[發(fā)明專利]具有多層囊壁的電泳顯示微膠囊及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210483684.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN103007849A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇晶;楊奕詩;陳艷峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州奧翼電子科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J13/10
• 分類號(hào): B01J13/10;B01J13/02;G02F1/167
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包覆固液相的微膠囊及其制備方法，本發(fā)明方法使用多層包囊工藝，制備了包覆多相體系的微膠囊。本發(fā)明制備的微膠囊可用于電子、農(nóng)業(yè)、化工、制藥、食品等領(lǐng)域，例如可以用于電子紙顯示技術(shù)領(lǐng)域，以用于生產(chǎn)電光學(xué)顯示器的電光學(xué)組件。

背景技術(shù)

微膠囊技術(shù)是一種利用易成膜、高強(qiáng)度、穩(wěn)定性好的高分子材料將某種或者多種物質(zhì)進(jìn)行包覆，并使之形成1~100μm的小粒子的技術(shù)。微膠囊具有改善和提高物質(zhì)表觀及其性質(zhì)的能力，能夠?qū)⒁后w、氣體等包覆后變成干燥的粉末；降低揮發(fā)性，使一些容易揮發(fā)的物質(zhì)變得難于揮發(fā)；提高物質(zhì)的穩(wěn)定性(易氧化，易見光分解，易受溫度或水分影響的物質(zhì))；掩蓋難聞氣味；隔離活性成分或者保護(hù)催化劑的活性；控制物質(zhì)釋放等作用。由于物質(zhì)微膠囊化后具有許多獨(dú)特的性能，在許多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景，因而引起了人們極大的興趣。近年來，微膠囊技術(shù)已從最初的壓敏復(fù)寫紙領(lǐng)域擴(kuò)展到電子、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、涂料、化妝品、添加劑、紡織、阻燃劑、生物固定化等多個(gè)領(lǐng)域，發(fā)展前景十分樂觀。

例如，在電泳顯示技術(shù)領(lǐng)域，已知有一種微膠囊型電泳顯示器。微膠囊型電泳顯示器是Barrett?Comiskey等(Barrett?Comiskey，J.D.Albert，Hidekazu?Yoshizawa，Joseph?Jacobson,[J].Nature,1998,Vol.394,p253-255)首先開發(fā)出的一種新型電泳顯示技術(shù)，其最大優(yōu)點(diǎn)在于將電泳懸浮液分散于小尺寸的透明、堅(jiān)固的微膠囊中，從而抑制了電泳粒子的團(tuán)聚，提高了電泳顯示器的穩(wěn)定性和使用壽命，為其產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)這種技術(shù)研制出來的產(chǎn)品兼有紙張那樣優(yōu)越的微薄度、柔韌性、高對(duì)比度和電子顯示器的相關(guān)特性。已知電泳顯示屏是由成千上萬透明的微膠囊緊密排列而組成的。由于不同的顏料粒子在微膠囊中的電泳現(xiàn)象有所差異，所以產(chǎn)生不同顏色的對(duì)比，比如黑和白、紅和白等。

眾所周知，電子墨水即微膠囊化電泳顯示技術(shù)，它是將包裹有微粒和電泳基液的電泳顯示液包裹在微膠囊中，對(duì)微膠囊施加電場(chǎng)以在微膠囊內(nèi)實(shí)現(xiàn)電泳顯示。微膠囊是電子墨水顯示的核心部分，電泳顯示微膠囊的囊壁必須是透明的，并且具有一定的強(qiáng)度和柔韌性。電泳微膠囊的制備方法主要有化學(xué)法、物理法和物理化學(xué)法等，目前常用的方法是以尿素-甲醛，三聚氰胺-甲醛為主要原料的原位聚合法等。然而現(xiàn)有的以尿素-甲醛或三聚氰胺-甲醛為原料制備的脲醛樹脂微膠囊具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，但形狀不夠規(guī)則，合成過程不易控制，且柔韌性較差，囊壁較脆，不易刮壓。同時(shí)原位聚合法需要合成三聚氰胺甲醛預(yù)聚體合成過程較難控制。

例如，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00710068729.2公開了一種電子紙顯示用微膠囊的制備方法，即通過聚電解質(zhì)鹽與烷基電解質(zhì)的配合，與明膠發(fā)生復(fù)凝聚來制備微膠囊。首先采用合適的工藝，利用聚電解質(zhì)鹽與烷基電解質(zhì)的表面活性劑作用，使水相中的電泳懸浮液在聚電解質(zhì)鹽與烷基電解質(zhì)的共乳化作用下分散成粒徑分布均勻的油滴。然后加入明膠，由于所用聚電解質(zhì)鹽是聚陰離子電解質(zhì)，在pH值變化的情況下，可以跟烷基電解質(zhì)配合，同時(shí)與明膠發(fā)生復(fù)凝聚發(fā)應(yīng)，在合適的工藝下，據(jù)說可以制備出穩(wěn)定的、密封、粒徑分布較均勻的圓形微膠囊。

此外，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00510014698.3公開了一種新型的聚脲-脲醛樹脂雙層微膠囊的制備方法，特別涉及以界面聚合法制備內(nèi)層囊壁，以原位聚合法制備外層囊壁，該制備方法包括：采用界面聚合法，以戊二醛改性多元胺類化合物和二異氰酸酯化合物為單體進(jìn)行界面聚合，制備聚脲微膠囊；采用原位聚合法，以此聚脲微膠囊為內(nèi)核，以尿素和甲醛為單體，在酸性條件下生成脲醛樹脂外殼，得到聚脲-脲醛雙層微膠囊。據(jù)說該發(fā)明制備的雙層微膠囊兼有兩種囊材的優(yōu)點(diǎn)，具有較大的壁厚，膠囊透明圓整，具有良好的強(qiáng)度、韌性、耐酸性和密封性。

另外，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朇N201010301278.4公開了用羧基丁腈/明膠與阿拉伯膠復(fù)凝聚的電泳粒子微膠囊及制備方法，以羧基丁腈膠乳：明膠進(jìn)行共混反應(yīng)，將羧基丁腈/明膠共混材料和阿拉伯膠分別溶解于配制成水溶液；在攪拌條件下將電泳懸浮液加入羧基丁腈/明膠溶液和阿拉伯膠溶液，繼續(xù)攪拌使羧基丁腈/明膠溶液和阿拉伯膠溶液充分混合均勻，此時(shí)形成穩(wěn)定的水包油乳液自體系中凝聚成囊析出，同時(shí)對(duì)溶液中分散的囊芯進(jìn)行包埋形成電泳顯示微膠囊。據(jù)信該方法制備的微膠囊具有規(guī)則的幾何形貌、粒徑分布均勻、表面光滑、規(guī)則、有良好的透明度和柔韌性，不易破裂。