技术领域
[0001] 本发明涉及电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置以及电子设备。
相关背景技术
[0002] 一般而言,已知如果使电场作用于使微粒分散在液体中的分散体系,则微粒由于库仑力而在液体中移动(泳动)。将该现象称为电泳,近年来,利用该电泳而使所期望的信息(图像)显示的电泳显示装置作为新的显示装置备受关注。
[0003] 该电泳显示装置具备下述特征:具有在停止施加电压的状态下的显示存储性、广视角性,能够以低耗电进行高对比度的显示,等等。
[0004] 此外,电泳显示装置为非发光型器件,因此与布朗管那样的发光型显示器件相比,还具有对于眼睛柔和这样的特征。
[0005] 这样的电泳显示装置中,已知具备使电泳粒子分散在溶剂中的分散液作为具有电极的一对基板间所配置的电泳分散液的电泳显示装置。
[0006] 对于这样的构成的电泳分散液,使用作为电泳粒子包含带正电性的电泳粒子和带负电性的电泳粒子的电泳分散液,由此,通过对一对基板(电极)间施加电压,从而可以显示所期望的信息(图像)。
[0007] 这里,作为电泳粒子501,一般而言,使用了具备对基材粒子502连接有高分子533的被覆层503的电泳粒子(参照图10。),通过成为具备这样的被覆层503(高分子533)的构成,在电泳分散液中,能够使电泳粒子501分散和带电。
[0008] 此外,这样的构成的电泳粒子,例如,使用原子转移自由基聚合反应(atom transfer radical polymerization:ATRP),如以下那样操作来制造。
[0009] 即,准备基材粒子502,在该基材粒子502的表面上结合具有聚合引发基团的硅烷偶联剂531之后,将该聚合引发基团作为起点,形成由单体通过活性自由基聚合而聚合成的聚合部532来设置高分子(聚合物)533,从而赋予分散性等性质,由此制造电泳粒子501(例如,参照专利文献1。)。
[0010] 可是,对于这样的构成的电泳粒子501,关于电泳粒子501是否具有带正电性和带负电性中的任一种,由于基材粒子502其自身具有固有的带电性,因此通过适当选择基材粒子502的种类,能够使电泳粒子501的带电性成为所期望的带电性。
[0011] 然而,在电泳显示装置中,例如,为了将电泳粒子501的泳动速度设定为适当的速度,需要控制电泳粒子501的带电量,但仅在基材粒子502上设置高分子533,将电泳粒子501的带电量控制在适当的范围是困难的。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开2013-156381号公报
具体实施方式
[0079] 以下,基于说明书附图所示的优选实施方式来详细地说明本发明的电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置和电子设备。
[0080] <电泳粒子>
[0081] <<第1实施方式>>
[0082] 首先,对本发明的电泳粒子的第1实施方式进行说明。
[0083] 图1为显示本发明的电泳粒子的第1实施方式的纵截面图,图2为本发明的电泳粒子的第1实施方式所具有的第1化合物、第2化合物和第3化合物的示意图。
[0084] 电泳粒子1具有母粒子(粒子)2、以及母粒子2的表面所设置的被覆层3。
[0085] 母粒子2适合使用例如,颜料粒子、树脂粒子或它们的复合粒子中的至少1种。这些粒子的制造容易。
[0086] 作为构成颜料粒子的颜料,可举出例如,苯胺黑、炭黑、钛黑等黑色颜料、二氧化钛、三氧化锑、硫酸钡、硫化锌、氧化锌、二氧化硅等白色颜料、单偶氮、双偶氮、多偶氮等偶氮系颜料、异吲哚满酮、铬黄、黄色氧化铁、镉黄、钛黄、锑等黄色颜料、喹吖啶酮红、铬朱红等红色颜料、酞菁蓝、阴丹士林蓝、普鲁士蓝、群青、钴蓝等蓝色颜料、酞菁绿等绿色颜料等,可以使用其中的1种或组合使用2种以上。
[0087] 此外,作为构成树脂粒子的树脂材料,可举出例如,丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、脲系树脂、环氧系树脂、聚苯乙烯、聚酯等,可以使用其中的1种或组合使用2种以上。
[0088] 此外,作为复合粒子,可举出例如,通过将颜料粒子的表面用树脂材料被覆而进行了涂布处理的复合粒子、通过将树脂粒子的表面用颜料被覆而进行了涂布处理的复合粒子、由将颜料与树脂材料以适当的组成比进行了混合的混合物构成的粒子等。
[0089] 另外,通过适当选择作为母粒子2使用的颜料粒子、树脂粒子和复合粒子的种类,可以将电泳粒子1的颜色设定为所期望的颜色。
[0090] 此外,母粒子2需要在其表面具备(露出)能够与后述的第1化合物39的结合部31、第2化合物37和第3化合物35所具备的第2官能团结合(反应)的第1官能团。然而,根据颜料粒子、树脂粒子和复合粒子的种类有时不具有官能团,因此在该情况下,预先实施酸处理、碱处理、UV处理、臭氧处理、等离子体处理等官能团导入处理,向母粒子2的表面导入第1官能团。
[0091] 另外,作为母粒子2的表面所具备的第1官能团、与第1化合物39的结合部31、第2化合物37和第3化合物35所具备的第2官能团的组合,只要可以互相反应而连接,就没有特别限定,可举出例如,异氰酸酯基与羟基或氨基的组合;环氧基、缩水甘油基或氧杂环丁烷基与羧基、氨基、硫醇基、羟基或咪唑基的组合;氨基与Cl、Br、I那样的卤素基团的组合;烷氧基甲硅烷基与羟基或烷氧基甲硅烷基的组合等,其中,优选第1官能团是羟基,第2官能团是烷氧基甲硅烷基的组合。
[0092] 形成该组合的母粒子2与单体M2、第2化合物37和第3化合物35,各自可以比较容易地准备,并且可以在母粒子2的表面牢固地连接单体M2(后述的嵌段共聚物)、第2化合物37和第3化合物35,因此优选使用。
[0093] 因此,以下,将母粒子2的表面所具备的第1官能团为羟基,单体M2、第2化合物37和第3化合物35所具备的第2官能团为烷氧基甲硅烷基的组合作为一例进行说明。
[0094] 母粒子2的几乎整个表面被被覆层3被覆。
[0095] 被覆层3构成为包含多个第1化合物39、与第1化合物39相比分子量小的第2化合物37、与第1化合物39相比分子量小的第3化合物35(参照图2。)。
[0096] 另外,第2化合物37具有非极性基团、以及与母粒子2所具有的第1官能团具有反应性的第2官能团,在本实施方式中,该第2化合物37为具有非极性基团和第2官能团的硅烷系偶联剂,进一步,第3化合物35具有带电性基团、以及与母粒子2所具有的第1官能团进行反应性的第2官能团,在本实施方式中,对该第3化合物35为具有带电性基团和第2官能团的硅烷系偶联剂的情况进行说明。
[0097] 第1化合物39是具有来源于第1单体M1(以下,简称为“单体M1”)的分散部32、以及来源于第2单体M2(以下,简称为“单体M2”)的结合部31的嵌段共聚物,该第1单体M1具有有助于在分散介质中的分散性的部位(基),该第2单体M2具有与第1官能团具有反应性的第2官能团。而且,在结合部31,通过第1官能团与第2官能团进行反应来与母粒子2连接。
[0098] 通过使第1化合物39成为这样的构成,从而对由来源于单体M1的单元(以下,称为分散单元)构成的分散部32赋予分散性,此外,通过由来源于单体M2的单元(以下,称为结合单元)构成的结合部31对母粒子2进行连接。因此,具备这样的构成的第1化合物39的电泳粒子1可以在电泳分散液中发挥均匀的分散能力。即,为了使电泳粒子1发挥在电泳分散液中的均匀的分散能力,因此第1化合物39与母粒子2的表面连接。
[0099] 另外,该第1化合物39是第1单体M1聚合而成的分散部32与第2单体M2聚合而成的结合部31连接而成的。在这样的构成的第1化合物39中,分散部32通过单体M1进行聚合而形成,包含多个来源于单体M1的分散单元,进一步,结合部31通过单体M2进行聚合而形成,包含多个来源于单体M2的结合单元。在该第1化合物39所具有的结合部31中,经由通过第1官能团与第2官能团进行反应而形成的结合基团,母粒子2与第1化合物39化学结合。
[0100] 以下,对构成该第1化合物39的分散部32和结合部31进行说明。
[0101] 为了在后述的电泳分散液中对电泳粒子1赋予分散性,分散部32在被覆层3中设置于母粒子2的表面。
[0102] 该分散部32通过具有在电泳分散液中在聚合后成为有助于在分散介质中的分散性的侧链的部位的单体M1多个聚合而形成,来源于单体M1的分散单元多个连接着。
[0103] 单体M1是为了可以通过活性自由基聚合(自由基聚合)来聚合而具备1个聚合基团,进一步具备在聚合后成为非离子性的侧链的部位的侧基型的单官能单体。
[0104] 作为单体M1,通过使用具备非离子性的侧链的单体,从而通过活性自由基聚合而形成的分散部32对后述的电泳分散液所包含的分散介质显示出优异的亲和性。因此,在电泳分散液中,具备这样的分散部32的电泳粒子1不凝集而以优异的分散性进行分散。
[0105] 此外,作为单体M1所具有的1个聚合基团,可举出例如,乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰基那样的包含碳-碳双键的聚合基团。
[0106] 作为这样的单体M1,可举出例如,乙烯基单体、乙烯基酯单体、乙烯基酰胺单体、(甲基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酰胺单体、苯乙烯基单体等,更具体而言,可举出1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、下述通式(I)所示的有机硅大分子单体等丙烯酸系单体、苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、2-丙基苯乙烯、3-丙基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、2-异丙基苯乙烯、3-异丙基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯等苯乙烯系单体,可以使用其中的1种或组合使用2种以上。
[0107]
[0108] [式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示氢原子或碳原子数1~4的烷基,R3表示包含碳原子数1~6的烷基和醚基的结构,该醚基是亚乙基氧基或亚丙基氧基,n表示0以上的整数。]
