咯、1-苯基吡咯、3_己基吡咯、1-己基吡咯等吡咯 衍生物;N-十二燒基苯胺、4-辛基苯胺、4-己基苯胺等苯胺衍生物;3-甲基呋喃、3-辛基呋 喃、3_十二烷基呋喃等呋喃衍生物;4-己基苯基乙炔、己基甲基乙炔、十三烷基乙炔、十四 烷基乙炔等乙炔衍生物,這些可以使用1種以上。
[0080] (2)在形成粒子后對粒子表面進行疏水化的方法。
[0081] 作為形成粒子后對粒子表面進行疏水化的方法,例如可以舉出以下的方法。
[0082] (2-1)通過使用高分子吸附,在粒子表面的至少一部分中導入疏水性區(qū)域的方法。
[0083] (2-2)通過使用接枝反應,在粒子表面的至少一部分中導入疏水性區(qū)域的方法。
[0084] (2-3)通過使用接枝聚合,在粒子表面的至少一部分中導入疏水性區(qū)域的方法。
[0085] 以下,具體地進行說明。
[0086] (2-1)通過利用高分子吸附,在粒子表面的至少一部中導入疏水性區(qū)域的方法。
[0087] 具體而言,該方法可以舉出:在著色粒子的存在下添加高分子,使高分子吸附于粒 子的表面的方法(方法(i))、或在著色粒子的存在下將單體聚合,使生成的高分子吸附于 著色粒子的表面的方法(方法(ii))。
[0088] 方法(i)中,向分散于乙醇、丙酮等有機溶劑的粒子中添加溶解于甲苯、十一烷等 有機溶劑的高分子,使高分子吸附于著色粒子表面。為了促進吸附,需要將待吸附的高分子 溶解添加于SP值比分散有粒子的有機溶劑小的有機溶劑中,而且,在添加溶解有高分子的 有機溶劑后,除去分散有粒子且SP值較大的有機溶劑,由此可以使高分子更牢固地吸附于 粒子表面。
[0089] 作為方法(i)中所使用的高分子,例如可以舉出:聚甲基丙烯酸十二烷基酯、聚丙 烯酸2-乙基己酯等聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯?丁二烯共聚物、苯乙烯?異 戊二烯共聚物、異戊二烯、丁二烯等二烯化合物的聚合物及其氫化物、烷基乙烯基醚的聚合 物、α-烯烴和烷基乙烯基醚的共聚物、及α-烯烴和二烯化合物的共聚物等。
[0090] 所使用的高分子的量優(yōu)選相對于粒子100質量份為10?1,000質量份,更優(yōu)選 50?500質量份。
[0091] 所使用的高分子的重均分子量優(yōu)選10, 〇〇〇以上,且優(yōu)選1,〇〇〇, 〇〇〇以下。
[0092] 方法(ii)中,在使粒子分散于乙醇等有機溶劑中的狀態(tài)下使聚合性單體聚合,使 生成的高分子吸附于粒子表面。
[0093] 作為方法(ii)中所使用的聚合性單體,可以舉出:作為后述的具有疏水性側鏈的 單體(C)使用的聚合性單體。
[0094] 所使用的聚合性單體的量與方法α)相同。
[0095] 需要說明的是,方法(i)及(ii)中所使用的高分子、聚合性單體的量為使用量,與 實際吸附于粒子表面的量未必一致。
[0096] (2-2)通過利用接枝反應,在粒子表面的至少一部分中導入疏水性區(qū)域的方法。
[0097] 具體而言,優(yōu)選如下方法:在表面預先導入羥基等反應性官能團作為前處理,然 后,使與該反應性官能團具有反應性的硅烷偶聯(lián)劑等具有疏水性側鏈的化合物在乙醇等溶 劑中進行接枝反應。
[0098] 作為前處理的在表面導入反應性官能團的方法,可以舉出:在聚合π共軛類高 分子時,至少使用具有反應性官能團的衍生物作為η共軛形成性單體(Α)的方法(方法 (a));在使π共軛形成性單體(Α)聚合而形成表面時,使具有反應性官能團的分散穩(wěn)定劑 等高分子共存于反應體系中的方法(方法(b));在使π共軛形成性單體(Α)聚合而形成 表面后,用具有反應性官能團的化合物(試劑)進行處理的方法(方法(c))。
[0099] 作為方法(a)中所使用的具有反應性官能團的衍生物,可以舉出:3-(2-羥基乙 基)噻吩、3-羥基甲基噻吩、1-(2-羥基乙基)吡咯、1-(3-羥基丙基)吡咯等,可以使用1 種以上。
[0100] 作為方法(b)中所使用的具有反應性官能團的分散穩(wěn)定劑,可以舉出具有羥基的 聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚胺等高分子。
[0101] 分散穩(wěn)定劑的使用量在反應系中的濃度為例如〇. 1?10質量%這樣的范圍使用。
[0102] 就方法(c)中所使用的具有反應性官能團的化合物(試劑)而言,作為具有羥基 的化合物,可以使用2, 2' -偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙酰胺]、2, 2' -偶氮雙 {[2-甲基-N-(l,l-雙(羥基甲基)-2-羥基乙基]丙酰胺}等,可以使用1種以上。
[0103] 這些化合物的使用量優(yōu)選相對于π共軛形成性單體(A) 100質量份為0. 1?10 質量份。
[0104] 這些方法中,在表面導入反應性官能團作為前處理之后,使硅烷偶聯(lián)劑等具有疏 水性側鏈的化合物進行接枝反應。反應可以為一階段,也可以為多階段。
[0105] 在一階段的情況下,例如使硅烷偶聯(lián)劑與通過上述方法(a)?(c)等方法導入反 應性官能團的表面進行反應。
[0106] 作為在此使用的硅烷偶聯(lián)劑,可以舉出具有烷基鏈作為疏水性側鏈的硅烷偶聯(lián)劑 (S1)或具有氟化烷基鏈作為疏水性側鏈的硅烷偶聯(lián)劑(S2),可以使用1種以上。
[0107] 作為具有燒基鏈的娃燒偶聯(lián)劑(S1),例如可以舉出:丙基二甲氧基娃燒、丁基二 甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三 甲氧基娃燒、十7K燒基二甲氧基娃燒、十八燒基二甲氧基娃燒、丙基十-燒基二氣娃燒、丁 基二氣娃燒、己基二氣娃燒、癸基二氣娃燒、十二燒基二氣娃燒、十六燒基二氣娃燒、十八燒 基三氯硅烷、異丙基三硬脂?;佀狨?、異丙基三辛?;佀狨?、乙酰烷氧基鋁二異丙酸酯 等,可使用1種以上。
[0108] 這些硅烷偶聯(lián)劑(S1)中,優(yōu)選烷基鏈的碳原子數為8以上的物質,可優(yōu)選使用癸 基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、
[0109] 十7K燒基二甲氧基娃燒、十八燒基二甲氧基娃燒、丙基十-燒基二氣娃燒等。
[0110] 作為具有氟化烷基鏈的硅烷偶聯(lián)劑(S2),例如可以舉出:(3, 3, 3-三氟丙基)三甲 氧基硅烷、(3, 3, 3-三氟丙基)甲基二甲基硅烷、(3, 3, 3-三氟丙基)二甲基氯硅烷、九氟己 基三甲氧基硅烷、九氟己基二甲基氯硅烷、(十三氟-1,1,2, 2-四氫辛基)三甲氧基硅烷、 (十三氟-1,1,2, 2-四氫辛基)甲基二甲基氯硅烷、(十三氟-1,1,2, 2-四氫辛基)二甲基 氯硅烷、(十七氟-1,1,2, 2-四氫癸基)三甲氧基硅烷、(十七氟-1,1,2, 2-四氫癸基)甲 基二氯硅烷、(十七氟_1,1,2, 2-四氫癸基)二甲基氯硅烷等,可使用1種以上。
[0111] 這些硅烷偶聯(lián)劑(S2)中,優(yōu)選(3, 3, 3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、九氟己基三甲 氧基娃燒、(十二氟_1,1,2, 2-四氫半基)二甲氧基娃燒、(十七氟-1,1,2, 2-四氫癸基) 三甲氧基硅烷等,特別優(yōu)選氟化烷基鏈的碳原子數為3以上的物質。
[0112] 在此,用于接枝反應的硅烷偶聯(lián)劑(S1)和/或硅烷偶聯(lián)劑(S2)的量優(yōu)選相對于 前處理后的粒子100質量份為0. 1?5質量份。若使用這樣的量,可以將表面充分疏水化。 需要說明的是,這里的硅烷偶聯(lián)劑(S1)和/或硅烷偶聯(lián)劑(S2)的量為使用量,與實際與粒 子表面進行反應的量未必一致。
[0113] 在多階段的情況下,例如可以舉出如下方法:使用例如具有縮水甘油基的硅烷偶 聯(lián)劑(S3)對通過上述方法(a)?(c)等方法導入了反應性官能團的表面進行處理,然后, 使用烷基胺進行修飾。
[0114] 作為具有縮水甘油基的硅烷偶聯(lián)劑(S3),例如可以舉出:3_縮水甘油氧基丙基三 甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、二乙氧基(3-縮水甘油氧基丙 基)甲基娃燒等,其中,可以使用1種以上。
[0115] 作為燒基胺,可以舉出:己基胺、辛基胺、癸基胺、十二燒基胺、十四燒基胺、十六燒 基胺等,其中,可以使用1種以上。
[0116] 這里使用的具有縮水甘油基的硅烷偶聯(lián)劑(S3)的量優(yōu)選相對于前處理后的粒子 100質量份為0. 1?10質量份。另外,燒基胺的量優(yōu)選相對于前處理后的粒子100質量份 為5質量份以上。若使用這樣的量,則可將表面充分疏水化。需要說明的是,在此記載的這 些量為使用量,與實際與粒子的表面進行反應的量未必一致。
[0117] 作為以多階段進行反應的方法,除此以外,還可以采用利用了酯化反應、醚化反 應、邁克爾加成反應等取代反應、縮合反應、加成反應的方法。
[0118] (2-3)通過利用接枝聚合,在粒子表面的至少一部分中導入疏水性區(qū)域的方法。
[0119] 具體而言,優(yōu)選如下方法:預先在表面導入羥基等反應性官能團作為前處理,然 后,使具有聚合性官能團的硅烷偶聯(lián)劑(S4)在乙醇等溶劑中進行反應,接著,以導入到表 面的聚合性官能團為起點,使具有疏水性側鏈的單體(C)在甲苯等溶劑中進行接枝聚合。
[0120] 作為前處理的在表面導入反應性官能團的方法,例如可采用之前例示的方法 (a)?(c)。
[0121] 作為硅烷偶聯(lián)劑(S4)所具有的聚合性官能團,例如可以舉出:乙烯基、烯丙基,從 聚合反應性高的方面考慮,例如優(yōu)選(3-甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧 基丙基二甲氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒等具有乙稀基的娃燒偶聯(lián)劑(S4)。娃燒偶聯(lián)劑 (S4)可以使用1種以上。
[0122] 作為具有疏水性側鏈的單體(C),優(yōu)選具有長鏈烷基的聚合性單體(C1)、具有氟 化烷基鏈的聚合性單體(C2),可以使用1種以上。另外,也可以與這些聚合性單體(C1)和 /或(C2) -起組合使用其它聚合性單體。
[0123] 作為具有長鏈烷基的聚合性單體(C1),例如可以舉出:丙烯酸戊酯、丙烯酸異戊 酯、丙烯酸新戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二 烷基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十七烷基酯、丙烯 酸十九燒基醋、丙稀酸-十燒基醋、丙稀酸-十-燒基醋、丙稀酸-十七燒基醋、丙稀酸 二十九烷基酯、丙烯酸三十二烷基酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸新 戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十一烷基酯、甲基丙 烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲 基丙稀酸十七燒基醋、甲基丙稀酸十九燒基醋、甲基丙稀酸-十燒基醋、甲基丙稀酸-十- 燒基醋、甲基丙稀酸-十七燒基醋、甲基丙稀酸-十九燒基醋、甲基丙稀酸二十-燒基醋等 (甲基)丙烯酸酯,這些可以使用1種以上。其中,優(yōu)選例如丙烯酸硬脂基酯等具有碳原子 數8以上的烷基的單體。
[0124] 作為具有氟化烷基鏈的聚合性單體(C2),例如可以舉出:丙烯酸1,1,2, 2-九氟己 基酯、丙烯酸2_(全氟己基)乙基酯、甲基丙烯酸2_(全氟丁基)乙基酯、甲基丙烯酸2_(全 氟己基)乙基酯等(甲基)丙烯酸酯,這些可以使用1種以上。優(yōu)選具有碳原子數3以上 的氟化烷基的物質。
[0125] 作為可組合使用的其它聚合性單體,例如可以舉出:苯乙烯、甲基苯乙烯、對甲氧 基苯乙烯、對叔丁基苯乙烯、對苯基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯等苯乙烯類單 體;乙烯、丙烯、丁烯、氯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙 酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸 苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等,可適當組合使用其中1種以 上。
[0126] 這里使用的具有聚合性官能團的硅烷偶聯(lián)劑(S4)的量優(yōu)選相對于前處理后的粒 子100質量份為0. 1?10質量份。另外,具有疏水性側鏈的單體(C)的量優(yōu)選相對于前處 理后的粒子100質量份為1?100質量份。若使用這樣的量,則可將表面充分疏水化。需 要說明的是,在此記載的這些量為使用量,與實際與粒子表面進行反應的量未必一致。
