JPH06126146A

JPH06126146A - 着色複合粒子の製造方法

Info

Publication number: JPH06126146A
Application number: JP30318992A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nishimoto; 和男西元; Seiji Aotani; 征二青谷; Mikio Hikata; 幹雄日方
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】強度および耐熱性に優れ、狭い粒度分布と十
分な遮光性とを有し、着色剤の溶出や移行がなく、かつ
接着性に優れ、特にＬＣＤ用スペーサー粒子として好適
な着色複合粒子の製造方法を提供する。【構成】着色複合粒子の製造方法は、粒度分布が均一
な基材粒子と、相対的に小粒径で粒度分布が比較的均一
なバインダー粒子と、相対的に小粒径で粒度分布が比較
的均一な着色粒子とを、基材粒子の破砕および溶融が実
質的に生起しない状態下で混合し、各粒子に対して少な
くとも圧縮力および剪断力を作用させることにより、基
材粒子表面にバインダー粒子および着色粒子を合着させ
ることからなる。この場合、さらに衝撃力および／また
はひねり摩擦力を作用させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着色複合粒子の製造方
法に関わり、さらに詳しくは、特に液晶ディスプレー
（以下、「ＬＣＤ」という。）における液晶層の厚みを
適性に保つためのスペーサーとして好適な着色複合粒子
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＣＤにおいては、基板間隙を規
制し、液晶層の厚みを適性に保つためにスペーサー粒子
（以下、ＬＣＤ用スペーサー粒子を単に「スペーサー粒
子」という。）が用いられている。一般に、このような
スペーサー粒子には、ＬＣＤ基板アッセンブリー工程
における加圧加熱条件に耐えうる十分な強度と耐熱性を
有すること、基板間隙を均一に保持しうる狭い粒度分
布を有すること、液晶成分に溶解せず、かつ金属イオ
ン等の不純物が少なく、液晶の配向を乱さないこと等が
求められている。また、さらに最近では、特にカラー
液晶パネルのコントラスト向上等による画質の高品質化
の観点から、十分な遮光性を有する着色スペーサー粒子
（以下、ＬＣＤ用着色スペーサー粒子を単に「着色スペ
ーサー粒子」という。）が強く求められており、しかも
スペーサー粒子（着色スペーサー粒子を含む。）が接
着性に優れ、液晶の注入等の液晶パネル製造工程や液晶
パネルの使用中にスペーサー粒子が移動しないこと等も
必要とされている。そして、従来の着色スペーサー粒子
の製造方法としては、（イ）無色のスペーサー粒子を染
色する方法、（ロ）着色剤を含むモノマーを懸濁重合あ
るいは乳化重合して球形粒子を得たのち、分級する方
法、（ハ）ポリマーと着色剤とを混練したのち、造粒、
分級する方法等が知られており、また着色スペーサー粒
子材料としては、一般に架橋されたポリマー粒子、特に
ジビニルベンゼンで架橋したポリスチレン粒子が用いら
れている。しかしながら、従来の着色スペーサー粒子の
製造方法のうち、前記（イ）の方法では、染料が粒子内
部まで十分浸透せず、色調が薄くて遮光性が不十分なも
のしか得られないのみならず、染料が液晶成分中に溶出
あるいは移行して、液晶の配向を乱すおそれがあり、ま
た前記（ロ）の方法では、基材粒子中に高濃度の着色剤
が分散されるため、しばしば脆い粒子しか得ることがで
きず、さらに前記（ハ）の方法でも、前記（ロ）と同様
に粒子が脆くなるとともに、着色剤を配合した所定粒径
および所定粒度分布を有する粒子の分留りが低い等の問
題があり、従来の着色スペーサー粒子の製造方法では、
前記〜等の諸条件を満足する着色スペーサー粒子を
効率よく製造することが極めて困難である。一方、本出
願人等は既に、粒径が相対的に大きく粒度分布が比較的
均一な粒子（Ｉ）と粒径が相対的に小さく粒度分布が比
較的均一な粒子(II)とを、各粒子が実質的に破砕を起こ
さない状態下で混合し、圧縮力および剪断力を作用させ
て、粒子（Ｉ）表面に粒子(II)を合着させることによ
り、２層複合粒子を製造する方法を提案している（特公
平４−６０６９６号公報参照）。この方法は、粒子
（Ｉ）の表面特性を改善するための２層複合粒子の製造
方法を一般的に開示するに止まるものであるが、本発明
は、基本的には、その混合方法を着色複合粒子の製造に
適用するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、強度および
耐熱性に優れ、狭い粒度分布と十分な遮光性とを有し、
着色剤の溶出や移行がなく、かつ接着性に優れた、特に
着色スペーサー粒子として好適な、着色複合粒子の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均粒径(R₁)
が１〜１０μｍ、かつ粒度分布の標準偏差が平均粒径の
±１０％以下である基材粒子と、平均粒径(R₂)が０．０
１〜１μｍ、粒径比(R₂/R₁) が１／１０以下、かつ粒度
分布の標準偏差が平均粒径の±４０％以下であるバイン
ダー粒子と、平均粒径(R₃)が０．００３〜１μｍ、粒径
比(R₃/R₁) が１／１０以下、かつ粒度分布の標準偏差が
平均粒径の±４０％以下である着色粒子とを、基材粒子
の破砕および溶融が実質的に生起しない状態下で混合す
ることにより、各粒子に対して少なくとも圧縮力および
剪断力を作用させ、もって基材粒子表面に複数のバイン
ダー粒子および着色粒子を合着させることを特徴とする
着色複合粒子の製造方法、を要旨とする。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。これによ
り、本発明の目的、構成および効果が明確になるであろ
う。まず、基材粒子の材料としては、特に限定されるも
のではなく、例えばガラス、シリカ、アルミニウム、チ
タン、鉄、ニッケル、銅、銀、金、ステンレススチー
ル、酸化鉄、フェライト、カーボンブラック等の無機材
料；エチレン、プロピレン等のオレフィン（共）重合
体、スチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合
物（共）重合体、酢酸ビニル等のビニルエステル（共）
重合体、アクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物
（共）重合体、メタクリル酸メチル等の（メタ）アクリ
ル酸エステル（共）重合体、塩化ビニル、テトラフルオ
ロエチレン等のハロゲン化ビニル化合物（共）重合体、
ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ア
ルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリアリレート、ポ
リスルフィド、ポリスルホン、ポリアミド（例えばナイ
ロン−６、ナイロン−１２等）、ポリイミド、ポリシロ
キサン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、セルロース、澱
粉、アイオノマー等の有機高分子材料等を使用すること
ができ、有機高分子材料の場合は、架橋構造を有するこ
ともできる。これらの基材粒子は、予め２種以上の材料
を混練・混合後、造粒した粒子でもよく、また異なる材
料からなる２種以上の粒子の混合物であることもでき
る。

【０００６】特に着色スペーサー粒子の面からみると、
ＬＣＤ基板アッセンブリー工程における加圧加熱条件
は、ＬＣＤの種類によって異なるが、着色スペーサー粒
子における基材粒子の耐圧縮性（即ち強度）について
は、スペーサー粒子散布後の加圧条件（例えば１Kg／cm
²)においても粒子の破壊が起こらないこと、また、該基
材粒子の耐熱性（即ち熱分解温度）は、通常１００℃以
上、好ましくは１５０℃以上であることが望ましく、し
たがって、基材粒子としては、シリカ粒子および架橋構
造を有する有機高分子材料からなる粒子が好ましい。加
えて、基材粒子がＬＣＤ基板アッセンブリー工程におけ
る加圧加熱によってある程度圧縮変形することが望まし
い。

【０００７】基材粒子の平均粒径(R₁)は、１〜１０μｍ
であり、特に着色スペーサー粒子の基材粒子としての好
ましい平均粒径(R₁)は、２〜８μｍである。ここで、基
材粒子が楕円等の非対称形状を有する場合の粒径は、短
軸径をとるものとする。基材粒子の平均粒径(R₁)が１μ
ｍ未満では、バインダー粒子および着色粒子と基材粒子
との粒径比が１／１０以下であるために、各粒子の粒径
がいずれも小さくなり過ぎ、得られる着色複合粒子が小
径粒子や幾つかの小径粒子が複合化した大径粒子の混合
物となり、均一な着色複合粒子を得られず、一方、１０
μｍを超えると、結果的に着色複合粒子も１０μｍを超
えることになるが、そのような大径の着色複合粒子は、
着色スペーサー粒子として使用されることはなく、用途
が制約されて必ずしも好ましくはない。

【０００８】基材粒子の粒度分布の標準偏差は、平均粒
径の±１０％以下であり、好ましくは±５％以下、特に
好ましくは±３％以下である。特に着色スペーサー粒子
として液晶層の厚みを一定に保つためには、該標準偏差
が小さいほど好ましい。