[0109] 其中,作为单体M1,优选为上述通式(I)所示的有机硅大分子单体。将这样的单体M1聚合而得的分散部对非极性的分散介质显示优异的分散性。即,作为后述的电泳分散液中所包含的分散介质,使用了将硅油作为主成分的分散介质,但是如该硅油那样,在使用了烃系溶剂的情况下,也对分散介质显示优异的亲和性。因此,可以使具备通过单体M1进行聚合而获得的分散部32的电泳粒子1以优异的分散性分散于分散介质中。
[0110] 在使用上述通式(I)所示的有机硅大分子单体作为单体M1的情况下,其重均分子量优选为1,000以上60,000以下左右,更优选为3,000以上30,000以下左右,进一步优选为5,000以上20,000以下左右。由此,可以使具备通过单体M1聚合而获得的分散部32的电泳粒子1以更优异的分散性分散于分散介质中。
[0111] 此外,分散部32的重均分子量优选为10,000以上100,000以下,更优选为10,000以上60,000以下。特别是在作为单体M1,使用上述通式(I)所示那样的有机硅大分子单体的情况下,或使用了烃系单体的情况下,分散部32的重均分子量优选为8,000以上50,000以下,更优选为10,000以上35,000以下。由此,可以使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更优异。
[0112] 进一步,在1个聚合物中,分散部32所包含的分散单元的个数优选为1以上20以下,更优选为2以上10以下。由此,可以确实地赋予电泳粒子1在电泳分散液中的分散性。
[0113] 此外,分散部32的分子量分布优选为1.2以下,更优选为1.1以下,进一步优选为1.05以下。
[0114] 这里,所谓分散部32的分子量分布,表示分散部32的数均分子量(Mn)与分散部32的重均分子量(Mw)之比(Mw/Mn),通过使该分散部32的分子量分布在上述范围内,从而可以说多个电泳粒子1中露出的分散部32成为几乎均匀的长度。因此,在电泳分散液中,各电泳粒子1发挥均匀的分散能力。这样的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)可以使用例如凝胶渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙烯换算分子量进行测定。
[0115] 进一步,分散部32优选与结合部31连接的基端部侧的分散单元的分子量比前端部侧的分散单元的分子量小。更具体而言,优选成为位于基端部侧的分散单元的前驱体的单体M1所具备的侧链的分子量比成为位于前端部侧的分散单元的前驱体的单体M1所具备的侧链的分子量小。由此,可以使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更优异,并且可以使分散部32高密度地结合于母粒子2的表面。
[0116] 另外,这样的侧链的分子量的变化可以是从基端侧向前端侧连续地变大,也可以是从基端侧向前端侧阶段性地变大。
[0117] 结合部31在电泳粒子1所具备的被覆层3中与母粒子2的表面结合,由此,使第1化合物39与母粒子2连接。
[0118] 在本发明中,该结合部31是通过具有可以与母粒子2的表面所具备的羟基进行反应而形成共价键的官能团的第2单体M2多个聚合而形成的,来源于单体M2的结合单元(构成单元)多个相连。
[0119] 这样,通过使用各自具备具有多个具有官能团的结合单元的结合部31的第1化合物39,从而可以使电泳粒子1的分散性更优异。即,第1化合物39不仅包含多个官能团,而且多个官能团集中存在于结合部31。进一步,由于结合部31中多个结合单元连接着,因此与结合单元仅一个的情况相比,能够与母粒子2反应的部位大。因此,在多个单体M2通过聚合而形成的结合部31,可以使第1化合物39确实地结合于母粒子2的表面。
[0120] 另外,在本实施方式中,如上所述,母粒子2的表面具备羟基,单体M2所具备的官能团为烷氧基甲硅烷基。通过为这样的羟基与烷氧基甲硅烷基的组合,从而它们彼此的反应显示优异的反应性,因此可以在结合部31更确实地形成对母粒子2的表面的结合。
[0121] 这样的单体M2中,作为官能团,具备1个下述通式(II)所示的烷氧基甲硅烷基,进一步,为了可以通过活性自由基聚合进行聚合而具备1个聚合基团。
[0122]
[0123] [式中,R各自独立地表示碳原子数1~4的烷基,n表示1~3的整数。]
[0124] 作为单体M2,通过使用这样的构成的单体,从而可以形成通过活性自由基聚合而单体M2聚合而成的结合部31,进一步,通过活性自由基聚合而形成的结合部31对位于母粒子2的表面的羟基显示优异的反应性。
[0125] 此外,作为单体M2所具有的1个聚合基团,与单体M1同样地,可举出例如,乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰基那样的包含碳-碳双键的基团。
[0126] 作为这样的单体M2,可举出例如,分别具有1个上述通式(II)所示的烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体、乙烯基酯单体、乙烯基酰胺单体、(甲基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酰胺单体、苯乙烯基单体等,更具体而言,可举出3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基(甲氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基(甲氧基)硅烷、4-乙烯基丁基三乙氧基(甲氧基)硅烷、8-乙烯基辛基三乙氧基(甲氧基)硅烷、10-甲基丙烯酰氧基癸基三乙氧基(甲氧基)硅烷、10-丙烯酰氧基癸基三乙氧基(甲氧基)硅烷等含有硅原子的硅烷系单体,可以使用其中的1种或组合使用2种以上。
[0127] 此外,在1个聚合物中,结合部31所包含的结合单元的个数优选为1以上10以下,更优选为2以上10以下,进一步优选为3以上6以下。如果超过上述上限值,则结合部31对分散介质的亲和性与分散部32相比低,因此根据单体M2的种类,有可能使电泳粒子1的分散性降低,或结合部31彼此部分地反应。此外,如果低于上述下限值,则根据单体M2的种类,有可能不能充分地进行与母粒子2的结合,由此电泳粒子1的分散性降低。
[0128] 此外,结合部31所包含的结合单元的数目可以通过NMR光谱、IR光谱、元素分析、凝胶渗透色谱(GPC)等使用通用分析设备的分析来求出。另外,在第1化合物39中,结合部31和分散部32为高分子聚合物,因此都具有一定的分子量分布。因此,上述那样的分析的结果未必适用于全部的第1化合物39,如果至少利用上述方法而求得的结合单元数为1~8,则可以兼具第1化合物39与母粒子2的反应性,以及电泳粒子1的分散性。
[0129] 这样的第1化合物39是结合部31和分散部32各自分开地设置的二嵌段共聚物。因此,可以各自独立地对第1化合物39赋予对母粒子2的结合性和电泳粒子1的分散性,因此电泳粒子1发挥优异的分散性。
[0130] 该第1化合物39通过后述的制造方法来获得。例如如果使用后述的可逆加成断裂链转移聚合(RAFT),则可以获得比较均匀的聚合物。因此,如果相对于链转移剂添加1~8摩尔当量的单体M2进行聚合,则可以使结合部31中的结合单元数成为上述范围。由此,通过使电泳粒子1成为具备第1化合物39的构成,从而可以确实地发挥效果,电泳粒子1在电泳分散液中具有优异的分散性。
[0131] 此外,第1化合物39在电泳粒子1中的附加量相对于母粒子2,优选为1.0wt%以上6.0wt%以下,更优选为2.0wt%以上3.0wt%以下。由此,可以使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更优异。
[0132] 关于第2化合物37,如上所述,在本实施方式中,是具有非极性基团和第2官能团的硅烷系偶联剂。
[0133] 该第2化合物37与第1化合物39相比分子量小,在第2官能团,通过第1官能团与第2官能团进行反应来与母粒子2连接。
[0134] 此外,第2化合物37具备非极性基团。由此,不对电泳粒子1的分散性和带电性(带电量)带来不良影响,由于通过各电泳粒子1具备第2化合物37而产生的电泳粒子1彼此间的排斥力,可以明确地抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集。关于这样的电泳粒子1彼此的凝集,特别是,如后述的电泳显示装置920那样,电泳粒子1适用于具有带负电性(负电荷)的白色粒子95a、具有带正电性(正电荷)的着色粒子95b,从而可以更明确地抑制这些具有相反带电性的白色粒子95a与着色粒子95b之间所产生的凝集。即,在电泳粒子1中,为了抑制电泳分散液中电泳粒子1彼此凝集,第2化合物37与母粒子2的表面连接。
[0135] 以下,对本实施方式中的构成作为第2化合物37的具有非极性基团和第2官能团的硅烷系偶联剂的各部分(非极性基团和第2官能团)进行说明。
[0136] 在后述的电泳分散液中,为了抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集,非极性基团在被覆层3中设置于母粒子2的表面。
[0137] 该非极性基团只要显示非极性即可,没有特别限定,可举出例如,烃基。烃基显示优异的非极性,因此可以更明确地抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集。
[0138] 另外,作为非极性基团,可举出例如,烷基、芳基、环烷基、苯基、烯基、芳烷基、环烯基、炔基、芳基醚基、甲硅烷基、硅氧烷基、烷氧基等,可以使用其中的1种或组合使用2种以上,其中,特别优选为作为烃基的1种的烷基。这样的非极性基团(烃基)是特别难以带电的结构,因此可以更显著地发挥上述效果。
[0139] 此外,烃基的碳原子数优选为1~20,更优选为1~10。由此,可以发挥作为非极性基团的功能,同时在与母粒子2连接的第1化合物39彼此之间的区域确实地连接第2化合物37。
[0140] 进一步,非极性基团可以为形成直链状、支链状和环状的基团中的任一种,优选为直链状。由此,非极性基团的立体位阻变小,能够在与母粒子2连接的第1化合物39彼此之间的区域确实地插入第2化合物37。
[0141] 关于第2官能团,在本实施方式中,如上所述,为烷氧基甲硅烷基,母粒子2所具备的第1官能团为羟基。
[0142] 通过成为这样的羟基与烷氧基甲硅烷基的组合,从而它们彼此的反应显示优异的反应性,因此可以在第2官能团更确实地形成第2化合物37向母粒子2的表面的结合。
[0143] 具备这样的第2官能团的第2化合物37,例如,在将非极性基团设为D时,可举出下述通式(III)所示的硅烷系偶联剂。
[0144]
[0145] [式中,D表示非极性基团,R各自独立地表示碳原子数1~4的烷基,n表示1~3的整数。]
[0146] 通过使用具有这样的构成的第2化合物37,从而第2化合物37对位于母粒子2的表面的羟基显示优异的反应性。
[0147] 另外,第2化合物37可以如上述通式(III)所示那样,非极性基团D直接连接于硅原子,但硅氧烷骨架那样的插入物可以介于硅原子与非极性基团之间。
[0148] 此外,第2化合物37的分子量优选为100以上1,000以下,更优选为100以上500以下。由此,第2化合物37的立体位阻变小,能够在与母粒子2连接的第1化合物39和第3化合物35彼此之间的区域确实地插入第2化合物37。其结果是可以使电泳粒子1在电泳分散液中的分散性更优异。
[0149] 进一步,在将分散部32的重均分子量设为A,将第2化合物37的分子量设为B时,A/B优选为10以上1,000以下,更优选为50以上500以下。由此,可以更显著地发挥上述效果。
[0150] 此外,第2化合物37在电泳粒子1中的附加量相对于母粒子2优选为0.1wt%以上2.0wt%以下,更优选为0.3wt%以上1.0wt%以下。由此,可以更显著地发挥上述效果。
[0151] 关于第3化合物35,如上所述,在本实施方式中,为具有带电性基团和第2官能团的硅烷系偶联剂。
[0152] 该第3化合物35与第1化合物39相比分子量小,在第2官能团,通过第1官能团与第2官能团进行反应来与母粒子2连接。
[0153] 进一步,第3化合物35具备带电性基团。由此,通过适当设定带电性基团的种类、以及与母粒子2连接的第3化合物35的数目,可以使电泳粒子1的带正负电性、以及电泳粒子1的带电量为所期望。即,为了将电泳分散液中的电泳粒子1的带正负电性及其带电量设定为所期望,第3化合物35与母粒子2的表面连接。
[0154] 以下,对本实施方式中的构成作为第3化合物35的具有带电性基团和第2官能团的硅烷系偶联剂的各部分(带电性基团和第2官能团)进行说明。
[0155] 为了将后述的电泳分散液中的电泳粒子1的带正负电性及其带电量设定为所期望,带电性基团在被覆层3中设置于母粒子2的表面。
[0156] 该带电性基团只要显示正或负的带电性即可,没有特别限定,可举出例如,极化基团或离子性基团。由此,可以使第3化合物35确实地具备正或负的带电性。
[0157] 这样的带电性基团中的极化基团是具有主骨架、以及与该主骨架结合的取代基的有机基团。在这样的构成的极化基团中,通过设定取代基的种类(吸电子性基团和/或给电子性基团)、对上述主骨架的结合数和结合位置中的至少一个条件,从而在主骨架中使电子偏置(极化),由此,控制第3化合物35的极化状态(带电状态)。
[0158] 即,例如,对于在主骨架的与第2官能团相反侧的端部(以下,称为“主骨架的末端”。)侧结合有作为取代基的吸电子性基团(吸电子基)的极化基团,电子偏置在主骨架的与聚合基团侧相比靠末端侧。如果导入这样的极化基团,则第3化合物35带负电。
[0159] 另一方面,对于在主骨架的第2官能团侧结合有作为取代基的吸电子基的极化基团,电子偏置在主骨架的与末端侧相比靠第2官能团侧。如果导入这样的极化基团,则第3化合物35带正电。
[0160] 此外,对于结合有作为取代基的给电子性基团(给电子基)的极化基团,发生与上述相反的电子密度的偏移,因此如果导入在主骨架的末端侧结合有给电子性基团的极化基团,则第3化合物35带正电,如果导入在主骨架的第2官能团侧结合有给电子性基团的极化基团,则第3化合物35带负电。
[0161] 而且,随着与主骨架结合的取代基的结合数增加,显示该电子密度的偏移增大的倾向。
[0162] 通过使第3化合物35具备发生了这样的电子密度的偏移的极化基团,从而可以将第3化合物35控制(调整)成所期望的带电状态。
[0163] 这里,对于极化基团的主骨架,优选为电子密度的偏移易于发生的状态。因此,主骨架优选具有π电子离域化了的部分(结构)。由此,在主骨架中电子的移动容易发生,可以确实地发生电子密度的偏移。
[0164] 该π电子离域化了的部分可以全部为共轭双键直线状地连续了的结构,优选其至少一部分具有形成环状的环状体。由此,在主骨架中,电子的移动更容易并且顺利地发生。
[0165] 这样的环状体中,存在各种环状体,优选为芳香族环,特别优选为苯环、萘环、吡啶环、吡咯环、噻吩环、蒽环、芘环、苝环、并五苯环、并四苯环、屈环、 环、芴环、苯并[9,10]菲环、菲环、喹啉环、吲哚环、吡嗪环、吖啶环、咔唑环、呋喃环、吡喃环、嘧啶环或哒嗪环。由此,环状体中的电子密度的偏移(极化)易于发生,其结果是可以使主骨架中的电子密度的偏移更显著。
[0166] 进一步,主骨架优选其末端具有环状体,取代基结合于环状体。由此,环状体中的电子密度的偏移(极化)容易发生,其结果是可以使主骨架中的电子密度的偏移更显著。
[0167] 此外,在第3化合物35中,取代基优选为吸电子性基团或给电子性基团。
[0168] 由此,可以使第3化合物35更确实地带正电或带负电。
[0169] 这里,将主骨架的末端具有苯环的情况作为一例进行说明。
[0170] 在该情况下,I:如果在苯环的2位~6位中的至少3位~5位的3个位置(下述化学式(a)中,2位~6位的全部位置)分别结合有作为取代基的吸电子性基团T,则如下述化学式(a)所示那样,由于吸电子性基团T的存在,主骨架中电子被拉拢至末端侧,发生偏置。因此,第3化合物35带负电。
[0171] II:如果在苯环的3位、4位和5位中的至少1个位置(下述化学式(b)中,3位和4位的位置)结合有作为取代基的吸电子性基团T,则如下述化学式(b)所示那样,由于吸电子性基团T的存在,主骨架(特别是,苯环上)中电子被拉拢至末端侧,发生偏置。因此,第3化合物35带负电。
[0172] III:如果在苯环的2位和6位中的至少1个位置(下述化学式(c)中,2位和6位的位置)结合有作为取代基的吸电子性基团T,则如下述化学式(c)所示那样,由于吸电子性基团T的存在,主骨架(特别是,苯环上)中电子被拉拢至聚合基团侧,发生偏置。因此,第3化合物35带正电。
[0173] IV:如果在苯环的2位~6位中的至少3位~5位的3个位置(下述化学式(d)中,2位~5位的4个位置)分别结合有作为取代基的给电子性基团G,则如下述化学式(d)所示那样,由于给电子性基团G的存在,主骨架中电子被拉拢至聚合基团侧,发生偏置。因此,第3化合物35带正电。
[0174] V:如果在苯环的3位、4位和5位中的至少1个位置(下述化学式(e)中,4位)结合有作为取代基的给电子性基团G,则如下述化学式(e)所示那样,由于给电子性基团G的存在,在主骨架(特别是,苯环上)中电子被推开至聚合基团侧,发生偏置。因此,第3化合物35带正电。
[0175] VI:如果在苯环的2位和6位中的至少1个位置(下述化学式(f)中,2位)结合有作为取代基的给电子性基团G,则如下述化学式(f)所示那样,由于给电子性基团G的存在,在主骨架(特别是,苯环上)中电子被推开至末端侧,发生偏置。因此,第3化合物35带负电。
[0176] (a)
[0177] (b)
[0178] (c)
[0179] (d)
[0180] (e)
[0181] (f)
[0182] 另外,上述II的构成与上述VI的构成、上述III的构成与上述V的构成可以分别组合。由此,可以使主骨架(特别是,苯环上)中的电子密度的偏移更显著。
[0183] 此外,主骨架可以仅由1个上述环状体构成,也可以为多个环状体直链状结合了的结构。作为后者的主骨架的具体例,可举出例如,下述式(A-1)~(A-3)等。
[0184]
[0185] 其中,在上述式(A-1)~(A-3)中,式中n表示1以上的整数。
[0186] 另外,在上述式(A-1)~(A-3)所示的主骨架中,取代基优选结合于末端的环状体,也可以结合于末端以外的其它环状体。
[0187] 此外,吸电子性基团T只要是与氢原子相比显示强烈地拉拢(吸引)电子的倾向的取代基即可,没有特别限定,可举出例如,F、Cl、Br、I那样的卤原子、氰基、硝基、羧基、三氟甲基、甲酰基、磺基等。其中,作为吸电子性基团,优选为选自卤原子、氰基、硝基、羧基和三氟甲基中的至少1种。它们拉拢电子的能力特别高。
[0188] 另一方面,给电子性基团G只要是与氢原子相比显示强烈地推开电子(供与)倾向的取代基即可,没有特别限定,可举出氨基、烷基、烷氧基、羟基等。其中,作为给电子性基团,为选自氨基、烷基和烷氧基中的至少1种。它们推开电子的能力特别高。
[0189] 作为烷基,优选为碳原子数1~30的烷基,更优选为碳原子数1~18的烷基。作为烷氧基,优选为碳原子数1~30的烷基,更优选为碳原子数1~18的烷基。在烷基和烷氧基中,如果碳原子数过多,则烷基本身和烷氧基本身都显示易于凝集的倾向,其结果是有可能难以将第3化合物35的带电状态调整成所期望的状态。
[0190] 此外,主骨架的总碳原子数优选为6~40,更优选为6~35。如果总碳原子数过少,则电子难以离域化,因此,有可能不能有效率地发生电子的偏移,另一方面,如果总碳原子数过多,则有可能难以将第3化合物35导入至母粒子2的表面。
[0191] 此外,离子性基团可举出:具备氨基等碱性基团,由此,显示正的离子性,从而对第3化合物35赋予带正电性的离子性基团;具备羧基等酸性基团,由此,显示负的离子性,从而对第3化合物35赋予带负电性的离子性基团等。其中,优选使用构成为具备酸性基团,进一步具备与该酸性基团形成盐的环状结构的基团。
[0192] 通过使离子性基团为具有环状结构,该环状结构与酸性基团形成盐的基团,从而在后述的电泳粒子的制造时,可以使第3化合物35在溶剂中以优异的溶解性溶解。进一步,在电泳分散液中,环状结构的一部分从酸性基团离解,起因于此,可以以更优异的分散性,使电泳粒子1分散于电泳分散液中。因此,以下,作为离子性基团,对构成为具备酸性基团、和与该酸性基团形成盐的环状结构的基团进行说明。
[0193] 作为该酸性基团,除了上述羧基以外,可举出例如,磺酸基、磷酸基和醇盐基等,可以使用其中的1种或组合使用2种以上,其中,优选为羧基、磷酸基和磺酸基。由此,可以与环状结构之间确实地形成盐。