[0127] 需要說明的是,以上說明的接枝聚合的例子是采用了自由基聚合的方法,但并不 限定于自由基聚合,也可以采用陽離子聚合、陰離子聚合。
[0128] 作為本發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子的一個實施方式,在以π共軛類 化合物作為主要成分而形成表面的情況下,表面以外的材質沒有限制。
[0129] 作為具體的著色粒子的實施方式,可以舉出如上所述的單一結構、復合結構(核 殼結構)。核可以由多層形成。
[0130] 另外,在核殼結構中,核和殼可以為完全相同的組成。
[0131] 作為核,可以為有機物,也可以為金屬及金屬化合物的至少一者。通過將著色粒子 如上形成核殼結構,可對著色粒子賦予分別來源于核、殼的功能。
[0132] 作為構成核的有機物,可以使用π共軛類化合物或其以外的聚合物,例如可使用 沒有著色、或者著色少的下述聚合物。
[0133] 例如可以舉出使用如下聚合物性單體得到的聚合物:乙烯、丙烯、丁烯、甲基戊烯 等烯經類及其衍生物;苯乙烯、α_甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、二乙烯基苯、 氯甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物;氟乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯類; 丙烯腈等不飽和腈類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲 基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙 烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等(甲基)丙烯酸酯衍生 物;鄰苯二甲酸等二羧酸類;二胺類;鄰苯二甲酸二烯丙酯;苯并胍胺;異氰酸三烯丙酯等。 這些聚合性單體可以單獨使用,也可以組合使用2種以上。
[0134] 此外,作為沒有著色或者著色少的聚合物,也可以使用聚酰胺、(不)飽和聚酯、聚 對苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯醚、聚縮醛、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、 環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂等中的1種以上。
[0135] 作為更優(yōu)選的核殼結構,可以舉出:具備由黑色顯現(xiàn)性優(yōu)異的聚吡咯(π共軛類 高分子)構成的殼和由可導入高荷電、容易控制粒徑且比重低的聚苯乙烯構成的核的結 構。
[0136] 在將本發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子制成核殼結構的情況下,只要在 成核粒子的存在下通過界面析出聚合、界面聚合、界面接枝聚合等將構成殼的η共軛形成 性單體(Α)進行聚合,并且通過上述(1)或(2)的方法等在π共軛形成性單體(Α)的聚合 時或者聚合后進行疏水化即可。
[0137] 在制造核由金屬及金屬化合物的至少一者構成的著色粒子(優(yōu)選為黑色粒子)作 為著色粒子(優(yōu)選為黑色粒子)的情況下,作為金屬及金屬化合物,可例示下述物質。
[0138] 作為金屬,例如可以舉出:第4族?第14族的金屬;以這些金屬為主要成分的合 金。另外,作為金屬化合物,可以舉出這些金屬的酸化物、氮化物、碳化物等,可以使用其中 的1種以上。
[0139] 作為金屬的具體例,可以舉出:鐵、釕、鈷、銘、鎳、鈕、鉬、銅、銀、金、娃、鍺、錫等。作 為合金的具體例,可以舉出不銹鋼、焊錫等。作為氧化物、氮化物、碳化物的具體例,可以舉 出:氧化錯、氧化娃、氧化鈦(鈦黑)、氧化鐵、氧化鋅、氧化銦、酸化錫、氧化(銦-錫)、酸化 (鋅-鋁)、酸化(鋅-鎵)、氮化硅、碳化硅等。
[0140] 其中,在本發(fā)明的粒子為黑色的情況下,作為金屬化合物,優(yōu)選鈦黑、氧化鐵、碳化 硅。
[0141] 金屬或金屬化合物通常為高比重,但通過采用核殼型作為著色粒子的結構,組合 作為有機物的η共軛類高分子作為殼,從而可以用于著色粒子。
[0142] 在粒子內部含有上述π共軛類化合物的著色粒子也為本發(fā)明的一個實施方式。 此時,構成在粒子內部含有η共軛類化合物的著色粒子的材料使用上述記載的構成核的 有機物。另外,在粒子內部含有η共軛類化合物的著色粒子可以含有上述金屬或金屬化合 物。
[0143] 作為這樣的著色粒子,優(yōu)選比重為2以下,平均粒徑為20?300nm。
[0144] 在此,若著色粒子的比重超過2,則溶劑中的著色粒子的分散穩(wěn)定性差。另外,若著 色粒子的比重為2以下,則溶劑中的著色粒子的分散穩(wěn)定性更優(yōu)異。著色粒子比重的優(yōu)選 下限值根據溶劑的比重等確定,例如與溶劑的比重為相同的值。
[0145] 從分散性的觀點考慮,著色粒子的平均粒徑優(yōu)選20?80nm,另外,從油墨的隱蔽 性的觀點考慮,優(yōu)選80nm?300nm。
[0146] 若考慮分散性及隱蔽性的平衡,則著色粒子的平均粒徑優(yōu)選30?160nm,更優(yōu)選 30?120nm,進一步優(yōu)選60?120nm。
[0147] 著色粒子(優(yōu)選為黑色粒子)的平均粒徑可以采用如下公知方法進行控制:例如, 通過著色粒子合成中的分散穩(wěn)定劑進行控制、利用乳化劑進行控制、利用粒子電荷進行控 制、利用微通道徑進行控制、利用攪拌操作進行控制等。
[0148] 例如在著色粒子為核殼結構的情況下,例如可以舉出如下方法:在制造核(例如 聚苯乙烯等)時,組合使用具有電荷的單體(例如對苯乙烯磺酸鈉等),調整其量或調整聚 合引發(fā)劑的量等來調整核的粒徑。
[0149] 另外,在本說明書中,所謂平均粒徑是指利用動態(tài)光散射粒度分布計測定的粒度 分布中累計值為50%的粒徑。
[0150] 另外,平均粒徑優(yōu)選在CV值(粒徑的變異系數)為15%以下,粒子之間的凝集得 到抑制的所謂單分散的條件下測定。CV值例如根據測定時使粒子分散的溶劑的種類不同而 有所變動。因此,優(yōu)選使著色粒子分散于CV值最小的溶劑中進行粒徑測定。CV值通過下述 式算出。
[0151] 粒徑分布的標準偏差+平均粒徑X 100
[0152] EW元件用油墨的溶劑可根據該EW元件用油墨的用途來選擇,可單獨使用1種,也 可以組合使用2種以上,但為了用作低表面能液體,優(yōu)選SP值為9. 0以下的疏水性溶劑,特 別是如上所述,在用作構成EWD的EW元件的低表面能液體的情況下,優(yōu)選辛烷(SP值7. 5 ; 比重0.70)、壬烷(SP值7.5 ;比重0.72)、癸烷(SP值7.6 ;比重0.74)^一烷(SP值7. 6 ; 比重0. 74)、十二烷(SP值7. 7 ;比重0. 75)等直鏈或支鏈烷烴。另外,也可以使用甲苯(SP 值8. 8 ;比重0. 87)、二甲苯(SP值8. 8 ;比重0. 88)等芳香族類溶劑。
[0153] 著色粒子(優(yōu)選為黑色粒子)及溶劑的比重優(yōu)選著色粒子(優(yōu)選為黑色粒子)的 比重比溶劑大,且其差為1.0以下。
[0154] 溶劑的熔點優(yōu)選為-10°C以下,更優(yōu)選為-20°C以下,進一步優(yōu)選為-40°C以下。沸 點優(yōu)選為80°C以上,更優(yōu)選為120°C以上,進一步優(yōu)選為150°C以上。若為這樣的熔點、沸 點,則可抑制通常使用或保管時的固化·結晶化、氣化?沸騰。
[0155] 在使用EW元件用油墨作為EW元件的低表面能液體的情況下,其表面能值優(yōu)選為 35mJ/m 2以下。若超過35mJ/m2,則有可能在單元中與高表面能液體混合。更優(yōu)選的表面能 值為30mJ/m 2以下,進一步優(yōu)選20mJ/m2以下。
[0156] 另外,EW元件用油墨若粘度高,則工作速度降低,因此,工作溫度范圍內的粘度優(yōu) 選為lOOmPa · s以下,更優(yōu)選為30mPa · s以下,進一步優(yōu)選為lOmPa · s以下。
[0157] 另外,EW元件用油墨中的溶劑含量優(yōu)選50?95質量%,更優(yōu)選70?95質量%。
[0158] EW元件用油墨可通過混合上述著色粒子(優(yōu)選為黑色粒子)和溶劑來制造 。EW 元件用油墨中,除著色粒子和溶劑以外,也可以根據需要添加抗氧化劑、紫外線防止劑、穩(wěn) 定劑、分散劑(表面活性劑等)、疏水性電解質等添加劑。然而,本發(fā)明的EW元件用油墨 中所含的著色粒子具有疏水性表面,分散穩(wěn)定性優(yōu)異,因此,不需要含有表面活性劑等分散 齊U。若使用添加有較多分散劑的EW元件用油墨作為低表面能液體,則有可能在單元中與高 表面能液體混合。在本發(fā)明中,即使添加分散劑,也不需要添加較多,因此,可排除這樣的可 能性。