【０００９】また、基材粒子の形状は、長軸径／短軸径
比が特に大きくなければ楕円等の非対称形状であっても
よいが、後述する混合過程で基材粒子表面にバインダー
粒子および着色粒子が合着して均一な着色複合粒子を生
成でき、特に着色スペーサー粒子として液晶層の厚みを
一定に保つ点で、球形状であることが好ましい。

【００１０】さらに、基材粒子は、バインダー粒子およ
び着色粒子との混合過程中やＬＣＤ基板アセンブリー工
程中において容易に破砕しない限りにおいては、中空体
あるいは多孔体であってもよい。

【００１１】前記したような基材粒子の調製方法は、特
に限定されるものではなく、例えば転動造粒、流動層造
粒、攪拌造粒、解砕・粉砕造粒、圧縮造粒、押出造粒、
溶融造粒、混合造粒、噴霧冷却造粒、噴霧乾燥造粒、沈
澱・析出造粒、凍結乾燥造粒、懸濁凝集造粒、滴下冷却
造粒等の物理的造粒法、乳化重合、懸濁重合、沈澱重合
等の化学的造粒法等を、基材粒子材料に応じて適宜選択
して造粒し、分級する。また、基材粒子が市販品として
入手できる場合は、それを使用することもできる。

【００１２】次に、バインダー粒子は、着色粒子とは別
の層を形成するか否かに係わらず、着色粒子に対するバ
インダーとして作用するものであり、後述する混合過程
中において少なくともその表面が溶融して着色粒子を包
埋し、即ち着色粒子を包み込みおよび／または埋没させ
て、着色複合粒子の表面を平滑化できるものであること
が好ましい。したがって、バインダー粒子は例えば熱可
塑性樹脂等の有機高分子材料からなるものであり、その
ガラス転移温度は、通常２５〜２００℃、好ましくは４
０〜１８０℃である。特に、バインダー粒子材料が熱可
塑性であることにより、ＬＣＤ基板アッセンブリー工程
中において、バインダー粒子またはそれと着色粒子とか
らなる層がＬＣＤ基板と接着するため、着色スペーサー
粒子の移動を抑えることもできる。

【００１３】バインダー粒子の材料としては、例えばエ
チレン、プロピレン等のオレフィン（共）重合体、スチ
レン等の芳香族ビニル化合物（共）重合体、酢酸ビニル
等のビニルエステル（共）重合体、メチルアクリレート
等のアクリル酸エステル（共）重合体、メチルメタクリ
レート等のメタクリル酸エステル（共）重合体、アクリ
ロニトリル等のシアン化ビニル化合物（共）重合体、塩
化ビニル等のハロゲン化ビニル化合物（共）重合体、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スルフィド、ポリスルホン、ポリアミド、ポリシロキサ
ン、アイオノマー、熱可塑性エラストマー等が挙げられ
る。バインダー粒子は、予め２種以上の有機高分子材料
を混練後、造粒した粒子でもよく、また異なる有機高分
子材料からなる２種以上の粒子の混合物であることもで
きる。

【００１４】バインダー粒子は、基材粒子と材質が異な
るものであることが好ましい。バインダー粒子と基材粒
子との材質が異なれば、後述する混合処理を絶縁下で行
った場合、両者の表面には異なる電荷が帯電し、バイン
ダー粒子が基材粒子表面に吸着されて合着し易くなる。
なお、ここで言う材質が異なるとは、ともに有機高分子
材料からなる場合では、それらの主鎖、側鎖、官能基等
の化学構造が異なることを意味する。有機高分子材料の
材質を変える場合、単量体の種類を変えても、また後処
理によりカルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミ
ノ基、エポキシ基、クロロメチル基、メチロール基、ア
ミド基等の官能基を粒子表面に導入してもよい。

【００１５】バインダー粒子の平均粒径(R₂)は、０．０
１〜１μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍであり、バ
インダー粒子と基材粒子との粒径比(R₂/R₁) は、１／１
０以下である。ここで、バインダー粒子が楕円等の非対
称形状を有する場合の粒径は、短軸径をとるものとす
る。バインダー粒子の平均粒径(R₂)が０．０１μｍ未満
では、該粒子が凝集し易くなり、基材粒子表面に均一に
合着できない場合があり、また、１μｍを超えると、該
粒子と基材粒子との粒径比(R₂/R₁) が１／１０以下をと
ることができず、基材粒子に較べてバインダー粒子が大
き過ぎ、均一な着色複合粒子を得ることが困難となる。

