[發明專利]正電改性電泳顏料粒子及其制備方法

有效

• 申請號: 201110049731.1
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN102181022A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 徐良衡;姚紅兵;高蕓;楊凱
• 申請（專利權）人: 上海復旦天臣新技術有限公司
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F212/08;C08F212/14;C08F8/44
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

技術領域

本發明涉及電子紙顯色粒子及其制備方法。

背景技術

電子紙技術作為一種新型顯示技術，在諸多領域受到廣泛關注。上世紀60年代，Iota最早發現了電泳現象的顯示原理，即通過眾多粒子在電場中的定向移動來實現對外部光源的散射和折射。但當時的技術無法解決粒子的凝聚和沉積問題，所以該技術方案被擱置下來。90年代后，Jacobson等人將微膠囊技術應用于本領域，將微膠囊電子紙技術實用化。

當前，對電子紙內部電子墨水(即囊芯分散液)的研究，一般局限于雙色粒子系統，兩種顏色的粒子的ζ電位符號相反，在電場作用下分開，向相反方向移動。國內研究較多的，如北京化工大學的樂園在“一種用于電子墨水顯示的彩色電泳顯示液的制備方法”(CN101550288A)中制備了有機紅藍綠等顏料粒子與二氧化鈦組成的多重雙色粒子體系，其中大紅粉、肽箐藍等通過重結晶法打破團聚，使粒徑大大降低；西北工業大學的趙曉鵬等也分別發表過“綠色電子墨水的制備方法”(CN1506416)和“藍色電子墨水微膠囊的制備方法”(CN1506153)。

眾多研究者中，SiPix的徐望等(CN1438531)在塑料基板上制作小方格陣列來代替微膠囊，實現對電泳液體的微封裝。其中的電泳粒子是通過對聚合物微球表面包覆一層無機氧化物涂層來制備的。E-ink的Albert等人也研究了電泳顯示技術及相關材料(US006017584)，其中囊芯用油溶染料染色，紅、白等電泳粒子通過聚合物包裹改性，同時加入電荷控制劑(charge?control?agent)用以提高顯色粒子的電泳速率。

ζ電位是影響粒子性能的重要參數，一方面反映電泳粒子的細度，另一方面決定電泳粒子的電泳遷移速率。根據Stokes定律確定質點的電泳速度公式應為：代入ζ后，精確計算為由此可見粒子的ζ電位與電泳速度是成正比關系的。

而對于ζ電位目前尚沒有一種有效理論進行解釋和指導。一般來說，ζ電位的形成與粒子/液體界面上的雙電層有密切聯系(AYAO?KITAHARA等著，《界面電現象》第1-2頁，北京大學出版社1992年版)，所以其影響因素主要有溶劑及溶于溶劑的組分、粒子尺寸和形狀、粒子表面物理化學特性等。上述現有技術的特點是：粒子的電位缺乏一致性，其正負大小與溶劑關系密切，溶劑的更換或新組分的加入必然影響ζ電位的大小和符號，如炭黑在苯中荷負電，加入二異丙基水楊酸鈣做分散劑則荷正電，又如二氧化鈦在苯中荷正電，而在乙酸乙酯中荷負電，(AYAO?KITAHARA等著，《界面電現象》第108-109頁，北京大學出版社1992年版)所以現有理論暫時無法掌握粒子在不同環境中的帶電規律；US006017584雖然加入OLOA1200作為電荷控制劑，該物質屬于末端為胺基的長鏈聚合物，在有機溶劑中成為正離子受體成為負電電荷控制劑，而使電泳粒子帶有較強同時也較穩定的負電，但由于電泳囊芯液往往含有至少兩種顯色粒子，所以要達到較好的顯色效果，粒子的電泳方向應是相反的，當一種粒子荷負電，則另一種應荷正電。上述電荷控制劑加入后，將使囊芯中所有粒子的負電位增加而正電位減弱至轉為負電，從而在提高顯示速度的同時降低了顯示的對比度。

為克服上述缺點，有的研究者考慮加入采用同時含可聚合雙鍵及胺基的硅烷偶聯劑對粒子進行處理，以提高粒子的正電位，如US7532388中使用的乙烯基芐基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷鹽酸鹽。這些試劑價格相對昂貴，不利于工業化大量應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種正電電泳粒子及其制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。

本發明的方法，包括如下步驟：

(1)將硅烷改性的顏料粒子，在溶劑中引發劑作用下，與苯乙烯和對乙烯基氯芐進行共聚，獲得共聚反應液；

所述的硅烷改性的顏料粒子，為用硅烷偶聯劑改性的顏料粒子；

所述顏料粒子包括但不限于二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鉻、氧化銅、氧化鐵、氧化鉛或氧化鈷中的一種以上；

改性方法可參閱文獻“硅烷偶聯劑對納米二氧化鈦表面改性的研究”《無機材料學報》第21卷第2期中報道的方法；

所述硅烷偶聯劑為KH-570；

KH-570的化學名稱為Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，采用市售產品；

所述引發劑包括但不限于過氧化物自由基引發劑或偶氮類自由基引發劑；

優選過氧化二苯甲酰或偶氮二異丁腈；

苯乙烯的用量相對于所述硅烷改性的顏料粒子的質量的5％～1000％，優選50％～200％；