[0194] 此外,环状结构(离子载体)在捕捉Na、K那样的碱金属、Mg、Ca那样的碱土金属等金属离子的状态下,与单官能单体成分所具有的酸性基团形成盐。通过这样的环状结构与酸性基团形成盐,从而可以进一步提高电泳粒子1的制造时的第3化合物35的分散性,并且在电泳分散液中,可以使第3化合物35确实地带负电。
[0195] 作为该离子载体(环状结构),优选可举出例如,包含氧原子、氮原子和硫原子中的至少1种的离子载体(即,将亚甲基彼此用氧原子、氮原子或硫原子进行了结合的离子载体),仅由亚甲基构成的离子载体(烃环)等,特别优选为将亚甲基彼此用氧原子、氮原子或硫原子(杂原子)进行了结合的离子载体。这样的离子载体是捕捉金属离子的捕捉能力极其高的结构,因此优选。此外,还具有容易调整环(内侧空间)的大小、环的柔软性,可以比较容易进行这样的离子载体的合成这样的优点。
[0196] 作为这样的包含杂原子的离子载体,可举出例如,冠醚系、氮杂冠系、穴状配体系、硫化物系(硫醚系)、丙二醇系等的离子载体。
[0197] 另外,作为冠醚系的离子载体,可举出例如,12-冠-4-醚、2-己基-12-冠-4-醚、2-辛基-12-冠-4-醚、2-癸基-12-冠-4-醚、2-十二烷基-12-冠-4-醚、2-十四烷基-12-冠-4-醚、15-冠-5-醚、2-丁基-15-冠-5-醚、2-己基-15-冠-5-醚、2-十二烷基-15-冠-5-醚、2-十四烷基-15-冠-5-醚、18-冠-6-醚、2-己基-18-冠-6-醚、2-辛基-18-冠-6-醚、2-十四烷基-18-冠-6-醚、2,3-二辛基-18-冠-6-醚、21-冠-7-醚、2-癸基-21-冠-7-醚、24-冠-8-醚、2-癸基-24-冠-8-醚、2-十二烷基-24-冠-8-醚等。
[0198] 此外,作为氮杂冠系的离子载体,可举出例如,1,4,7-三丙基-1,4,7-三氮杂环壬烷、2-癸基-1,4,7-三丙基-1,4,7-三氮杂环壬烷、1,4,7-三丁基-1,4,7-三氮杂环壬烷、1,4,7,10-四辛基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷、1,4,7,10-四(癸基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷、1,4,7,10-四(十二烷基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷、1,4,7,10-四(十六烷基)-1,4,7,
10-四氮杂环十二烷、1,4,7,10,13-五辛基-1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷、1,4,7,10,13-五(癸基)-1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷、1,4,7,10,13,16-六(癸基)-1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷、1,4,7,10,13,16-六(十四烷基)-1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷、1,4,7,
10,13,16-六(十六烷基)-1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷等。
[0199] 进一步,作为穴状配体系的离子载体,可举出例如,4,10,15-三氧杂-1,7-二氮杂二环[5.5.5]十七烷、3-十四烷基-4,10,15-三氧杂-1,7-二氮杂二环[5.5.5]十七烷、4,7,13,18-四氧杂-1,10-二氮杂二环[8.5.5]二十烷、5-癸基-4,7,13,16,21-五氧杂-1,10-二氮杂二环[8.8.5]二十三烷、4,7,13,16,21,24-六氧杂-1,10-二氮杂二环[8.8.8]二十六烷、5-十四烷基-4,7,13,16,21,24-六氧杂-1,10-二氮杂二环[8.8.8]二十六烷、4,7,10,
16,19,24,27-七氧杂-1,13-二氮杂二环[11.8.8]二十九烷等。
[0200] 关于第2官能团,在本实施方式中,如上所述,为烷氧基甲硅烷基,母粒子2所具备的第1官能团为羟基。
[0201] 通过成为这样的羟基与烷氧基甲硅烷基的组合,从而它们彼此的反应显示优异的反应性,因此可以在第2官能团更确实地形成第3化合物35向母粒子2的表面的结合。
[0202] 关于具备这样的第2官能团的第3化合物35,例如,在将带电性基团设为E时,可举出下述通式(IV)所示的硅烷系偶联剂。
[0203]
[0204] [式中,E表示带电性基团,R各自独立地表示碳原子数1~4的烷基,n表示1~3的整数。]
[0205] 通过使用具有这样的构成的第3化合物35,从而第3化合物35对位于母粒子2的表面的羟基显示优异的反应性。
[0206] 另外,第3化合物35可以如上述通式(IV)所示那样,带电性基团E直接连接于硅原子,硅氧烷骨架那样的插入物可以介于硅原子与带电性基团之间,第2化合物37中说明的非极性基团可以介于硅原子与带电性基团之间。
[0207] 此外,第3化合物35的分子量优选为100以上1,000以下,更优选为100以上500以下。由此,第3化合物35的立体位阻变小,在与母粒子2连接的第1化合物39和第2化合物37彼此之间的区域,能够确实地插入第3化合物35。其结果是可以使电泳粒子1的带电量更确实地设定为适当的范围。
[0208] 进一步,在将分散部32的重均分子量设为A,将第3化合物35的分子量设为C时,A/C优选为10以上1,000以下,更优选为50以上500以下。由此,可以更显著地发挥上述效果。
[0209] 此外,第3化合物35在电泳粒子1中的附加量相对于母粒子2,优选为0.1wt%以上2.0wt%以下,更优选为0.3wt%以上1.0wt%以下。由此,可以更显著地发挥上述效果。
[0210] 可是,电泳粒子1所具备的母粒子2根据选择的粒子的种类,即,颜料粒子、树脂粒子和复合粒子等的种类,其带正电性或带负电性、以及其带电量作为该母粒子2所固有的带正电性或带负电性、以及带电量来具有。因此,在电泳粒子中,如果其一部分不被被覆层被覆,母粒子的一部分露出,则来源于母粒子的带正负电性和带电量对电泳粒子的带正负电性和带电量带来影响。因此,即使通过调整具备带正负电性和带电量的第3化合物相对于母粒子的结合量(吸附量),来尝试控制电泳粒子1的带正负电性和带电量,也需要考虑电泳粒子中来源于露出的母粒子的带正负电性和带电量。更具体而言,根据母粒子的种类,如上所述,具有固有的带正负电性和带电量,电泳粒子中来源于露出的母粒子的带正负电性和带电量根据母粒子的种类而不同。因此,与母粒子连接的第3化合物需要根据所选择的母粒子的种类来适当设定其结合量,有需要时间和劳力这样的问题。
[0211] 与此相对,在本发明中,在母粒子2的表面,连接第1化合物39、第2化合物37和第3化合物35,由此,母粒子2的几乎整个表面被被覆,明确地抑制母粒子2的表面露出。更具体而言,与分散性有关的第1化合物39、以及与带电性有关的第3化合物35应当分别赋予至电泳粒子1,根据分散度以及带正负电性和带电量来决定它们的结合量,第1化合物39和第3化合物35连接于母粒子2的表面。而且,与分散性和带电性无关的第2化合物37以包埋通过第1化合物39和第3化合物35的连接而露出的母粒子2的表面的方式进行连接,由此,母粒子2的几乎整个表面被被覆层3被覆。如以上那样,在电泳粒子1中,有效地降低母粒子2的表面的露出,因此明确地抑制或防止电泳粒子1的带正负电性及其带电量与母粒子2的带正负电性及其带电量相关。其结果是,第3化合物所具备的带正负电性及其带电量优先相关。因此,电泳粒子1的带正负电性和带电量能够通过调整与母粒子2连接的第3化合物35的种类和结合量来进行控制,实现制造电泳粒子1时的时间和劳力的节省。
[0212] 因此,关于第2化合物37,如上所述,在电泳粒子1中,为了抑制电泳分散液中电泳粒子1彼此凝集而连接于母粒子2的表面,同时也发挥作为明确地抑制或防止母粒子2的表面不必要地露出,对电泳粒子1的带正负电性和带电量带来不良影响的被覆部的功能。
[0213] 由上述可知,通过使第1化合物39、第2化合物37和第3化合物35连接于母粒子2,从而电泳粒子1在电泳分散液中显示优异的分散性,并且其带电量设定为适当的范围,具有优异的电泳性。
[0214] 以上那样的第1化合物39、第2化合物37和第3化合物35连接于母粒子2的表面的本实施方式的电泳粒子1,例如,可以应用本发明的电泳粒子的制造方法,如以下那样操作来进行制造。
[0215] <电泳粒子的制造方法>
[0216] 电泳粒子1的制造方法包括下述工序:通过使母粒子2所具备的第1官能团与第3化合物35所具有的第2官能团进行反应,从而使多个第3化合物35与母粒子2连接的工序;通过活性聚合,使用单体M1和单体M2,获得结合部31与分散部32连接了的第1化合物39的工序;通过使母粒子2所具备的第1官能团与结合部31所具有的第2官能团进行反应,从而使多个第1化合物39与母粒子2连接的工序;通过使母粒子2所具备的第1官能团与第2化合物37所具有的第2官能团进行反应,从而使多个第2化合物37连接于母粒子2而形成被覆层3的工序。
[0217] 另外,在获得第1化合物39的工序中,通过使用了聚合引发剂的活性自由基聚合,1)可以在形成由第1单体M1聚合而成的分散部32之后,形成由具有第2官能团的第2单体M2聚合而成的结合部31,2)可以依次形成结合部31和分散部32,这里,对通过1)的方法形成多个第1化合物39的情况进行说明。
[0218] 以下,对各工序进行详述。
[0219] [1]首先,使母粒子2所具备的第1官能团与第3化合物35所具有的第2官能团进行反应,在它们彼此之间形成化学键,从而使多个第3化合物35与母粒子2连接(第1工序)。
[0220] 作为使该第3化合物35与母粒子2连接的工艺,可举出例如,以下所示的干式法、湿式法。
[0221] <<干式法>>
[0222] 在干式法中,首先,将第3化合物35与母粒子2在适当的溶剂中进行混合以调制溶液。另外,为了促进第3化合物35所具备的烷氧基甲硅烷基的水解,可以在溶液中根据需要添加微量的水、酸、碱。此外,可以根据需要进行加热、光照射等。
[0223] 此时,相对于母粒子2的体积,溶剂的体积优选为1体积%左右以上20体积%左右以下,更优选为5体积%左右以上10体积%左右以下。由此,可以增大第3化合物35对母粒子2的接触机会,因此可以使结合部31更确实地结合于母粒子2的表面。
[0224] 接着,通过进行利用超声波照射的分散;使用了球磨机、珠磨机等的搅拌等,从而使第3化合物35高效率地吸附于母粒子2的表面之后,除去溶剂。
[0225] 接着,将通过除去溶剂而获得的粉体在优选为100℃~200℃,1小时以上的条件下进行加热而将烷氧基甲硅烷基进行分解,从而与母粒子2的表面所露出的羟基形成化学键。
[0226] 接着,通过使用离心分离器再次在溶剂中进行数次洗涤,从而除去未形成化学键而吸附于母粒子2的表面的多余的第3化合物35。
[0227] 通过经由以上那样的工序,从而可以使第3化合物35与母粒子2连接。
[0228] <<湿式法>>
[0229] 在湿式法中,首先,将第3化合物35与母粒子2在适当的溶剂中进行混合以调制溶液。另外,为了促使第3化合物35所具备的烷氧基甲硅烷基的水解,可以在溶液中根据需要添加微量的水、酸、碱。此外,可以根据需要进行加热、光照射等。
[0230] 此时,相对于母粒子2的体积,溶剂的体积优选为1体积%左右以上20体积%左右以下,更优选为5体积%左右以上10体积%左右以下。由此,可以增大第3化合物35对母粒子2的接触机会,因此可以使结合部31更确实地结合于母粒子2的表面。
[0231] 接着,通过进行利用超声波照射的分散;使用了球磨机、珠磨机等的搅拌等,从而使第3化合物35高效率地吸附于母粒子2的表面之后,在该状态下将溶液在优选为100℃~200℃、1小时以上的条件下进行加热而将烷氧基甲硅烷基分解,与母粒子2的表面所露出的羟基形成化学键,从而可以使第3化合物35与母粒子2连接。
[0232] 接着,通过使用离心分离器再次在溶剂中进行数次洗涤,从而除去未形成化学键而吸附于母粒子2的表面的多余的第3化合物35。
[0233] 另外,在干式法和湿式法的任一者中,在调制的含有第3化合物35和母粒子2的溶液中的第3化合物35的含量根据对要获得的电泳粒子1赋予的带正负电性和带电量,以及第3化合物35对母粒子2的吸附率(母粒子2与第3化合物35的反应的平衡常数)进行适当设定。
[0234] 此外,第2化合物37可以使用公知的各种方法来准备。
[0235] [2]接下来,生成分散部32与结合部31连接了的多个第1化合物39(第2工序)。
[0236] [2-1]首先,通过使用了聚合引发剂的活性聚合,形成由第1单体M1聚合而成的分散部32。
[0237] 作为该活性聚合法,可举出活性自由基聚合、活性阳离子聚合或活性阴离子聚合等,其中,优选为活性自由基聚合。通过为活性自由基聚合,从而可以简便地使用反应体系中产生的反应液等,进一步,可以在反应的控制性也良好的情况下使单体M1聚合。
[0238] 进一步,如果使用活性自由基聚合,则可以将分散部32中的分子量分布容易地设定为1.2以下,其结果是可以使所得的电泳粒子1在电泳分散液中能够发挥均匀的分散能力。
[0239] 此外,作为活性自由基聚合法,可举出原子转移自由基聚合(ATRP)、经由氮氧自由基的自由基聚合(NMP)、使用有机碲的自由基聚合(TERP)和可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)等,其中,优选使用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)。如果使用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT),则不使用金属催化剂,没有金属污染的担忧,进一步,可以简便地进行单体M1的聚合时的聚合。此外,可以将分散部32中的分子量分布更容易地设定为1.2以下。
[0240] 作为聚合引发剂(自由基聚合引发剂),没有特别限定,可举出例如,2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、二甲基2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、1,1’-偶氮二(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]那样的偶氮系引发剂、过硫酸钾、过硫酸铵那样的过硫酸盐等。
[0241] 此外,在为可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)的情况下,除了聚合引发剂以外,可使用链转移剂(RAFT剂)。作为该链转移剂,没有特别限定,可举出例如,具有二硫代酯基、三硫代氨基甲酸酯基、黄原酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基等官能团的硫化合物。
[0242] 具体而言,作为链转移剂,可举出下述化学式(1)~(7)所示的化合物,可以使用其中的1种或组合使用2种以上。这些化合物比较容易获得,可以容易进行反应的控制,因此优选使用。
[0243]
[0244] 其中,链转移剂优选为上述化学式(6)所示的2-氰基-2-丙基苯并二硫。由此,可以更容易进行反应的控制。
[0245] 进一步,在使用可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)的情况下,单体M1、聚合引发剂、链转移剂的比率考虑要形成的分散部32的聚合度、单体M1等化合物的反应性来适当决定,它们的摩尔比优选为单体:聚合引发剂:链转移剂=500~5:5~0.25:1。由此,可以将通过单体M1聚合而获得的分散部32的长度(聚合度)设定为适当的大小,并且容易使该分散部32的分子量分布为1.2以下,可以高效率地生成。
[0246] 此外,作为用于调制通过活性自由基聚合而使单体M1聚合的溶液的溶剂,可举出例如,水、甲醇、乙醇、丁醇那样的醇类、己烷、辛烷、苯、甲苯和二甲苯等烃类、乙醚、四氢呋喃等醚类、乙酸乙酯等酯类、氯苯、邻二氯苯那样的卤代芳香族烃类等,可以将它们单独使用或作为混合溶剂使用。
[0247] 此外,上述溶液(反应液)优选在开始聚合反应之前,预先进行脱氧处理。作为脱氧处理,可举出例如,利用氩气、氮气等非活性气体的真空脱气后的置换、吹扫处理等。
[0248] 此外,在单体M1的聚合反应时,通过将上述溶液的温度加热(加温)至规定的温度,从而可以更迅速并且确实地进行单体的聚合反应。
[0249] 该加热的温度根据单体M1的种类等而稍有不同,没有特别限定,优选为30~100℃左右。此外,加热的时间(反应时间)在将加热的温度设为上述范围的情况下,优选为5~48小时左右。
[0250] 另外,在使用了可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)时,分散部32的单末端(前端部)存在有使用了的链转移剂的片段。而且,具备该片段的分散部32在以下工序[2-2]中,作为使结合部31与分散部32聚合的反应中的链转移剂起作用。
[0251] [2-2]接着,以与分散部32连接的方式,形成由具有与母粒子2所具备的第1官能团具有反应性的第2官能团的第2单体M2聚合而成的结合部31。
[0252] 由此,生成由分散部32与结合部31连接了的二嵌段共聚物构成的第1化合物39。
[0253] 另外,在本工序[2-2]中的使用了单体M2形成结合部31之前,可以根据需要进行除去上述工序[2-1]中使用的未反应的单体M1、溶剂、聚合引发剂等杂质,将分散部32离析精制的精制处理(除去处理)。由此,由本工序[2-2]获得的第1化合物39更均匀,且纯度高。作为该精制处理,没有特别限定,可举出例如,柱色谱法、再结晶法、再沉淀法等,可以进行其中的1种或组合进行2种以上。
[0254] 此外,如上所述,在使用了可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)时,分散部32的单末端存在有使用了的链转移剂的片段。因此,这样的构成的结合部31通过调制含有上述工序[2-1]结束而获得的分散部32、单体M2以及聚合引发剂的溶液,在该溶液中,再次进行活性聚合来形成。
[0255] 另外,作为本工序所使用的溶剂,可以使用与上述工序[2-1]中举出的溶剂同样的溶剂,此外,在溶液中使单体M2聚合时的条件可以与在上述工序[2-1]中作为在溶液中使单体M1聚合时的条件所举出的条件同样。
[0256] [3]接下来,通过使连接了多个第3化合物35的母粒子2中残存的第1官能团与结合部31所具有的多个第2官能团进行反应,在它们彼此之间形成化学键,从而使多个第1化合物39与母粒子2连接(第3工序)。
[0257] 此外,作为使第1化合物39与母粒子2连接的工艺,与使第3化合物35与母粒子2连接的工艺同样地,可以使用上述工序[1]中所举出的干式法、湿式法。
[0258] [4]接下来,通过使连接了多个第1化合物39和第3化合物35的母粒子2中残存的第1官能团与第2化合物37所具有的第2官能团进行反应,在它们彼此之间形成化学键,从而使多个第2化合物37与母粒子2连接(第4工序)。
[0259] 另外,第2化合物37可以使用公知的各种方法来准备。
[0260] 此外,作为使第2化合物37与母粒子2连接的工艺,与使第3化合物35与母粒子2连接的工艺同样地,可以使用上述工序[1]中所举出的干式法、湿式法。
[0261] 由此,可以获得母粒子2的几乎整体被被覆层3被覆了的电泳粒子1。
[0262] 通过经由以上那样的工序,从而可以获得精制了的电泳粒子1。
[0263] 另外,在本实施方式中,对在上述工序[1]中将第3化合物35与母粒子2连接,在上述工序[3]中将第1化合物39与母粒子2连接,在上述工序[4]中将第2化合物37与母粒子2连接,从而获得电泳粒子1的情况进行了说明,但使第1化合物39、第2化合物37和第3化合物35与母粒子2连接的顺序可以替换成任意的顺序。然而,如本实施方式那样,通过使第3化合物35最初对母粒子2进行连接,从而可以对目标的电泳粒子1更确实地不产生误差地赋予要赋予的带电量。
[0264] 此外,根据第1化合物39所包含的单体M1的种类,如果使电泳粒子1干燥则有时在分散溶剂中变得不分散。在这样的情况下,优选通过在洗涤操作时预先将反应溶剂一点点地置换成分散溶剂(不经由干燥工序)的溶剂置换法来进行。
[0265] 进一步,作为本工序所使用的溶剂,除了可以使用与上述工序[2-1]中举出的溶剂同样的溶剂以外,还可以使用作为后述的电泳分散液所具备的分散介质所举出的脂肪族烃类(液体石蜡)和硅油等。
[0266] 此外,在本实施方式中,对第1化合物39和第2化合物37所具备的第2官能团都是烷氧基甲硅烷基的情况进行了说明,但第2官能团,如上所述,只要是可以与第1官能团反应并连接的官能团,就从各种官能团中选择,在该情况下,第1化合物39所具备的第2官能团与第2化合物37所具备的第2官能团可以相同,也可以不同。
[0267] <<第2实施方式>>
[0268] 接下来,对本发明的电泳粒子的第2实施方式进行说明。
[0269] 图3为本发明的电泳粒子的第2实施方式所具有的第1化合物、第2化合物和第3化合物的示意图。
[0270] 以下,对于第2实施方式的电泳粒子,将与上述第1实施方式的电泳粒子的不同点作为中心进行说明,对于同样的事项,省略其说明。
[0271] 关于本实施方式的电泳粒子1,如图3所示,结合于母粒子2的第1化合物、第2化合物和第3化合物中,第2化合物和第3化合物的构成不同,除此以外,与图2所示的上述第1实施方式的电泳粒子1同样。
[0272] 即,在第2实施方式的电泳粒子1中,代替第2化合物37,而连接第2化合物38,该第2化合物38是具有来源于具备非极性基团的第3单体M3的非极性部33、和来源于具备第2官能团的第2单体的结合部31的嵌段共聚物。对于这样的构成的第2化合物38,通过在结合部31,第1官能团与第2官能团进行反应,从而第2化合物38连接于母粒子2。进一步,在第2实施方式的电泳粒子1中,代替第3化合物35,而连接第3化合物36,该第3化合物36是具有来源于具备带电性基团的第4单体M4的带电性部34、和来源于具备第2官能团的第2单体的结合部31的嵌段共聚物。对于这样的构成的第3化合物36,通过在结合部31,第1官能团与第2官能团进行反应,从而第3化合物36连接于母粒子2。
[0273] 第2化合物38所具有的非极性部33与上述第1实施方式的第2化合物37所具备的非极性基团同样地,为了在后述电泳分散液中抑制或防止电泳粒子1彼此的凝集,在被覆层3中设置于母粒子2的表面。
[0274] 该非极性部33通过在电泳分散液中具有聚合后上述第1实施方式的第2化合物37所具备的非极性基团成为侧链的部位的单体M3多个聚合而形成,来源于单体M3的非极性单元多个连接着。
[0275] 单体M3是为了可以通过活性自由基聚合(自由基聚合)来聚合而具备1个聚合基团,进一步具备聚合后成为非极性的侧链的部位的侧基型的单官能单体。
[0276] 通过作为单体M3使用具备非极性的侧链的单体,从而通过活性自由基聚合而形成的非极性部33在后述的电泳分散液中确实地发挥抑制或防止电泳粒子1彼此凝集的功能。因此,在电泳分散液中,具备这样的非极性部33的电泳粒子1不凝集而以优异的分散性分散。
[0277] 作为这样的单体M3,可以代替上述单体M1所具备的有助于分散性的侧链,使用具有上述第2化合物37所具备的非极性基团作为侧链的单体。
[0278] 此外,结合部31在电泳粒子1所具备的被覆层3中结合于母粒子2的表面,由此,使第2化合物38与母粒子2连接,作为该结合部31,可以使用与上述第1化合物39所具备的结合部31同样构成的结合部。
[0279] 进一步,第3化合物36所具有的带电性部34与上述第1实施方式的第3化合物35所具备的带电性基团同样地,为了在后述的电泳分散液中对电泳粒子1赋予带电性,在被覆层3中设置于母粒子2的表面。
[0280] 该带电性部34通过具有在电泳分散液中聚合后上述第1实施方式的第3化合物35所具备的带电性基团成为侧链的部位的单体M4多个聚合而形成,来源于单体M4的带电性单元多个连接着。
[0281] 单体M4是为了可以通过活性自由基聚合(自由基聚合)来聚合而具备1个聚合基团,进一步具备聚合后成为带电性的侧链的部位的侧基型的单官能单体。
[0282] 通过作为单体M4使用具备带电性的侧链的单体,从而通过活性自由基聚合而形成的带电性部34在后述的电泳分散液中确实地发挥对电泳粒子1赋予带电性的功能。因此,在电泳分散液中,具备这样的带电性部34的电泳粒子1具备目标的带正负电性和带电量。
[0283] 作为这样的单体M4,可以代替上述单体M1所具备的有助于分散性的侧链,使用具有上述第3化合物35所具备的带电性基团作为侧链的单体。
[0284] 此外,结合部31在电泳粒子1所具备的被覆层3中结合于母粒子2的表面,由此,使第3化合物36与母粒子2连接,作为该结合部31,可以使用与上述第1化合物39所具备的结合部31同样构成的结合部。
[0285] 通过这样的具备由具有非极性部33和结合部31的嵌段共聚物构成的第2化合物38、由具有带电性部34和结合部31的嵌段共聚物构成的第3化合物36的第2实施方式的电泳粒子,也可以获得与上述第1实施方式同样的效果。
[0286] <电泳分散液>
[0287] 接下来,对本发明的电泳分散液进行说明。
[0288] 电泳分散液是将至少1种电泳粒子(本发明的电泳粒子)分散(悬浮)于分散介质(液相分散介质)而成的。
[0289] 作为分散介质,优选使用沸点为100℃以上,具有较高绝缘性的分散介质。作为这样的分散介质,可举出例如,各种水(例如,蒸馏水、纯水等)、丁醇、甘油等醇类、丁基溶纤剂等溶纤剂类、乙酸丁酯等酯类、二丁基酮等酮类、戊烷等脂肪族烃类(液体石蜡)、环己烷等脂环式烃类、二甲苯等芳香族烃类、二氯甲烷等卤代烃类、吡啶等芳香族杂环类、乙腈等腈类、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类、羧酸盐、硅油或其它各种油类等,它们可以单独使用或作为混合物使用。
[0290] 其中,作为分散介质,优选为将脂肪族烃类(液体石蜡)或硅油作为主成分的分散介质。将液体石蜡或硅油作为主成分的分散介质,由于电泳粒子1的凝集抑制效果高,因此可以抑制图4所示的电泳显示装置920的显示性能经时地劣化。此外,液体石蜡或硅油由于不具有不饱和键,因此具有耐气候性优异,进一步安全性也高这样的优点。
[0291] 此外,作为分散介质,优选使用相对介电常数为1.5以上3以下的分散介质,更优选使用1.7以上2.8以下的分散介质。这样的分散介质,电泳粒子1的分散性优异,并且电绝缘性也良好。因此,有助于实现耗电小,能够进行对比度高的显示的电泳显示装置920。另外,该介电常数的值是在50Hz测定得到的值,并且是对所含有的水分量为50ppm以下,温度25℃的分散介质测定得到的值。
[0292] 此外,在分散介质中,可以根据需要添加例如,电解质、表面活性剂(阴离子性或阳离子性)、金属皂、树脂材料、橡胶材料、油类、清漆、复合物等的粒子形成的电荷控制剂、润滑剂、稳定剂、各种染料等各种添加剂。
[0293] 此外,电泳粒子在分散介质中的分散可以进行例如油漆摇动器法、球磨机法、介质磨机法、超声波分散法、搅拌分散法等中的1种或将2种以上组合进行。
[0294] 在这样的电泳分散液中,通过被覆层3所具有的第1化合物39的作用,电泳粒子1发挥优异的分散能力。
[0295] <电泳显示装置>
[0296] 接下来,对应用了本发明的电泳片的电泳显示装置(本发明的电泳装置)进行说明。
[0297] 图4为示意性示出电泳显示装置的实施方式的纵截面的图,图5、图6为显示图4所示的电泳显示装置的工作原理的示意图。另外,以下,为了说明的方便,将图4~图6中的上侧设为“上”,将下侧设为“下”进行说明。
[0298] 图4所示的电泳显示装置920具有:电泳显示片(前板)921、电路基板(背板)922、将电泳显示片921与电路基板922进行接合的粘接剂层98、以及将电泳显示片921与电路基板922之间的间隙气密地密封的密封部97。
[0299] 电泳显示片(本发明的电泳片)921具有:具备平板状的基部92和设置于基部92的下面的第2电极94的基板912;以及设置于该基板912的下面(一方的面)侧,由矩阵状地形成的间壁940和电泳分散液910构成的显示层9400。
[0300] 另一方面,电路基板922具有:具备平板状的基部91和设置于基部91的上面的多个第1电极93的对置基板911;以及设置于该对置基板911(基部91)的、包含例如TFT等开关元件的电路(未图示);使该开关元件驱动的驱动IC(未图示)。
[0301] 以下,对各部分的构成依次进行说明。
[0302] 基部91和基部92分别由片状(平板状)的构件构成,具有支持和保护配置于它们之间的各构件的功能。
[0303] 各基部91、92各自可以为具有挠性的物质、硬质的物质中的任一种,优选为具有挠性的物质。通过使用具有挠性的基部91、92,从而可以获得具有挠性的电泳显示装置920,即,例如在构建电子纸方面有用的电泳显示装置920。
[0304] 此外,在使各基部(基材层)91、92具有挠性的情况下,优选它们分别由树脂材料构成。
[0305] 这样的基部91、92的平均厚度分别根据构成材料、用途等进行适当设定,没有特别限定,优选为20~500μm左右,更优选为25~250μm左右。
[0306] 在这些基部91、92的间壁940侧的面,即,基部91的上面和基部92的下面,分别设置有形成层状(膜状)的第1电极93和第2电极94。
[0307] 如果对第1电极93与第2电极94之间施加电压,则在它们之间产生电场,该电场作用于电泳粒子(本发明的电泳粒子)95。
[0308] 在本实施方式中,第2电极94为共用电极,第1电极93为分割成矩阵状(行列状)的独立电极(与开关元件连接的像素电极),第2电极94与1个第1电极93重叠的部分构成1像素。
[0309] 作为各电极93、94的构成材料,只要是分别实质上具有导电性的构成材料,就没有特别限定。
[0310] 这样的电极93、94的平均厚度分别根据构成材料、用途等进行适当设定,没有特别限定,优选为0.05~10μm左右,更优选为0.05~5μm左右。
[0311] 另外,各基部91、92和各电极93、94中,配置于显示面侧的基部和电极(在本实施方式中,基部92和第2电极94)分别具有透光性,即,实质上透明(无色透明、有色透明或半透明)。
[0312] 对于电泳显示片921,与第2电极94的下面接触而设置有显示层9400。
[0313] 该显示层9400构成为电泳分散液(上述本发明的电泳分散液)910收纳(封入)通过间壁940而划分成的多个像素空间9401内。
[0314] 间壁940在对置基板911与基板912之间以矩阵状地分割的方式来形成。
[0315] 作为间壁940的构成材料,可举出例如,丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、烯烃系树脂那样的热塑性树脂、环氧系树脂、三聚氰胺系树脂、酚系树脂那样的热固性树脂等各种树脂材料等,可以使用其中的1种或组合使用2种以上。
[0316] 关于像素空间9401内所收纳的电泳分散液910,在本实施方式中,是将着色粒子95b和白色粒子95a这2种(至少1种电泳粒子1)分散(悬浮)于分散介质96中而成的,应用上述本发明的电泳分散液。
[0317] 在这样的电泳显示装置920中,如果对第1电极93与第2电极94之间施加电压,则伴随它们之间所产生的电场,着色粒子95b、白色粒子95a(电泳粒子1)朝向任一电极进行电泳。
[0318] 在本实施方式中,使用具有负电荷的粒子作为白色粒子95a,使用具有正电荷的粒子作为着色粒子(黑色粒子)95b。即,作为白色粒子95a,使用母粒子2带负(minus)电的电泳粒子1,作为着色粒子95b,使用母粒子2带正(plus)电的电泳粒子1。
[0319] 在使用了这样的电泳粒子1的情况下,如果将第1电极93设为正电位,则如图5所示,着色粒子95b移动至第2电极94侧,聚集于第2电极94。另一方面,白色粒子95a移动至第1电极93侧,聚集于第1电极93。因此,如果从上方(显示面侧)观察电泳显示装置920,则观察到着色粒子95b的颜色,即,观察到黑色。
[0320] 与此相反,如果将第1电极93设为负电位,则如图6所示,着色粒子95b移动至第1电极93侧,聚集于第1电极93。另一方面,白色粒子95a移动至第2电极94侧,聚集于第2电极94。因此,如果从上方(显示面侧)观察电泳显示装置920,则观察到白色粒子95a的颜色,即,观察到白色。
[0321] 在这样的构成中,通过适当设定白色粒子95a、着色粒子95b(电泳粒子1)的带电量、电极93或94的极性、电极93、94间的电位差等,从而在电泳显示装置920的显示面侧,根据白色粒子95a和着色粒子95b的颜色的组合、聚集于电极93、94的粒子的数目等而显示所期望的信息(图像)。
[0322] 此外,优选电泳粒子1的比重以与分散介质96的比重几乎同等的方式进行设定。由此,即使在停止向电极93、94间施加电压之后,电泳粒子1也可以在分散介质96中在一定的位置长时间滞留。即,长时间保持电泳显示装置920所显示的信息。
[0323] 另外,电泳粒子1的平均粒径优选为0.1~10μm左右,更优选为0.1~7.5μm左右。通过使电泳粒子1的平均粒径为上述范围,从而可以确实地防止电泳粒子1彼此的凝集、在分散介质96中的沉降,其结果是,可以适当防止电泳显示装置920的显示品质的劣化。
[0324] 在本实施方式中,电泳显示片921与电路基板922经由粘接剂层98而接合。由此,可以将电泳显示片921与电路基板922更确实地固定。
[0325] 粘接剂层98的平均厚度没有特别限定,优选为1~30μm左右,更优选为5~20μm左右。
[0326] 在基部91与基部92之间,沿着它们的缘部而设置密封部97。通过该密封部97,各电极93、94、显示层9400和粘接剂层98被气密地密封。由此,可以防止水分向电泳显示装置920内的浸入,更确实地防止电泳显示装置920的显示性能的劣化。
[0327] 作为密封部97的构成材料,可以使用与作为上述间壁940的构成材料所举出的构成材料同样的构成材料。
[0328] <电子设备>
[0329] 接下来,对本发明的电子设备进行说明。
[0330] 本发明的电子设备具备上述那样的电泳显示装置920。
[0331] <<电子纸>>
[0332] 首先,对将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式进行说明。
[0333] 图7为显示将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式的立体图。
[0334] 图7所示的电子纸600具备:由具有与纸同样的质感和柔软性的可重写片构成的主体601、和显示单元602。
[0335] 在这样的电子纸600中,显示单元602由上述那样的电泳显示装置920构成。
[0336] <<显示器>>
[0337] 接下来,对将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式进行说明。
[0338] 图8、图9是显示将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式的图。其中,图8为截面图,图9为平面图。
[0339] 图8、图9所示的显示器(显示装置)800具备:主体部801、对该主体部801装卸自如地设置的电子纸600。
[0340] 主体部801在其侧部(图8中,右侧)形成能够插入电子纸600的插入口805,此外,内部设置有二组输送辊对802a、802b。如果将电子纸600经由插入口805而插入至主体部801内,则电子纸600在被输送辊对802a、802b夹持了的状态下设置于主体部801。
[0341] 此外,在主体部801的显示面侧(图9中,纸面近前侧),形成矩形的孔部803,在该孔部803中嵌入有透明玻璃板804。由此,可以从主体部801的外部,辨认设置于主体部801的状态的电子纸600。即,在该显示器800中,通过使设置于主体部801的状态的电子纸600在透明玻璃板804中辨认,从而构成显示面。
[0342] 此外,在电子纸600的插入方向前端部(图8中,左侧),设置有端子部806,在主体部801的内部,设置有在将电子纸600设置于主体部801的状态下连接端子部806的插口807。在该插口807中,控制器808与操作部809电连接着。
[0343] 在这样的显示器800中,电子纸600装卸自如地设置于主体部801,也可以在从主体部801取下的状态下携带使用。
[0344] 此外,在这样的显示器800中,电子纸600由上述那样的电泳显示装置920构成。
[0345] 另外,本发明的电子设备不限定应用于以上那样的设备,可举出例如,电视机、取景器型、监视直观型的磁带录像机、车载导航系统装置、寻呼机、电子记事本、台式电子计算机、电子报纸、文字处理器、个人计算机、工作站、可视电话、POS终端、触摸面板、智能电话、平板终端、钟表、手表、可穿戴设备等,这些各种电子设备的显示部能够应用电泳显示装置920。
[0346] 以上,基于图示的实施方式来说明本发明的电泳粒子、电泳粒子的制造方法、电泳分散液、电泳片、电泳装置和电子设备,但本发明不限定于此,各部分的构成可以置换成具有同样功能的任意构成。此外,本发明可以附加其它任意的构成物。
[0347] 此外,本发明的电泳粒子的制造方法可以追加1个或2个以上任意目的的工序。
[0348] 实施例
[0349] 接下来,对本发明的具体的实施例进行说明。
[0350] 电泳粒子的制造、电泳分散液的调制、电泳分散液的评价
[0351] 1.第1化合物(嵌段共聚物)的合成
[0352] 1-1.分散部的合成
[0353] 在烧瓶中添加分子量16,000的有机硅大分子单体(JNC株式会社制“サイラプレーンFM-0726”):60g、2-氰基-2-丙基苯并二硫:250mg、偶氮二异丁腈:100mg,将体系进行氮气置换之后,进一步添加乙酸乙酯22.5mL,然后,在75℃加热搅拌8小时,将有机硅大分子单体进行了聚合。将其冷却至室温来结束反应,除去溶剂,获得了有机硅聚合物反应溶液。
[0354] 将己烷与氯仿的混合溶剂作为展开溶剂,用硅胶柱来精制所得的反应溶液,除去杂质将有机硅聚合物进行离析。通过将甲苯作为展开溶剂的凝胶渗透色谱,测定所得的有机硅聚合物的重均分子量(Mw),结果确认为48,000。
[0355] 1-2.结合部的合成
[0356] 在烧瓶中,在由上述获得的有机硅聚合物:10g中添加偶氮二异丁腈:27.5mg、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(信越シリコーン社制,“KBE-503”):200mg,将体系进行氮气置换之后,进一步添加乙酸乙酯,然后,在75℃加热搅拌4小时来进行了聚合。将其冷却至室温来结束反应,除去溶剂,获得了分散部与结合部连接了的第1化合物(嵌段共聚物)。
[0357] 2.第3化合物的合成
[0358] 在混合有4-叔丁基苯甲酸(东京化成社制,Mw 178.2):4.5g、作为用于形成酰胺键的缩合剂的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐(EDC,东京化成制,Mw 155.3):3.9g、4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP,东京化成制,Mw 122.2):0.6g和无水二氯甲烷
20mL的烧瓶中,滴加3-(三甲氧基甲硅烷基)丙胺(东京化成制,Mw 179.3):4.5g,搅拌5小时。由此,使氨基与羧酸进行了缩合。而且,将所得的反应物利用硅胶柱进行精制,获得了第
3化合物。
[0359] 3.包含白色粒子(带正电性粒子)的电泳分散液的调制
[0360] [实施例1A]
[0361] 首先,将由上述获得的第3化合物0.10g与平均粒径250nm的氧化钛粒子(石原产业社制,“CR-50”)60g在甲苯300mL中进行混合,超声波处理1小时,然后在130℃加热回流4小时。然后,用甲苯洗涤粒子,除去未反应的第3化合物,然后将残留甲苯进行干燥蒸馏除去,获得了结合有第3化合物的白色电泳粒子。
[0362] 接下来,将该白色电泳粒子60g添加至硅油(信越化学社制“KF-96-20cs”)中,进一步,添加由上述获得的第1化合物(嵌段共聚物):12g、作为第2化合物的正丁基三甲氧基硅烷(Gelest社制,“SIB1988”,Mw 178.3):1.2g,超声波处理1小时,然后在180℃加热搅拌4小时,获得了将第1化合物与第2化合物结合于粒子的电泳粒子。从反应后的溶液除去未反应的第1化合物、第2化合物,将硅油置换成信越化学制“KF-96L-2cs”,从而获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0363] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氧化钛粒子,分别为2.5wt%、1.0wt%和0.1wt%。
[0364] [实施例2A]
[0365] 添加第3化合物0.40g,除此以外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0366] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氧化钛粒子,分别为2.5wt%、1.0wt%和0.3wt%。
[0367] [实施例3A]
[0368] 添加第3化合物1.50g,除此以外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0369] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氧化钛粒子,分别为2.5wt%、1.0wt%和1.0wt%。
[0370] [实施例4A]
[0371] 添加第3化合物0.40g,进一步添加第2化合物0.1g,除此以外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0372] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氧化钛粒子,分别为2.5wt%、0.1wt%和0.3wt%。
[0373] [实施例5A]
[0374] 添加第3化合物0.40g,进一步作为第2化合物代替正丁基三甲氧基硅烷而添加1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷(HMDS,东京化成社制,Mw 161.4)10g,除此以外,与上述实施例
1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0375] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氧化钛粒子,分别为2.5wt%、1.0wt%和0.3wt%。
[0376] [实施例6A]
[0377] 添加第3化合物0.40g,进一步作为第2化合物添加HMDS:1g,除此以外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0378] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氧化钛粒子,分别为2.5wt%、0.1wt%和0.3wt%。
[0379] [比较例1A]
[0380] 不进行第2化合物的添加,省略了第2化合物向氧化钛粒子的结合,除此以外,与上述实施例2A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0381] [比较例2A]
[0382] 不进行第2化合物和第3化合物的添加,省略了第2化合物和第3化合物向氧化钛粒子的结合,除此以外,与上述实施例1A同样地操作,获得了包含白色粒子的电泳分散液。
[0383] 4.包含黑色粒子(带负电性粒子)的电泳分散液的调制
[0384] [实施例1B]
[0385] 在烧瓶中,将作为第3化合物的(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷(Gelest社制,“SIT8372.0”,Mw 218.3):0.10g、氮化钛粒子(三菱マテリアル社制“SC13MT”):50g在甲苯250mL中进行混合,超声波处理1小时,然后在130℃加热回流4小时。然后,用甲苯洗涤粒子,除去未反应的第3化合物,然后将残留甲苯进行干燥蒸馏除去,获得了结合有第3化合物的黑色电泳粒子。
[0386] 接下来,将该黑色电泳粒子50g添加至硅油(信越化学制“KF-96-20cs”)中,进一步,添加第1化合物(嵌段共聚物):20g、作为第2化合物的正丁基三甲氧基硅烷:1.2g,超声波处理1小时,然后在180℃加热搅拌4小时,获得了将第1化合物与第2化合物结合于粒子的电泳粒子。
[0387] 从反应后的溶液除去未反应的第1化合物、第2化合物,将硅油置换成信越化学制“KF-96L-2cs”,从而获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0388] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氮化钛粒子,分别为4.5wt%、1.0wt%和0.1wt%。
[0389] [实施例2B]
[0390] 添加第3化合物0.40g,除此以外,与上述实施例1B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0391] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氮化钛粒子,分别为4.5wt%、1.0wt%和0.3wt%。
[0392] [实施例3B]
[0393] 添加第3化合物1.50g,除此以外,与上述实施例1B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0394] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氮化钛粒子,分别为4.5wt%、1.0wt%和1.0wt%。
[0395] [实施例4B]
[0396] 添加第3化合物0.40g,进一步添加第2化合物0.1g,除此以外,与上述实施例1B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0397] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氮化钛粒子,分别为4.5wt%、0.1wt%和0.3wt%。
[0398] [实施例5B]
[0399] 添加第3化合物0.40g,进一步作为第2化合物代替正丁基三甲氧基硅烷而添加HMDS:10g,除此以外,与上述实施例1B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0400] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氮化钛粒子,分别为4.5wt%、1.0wt%和0.3wt%。
[0401] [实施例6B]
[0402] 添加第3化合物0.40g,进一步作为第2化合物添加HMDS:1g,除此以外,与上述实施例1B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0403] 另外,所得的电泳粒子中的第1化合物、第2化合物和第3化合物的附加量相对于氮化钛粒子,分别为4.5wt%、0.1wt%和0.3wt%。
[0404] [比较例1B]
[0405] 不进行第2化合物的添加,省略了第2化合物向氮化钛粒子的结合,除此以外,与上述实施例2B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0406] [比较例2B]
[0407] 不进行第2化合物和第3化合物的添加,省略了第2化合物和第3化合物向氮化钛粒子的结合,除此以外,与上述实施例1B同样地操作,获得了包含黑色粒子的电泳分散液。
[0408] 5.包含白色粒子和黑色粒子的电泳分散液的调制
[0409] 关于实施例1A~6A和比较例1A、2A的包含白色粒子的电泳分散液、实施例1B~6B和比较例1B、2B的包含黑色粒子的电泳分散液,以白色粒子与黑色粒子的组合,分别使白色的电泳分散液与黑色的电泳分散液以体积比成为10:1的方式进行混合,调制出包含白色粒子和黑色粒子的电泳分散液。
[0410] 6.电泳分散液的评价
[0411] 6-1.首先,关于由上述3.~4.调制的电泳分散液,分别进行了以下那样的分散性和泳动性的评价。
[0412] <分散性评价>
[0413] 即,首先,在玻璃基板上,准备形成有电极间距离成为100μm的梳状电极的评价用梳状电极基板。
[0414] 接着,将电泳分散液进行稀释以使电泳粒子的含有率成为1wt%,然后将该稀释了的电泳分散液滴加至评价用梳状电极基板的梳状电极上。
[0415] 接着,使用显微镜来观察该滴加的电泳分散液。
[0416] 基于以下所示的评价基准来评价其结果。
[0417] <<评价基准>>
[0418] ◎:在电泳分散液中,未确认到电泳粒子的凝集,电泳粒子在电泳分散液中均匀地展开。
[0419] ○:在电泳分散液中确认到若干电泳粒子的凝集。
[0420] Δ:在电泳分散液中确认到一部分电泳粒子的凝集。
[0421] ×:在电泳分散液中确认到大量电泳粒子的凝集。
[0422] <泳动性评价>
[0423] 接着,在梳状电极上滴加有电泳分散液的状态下,在梳状电极间施加15V,使用显微镜观察此时的电泳粒子的泳动性。
[0424] 基于以下所示的评价基准来评价其结果。
[0425] <<评价基准>>
[0426] 4:在电泳分散液中,电泳粒子非常迅速地泳动。
[0427] 3:在电泳分散液中,电泳粒子迅速地泳动。
[0428] 2:在电泳分散液中,电泳粒子缓慢地泳动。
[0429] 1:在电泳分散液中,混合存在有带相反电荷的电泳粒子。或几乎不泳动。
[0430] 将这些评价结果示于表1、表2中。[表1]
[0431]
[0432] [表2]
[0433]
[0434] 由表1、2明确了,在各实施例的电泳分散液中,电泳粒子在电泳分散液中显示优异的分散性、泳动性。
[0435] 与此相对,在各比较例的电泳分散液中,起因于省略了第2化合物(进一步第3化合物)向母粒子的连接,显现出不能说电泳粒子分散性和泳动性优异的结果。
[0436] 6-2.此外,对于由上述5.调制的电泳分散液,进行以下那样的显示性能的评价。
[0437] <显示性能评价>
[0438] 即,对于由上述5.调制的电泳分散液,分别注入至厚度50μm的透明电极单元,测定白色显示时的白反射率、和黑色显示时的黑反射率,由它们算出对比度。
[0439] 基于以下所示的评价基准来评价其结果。
[0440] <<评价基准>>
[0441] ◎:对比度为25以上。
[0442] ○:对比度为20以上且小于25。
[0443] Δ:对比度为15以上且小于20。
[0444] ×:对比度为5以上且小于15。
[0445] ××:对比度小于5。
[0446] 将其评价结果示于表3中。
[0447] [表3]
[0448] 表3
[0449]
[0450] 由表3明确了,在白色粒子的各实施例与黑色粒子的各实施例的组合的电泳分散液中,电泳粒子在电泳分散液中,白色粒子与黑色粒子之间不发生凝集,显示出优异的对比度,即显示性能。
[0451] 与此相对,对于白色粒子和黑色粒子中的至少一者中包含比较例的组合的电泳分散,起因于省略了第2化合物向母粒子的连接,因此在白色粒子与黑色粒子之间发生凝集,其结果是显示对比度,即显示性能差的结果。