用于电泳显示器的颗粒制造技术

本发明专利技术涉及聚合物颗粒，它们的制备方法，这些颗粒用于制备电泳器件的用途以及包含这种颗粒的电泳显示器。

Particles for electrophoretic displays

The present invention relates to polymer particles, methods for their preparation, the use of such particles for preparing electrophoretic devices, and electrophoretic displays containing such particles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电泳显示器的颗粒本专利技术涉及聚合物颗粒，它们的制备方法，这些颗粒用于制备电泳器件的用途，和包含这种颗粒的电泳显示器。EPD(电泳显示器)和其用于电子纸的应用是已知多年的。EPD通常包含分散在两个基板之间的带电电泳颗粒，每一个基板包含一个或多个电极。电极之间的空间填充有分散介质，该分散介质是不同于颗粒颜色的颜色。如果将电压在电极之间施加，则带电颗粒向反极性的电极移动。所述颗粒可以覆盖观察者侧的电极，使得当由观察者侧观察图像时显示与颗粒颜色相同的颜色。可以使用多个像素观察任意图像。主要使用黑色和白色颗粒。EPD的可用的技术包括商业上用于电子书的电子纸。该申请使用黑色和白色的颜色。在单一像素中使用不同的着色颗粒已经示例于在最近的专利文献中(US7,304,634，GB2438436，US2007/0268244)。持续需要改进的电泳流体和着色聚合物颗粒，其可以容易地制备并且分散在非极性介质中。特别地，需要改善用于EPD中颗粒的光稳定性。该目的通过根据权利要求1的用于电泳器件的着色聚合物颗粒，制备这种聚合物颗粒的方法，这些颗粒用于制备电泳器件的用途、包含这种颗粒的电泳流体和器件解决，该着色聚合物颗粒包含至少一种光稳定剂和以下的单体单元：至少一种单体，至少一种可聚合的染料，任选的至少一种带电的共聚单体，任选的核颗粒，和任选的至少一种交联共聚单体。优选地，使用可聚合的光稳定剂；尤其是可聚合的受阻胺。本专利技术具体涉及受阻胺光稳定剂(HALS)，尤其是具有可聚合基团的HALS改善用于EPD的颗粒的光稳定性的用途。适用于本专利技术的HALS优选为空间受阻哌啶，特别是式I的化合物。其中R＝H、直链或支链的，取代或未取代的烷基、环烷基或芳基、卤素、羟基或烷氧基，R’＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，优选H，R”＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，R”’＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，A＝官能团，尤其为可聚合的基团或羟基，B＝间隔基团，优选直链或支链的亚烷基，其中一个或多个不相邻的C原子可以被O、N和/或S替代。C为单键或O、NH、NR’或CH2，a≥1和b和c≥0。优选地，R”和/或R”’的至少一个不为H。可聚合的HALS优选包含至少一个可聚合的基团，优选包含C-C双键的可聚合基团。可聚合的基团优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。特别地，使用式2的可聚合的HALS：其中R1＝H、直链或支链的，取代或未取代的烷基或卤素，尤其是C1-C8烷基，尤其是C1-C3烷基，R2＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，尤其是HA＝可聚合的基团，尤其是丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基或甲基丙烯酰胺基，或羟基，B＝间隔基团，优选直链或支链的亚烷基，其中一个或多个不相邻的C原子可以被O、N和/或S替代。C是单键或O、NH、NR’、CH2，和a≥1和b和c≥0。尤其优选的是式3的化合物：其中R1＝H、直链或支链的，取代或未取代的烷基，尤其是C1-C8烷基、环烷基或芳基、卤素、羟基或烷氧基，尤其是H、烷基或卤素，优选C1-C3烷基，R2＝独立地H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，优选H，R3＝可聚合的基团，尤其是丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基或甲基丙烯酰胺基。特别地，可以使用表1所示的光稳定剂。表1化合物1和2是特别优选的。本专利技术使用尤其适于制备用于EPD的流体的无水分散聚合在经染色的聚合物颗粒中利用HALS。掺入化学缠结至聚合物中的HALS显示了在光稳定性方面可测量的改善。HALS单体，一旦聚合至颗粒中，不可以随着时间沥滤入流体。非聚合的HALS的沥滤可以对EPD流体具有有害的影响，例如与例如表面活性剂不希望的化学或物理反应；和光稳定性保护的损失，其中即其在接近染料和聚合物的颗粒中需要最多。根据本专利技术的颗粒显示出改进的光稳定性，例如改进的耐光度和/或防止降解。用于着色颗粒的染料通常随时间而褪色，特别是在青色和黑色染料的情况下。由于EPD器件被制成在环境光中使用并且特别是被促使用于明亮日光条件，当制备新产品时，任何着色颗粒的光稳定性均是考虑的重要因素。尤其地，pMMA微颗粒的光稳定性已经通过将可聚合的受阻胺光稳定剂掺入到颗粒中来改善。有利地，可以使用可商购的可聚合受阻胺光稳定剂。预料不到地，在颗粒合成中存在HALS没有显示出自由基聚合过程的任何显著的阻碍。优选地，如例如在WO2012/019704、WO2013/170935和WO2013/079146中所公开的，通过分散聚合制备颗粒。包含核颗粒，即颜料核的颗粒可以优选根据WO2013/170936制备。通常，用于制备根据本专利技术的聚合物颗粒的单体组合物包含至少一种光稳定剂，至少一种单体，至少一种引发剂，至少一种可聚合的染料，任选至少一种带电的共聚单体，任选的核颗粒和任选的至少一种交联共聚单体。