【００１６】バインダー粒子の粒度分布の標準偏差は、
平均粒径の±４０％以下であり、好ましくは±１０％以
下である。この標準偏差は、小さいほど該粒子が基材粒
子表面に均一に合着することができるが、基材粒子の場
合ほど制約されない。これは、粒度分布が多少広くて
も、後述する混合過程において作用する圧縮力および剪
断力によってバインダー粒子が相互に溶融、一体化し、
得られる着色複合粒子の表面を相当程度平滑化すること
ができるからである。

【００１７】バインダー粒子の形状は、球形状であるこ
とが好ましいが、粒度分布の標準偏差と同様、基材粒子
ほどの制約はなく、またバインダー粒子は、中空体ある
いは多孔体であることもできる。

【００１８】前記したようなバインダー粒子の調製方法
は、特に限定されるものではなく、例えば基材粒子の場
合に挙げた物理的造粒法、化学的造粒法等を適宜選択し
て造粒したのち、分級する。また、バインダー粒子が市
販品として入手できる場合は、それを使用することもで
きる。

【００１９】なお、バインダー粒子を使用しない場合
は、着色粒子を基材粒子と複合化することはできるが、
強固に合着させることができない。

【００２０】次に、着色粒子は、着色複合粒子に色およ
び遮光性を付与するものであり、白色を含む有色の無機
粒子または有機粒子であるが、その色調は黒が好まし
い。また、着色粒子は、熱変形し難いものが好ましく、
それにより、後述する混合過程における分散性が良くな
り、基材粒子表面に均一に合着することができる。

【００２１】着色粒子としては、前記性質を有する限り
特に制限されるものではなく、例えば酸化鉄、酸化チタ
ン、亜鉛華、白艶華、シリカ、カーボンブラック、フタ
ロシアニン系化合物等の顔料が使用されるが、有機高分
子材料等で被覆された顔料、顔料を配合した有機高分子
材料やガラス等の粒子を使用することもでき、また、着
色粒子がバインダー層に包埋されて液晶成分と接触せ
ず、あるいは着色複合粒子を着色剤の溶出や移行が問題
とならない用途に使用する場合は、染料粒子、染料を含
有する有機高分子材料からなる粒子等であってもよい。
着色粒子としては、同色または異色の２種以上の粒子を
混合して使用することができる。これらの着色粒子は、
別途調製してもよいが、通常は、市販品として入手する
ことができる。

【００２２】着色粒子の平均粒径(R₃)は、０．００３〜
１μｍ、好ましくは０．０１〜０．１μｍであり、着色
粒子と基材粒子との粒径比(R₃/R₁) は、１／１０以下で
ある。ここで、着色粒子が楕円等の非対称形状を有する
場合の粒径は、短軸径をとるものとする。着色粒子は、
粒子の凝集が問題とならなければ、相当小さくても使用
することができるが、平均粒径(R₃)が０．００３μｍ未
満の着色粒子は一般に入手困難であり、取扱も煩雑とな
る。また、着色粒子の平均粒径(R₃)が１μｍを超える
と、該粒子と基材粒子との粒径比(R₃/R₁) が１／１０以
下をとることができず、基材粒子に較べて着色粒子が大
き過ぎ、均一な着色複合粒子を得ることが困難となる。

【００２３】着色粒子の粒度分布の標準偏差は、平均粒
径の±４０％以下であり、好ましくは±１０％以下であ
る。この標準偏差は、小さいほど該粒子が基材粒子表面
に均一に合着することができるが、基材粒子の場合ほど
制約されない。これは、本発明における着色粒子が、前
記したように溶融、一体化して平滑な表面を形成するバ
インダー層に包埋されるものであり、粒度分布がある程
度広くても埋め合わされるからである。

【００２４】着色粒子の形状は球形状であることが好ま
しいが、十分な分散性を有する限り、変形していても使
用可能である。

【００２５】本発明における基材粒子とバインダー粒子
または着色粒子との重量比率は、組合せる粒径により変
わるが、通常、基材粒子１００重量部当たり、バインダ
ー粒子および着色粒子がそれぞれ１０〜２００重量部で
ある。また、バインダー粒子と着色粒子との重量比率
も、組合せる粒径により変わり、通常、バインダー粒子
１００重量部当たり、着色粒子が５０〜２００重量部で
ある。例えば５μｍの基材粒子、０．３μｍのバインダ
ー粒子および０．０５μｍの着色粒子を用い、基材粒子
１００重量部当たり、バインダー粒子および着色粒子を
それぞれ２０〜１００重量部使用する場合、基材粒子表
面は、バインダー粒子および着色粒子により、単層ない
し２〜４層に取り巻かれる。

【００２６】本発明において着色複合粒子を製造する際
には、基材粒子、バインダー粒子および着色粒子を、基
材粒子の破砕および溶融が実質的に生起しない状態下で
混合し、各粒子に対して少なくとも圧縮力および剪断力
を作用させることにより、基材粒子表面にバインダー粒
子および着色粒子を合着させる。この場合、さらに衝撃
力および／またはひねり摩擦力を作用させることもでき
る。本発明においては、特に、圧縮力および剪断力とと
もに、ひねり摩擦力を作用させることが好ましい。

【００２７】本発明においては、混合を基材粒子の破砕
および溶融が実質的に生起しない状態下で行うことによ
り、基材粒子が混合過程中元の形状および大きさを保持
できることとなり、均一な粒径を有する着色複合粒子を
製造することが可能となる。但し、基材粒子表面の薄層
部分のみが破砕もしくは溶融する場合、あるいは基材粒
子が全体としてやや軟化するが、混合過程中、実質的に
元の形状および大きさを保持できる場合も、破砕および
溶融を起こしていないとみられるものである。

【００２８】本発明における「圧縮力」とは、基材粒
子、バインダー粒子および着色粒子が相互にあるいは混
合容器壁、攪拌羽根等と押し合うことによって作用する
各粒子の半径方向を主成分とする力を意味する。また
「剪断力」とは、混合空間に存在する粒子層を剪断する
力を意味し、例えば攪拌機の攪拌羽根付近や粒子間の速
度差が大きい領域で生じる力である。さらに、「衝撃
力」とは、各粒子が相互にあるいは混合容器壁、攪拌羽
根等と衝突することにより短時間に作用する力を意味
し、また「ひねり摩擦力」とは、例えば２本のロール間
隙に存在する溶融したバインダー粒子層に対してロール
の回転速度およびロール圧力により作用するような摩擦
を伴うひねり（ねり）力を意味する。本発明の混合過程
において作用する圧縮力、剪断力等の力は、基本的に
は、一般の高分子材料の混練時においても作用する力で
あるが、通常の高分子材料の混練操作では、最終的には
高分子材料全体が溶融、可塑化されるのに対して、本発
明では、基材粒子が全混合過程中、実質的に破砕も溶融
もしない点に留意されなければならない。

【００２９】本発明において使用される混合方法は、基
材粒子、バインダー粒子および着色粒子に対して少なく
とも圧縮力および剪断力を作用できるものであれば特に
限定されるものではない。このような混合方法として
は、例えば乳鉢を用いる方法、傾斜円筒型タンブラー、
Ｖ型タンブラー、二重円錐型タンブラー等の回転容器式
固体混合機を用いる方法、リボン型混合機、回転円盤型
混合機等の機械攪拌式固体混合機を用いる方法、内部羽
根付Ｖ型タンブラー、内部羽根付二重円錐型タンブラー
等の複合型固体混合機を用いる方法、ニーダーミキサ
ー、インターナルミキサー、ミューラーミキサー、ヘン
シェルミキサー、ロールミル等の混練機を用いる方法、
タービン型攪拌機、ブルマージン型攪拌機等の機械攪拌
機を用いる方法、高速気流による衝撃力またはそれと機
械攪拌とを用いる方法等を挙げることができる。本発明
においては、特に高速気流による衝撃力またはそれと機
械攪拌とを用いる混合方法が好適であり、そのための装
置の例としては、（株）奈良機械製作所製のハイブリダ
イゼイションシステムが挙げられる。

【００３０】これらの混合方法において、圧縮力および
剪断力、並びに場合により作用する衝撃力および／また
はひねり摩擦力のいずれが主体的に作用するかは、攪拌
速度、混合方式（攪拌羽根、ロール、気流等）等の混合
条件が複雑に関連し、一概に規定することはできない
が、圧縮力および剪断力は、前記混合方法全般において
作用する力である。一方、衝撃力は、例えば高速攪拌機
や高速気流を使用する場合に有効に作用し、またひねり
摩擦力は、例えば２本のロール間や噛み合わせスクリュ
ーで混合する場合に有効に作用する。

