[发明专利]用于电子纸的炭黑颜料、颜料分散体及该颜料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在硅油中分散性优异的炭黑颜料，其适于作为电子纸的黑色原料，还涉及炭黑颜料的硅油分散体，以及制备该炭黑颜料的方法。

背景技术

作为新一代的显示工具，作为显示媒介而具有纸的优点的电子纸成为有机EL显示器和无机EL显示器以外被广泛研究和开发的对像。期望电子纸为可重写的显示工具，出于减轻重量和柔性方面的考虑，与平板显示器相比，电子纸可保持纸的便利性。电子纸能够以低电压驱动，并能够通过长时间施加电压而保持所显示的图像而不消耗能量。因此，电子纸具有优异的能效。

对于电子纸的图像显示方法，提出了使用电化学反应作为基本原理的方法、使颜料颗粒电泳的方法、以及使颜料颗粒磁泳的方法等。特别是，使颜料颗粒电泳的图像显示方法是被作为有希望的图像显示方法而广泛研究。

例如，通过如下使用微胶囊电泳方法显示出单色图像。具体而言，用透明的绝缘液体(如硅油)装满微胶囊，该绝缘液体用作迁移介质。带负电荷的二氧化钛(白色颗粒)和带正电荷的炭黑(黑色颗粒)分散在硅油中。在前面透明电极和背面电极之间施加电压，使带电荷的颗粒以反电压方向移动，由此显示出单色图像。

图1是示意图，其显示了当对前面透明电极施加正电压和对背面电极施加负电压时图像显示的原理。在图1中，带负电荷的白色二氧化钛颗粒向设置成正电压的前面透明电极移动，而带正电荷的黑色炭黑颗粒则向设置成负电压的背面电极移动。因此，从前面透明电极观察到带负电极的白色二氧化钛颗粒。

如图2所显示的，当逆转图1中施加电压的极性时，带正电荷的黑色炭黑颗粒向前面透明电极移动，而带负电荷的白色二氧化钛颗粒则向背面电极移动，因此，从前面透明电极观察到黑色炭黑颗粒。通过上述现象的组合，可显示出单色图像。

为了提高图像显示的精度，最重要的是分散在迁移介质中的炭黑(黑色颗粒)需要具有优异的分散性。炭黑在水性分散体中分散性的改善主要以在喷墨打印机等方面为目标被广泛研究。

另一方面，在使用微胶囊电泳方法时，由于在包含于微胶囊中的迁移介质受到电压的影响时显示不出正确的图像，需要使用非极性迁移介质或低极性迁移介质。因此，硅油适用于微胶囊电泳方法。这使得有必要对炭黑在有别于水性分散体(极性介质)中的分散性进行研究。

JP-A-2004-526210公开了一种电泳介质，其中颜料颗粒悬浮在悬浮流体中，其中量为颜料颗粒的1～15wt％的聚合物与颜料颗粒化学键链或交联。

聚合物具有一个主链和多个与主链结合的侧链，每个侧链含有至少约四个碳原子。

发明内容

本发明人对在硅油中分散性表现优异的炭黑颜料进行了研究，所述炭黑颜料用作电子纸的炭黑颗粒。结果，本发明人发现表面改性的炭黑在硅油中表现出优异的分散性，该表面改性的炭黑通过使炭黑表面与含有反应性硅酮组分的聚合物反应而制得，所述硅酮组分具有类似于硅油的结构。

本发明是基于上述发现而完成的。其目的在于提供一种表面改性的炭黑水性颜料，其适合作为电子纸黑色颗粒，本发明的目的还在于提供炭黑颜料的硅油分散体，和提供该炭黑颜料的制备方法，

实现上述目的的本发明的电子纸所用的炭黑颜料包含表面改性的炭黑，其中通过炭黑表面的官能团经由氨基甲酸酯键与炭黑结合的二苯基甲烷基团与聚硅氧烷基团结合。

本发明的电子纸所用的炭黑分散体包含作为迁移介质的硅油和上述炭黑颜料，硅油中分散了1～20wt％的炭黑颜料。

本发明的电子纸所用的炭黑颜料的制造方法包括以下步骤：使炭黑表面的官能团与两端具有异氰酸酯基的二苯基化合物在非反应性有机溶剂中反应使二苯基甲烷基团通过氨基甲酸酯键与炭黑表面结合；以及使该二苯基甲烷基团在硅油中与聚硅氧烷结合。

在上述制造方法中，炭黑表面优选具有0.14μeq/m²或更多的羟基、或0.14μeq/m²或更多的羧基、或合计优选为0.14μeq/m²或更多的羟基和羧基。

本发明的炭黑颜料通过对炭黑表面进行改性而制得，表面改性通过使炭黑与含有反应性硅酮组分的聚合物反应来进行，所述硅酮组分具有类似于硅油的结构。炭黑颜料非极性迁移介质或低极性迁移介质(硅油)中表现出优异的分散性，上述介质包含在使用微胶囊电泳方法的电子纸所用的微胶囊中。因此，炭黑颜料可适于作为电子纸黑色颗粒。本发明提供了适于作为电子纸的迁移介质的硅油分散体，和该炭黑颜料的制造方法。

附图说明

图1是示意图，其显示了当向前面透明电极施加正电压和向背面电极施加负电压时图像显示的原理。