JPH06200040A - Colored composite particle - Google Patents
Colored composite particleInfo
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- JPH06200040A JPH06200040A JP7509393A JP7509393A JPH06200040A JP H06200040 A JPH06200040 A JP H06200040A JP 7509393 A JP7509393 A JP 7509393A JP 7509393 A JP7509393 A JP 7509393A JP H06200040 A JPH06200040 A JP H06200040A
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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
分な着色度とを有し、着色成分の液晶成分中への溶出や
移行がなく、かつ接着性等にも優れ、特に液晶ディスプ
レーにおける着色スペーサー粒子として好適な着色複合
粒子を提供する。
【構成】 加水分解性の金属塩および/または金属アル
コキシドの加水分解反応により、微粒子上に着色金属化
合物被覆層を設けた着色基材粒子の表面に、有機高分子
重合体被覆層を形成した着色複合粒子。(57) [Summary] [Purpose] It has excellent strength and heat resistance, has a narrow particle size distribution and a sufficient degree of coloring, does not elute or migrate to the liquid crystal component of the coloring component, and is also excellent in adhesion. In particular, it provides colored composite particles suitable as colored spacer particles in a liquid crystal display. [Structure] Coloring in which an organic polymer coating layer is formed on the surface of a colored substrate particle in which a coloring metal compound coating layer is provided on fine particles by a hydrolysis reaction of a hydrolyzable metal salt and / or metal alkoxide Composite particles.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、着色複合粒子に関わ
り、さらに詳しくは、特に液晶ディスプレーにおける液
晶層の厚みを適性に保つための着色スペーサー粒子とし
て好適な着色複合粒子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a colored composite particle, and more particularly to a colored composite particle suitable as a colored spacer particle for keeping an appropriate thickness of a liquid crystal layer in a liquid crystal display.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶ディスプレー(以下、「LC
D」という。)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、LC
D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(好ましくは、粒子1個当たり10ppm
以下)、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、
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。)が用いられ
るようになってきているが、この着色スペーサー粒子に
ついては、十分な遮光性を有することを強く求められて
おり、しかも着色スペーサー粒子を含め、スペーサー
粒子が接着性に優れ、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
サー粒子は、(イ)無着色のスペーサー粒子を染色する
方法、(ロ)着色剤を含む単量体を懸濁重合あるいは乳
化重合して着色粒子を得たのち、分級する方法、(ハ)
重合体と着色剤とを混練したのち、造粒、分級する方
法、(ニ)重合体粒子表面を顔料で被覆する方法等によ
り製造されている。しかしながら、従来の着色スペーサ
ー粒子のうち、前記(イ)の方法により得られるもので
は、一般に、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であるのみならず、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、前記(ロ)および(ハ)の方法により得られる
ものでは、基材粒子中にその構成成分との親和性が無い
かあるいは乏しい着色剤が高濃度に分散されるため、し
ばしば粒子が脆くなり、さらに前記(ニ)の方法により
得られるものでは、粒子表面の顔料が剥離したり脱落し
やすく、また着色剤に起因して不純物濃度を十分下げる
ことができない等の問題があり、従来の方法では、前記
〜等の諸条件を満足する着色粒子を得ることが極め
て困難である。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display (hereinafter referred to as "LC
"D". ), Spacer particles (hereinafter referred to as LC particles) are used to regulate the substrate gap and to keep the thickness of the liquid crystal layer appropriate.
The spacer particles for D are simply referred to as "spacer particles". ) Is used. Generally, such spacer particles have sufficient strength and heat resistance to withstand the pressure and heating conditions in the LCD substrate assembly process, have a narrow particle size distribution capable of uniformly maintaining the substrate gap, and have a liquid crystal component. It does not dissolve and contains few impurities such as metal ions (preferably 10 ppm per particle)
Below), it is required not to disturb the alignment of the liquid crystal. In addition, more recently, especially from the viewpoint of improving the image quality by improving the contrast of the color liquid crystal panel,
Colored spacer particles (hereinafter, the colored spacer particles for LCD are simply referred to as “colored spacer particles”) have come to be used, but it is strongly demanded that these colored spacer particles have sufficient light shielding properties. In addition, spacer particles including colored spacer particles have excellent adhesiveness, and it is necessary that the spacer particles do not move during a liquid crystal panel manufacturing process such as liquid crystal injection or during use of the liquid crystal panel. The conventional colored spacer particles are (a) a method of dyeing uncolored spacer particles, and (b) a monomer containing a colorant is subjected to suspension polymerization or emulsion polymerization to obtain colored particles, and then classified. Method, (C)
It is produced by a method in which a polymer and a colorant are kneaded and then granulated and classified, and (d) a method of coating the surface of polymer particles with a pigment. However, among the conventional colored spacer particles, those obtained by the method of (a) above, in general, the dye does not sufficiently penetrate into the inside of the particle, the color tone is thin, and the light-shielding property is not sufficient. May elute or migrate into the liquid crystal component to disturb the alignment of the liquid crystal, and in the case of those obtained by the above methods (b) and (c), the substrate particles have no affinity with the constituent component. Or, since a poor colorant is dispersed at a high concentration, the particles often become brittle, and in the case of the product obtained by the method (d) above, the pigment on the particle surface is easily peeled off or dropped, and the colorant causes Therefore, there is a problem that the impurity concentration cannot be sufficiently lowered, and it is extremely difficult to obtain colored particles satisfying the above conditions 1 to 3 by the conventional method.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】そこで、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着色度と
を有し、着色成分の液晶成分中への溶出や移行がなく、
かつ接着性等にも優れた、特に着色スペーサー粒子とし
て好適な着色複合粒子を提供することを目的とする。Therefore, the present invention is excellent in strength and heat resistance, has a narrow particle size distribution and a sufficient degree of coloring, and does not elute or migrate a coloring component into a liquid crystal component.
Moreover, it is an object of the present invention to provide colored composite particles which are excellent in adhesiveness and the like and which are particularly suitable as colored spacer particles.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、加水分解性の
金属塩および/または金属アルコキシドの溶液中におけ
る加水分解反応により、コアとなる微粒子上にシェルと
なる着色金属化合物被覆層を設け、必要に応じて加熱処
理を施すことにより得られる着色基材粒子の表面に、有
機高分子重合体被覆層を形成した着色複合粒子、からな
る。The present invention provides a colored metal compound coating layer to be a shell on fine particles to be a core by a hydrolysis reaction of a hydrolyzable metal salt and / or a metal alkoxide in a solution, It comprises colored composite particles in which an organic high polymer coating layer is formed on the surface of colored substrate particles obtained by subjecting to heat treatment as required.
【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、着色基材粒子のコアとなる微粒子(以下、
「コア微粒子」という。)の材料としては、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、カーボンブラックの如き無機材料:エチレン、プロ
ピレン等のオレフィンの(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の(共)重合体;
酢酸ビニル等のビニルエステルの(共)重合体;アクリ
ロニトリル等のシアン化ビニル化合物の(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の
(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の(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;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;アイオノマーの如き有機材料を使用することができ
る。コア微粒子が有機材料である場合は、架橋構造を有
することもできる。これらのコア微粒子は、予め2種以
上の材料を混練・混合後、造粒、分級した粒子でもよ
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。これらのコア微粒子の色調は特に限
定されず、白色でも有色でもよく、また透明でも不透明
でもよい。The present invention will be described in detail below. This will clarify the objects, configurations and effects of the present invention. First, the fine particles (hereinafter,
It is called "core particles". ), For example, glass, silica, aluminum, titanium, iron, nickel,
Inorganic materials such as copper, silver, gold, stainless steel, iron oxide, ferrite, carbon black: (co) polymers of olefins such as ethylene and propylene; (co) polymers of aromatic vinyl compounds such as styrene and divinylbenzene ;
(Co) polymer of vinyl ester such as vinyl acetate; (co) polymer of vinyl cyanide compound such as acrylonitrile;
(Co) polymer of (meth) acrylic acid ester such as methyl methacrylate; (co) polymer of halogenated vinyl compound such as vinyl chloride and tetrafluoroethylene; polyacetal; polycarbonate; polyester; alkyd resin; unsaturated polyester; Polyarylate; Polysulfide; Polysulfone; Polyamide; Polyimide; Polysiloxane; Epoxy resin; Phenolic resin; Urea resin;
Organic materials such as melamine resins; benzoguanamine resins; cellulose; starch; ionomers can be used. When the core fine particles are an organic material, they may have a crosslinked structure. These core fine particles may be particles obtained by kneading and mixing two or more kinds of materials in advance and then granulating and classifying the particles, or may be a mixture of two or more kinds of particles made of different materials. The color tone of these core fine particles is not particularly limited, and may be white or colored, and may be transparent or opaque.
【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、粒子1個当たり、通常、30Kgf/mm2 以上、好ま
しくは50 Kgf/mm2 以上の破壊強度をもち、スペーサ
ー粒子散布後の加圧条件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)については、通常、100℃以上、好ましくは15
0℃以上であることが望ましく、加えて、基材粒子がL
CD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。したがって、コ
ア微粒子としては、シリカ粒子および架橋構造を有する
有機重合体材料からなる粒子が好ましい。Particularly in terms of the colored spacer particles,
The pressure and heating conditions in the LCD substrate assembly process differ depending on the type of LCD, but the compression resistance (ie strength) of the base particles in the colored spacer particles is usually 30 Kgf / mm 2 or more per particle, preferably Has a breaking strength of 50 Kgf / mm 2 or more, and the particles do not break under the pressure condition after the spacer particles are sprayed. Also, regarding the heat resistance (that is, the thermal decomposition temperature) of the base particles, , 100 ° C or higher, preferably 15
It is desirable that the temperature is 0 ° C. or higher.
It is desirable that the CD substrate is compressed and deformed to a certain extent by heating under pressure in the assembly process. Therefore, as the core fine particles, silica particles and particles made of an organic polymer material having a crosslinked structure are preferable.
【0007】コア微粒子を調製する方法としては、特に
限定されるものではないが、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、コア微粒子の材料に応じて適宜
選択して造粒し、分級する方法を挙げることができる。
また、コア微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。The method for preparing the core fine particles is not particularly limited, but for example, rolling granulation, fluidized bed granulation, stirring granulation, crushing / crushing granulation, compression granulation, extrusion granulation. ,
Physical granulation methods such as melt granulation, mixed granulation, spray cooling granulation, spray drying granulation, precipitation / precipitation granulation, freeze drying granulation, suspension coagulation granulation, and drop cooling granulation; emulsion polymerization, A chemical granulation method such as suspension polymerization or precipitation polymerization may be appropriately selected according to the material of the core fine particles, granulated, and classified.
In addition, when the core fine particles are commercially available, they can be used.
【0008】コア微粒子の平均粒径および粒度分布の標
準偏差は、得られる着色複合粒子の所望の特性、用途等
に応じて適宜設定されるが、コア微粒子の平均粒径は、
好ましくは0.05〜50μm、さらに好ましくは2〜
10μmであり、また粒度分布の標準偏差は、好ましく
は平均粒径の±10%以下、さらに好ましくは±5%以
下、特に好ましくは±3%以下である。特に着色スペー
サー粒子として好適な着色複合粒子を得るためには、コ
ア微粒子の粒度分布の標準偏差が小さいほど好ましい。The average particle size of the core fine particles and the standard deviation of the particle size distribution are appropriately set depending on the desired characteristics of the obtained colored composite particles, the intended use, etc. The average particle size of the core fine particles is
It is preferably 0.05 to 50 μm, more preferably 2 to
The standard deviation of the particle size distribution is preferably ± 10% or less of the average particle size, more preferably ± 5% or less, and particularly preferably ± 3% or less. Particularly, in order to obtain colored composite particles suitable as colored spacer particles, it is preferable that the standard deviation of the particle size distribution of the core fine particles is small.
【0009】コア微粒子は、後述する着色複合粒子の製
造工程やLCD基板アセンブリー工程等において、容易
に破砕も変形もしない限りにおいては、中空体あるいは
内部多孔体であってもよい。The core fine particles may be a hollow body or an internal porous body as long as they are not easily crushed or deformed in the manufacturing process of colored composite particles or the LCD substrate assembly process described later.
【0010】本発明においては、以上のようなコア微粒
子上に、シェルとなる均一な着色金属化合物被覆層を設
ける。ここで、着色とは、無色あるいは白色以外の色調
を有することを意味する。In the present invention, a uniform colored metal compound coating layer serving as a shell is provided on the above core fine particles. Here, coloring means having a color tone other than colorless or white.
【0011】コア微粒子上に前記着色金属化合物被覆層
を設けるための処理は、コア微粒子の存在下で、溶液状
態において、加水分解性の金属塩(以下、単に「金属
塩」という。)および/または金属アルコキシド(以
下、金属塩および金属アルコキシドをまとめて「加水分
解性金属塩等」という。)を加水分解させ、必要に応じ
て加熱処理を施すことからなる。その結果、加水分解あ
るいは必要に応じて施される加熱処理とにより生成した
金属水酸化物、金属酸化物等の着色金属化合物からなる
均一な被覆層がコア微粒子上に形成され、コア/シェル
構造を有するものとなる。The treatment for forming the colored metal compound coating layer on the core fine particles is a hydrolyzable metal salt (hereinafter, simply referred to as "metal salt") and / or in the solution state in the presence of the core fine particles. Alternatively, a metal alkoxide (hereinafter, the metal salt and the metal alkoxide are collectively referred to as “hydrolyzable metal salt or the like”) is hydrolyzed, and heat treatment is performed if necessary. As a result, a uniform coating layer composed of a colored metal compound such as a metal hydroxide or a metal oxide formed by hydrolysis or a heat treatment applied as necessary is formed on the core fine particles, and the core / shell structure is formed. Will have.
【0012】ここで、金属塩としては、例えばFeCl3 、
FeCl2 、CrCl3 、TiCl4 、ZrCl4 、YCl3、AlCl3 、CuCl
2 等の塩化物;Fe(NO3)3、Cr(NO3)3、Ti(NO3)4、Zr(N
O3)4、Y(NO3)3 、Al(NO3)3、Cu(NO3)2等の硝酸塩;Fe
2(SO4)3 、FeSO4 、Ti(S04)2、Zr(SO4)2、Y2(SO4)3、Al
2(SO4)3 、CuSO4 等の硫酸塩を挙げることができ、ま
た、金属アルコキシドとしては、例えばTi(OC2H5)4、Ti
(OC3H7)4、Ti(OC4H9)4等のチタンアルコキシド;Zr(OC2
H5)4、Zr(OC3H7)4、Zr(OC4H9)4等のジルコニウムアルコ
キシドを挙げることができる。これらの金属塩および金
属アルコキシドは、それぞれ単独でまたは2種以上を混
合して使用することができ、また金属塩と金属アルコキ
シドとを併用してもよい。Here, as the metal salt, for example, FeCl 3 ,
FeCl 2 , CrCl 3 , TiCl 4 , ZrCl 4 , YCl 3 , AlCl 3 , CuCl
Chlorides such as 2 ; Fe (NO 3 ) 3 , Cr (NO 3 ) 3 , Ti (NO 3 ) 4 , Zr (N
O 3) 4, Y (NO 3) 3, Al (NO 3) 3, Cu (NO 3) 2 such as a nitrate; Fe
2 (SO 4 ) 3 , FeSO 4 , Ti (S0 4 ) 2 , Zr (SO 4 ) 2 , Y 2 (SO 4 ) 3 , Al
2 (SO 4 ) 3 , CuSO 4 and other sulfates can be mentioned, and examples of the metal alkoxide include Ti (OC 2 H 5 ) 4 and Ti.
Titanium alkoxides such as (OC 3 H 7 ) 4 and Ti (OC 4 H 9 ) 4 ; Zr (OC 2
Examples thereof include zirconium alkoxides such as H 5 ) 4 , Zr (OC 3 H 7 ) 4 and Zr (OC 4 H 9 ) 4 . These metal salts and metal alkoxides may be used alone or in admixture of two or more, and the metal salt and metal alkoxide may be used in combination.
【0013】前記したような加水分解性金属塩等は、溶
液状態において、室温であるいは加熱することにより、
容易に加水分解されて、例えば Fe(OH)3、α−Fe2O3 、
γ−Fe2O3 、Fe3O4 、Cr(OH)3 、Cr2O3 、Cr3O4 、Cr
O2、Ti(OH)4 、TiO2、TiO 、Zr(OH)4 、ZrO2、Y(OH)3、
Y2O3、Al(OH)3 、Al2O3 、Cu(OH)2 、Cu2O、CuO 、Cu(O
H)2CuCO3のような、金属水酸化物、金属酸化物等を生成
し、これらの金属化合物が、コア微粒子の表面に均一な
被覆層を形成する。また、該被覆層が金属水酸化物から
なる場合は、適当な温度、例えば50〜400℃で加熱
処理を施すことにより、容易に金属酸化物に変換させる
ことができる。さらに、コア微粒子上の金属酸化物層
を、水素雰囲気中、適当な温度、例えば100〜800
℃で加熱処理を施すことにより、部分的に還元された金
属酸化物層に変換することもできる。その際、生成した
金属水酸化物が着色している場合は、そのままであるい
は金属酸化物に変換して、また生成した金属水酸化物が
白色の場合は、金属酸化物に変換することにより、コア
微粒子上に、着色金属化合物被覆層を形成させる。The above-mentioned hydrolyzable metal salt and the like are dissolved in a solution state at room temperature or by heating,
Easily hydrolyzed, for example Fe (OH) 3 , α-Fe 2 O 3 ,
γ-Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Cr (OH) 3 , Cr 2 O 3 , Cr 3 O 4 , Cr
O 2 , Ti (OH) 4 , TiO 2 , TiO 2 , Zr (OH) 4 , ZrO 2 , Y (OH) 3 ,
Y 2 O 3 , Al (OH) 3 , Al 2 O 3 , Cu (OH) 2 , Cu 2 O, CuO, Cu (O
H) 2 CuCO 3 and other metal hydroxides, metal oxides, etc. are produced, and these metal compounds form a uniform coating layer on the surface of the core fine particles. When the coating layer is composed of a metal hydroxide, it can be easily converted into a metal oxide by heat treatment at an appropriate temperature, for example, 50 to 400 ° C. Further, the metal oxide layer on the core fine particles is placed in a hydrogen atmosphere at an appropriate temperature, for example, 100 to 800.
It is also possible to convert to a partially reduced metal oxide layer by applying a heat treatment at ℃. At that time, when the generated metal hydroxide is colored, it is converted to the metal oxide as it is, or when the generated metal hydroxide is white, by converting to the metal oxide, A colored metal compound coating layer is formed on the core fine particles.
【0014】本発明においては、着色基材粒子を被覆す
る着色金属化合物の色調は、黒色または黒褐色であるこ
とが好ましく、そのため、前記金属化合物としては、Fe
3O4、Cr2O3 、Cr3O4 、TiO 、CuO 等が好ましい。In the present invention, the color tone of the colored metal compound that coats the colored substrate particles is preferably black or blackish brown. Therefore, as the metal compound, Fe is used.
3 O 4 , Cr 2 O 3 , Cr 3 O 4 , TiO 2, CuO and the like are preferable.
【0015】前記加水分解反応における加水分解性金属
塩等の濃度は、0.01ミリモル/溶媒1リットル以上
とすることが好ましく、さらに好ましくは0.1ミリモ
ル/溶媒1リットル以上、特に好ましくは1ミリモル/
溶媒1リットル以上である。加水分解性金属塩等の上限
濃度は、該化合物が、室温あるいは加熱下で反応溶媒に
完全に溶解でき、均一な加水分解反応を生じうる濃度で
あり、加水分解性金属塩等や反応溶媒の種類によって変
わるが、通常、1000ミリモル/溶媒1リットル以下
である。The concentration of the hydrolyzable metal salt or the like in the hydrolysis reaction is preferably 0.01 mmol / solvent 1 liter or more, more preferably 0.1 mmol / solvent 1 liter or more, particularly preferably 1 Mmol /
The solvent is 1 liter or more. The upper limit concentration of the hydrolyzable metal salt or the like is a concentration at which the compound can be completely dissolved in the reaction solvent at room temperature or under heating, and a uniform hydrolysis reaction can be generated. Although it varies depending on the kind, it is usually 1000 mmol / liter of solvent or less.
【0016】また、前記加水分解反応におけるコア微粒
子の濃度は、0.001g/溶媒1リットル以上とする
ことが好ましく、さらに好ましくは0.01g/溶媒1
リットル以上、特に好ましくは0.5g/溶媒1リット
ル以上である。コア微粒子の上限濃度は、コア微粒子お
よび得られる着色基材粒子の均一な分散状態を維持でき
る濃度であり、通常、1000g/溶媒1リットル以下
である。The concentration of the core fine particles in the hydrolysis reaction is preferably 0.001 g / solvent 1 liter or more, more preferably 0.01 g / solvent 1
It is liter or more, particularly preferably 0.5 g / solvent 1 liter or more. The upper limit concentration of the core fine particles is a concentration capable of maintaining a uniform dispersion state of the core fine particles and the obtained colored substrate particles, and is usually 1000 g / solvent 1 liter or less.
【0017】加水分解反応における反応溶媒としては、
水;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソ
プロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール等のア
ルコールを使用することができ、特に水および/または
飽和アルコールが好ましい。水とアルコールとを併用す
る場合は、水との混和性、混合溶媒への加水分解性金属
塩等の溶解性等を考慮して、アルコールの使用量を適宜
調節する。The reaction solvent in the hydrolysis reaction is
Water; alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol and the like can be used, and water and / or saturated alcohols are particularly preferable. When water and alcohol are used in combination, the amount of alcohol used is appropriately adjusted in consideration of miscibility with water, solubility of hydrolyzable metal salt and the like in a mixed solvent, and the like.
【0018】加水分解反応に際しては、加水分解性金属
塩等の溶液中において、コア微粒子および得られる着色
基材粒子の均一な分散状態を維持することが重要であ
る。例えば、コア微粒子の分散状態が悪く、該コア微粒
子が数個〜数百個凝集した固まりとなった場合は、その
固まりがそのまま着色金属化合物で被覆されてしまい、
均一な着色基材粒子を得ることができず、また、得られ
た着色基材粒子が反応混合液中で会合または凝集し再分
散できない場合も、均一な基材着色粒子を得ることがで
きない。In the hydrolysis reaction, it is important to maintain a uniform dispersion state of the core fine particles and the obtained colored substrate particles in the solution of the hydrolyzable metal salt or the like. For example, when the dispersion state of the core fine particles is poor and the core fine particles are aggregated into several to several hundreds, the aggregate is directly coated with the colored metal compound,
Uniform colored substrate particles cannot be obtained, and even when the obtained colored substrate particles are associated or aggregated in the reaction mixture and cannot be redispersed, uniform colored substrate particles cannot be obtained.
【0019】コア微粒子および着色基材粒子の均一な分
散状態を維持するためには、加水分解性金属塩等の溶液
に可溶な高分子化合物、界面活性剤等を、分散改良剤と
して、反応混合液中に添加することが好ましい。In order to maintain the uniformly dispersed state of the core fine particles and the colored substrate particles, a polymer compound soluble in a solution of a hydrolyzable metal salt, a surfactant or the like is used as a dispersion improving agent to react. It is preferably added to the mixed solution.
【0020】このような分散改良剤としては、例えばカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ヒドロキシ
エチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポロエ
チレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン等の高分子化合物;ステアリン酸ナトリウム、
ポリカルボン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ジフェニルエ
ーテルジスルホン酸ナトリウム、コハク酸ジアルキルエ
ステルスルホン酸ナトリウム等の界面活性剤を挙げるこ
とができる。好ましい分散改良剤は、ポリビニルピロリ
ドン、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等であ
る。これらの分散改良剤は、高分子化合物および界面活
性剤それぞれについて、単独でまたは2種以上を混合し
て使用することができ、また高分子化合物と界面活性剤
とを併用することもできる。Examples of such dispersion improvers include high molecular compounds such as sodium salt of carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, sodium polyacrylate, poloethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone; sodium stearate,
Surfactants such as sodium polycarboxylate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium diphenyl ether disulfonate, and sodium succinate dialkyl ester sulfonate can be mentioned. Preferred dispersion improvers are polyvinylpyrrolidone, sodium dodecylbenzene sulfonate and the like. These dispersion improvers can be used alone or in admixture of two or more with respect to the polymer compound and the surfactant, respectively, and the polymer compound and the surfactant can be used in combination.
【0021】これらの分散改良剤の使用量は、コア微粒
子100重量部に対して、好ましくは1重量部以上、さ
らに好ましくは3〜300重量部、特に好ましくは5〜
250重量部である。The amount of these dispersion improvers used is preferably 1 part by weight or more, more preferably 3 to 300 parts by weight, particularly preferably 5 to 100 parts by weight of the core fine particles.
It is 250 parts by weight.
【0022】本発明において、コア微粒子上に着色金属
化合物被覆層が形成されるメカニズムは、基本的に2つ
ある。その1つは、 加水分解された金属イオンおよ
び/または加水分解により生成した錯体が、コア微粒子
表面に吸着されて被覆層を形成するメカニズムである。
他の1つは、 加水分解段階を経て、極めて小さい金
属化合物微粒子からなる核が初期に形成され、この核微
粒子が、ヘテロ凝集機構によってコア微粒子表面に吸着
されることにより、被覆層が成長するというメカニズム
である。そのうち後者のメカニズムでは、コア微粒子上
に吸着される金属化合物微粒子の数と粒径を調節するこ
とにより、被覆層の厚みを制御することが可能となる。In the present invention, there are basically two mechanisms for forming the colored metal compound coating layer on the core fine particles. One of them is a mechanism in which a hydrolyzed metal ion and / or a complex produced by hydrolysis is adsorbed on the surface of core fine particles to form a coating layer.
The other one is that, through a hydrolysis step, nuclei composed of extremely small metal compound fine particles are initially formed, and the fine nuclei particles are adsorbed on the surface of the core fine particles by a hetero-aggregation mechanism to grow a coating layer. Is the mechanism. In the latter mechanism, the thickness of the coating layer can be controlled by adjusting the number and particle size of the metal compound particles adsorbed on the core particles.
【0023】前記2つのメカニズムのうち、のヘテロ
凝集機構を経るメカニズムは、コア微粒子が電荷を有す
る場合に支配的となる。例えば、加水分解性金属塩等の
加水分解反応が、生成する金属化合物微粒子の等電点以
上のpHで起こる場合は、コア微粒子が正電荷を有する
ことにより、金属化合物微粒子が効率よく吸着される。
また、加水分解性金属塩等の加水分解反応が、金属化合
物微粒子の等電点以下のpHで起こる場合は、コア微粒
子が負電荷を有することにより、前記金属化合物微粒子
が効率よく吸着されることになる。Of the above two mechanisms, the mechanism that goes through the hetero-aggregation mechanism becomes dominant when the core fine particles have an electric charge. For example, when the hydrolysis reaction of a hydrolyzable metal salt or the like occurs at a pH equal to or higher than the isoelectric point of the produced metal compound fine particles, the core fine particles have a positive charge, so that the metal compound fine particles are efficiently adsorbed. .
Further, when the hydrolysis reaction of the hydrolyzable metal salt or the like occurs at a pH below the isoelectric point of the metal compound fine particles, the core fine particles have a negative charge, so that the metal compound fine particles are efficiently adsorbed. become.
【0024】したがって、前記核微粒子発生時の金属化
合物微粒子とコア微粒子との電荷差を大きくし、金属化
合物によるコア微粒子の被覆効率を向上させるために、
酸またはアルカリを加えてpHを調節してもよく、ま
た、例えば尿素および/またはホルムアミドを反応混合
液に添加、加熱して、それらの熱分解によりpHを調節
してもよい。Therefore, in order to increase the charge difference between the metal compound fine particles and the core fine particles when the core fine particles are generated, and to improve the coating efficiency of the core fine particles with the metal compound,
The pH may be adjusted by adding an acid or an alkali, or urea and / or formamide may be added to the reaction mixture and heated to adjust the pH by thermal decomposition thereof.