[0159] 本發(fā)明的EW元件用油墨只要用于電濕潤器件的結構中即可,其用途沒有限制,作 為電濕潤器件,可以舉出例如EWD、快門裝置等。EWD中包括反射型、透射型,由于本發(fā)明的 EW元件用油墨的隱蔽性特別優(yōu)異,因此在用于透射型的EWD時可得到顯著的效果??扉T裝 置通過使低表面能液體和高表面能液體的界面形狀的變化與快門的開閉相對應,發(fā)揮快門 功能,這樣的快門裝置記載于例如日本特開2010-276716號公報等。
[0160] 本發(fā)明的電濕潤器件在相對設置的第一基板及第二基板間所形成的單元內含有 互不相混的第一液體材料(高能量液體)和表面能比上述第一液體材料低的第二液體材料 (低能量液體),所述第二液體材料是本發(fā)明的電濕潤元件用油墨。
[0161] 作為上述高能量液體,優(yōu)選其SP值為14以上,且作為上述低能量液體,優(yōu)選其SP 值為9以下。
[0162] 作為本發(fā)明的電濕潤器件,例如只要構成如圖所示的EWD100即可。作為高表面能 液體,例如可以采用水、電解質水溶液、離子性液體、乙二醇、丙二醇、甘油等多元醇類等的1 種以上。
[0163] 從抑制與低表面能液體混合的觀點考慮,高表面能液體的表面能值優(yōu)選45mJ/m2 以上,更優(yōu)選55mJ/m2以上,進一步優(yōu)選65mJ/m2以上。另外,高表面能液體的優(yōu)選熔點及沸 點的范圍及其設定原因與對低表面能液體(EW元件用油墨)的記載相同。為了提高表面能 或調整熔點或沸點,可在高表面能液體中加入添加劑或離子等。
[0164] 本發(fā)明的EW元件用油墨中所含的著色粒子即含有π共軛類化合物的著色粒子、 優(yōu)選在表面含有η共軛類化合物的著色粒子、更優(yōu)選在表面含有η共軛類化合物作為主 要成分的著色粒子由于對表面實施了疏水化,因此,分散于溶劑中制成EW元件用油墨時的 分散穩(wěn)定性優(yōu)異。因此,EW元件用油墨可以不必添加表面活性劑等分散劑。添加表面活性 劑這一點在使用該EW元件用油墨作為低表面能液體的情況下,有可能促進該低表面能液 體和與其相接且存在于電濕潤器件的單元中的高表面能液體相混合。這樣的混合對電濕潤 器件的良好驅動造成不良影響。因此,著色粒子(優(yōu)選黑色粒子)自身具有優(yōu)異的分散穩(wěn) 定性,制成EW元件用油墨時并不必須添加表面活性劑等分散劑,這一點在具有低表面能液 體和高表面能液體在單元中相接觸這樣的構成的電濕潤器件中是非常有效的。
[0165] 實施例
[0166] 以下,舉出實施例對本發(fā)明具體地進行說明。
[0167] 另外,下述例中,表示濃度的" % "只要沒有特別說明,則表示"質量% "。
[0168] [制造例1]
[0169] 如下制造核由聚苯乙烯構成、殼由聚批咯構成的核殼結構著色粒子。
[0170] 在安裝有四口可分離式蓋、攪拌葉片、三通閥、冷凝管、溫度探針的1000mL容積的 可分離式燒瓶中稱量苯乙烯(和光純藥制造)52g、對苯乙烯磺酸鈉(和光純藥制造)0. 4g、 作為聚合引發(fā)劑的過硫酸鉀(和光純藥制造)〇.25g、蒸餾水500g,然后,以200r.p.m.進行 攪拌,在氮氣氛下在70°C下進行12小時聚合。
[0171] 對得到的樹脂微粒子水分散液重復進行2次離心分離及使用蒸餾水的超聲波分 散,除去未反應單體、引發(fā)劑等并進行清洗,得到分散有成為核的聚苯乙烯粒子的分散液 [1]。
[0172] 利用動態(tài)光散射粒度分布計(PSS · NICOMP PARTICLE SIZING SYSTEMS公司 NIC0MP380ZLS)對該分散液[1]的聚苯乙烯粒子測定粒徑,結果平均粒徑為llOnm。
[0173] 接著,在500mL容積的可分離式燒瓶中稱量稀釋為1質量%的上述聚苯乙烯粒子 分散液[1] l〇〇g、作為分散穩(wěn)定劑的5質量%聚乙烯醇(GL03,日本合成公司制造)水溶液 20g和5質量%月桂基磺酸銨(和光純藥制造)水溶液20g,安裝可分離式蓋、攪拌葉片,以 lOOrpm進行攪拌。
[0174] 接著,添加批咯(和光純藥制造)4g,然后升溫至60°C。接著,利用離子交換水100g 溶解作為聚合引發(fā)劑的過硫酸銨(和光純藥制造)13. 5g,經5小時滴加于上述混合液中。 滴加結束后進一步加熱攪拌8小時,然后進行冷卻使反應停止,由此得到含有具有聚苯乙 烯核/聚吡咯殼的黑色著色粒子[1]的分散液。
[0175] 利用與之前使用的動態(tài)光散射粒度分布計相同的動態(tài)光散射粒度分布計測定著 色粒子[1]的粒徑,結果平均粒徑為160nm。
[0176] 接著,對含有著色粒子[1]的分散液重復進行2次離心分離和使用1質量%月桂 基硫酸銨水溶液的超聲波分散,再重復進行2次離心分離及使用1質量%月桂基硫酸銨?乙 醇溶液的超聲波分散,得到1質量%的著色粒子[1]的乙醇分散液。
[0177] 在100mL容積燒杯中稱量得到的1質量%著色粒子[1]的乙醇分散液50g,添加 十二烷基三乙基硅烷lg,利用攪拌器攪拌12小時。重復進行2次離心分離及使用乙醇的超 聲波分散,接著,進行2次離心分離及使用十一烷的超聲波分散,得到著色粒子[1]的十一 燒分散液。
[0178] 對得到的十一烷分散液中的著色粒子[1]進行干燥,利用真比重測定器(島津制 作所制造,AccuPyc)測定比重,結果為1.63g/cm 3。
[0179] [制造例2]
[0180] 在上述制造例1的核的制造中,將添加的對苯乙烯磺酸鈉(和光純藥制造)的 添加量變更為〇.2g,將作為聚合引發(fā)劑添加的過硫酸鉀(和光純藥制造)的添加量設為 0. lg,除此以外,進行與制造例1同樣的操作,得到聚苯乙烯粒子的分散液[2]。
[0181] 利用與之前使用的動態(tài)光散射粒度分布計相同的動態(tài)光散射粒度分布計對該分 散液[2]的聚苯乙烯粒子測定粒徑,結果平均粒徑為242nm。
[0182] 接著,進行與制造例1同樣的操作而形成殼,得到黑色的著色粒子[2]的分散液。
[0183] 利用與之前使用的動態(tài)光散射粒度分布計相同的動態(tài)光散射粒度分布計測定著 色粒子[2]的粒徑,結果平均粒徑為355nm。
[0184] 進而,進行與制造例1同樣的操作,得到著色粒子[2]的十一烷分散液。
[0185] 對得到的十一烷分散液中的著色粒子[2]進行干燥,利用真比重測定器(島津制 作所制造,AccuPyc)測定比重,結果為1.63g/cm 3。
[0186] [制造例3]
[0187] 如下制造核由聚吡咯構成、殼由氧化鈦構成的核殼結構的有機物和無機物的復合 著色粒子。
[0188] 在安裝有四口可分離式蓋、攪拌葉片、三通閥、冷凝管、溫度探針的1000mL容積的 可分離式燒瓶中稱量吡咯(和光純藥制造)5g、作為分散穩(wěn)定劑的聚乙烯基吡咯烷酮(K30, 和光純藥制造)〇. 5g、蒸饋水400g,在氮氣氛下、室溫下以lOOrpm進行攪拌。
[0189] 接著,使作為聚合引發(fā)劑的過硫酸銨(和光純藥制造)13. 5g溶解于蒸餾水100g 中,經5小時滴加于上述混合液中。滴加結束后進一步攪拌8小時,進行聚合。
[0190] 對得到的樹脂微粒子水分散液進行1次離心分離及使用蒸餾水的超聲波分散,進 行1次離心分離及使用乙醇的超聲波分散,除去未反應單體、引發(fā)劑等并進行清洗,得到乙 醇中分散有成為核的聚批咯粒子的分散液[3]。
[0191] 利用與之前使用的動態(tài)光散射粒度分布計相同的動態(tài)光散射粒度分布計對該分 散液[3]的聚吡咯粒子測定粒徑,結果平均粒徑為120nm。
[0192] 接著,在500mL容積的可分離式燒瓶中稱量稀釋為1重量%的上述聚吡咯粒子的 分散液[3] 200g和作為分散穩(wěn)定劑的5重量%月桂基磺酸銨(和光純藥制造)水溶液20g, 安裝可分離式蓋、攪拌葉片,在室溫下以l〇〇rpm進行攪拌,添加10%氨水溶液(和光純藥制 造)l〇g。
[0193] 接著,利用乙醇50g稀釋異丙醇鈦(和光純藥制造)20g,經10小時滴加于上述混 合液中。滴下結束后進一步攪拌8時間進行反應,由此得到含有具有聚吡咯核/氧化鈦殼 的黑色著色粒子[3]的分散液。
[0194] 利用與之前使用的動態(tài)光散射粒度分布計相同的動態(tài)光散射粒度分布計測定著 色粒子[3]的粒徑,結果平均粒徑為150nm。
[0195] 接著,對含有著色粒子[3]的分散液重復進行2次離心分離和使用1重量%月桂 基硫酸銨水溶液的超聲波分散,再重復進行2次離心分離及使用1重量%月桂基硫酸銨?乙 醇溶液的超聲波分散,得到1重量%著色粒子[3]的乙醇分散液。
[0196] 在100mL容積燒杯中稱量得到的1重量%著色粒子[3]的乙醇分散液50g,添加 十二烷基三乙基硅烷lg,利用攪拌器攪拌12小時。重復進行2次離心分離及使用乙醇的超 聲波分散,接著,進行2次離心分離及使用十一烷的超聲波分散,得到著色粒子[3]的十一 燒分散液。
[0197] 對得到的十一烷分散液中的著色粒子[3]進行干燥,利用真比重測定器(島津制 作所制造,AccuPyc)測定比重,結果為2. 90g/cm3。
[0198] [實施例1]
[0199] 對制造例1中得到的著色粒子[1]的十一烷分散液進行調整,使得著色粒子[1] 在i^一烷中的濃度為20質量%,得到黑色油墨[1]作為EW元件用油墨。
[0200] 然后,利用下述的方法對黑色油墨[1]評價分散穩(wěn)定性和隱蔽力。將結果示于表 1〇
[0201] (分散穩(wěn)定性)
[0202] 將10ml黑色油墨[1]加入至外徑14mm、容量10ml的有栓量筒中,在室溫下放置1 星期,肉眼觀察上清液的產生狀態(tài),用以下的基準進行評價。
[0203] A =未產生上清液。
[0204] B=明顯產生上清液。
[0205] (隱蔽力)
[0206] 使用間隔件制作2片玻璃板的間隙為10 μ m的3cmX4cm的單元,將黑色油墨[1] 填充至單元后,在隱蔽率測定紙(TP技研株式會社)上放置單元并覆蓋其白色和黑色的邊 界,用以下的基準通過肉眼進行評價。
[0207] A :白色和黑色的邊界完全被單元遮蔽,無法確認。
[0208] B :透過單元而確認到白色和黑色的邊界。
[0209] [比較例1]
[0210] 對制造例2中得到的著色粒子[2]的十一烷分散液進行調整,使得著色粒子[2] 在十一烷中的濃度為20質量%,得到黑色油墨[2]作為EW元件用油墨。然后,通過與實施 例1同樣的方法評價其分散穩(wěn)定性和隱蔽力。將結果不于表1。
[0211] [比較例2]
[0212] 對制造例3中得到的著色粒子[3]的十一烷分散液進行調整,使得著色粒子[3] 在十一烷中的濃度為20質量%,得到黑色油墨[3]作為EW元件用油墨。然后,通過與實施 例1同樣的方法評價其分散穩(wěn)定性和隱蔽力。將結果不于表1。
[0213] [比較例3]
[0214] 對制造例1中得到的著色粒子[1]的十一烷分散液進行調整,使得著色粒子[1] 在十一烷中的濃度為1質量%,得到黑色油墨[4]作為EW元件用油墨。然后,通過與實施 例1同樣的方法評價其分散穩(wěn)定性和隱蔽力。將結果不于表1。
[0215] [比較例4]
[0216] 對制造例1中得到的著色粒子[1]的十一烷分散液進行調整,使得著色粒子[1] 在十一烷中的濃度為60質量%,得到黑色油墨[5]作為EW元件用油墨。然后,通過與實施 例1同樣的方法評價其分散穩(wěn)定性和隱蔽力。將結果不于表1。
[0217] [表 1]
[0218]
【權利要求】
1. 一種電濕潤元件用油墨,其含有著色粒子和溶劑, 所述著色粒子的比重為2以下,平均粒徑為20?300nm, 所述著色粒子的含量為5?50質量%。
2. 根據權利要求1所述的電濕潤元件用油墨,其中,所述著色粒子的平均粒徑為60? 120nm〇
3. 根據權利要求1或2所述的電濕潤元件用油墨,其中,所述溶劑的SP值為9以下。
4. 根據權利要求1?3中任一項所述的電濕潤元件用油墨,其中,所述著色粒子的表面 實施了疏水處理。
5. 根據權利要求1?4中任一項所述的電濕潤元件用油墨,其中,所述著色粒子為含有 π共軛化合物的著色粒子。
6. 根據權利要求1?5中任一項所述的電濕潤元件用油墨,其中,所述著色粒子為黑色 粒子。
7. -種電濕潤器件,其使用了權利要求1?6中任一項所述的電濕潤元件用油墨。
8. -種電濕潤器件,所述電濕潤器件在相對設置的第一基板及第二基板之間所形成的 單元內含有互不相混的第一液體材料(高表面能液體)和表面能比所述第一液體材料低的 第二液體材料(低表面能液體),所述第二液體材料為權利要求1?6中任一項所述的電濕 潤兀件用油墨。
9. 根據權利要求8所述的電濕潤器件,其中,所述高表面能液體的SP值為14以上,且 所述低表面能液體的SP值為9以下。
【文檔編號】G02B26/00GK104094159SQ201380003914
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權日:2012年1月25日
【發(fā)明者】長原悠, 脅屋武司 申請人:積水化學工業(yè)株式會社