(57)【要約】      （修正有）【課題】新規なエレクトレット粒子及びエレクトレット粒子含有の分散液を提供することにある。【解決手段】エレクトレット粒子１は、顔料粒子２１とシリカ粒子２５とを含有し、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下であり、負に帯電している。分散液は、負帯電のエレクトレット粒子１と、分散剤と、溶媒とを含み、エレクトレット粒子１は、顔料粒子２１を含むコア１０と、コア１０の表面に配置されるシリカ粒子２５とを備え、エレクトレット粒子１はフッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料粒子とシリカ粒子とを含有し、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下であり、負に帯電している、エレクトレット粒子。
【請求項２】
前記顔料粒子を含むコアと、前記コアを覆うシェルとを備え、
前記シェルは、前記シリカ粒子を含み、かつ、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である、請求項１に記載のエレクトレット粒子。
【請求項３】
前記コアの平均粒径は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であり、前記シリカ粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項２に記載のエレクトレット粒子。
【請求項４】
粘度が１０００ＣＰ以下である炭化水素系溶媒中でのゼータ電位が−１０ｍＶ以下である、請求項１または請求項２に記載のエレクトレット粒子。
【請求項５】
前記シリカ粒子は疎水性を有する、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のエレクトレット粒子。
【請求項６】
電子線照射により負帯電された請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のエレクトレット粒子。
【請求項７】
負帯電のエレクトレット粒子と、分散剤と、溶媒とを含み、
前記エレクトレット粒子は、顔料粒子を含むコアと、前記コアの表面に配置されるシリカ粒子とを備え、前記エレクトレット粒子はフッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である、分散液。
【請求項８】
前記溶媒が、粘度１０００ＣＰ以下の炭化水素系溶媒であり、ゼータ電位は−１０ｍＶ以下である、請求項７に記載の分散液。
【請求項９】
前記エレクトレット粒子は、電子線照射により負帯電された粒子である、請求項７または請求項８に記載の分散液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトレット粒子及びエレクトレット粒子含有の分散液に関する。
【背景技術】
【０００２】
負帯電が維持されるエレクトレット粒子が知られている（特許文献１参照）。エレクトレット粒子は、例えば、コアと、コアを覆うフッ素樹脂（シェル）とにより構成されている。また、エレクトレット粒子の他の例は、フッ素樹脂を含むコアと、コアを覆うシェルにより構成され、シェルは、シリカまたは電荷調整剤を含有する（特許文献２参照）。これらのエレクトレット粒子では、フッ素樹脂が負に帯電すると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５６０１６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のエレクトレット粒子はフッ素樹脂を含むため、エレクトレット粒子の特性改善または特性の調整が難しい。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新規なエレクトレット粒子及びエレクトレット粒子含有の分散液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記課題を解決するエレクトレット粒子は、顔料粒子とシリカ粒子とを含有し、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下であり、負に帯電している。このエレクトレット粒子の負の帯電性は、後述するように、シリカ粒子の存在に起因すると考えられる。このようなエレクトレット粒子はフッ素樹脂の含有量が少ないため、特性の改善が行い易い。なお、ここで「負に帯電している」とは、エレクトレット粒子が導体に接触しても放電せず負の帯電が除去されない状態にあることを示す。
【０００６】
（２）上記エレクトレット粒子は、前記顔料粒子を含むコアと、前記コアを覆うシェルとを備え、前記シェルは、前記シリカ粒子を含み、かつ、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である。
【０００７】
（３）上記エレクトレット粒子において、前記コアの平均粒径は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であり、前記シリカ粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。このようなエレクトレット粒子は、電気泳動表示装置において、電気泳動粒子として好適に用いられ得る。なお、平均粒径とは、度数分布データの累積グラフにおける５０％値（メジアン径）を示す。
【０００８】
（４）上記エレクトレット粒子は、粘度が１０００ＣＰ以下である炭化水素系溶媒中でのゼータ電位が−１０ｍＶ以下である。このようなエレクトレット粒子は、電気泳動表示装置において、電気泳動粒子として好適に用いられ得る。
【０００９】
（５）上記エレクトレット粒子において、前記シリカ粒子は疎水性を有する。この構成によれば、エレクトレット粒子は非極性溶媒中での凝集が抑制される。
（６）上記エレクトレット粒子は、電子線照射により負帯電されたものである。すなわち、当該エレクトレット粒子は、顔料粒子とシリカ粒子とを含む粒子に電子線が照射されることにより負に帯電している粒子であり、導体に接触しても負帯電が除去されない粒子である。なお、このようなエレクトレット粒子における電子トラップ構造は明らかになっていないが、後述に示されるように、シリカ粒子が帯電していると考えられる。
【００１０】
（７）上記課題を解決する分散液は、負帯電のエレクトレット粒子と、分散剤と、溶媒とを含み、前記エレクトレット粒子は、顔料粒子を含むコアと、前記コアの表面に配置されるシリカ粒子とを備え、前記エレクトレット粒子はフッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である。このような分散液は、電気泳動表示装置において、表示画素セルに充填される分散液として好適に用いられ得る。
【００１１】
（８）上記分散液において、溶媒は、粘度１０００ＣＰ以下の炭化水素系溶媒であり、分散液のゼータ電位は−１０ｍＶ以下である。このような分散液は、電気泳動表示装置において、表示画素セルに充填される分散液として好適に用いられ得る。
【００１２】
（９）上記分散液において、前記エレクトレット粒子は、電子線照射により負帯電された粒子である。すなわち、当該分散液に含まれるエレクトレット粒子は、顔料粒子とシリカ粒子とを含む粒子に電子線が照射されることにより負に帯電している粒子であり、導体に接触しても負帯電が除去されない粒子である。
【発明の効果】
【００１３】
上記エレクトレット粒子は、新規のエレクトレット粒子である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、エレクトレット粒子の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜エレクトレット粒子＞
図１を参照して、エレクトレット粒子について説明する。
エレクトレット粒子１とは、正または負に帯電し、半永久的に帯電を維持する粒子である。エレクトレット粒子１は、例えば、電気泳動表示装置の表示画素セルに充填される分散液内の電気泳動粒子として用いられる。電気泳動粒子は、表示画素セルを構成する一対の電極間に印加される電圧により、制御される。なお、半永久的とは、エレクトレット粒子が、電気泳動表示装置において表示画素セル内の分散液内の電気泳動粒子として用いられて、数Ｖの電圧が繰り返し加えられたとき、帯電が除去されないことを示す。
【００１６】
本実施形態に係るエレクトレット粒子１は、コア１０と、コア１０を覆うシェル１１とを備え、負に帯電している。コア１０は、エレクトレット粒子１の色を決定する。コア１０は、（Ｉ）顔料粒子２１（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）、及び（ＩＩ）顔料内包の樹脂粒子２３（図１（ｃ）参照。図１（ｃ）はエレクトレット粒子の一部を示す。）のいずれかにより構成される。
【００１７】
エレクトレット粒子１は、フッ素樹脂を実質的に含まない。具体的には、エレクトレット粒子１の一例では、エレクトレット粒子１に対するフッ素樹脂の質量比は、１０質量％以下であり、他の例では、１質量％以下、更に別の例では実質的に０質量％である。なお、後述の実施例では、いずれのエレクトレット粒子１もフッ素樹脂を含まない。
【００１８】
コア１０を構成する粒子の粒子径（以下、「コア径」）と、シェル１１を構成するシリカ粒子の粒子径との比は、特に制限されない。シリカ粒子の粒子径に対するコア径の比（コア径／シリカ粒子の粒子径）は、１００以上であってもよいし、１または１に近い値であってもよい（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。
【００１９】
シェル１１は、シリカ粒子により構成される。シェル１１の構造は、コア１０の表面全体を覆う層である必要はなく、コア１０の表面の少なくとも一部分を覆う。すなわち、シェル１１は、複数のシリカ粒子が繋がったものであったり、複数のシリカ粒子がコア１０の表面上に斑に配置されるものであったりする。シリカ粒子は、コア１０の表面に化学的に付着する。
【００２０】
［顔料粒子］
コア１０を構成する顔料粒子２１について説明する（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。顔料粒子２１として、有機顔料粒子及び無機顔料粒子のいずれも用いられ得る。有機顔料粒子としては、特に限定されないが、例えば、アゾ顔料粒子、多環状顔料粒子、アジン顔料粒子、蛍光顔料粒子、ニトロソ顔料粒子、ニトロ顔料粒子、天然顔料粒子等が挙げられる。無機顔料粒子としては、カーボン粒子、金属酸化物粒子、金属粒子、セラミック粒子等が挙げられる。
【００２１】
顔料粒子２１の形状は、球状であることが好ましい。顔料粒子２１の平均粒径は限定されない。例えば、顔料粒子２１の平均粒径は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
以下、顔料粒子２１の例を挙げる。
黄色のエレクトレット粒子１用の顔料粒子２１としては、縮合アゾ化合物（例えば、商品名「ＴＯＮＥＲ  ＹＥＬＬＯＷ  ＨＧ」Ｃｌａｒｉａｎｔ製）等が挙げられる。
【００２３】
赤色のエレクトレット粒子１用の顔料粒子２１としては、キナクリドン（例えば、商品名「ＴＯＮＥＲ  ＭＡＧＥＮＴＡ  Ｅ０２」Ｃｌａｒｉａｎｔ製）、ジケトピロロピロール（例えば、商品名「シムラファーストレッド４１２７」大日本インキ化学工業製）等が挙げられる。
【００２４】
青色または緑色のエレクトレット粒子１用の顔料粒子２１としては、銅フタロシアニン（例えば、商品名「ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）ＢＬＵＥ−Ｌ７０８５」ＢＡＳＦ製、「ＦＡＳＴＯＧＥＮＧＲＥＥＮ  Ｂ」大日本インキ化学工業製）等が挙げられる。
【００２５】
黒色のエレクトレット粒子１用の顔料粒子２１としては、カーボンブラック（例えば、商品名「ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ１００」ＥｖｏｎｉｋＤｅｇｇｓａ製）等が挙げられる。
【００２６】
白色のエレクトレット粒子１用の顔料粒子２１としては、酸化チタン（例えば、商品名「酸化チタンＣＲ−９５」石原産業製）、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素等が挙げられる。
【００２７】
顔料粒子２１は、表面に被覆樹脂２２を有し得る（図１（ｂ）参照）。被覆樹脂２２は、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキド樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ゴム系樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。顔料粒子２１の表面が被覆樹脂２２であることにより、その顔料粒子２１の主原料に起因する特有の表面特性を緩和させることができる。
【００２８】
［顔料内包の樹脂粒子］
コア１０を構成する、顔料内包の樹脂粒子（以下、「樹脂粒子２３」という。）について説明する。
【００２９】
樹脂粒子２３の形状は、球状であることが好ましい。樹脂粒子２３としては、例えば、アクリル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、等が挙げられる。樹脂粒子２３の平均粒径は、０．５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。樹脂粒子２３に内包される顔料粒子２４としては、上記顔料粒子と同種のものが挙げられる。樹脂粒子２３に内包される顔料粒子２４の量は、樹脂粒子２３全体の０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、更には、１質量％以上１０質量％以下であることより好ましい。このように顔料粒子２４の割合が制限される理由は、顔料粒子２４の量が過大であると顔料粒子２４の偏在するおそれがあり、顔料粒子２４の量が過小であると樹脂粒子２３が十分に呈色しなくなるからである。
【００３０】
アクリル樹脂粒子として、商品名「タフチック（登録商標）」東洋紡製、商品名「アートパール（登録商標）ＧＲシリーズ」根上工業製、商品名「ケミスノー（登録商標）ＭＸシリーズ」綜研化学製、商品名「ラブコロール（登録商標）」大日精化工業製、商品名「テクノポリマー」積水化学製等が挙げられる。ウレタン樹脂粒子としては、商品名「アートパール（登録商標）Ｃシリーズ」根上工業製、等が挙げられる。スチレン樹脂粒子としては、商品名「テクノポリマーＳＢＸシリーズ」積水化学製、商品名「ケミスノー（登録商標）ＳＸシリーズ」綜研化学製、等が挙げられる。
【００３１】
樹脂粒子２３は、市販のものを用いるほか、乳化法等により形成され得る。例えば、水相に、所定の樹脂と中和剤とを溶解し顔料粒子２４を分散させ、油相にシリカ粒子を分散させて、両相を混合することにより、樹脂粒子が得られる（後述の試料Ｓ１〜試料Ｓ５参照）。
【００３２】
［シリカ粒子］
シェル１１を構成するシリカ粒子２５について説明する。
シリカ粒子２５の形状は、球状であることが好ましい。シリカ粒子２５の組成は、二酸化ケイ素の成分が９８質量％以上であることが好ましく、より好ましくは二酸化ケイ素の成分が９９％以上である。シリカ粒子２５の平均粒径（一次粒子の平均粒径）は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、更に好ましくは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
【００３３】
シリカ粒子２５は疎水性であることが好ましい。疎水性であることにより、非極性溶媒中において分散性が向上し、レオロジー的挙動の制御性が向上する。例えば、疎水性のシリカ粒子として、シリカ粒子の表面にトリメチルシリル基及びジメチルポリシロキサン基の少なくとも一方が導入されているものが好適に用いられる。
【００３４】
エレクトレット粒子１に対するシリカ粒子２５の質量比（１個のエレクトレット粒子１あたりに付着するシリカ粒子２５全部の質量／１個のエレクトレット粒子１の質量）は、例えば１０質量％以上５０質量％以下であり、好ましくは１７質量％以上４０質量％以下である。シリカ粒子２５の質量比が小さ過ぎると、帯電量が小さく、電気泳動表示装置に用いられる場合において電気泳動粒子としての効果が発揮し難いためである。シリカ粒子２５の質量比が大きすぎるとエレクトレット粒子１の彩度が低下するためである。
【００３５】
なお、エレクトレット粒子１に対するシリカ粒子２５の質量比（１個のエレクトレット粒子１あたりに付着するシリカ粒子２５全部の質量／１個のエレクトレット粒子１の質量）は、次のように算出される。エレクトレット粒子１は、後述するように溶液中で作成される。このように溶液中で作成されるエレクトレット粒子１は、顔料粒子２１（または樹脂粒子２３）が溶媒中に完全に分散し、かつシリカ粒子２５がいずれかの顔料粒子２１の表面に付着すると考えられる。そうすると、エレクトレット粒子１に対するシリカ粒子２５の質量比は、エレクトレット粒子１を作成するために作られる分散液において、顔料粒子２１（または樹脂粒子２３）とシリカ粒子２５とを合計した組成量に対するシリカ粒子２５の組成量の比として、算出される。例えば、後述の実施例２２では、エレクトレット粒子１に対するシリカ粒子２５の質量比は、２／（１０＋２）×１００である。
【００３６】
エレクトレット粒子１の負電荷は、シリカ粒子２５が保持すると考えられる。エレクトレット粒子１は電子線照射等により帯電される。例えば、エレクトレット粒子１は、加速電圧８００ｋＶ、吸収線量１００ｋＧｙの条件で電子線照射されることにより、半永久的に負に帯電する。
【００３７】
以上のようなエレクトレット粒子１は、後述するエレクトレット粒子１含有の分散液から溶媒を除去することにより得られる。溶媒の除去は、ろ過、乾燥、加熱乾燥、真空乾燥、遠心分離またはこれらの組み合わせにより行われる。
【００３８】
エレクトレット粒子１の効果を説明する。
後述の実施例から明らかなように、上記のエレクトレット粒子１は、シリカ粒子２５の含有に起因して、負帯電を維持する。すなわち、エレクトレット粒子１は、フッ素を含まずとも負帯電を半永久的に維持し続ける。また、エレクトレット粒子１は、シリカ粒子２５の含有量に応じた電荷量を有する。エレクトレット粒子１の一例は、従来のフッ素含有のエレクトレット粒子１に比べて電荷量が大きい。また、エレクトレット粒子１の他の例は、従来のフッ素含有のエレクトレット粒子１と同等の電荷量を有する。また、エレクトレット粒子１の他の例は、従来のフッ素含有のエレクトレット粒子１に比べて電荷量が小さい。また、顔料粒子２１によりコア１０が構成されているエレクトレット粒子１（図１（ａ）または図１（ｂ））は、従来のフッ素含有のエレクトレット粒子１に比べて、比重が高い。
【００３９】
＜エレクトレット粒子含有の分散液＞
エレクトレット粒子含有の分散液は、エレクトレット粒子１と、分散剤と、溶媒とを含む。好ましくは、エレクトレット粒子１の分散液は、活性剤を含む。分散剤は、主として、エレクトレット粒子１の凝集を抑制するものであり、活性剤は、主として、エレクトレット粒子１の分散を促進する。また、エレクトレット粒子１の分散液には、用途に応じて染料が加えられ得る。このようなエレクトレット粒子１の分散液は、電気泳動表示装置に用いられる。
【００４０】
分散液中のエレクトレット粒子１の構造は、上記に示したエレクトレット粒子１の構造と実質的に同じである。溶液中では、エレクトレット粒子１は、分散剤が放射状に付着すると考えられる。溶媒としては、非極性のものが好ましい。溶媒として、炭化水素系溶媒が用いられ得る。例えば、炭化水素系溶媒は、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、芳香族炭化水素、オレフィン炭化水素、及びナフテンからなる群から選択される少なくとも１種により構成される。溶媒の粘度は、２０℃において１０００ＣＰ以下であることが好ましい。溶媒の比誘電率は３．０以下であることが好ましい。
【００４１】
分散剤としては、カチオン性有機高分子、アニオン性有機高分子、ノニオン性有機高分子、及び両性有機高分子のいずれもが用いられ得る。分散剤としては、商品名「ソルスパース（登録商標）１７０００」ルーブリゾール製、商品名「ソルスパース（登録商標）２１０００」ルーブリゾール製、商品名「ＤｉｓｐｅｒＢＹＫシリーズ」ＢＹＫ製、商品名「Ｓｐａｎシリーズ」東京化成工業製等が挙げられる。活性剤としては、商品名「ノイゲン（登録商標）シリーズ」第一工業製薬製、商品名「ＮＩＫＫＯＬ（登録商標）シリーズ」日本ケミカルズ等が挙げられる。分散液中の分散剤または活性剤の濃度は０．０１質量％以上１０質量％以下であり、好ましくは、０．１質量％以上５質量％以下である。これは、分散液中の分散剤または活性剤の濃度が１０質量％よりも大きいとき顔料粒子２１（または樹脂粒子２３）またはシリカ粒子２５が凝集するおそれがあるからである。また、分散液中の分散剤または活性剤の濃度が０．０１質量％よりも小さいとき、エレクトレット粒子１の分散安定性が低下するからである。
【００４２】
＜エレクトレット粒子含有の分散液の製造方法＞
エレクトレット粒子含有の分散液の製造方法について、代表的な例を、以下に２つ挙げる。
【００４３】
［第１の製法］
第１の製法は、コア１０になる顔料粒子または顔料内包の樹脂粒子２３と、シェル１１を構成するシリカ粒子２５とを混合する方法である。
具体的には、溶媒と、分散剤と、シリカ粒子２５と、顔料粒子２１または顔料内包の樹脂粒子２３とのそれぞれを所定量だけ計りとり（表１参照）、これを容器内で混合してプレミックスを作成し、更に、このプレミックスを高速撹拌して、分散液を作成する。高速撹拌は、例えば、プライミクス社製の分散機で回転速度４０ｍ／ｓ、９０秒間で行う（実施例１〜１２参照）。次に、このようにして作成された分散液をシャーレ等の容器にとって薄く引き延ばし、加速電圧８００ｋＶ吸収線量１００ｋＧｙの条件で電子線を照射する。以上の手順により、エレクトレット粒子１の分散液が作成される。
【００４４】
［第２の製法］
第２の製法は、乳化により、コア１０になる顔料内包の樹脂粒子２３を形成し、樹脂粒子２３の表面にシリカ粒子２５を配置（例えば、付着）させる方法である。
【００４５】
第２の製法は、次の通りである。第１作業では、顔料粒子２４と、顔料粒子２４を内包する樹脂と、中和剤と、湿潤剤と、水相溶媒とを所定量だけ計りとり（表３参照）、これを容器内で混合してプレミックスを作成し、更に、このプレミックスを高速撹拌して分散液を作成する。第２作業では、分散剤と、シリカ粒子２５と、油相溶媒とを所定量だけ計りとり容器内で混合する。次に、第１作業で作成された分散液と、第２作業で作成された混合物とを、所定比率で混合し、更に高速撹拌して、Ｗ／Ｏ乳化する。次に、Ｗ／Ｏ乳化した分散液を９０℃のウォータバスで加熱しつつ撹拌し、水分を除去する。なお、この加熱により油相溶媒が揮発するため、適宜油相溶媒を補充する。このように作成された分散液の樹脂粒子２３は、顔料内包しかつ表面にシリカ粒子２５が配置（例えば、付着）されているものとなっている。
【００４６】
また、このように作成された分散液を用いて、所望組成の分散液を作成することもできる。具体的には、乳化により作成された分散液を所定量だけ計りとり、これに、更に、シリカ粒子２５、分散剤、及び溶媒（油相溶媒と同じ溶媒）を所定量だけ加え、高速撹拌することにより、所望の組成の分散液が得られる（実施例１１及び実施例１２参照）。
【００４７】
次に、このようにして作成された分散液をシャーレ等の容器にとって薄く引き延ばし、加速電圧８００ｋＶ吸収線量１００ｋＧｙの条件で電子線を照射する。以上の手順により、エレクトレット粒子１の分散液が作成される。
【００４８】
［実施例１〜１２］
表１を参照して、実施例及びその効果を説明する。
実施例１〜７は、エレクトレット粒子のコアが、顔料粒子により構成されている。実施例８〜１２は、エレクトレット粒子のコアが顔料内包の樹脂粒子により構成されている。
【００４９】
実施例１〜１０は、第１の製法により作成された。
実施例１１は、第２の製法により作成された試料Ｓ１に疎水性シリカ粒子及び溶媒を補充して、作成された。実施例１２は、第２の製法により作成された試料Ｓ２に疎水性シリカ粒子及び溶媒を補充して、作成された。試料Ｓ１及び試料Ｓ２の組成は、表３に示される。
【００５０】
実施例１〜５のエレクトレット粒子のコアは、平均一次粒径２８０ｎｍの酸化チタンである。実施例６のエレクトレット粒子のコアは、平均一次粒径５０ｎｍのカーボンブラックである。実施例７のエレクトレット粒子のコアは、平均一次粒径１００ｎｍの銅フタロシアニンブルーである。実施例８のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径１５μｍの酸化チタン内包アクリル樹脂粒子である。実施例９のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径６μｍのカーボンブラック内包アクリル樹脂粒子である。実施例１０のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径６μｍの酸化チタン内包ウレタン樹脂粒子である。実施例１１のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径７５０ｎｍの酸化チタン内包スチレンアクリル樹脂粒子である。実施例１２のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径７５０ｎｍのカーボンブラック内包スチレンアクリル樹脂粒子である。実施例１〜１２では、コアとなる顔料の組成量は、分散液全体に対して１０質量％である。
【００５１】
実施例１は、分散剤を含まない。実施例２〜５は、分散剤を含み、それぞれ分散剤の種類が異なる。実施例６〜１２は、実施例２と同じ分散剤（カチオン性有機高分子）を含む。
【００５２】
実施例１〜１２では、いずれも平均粒径が４０ｎｍでありトリメチルシリル処理された疎水性シリカ粒子が用いられており、疎水性シリカ粒子の組成量は、分散液全体に対して４質量％である。
【００５３】
実施例１〜１２は、いずれも加速電圧８００ｋＶ吸収線量１００ｋＧｙの条件で電子線照射されたものである。電子線照射は、分散液の作成後に行われた。
実施例１〜１２は、いずれも、負に帯電する。ゼータ電位は、粒子径、コアの構造、及び分散剤の種類に関わらず−８０ｍＶ以下である。ゼータ電位は、日本ルフト社製、顕微鏡電気泳動方式ゼータ電位計ＭＯＤＥＬ５０２を用いて測定された。測定温度は２５℃である。２０℃でのイソパラフィンの粘度は１．４９ＣＰ、屈折率は１．４２、比誘電率は２．０である。なお、他の実施例及び比較例のゼータ電位も同様の方法で測定された。
【００５４】
なお、表３に示される試料Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５については実施例として取り上げていないが、試料Ｓ１と同じように調整された分散液は、試料Ｓ１により調整された実施例１１の分散液と実質的に同じ結果（ゼータ電位が−８０ｍＶ以下）が得られている。
【００５５】
［比較例１〜１４］
表２を参照して、実施例を比較例１〜１４と比較して説明する。
比較例１〜１２の組成は、実施例１〜１２の組成と同じである。実施例と異なる点は、電子線が照射されていないことである。表２に示されるように、分散液に分散する粒子は、負帯電するものと正帯電するものとが混在した状態であったり、僅かに負帯電したり、僅かに正帯電したりする。すなわち、比較例１〜１２の分散液は、電気泳動粒子として動作するエレクトレット粒子を含まない。
【００５６】
比較例１３は、疎水性シリカ粒子を含まず、顔料の組成量が実施例２と等しくなるように調整されて、実施例２等と同じ条件で電子線照射が行われたものである。比較例１４は、疎水性シリカ粒子を含まず、顔料の組成量を実施例８と等しくなるように調整されて、実施例８等と同じ条件で電子線照射が行われたものである。表２に示されるように、分散液に分散する粒子は、負帯電するものと正帯電するものとが混在した状態であったり、僅かに負帯電したりする。すなわち、比較例１３、１４の分散液は、電気泳動粒子として動作するエレクトレット粒子を含まない。
【００５７】
実施例１〜１２と比較例１〜１２との比較から次のことが分かる。すなわち、電子線照射により分散液中の粒子がエレクトレット化する。
実施例２、８と比較例１３、１４との比較から次のことが分かる。すなわち、電子線照射により顔料はエレクトレット化しない。
【００５８】
以上のことから、分散液中の粒子において、疎水性シリカ粒子がエレクトレット化に寄与すると考えられる。従来、シリカ単独で負帯電を維持しないと考えられていたことからすると、フッ素が存在せずともシリカの存在で粒子がエレクトレット化するという事実は画期的な発見である。
【００５９】
【表１】
2017146410.tif 000003
【００６０】
【表２】
2017146410.tif 000004
【００６１】
【表３】
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【００６２】
［比較例１５〜１８］
表４を参照して、実施例を比較例１５〜１８と比較して説明する。比較例１５〜１８は、比較試料Ｃ１〜Ｃ４に溶媒を補充して、作成された。比較試料Ｃ１〜比較試料Ｃ４は、第２の製法により作成される。比較試料Ｃ１〜比較試料Ｃ４の組成は表５に示されている。
【００６３】
比較例１５〜１７のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径７５０ｎｍであり、酸化チタン内包フッ素樹脂粒子である。比較例１８のエレクトレット粒子のコアは、平均粒径７５０ｎｍであり、カーボンブラック内包フッ素樹脂粒子である。比較例１５〜１８のエレクトレット粒子のコアのフッ素樹脂材料はそれぞれ異なる。
【００６４】
比較例１５〜１８は、実施例８と同じ分散剤（カチオン性有機高分子）を含む。比較例１５〜１８は、いずれも加速電圧８００ｋＶ吸収線量１００ｋＧｙの条件で電子線照射されたものである。電子線照射は、分散液の作成後に行われた。比較例１５〜１８は、いずれも、負に帯電する。ゼータ電位は、コアの構造に関わらず−３０ｍＶ以上である。ゼータ電位の測定方法は、実施例と同じである。
【００６５】
実施例８と比較例１５〜１８との比較から次のことが分かる。実施例８は、エレクトレット粒子にフッ素を含まず、疎水性シリカ粒子を含むものであり、ゼータ電位が−８０ｍＶ以下である。これに対して、比較例１５〜１８は、エレクトレット粒子にフッ素を含み、疎水性シリカ粒子を含まず、ゼータ電位が−３０ｍＶ以上である。以上から、エレクトレット粒子において、疎水性シリカ粒子は、フッ素樹脂に比べて、ゼータ電位を高める効果がある。
【００６６】
このような効果は次のように考えられる。シリカの成分であるケイ素及び酸素は、フッ素に比べて電気陰性度が低いため、原子単体では、電子を引き付ける能力はフッ素に比べて低いと考えられる。一方、疎水性シリカ粒子は結晶構造を有し、フッ素樹脂は有機高分子である。従って、疎水性シリカ粒子における酸素及びケイ素の密度は、フッ素樹脂におけるフッ素の密度よりも格段に高く、１個のエレクトレット粒子において、酸素及びケイ素の個数は、フッ素の個数よりも格段に多い。このようなことから、１個のエレクトレット粒子に存在する酸素及びケイ素が全体として電子を引き付ける能力が、１個のエレクトレット粒子に存在するフッ素が全体として電子を引き付ける能力よりも優っていると考えられる。
【００６７】
【表４】
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【００６８】
【表５】
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【００６９】
［実施例２１〜２４］
表６を参照して、実施例２、２１、２２について説明する。実施例２は、上述したものである。実施例２１、２２は、実施例２において疎水性シリカ粒子の組成量を変えたものである。実施例２、２１、２２の疎水性シリカ粒子の組成量は、それぞれ、４質量％、３質量％、２質量％である。実施例２、２１、２２のゼータ電位は、それぞれ、−１１５ｍＶ、−６５ｍＶ、−３８ｍＶである。
【００７０】
【表６】
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【００７１】
表７を参照して、実施例１３、２３、２４について説明する。実施例１３は、上述したものである。実施例２３、２４は、実施例１３において疎水性シリカ粒子の組成量を変えたものである。実施例１３、２３、２４の疎水性シリカ粒子の組成量は、それぞれ、４質量％、３質量％、２質量％である。実施例１３、２３、２４のゼータ電位は、それぞれ、−８７ｍＶ、−６１ｍＶ、−４２ｍＶである。
【００７２】
【表７】
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【００７３】
以上のように、疎水性シリカ粒子の組成量とゼータ電位の大きさとは相関する。すなわち、疎水性シリカ粒子の組成量を調整することにより、ゼータ電位の大きさを所望の値に設定することが可能である。また、実施例２、２１、２２に示されるように、疎水性シリカ粒子としてナノサイズのものを用いることにより、エレクトレット粒子のサイズを実質的に変更せずに帯電性を変更することができる。具体的には、エレクトレット粒子の平均粒径が等しくゼータ電位が異なる分散液を提供することができる。この効果は、コアがフッ素樹脂により構成されているエレクトレット粒子には奏し得ない効果である。
【００７４】
以下に、本実施形態に係るエレクトレット粒子１及び分散液の効果を説明する。
（１）エレクトレット粒子１は、顔料粒子とシリカ粒子２５とを含有し、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下であり、負に帯電している。このようなエレクトレット粒子１はフッ素樹脂を含まないまたはフッ素樹脂の含有量が少ないため、特性改善が行い易い。また、このエレクトレット粒子１は、電気泳動表示装置において、電気泳動粒子として好適に用いられ得る。
【００７５】
（２）エレクトレット粒子１は、顔料粒子を含むコア１０と、コア１０を覆うシェル１１とを備える。シェル１１は、シリカ粒子２５を含み、かつ、フッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である。
【００７６】
（３）エレクトレット粒子１において、コア１０の平均粒径は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であり、シリカ粒子２５の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。このようなエレクトレット粒子１は、電気泳動表示装置において、電気泳動粒子として好適に用いられ得る。
【００７７】
（４）エレクトレット粒子１は、粘度が２０℃において１０００ＣＰ以下である炭化水素系溶媒中での、エレクトレット粒子１のゼータ電位は−１０ｍＶ以下であることが好ましい。好ましくは、エレクトレット粒子１は、粘度が２０℃において１０００ＣＰ以下、溶媒の比誘電率が３．０以下、屈折率が２以下である炭化水素系溶媒中での、ゼータ電位が−１０ｍＶ以下である。
【００７８】
例えば、エレクトレット粒子１は、粘度が１．４９ＣＰ（２０℃）である炭化水素系溶媒中でのゼータ電位が−１０ｍＶ以下である。このようなエレクトレット粒子１は、電気泳動表示装置において、電気泳動粒子として好適に用いられ得る。
【００７９】
（５）エレクトレット粒子１においてシリカ粒子２５は疎水性を有する。この構成によれば、エレクトレット粒子１は非極性溶媒中での凝集が抑制される。
（６）エレクトレット粒子１に対するシリカ粒子２５の質量比は、１０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【００８０】
（７）エレクトレット粒子１は、顔料粒子とシリカ粒子２５とを含有してフッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である粒子（原粒子）に電子線照射することにより得られた負帯電の粒子である。
【００８１】
（８）分散液は、負帯電のエレクトレット粒子１と、分散剤と、溶媒とを含む。エレクトレット粒子１は、顔料粒子を含むコア１０と、コア１０の表面に配置されるシリカ粒子２５とを備えている。エレクトレット粒子１はフッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である。このような分散液は、電気泳動表示装置において、表示画素セルに充填される分散液として好適に用いられ得る。
【００８２】
（９）分散液は、粘度１０００ＣＰ以下の炭化水素系溶媒を有し、ゼータ電位は−１０ｍＶ以下であることが好ましい。より好ましくは、ゼータ電位は−３０ｍＶよりも小さい。更に好ましくは、ゼータ電位は−４０ｍＶ以下である。更に好ましくは、ゼータ電位は、−６０ｍＶ以下である。更に好ましくは、−８０ｍＶ以下である。これらの分散液は、電気泳動表示装置において、表示画素セルに充填される分散液として好適に用いられ得る。
【００８３】
（１０）上記分散液において、エレクトレット粒子１のコア１０の平均粒径は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であり、シリカ粒子２５の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
（１１）上記分散液において、エレクトレット粒子１は、顔料粒子とシリカ粒子２５とを含む粒子（顔料粒子を含むコア１０と、コア１０の表面に配置されるシリカ粒子２５とを有する原粒子）に電子線照射により負帯電された粒子である。
【００８５】
［その他の実施形態］
・エレクトレット粒子は、顔料粒子とシリカ粒子とを含有しかつフッ素樹脂を含有しないまたはフッ素樹脂の含有量が１０質量％以下である粒子（原粒子）に電子線照射することにより製造される。電子線照射では、電子線の強度は、加速電圧５０ｋＶ以上、吸収線量１０ｋＧｙ以上であることが好ましい。
【００８６】
・エレクトレット粒子含有の分散液の製造方法は、上記第１及び第２の製法に限定されない。例えば、エレクトレット粒子含有の分散液は、所定の製法（第１及び第２の製法も含む）により形成されたエレクトレット粒子を所定の溶媒に分散させることによっても得られる。
【００８７】
・エレクトレット粒子及びエレクトレット粒子含有の分散液は、電気泳動表示装置に用いられるだけでなく、他の用途にも用いられ得る。例えば、エレクトレット粒子を多孔膜に付着することにより、帯電性ろ過膜が得られる。
【００８８】
・エレクトレット粒子は、静電誘導型マイクロ発電器のマイナス電極の材料として用いられ得る。例えば、エレクトレット粒子を含む導電部材、またはエレクトレット粒子を担持する導電部材は、マイナス側の電極として用いられ得る。エレクトレット粒子を含む導電部材は、エレクトレット粒子の原粒子（負に帯電していない粒子）を含む導電樹脂を電子線照射すること、またはエレクトレット粒子を導電樹脂に含有させることにより得られる。
【符号の説明】
【００８９】
１…エレクトレット粒子、１０…コア、１１…シェル、２１…顔料粒子、２２…被覆樹脂、２３…樹脂粒子、２４…顔料粒子、２５…シリカ粒子。
【図１】
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