【0025】また、コア微粒子が有機材料である場合、
該コア微粒子表面に正または負の電荷を有する官能基を
導入することにより、前記金属化合物微粒子をさらに効
率よくコア微粒子表面に吸着させることができる。この
ような官能基の具体例としては、スルホン酸基、アミノ
基、リン酸基、カルボキシル基、エポキシ基、アゾ基等
が挙げられ、これらの官能基は、従来より知られている
方法により容易にコア微粒子表面に導入することができ
る。また、コア微粒子が無機材料の場合でも有機材料の
場合でも、該コア微粒子表面に予め前記官能基を有する
界面活性剤および/または界面活性重合体を吸着させる
ことにより、前記金属化合物微粒子のコア微粒子表面へ
の吸着を促進させることができる。なお、これらの界面
活性剤および/または界面活性重合体については、後述
する着色基材粒子表面に有機高分子重合体被覆層を形成
する第3の方法の項を参照されたい。When the core fine particles are an organic material,
By introducing a functional group having a positive or negative charge on the surface of the core fine particles, the metal compound fine particles can be more efficiently adsorbed on the surface of the core fine particles. Specific examples of such a functional group include a sulfonic acid group, an amino group, a phosphoric acid group, a carboxyl group, an epoxy group, an azo group, and the like, and these functional groups can be easily prepared by a conventionally known method. Can be introduced on the surface of the core fine particles. Further, regardless of whether the core fine particles are an inorganic material or an organic material, the core fine particles of the metal compound fine particles are obtained by previously adsorbing the surfactant and / or the surface active polymer having the functional group on the surface of the core fine particles. Adsorption to the surface can be promoted. Regarding these surfactants and / or surface active polymers, refer to the section of the third method for forming the organic polymer coating layer on the surface of the colored substrate particles described later.
【0026】以上のような着色基材粒子の製造プロセス
は、着色基材粒子の生成効率が高く、しかも安全であ
り、工業的にみて極めて有利なプロセスである。The manufacturing process of the colored base material particles as described above is a highly advantageous process from the industrial viewpoint, since the production efficiency of the colored base material particles is high and it is safe.
【0027】かくして得られる着色基材粒子の平均粒径
(R1)は、通常、0.1〜50μmに設定される。特に着
色スペーサー粒子における着色基材粒子としての好まし
い平均粒径(R1)は、2〜10μmである。得られる着色
基材粒子は、通常、球形状あるいはほぼ球形状である
が、必ずしも対称形状とはいえない場合の粒径は、短軸
径をとるものとする。着色基材粒子の平均粒径(R1)が
0.1μm未満では、コア微粒子も必然的に0.1μm
より小さくなり、粒子が小さ過ぎて、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
子の混合物となって、均一な着色複合粒子を得られない
おそれがあり、一方、着色基材粒子の平均粒径(R1)が5
0μmを超える場合は、必然的にコア微粒子も大径とな
り、該コア微粒子上に着色金属化合物被覆層を設ける際
に、被覆層に隙間あるいは薄過ぎる部分が生じ、着色度
が不十分となるおそれがある。The average particle size of the colored substrate particles thus obtained
(R 1 ) is usually set to 0.1 to 50 μm. In particular, the preferable average particle size (R 1 ) of the colored spacer particles as the colored substrate particles is 2 to 10 μm. The colored substrate particles obtained are usually spherical or nearly spherical, but the particle size when the colored substrate particles are not necessarily symmetrical is assumed to be the minor axis diameter. When the average particle diameter (R 1 ) of the colored base particles is less than 0.1 μm, the core fine particles are necessarily 0.1 μm.
Smaller, the particles are too small, the resulting colored composite particles may be a mixture of large-sized particles in which small-sized particles or some small-sized particles are complexed, and uniform colored composite particles may not be obtained. On the other hand, the average particle diameter (R 1 ) of the colored substrate particles is 5
If it exceeds 0 μm, the core fine particles also inevitably have a large diameter, and when the colored metal compound coating layer is provided on the core fine particles, a gap or an excessively thin portion may occur in the coating layer, resulting in an insufficient coloring degree. There is.
【0028】着色基材粒子の粒度分布の標準偏差は、好
ましくは平均粒径の±10%以下に設定され、さらに好
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。The standard deviation of the particle size distribution of the colored substrate particles is preferably set to ± 10% or less of the average particle size, more preferably ± 5% or less, and particularly preferably ± 3% or less. In particular, in order to keep the thickness of the liquid crystal layer as the colored spacer particles constant, the smaller the standard deviation is, the more preferable.
【0029】本発明におけるコア/シェル構造を有する
着色基材粒子の外径に対するコア微粒子径の比は、通
常、0.4〜0.99、好ましくは0.6〜0.99で
ある。着色基材粒子の外径に対するコア微粒子径の比を
0.4未満とするには、着色基材粒子の外径に対する着
色金属化合物被覆層の平均厚の比を0.3以上、即ち、
コア微粒子径に対する着色金属化合物被覆層の平均厚さ
の比を3/4以上にすることが必要となるが、このよう
な肉厚な被覆層を微細なコア微粒子上に形成することは
困難であり、また、着色基材粒子の外径に対するコア微
粒子径の比が0.99より大きい場合は、着色金属化合
物被覆層が薄過ぎて、その着色度が不十分となるおそれ
がある。The ratio of the core fine particle diameter to the outer diameter of the colored base material particles having a core / shell structure in the present invention is usually 0.4 to 0.99, preferably 0.6 to 0.99. In order to make the ratio of the core fine particle diameter to the outer diameter of the coloring base material particle less than 0.4, the ratio of the average thickness of the colored metal compound coating layer to the outer diameter of the coloring base material particle is 0.3 or more, that is,
It is necessary to make the ratio of the average thickness of the colored metal compound coating layer to the core fine particle diameter 3/4 or more, but it is difficult to form such a thick coating layer on fine core fine particles. If the ratio of the diameter of the core fine particles to the outer diameter of the colored substrate particles is larger than 0.99, the colored metal compound coating layer may be too thin and the degree of coloring may be insufficient.
【0030】このようにして得られた着色基材粒子は、
前記加水分解反応後、一旦分離してもしなくてもよい。
但し、着色複合粒子を製造するためのその後の処理に
は、後述するように乾式系と湿式系とがあるが、後者の
場合、加水分解反応に使用された反応溶媒がそのまま使
用できる場合は、着色基材粒子を分離しない方が着色複
合粒子の製造方法として効率的であるのは言うまでもな
いであろう。The colored substrate particles thus obtained are
After the hydrolysis reaction, it may or may not be separated once.
However, in the subsequent treatment for producing the colored composite particles, there are a dry system and a wet system as described later, but in the latter case, when the reaction solvent used for the hydrolysis reaction can be used as it is, It goes without saying that it is more efficient as a method for producing colored composite particles that the colored substrate particles are not separated.
【0031】次に、着色基材粒子表面に有機高分子重合
体被覆層を形成する方法について説明する。有機高分子
重合体被覆層を形成する方法としては、例えば以下に順
次説明する3つの方法がある。第1の方法は、前記着色
基材粒子と有機高分子重合体粒子とを、着色基材粒子の
破砕および溶融が実質的に生起しない状態下で混合し、
前記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、着色基材粒子表面に有機高分子重
合体粒子を合着させることからなる。この場合、前記有
機高分子重合体粒子は、平均粒径(R2) が0.003〜
1μm、着色基材粒子の平均粒径(R1)に対する粒径比
(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%以下であることが好ましい。Next, a method for forming an organic polymer coating layer on the surface of the colored substrate particles will be described. As a method of forming the organic high-molecular-weight polymer coating layer, for example, there are three methods which will be sequentially described below. The first method is to mix the colored substrate particles and the organic high-molecular polymer particles in a state in which the crushing and melting of the colored substrate particles do not substantially occur,
By applying at least a compressive force and a shearing force to each of the particles, the organic polymer particles are adhered to the surface of the colored substrate particles. In this case, the organic polymer particles have an average particle size (R 2 ) of 0.003 to
1 μm, the particle size ratio (R 2 / R 1 ) to the average particle size (R 1 ) of the colored substrate particles is 1/10 or less, and the standard deviation of the particle size distribution is ± 40% or less of the average particle size. preferable.
【0032】第1の方法において、着色基材粒子表面に
合着させる有機高分子重合体粒子は、後述する混合処理
により、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、有機高分子重合体粒子
は、熱可塑性重合体からなるものであり、そのガラス転
移温度は、例えば25〜200℃、好ましくは90〜1
80℃である。特に、合着された有機高分子重合体粒子
が熱可塑性を有することにより、LCD基板アッセンブ
リー工程において、着色複合粒子表面に存在する有機高
分子重合体粒子層がLCD基板と接着するため、着色ス
ペーサー粒子の移動を有効に抑えることができる。In the first method, the organic polymer particles to be adhered to the surface of the colored base particles are preferably those which can smooth the surface of the colored composite particles by the mixing treatment described later. Therefore, the organic polymer particles are composed of a thermoplastic polymer and have a glass transition temperature of, for example, 25 to 200 ° C., preferably 90 to 1
It is 80 ° C. In particular, since the fused organic high-molecular polymer particles have thermoplasticity, the organic high-molecular polymer particle layer existing on the surface of the colored composite particles adheres to the LCD substrate in the LCD substrate assembly step, so that the colored spacer is formed. The movement of particles can be effectively suppressed.
【0033】このような有機高分子重合体粒子の材料と
しては、例えばエチレン、プロピレン等のオレフィンの
(共)重合体;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香
族ビニル化合物の(共)重合体;酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル等のビニルエステルの(共)重合体;(メ
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2−エチル
ヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステルの(共)重合
体;(メタ)アクリロニトリル、シアン化ビニリデン等
のシアン化ビニル化合物の(共)重合体;塩化ビニル、
塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル化合物の(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;アイオノマーが挙げられる。これらの有機
高分子重合体粒子は、予め2種以上の材料を混練後、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。Examples of materials for such organic polymer particles include (co) polymers of olefins such as ethylene and propylene; (co) polymers of aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene; (Co) polymers of vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; (co) polymers of (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; (meth) (Co) polymers of vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and vinylidene cyanide; vinyl chloride,
(Co) polymers of vinyl halide compounds such as vinylidene chloride; polyacetals; polycarbonates; polyesters; polysulfides; polysulfones; polyamides; polysiloxanes; ionomers. These organic polymer particles may be particles obtained by kneading two or more kinds of materials in advance and then granulating, or may be a mixture of two or more kinds of particles made of different materials.
【0034】有機高分子重合体粒子の平均粒径(R2)は、
0.003〜1μm、好ましくは0.1〜0.5μmで
あり、有機高分子重合体粒子と着色基材粒子との粒径比
(R2/R1) は、1/10以下であることが好ましい。この
際、有機高分子重合体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。有機高分子
重合体粒子の平均粒径(R2)が0.003μm未満では、
該粒子が凝集し易く、基材粒子表面に均一に合着できな
いおそれがあり、また、1μmを超えると、該粒子と着
色基材粒子との粒径比(R2/R1) を1/10以下とするに
は、着色基材粒子の平均粒径(R1)も10μmを超えるこ
とになるが、このような場合、各粒子が全体的に大き過
ぎて、均一な着色複合粒子を得ることが困難となるおそ
れがある。The average particle size (R 2 ) of the organic polymer particles is
0.003 to 1 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm, and the particle size ratio between the organic polymer particles and the colored substrate particles.
(R 2 / R 1 ) is preferably 1/10 or less. At this time, when the organic high-molecular polymer particles have an asymmetrical shape such as an ellipse, the particle diameter has a minor axis diameter. When the average particle size (R 2 ) of the organic polymer particles is less than 0.003 μm,
The particles are likely to agglomerate and may not be uniformly attached to the surface of the base material particles, and when it exceeds 1 μm, the particle size ratio (R 2 / R 1 ) of the particles to the colored base material particles is 1 / If it is 10 or less, the average particle diameter (R 1 ) of the colored base particles also exceeds 10 μm, but in such a case, each particle is too large as a whole to obtain uniform colored composite particles. Can be difficult.
【0035】有機高分子重合体粒子の粒度分布の標準偏
差は、通常、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
粒子が着色基材粒子表面に均一に合着することができる
が、着色基材粒子の場合ほどには制約されない。これ
は、その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、有機高分
子重合体粒子が相互に溶融、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できるとともに、均一な
着色複合粒子とすることができるからである。The standard deviation of the particle size distribution of the organic polymer particles is usually ± 40% or less of the average particle size, preferably ± 10% or less. The smaller this standard deviation is, the more uniformly the particles can be attached to the surface of the colored substrate particles, but the standard deviation is not limited as much as the case of the colored substrate particles. This is because even if the particle size distribution is somewhat wide, the organic polymer particles are fused and integrated with each other by the compressive force and the shearing force acting in the mixing process described later, and the surface of the obtained colored composite particles is considerably This is because the colored composite particles can be made smooth and uniform.
【0036】有機高分子重合体粒子の形状は、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、着
色基材粒子ほどの制約はなく、また有機高分子重合体粒
子は、中空体あるいは多孔体であることもできる。The shape of the organic high molecular weight polymer particles is preferably spherical, but like the standard deviation of the particle size distribution, it is not limited as much as the colored substrate particles, and the organic high molecular weight polymer particles are hollow. It can be a body or a porous body.
【0037】前記したような有機高分子重合体粒子の調
製方法は、特に限定されるものではなく、前述したよう
な物理的造粒法、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、有機高分子重合体粒子が市販
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。The method for preparing the organic polymer particles as described above is not particularly limited, and the above-mentioned physical granulation method, chemical granulation method, etc. are appropriately selected for granulation. After that, classify. In addition, when the organic polymer particles are commercially available, they can be used.
【0038】第1方法により着色複合粒子を製造する際
には、着色基材粒子と有機高分子重合体粒子とを、着色
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、着色基材粒子表面に有機高
分子重合体粒子を合着させる。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。第1の方法においては、圧縮力および剪断力ととも
に、特にひねり摩擦力を作用させることが好ましい。When the colored composite particles are produced by the first method, the colored base particles and the organic polymer particles are mixed under the condition that the crushing and melting of the colored base particles do not substantially occur. By applying at least a compressive force and a shearing force to each particle, the organic polymer particles are adhered to the surface of the colored base particle. In this case, an impact force and / or a twisting friction force can be further applied. In the first method, it is preferable to apply a twisting frictional force in addition to the compressing force and the shearing force.
【0039】第1の方法において、混合を着色基材粒子
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、着色基材粒子が混合過程中、元の形状および
大きさを実質的に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、第1の方法では、着色金属化合物被覆層の溶融ある
いは軟化は、通常、考慮する必要がなく、また、着色金
属化合物被覆層の薄層部分のみが破砕する場合、あるい
は着色基材粒子を構成するコア微粒子はやや軟化する
が、混合過程中、着色基材粒子が実質的に元の形状およ
び大きさを保持できる場合も、破砕および溶融を実質的
に起こしていないとみられるものである。In the first method, the mixing is performed in a state in which the crushing and melting of the colored base material particles do not substantially occur, so that the colored base material particles have substantially the same original shape and size during the mixing process. Therefore, the colored composite particles having a uniform particle size can be produced. However, in the first method, it is usually unnecessary to consider melting or softening of the colored metal compound coating layer, and when only the thin layer portion of the colored metal compound coating layer is crushed, or when the colored substrate particles are Although the constituent core fine particles are slightly softened, it is considered that crushing and melting are not substantially caused even when the colored base material particles can substantially retain their original shape and size during the mixing process.
【0040】第1の方法における「圧縮力」とは、着色
基材粒子および有機高分子重合体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強く作用する力を意
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有機高分子重合体粒子層に対し
て、ロールの回転速度差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。The "compressive force" in the first method means the radial direction of each particle which acts when the colored substrate particles and the organic polymer particles are pressed against each other or the walls of the mixing container, the stirring blades and the like. It means the force that is the main component. The "shearing force" means a force for shearing the particle layer existing in the mixing space, and is, for example, a force generated in the vicinity of the stirring blade of the stirrer or in the region where the speed difference between the particles is large. Further, the "impact force" means a force that strongly acts in a short time when the particles collide with each other or with a mixing vessel wall, a stirring blade, etc., and "twisting friction force" means, for example, two particles. Means a twisting force (torsion force) accompanied by friction that acts on the molten organic high-molecular polymer particle layer existing in the roll gap by the roll rotation speed difference and the roll pressure.
【0041】前記圧縮力、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も作用する力である
が、高分子材料に対する通常の混練操作では、最終的に
高分子材料全体が溶融、可塑化されるのに対して、第1
の方法においては、着色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。The forces such as the compressive force and the shearing force are basically the forces that act even when kneading a general polymer material, but in the usual kneading operation for a polymer material, the polymer is finally mixed. While the entire material is melted and plasticized, the first
It should be noted that in the method of (1), the colored substrate particles do not substantially crush or melt during the whole mixing process.
【0042】第1の方法における混合方法は、着色基材
粒子および有機高分子重合体粒子に対して、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
とを用いる方法を挙げることができる。第1の方法にお
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ザ
ー、ホソカワミクロン(株)製のオングミル等を挙げる
ことができる。The mixing method in the first method is not particularly limited as long as it can exert at least a compressive force and a shearing force on the colored substrate particles and the organic polymer particles. As such a mixing method,
For example, a method using a mortar; a method using a rotary container type solid mixer such as an inclined cylinder type tumbler, a V type tumbler, and a double cone type tumbler; a mechanical stirring type solid mixer such as a ribbon type mixer and a rotary disk type mixer. Method using complex type solid mixer such as V-type tumbler with internal blade, double-cone tumbler with internal blade; kneader such as kneader mixer, internal mixer, Mueller mixer, Henschel mixer, roll mill The method includes a method using a mechanical stirrer such as a turbine type stirrer and a bull margin type stirrer; and an impact force by a high-speed air flow or a method using mechanical stirrer. In the first method, an impact force by a high-speed air flow or a mixing method using it and mechanical stirring is particularly suitable, and an example of an apparatus therefor is a hybridizer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., Hosokawa Micron Corporation. The Ong mill etc. which were manufactured can be mentioned.
【0043】これらの混合方法において、圧縮力および
剪断力、あるいは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)等の種
々の混合条件が複雑に関連し一概には言えないが、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。In these mixing methods, whether the compressive force and the shearing force, or the impact force and / or the twisting frictional force which act depending on the case mainly act on the stirring speed and the mixing system (stirring blade, roll, Although various mixing conditions such as air flow etc. are complicatedly related and cannot be generally stated, the compressive force and the shearing force are forces acting in the above-mentioned mixing method in general. On the other hand, the impact force works effectively when using, for example, a high-speed stirrer or a high-speed air flow, and the twist friction force works effectively, for example, when mixing between two rolls or by a meshing screw.
【0044】第1の方法における着色基材粒子と有機高
分子重合体粒子との混合は、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
少湿った状態であってもよい。混合に際しては、着色基
材粒子および有機高分子重合体粒子を同時に混合機内に
投入してもよく、着色基材粒子および有機高分子重合体
粒子の何れかを先に投入しておき、残りの粒子を一括し
て、または連続的あるいは段階的に投入してもよい。The mixing of the colored substrate particles and the organic polymer particles in the first method is usually dry mixing,
In some cases, the mixed system may be slightly moistened with water, an organic liquid, a plasticizer, or the like. Upon mixing, the colored base material particles and the organic high molecular weight polymer particles may be charged into the mixer at the same time, and either the colored base material particles or the organic high molecular weight polymer particles may be charged first, and the remaining The particles may be added all at once or continuously or stepwise.
【0045】第1の方法においては、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。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間
で、通常、電荷種が異なることとなり、互いに引き寄せ
られる結果、有機高分子重合体粒子の着色基材粒子への
吸着が促進され、有機高分子重合体粒子が着色基材粒子
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。In the first method, it is preferable that the mixed system is placed under insulation so that each particle can be easily charged. By placing the mixed system under insulation, the particles of different materials usually have different charge species, and as a result of being attracted to each other, adsorption of the organic polymer particles to the coloring base material particles is promoted, While the organic polymer particles adhere firmly to the surface of the colored substrate particles, the same particles do not repel each other and aggregate.
【0046】第1の方法における混合温度は、通常、室
温で十分であるが、必要に応じて加熱または冷却するこ
とがある。これらは、有機高分子重合体粒子のガラス転
移温度等に応じて適宜選択する。Room temperature is usually sufficient as the mixing temperature in the first method, but heating or cooling may be carried out as necessary. These are appropriately selected according to the glass transition temperature of the organic polymer particles.
【0047】第1の方法における着色基材粒子と有機高
分子重合体粒子との重量比率は、組合される各粒子の平
均粒径、性状等により変わるが、着色基材粒子100重
量部当たり、有機高分子重合体粒子が、通常、10〜2
00重量部である。The weight ratio of the colored base material particles to the organic high molecular weight polymer particles in the first method varies depending on the average particle size, properties, etc. of the particles to be combined, but per 100 parts by weight of the colored base material particles, The organic polymer particles are usually 10 to 2
It is 00 parts by weight.
【0048】第1の方法における混合時間は、混合温
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、混合時
の投与動力も、混合条件、各粒子の性状等により一概に
規定することはできないが、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。The mixing time in the first method varies depending on the mixing temperature, the stirring speed, the mixing conditions such as the mixing method, the properties of each particle and the like.
It is preferable to mix for about 120 minutes, and in other mixing methods, it is sufficient that the mixing time is shorter than that in the case of using a mortar, but it is necessary to appropriately adjust the mixing time. Further, the administration power at the time of mixing cannot be unconditionally defined depending on the mixing conditions, the properties of each particle, etc., but a suitable mixing time and administration power can be selected by experiments.
【0049】前記のようにして各粒子を混合することに
より、各粒子間の接触点、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1
000℃前後の高熱が瞬時に発生して、有機高分子重合
体粒子が溶融、一体化するとともに、着色基材粒子表面
に強固に合着、結合され、着色金属化合物被覆層をさら
に被覆することになる。By mixing the particles as described above, the contact point between the particles or the contact point between the particles and the wall of the mixing vessel, the stirring blade, etc. is temporarily reduced to, for example, 1
A high heat of around 000 ° C. is instantaneously generated, and the organic high-molecular polymer particles are melted and integrated, and firmly adhered and bonded to the surface of the colored base material particles to further coat the colored metal compound coating layer. become.
【0050】また、着色基材粒子表面に有機高分子重合
体被覆層を形成する第2の方法は、着色基材粒子表面を
重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤(以
下、「不飽和シランカップリング剤」という。)で処理
し、該処理後の着色基材粒子の分散液中で、重合性不飽
和結合を有する単量体(以下、「重合性単量体」とい
う。)を、好ましくは重合触媒の存在下、必要に応じて
加熱して、グラフト共重合させることからなる。The second method for forming the organic polymer coating layer on the surface of the colored substrate particles is the silane coupling agent having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter referred to as "unsaturated"). A monomer having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter referred to as “polymerizable monomer”) is treated in the dispersion liquid of the colored substrate particles after the treatment with a “silane coupling agent”). Preferably, it is heated in the presence of a polymerization catalyst, if necessary, to perform graft copolymerization.
【0051】前記不飽和シランカップリング剤として
は、例えばビニルトリクロロシラン、メチルビニルジク
ロロシラン、ジメチルビニルクロロシラン、エチルビニ
ルジクロロシラン、ジエチルビニルクロロシラン、ジビ
ニルジクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキシエト
キシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメト
キシジエトキシシラン、ビニルジメトキシエトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメチルシラ
ン、ビニルメチルジエチルシラン、ビニルジメチルエチ
ルシラン、ビニルトリエチルシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルジメチルメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメチルシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、
アリルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラ
ン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシ
ラン等を挙げることができる。Examples of the unsaturated silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, methylvinyldichlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, ethylvinyldichlorosilane, diethylvinylchlorosilane, divinyldichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane and vinyl. Trimethoxysilane, vinylmethoxydiethoxysilane, vinyldimethoxyethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethylsilane, vinylmethyldiethylsilane, vinyldimethylethylsilane, vinyltriethylsilane, vinyltriacetoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxy Silane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ-methacryloyl Xypropyltrimethylsilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane,
γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane,
γ-methacryloxypropyl dimethylethoxysilane,
Allyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane and the like can be mentioned.
【0052】不飽和シランカップリング剤で着色基材粒
子表面を処理する際には、該着色基材粒子を適当な分散
媒体中に分散させてスラリー化し、攪拌下で、不飽和シ
ランカップリング剤を添加し、例えば室温〜100℃
で、1〜120分間程度反応させる。When the surface of the colored substrate particles is treated with the unsaturated silane coupling agent, the colored substrate particles are dispersed in a suitable dispersion medium to form a slurry, and the unsaturated silane coupling agent is stirred. Is added, for example, room temperature to 100 ° C
Then, the reaction is performed for about 1 to 120 minutes.
【0053】この場合、不飽和シランカップリング剤の
使用量は、着色基材粒子100重量部当たり、通常、
0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部、
特に好ましくは0.5〜5重量部である。不飽和シラン
カップリング剤の使用量が0.01重量部未満では、重
合性単量体を着色基材粒子表面において有効にグラフト
共重合させることが困難となり、生成する重合体の多く
が着色基材粒子から遊離して存在するおそれがあり、ま
た10重量部を超えても、着色基材粒子表面におけるグ
ラフト共重合率が特に向上するわけではなく、非効率的
である。In this case, the amount of the unsaturated silane coupling agent used is usually 100 parts by weight of the colored base particles.
0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight,
It is particularly preferably 0.5 to 5 parts by weight. If the amount of the unsaturated silane coupling agent used is less than 0.01 part by weight, it will be difficult to effectively graft-copolymerize the polymerizable monomer on the surface of the colored substrate particles, and most of the resulting polymers will be colored groups. There is a possibility that it will be present separately from the material particles, and even if it exceeds 10 parts by weight, the graft copolymerization rate on the surface of the colored substrate particles does not particularly improve, and it is inefficient.
【0054】また、分散媒体の使用量は、着色基材粒子
1重量部に対して、通常、0.1〜1000重量部、好
ましくは0.5〜100重量部である。The amount of the dispersion medium used is usually 0.1 to 1000 parts by weight, preferably 0.5 to 100 parts by weight, based on 1 part by weight of the colored base particles.
【0055】不飽和シランカップリング剤による処理に
使用される分散媒体は、着色基材粒子、不飽和シランカ
ップリング剤、あるいは後述する重合性単量体や重合触
媒等の種類に応じて、水および/または親水性あるいは
疎水性の有機溶媒の中から適宜選択し、単独であるいは
2種以上を混合して使用される。ここで、親水性有機溶
媒としてはメタノール、エタノール、アセトン等を、疎
水性有機溶媒としてはベンゼン、トルエン、ヘキサン等
を挙げることができる。The dispersion medium used in the treatment with the unsaturated silane coupling agent is water depending on the type of the colored base particles, the unsaturated silane coupling agent, or the polymerizable monomer or the polymerization catalyst described later. And / or it is appropriately selected from hydrophilic or hydrophobic organic solvents and used alone or in combination of two or more kinds. Here, examples of the hydrophilic organic solvent include methanol, ethanol and acetone, and examples of the hydrophobic organic solvent include benzene, toluene and hexane.
【0056】不飽和シランカップリング剤による処理に
際しては、着色基材粒子の分散性を向上させるため、必
要に応じて、分散改良剤を分散媒体中に添加してもよ
い。このような分散改良剤としては、着色基材粒子の生
成時に使用されるものを挙げることができる。In the treatment with the unsaturated silane coupling agent, a dispersion improver may be added to the dispersion medium, if necessary, in order to improve the dispersibility of the colored substrate particles. Examples of such dispersion improvers include those used at the time of producing colored base particles.
【0057】不飽和シランカップリング剤で処理した着
色基材粒子の分散液は、そのまま次の工程における重合
性単量体の重合に使用することができ、また場合によ
り、該処理された着色基材粒子を分散媒体から分離した
のち、別の分散媒体中に再分散させてもよい。The dispersion of the colored substrate particles treated with the unsaturated silane coupling agent can be used as it is for the polymerization of the polymerizable monomer in the next step, and if desired, the treated colored group can be used. The material particles may be separated from the dispersion medium and then redispersed in another dispersion medium.
【0058】このようにして不飽和シランカップリング
剤で処理した着色基材粒子の分散液中で、重合性単量体
を重合することにより、該重合性単量体を不飽和シラン
カップリング剤の不飽和結合を介して該着色基材粒子表
面にグラフト共重合させ、該着色基材粒子表面に有機高
分子重合体被覆層を形成する。The polymerizable monomer is polymerized in the dispersion liquid of the colored substrate particles treated with the unsaturated silane coupling agent in this manner to convert the polymerizable monomer into the unsaturated silane coupling agent. Is graft-copolymerized on the surface of the colored base material particles through the unsaturated bond to form an organic polymer coating layer on the surface of the colored base material particles.
【0059】グラフト共重合に際し、不飽和シランカッ
プリング剤で処理した着色基材粒子を分散媒体から分離
したのち、再分散させる分散媒体は、着色基材粒子、不
飽和シランカップリング剤、重合性単量体、重合触媒等
の種類に応じて、水および/または前記と同様の親水性
あるいは疎水性の有機溶媒の中から適宜選択し、単独で
あるいは2種以上を混合して使用される。In the graft copolymerization, after separating the colored substrate particles treated with the unsaturated silane coupling agent from the dispersion medium, the dispersion medium to be redispersed is the colored substrate particles, the unsaturated silane coupling agent, the polymerizable Depending on the type of monomer, polymerization catalyst, etc., water and / or the same hydrophilic or hydrophobic organic solvent as described above may be appropriately selected and used alone or in combination of two or more.
【0060】グラフト共重合に際しては、処理された着
色基材粒子、重合性単量体、重合触媒等の添加順序は適
宜に選定できるが、処理された着色基材粒子の分散液に
重合性単量体および重合触媒を添加することが好まし
い。この場合、重合性単量体および重合触媒を同時に添
加しても、あるいは重合性単量体および重合触媒のいず
れか一方を添加したのち他方を添加してもよい。In the graft copolymerization, the order of addition of the treated colored substrate particles, the polymerizable monomer, the polymerization catalyst and the like can be appropriately selected. It is preferable to add a monomer and a polymerization catalyst. In this case, the polymerizable monomer and the polymerization catalyst may be added at the same time, or one of the polymerizable monomer and the polymerization catalyst may be added and then the other may be added.
【0061】前記グラフト共重合に際しては、処理され
た着色基材粒子および得られる着色複合粒子の分散性を
向上させるため、必要に応じて、分散改良剤を分散媒体
中に添加してもよい。このような分散改良剤としては、
着色基材粒子の生成時に使用されるものを挙げることが
できる。また当然のこととして、前記不飽和シランカッ
プリング剤による着色基材粒子の処理段階で添加された
分散改良剤を含む分散液を、そのままグラフト共重合時
に使用することもできる。In the graft copolymerization, a dispersion improver may be added to the dispersion medium, if necessary, in order to improve the dispersibility of the treated colored base particles and the obtained colored composite particles. As such a dispersion improver,
Mention may be made of those used when producing colored substrate particles. Further, as a matter of course, the dispersion liquid containing the dispersion improving agent added in the step of treating the colored substrate particles with the unsaturated silane coupling agent can be used as it is at the time of graft copolymerization.
【0062】前記重合性単量体としては、例えば(メ
タ)アクリル酸、α−クロロアクリル酸、クロトン酸、
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和カル
ボン酸類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニ
ル、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化ビニル系化
合物;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、ビニルピリジン、ジビニルベンゼン、ジイソプロペ
ニルベンゼン等の芳香族ビニル系化合物;酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ステアリン酸ビニ
ル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸
プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリ
ル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシ
ル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)
アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、
(メタ)アクリル酸ベンジル、(ポリ)エチレングリコ
ールのモノあるいはジ(メタ)アクリレート、(ポリ)
プロピレングリコールのモノあるいはジ(メタ)アクリ
レート、1,4−ブタンジオールのモノあるいはジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパンのモノ、ジ
あるいはトリ(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン
酸エステル類;1,3−ブタジエン、イソプレン、1,
3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、2,3−ジ
メチル−1,3−ブタジエン、クロロプレン、2,3−
ジクロロ−1,3−ブタジエン等のジエン類;(メタ)
アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、
N−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)ア
クリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミ
ド、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、
N,N’−エチレンビス(メタ)アクリルアミド等の不
飽和アミド類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロ
アクリロニトリル、α−クロロメチルアクリロニトリ
ル、α−メトキシアクリロニトリル、シアン化ビニリデ
ン等の不飽和ニトリル類;メチルビニルエーテル、ジビ
ニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、
1,4−ビニロキシブタン、(メタ)アリルビニルエー
テル、メチルメタクリルエーテル、ジメタクリルエーテ
ル、エチレングリコールジメタクリルエーテル、1,4
−メタクリルオキシブタン、ジ(メタ)アリルエーテル
等の不飽和エーテル類;ビニルジメチルアミン、ビニル
ジエチルアミン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカ
ルバゾール、ジビニルアミン、ジメタクリルアミン、ジ
(メタ)アリルアミン等の他の窒素含有不飽和化合物;
メチルビニルスルフィド、ジビニルスルフィド、ジメタ
クリルスルフィド、ジ(メタ)アリルスルフィド、メチ
ルビニルスルホン、ジビニルスルホン、ジメタクリルス
ルホン、ジ(メタ)アリルスルホン等の他の硫黄含有不
飽和化合物を挙げることができる。これらの重合性単量
体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することが
できる。Examples of the polymerizable monomer include (meth) acrylic acid, α-chloroacrylic acid, crotonic acid,
Unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid; vinyl halide compounds such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, tetrafluoroethylene; styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylpyridine, Aromatic vinyl compounds such as divinylbenzene and diisopropenylbenzene; vinyl acetate,
Vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl stearate, vinyl benzoate; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth)
2-hydroxyethyl acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth)
Lauryl acrylate, stearyl (meth) acrylate,
Benzyl (meth) acrylate, mono- or di (meth) acrylate of (poly) ethylene glycol, (poly)
Unsaturated carboxylic acid esters such as mono- or di (meth) acrylate of propylene glycol, mono- or di (meth) acrylate of 1,4-butanediol, mono-, di- or tri (meth) acrylate of trimethylolpropane; 3-butadiene, isoprene, 1,
3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, chloroprene, 2,3-
Dienes such as dichloro-1,3-butadiene; (meth)
Acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide,
N-ethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N, N '-Methylenebis (meth) acrylamide,
Unsaturated amides such as N, N'-ethylenebis (meth) acrylamide; unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-chloromethylacrylonitrile, α-methoxyacrylonitrile, vinylidene cyanide; methyl Vinyl ether, divinyl ether, ethylene glycol divinyl ether,
1,4-vinyloxybutane, (meth) allyl vinyl ether, methyl methacryl ether, dimethacryl ether, ethylene glycol dimethacryl ether, 1,4
-Unsaturated ethers such as methacryloxybutane and di (meth) allyl ether; vinyldimethylamine, vinyldiethylamine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcarbazole, divinylamine, dimethacrylamine, di (meth) allylamine, etc. A nitrogen-containing unsaturated compound of
Other sulfur-containing unsaturated compounds such as methyl vinyl sulfide, divinyl sulfide, dimethacryl sulfide, di (meth) allyl sulfide, methyl vinyl sulfone, divinyl sulfone, dimethacryl sulfone and di (meth) allyl sulfone can be mentioned. These polymerizable monomers may be used alone or in admixture of two or more.
【0063】重合性単量体の使用量は、有機高分子重合
体被覆層の所望の膜厚に応じて変わるが、着色基材粒子
100重量部当たり、通常、0.5〜1000重量部、
好ましくは1〜100重量部である。The amount of the polymerizable monomer used varies depending on the desired film thickness of the organic polymer coating layer, but is usually 0.5 to 1000 parts by weight per 100 parts by weight of the colored substrate particles.
It is preferably 1 to 100 parts by weight.
【0064】また、グラフト共重合に使用する重合触媒
としては、例えば二酸化硫黄、亜硫酸水溶液、亜硫酸水
素ナトリウム、亜硫酸水素アンモニウム等の亜硫酸イオ
ンおよび/または亜硫酸水素イオンを生成する化合物;
過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウ
ム等の過硫酸塩を含むレドックス型重合触媒;ベンゾイ
ルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ジ−t−ブ
チルペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、ク
メンヒドロペルオキシド、パラメンタンヒドロペルオキ
シド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,
2’−アゾビスイソバレロニトリル、2,2’−アゾビ
ス(2−アミノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合触
媒が挙げられる。これらの重合触媒は、単独でまたは2
種以上を混合して使用することができる。As the polymerization catalyst used in the graft copolymerization, for example, sulfur dioxide, an aqueous solution of sulfurous acid, sodium bisulfite, a compound such as sodium bisulfite, which produces sulfite ion and / or bisulfite ion;
Redox type polymerization catalysts containing persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate and ammonium persulfate; benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,
Radical polymerization catalysts such as 2'-azobisisovaleronitrile and 2,2'-azobis (2-aminopropane) dihydrochloride are mentioned. These polymerization catalysts may be used alone or
A mixture of two or more species can be used.
【0065】重合触媒の使用量は、重合性単量体100
重量部当たり、通常、0.01〜10重量部、好ましく
は0.05〜5重量部である。The amount of the polymerization catalyst used is 100
It is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, per part by weight.
【0066】グラフト共重合における重合条件は、重合
性単量体、重合触媒、分散媒体等の種類に応じて変わる
が、重合温度が、通常、0〜100℃程度、重合時間
が、通常、10分〜48時間程度である。The polymerization conditions in the graft copolymerization vary depending on the type of the polymerizable monomer, the polymerization catalyst, the dispersion medium, etc., but the polymerization temperature is usually about 0 to 100 ° C., the polymerization time is usually 10 Minutes to 48 hours.
【0067】また第2の方法においては、場合により、
重合性単量体のグラフト共重合を、前記重合触媒の存在
下あるいは不存在下で、光を照射することにより実施す
ることもできる。この光重合に際しては、通常、例えば
ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン等の芳香族ケトン
類;アセトフェノン、ベンゾインエーテル等のアセトフ
ェノン類;ベンジル等のジケトン類;アシルオキシムエ
ステル類;アシルホスフィンオキシド類の如き増感剤を
使用する。In the second method, depending on the case,
The graft copolymerization of the polymerizable monomer can also be carried out by irradiating with light in the presence or absence of the polymerization catalyst. In the photopolymerization, a sensitizer such as aromatic ketones such as benzophenone and Michler's ketone; acetophenones such as acetophenone and benzoin ether; diketones such as benzyl; acyloxime esters; acylphosphine oxides are usually used. To do.
【0068】このようなグラフト共重合により形成され
た有機高分子重合体被覆層は均一であり、しかも着色基
材粒子との結合も強固である。The organic polymer coating layer formed by such graft copolymerization is uniform, and the bond with the colored substrate particles is strong.
【0069】さらに、着色基材粒子表面に有機高分子重
合体被覆層を形成する第3の方法は、着色基材粒子、界
面活性剤および/または界面活性重合体、並びに前記重
合性単量体を、好ましくは重合触媒の存在下、必要に応
じて加熱して、重合することからなる。ここで、界面活
性重合体とは、重合体分子中に親水性部分と疎水性部分
とを有し、前記着色基材粒子の分散液に可溶な重合体を
意味する。この方法においては、着色基材粒子、界面活
性剤および/または界面活性重合体、重合性単量体、重
合触媒等の添加順序は適宜に選定できるが、着色基材粒
子の分散液に界面活性剤および/または界面活性重合体
を添加し、着色基材粒子表面に界面活性剤および/また
は界面活性重合体の分子層を形成させることが好まし
く、また、前記分子層を優先的に形成させる上で、重合
性単量体および重合触媒の添加に先立って、界面活性剤
および/または界面活性重合体を添加することが好まし
い。この方法では、前記分子層が重合性単量体の選択的
な重合場となる。Further, the third method for forming the organic polymer coating layer on the surface of the colored substrate particles is the colored substrate particles, the surfactant and / or the surface active polymer, and the polymerizable monomer. Is preferably polymerized by heating, if necessary, in the presence of a polymerization catalyst. Here, the surface-active polymer means a polymer having a hydrophilic portion and a hydrophobic portion in the polymer molecule and soluble in the dispersion liquid of the colored substrate particles. In this method, the order of addition of the colored substrate particles, the surfactant and / or the surface active polymer, the polymerizable monomer, the polymerization catalyst and the like can be appropriately selected. It is preferable to add an agent and / or a surface-active polymer to form a molecular layer of the surface-active agent and / or the surface-active polymer on the surface of the colored substrate particles, and to form the molecular layer preferentially. Then, it is preferable to add a surfactant and / or a surface active polymer prior to the addition of the polymerizable monomer and the polymerization catalyst. In this method, the molecular layer serves as a selective polymerization site for the polymerizable monomer.
【0070】前記界面活性剤および/または界面活性重
合体としては、一般に低分子界面活性剤あるいは高分子
界面活性剤として使用されているものがほとんど使用す
ることができるが、分散媒体中で着色基材粒子の表面に
形成された分子層が均一な重合場をもたらすように、重
合性単量体の重合条件下で、界面活性剤および/または
界面活性重合体が相互に重合しないものであることが好
ましい。但し、この場合であっても、例えば重合時の連
鎖移動により、生成重合体分子が界面活性剤および/ま
たは界面活性重合体に結合することは差し支えない。As the above-mentioned surface active agent and / or surface active polymer, most of those generally used as low molecular weight surface active agents or high molecular weight surface active agents can be used. The surfactant and / or the surfactant polymer should not polymerize with each other under the polymerization conditions of the polymerizable monomer so that the molecular layer formed on the surface of the material particles provides a uniform polymerization field. Is preferred. However, even in this case, the produced polymer molecule may be bonded to the surfactant and / or the surfactant polymer by, for example, chain transfer during polymerization.
【0071】このような界面活性剤および/または界面
活性重合体としては、例えばオレイン酸ナトリウム等の
高級脂肪酸塩類;ドデシル硫酸ナトリウム等のアルキル
硫酸塩類;ステアリルスルホン酸ナトリウム等のアルキ
ルスルホン酸塩類;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類;スルホコハ
ク酸ジオクチルナトリウム等のスルホコハク酸エステル
塩類の如きアニオン界面活性剤:アルキルポリオキシエ
チレンエーテル類;アルキルフェニルポリオキシエチレ
ンエーテル類;ポリエチレングリコールアルキルエーテ
ル類;アルキルカルボニルオキシポリエチレン類;N,
N−ジ(ポリオキシエチレン)アルカンアミド類;N,
N−ジ(アルカノール)アルカンアミド類;ポリエチレ
ングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸蔗糖エステル等の脂
肪酸多価アルコールエステル類;脂肪酸多価アルコール
ポリオキシエチレンエーテル類の如きノニオン界面活性
剤:ドデシルアンモニウムクロライド等の高級アルキル
アンモニウム塩類;ドデシルピリジニウムクロライド等
の第四級N−アルキルピリジニウム塩類;ドデシルピコ
リニウムクロライド等の第四級N−アルキルピコリニウ
ム塩類;セチルトリメチルアンモニウムブロマイド等の
第四級アルキルアンモニウム塩類;第四級アルキルイミ
ダゾリニウム塩類;第四級ポリオキシエチレンアルキル
ジアンモニウム塩類;第四級ポリオキシエチレンアルキ
ルアンモニウム塩類;第四級アルコキシプロピルアンモ
ニウム塩類;アルキルプロピレンジアミンの有機酸また
は無機酸塩類の如きカチオン界面活性剤:アルキルアミ
ンオキサイド類;アルキルグリシン類;アルキルアラニ
ン類;アルキルベタイン類;アルキルイミダゾリン類の
如き両性イオン界面活性剤:カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロール、ヒドロキシプロピル
セルロース等のセルロース誘導体類;ポリビニルピロリ
ドン;ポリビニルアルコール;ポリカルボン酸ソーダ;
ポリアクリル酸等の如き界面活性重合体を挙げることが
できる。これらの界面活性剤および/または界面活性重
合体は、単独でまたは2種以上を混合して使用すること
ができる。Examples of such surfactants and / or surface active polymers include higher fatty acid salts such as sodium oleate; alkylsulfates such as sodium dodecylsulfate; alkylsulfonates such as sodium stearylsulfonate; dodecyl. Alkylaryl sulfonates such as sodium benzenesulfonate; anionic surfactants such as sulfosuccinate ester salts such as dioctyl sodium sulfosuccinate: alkyl polyoxyethylene ethers; alkylphenyl polyoxyethylene ethers; polyethylene glycol alkyl ethers; Alkylcarbonyloxy polyethylenes; N,
N-di (polyoxyethylene) alkane amides; N,
N-di (alkanol) alkane amides; fatty acid polyhydric alcohol esters such as polyethylene glycol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, fatty acid sucrose ester; nonionic surfactants such as fatty acid polyhydric alcohol polyoxyethylene ethers: Higher alkyl ammonium salts such as dodecyl ammonium chloride; quaternary N-alkyl pyridinium salts such as dodecyl pyridinium chloride; quaternary N-alkyl picolinium salts such as dodecyl picolinium chloride; quaternary alkyl such as cetyl trimethyl ammonium bromide Ammonium salts; quaternary alkyl imidazolinium salts; quaternary polyoxyethylene alkyl diammonium salts; quaternary polyoxyethylene alkyl ammonium salts Quaternary alkoxypropyl ammonium salts; cationic surfactants such as organic acids or inorganic acid salts of alkyl propylene diamines: alkyl amine oxides; alkyl glycines; alkyl alanines; alkyl betaines; amphoteric ions such as alkyl imidazolines Surfactants: Cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose; polyvinylpyrrolidone; polyvinyl alcohol; sodium polycarboxylic acid;
Mention may be made of surface-active polymers such as polyacrylic acid. These surfactants and / or surfactant polymers may be used alone or in admixture of two or more.
【0072】界面活性剤および/または界面活性重合体
の使用量は、着色基材粒子100重量部当たり、好まし
くは0.05〜50重量部、さらに好ましくは0.1〜
20重量部、特に好ましくは0.1〜10重量部であ
る。界面活性剤および/または界面活性重合体の使用量
が0.05重量部未満では、着色基材粒子の表面に選択
的な重合場となる有効な界面活性剤および/または界面
活性重合体の分子層を形成することが困難となる場合が
あり、また50重量部を超えると、着色基材粒子から遊
離して存在する重合体の生成を抑えることが困難となる
場合がある。The amount of the surfactant and / or the surface active polymer used is preferably 0.05 to 50 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the colored substrate particles.
20 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 10 parts by weight. When the amount of the surfactant and / or the surfactant polymer used is less than 0.05 parts by weight, an effective surfactant and / or molecule of the surfactant polymer which serves as a selective polymerization field on the surface of the colored substrate particles. In some cases, it may be difficult to form a layer, and when it exceeds 50 parts by weight, it may be difficult to suppress the formation of a polymer that is present separately from the colored substrate particles.
【0073】第3の方法における着色基材粒子表面への
界面活性剤および/または界面活性重合体の分子層の形
成は、分散媒体中で、着色基材粒子と界面活性剤および
/または界面活性重合体とを接触させ、該着色基材粒子
表面に界面活性剤および/または界面活性重合体を吸着
させることにより行うことができる。この様にして界面
活性剤および/または界面活性重合体の分子層が形成さ
れた着色基材粒子は、そのまま分散液として、次の工程
における重合性単量体の重合に使用することができ、場
合により、該着色基材粒子を分散媒体から分離したの
ち、別の分散媒体中に再分散させてもよい。The formation of the molecular layer of the surfactant and / or the surface-active polymer on the surface of the colored substrate particles in the third method is carried out by dispersing the colored substrate particles and the surfactant and / or the surface active agent in a dispersion medium. It can be carried out by contacting with a polymer and adsorbing a surfactant and / or a surfactant polymer on the surface of the colored substrate particles. The colored substrate particles on which the molecular layer of the surfactant and / or the surface-active polymer is formed in this manner can be directly used as a dispersion liquid for the polymerization of the polymerizable monomer in the next step, In some cases, the colored substrate particles may be separated from the dispersion medium and then redispersed in another dispersion medium.
【0074】この場合、分散媒体は、着色基材粒子を分
散させるとともに、該粒子表面に選択的な重合場となる
界面活性剤および/または界面活性重合体の分子層を形
成させ、さらに次の工程で重合される重合性単量体を分
散させる目的で使用される。このような分散媒体として
は、例えば水;アルコール類、ケトン類、エーテル類、
エステル類、アミン類等の有機溶媒を挙げることができ
る。これらの分散媒体は、着色基材粒子、界面活性剤お
よび/または界面活性重合体、重合性単量体、重合触媒
等の種類に応じて適宜選択され、通常、水を主体とし、
必要に応じて前記有機溶媒を添加して使用される。In this case, the dispersion medium disperses the colored substrate particles and forms a molecular layer of the surfactant and / or the surface active polymer, which serves as a selective polymerization field, on the surface of the particles. It is used for the purpose of dispersing the polymerizable monomer polymerized in the process. Examples of such a dispersion medium include water; alcohols, ketones, ethers,
Examples thereof include organic solvents such as esters and amines. These dispersion media are appropriately selected according to the type of the colored substrate particles, the surfactant and / or the surface active polymer, the polymerizable monomer, the polymerization catalyst, etc., and are mainly composed mainly of water,
If necessary, the organic solvent may be added for use.
【0075】これらの分散媒体の使用量は、着色基材粒
子100重量部当たり、好ましくは100〜1,00
0,000重量部、さらに好ましくは100〜100,
000重量部、特に好ましくは500〜10,000重
量部である。The amount of these dispersion media used is preferably 100 to 1,000 per 100 parts by weight of the colored substrate particles.
10,000 parts by weight, more preferably 100-100,
000 parts by weight, particularly preferably 500 to 10,000 parts by weight.
【0076】第3の方法においては、界面活性剤および
/または界面活性重合体自体が分散改良作用を有するの
で、重合性単量体の重合時に特に他の分散改良剤を添加
する必要はないが、場合により、さらに他の分散改良剤
を追加してもよい。このような他の分散改良剤は、前記
界面活性剤および/または界面活性重合体の中から適宜
選定して使用される。In the third method, since the surfactant and / or the surface-active polymer itself has a dispersion improving action, it is not necessary to add another dispersion improving agent during the polymerization of the polymerizable monomer. In some cases, another dispersion improver may be added. Such other dispersion improver is appropriately selected and used from the above-mentioned surfactant and / or surfactant polymer.
【0077】また、重合性単量体および重合触媒の添加
に際しては、重合性単量体および重合触媒を同時に添加
しても、あるいは重合性単量体および重合触媒のいずれ
か一方を添加したのち他方を添加してもよい。When the polymerizable monomer and the polymerization catalyst are added, the polymerizable monomer and the polymerization catalyst may be added at the same time or after the addition of either the polymerizable monomer or the polymerization catalyst. The other may be added.
【0078】第3の方法において使用される重合性単量
体としては、例えば前記第2の方法におけるグラフト共
重合に使用される重合性単量体と同様のものを挙げるこ
とができる。Examples of the polymerizable monomer used in the third method include those similar to the polymerizable monomer used in the graft copolymerization in the second method.
【0079】これらの重合性単量体の使用量は、着色基
材粒子表面を被覆する有機高分子重合体の膜厚に応じて
変わるが、着色基材粒子100重量部当たり、通常、
0.5〜1000重量部、好ましくは1〜100重量部
である。The amount of these polymerizable monomers used varies depending on the film thickness of the organic high molecular weight polymer that coats the surface of the colored substrate particles, but is usually 100 parts by weight of the colored substrate particles.
It is 0.5 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight.
【0080】また、重合性単量体の重合に使用される重
合触媒としては、例えば前記第2の方法におけるグラフ
ト共重合に使用されるものを挙げることができる。Further, examples of the polymerization catalyst used for the polymerization of the polymerizable monomer include those used for the graft copolymerization in the second method.
【0081】重合触媒の使用量は、重合性単量体100
重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好まし
くは0.05〜5重量部である。The amount of the polymerization catalyst used is 100
It is generally 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on parts by weight.
【0082】第3の方法における重合条件は、重合性単
量体、重合触媒、分散媒体等の種類に応じて変わるが、
重合温度が、通常、0〜100℃程度、重合時間が、通
常、10分〜48時間程度である。The polymerization conditions in the third method will vary depending on the type of polymerizable monomer, polymerization catalyst, dispersion medium, etc.
The polymerization temperature is usually about 0 to 100 ° C., and the polymerization time is usually about 10 minutes to 48 hours.
【0083】このようにして、着色基材粒子の表面に界
面活性剤および/または界面活性重合体の分子層が形成
された状態で、重合性単量体を重合することにより、着
色基材粒子表面上に形成された界面活性剤および/また
は界面活性重合体の分子層が選択的な重合場となり、着
色基材粒子の表面が生成した有機高分子重合体の均一な
被覆層で強固に被覆されることになる。In this way, the polymerizable monomer is polymerized in the state where the molecular layer of the surfactant and / or the surface-active polymer is formed on the surface of the colored substrate particles, whereby the colored substrate particles are obtained. The surface layer of the surface active agent and / or the surface active polymer serves as a selective polymerization field, and the surface of the colored substrate particles is firmly covered with a uniform coating layer of the organic polymer. Will be done.
【0084】また第3の方法においては、場合により、
重合性単量体の重合を、前記重合触媒の存在下あるいは
不存在下で、光を照射することにより実施することもで
きる。この光重合に際しては、通常、前記第2の方法に
おけるグラフト共重合に使用されるものと同様の増感剤
を使用する。In the third method, depending on the case,
The polymerization of the polymerizable monomer can also be carried out by irradiating with light in the presence or absence of the polymerization catalyst. In this photopolymerization, the same sensitizer as that used in the graft copolymerization in the second method is usually used.
【0085】以上詳細に説明した第1〜第3の方法によ
り得られる着色複合粒子の有機高分子被覆層の膜厚は、
得られる着色複合粒子の所望の特性、用途等に応じて適
宜設定することができるが、通常、0.001〜10μ
m、好ましくは0.01〜5μmである。The thickness of the organic polymer coating layer of the colored composite particles obtained by the first to third methods described above in detail is
Although it can be appropriately set according to desired properties, intended use, etc. of the obtained colored composite particles, it is usually 0.001 to 10 μm.
m, preferably 0.01 to 5 μm.
【0086】また、第1〜第3の方法により得られる着
色複合粒子の平均粒径(R3)は、着色基材粒子の平均粒径
(R1)、有機高分子被覆層の膜厚等を調節することにより
適宜に設定することができるが、通常、0.1〜60μ
mであり、特に着色スペーサー粒子としての好ましい平
均粒径(R3)は、2〜10μmである。The average particle size (R 3 ) of the colored composite particles obtained by the first to third methods is the average particle size of the colored base particles.
(R 1 ), it can be appropriately set by adjusting the film thickness of the organic polymer coating layer, etc.
m, and particularly preferable average particle diameter (R 3 ) as the colored spacer particles is 2 to 10 μm.
【0087】さらに、第1〜第3の方法により得られる
着色複合粒子の粒度分布の標準偏差は、着色基材粒子の
粒度分布を適切に設定することにより、平均粒径の±1
0%以下にすることが可能である。好ましい粒度分布の
標準偏差は±5%以下、さらに好ましくは±3%以下で
ある。特に液晶層の厚みを一定に保つための着色スペー
サー粒子としては、粒度分布の標準偏差が小さいほど好
ましい。Furthermore, the standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles obtained by the first to third methods is ± 1 of the average particle size by appropriately setting the particle size distribution of the colored base material particles.
It can be 0% or less. The standard deviation of the particle size distribution is preferably ± 5% or less, more preferably ± 3% or less. Particularly, as the colored spacer particles for keeping the thickness of the liquid crystal layer constant, the smaller the standard deviation of the particle size distribution is, the more preferable.
【0088】このようにして得られた着色複合粒子にお
いては、コア微粒子と着色金属化合物層との接合、並び
に着色金属化合物被覆層と有機高分子重合体被覆層との
接合あるいは結合が、いずれも強固であり、したがっ
て、該着色複合粒子を例えば水中に分散して超音波を当
てても、もはや着色金属化合物層がコア微粒子から剥離
したり、有機高分子重合体被覆層が着色基材粒子から剥
離や脱落したりすることがない。In the colored composite particles thus obtained, the bonding between the core fine particles and the colored metal compound layer and the bonding or bonding between the colored metal compound coating layer and the organic polymer coating layer are both achieved. Therefore, even if the colored composite particles are dispersed in, for example, water and subjected to ultrasonic waves, the colored metal compound layer is no longer peeled from the core fine particles, and the organic polymer coating layer is no longer colored particles. Does not peel off or fall off.
【0089】さらに本発明においては、コア微粒子本来
の特性が何ら損なわれることがなく、着色複合粒子全体
としての強度および耐熱性を、コア微粒子あるいは着色
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
る。しかも着色複合粒子についても、着色基材粒子の粒
度分布を実質的に保持することができるとともに、十分
な着色度を達成することができる。Further, in the present invention, the original properties of the core fine particles are not impaired at all, and the strength and heat resistance of the entire colored composite particles are as excellent as those of the core fine particles or the colored base particles themselves. be able to. Moreover, regarding the colored composite particles, the particle size distribution of the colored base particles can be substantially maintained, and a sufficient degree of coloring can be achieved.
【0090】したがって、本発明の着色複合粒子は、特
に着色スペーサー粒子として用いた場合、液晶層の厚み
を一定に保持でき、また十分な着色度を有し、かつ着色
金属化合物からなる着色成分が液晶成分中へ溶出あるい
は移行するおそれがないとともに、従来のように着色剤
に起因する不純物が全く問題とならず、しかもLCDの
製造時や使用中にも、着色金属化合物被覆層および有機
高分子重合体被覆層が剥離したり脱落することがなく、
さらに有機高分子重合体被覆層が最外層に存在すること
により所要の熱接着性を有するものであり、遮光性能等
の所要特性を安定して発揮することができる。Therefore, when the colored composite particles of the present invention are used especially as colored spacer particles, the thickness of the liquid crystal layer can be kept constant, the coloring component has a sufficient degree of coloring, and the coloring component composed of a coloring metal compound is contained. There is no risk of elution or migration into the liquid crystal component, and the impurities due to the coloring agent do not pose any problem as in the past, and the colored metal compound coating layer and the organic polymer are also present during the production and use of the LCD. The polymer coating layer does not peel off or fall off,
Further, since the organic high molecular polymer coating layer is present in the outermost layer, it has the required thermal adhesiveness, and the required characteristics such as the light shielding performance can be stably exhibited.
【0091】さらに前述したように、本発明における着
色基材粒子の製造工程が工業的に極めて有利なプロセス
であるばかりではなく、前記第1〜第3の方法に示すよ
うな有機高分子重合体被覆層の形成方法も、第1の方法
は、通常の有機高分子重合体の混練操作と同様の操作に
より実施でき、また第2および第3の方法は、着色基材
粒子の分散液という取扱および操作が容易な反応系で実
施できるものであり、しかもいずれも方法も、所望の着
色複合粒子の生成効率が高い。したがって、本発明の着
色複合粒子は、全工程を通じて、工業的に極めて有利に
製造することができるものである。Further, as described above, not only the manufacturing process of the colored substrate particles of the present invention is an industrially extremely advantageous process, but also the organic high molecular polymer as shown in the first to third methods. Regarding the method for forming the coating layer, the first method can be carried out by the same operation as the kneading operation of a usual organic high-molecular polymer, and the second and third methods are the treatment of a dispersion liquid of colored base particles. Also, the method can be carried out in a reaction system that is easy to operate, and both methods have high efficiency of producing desired colored composite particles. Therefore, the colored composite particles of the present invention can be industrially extremely advantageously manufactured through all the steps.
【0092】[0092]
【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。但し、本発明は、その要旨を越えない限り、
これらの実施例に何ら制約されるものではない。 実施例1 平均粒径5.0μmで、粒度分布の標準偏差が平均粒径
の±1%である架橋ジビニルベンゼン重合体粒子100
g、ポリビニルピロリドン2g、チタン酸テトラ−n−
ブチル35g、エタノール7リットルおよび水100ミ
リリットルを、ホモジナイザーで十分攪拌したのち、8
0℃で4時間加熱して、チタン酸テトラ−n−ブチルを
加水分解させた。次いで、反応混合液を室温まで冷却
し、遠心分離して粒子を沈降させた。その後、上澄み液
を分離したのち、蒸留水を加え、ホモジナイザーで十分
攪拌して粒子を均一に分散させ、遠心分離するという洗
浄操作を5回繰返した。その後、得られた粒子を常温で
乾燥した。このようにして得られた粒子を走査型電子顕
微鏡で観察したところ、平均粒径が5.3μm、粒度分
布の標準偏差が平均粒径の±1%、着色基材粒子の外径
に対するコア微粒子径の比が0.94で、均一な被覆層
を有する球状の複合粒子であった。この複合粒子を、赤
外吸収スペクトル、X線回折、熱重量分析、元素分析お
よび電気泳動により分析したところ、コアが架橋ジビニ
ルベンゼン重合体粒子、シェルが酸化チタン(IV)(TiO2)
からなることが確認された。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the present invention does not exceed the gist of the invention.
There is no limitation to these examples. Example 1 100 crosslinked divinylbenzene polymer particles having an average particle size of 5.0 μm and a standard deviation of the particle size distribution of ± 1% of the average particle size.
g, polyvinylpyrrolidone 2 g, tetra-n-titanate
After sufficiently stirring 35 g of butyl, 7 liters of ethanol and 100 ml of water with a homogenizer, 8
It heated at 0 degreeC for 4 hours, and hydrolyzed the tetra-n-butyl titanate. The reaction mixture was then cooled to room temperature and centrifuged to settle the particles. Then, the supernatant liquid was separated, distilled water was added, and the mixture was thoroughly stirred with a homogenizer to uniformly disperse the particles, and the centrifugation operation was repeated 5 times. Then, the obtained particles were dried at room temperature. When the particles thus obtained were observed with a scanning electron microscope, the average particle size was 5.3 μm, the standard deviation of the particle size distribution was ± 1% of the average particle size, and the core microparticles with respect to the outer diameter of the colored base material particles. The spherical composite particles had a diameter ratio of 0.94 and a uniform coating layer. When the composite particles were analyzed by infrared absorption spectrum, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, elemental analysis and electrophoresis, the core was a crosslinked divinylbenzene polymer particle and the shell was titanium oxide (IV) (TiO 2 ).
Was confirmed to consist of.
【0093】以上のようにして得られた複合粒子100
gを、水素雰囲気中、10℃/分の昇温速度で、室温か
ら300℃まで昇温したのち、300℃に3時間保持
し、次いで、10℃/分の降温速度で室温まで冷却し
て、黒色の複合粒子を得た。得られた複合粒子は、平均
粒径が5.2μm、粒度分布の標準偏差が平均粒径の±
1%、粒子外径に対するコア微粒子径の比が0.96
で、均一な被覆層を有する球状の複合粒子であった。こ
の複合粒子を前記と同様にしてさらに分析したところ、
コアが架橋ジビニルベンゼン重合体粒子、シェルが酸化
チタン(II)(Ti0) からなる複合粒子であることが確認さ
れた。この複合粒子を、着色基材粒子Aという。Composite particles 100 obtained as described above
g was heated from room temperature to 300 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a hydrogen atmosphere, held at 300 ° C. for 3 hours, and then cooled to room temperature at a cooling rate of 10 ° C./min. , Black composite particles were obtained. The obtained composite particles have an average particle size of 5.2 μm, and the standard deviation of the particle size distribution is ± of the average particle size.
1%, the ratio of the core fine particle diameter to the particle outer diameter is 0.96
The spherical composite particles had a uniform coating layer. Further analysis of the composite particles as described above,
It was confirmed that the core was a crosslinked divinylbenzene polymer particle and the shell was a composite particle composed of titanium (II) oxide (Ti0). This composite particle is referred to as a colored base particle A.
【0094】着色基材粒子A100g、およびスチレン
83重量部とアクリル酸ブチル17重量部との共重合体
の微粉末(ガラス転移温度60℃、平均粒径0.16μ
m、粒度分布の標準偏差が平均粒径の±5%)15g
を、(株)奈良機械製作所製のハイブリダイザーション
システムのOMダイザーで5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7分間混合処理して、前記共重合体
微粒子を着色基材粒子A表面に合着し、複合化した。こ
の粒子を着色複合粒子Bという。100 g of the colored substrate particles A and a fine powder of a copolymer of 83 parts by weight of styrene and 17 parts by weight of butyl acrylate (glass transition temperature 60 ° C., average particle size 0.16 μm).
m, standard deviation of particle size distribution is ± 5% of average particle size) 15 g
Was mixed for 5 minutes with an OM diizer of a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. to form an ordered mix char. This ordered mixture was mixed for 7 minutes by the hybridizer of the hybridization system, and the copolymer fine particles were adhered to the surface of the colored base material particle A to form a composite. These particles are called colored composite particles B.
【0095】このようにして得られた着色複合粒子B
は、前記共重合体微粒子が溶融し、一体化することによ
って、粒子表面が平滑に覆われたものであり、その平均
粒径が5.3μmであった。また、着色複合粒子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
分布がコア微粒子である架橋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。Colored composite particles B thus obtained
In the above, the copolymer fine particles were melted and integrated, whereby the particle surface was covered smoothly, and the average particle diameter was 5.3 μm. The standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles B was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the crosslinked divinylbenzene polymer particles that are the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0096】また、着色複合粒子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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子B全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles B were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly step under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, and the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, and the spacer particles do not move even when the liquid crystal is injected. Was excellent in strength and heat resistance.
【0097】実施例2 着色基材粒子A100gおよびポリメタクリル酸メチル
の微粉末(ガラス転移点130℃、平均粒径0.2μ
m、粒度分布の標準偏差が平均粒径の±5%)15gを
用いた以外は、実施例1と同様にして混合処理して、前
記ポリメタクリル酸メチル微粒子を着色基材粒子A表面
に合着し、複合化した。この粒子を着色複合粒子Cとい
う。Example 2 100 g of colored substrate particles A and fine powder of polymethylmethacrylate (glass transition point: 130 ° C., average particle size: 0.2 μ)
m, the standard deviation of the particle size distribution is ± 5% of the average particle size) 15 g was mixed in the same manner as in Example 1 to mix the polymethyl methacrylate fine particles with the surface of the colored base material particles A. Clothed and compounded. This particle is referred to as a colored composite particle C.
【0098】このようにして得られた着色複合粒子C
は、前記ポリメタクリル酸メチル微粒子が溶融し、一体
化することによって、粒子表面が平滑に覆われたもので
あり、その平均粒径が5.3μmであった。また、着色
複合粒子Cの粒度分布の標準偏差は平均粒径の±1%で
あり、その粒度分布がコア微粒子である架橋ジビニルベ
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。Colored composite particles C thus obtained
In the above, the poly (methyl methacrylate) fine particles were melted and integrated, whereby the particle surface was covered smoothly, and the average particle diameter was 5.3 μm. Further, the standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles C was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the crosslinked divinylbenzene polymer particles as the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0099】また、着色複合粒子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、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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子C全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。Further, the colored composite particles C were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, the spacer particles do not move even when liquid crystal is injected, and the colored composite particles C as a whole are Was excellent in strength and heat resistance.
【0100】実施例3 平均粒径5.0μmで、粒度分布の標準偏差が平均粒径
の±1%である架橋ジビニルベンゼン重合体粒子100
g、ポリビニルピロリドン2g、塩化第二鉄50g、尿
素100g、濃塩酸25gおよび水7リットルを、ホモ
ジナイザーで十分攪拌したのち、100℃で4時間加熱
して、塩化第二鉄を加水分解させた。次いで、反応混合
液を室温まで冷却し、遠心分離して粒子を沈降させた。
その後、上澄み液を分離したのち、蒸留水を加え、ホモ
ジナイザーで十分攪拌して粒子を均一に分散させ、遠心
分離するという洗浄操作を5回繰返した。その後、得ら
れた粒子を常温で乾燥した。このようにして得られた粒
子を走査型電子顕微鏡で観察したところ、平均粒径が
5.3μm、粒度分布の標準偏差が平均粒径の±1%、
粒子外径に対するコア微粒子径の比が0.94で、均一
な被覆層を有する球状の複合粒子であった。この複合粒
子を、赤外吸収スペクトル、X線回折、熱重量分析、元
素分析および電気泳動により分析したところ、コアが架
橋ジビニルベンゼン重合体粒子、シェルがα−酸化鉄(I
II)(Fe2O3)からなる複合粒子であることが確認された。Example 3 100 crosslinked divinylbenzene polymer particles having an average particle size of 5.0 μm and a standard deviation of the particle size distribution of ± 1% of the average particle size.
g, polyvinylpyrrolidone 2 g, ferric chloride 50 g, urea 100 g, concentrated hydrochloric acid 25 g, and water 7 liters were sufficiently stirred with a homogenizer, and then heated at 100 ° C. for 4 hours to hydrolyze ferric chloride. The reaction mixture was then cooled to room temperature and centrifuged to settle the particles.
Then, the supernatant liquid was separated, distilled water was added, and the mixture was thoroughly stirred with a homogenizer to uniformly disperse the particles, and the centrifugation operation was repeated 5 times. Then, the obtained particles were dried at room temperature. When the particles thus obtained were observed with a scanning electron microscope, the average particle size was 5.3 μm, the standard deviation of the particle size distribution was ± 1% of the average particle size,
The ratio of the core fine particle diameter to the particle outer diameter was 0.94, and the particles were spherical composite particles having a uniform coating layer. When the composite particles were analyzed by infrared absorption spectrum, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, elemental analysis and electrophoresis, the core was a crosslinked divinylbenzene polymer particle and the shell was α-iron oxide (I
II) It was confirmed that the particles were composite particles composed of (Fe 2 O 3 ).
【0101】この複合粒子100gを、水素雰囲気中、
10℃/分の昇温速度で、室温から320℃まで昇温し
たのち、320℃に3時間保持し、次いで、10℃/分
の降温速度で室温まで冷却して、黒色の複合粒子を得
た。得られた複合粒子は、平均粒径が5.2μm、粒度
分布の標準偏差が平均粒径±1%、粒子外径に対するコ
ア微粒子径の比が0.96で、均一な被覆層を有する球
状の複合粒子であった。この複合粒子を前記と同様にし
てさらに分析したところ、コアが架橋ジビニルベンゼン
重合体粒子、シェルが酸化鉄(III) 鉄(II)(Fe3O4) から
なる複合粒子であることが確認された。この複合粒子
を、着色基材粒子Dという。100 g of the composite particles were placed in a hydrogen atmosphere,
After the temperature was raised from room temperature to 320 ° C. at a rate of 10 ° C./min, the temperature was kept at 320 ° C. for 3 hours and then cooled to room temperature at a rate of 10 ° C./min to obtain black composite particles. It was The obtained composite particles have an average particle size of 5.2 μm, a standard deviation of particle size distribution is an average particle size of ± 1%, a ratio of the core fine particle diameter to the particle outer diameter is 0.96, and a spherical shape having a uniform coating layer. It was a composite particle of. Further analysis of this composite particle in the same manner as above confirmed that the core was a crosslinked divinylbenzene polymer particle and the shell was a composite particle composed of iron (III) iron (II) (Fe 3 O 4 ). It was The composite particles are referred to as colored base material particles D.
【0102】着色基材粒子D100g、およびスチレン
83重量部とアクリル酸ブチル17重量部との共重合体
の微粉末(ガラス転移温度60℃、平均粒径0.16μ
m、粒度分布の標準偏差が平均粒径の±5%)15gを
用いた以外は、実施例1と同様にして混合処理して、前
記共重合体微粒子を着色基材粒子D表面に合着し、複合
化した。この粒子を着色複合粒子Eという。100 g of the colored substrate particles D and a fine powder of a copolymer of 83 parts by weight of styrene and 17 parts by weight of butyl acrylate (glass transition temperature 60 ° C., average particle size 0.16 μm).
m, the standard deviation of the particle size distribution is ± 5% of the average particle size) 15 g was mixed in the same manner as in Example 1 to bond the copolymer fine particles to the surface of the colored substrate particles D. And then compounded. This particle is called a colored composite particle E.
【0103】このようにして得られた着色複合粒子E
は、前記共重合体微粒子が溶融し、一体化することによ
って、粒子表面が平滑に覆われたものであり、その平均
粒径が5.3μmであった。また、着色複合粒子Eの粒
度分布の標準偏差は平均粒径の±1%であり、その粒度
分布がコア微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。Colored composite particles E thus obtained
In the above, the copolymer fine particles were melted and integrated, whereby the particle surface was covered smoothly, and the average particle diameter was 5.3 μm. The standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles E was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the divinylbenzene polymer particles as the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0104】また、着色複合粒子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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子E全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles E were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, and the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, and the spacer particles do not move even when the liquid crystal is injected. Was excellent in strength and heat resistance.
【0105】実施例4 着色基材粒子D100gおよびポリメタクリル酸メチル
の微粉末(ガラス転移点130℃、平均粒径0.2μ
m、粒度分布の標準偏差が平均粒径の±5%)15gを
用いた以外は、実施例1と同様にして混合処理して、前
記ポリメチルメタクリレート微粒子を着色基材粒子D表
面に合着し、複合化した。この粒子を着色複合粒子Fと
いう。Example 4 100 g of colored substrate particles D and fine powder of polymethylmethacrylate (glass transition point 130 ° C., average particle size 0.2 μ)
m, the standard deviation of the particle size distribution is ± 5% of the average particle size) 15 g was mixed in the same manner as in Example 1, and the polymethylmethacrylate fine particles were adhered to the surface of the colored substrate particles D. And then compounded. These particles are called colored composite particles F.
【0106】このようにして得られた着色複合粒子F
は、前記ポリメタクリル酸メチル微粒子が溶融し、一体
化することによって、粒子表面が平滑に覆われたもので
あり、その平均粒径が5.3μmであった。また、着色
複合粒子Fの粒度分布の標準偏差は平均粒径の±1%で
あり、その粒度分布がコア微粒子である架橋ジビニルベ
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。Colored composite particles F thus obtained
In the above, the poly (methyl methacrylate) fine particles were melted and integrated, whereby the particle surface was covered smoothly, and the average particle diameter was 5.3 μm. Further, the standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles F was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the crosslinked divinylbenzene polymer particles as the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0107】また、着色複合粒子F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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子F全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles F were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, and the spacer particles do not move even when the liquid crystal is injected. Was excellent in strength and heat resistance.
【0108】実施例5 着色基材粒子A100gおよび水1リットルをホモジナ
イザーで十分攪拌したのち、γーメタクリロキシプロピ
ルトリエトキシシラン1gを添加し、室温で1時間攪拌
した。次いで、反応混合液に、スチレン20g、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5gおよび水5
0gの混合物を超音波処理して得たエマルジョンを添加
し、80℃で24時間加熱した。その後、反応混合液を
室温まで冷却し、遠心分離して粒子を沈降させた。次い
で、上澄み液を分離したのち、イソプロパノールを加
え、ホモジナイザーで十分攪拌して粒子を均一に分散さ
せ、遠心分離するという洗浄操作を5回繰返した。その
後、得られた粒子を常温で乾燥した。この粒子を着色複
合粒子Gとする。このようにして得られた着色複合粒子
Gは、粒子表面がグラフト共重合したポリスチレンの層
で平滑に覆われたものであり、その平均粒径が5.3μ
mであった。また、着色複合粒子Gの粒度分布の標準偏
差は平均粒径の±1%であり、その粒度分布がコア微粒
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。Example 5 100 g of the colored substrate particles A and 1 liter of water were sufficiently stirred with a homogenizer, 1 g of γ-methacryloxypropyltriethoxysilane was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then, in the reaction mixture, 20 g of styrene, 2,
0.5 g of 2'-azobisisobutyronitrile and 5 of water
The emulsion obtained by sonicating 0 g of the mixture was added and heated at 80 ° C. for 24 hours. Then the reaction mixture was cooled to room temperature and centrifuged to settle the particles. Then, after separating the supernatant, isopropanol was added, and the mixture was thoroughly stirred with a homogenizer to uniformly disperse the particles, followed by centrifugation. This washing operation was repeated 5 times. Then, the obtained particles were dried at room temperature. This particle is referred to as a colored composite particle G. The thus-obtained colored composite particles G have a particle surface smoothly covered with a layer of polystyrene graft-copolymerized, and have an average particle diameter of 5.3 μm.
It was m. Further, the standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles G was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the divinylbenzene polymer particles as the core particles and had a narrow particle size distribution.
【0109】また、着色複合粒子G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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子G全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles G were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, and the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, the spacer particles do not move even when liquid crystal is injected, and the colored composite particles G as a whole are Was excellent in strength and heat resistance.
【0110】実施例6 着色基材粒子D100gおよび水1リットルをホモジナ
イザーで十分攪拌したのち、ビニルトリメトキシシラン
1gを添加し、室温で1時間攪拌した。次いで、反応混
合液に、メタクリル酸メチル20g、ベンゾイルペルオ
キシド0.5gおよび水50gの混合物を超音波処理し
て得たエマルジョンを添加し、80℃で24時間加熱し
た。その後、反応混合液を室温まで冷却し、遠心分離し
て粒子を沈降させた。次いで、上澄み液を分離したの
ち、イソプロパノールを加え、ホモジナイザーで十分攪
拌して粒子を均一に分散させ、遠心分離するという洗浄
操作を5回繰返した。その後、得られた粒子を常温で乾
燥した。この粒子を着色複合粒子Hとする。このように
して得られた着色複合粒子Hは、粒子表面がグラフト共
重合したポリメタクリル酸メチルの層で平滑に覆われた
ものであり、その平均粒径が5.3μmであった。ま
た、着色複合粒子Hの粒度分布の標準偏差は平均粒径の
±1%であり、その粒度分布がコア微粒子であるジビニ
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。Example 6 100 g of the colored substrate particles D and 1 liter of water were sufficiently stirred with a homogenizer, 1 g of vinyltrimethoxysilane was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then, an emulsion obtained by ultrasonically treating a mixture of 20 g of methyl methacrylate, 0.5 g of benzoyl peroxide and 50 g of water was added to the reaction mixture, and heated at 80 ° C. for 24 hours. Then the reaction mixture was cooled to room temperature and centrifuged to settle the particles. Then, after separating the supernatant, isopropanol was added, and the mixture was thoroughly stirred with a homogenizer to uniformly disperse the particles, followed by centrifugation. This washing operation was repeated 5 times. Then, the obtained particles were dried at room temperature. This particle is referred to as a colored composite particle H. The thus-obtained colored composite particles H had a particle surface smoothly covered with a layer of polymethylmethacrylate graft-copolymerized, and had an average particle size of 5.3 μm. The standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles H was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the divinylbenzene polymer particles as the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0111】また、着色複合粒子H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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子H全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles H were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, and the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, the spacer particles do not move even when liquid crystal is injected, and the colored composite particles H as a whole are Was excellent in strength and heat resistance.
【0112】実施例7 着色基材粒子A100g、セチルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド30gおよび水1リットルをホモジナイザ
ーで十分攪拌したのち、スチレン20g、2,2’−ア
ゾビスイソブチロニトリル0.5gおよび水50gの混
合物を超音波処理して得たエマルジョンを添加し、80
℃で24時間加熱した。その後、反応混合液を室温まで
冷却し、遠心分離して粒子を沈降させた。次いで、上澄
み液を分離したのち、イソプロパノールを加え、ホモジ
ナイザーで十分攪拌して粒子を均一に分散させ、遠心分
離するという洗浄操作を5回繰返した。その後、得られ
た粒子を常温で乾燥した。この粒子を着色複合粒子Iと
する。このようにして得られた着色複合粒子Iは、粒子
表面がポリスチレンの層で平滑に覆われたものであり、
その平均粒径が5.3μmであった。また、着色複合粒
子Iの粒度分布の標準偏差は平均粒径の±1%であり、
その粒度分布がコア微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。Example 7 100 g of colored substrate particles A, 30 g of cetyltrimethylammonium bromide and 1 liter of water were sufficiently stirred with a homogenizer, and then 20 g of styrene, 0.5 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 50 g of water were added. Add the emulsion obtained by sonicating the mixture,
Heated at ° C for 24 hours. Then the reaction mixture was cooled to room temperature and centrifuged to settle the particles. Then, after separating the supernatant, isopropanol was added, and the mixture was thoroughly stirred with a homogenizer to uniformly disperse the particles, followed by centrifugation. This washing operation was repeated 5 times. Then, the obtained particles were dried at room temperature. This particle is referred to as a colored composite particle I. The thus-obtained colored composite particles I have a particle surface smoothly covered with a layer of polystyrene,
The average particle size was 5.3 μm. The standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles I is ± 1% of the average particle size,
The particle size distribution was the same as that of the divinylbenzene polymer particles as the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0113】また、着色複合粒子I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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子I全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles I were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, and the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, and the spacer particles do not move even when liquid crystal is injected. Was excellent in strength and heat resistance.
【0114】実施例8 着色基材粒子D100g、オレイン酸ナトリウム50g
および水1リットルをホモジナイザーで十分攪拌したの
ち、メタクリル酸メチル20g、ベンゾイルペルオキシ
ド0.5gおよび水50gの混合物を超音波処理して得
たエマルジョンを添加し、80℃で24時間加熱した。
その後、反応混合液を室温まで冷却し、遠心分離して粒
子を沈降させた。次いで、上澄み液を分離したのち、イ
ソプロパノールを加え、ホモジナイザーで十分攪拌して
粒子を均一に分散させ、遠心分離するという洗浄操作を
5回繰返した。その後、得られた粒子を常温で乾燥し
た。この粒子を着色複合粒子Jとする。このようにして
得られた着色複合粒子Jは、粒子表面がポリメタクリル
酸メチルの層で平滑に覆われたものであり、その平均粒
径が5.3μmであった。また、着色複合粒子J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
布がコア微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。Example 8 Colored base particle D100 g, sodium oleate 50 g
After thoroughly stirring 1 liter of water and a homogenizer with a homogenizer, an emulsion obtained by sonicating a mixture of 20 g of methyl methacrylate, 0.5 g of benzoyl peroxide and 50 g of water was added, and the mixture was heated at 80 ° C. for 24 hours.
Then the reaction mixture was cooled to room temperature and centrifuged to settle the particles. Next, the supernatant liquid was separated, isopropanol was added, and the mixture was thoroughly stirred with a homogenizer to uniformly disperse the particles, and the centrifugation operation was repeated 5 times. Then, the obtained particles were dried at room temperature. This particle is referred to as a colored composite particle J. The thus-obtained colored composite particles J had a particle surface smoothly covered with a layer of polymethylmethacrylate, and had an average particle diameter of 5.3 μm. The standard deviation of the particle size distribution of the colored composite particles J was ± 1% of the average particle size, and the particle size distribution was the same as that of the divinylbenzene polymer particles as the core particles, and had a narrow particle size distribution.
【0115】また、着色複合粒子J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、ま
た上下の透明電極基板に強固に固着しており、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、しかも
着色複合粒子J全体としての強度および耐熱性も優れて
いた。The colored composite particles J were centrifugally washed in isopropyl alcohol, dried, and then pressed as colored spacer particles in the LCD substrate assembly process under the conditions of 160 ° C. and 1.0 Kgf / cm 2. The distance between the transparent electrode substrates is kept constant at 5 μm, and the spacer particles are firmly fixed to the upper and lower transparent electrode substrates, and the spacer particles do not move even when liquid crystal is injected. Was excellent in strength and heat resistance.
【0116】[0116]
【発明の効果】本発明の着色複合粒子は、強度および耐
熱性に優れ、狭い粒度分布と十分な着色度とを有し、着
色成分の液晶成分中への溶出や移行がなく、かつ接着性
等にも優れ、特に着色スペーサー粒子として好適であ
る。しかも、該着色複合粒子は、工業的に極めて有利に
製造することができる。The colored composite particles of the present invention are excellent in strength and heat resistance, have a narrow particle size distribution and a sufficient degree of coloring, have no elution or migration of the coloring component into the liquid crystal component, and have an adhesive property. And the like, and is particularly suitable as a colored spacer particle. Moreover, the colored composite particles can be manufactured extremely advantageously industrially.
フロントページの続き (72)発明者 西元 和男 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 日方 幹雄 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内Front page continuation (72) Inventor Kazuo Nishimoto 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Naru Rubber Co., Ltd.
Claims (1)
アルコキシドの溶液中における加水分解反応により、コ
アとなる微粒子上にシェルとなる着色金属化合物被覆層
を設け、必要に応じて加熱処理を施すことにより得られ
る着色基材粒子の表面に、有機高分子重合体被覆層を形
成した着色複合粒子。1. A colored metal compound coating layer serving as a shell is provided on the core fine particles by a hydrolysis reaction of a hydrolyzable metal salt and / or metal alkoxide in a solution, and a heat treatment is carried out if necessary. Colored composite particles having an organic polymer coating layer formed on the surface of the colored base material particles thus obtained.
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| JP4-324621 | 1992-11-11 | ||
| JP07509393A JP3218782B2 (en) | 1992-11-11 | 1993-03-10 | Colored composite particles and method for producing the same |
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