【００３１】本発明における基材粒子、バインダー粒子
および着色粒子の混合処理は、通常、乾式混合による
が、場合により、混合系が水、有機液体、可塑剤等によ
り多少湿った状態でもよい。また、混合順序は、（ｉ）
３者の粒子を同時に混合しても、その後さらにバインダ
ー粒子および／または着色粒子を投入して混合を継続し
てもよく、また(ii)基材粒子と着色粒子とを混合後、バ
インダー粒子または該粒子と着色粒子とを投入して混合
を継続しても、あるいは (iii)基材粒子とバインダー粒
子とを混合後、着色粒子または該粒子とバインダー粒子
とを投入して混合を継続してもよい。図１に３者を同時
に混合することにより製造される着色複合粒子を、図２
に基材粒子と着色粒子とを混合後バインダー粒子を投入
して混合を継続することにより製造される着色複合粒子
を、また図３に基材粒子とバインダー粒子とを混合後着
色粒子を投入して混合を継続することにより製造される
着色複合粒子を、いずれも断面の概要として示す。各図
に示すように、特に着色粒子を最後に投入する場合でも
（図３参照）、混合過程中に作用する圧縮力等の作用に
より、着色粒子がバインダー粒子に包埋され、着色複合
粒子表面が平滑化されるとともに、着色粒子が基材粒子
表面に強固に合着することになる。これらの混合順序に
おいて、バインダー粒子あるいは着色粒子の投入を繰り
返すこともでき、またバインダー粒子あるいは着色粒子
を投入して混合を継続する場合、これらの粒子は一度
に、または連続的もしくは段階的に投入することができ
る。

【００３２】本発明においては、混合系を絶縁下にお
き、各粒子を帯電し易くすることが好ましい。これは、
前述したように、特に基材粒子とバインダー粒子との材
質が異なる場合に有効である。混合系を絶縁下におくこ
とにより、異なる材質からなる粒子では通常電荷種が異
なり、互いに引き寄せられる結果、バインダー粒子の基
材粒子への吸着が促進され、バインダー粒子が着色粒子
を包埋しつつ両者が基材粒子表面に強固に合着する一
方、同一粒子は互いに反発して凝集することがない。

【００３３】本発明における混合処理は、通常室温で行
うが、必要に応じて加熱または冷却することがある。こ
れらは、バインダー粒子のガラス転移温度等に応じて適
宜選択する。

【００３４】本発明における混合時間は、処理温度、攪
拌速度、混合方式等の混合条件、各粒子の性状等により
変わるが、例えば乳鉢を用いる方法では、３０〜１２０
分間程度混合することが好ましく、また他の混合方法で
は、乳鉢の場合より短くても十分であるが、混合時間を
適宜調節することが必要である。さらに、本発明におけ
る混合時の投与動力も、混合条件、各粒子の性状等によ
り変わる。好適な混合時間および投与動力は、実験によ
り選定することができる。

【００３５】前記のようにして各粒子を混合することに
より、まず基材粒子がバインダー粒子および着色粒子に
より取り囲まれることになるが、混合を継続することに
より、各粒子間のあるいは各粒子と混合容器壁、攪拌羽
根等との接触点において、一時的に例えば１０００℃前
後の高熱が瞬時に発生して、バインダー粒子が、場合に
より基材粒子表面あるいは着色粒子中に含まれる熱可塑
性材料も、溶融一体化し、バインダー粒子が着色粒子を
包埋しながら、両者が基材粒子表面に強固に合着、結合
する。この場合、バインダー粒子は、必ずしも粒子全体
が溶融する必要はなく、着色粒子を包埋することができ
る限りでは、粒子の一部（通常は表面側）のみが溶融す
るだけでもよい。この場合、本発明により得られる着色
複合粒子の表面が必ずしも平滑化されないこともありう
るが、着色粒子が包埋されて基材粒子表面に強固に合着
される限り、特に問題はない。

【００３６】このようにして得られる着色複合粒子は、
例えば水中に分散して超音波を当てても、もはやバイン
ダー粒子および着色粒子が基材粒子から剥離することが
ない。

【００３７】本発明においては、基材粒子本来の特性が
何ら損なわれることがなく、かつ得られる着色複合粒子
においても、基材粒子の粒度分布が実質的に保持される
とともに、十分な量の着色剤を使用することができ、し
かも液晶成分中への溶出性あるいは移行性を有する染料
を使用する場合であっても、該染料がバインダー層に包
埋されることになる。したがって、着色複合粒子全体と
しての強度および耐熱性を基材粒子そのものと同等の優
れたものとすることができ、特に着色複合粒子を着色ス
ペーサー粒子として用いた場合、液晶層の厚みを一定に
保つことができるとともに、遮光性に優れたものとな
り、しかも着色剤の液晶成分中への溶出や移行もなんら
問題となることがなく、接着性を有するものとなる。

【００３８】

【実施例】次に実施例により、本発明をさらに具体的に
説明する。実施例１平均粒径５μｍで、粒度分布の標準偏差が平均粒径の１
％である架橋したジビニルベンゼン重合体粒子１００
ｇ、および平均粒径０．０１６μｍで、粒度分布の標準
偏差が平均粒径の８％であるカーボンブラック微粉末２
３ｇを、（株）奈良機械製作所のハイブリダイゼーショ
ンシステムのＯＭダイザーで３分間混合処理して、ジビ
ニルベンゼン重合体粒子表面にカーボンブラック微粉末
をまぶしたオーダードミックスチャーを形成させた。こ
のオーダードミックスチャーを、前記ハイブリダイゼー
ションシステムのハイブリダイザーで３分間混合処理し
て、カーボンブラック微粒子をジビニルベンゼン重合体
粒子表面に固定化した。この粒子を粒子Ａという。次い
で、粒子Ａ１００ｇおよびスチレン８３重量部とブチル
アクリレート１７重量部との共重合体（ガラス転移温度
６０℃）の微粉末（平均粒径０．１６μｍ、粒度分布の
標準偏差が平均粒径の５％）１７ｇを、前記ハイブリダ
イゼーションシステムのＯＭダイザーで３分間混合処理
して、オーダードミックスチャーを形成させた。このオ
ーダードミックスチャーを、前記ハイブリダイゼーショ
ンシステムのハイブリダイザーで５分間混合処理して、
前記共重合体の微粒子を粒子Ａ表面に合着、複合化し
た。この粒子を粒子Ｂという。このようにして得られた
粒子Ｂは、ジビニルベンゼン重合体粒子表面にカーボン
ブラックが一様に合着、複合化されたことを示す均一な
濃黒色に着色され、前記共重合体の微粒子が溶融、一体
化することによって、カーボンブラックを包埋し、粒子
表面が平滑に覆われたものであり、その平均粒径は５．
６μｍであった。また、粒子Ｂの粒度分布の標準偏差は
平均粒径の１％であり、その粒度分布が基材粒子である
ジビニルベンゼン重合体粒子と変わらず、狭い粒度分布
を有していた。また、粒子Ｂを、イソプロピルアルコー
ル中で遠心洗浄し、乾燥したのち、着色スペーサー粒子
として、ＬＣＤ基板アッセンブリー工程において１６０
℃、１．０Kgf/cm²の条件で加圧したところ、透明電極
基板間の距離は５μｍに一定に保たれ、しかも、上下の
透明電極基板にしっかり固着しており、液晶注入時に
も、該スペーサー粒子は移動することがなかく、粒子Ｂ
全体としての強度および耐熱性も優れていた。

【００３９】実施例２実施例１におけるスチレンとブチルアクリレートとの共
重合体微粉末１７ｇを、ポリメチルメタクリレート（ガ
ラス転移温度１３０℃）の微粉末（平均粒径０．１５μ
ｍ、粒度分布の標準偏差が平均粒径の８％）２０ｇに変
えた以外は、実施例１と同様にして、粒子Ａとポリメチ
ルメタクリレートとのオーダードミックスチャーを形成
させた。このオーダードミックスチャーを、（株）奈良
機械製作所のハイブリダイゼーションシステムのハイブ
リダイザーで７分間混合処理して、ポリメチルメタクリ
レート微粒子を粒子Ａ表面に合着、複合化した。この粒
子を粒子Ｃという。このようにして得られた粒子Ｃは、
ジビニルベンゼン重合体粒子表面にカーボンブラックが
一様に合着、複合化されたことを示す均一な濃黒色に着
色され、ポリメチルメタクリレートの微粒子が溶融、一
体化することによって、カーボンブラックを包埋し、粒
子表面が平滑に覆われたものであり、その平均粒径は
５．８μｍであった。また、粒子Ｃの粒度分布の標準偏
差は平均粒径の１％であり、その粒度分布が基材粒子で
あるジビニルベンゼン重合体粒子と変わらず、狭い粒度
分布を有していた。また、粒子Ｃを、イソプロピルアル
コール中で遠心洗浄し、乾燥したのち、着色スペーサー
粒子として、ＬＣＤ基板アッセンブリー工程において１
６０℃、１．０Kgf/cm²の条件で加圧したところ、透明
電極基板間の距離は５μｍに一定に保たれ、しかも、上
下の透明電極基板にしっかり固着しており、液晶注入時
にも、該スペーサー粒子は移動することがなく、粒子Ｃ
全体としての強度および耐熱性も優れていた。

【００４０】実施例３平均粒径７μｍで、粒度分布の標準偏差が平均粒径の
１．３％である架橋したジビニルベンゼン重合体粒子１
００ｇ、およびスチレン９８重量部とメタクリル酸２重
量部との共重合体（ガラス転移温度１００℃）の微粉末
（平均粒径０．１５μｍ、粒度分布の標準偏差が平均粒
径の１０％）２５ｇを、（株）奈良機械製作所のハイブ
リダイゼーションシステムのＯＭダイザーで３分間混合
処理して、ジビニルベンゼン重合体粒子表面に前記共重
合体微粉末をまぶしたオーダードミックスチャーを形成
させた。このオーダードミックスチャーを、前記ハイブ
リダイゼーションシステムのハイブリダイザーで４分間
混合処理して、前記共重合体微粒子をジビニルベンゼン
重合体粒子表面に固定化した。この粒子を粒子Ｄとい
う。次いで、粒子Ｄ１００ｇおよびカーボンブラック微
粉末（平均粒径０．０１６μｍ、粒度分布の標準偏差が
平均粒径の８％）３０ｇを、前記ハイブリダイゼーショ
ンシステムのＯＭダイザーで３分間混合処理して、オー
ダードミックスチャーを形成させた。このオーダードミ
ックスチャーを、前記ハイブリダイゼーションシステム
のハイブリダイザーで３分間混合処理して、カーボンブ
ラック微粒子を粒子Ｄ表面に合着、複合化した。この粒
子を粒子Ｅという。このようにして得られた粒子Ｅは、
前記共重合体微粒子が溶融してジビニルベンゼン共重合
体粒子表面を覆った層にカーボンブラックが包埋され、
粒子表面が平滑化されたものであり、その平均粒径は
７．８μｍであった。また、粒子Ｅの粒度分布の標準偏
差は平均粒径の１．３％であり、その粒度分布が基材粒
子であるジビニルベンゼン重合体粒子と変わらず、狭い
粒度分布を有していた。また、粒子Ｅを、イソプロピル
アルコール中で遠心洗浄し、乾燥したのち、着色スペー
サー粒子として、ＬＣＤ基板アッセンブリー工程におい
て１６０℃、１．０Kgf/cm²の条件で加圧したところ、
透明電極基板間の距離は５μｍに一定に保たれ、しか
も、上下の透明電極基板にしっかり固着しており、液晶
注入時にも、該スペーサー粒子は移動することがなか
く、粒子Ｅ全体としての強度および耐熱性も優れてい
た。

【００４１】

【発明の効果】本発明によると、強度および耐熱性に優
れ、狭い粒度分布と十分な遮光性とを有し、着色剤が液
晶成分中へ移行することがなく、かつ接着性にも優れ、
特に着色スペーサー粒子として好適な着色複合粒子を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基材粒子、バインダー粒子および着色粒子を同
時に混合して製造される着色複合粒子の断面概要図であ
る。

【図２】基材粒子と着色粒子とを混合後、バインダー粒
子を投入して混合を継続して製造される着色複合粒子の
断面概要図である。

【図３】基材粒子とバインダー粒子とを混合後、着色粒
子を投入して混合を継続して製造される着色複合粒子の
断面概要図である。

【符号の説明】

１基材粒子２バインダー層３着色粒子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径(R₁)が１〜１０μｍ、かつ粒度
分布の標準偏差が平均粒径の±１０％以下である基材粒
子と、平均粒径(R₂)が０．０１〜１μｍ、粒径比(R₂/
R₁) が１／１０以下、かつ粒度分布の標準偏差が平均粒
径の±４０％以下であるバインダー粒子と、平均粒径(R
₃)が０．００３〜１μｍ、粒径比(R₃/R₁) が１／１０以
下、かつ粒度分布の標準偏差が平均粒径の±４０％以下
である着色粒子とを、基材粒子の破砕および溶融が実質
的に生起しない状態下で混合することにより、各粒子に
対して少なくとも圧縮力および剪断力を作用させ、もっ
て基材粒子表面に複数のバインダー粒子および着色粒子
を合着させることを特徴とする着色複合粒子の製造方
法。