优选地，根据本专利技术的单体组合物包含提供基础结构的单体，可聚合的光稳定剂，特别是可聚合的受阻胺，可聚合的染料，任选的颜料颗粒，尤其是TiO2，和引发剂。优选地，根据本专利技术的聚合是自由基聚合。优选地，使用在非水性，优选非极性介质中的简单1-步反应。优选的溶剂是非极性烃溶剂，特别是用于EPD流体的这些，即Isopar系列(Exxon-Mobil)，Norpar，Shell-Sol(Shell)，Sol-Trol(Shell)，石脑油和其他石油溶剂，以及长链烷烃例如十二烷，十四烷，癸烷和壬烷。特别优选的是十二烷。油溶性引发剂在这种分散聚合中是优选的。优选该着色聚合物颗粒是通过过滤，优选通过将悬浮液倾倒穿过孔尺寸过滤器，即50μm孔尺寸过滤器来与反应悬浮液简单分离的，或者该颗粒可以通过离心分离来净化。本专利技术的聚合物颗粒可以由大部分单体类型来制备，特别是甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯，甲基丙烯酰胺，丙烯腈，α-取代的丙烯酸酯，苯乙烯和乙烯基醚，乙烯基酯，丙烯基醚，氧杂环丁烷和环氧，但是会典型地由最大百分比单体来制备，然后是交联剂制备，并且包括带电单体(例如季铵化单体)。特别优选的是甲基丙烯酸甲酯和乙二醇甲基丙烯酸二甲酯作为交联剂和2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(MOTAC)作为反应性带电单体，但是许多其他的也可以使用，下面的是可以使用的全部的例子，其市售自Sigma-Aldrichchemicalcompany。甲基丙烯酸酯：甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸乙酯(EMA)，甲基丙烯酸正丁酯(BMA)，甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，甲基丙烯酸烯丙基酯，甲基丙烯酸苄基酯，甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯，甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸叔丁基酯，己内酯2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯，甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙基酯，甲基丙烯酸环己基酯，甲基丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯，二(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯，甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯，乙二醇二环戊烯基醚甲基丙烯酸酯，乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯，乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸2-乙基己基酯，甲基丙烯酸糠基酯，甲基丙烯酸缩水甘油基酯，甲基丙烯酸糖氧基乙酯，甲基丙烯酸己基酯，甲基丙烯酸羟丁基酯，甲基丙烯酸2-羟乙基酯，甲基丙烯酸2-羟乙基酯，甲基丙烯酸羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电泳器件的着色聚合物颗粒，包含至少一种光稳定剂和以下的单体单元：至少一种单体，至少一种可聚合的染料，任选的至少一种核颗粒，任选的至少一种带电共聚单体，和任选的至少一种交联共聚单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.19 EP 14004312.61.用于电泳器件的着色聚合物颗粒，包含至少一种光稳定剂和以下的单体单元：至少一种单体，至少一种可聚合的染料，任选的至少一种核颗粒，任选的至少一种带电共聚单体，和任选的至少一种交联共聚单体。2.根据权利要求1的着色聚合物颗粒，特征在于使用可聚合的光稳定剂。3.根据权利要求1-2的一项或多项的着色聚合物颗粒，特征在于光稳定剂是可聚合的受阻胺。4.根据权利要求1-3的一项或多项的着色聚合物颗粒，特征在于使用式1的光稳定剂其中R＝H，直链或支链的，取代或未取代的烷基、环烷基或芳基、卤素、羟基或烷氧基，R’＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，优选H，R”＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，R”’＝独立地是H或直链或支链的，取代或未取代的烷基，A＝官能团，尤其是可聚合的基团或羟基，B＝间隔基团，优选直链或支链的亚烷基，其中一个或多个不相邻的C原子可以被O、N和/或S替代，C是单键或O、NH、NR’或CH2，和a≥1和b和c≥0。5.根据权利要求1-4的一项或多项的着色聚合物颗粒，特征在于使用了式2的光稳定剂，其中R1＝H、直链或支链的、取代或未取代的烷基，尤其是C1-C8烷基、环烷基或芳基、卤素、羟基或烷氧基，R2＝独立地是H或直链或支链的、取代或未取代的烷基，优选H，A＝可聚合的基团，尤其是丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基或甲基丙烯酰胺基，或羟基，B＝间隔基团，优选直链或支链的亚烷基，其中一个或多个不相邻的C原子可以被O、N和/或S替代，C是单键或O、NH、NR’、CH2，和a≥1和b和c≥0。6.根据权利要求1-5的一项或多项的着色聚合物颗粒，特征在于使用了式3的光稳定剂，其中R1＝H、直链或支链的、取代或未取代的烷基，尤其是C1-C8烷基、环烷基或芳基、卤素、羟基或烷氧基，尤其是H、烷基或...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·D·法兰德，C·托平，MJ古尔丁，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE