电泳显示器用粒子制造技术

本发明专利技术涉及着色聚合物、其制备方法、包含这样的粒子的电泳流体和包含这样的流体的电泳显示装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及着色聚合物、其制备方法、包含这样的粒子的电泳流体和包含这样的流体的电泳显示装置。【专利说明】电泳显示器用粒子
本专利技术涉及着色聚合物粒子、其制备方法、包含这样的粒子的电泳流体、包含这样 的流体的电泳显示装置，和所述粒子在光学、电子光学、电子、电化学、电子照相、电润湿和 电泳显示器和/或装置中，在安全、化妆、装饰或诊断应用中的用途。
技术介绍
多年来已知EPD (电泳显示器）及其用于电子纸张的用途。EH)通常包含分散在两 个基底之间的带电电泳粒子，每个基底包含一个或多个电极。在电极之间的空间填充有分 散介质，该分散介质具有与粒子的颜色不同的颜色。如果在电极之间施加电压，则带电粒子 移动到相反极性的电极。所述粒子可覆盖观察者侧的电极，以使得当从观察者侧观察图像 时，显示与粒子的颜色相同的颜色。使用多重像素，能够观察任何图像。主要使用黑色粒子 和白色粒子。 适合EPD的着色聚合物粒子在非水性溶剂中的制备示于W02010/089057和 W02012/019704中。可使用非水性分散稳定剂（NADS)，其依靠另外的"锁定"步骤来确保 在洗涤时不会从所形成的聚合物粒子上洗掉。并不总是需要该"锁定"步骤，例如在其 阻碍粒子过量充电时情况如此。许多报道的稳定剂制备对于EH)来讲太大或需要多个 步骤且不是市售的或不适合在非水性溶剂中的分散聚合的粒子。在现有技术（Kim等， Materials Science and Engineering(材料科学和工程），C 27(2007)，1247 ?1251; Klein 等，Colloid Polym Sci (胶体聚合物科学）（2003)282:7 ?13 ;JP 2009256635, JP 2008274248, JP2008274249)中描述了在聚合物粒子的特定合成中使用聚二甲基硅氧烷稳 定剂。 然而，仍然需要改进的电泳流体和可在非极性介质中容易地制备并分散的着色聚 合物粒子。
技术实现思路
本专利技术涉及着色聚合物粒子，其包含至少一种可聚合染料的单体单元、至少一种 共聚单体的单体单元、至少一种可聚合空间稳定剂的单体单元和任选至少一种带电的共聚 单体的单体单元及任选至少一种交联共聚单体的单体单元；其制备方法；所述着色聚合物 粒子在电泳流体中的用途；和包含这些流体的电泳显示装置。 本专利技术能够合成用于EPD的新型着色、优选交联的聚合物粒子，且允许在适合在 EH)中使用的非极性溶剂中形成单分散聚合物粒子。不需要溶剂转移或干燥。将空间稳定 剂容易地并入所述着色聚合物粒子中，其不需要特殊的化学基团和/或反应。所述稳定剂 仅需要存在另外的单体并聚合至粒子中，且不会因溶剂洗涤或随时间而被除去。基于所述 聚合物粒子的重量，所述粒子可包含至少5重量％、优选至少20重量％的空间稳定剂。染 料也不可逆地缠结入形成的聚合物粒子以及稳定剂中，以使得所述染料经长时间也不会从 粒子中浸出。有利地，本专利技术的着色聚合物粒子具有比已经报道在EPD中使用的无机颜料 粒子低得多的密度。在Ero中，这些粒子的沉降将比无机颜料粒子慢得多，允许更佳的双稳 定性。另外，所述粒子在非极性Ero溶剂中不溶胀，特别是在经由具有多于一个可聚合基团 的染料和/或另外的交联共聚单体交联时情况如此。另外，本专利技术的着色聚合物粒子，优选 青色、洋红色和黄色粒子，在电泳池中切换时具有良好的迁移率。 优选使用分散聚合制备本专利技术的着色聚合物粒子。这是制备单分散性着色粒子的 方便的单步法。该制备在流体中进行，该流体对于该单体为良好的溶剂且对于合成的聚合 物粒子为非溶剂。该溶剂也可用作用于EPD的同一溶剂，例如十二烷。优选的溶剂为非极 性烃溶剂，特别是在Ero流体中使用的这些溶剂，8卩，Isopar系列（Exxon-Mobil (埃克森美 孚））、N〇rpar、Shell-S〇l (Shell (壳牌））、Sol-Trol (Shell)、石脑油及其它石油溶剂，以及 长链烷烃，例如十二烷、十四烷、癸烷和壬烷。特别优选十二烷。如果需要，则所述粒子在非 极性溶剂中的浓度可通过离心，即，迫使粒子沉降和倾出过量的溶剂而增加，或可使用搅拌 池过滤系统。如果需要，则该分散体可用非极性溶剂洗涤。如果需要，则通过过滤，优选通 过倾注悬浮液穿过孔径过滤器，即〇. 1 μ m孔径过滤器，而从反应悬浮液中简单地分离所述 着色聚合物粒子，或所述粒子可通过离心来清洁。 聚合条件的选择取决于粒子所需的尺寸和尺寸分布。本领域普通技术人员熟知聚 合条件的调节。 优选地，使用间歇聚合方法，其中在聚合过程开始时将所有反应物全部加入。在所 述方法中，对于给定制剂，仅须调节比较少的变量。在所述情形下可进行的优选改变是反应 温度、反应器设计和搅拌的类型及速度的改变。 因此，相对于半连续间歇方法，由于反应制剂的通用性有限和简单评价而使用间 歇聚合方法来进行制备。 本专利技术方法的另一优势在于其不含表面活性剂。保护胶体（可溶性聚合物）和表 面活性剂在非均相聚合中由于它们对粒子内稳定性和粒度控制的影响而通常为关键的配 制变量，但它们可能对电泳响应具有不利影响。 优选地，根据本专利技术的聚合为自由基聚合。 通常，用于制备本专利技术着色聚合物粒子的单体组合物包含在非水性溶剂中的至少 一种可聚合染料、至少一种共聚单体、至少一种可聚合空间稳定剂、至少一种引发剂、任选 至少一种带电的共聚单体和任选至少一种交联共聚单体。 本专利技术的重要组分为可聚合空间稳定剂。本专利技术的典型可聚合空间稳定剂为聚 (二甲基硅氧烷）大分子单体（PDMS)。所述聚（二甲基硅氧烷）可包含一个或两个可聚合 基团，优选一个可聚合基团。可使用以下类型的稳定剂，且它们自Gelest Inc.(盖德公司） 购得： 甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷（mw(分子量）380、900、4500、10000、 25000)、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷（mw 600)、甲基丙烯酰氧基丙基封端 的聚二甲基硅氧烷（1500、1700)、（3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基）封端的PDMSOim 600)、丙烯酰氧基封端的环氧乙烷-二甲基硅氧烷-环氧乙烷ΑΒΑ嵌段共聚物（mw 1500、 1700)、甲基丙烯酰氧基丙基封端的支链聚二甲基硅氧烷（683)、（甲基丙烯酰氧基丙基）甲 基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物（粘度8000、1000、2000)、（丙烯酰氧基丙基）甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物（粘度80、50)、（3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基）甲基硅氧 烷-二甲基硅氧烷共聚物（mw 7500)、单（2, 3-环氧基）丙醚封端的聚二甲基硅氧烷（mw 1000、5000)、不对称的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷〇11￥ 600、800、5000、 10000)、对称的单甲基丙烯酰氧基丙基官能化的聚二甲基硅氧烷（mw 800)、对称的单甲基 丙烯酰氧基丙基封端的聚三氟丙基甲基硅氧烷（mw 800)、单乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷 (mw 5500、55000)、对称的单乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷（mw 1200)。 优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色聚合物粒子，其包含以下物质的单体单元：至少一种可聚合染料、至少一种共聚单体、至少一种可聚合空间稳定剂和任选至少一种带电的共聚单体及任选至少一种交联共聚单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·迪亚娜·法兰德，尼尔斯·格赖纳特，克莱尔·托平，乔纳森·亨利·威尔逊，西蒙·比格斯，奥利维尔·凯尔，西蒙·劳森，亚历山德拉·里谢，西蒙·斯图尔特科尔，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE