KR20170111924A - Microcapsule Comprising Amphiphilic Solvent Based Ink and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐에 관한 것으로, 유색물질 및 양쪽성 용매를 포함하는 마이크로 캡슐로서, 상기 마이크로 캡슐은 캡슐벽이 양쪽성 용매와 친유성 용매의 경계면에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로 캡슐은 유색물질을 양쪽성 용매에 분산 또는 용해시켜 잉크를 제조하는 단계; 상기 잉크를 친유성 용매 상에 혼합하여 액적을 형성하는 단계; 물과 캡슐벽 전구체를 혼합하여 캡슐벽 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 캡슐벽 전구체 용액에 액적을 첨가하여 캡슐을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a microcapsule comprising an ink using an amphoteric solvent, the microcapsule comprising a colored material and an amphoteric solvent, wherein the microcapsule has a capsule wall formed at the interface between the amphoteric solvent and the lipophilic solvent .
In addition, the microcapsule may be prepared by dispersing or dissolving a colored material in an amphoteric solvent to prepare an ink; Mixing the ink with a lipophilic solvent to form droplets; Mixing the water and the capsule wall precursor to produce a capsule wall precursor solution; And adding a droplet to the capsule wall precursor solution to prepare a capsule.

Description

양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐 및 이의 제조방법.{Microcapsule Comprising Amphiphilic Solvent Based Ink and Manufacturing Method Thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a microcapsule containing an ink using an amphiphilic solvent and a method for producing the microcapsule.

본 발명은 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 양쪽성 용매에 미세한 입자를 분산 또는 용해시킨 잉크를 고분자 캡슐벽 전구체가 둘러싸 캡슐벽이 양쪽성 용매와 친유성 용매의 경계면에서 형성됨으로써 캡슐벽의 유연성을 향상시킨 마이크로 캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microcapsule containing an ink using an amphoteric solvent and a method for producing the microcapsule. More particularly, the present invention relates to a microcapsule in which an ink in which fine particles are dispersed or dissolved in an amphoteric solvent is surrounded by a polymer capsule wall precursor, And a lipophilic solvent, thereby improving the flexibility of the capsule wall, and a method for producing the microcapsule.

잉크의 물질을 보호하기 위한 방법의 일환으로 캡슐화 공정을 이용하여 잉크 물질을 내부에 두는 마이크로 캡슐이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 마이크로 캡슐은 미세한 입자가 분산 또는 용해되어 있는 상태의 잉크를 수 ㎛ ~ 수백 ㎛의 크기로 봉지하는 방법으로 제조되며, 이는 디스플레이 분야, 농업분야, 및 제약분야에서 다양하게 적용되고 있다. As a method for protecting the material of the ink, microcapsules in which an ink material is placed using an encapsulation process are widely used. Generally, microcapsules are produced by a method of encapsulating ink in a state in which fine particles are dispersed or dissolved in a size of several mu m to several hundreds of mu m, and this has been variously applied in the fields of display, agriculture, and pharmaceutical.

마이크로 캡슐은 일반적으로 서로 혼화되지 않는 두 액체 상, 예를 들면 물과 기름을 이용하여 제조된다. 디스플레이 분야에서 물질을 용해하거나 분산할 때 사용하는 용매는 주로 유기용제이다. 이 유기용제는 물과 완전히 섞이지 않는 용매와 물 또는 기름에 모두 친화성을 가지는 양쪽성 용매로서 물 또는 기름에 각각 일부 혼화성을 가지는 양쪽성 용매를 사용할 경우, 일반적인 캡슐 제조를 위한 공정으로는 마이크로 캡슐을 만들 수 없어, 결국 용매를 한정하여야 하므로 제조 공정에 한계가 있고 응용에도 제약이 따른다.Microcapsules are generally prepared using two liquid phases which are not miscible with each other, for example water and oil. In the field of displays, solvents used to dissolve or disperse materials are mainly organic solvents. This organic solvent is an amphoteric solvent having affinity for both water and oil which is not completely immiscible with water, and an amphoteric solvent which is partially miscible with water or oil, The capsule can not be made, and thus, the solvent must be limited, which limits the manufacturing process and restricts the application.

종래의 마이크로 캡슐에 대한 기술을 살펴보아도, 대한민국 공개특허공보 10-2015-0017796호, 10-2015-0020491호 등에서 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌카보네이트, 톨루엔, 벤젠, 헥산, 클로로포름, 아이소파지, 아이소파엠 등의 극성 또는 비극성 용매를 사용해야 했고, 대한민국 등록특허공보 10-1362479호에서는 비양성자성 극성 용매를 사용하고 있어 양쪽성 용매에서 캡슐을 제조하는 것은 용이하지 않은 것으로 파악된다.It is preferable to use water, methanol, ethanol, propanol, butanol, propylene carbonate, toluene, benzene, hexane, chloroform and the like in Korean Patent Publication Nos. 10-2015-0017796 and 10-2015-0020491, It is necessary to use a polar or non-polar solvent such as isoparge, isoparam or isoparam. Korean Patent Publication No. 10-1362479 uses an aprotic polar solvent and it is not easy to prepare capsules in an amphoteric solvent.

대한민국 공개특허공보 10-2015-0017796호Korean Patent Publication No. 10-2015-0017796 대한민국 공개특허공보 10-2015-0020491호Korean Patent Publication No. 10-2015-0020491 대한민국 등록특허공보 10-1362479호Korean Patent Publication No. 10-1362479

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 양쪽성 용매에 물질을 분산 또는 용해시킨 잉크를 오일 상에서 두고, 여기에 캡슐벽 전구체인 고분자가 도입되어 캡슐벽이 양쪽성 용매와 친유성 용매의 경계면에서 형성되도록 함으로써 캡슐벽의 유연성을 증대시켜 디스플레이 분야의 필름 제조에 적용할 수 있는 마이크로 캡슐 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an ink composition for ink jet recording, in which an ink, in which a substance is dispersed or dissolved in an amphoteric solvent, The present invention provides a microcapsule and a method of manufacturing the same which can be applied to the production of a film in a display field by increasing the flexibility of the capsule wall by forming the microcapsule at the interface of the lipophilic solvent.

특히, 양쪽성 용매에서 제조될 수 있는 마이크로 캡슐 및 이의 제조방법을 제공함으로써 마이크로 캡슐 제조시 사용할 수 있는 용매를 다양화하면서도 디스플레이 소재로서의 특성이 우수한 마이크로 캡슐을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In particular, it is an object of the present invention to provide a microcapsule which can be produced in an amphoteric solvent and a method for producing the same, thereby providing a microcapsule having excellent characteristics as a display material while diversifying the solvent that can be used in the production of microcapsules.

또한, 캡슐벽의 유연성 증가를 통해 캡슐끼리 응집(패킹)할 때 조밀성을 증대시켜 필름화를 용이하게 하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to increase the degree of compactness of cohesion (packing) of capsules by increasing the flexibility of the capsule wall, thereby facilitating film formation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 캡슐은 유색물질 및 양쪽성 용매를 포함하는 마이크로 캡슐로서, 상기 마이크로 캡슐은 캡슐벽이 양쪽성 용매와 친유성 용매의 경계면에서 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a microcapsule comprising a colored material and an amphoteric solvent, wherein the microcapsule has a capsule wall formed at an interface between an amphoteric solvent and a lipophilic solvent .

이때, 상기 양쪽성 용매는 니트로에탄, 2-니트로프로판, 1,4-다이옥신, 노나플루오로부틸 메틸 에테르, 플루오로에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 한다.The amphiphilic solvent may be any one of nitroethane, 2-nitropropane, 1,4-dioxin, nonafluorobutyl methyl ether, fluoroethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate, or a combination thereof do.

또한, 상기 유색물질은 나노입자 및/또는 염료인 것을 특징으로 한다.The colored material may be nanoparticles and / or dyes.

본 발명에서 상기 마이크로 캡슐의 제조방법은, 유색물질을 양쪽성 용매에 분산 또는 용해시켜 잉크를 제조하는 단계; 상기 잉크를 친유성 용매 상에 혼합하여 액적을 형성하는 단계; 물과 캡슐벽 전구체를 혼합하여 캡슐벽 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 캡슐벽 전구체 용액에 액적을 첨가하여 캡슐을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the method for preparing a microcapsule comprises the steps of: preparing an ink by dispersing or dissolving a colored material in an amphoteric solvent; Mixing the ink with a lipophilic solvent to form droplets; Mixing the water and the capsule wall precursor to produce a capsule wall precursor solution; And adding a droplet to the capsule wall precursor solution to prepare a capsule.

본 발명에 따른 마이크로 캡슐은 라즈베리 형태를 가지며, 캡슐벽의 유연성이 크게 증가된 것이므로, 캡슐의 응집(패킹) 시 조밀성을 증대되는 효과를 나타낸다. 따라서 본 발명의 마이크로 캡슐은 필름화가 용이하므로 디스플레이 분야의 소재로서 가공성이 크게 향상되는 효과를 나타낸다.The microcapsule according to the present invention has a raspberry shape, and the flexibility of the capsule wall is greatly increased, thereby exhibiting an effect of increasing the compactness when the capsule is agglomerated (packed). Therefore, the microcapsule of the present invention can be easily formed into a film, and thus exhibits a significant improvement in workability as a material for a display field.

특히, 양쪽성 용매에서 제조될 수 있는 마이크로 캡슐 및 이의 제조방법을 제공함으로써 마이크로 캡슐 제조시 사용할 수 있는 용매를 다양화하여 다양한 종류의 디스플레이 소재에 적용할 수 있는 마이크로 캡슐을 제공할 수 있다.In particular, it is possible to provide a microcapsule which can be prepared in an amphoteric solvent and a method for producing the microcapsule, which can be used in various kinds of display materials by diversifying the solvent which can be used in the production of microcapsules.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 캡슐의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로 캡슐(a) 및 종래의 구형 마이크로 캡슐(b)을 ITO 필름 상에 도포했을 때의 패킹 정도를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로 캡슐(a) 및 종래의 구형 마이크로 캡슐(b)을 ITO 필름 상에 도포했을 때의 빛의 투과도를 측정한 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로 캡슐의 형태를 관찰한 광학 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로 캡슐의 광학 현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 마이크로 캡슐의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 7은 본 발명의 마이크로 캡슐이 형성되는 과정을 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 마이크로 캡슐을 ITO 필름 상에 도포한 후(a), 건조 후(b), 건조 공정 종류 후(c)의 사진이다.
도 9는 본 발명의 마이크로 캡슐이 도포된 ITO 필름에 전압 인가 전(a), 10V의 전압 인가(b), 20V의 전압 인가(c)에 따른 색상 변화를 관찰한 사진이다. 1 is a schematic view of a microcapsule according to the present invention.
2 is a photograph showing the degree of packing when the microcapsules (a) and the conventional spherical microcapsules (b) according to the present invention are coated on the ITO film.
FIG. 3 is a photograph showing the transmittance of light when the microcapsules (a) and the conventional spherical microcapsules (b) according to the present invention are coated on an ITO film.
FIG. 4 is an optical micrograph showing the morphology of the microcapsule according to the present invention. FIG.
5 is an optical microscope photograph of a microcapsule according to the present invention.
Fig. 6 is a process diagram showing the method for producing the microcapsule of the present invention.
7 is a conceptual view illustrating a process of forming the microcapsule of the present invention.
8 is a photograph of (a), (b), and (c) after drying process after coating the microcapsules of the present invention on ITO film.
FIG. 9 is a photograph of a change in color according to (a), (b) applying a voltage of 10 V and (c) applying a voltage of 20 V to the ITO film coated with the microcapsule of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

현재의 마이크로 캡슐의 제조방법은 물, 오일과 같이 서로 다른 성질의 두 상의 경계에서 제조되는 것이다. 따라서 전술한 바와 같이, 일반적으로 디스플레이 소자의 제조시 사용하는 양쪽성 용매를 포함하는 물질은 캡슐화에 어려움이 많다.Current methods of producing microcapsules are those produced at the boundaries of two phases of different properties such as water and oil. Therefore, as described above, materials including an amphiphilic solvent generally used in the production of a display device are difficult to encapsulate.

본 발명의 마이크로 캡슐은 유색물질 및 양쪽성 용매를 포함하는 마이크로 캡슐로서, 상기 마이크로 캡슐은 캡슐벽이 라즈베리 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.The microcapsule of the present invention is a microcapsule containing a colored material and an amphoteric solvent, wherein the microcapsule has a raspberry shape in its capsule wall.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 마이크로 캡슐은 잉크(10)를 내부에 내포하고 있으며, 벽면(30)이 라즈베리 형태로 굴곡진 형태를 띠고 있다. 이러한 마이크로 캡슐은 친유성 용매(20)에 분산되어 존재하며, 기판에 인쇄함으로써 디스플레이용 소재로서 적용된다.That is, as shown in FIG. 1, the microcapsule of the present invention contains the ink 10 therein, and the wall surface 30 is curved in a raspberry shape. These microcapsules are dispersed in the lipophilic solvent 20 and are applied as a display material by printing on a substrate.

라즈베리 형태의 캡슐벽은 많은 이점을 제공한다. 즉, 벽면이 유연하여 쉽게 변형이 되며, 표면적이 넓으므로, 마이크로 캡슐을 도포하여 필름을 제조할 때, 일반 구형 캡슐과는 달리 공극률이 현저하게 낮아진다. 이러한 장점은 디스플레이의 색감, 선명도를 향상시키는 것으로, 양쪽성 용매에서 마이크로 캡슐이 제조된다는 장점과 더불어 본 발명의 주요한 기술적 특징이 된다.Raspberry-shaped capsule walls offer many advantages. That is, since the wall surface is flexible and easily deformed and the surface area is wide, when the microcapsule is applied to the film, the porosity is remarkably lowered compared to the conventional spherical capsules. This advantage is to improve the color and sharpness of the display, and it is a major technical feature of the present invention in addition to the advantage that microcapsules are produced in an amphoteric solvent.

이는 도 2에서와 같이 본원발명의 마이크로 캡슐(a)과 일반 구형 캡슐(b)을 대비해 보면, 본원발명의 마이크로 캡슐에서의 캡슐의 패킹 정도가 매우 높은 것을 알 수 있다. 참고로 본 발명에 개시되는 모든 광학 현미경 사진은 BX51(Olympus사)로 측정한 것이다.As shown in FIG. 2, when the microcapsules (a) and general spherical capsules (b) of the present invention are compared with each other, the packing of the capsules in the microcapsules of the present invention is very high. All optical microscope photographs disclosed in the present invention were measured with BX51 (Olympus).

이것은 상기 필름에 대한 광 투과 정도를 관찰하면 명확히 알 수 있는데, 도 3에서 본원발명의 마이크로 캡슐(a)과 일반 구형 캡슐(b)이 도포된 ITO 필름에 대한 음영 및 투과도 조절 사진을 통해 본원발명의 마이크로 캡슐의 공극률이 현저히 낮은 것을 알 수 있다.This can be clearly understood by observing the light transmittance of the film. In FIG. 3, the shading and transmittance control photographs of the ITO film coated with the microcapsules (a) and the general spherical capsules (b) The porosity of the microcapsule of the present invention is remarkably low.

이러한 패킹의 기밀성은 본원발명의 마이크로 캡슐의 표면이 매우 유연하여 패킹에 따른 형태 변화가 용이하며, 캡슐벽이 라즈베리 형태를 가져 상대적으로 넓은 표면적으로 인해 표면 변형에 따른 형태의 유연성을 확보하기 용이하기 때문에 얻어지는 효과이다.The airtightness of such a packing makes it easy to change the shape of the microcapsule of the present invention according to the packing, and it is easy to secure the flexibility of the shape due to the surface deformation due to the relatively large surface area due to the raspberry shape of the capsule wall. .

본 발명의 라즈베리 형태의 마이크로 캡슐을 광학현미경으로 관찰하면 도 4에서와 같이 캡슐의 표면을 투명한 고분자 비드 형태의 캡슐벽재로 인해 전체적으로 구형이 아닌 라즈베리 형태를 가지는 것을 알 수 있다.When the raspberry-type microcapsules of the present invention are observed by an optical microscope, it can be seen that the capsules have a raspberry shape which is not spherical as a whole due to the capsule wall material in the form of transparent polymer beads as shown in FIG.

이러한 마이크로 캡슐의 크기는 도 5에서와 같이, 약 10 내지 200㎛로 크기가 다양하다. 그러나 상기 캡슐의 벽재가 유연하며 표면적이 넓기 때문에 패킹 시 크기와 상관없이 조밀한 패킹이 가능하다.As shown in FIG. 5, the sizes of the microcapsules vary from about 10 to 200 μm. However, since the wall material of the capsule is flexible and has a large surface area, dense packing is possible regardless of the size of the packing.

본 발명의 마이크로 캡슐의 제조방법은 도 6에 도시된 바와 같다.The method for producing the microcapsule of the present invention is as shown in Fig.

즉, 상기 제조방법은 유색물질을 양쪽성 용매에 분산 또는 용해시켜 잉크를 제조하는 단계; 상기 친유성 용매를 오일 상에 혼합하여 액적을 형성하는 단계; 물과 캡슐벽 전구체를 혼합하여 캡슐벽 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 캡슐벽 전구체 용액에 액적을 첨가하여 고분자 비드를 형성함으로써 캡슐을 제조하는 단계; 상기 제조된 캡슐을 회수하는 단계로 이루어진다.That is, the manufacturing method includes the steps of preparing an ink by dispersing or dissolving a colored material in an amphoteric solvent; Mixing the lipophilic solvent with an oil to form droplets; Mixing the water and the capsule wall precursor to produce a capsule wall precursor solution; Preparing a capsule by adding droplets to the capsule wall precursor solution to form polymer beads; And recovering the prepared capsule.

라즈베리 형태의 캡슐벽이 형성되는 명확한 원인은 밝혀지지 않았으나, 도 7에서 도시된 바와 같은 과정에 의해 형성되는 것으로 생각된다.The apparent cause of the formation of the raspberry-shaped capsule wall is not disclosed, but is thought to be formed by the process shown in Fig.

마이크로 캡슐의 단면은 오일/물/양쪽성 용매의 3층으로 나눌 수 있다. 오일(20)에서 균일하게 잉크의 액적(10)이 형성되면 캡슐벽을 형성하기 위하여 고분자 전구체(40)가 녹아있는 물을 첨가한다. 이때 물은 잉크(10)와 오일(20)의 중간층에 자리잡아 물의 경계면(50)을 형성한다. 즉, 오일은 물과 혼합되지 않고, 양쪽성 용매는 일부 친수성을 띠고 있으므로, 양쪽성 용매에 분산된 잉크 주변에 위치한다. 또한, 잉크 내부에서는 중합 촉진제 등에 의해 중합이 일어나게 된다.The cross section of the microcapsule can be divided into three layers of oil / water / amphoteric solvent. When the droplets 10 of the ink are uniformly formed in the oil 20, water in which the polymer precursor 40 is dissolved is added to form a capsule wall. At this time, the water is positioned in the middle layer of the ink 10 and the oil 20 to form the interface 50 of water. That is, the oil is not mixed with water, and the amphoteric solvent is partially hydrophilic, so that it is located around the ink dispersed in the amphoteric solvent. Further, in the ink, polymerization is caused by a polymerization accelerator or the like.

캡슐벽이 형성될 때, 고분자 전구체(40)는 두 상의 사이에서 표면적을 가장 적게 하기 위하여 경계면(50)에서 작은 구형 형태를 유지하면서 고분자 중합이 일어나게 된다. 이러한 과정을 거쳐 캡슐벽은 라즈베리 모양을 형성하게 되는 것으로 생각된다.When the capsule wall is formed, the polymer precursor (40) undergoes polymer polymerization while maintaining a small spherical shape at the interface (50) to minimize the surface area between the two phases. It is thought that the capsule wall forms a raspberry shape through this process.

본 발명에서 상기 양쪽성 용매는 일부가 물과 친화성을 가지는 유기용제로서, 니트로에탄(nitroethane: 물에 대해 4.6%의 용해성), 2-니트로프로판(2-nitropropane: 물에 대해 0.2%의 용해성), 1,4-다이옥신(1,4-dioxane: 일부 용해), 노나플루오로부틸 메틸 에테르(nonafluorobutyl methyl ether), 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate: 물에 대해 15%의 용해성), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate)중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the amphiphilic solvent is an organic solvent having a part of affinity with water. The organic solvent includes nitroethane (4.6% solubility in water), 2-nitropropane (0.2% ), 1,4-dioxane (partially dissolved), nonafluorobutyl methyl ether, fluoroethylene carbonate, and propylene carbonate (15% Solubility), and butylene carbonate, or a combination thereof.

상기 양쪽성 용매는 물에 유색물질을 용해 또는 분산시켜 잉크화하는 것인데, 오일에 혼합하여 액적을 형성할 때 분산안정제를 첨가할 수도 있다.The amphoteric solvent is to dissolve or disperse a colored material in water to make it into an ink, and a dispersion stabilizer may be added when mixing with oil to form droplets.

이러한 분산안정제로서는 이온성 또는 비이온성 고분자 물질을 들 수 있다. 즉, OLOA®11000, OLOA®1200, OLOA®11002, Solsperse®8000, Solsperse®9000, Solsperse®11200, Solsperse®17000, Solsperse®18000, span 85, span 80, sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate, sodium dihexyl sulfosuccinate, polyisobutylene sulfosuccinate류를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.Examples of such a dispersion stabilizer include ionic or nonionic polymeric materials. Solsperse®12000, Solsperse®12000, Solsperse®17000, Solsperse®18000, span 85, span 80, sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, sodium dihexyl sulfosuccinate, polyisobutylene sulfosuccinate, and the like.

또한, 상기 친유성 용매는 물과 전혀 혼화성이 없는 유기용제인 것을 특징으로 한다. 이러한 친유성 용매는 오일을 들 수 있으며, 구체적으로는 1,2-디클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene), 헥산, 톨루엔, 자일렌, 이소파라핀 오일류(Isopar G, M, P, L), 케로센(kerosene), 플루오로카본 오일(fluorocarbon oil)류 중 적어도 하나일 수 있다.Further, the lipophilic solvent is an organic solvent which is not compatible with water at all. Examples of such lipophilic solvents include oils. Specific examples thereof include 1,2-dichlorobenzene, hexane, toluene, xylene, isoparaffin oil (Isopar G, M, P, Kerosene, fluorocarbon oil, and the like.

본 발명에서 사용되는 유색물질은 무채색, 유채색 등의 색상을 가지는 유/무기 나노입자 및/또는 유/무기 염료일 수 있다. 유/무기 나노입자로는 금속산화물, 유기고분자, 자성입자 등을 들 수 있다.The colored materials used in the present invention may be organic / inorganic nanoparticles and / or organic / inorganic dyes having achromatic color, chromatic color, and the like. Examples of the organic / inorganic nanoparticles include metal oxides, organic polymers, and magnetic particles.

상기 나노입자의 구체적인 예로서, 입자 크기는 10 내지 1000nm, 바람직하게는 50 내지 500nm, 더욱 바람직하게는 100 내지 300nm의 범위의 나노입자를 사용할 수 있다. 또한, 나노 복합체로 사용할 경우 입자 크기가 50 내지 1000nm, 바람직하게는 100 내지 500nm, 더욱 바람직하게는 100 내지 300nm의 범위에서 균일한 크기를 나타낸다. 또한, 착색제를 포함하는 경우 입자 크기보다는 입자의 균일성이 더 중요한 요인이 될 수 있으므로, 상기 입자 크기의 범위를 벗어날 수도 있다.As a specific example of the nanoparticles, nanoparticles having a particle size in the range of 10 to 1000 nm, preferably 50 to 500 nm, more preferably 100 to 300 nm, can be used. When used as a nanocomposite, the nanocomposite has a uniform particle size in the range of 50 to 1000 nm, preferably 100 to 500 nm, more preferably 100 to 300 nm. In addition, when a colorant is included, the uniformity of the particles may be more important than the particle size, so that the particle size may be out of the range.

상기 나노입자는 전도성 입자, 금속 입자, 유기금속 입자, 금속산화물 입자, 자성입자, 소수성 유기고분자 입자일 수 있고, 외부 에너지의 인가에 의해 입자의 배열, 간격에 규칙성이 부여되는 광결정 특성을 나타내는 입자일 수 있다. 예를 들면, 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 납(Pb), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 지르코늄(Zr) 중 어느 하나 또는 그 이상의 금속 또는 이들의 질화물 또는 산화물로 이루어질 수 있다.The nanoparticles may be conductive particles, metal particles, organic metal particles, metal oxide particles, magnetic particles, hydrophobic organic polymer particles, and exhibit photonic crystal characteristics in which regularity is given to arrangement and spacing of particles by application of external energy Lt; / RTI > For example, silicon (Si), titanium (Ti), barium (Ba), strontium (Sr), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), lead (Pb) And may be composed of any one or more of metals of Cu, Ag, Au, W, Mo, Zr and Zr or nitrides or oxides thereof .

또한, 유기물질 나노입자로서 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 고분자 물질로도 이루어질 수 있으며, 탄화수소기를 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 카르복실기, 에스테르기, 아실기 중 어느 하나 또는 그 이상을 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 할로겐 원소를 포함하는 착화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 아민, 티올, 포스핀을 포함하는 배위화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 표면에 라디칼을 형성하여 전하를 갖는 입자를 들 수 있다.The organic material nanoparticles may also be made of a polymer material such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, etc., and particles having surface modified with an organic compound having a hydrocarbon group, carboxyl group, ester group, Particles whose surface has been modified by an organic compound having at least one of the group consisting of a halogen atom and an organic group, particles whose surface is modified by a complex compound containing a halogen element, amines, thiols and phosphines, Particles, and particles having charges by forming radicals on the surface.

또한, 상기 나노입자는 전기 분극 특성을 부여한 입자일 수 있다. 즉, 매개체와의 분극을 위하여 외부 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 이온 또는 원자의 분극이 추가 유발되어 분극량이 크게 증가하고, 외부 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에도 잔류 분극량이 존재하며 자기장 또는 전기장 인가 방향에 따라 이력(hysteresis)이 남는 강유전성(ferroelectric) 물질을 포함할 수 있고, 외부 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 이온 또는 원자 분극이 추가 유발되어 분극량이 크게 증가하지만, 외부 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에는 잔류 분극량과 이력(hysteresis)이 남지 않는 상유전성 물질, 초상유전성(superparaelectric) 물질을 포함할 수 있다.In addition, the nanoparticles may be particles imparting electric polarization properties. That is, the polarization of the ions or atoms is further induced by the application of an external magnetic field or an electric field for polarization with the medium, so that the amount of polarization is greatly increased. Even when an external magnetic field or an electric field is not applied, The ferroelectric material may have a hysteresis depending on the direction of the ferroelectric material. When an external magnetic field or an electric field is applied, ion or atomic polarization may be further induced to increase the amount of polarization, but an external magnetic field or an electric field is not applied In this case, it may include a superparamagnetic material or a superparamagnetic material in which residual polarization and hysteresis do not remain.

이러한 물질로는 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 즉, ABO₃ 구조를 갖는 물질로서 PbZrO₃, PbTiO₃, Pb(Zr,Ti)O₃, SrTiO₃, BaTiO₃, (Ba,Sr)TiO₃, CaTiO₃, LiNbO₃ 등의 물질을 그 예로 들 수 있다.Such materials may include materials having a perovskite structure. That is, as materials having an ABO ₃ structure, materials such as PbZrO ₃ , PbTiO ₃ , Pb (Zr, Ti) O ₃ , SrTiO ₃ , BaTiO ₃ , (Ba, Sr) TiO ₃ , CaTiO ₃ , LiNbO ₃ , .

또한, 상기 나노 입자는 단일 또는 이종의 금속이 함유된 입자, 산화물 입자 또는 광결정성 입자로도 이루어질 수 있다.In addition, the nanoparticles may also be composed of single or heterogeneous metal-containing particles, oxide particles, or photonic crystal particles.

금속의 경우, 금속 나이트레이트계 화합물, 금속 설페이트계 화합물, 금속 플루오르아세토아세테이트계 화합물, 금속 할라이드계 화합물, 금속 퍼클로로레이트계 화합물, 금속 설파메이트계 화합물, 금속 스티어레이트계 화합물 및 유기 금속 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 자성 선구물질과 알킬트리메틸암모늄할라이드계 양이온 리간드, 알킬산, 트리알킬포스핀, 트리알킬포스핀옥사이드, 알킬아민, 알킬티올 등의 중성 리간드, 소듐알킬설페이트, 소듐알킬카복실레이트, 소듐알킬포스페이트, 소듐아세테이트 등의 음이온 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 리간드를 용매에 첨가하여 녹임으로써 비정질 금속 겔을 제조하고, 이를 가열하여 결정성 입자로 상전이시킴으로써 제조할 수 있다.In the case of metals, metal nitrate compounds, metal sulfate compounds, metal fluoroacetoacetate compounds, metal halide compounds, metal perchlorate compounds, metal sulfamate compounds, metal stearate compounds and organometallic compounds And a neutral ligand such as an alkyltrimethylammonium halide-based cationic ligand, an alkyl acid, a trialkylphosphine, a trialkylphosphine oxide, an alkylamine or an alkylthiol, a sodium alkylsulfate, a sodium alkylcarboxylate , Anionic ligands such as sodium alkyl phosphate, sodium acetate, and the like are dissolved in a solvent to prepare an amorphous metal gel, which is then heated to transform the crystalline phase into crystalline particles.

이때 이종의 선구물질을 함유함으로써 최종적으로 얻어지는 입자의 자기적 특성이 증강되거나, 초상자성, 상자성, 강자성, 반강자성, 페리자성, 반자성 등의 다양한 자성 물질로도 제조할 수 있다.At this time, the magnetic properties of the finally obtained particles can be enhanced by containing a different precursor, or they can be prepared from various magnetic materials such as superparamagnetic, paramagnetic, ferromagnetic, antiferromagnetic, ferrimagnetic, and semi-magnetic.

또한, 유/무기 염료로는 일반적으로 사용되는 유색 염료라면 어떠한 것이든 사용할 수 있다.As the organic / inorganic dyes, any of the commonly used colored dyes can be used.

이러한 염료로는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 트리페닐메탄 염료 등 잉크의 목적하는 색상에 따라 다양한 염료를 사용할 수 있는데, 통상은 유기 염료를 사용할 수 있다. 유기 염료로는 일반적으로 아조, 안트라퀴논, 및 트리페닐메탄 유형 염료의 군으로부터 선택될 수 있다. 아조 염료로는 Oil Red 염료, 및 Sudan Red 및 Sudan Black 시리즈의 염료를 사용할 수 있다. 안트라퀴논 염료로는 Oil Blue 염료 및 Macrolex Blue 시리즈의 염료를 사용할 수 있다. 트리페닐메탄 염료로는 Michler's hydrol, Malachite Green, Crystal Violet 및 Auramine O 등을 사용할 수 있다.As such dyes, azo dyes, anthraquinone dyes, triphenylmethane dyes and the like can be used, depending on the desired color of the ink. Usually, organic dyes can be used. Organic dyes generally can be selected from the group of azo, anthraquinone, and triphenylmethane type dyes. The azo dyes include Oil Red dyes, and Sudan Red and Sudan Black series dyes. Oil blue dyes and Macrolex Blue series dyes can be used as anthraquinone dyes. As the triphenylmethane dye, Michler's hydrol, Malachite Green, Crystal Violet and Auramine O can be used.

또한, 착색료를 부가할 수도 있는데, 상기 착색료로서 무기염료는 황산 바륨, 아연화, 황산납, 황색납, 아연황, 벵가라(적색산화철(III)), 카드뮴 적색, 군청색, 감청색, 산화크로늄 녹색, 코발트 녹색, 엄버, 티탄 블랙, 합성철 흑색, 산화티탄, 사산화철 등의 금속산화물 분말이나, 금속황화물 분말이나, 금속 분말 등을 들 수 있다. 무기 염료는, 채도와 명도의 최적화 및 양호한 도포성, 감도, 현상성 등을 확보하기 위해서 유기염료와 조합하여 사용할 수 있다.Inorganic dyes as the coloring agents can be added to the coloring material such as barium sulfate, zinc oxide, lead sulfate, yellow lead, zinc sulfur, bengale (red iron oxide (III)), cadmium red, , Cobalt green, umber, titanium black, synthetic iron black, titanium oxide, and iron tetraoxide, metal sulfide powder, metal powder and the like. The inorganic dyes can be used in combination with organic dyes in order to optimize the saturation and lightness and ensure good application, sensitivity, developability and the like.

또한, 상기 염료 대신 착색 조성물을 사용할 수 있는데, 상기 착색 조성물은 상기한 유기 또는 무기의 착색료에 투명수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 착색료 담체를 혼합시킨 혼합물이다. 여기서 투명수지에는 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 감광성 수지가 포함되고, 그 전구체에는 방사선조사에 의해 경화하여 투명수지를 생성하는 모노머 혹은 올리고머가 포함되며, 이것들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 착색료 담체는 착색 조성물의 전체 고형분 양을 기준으로 하여 10∼90 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼80 중량%를 사용할 수 있다.Further, a coloring composition may be used in place of the dye. The coloring composition is a mixture of the above-mentioned organic or inorganic coloring materials mixed with a coloring material carrier comprising a transparent resin, a precursor thereof or a mixture thereof. Here, the transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin and a photosensitive resin, and the precursor thereof includes a monomer or oligomer which is cured by irradiation with radiation to produce a transparent resin, and these may be used singly or in combination of two or more . The colorant carrier is preferably used in a proportion of 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 80% by weight, based on the total solid content of the coloring composition.

유색물질을 양쪽성 용매에 분산 또는 용해시키는 단계는 양쪽성 용매 전체에 대하여 유색물질을 0.1 내지 25 중량%의 비율로 분산 또는 용해시킬 수 있으나, 필요에 따라 더 많은 양을 분산시킬 수도 있다. 분산 또는 용해는 초음파 분산기 또는 호모게나이저를 이용하여 수행할 수 있다.The step of dispersing or dissolving the colored material in the amphoteric solvent may disperse or dissolve the colored material in the proportion of 0.1 to 25% by weight in the amphoteric solvent as a whole, but it may be dispersed in a larger amount if necessary. The dispersion or dissolution may be carried out using an ultrasonic dispersing machine or a homogenizer.

캡슐벽 전구체 용액은 전구체인 고분자를 물에 혼합, 용해하여 제조하게 되는데, 이러한 캡슐벽 전구체를 구성하는 위한 고분자는 물에 녹으며 투명한 캡슐벽을 형성할 수 있는 고분자를 사용해야 한다.The capsule wall precursor solution is prepared by mixing and dissolving the precursor polymer in water. The polymer for constituting the capsule wall precursor should be a polymer that can dissolve in water and form a transparent capsule wall.

이러한 캡슐벽 전구체로는, 우레아-포름알데하이드, 멜라민-포름알데하이드, 메틸비닐에테르 코말레산 무수물과 같은 공중합체나 젤라틴, 아라빅 검, 폴리카프로락탐, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 셀룰로오스성 유도체, 아카시아, 카라기난, 카르복시메틸렐룰로스, 가수분해된 스티렌 무수물 공중합체, 아가, 알기네이트, 카제인, 알부민, 셀룰로오스 프탈레이트을 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다. 이러한 고분자의 친수성과 소수성을 조절함으로써 액적을 둘러싸며 벽재를 형성할 수 있다.Such capsule wall precursors include copolymers such as urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, methyl vinyl ether, maleic anhydride, , Acacia, carrageenan, carboxymethylcellulose, hydrolyzed styrene anhydride copolymer, agar, alginate, casein, albumin, cellulose phthalate, and the like. By controlling the hydrophilicity and hydrophobicity of these polymers, it is possible to form a wall material surrounding the droplet.

또한, 캡슐벽 전구체의 제조단계에서 캡슐벽의 경화를 촉진할 수 있는 촉매를 부가할 수 있다. 이 경우, 상기 촉매는 산도를 조절하는 산성 물질 또는 염기성 물질일 수 있다.In addition, a catalyst capable of promoting the hardening of the capsule wall can be added at the stage of manufacturing the capsule wall precursor. In this case, the catalyst may be an acidic or basic substance that controls acidity.

오일상에 형성된 잉크의 액적에 캡슐벽 전구체를 혼합하는 단계는 혼합, 교반을 통해 에멀전을 형성함으로써 수행된다. 이러한 에멀전을 형성하기 위한 조건으로 액적과 캡슐벽 전구체의 비율을 최적화할 필요가 있으며, 두 분산액을 부피 비율로 1:5 내지 1:12이 되도록 혼합할 수 있다. 또한, 분산성 향상을 위하여 안정제를 첨가할 수도 있다. 상기 에멀전 내에서 유색입자는 분산상이 되고 벽재 물질은 연속상이 될 수 있다.The step of mixing the capsule wall precursor with the droplets of the ink formed on the oil phase is carried out by forming an emulsion through mixing and stirring. As a condition for forming such an emulsion, it is necessary to optimize the ratio of droplets to the capsule wall precursor, and the two dispersions may be mixed in a volume ratio of 1: 5 to 1:12. Further, a stabilizer may be added to improve dispersibility. In the emulsion, the colored particles can be in a dispersed phase and the wall material can be in a continuous phase.

또한, 에멀전의 안정성을 높이기 위해 첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제로는 수상에서 용해 후 점도가 높은 습윤성이 우수한 유기 고분자일 수 있으며, 구체적으로는, 젤라틴, 폴리비닐알코올, 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 전분, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 알기네이트 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.Further, an additive may be added to enhance the stability of the emulsion. Such an additive may be an organic polymer having high viscosity and high wettability after dissolution in an aqueous phase. Specific examples thereof include gelatin, polyvinyl alcohol, sodium carboxymethylcellulose, starch, hydroxyethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, alginate May be used.

상기 형성된 에멀전의 pH와 온도를 조절하여 연속상인 벽재 물질 분산액이 분산상인 잉크 주위에 침착되어 캡슐의 벽이 형성되도록 함으로써 액적을 캡슐화할 수 있다.By adjusting the pH and temperature of the emulsion thus formed, the continuous phase wall material dispersion can be deposited around the ink, which is a dispersion phase, to form the walls of the capsule, thereby encapsulating the droplets.

즉, 인 시튜 중합방법에 의하여 캡슐화를 수행하는데, 이 경우, 캡슐 벽재를 더 치밀하게 구성하여 탄성을 감소시킴으로써 벽재의 경도를 높이기 위해 첨가제를 첨가하는 과정을 포함할 수 있다.That is, the encapsulation is carried out by the in situ polymerization method. In this case, it may include a step of adding the additive to increase the hardness of the wall material by making the capsule wall material more densely and reducing the elasticity.

첨가되는 첨가제의 종류는 수상에서 용해가 잘 되는 이온성 또는 극성 물질일 수 있다. 예를 들어, 경화 촉매제인 염화암모늄, 레조르시놀, 하이드로퀴논, 카테콜 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.The type of additive to be added may be an ionic or polar material that is soluble in the aqueous phase. For example, at least one of curing catalysts such as ammonium chloride, resorcinol, hydroquinone, and catechol can be used.

본 발명의 마이크로 캡슐은 인 시튜 중합법으로 제조할 수 있으나, 코아세르베이션 방법(coacervation approach) 또는 계면 중합법(interfacial polymerization)으로 제조할 수도 있다.The microcapsule of the present invention can be produced by an in situ polymerization method, but it can also be produced by a coacervation approach or an interfacial polymerization method.

코아세르베이션 방법의 경우, 내부상 및 외부상의 유상/수상 에멀전을 이용하게 된다. 컬러 나노 복합체 콜로이드는 수성 외부상으로부터 밖으로 코아세르베이션(괴상화)되며, 온도, pH, 상대 농도 등을 제어함으로써 내부상의 유상 액적에 벽재를 형성하여 입자화된다. 코아세르베이션의 경우, 벽재 재료로서, 젤라틴, 또는 아라빅 고무 등을 사용할 수 있다.In the case of the coacervation method, the inner phase and the outer phase / oil phase emulsion are used. Colored nanocomposite colloids are coagulated (bulked) out of the aqueous external phase, and controlled by temperature, pH, relative concentration, etc., to form a wall material in the inner liquid droplet. In the case of coacervation, as the wall material, gelatin, arabic rubber and the like can be used.

계면 중합법의 경우, 내부상의 친유성 단량체의 존재에 따라 수성 외부상에 있어서의 에멀전으로 존재하게 된다. 상기 내부상 액정 중의 단량체는 수성 외부상에 도입된 단량체와 반응하고, 내부상의 액적과 주위의 수성 외부상과의 계면에서 중합반응이 일어나며, 상기 액적 주위에서 입자의 벽이 형성된다. 형성된 벽은 비교적 얇고 침투성이 있으나, 다른 제조방법과 달리 가열이 필요하지 않으므로, 다양한 유전성 액체를 적용할 수 있는 장점이 있다.In the case of the interfacial polymerization method, an aqueous emulsion is present as an emulsion in the presence of lipophilic monomers on the inner surface. The monomer in the liquid crystal adhered to the aqueous external phase reacts with the monomer, and a polymerization reaction takes place at the interface between the internal liquid phase and the surrounding aqueous external phase, and a wall of the particle is formed around the liquid phase. The formed wall is relatively thin and permeable, but unlike other manufacturing methods, heating is not required, and thus it is advantageous to apply various dielectric liquids.

본 발명에 따른 마이크로 캡슐은 도 5에 도시된 바와 같이 10 내지 200㎛의 다양한 크기로 구성되어 있다. 그러나 벽면이 유연하고 라즈베리 형태를 가지고 있어 캡슐의 패킹에 유리하며, 따라서 디스플레이 소자 제조 시 이러한 마이크로 캡슐의 크기 분포는 거시적인 색상 변화나 구현에 별다른 영향을 미치지 않는다.As shown in FIG. 5, the microcapsule according to the present invention has various sizes ranging from 10 to 200 μm. However, since the wall is flexible and has a raspberry shape, it is advantageous in packing the capsule, and therefore, the size distribution of these microcapsules in the manufacture of display devices has no significant influence on macroscopic color change or implementation.

일 실시예에서 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체의 나노입자를 프로필렌 카보네이트에 분산시킨 잉크를 사용하여 마이크로 캡슐을 제조하였다.In one embodiment, microcapsules were prepared using an ink in which nanoparticles of polystyrene-polymethyl methacrylate copolymer were dispersed in propylene carbonate.

잉크를 제조하는 단계에서 1ℓ의 이중자켓 반응조에 170nm의 균일한 폴리스티렌-폴리메틸메타아크릴레이트 (PS-PMMA) 공중합체 광결정 나노입자 파우더를 150g 넣고, 프로필렌 카보네이트 450g, 0.3mm Al₂O₃ 비드 300㎖를 차례대로 넣었다. 이를 25℃에서 디스크밀 (장비명: dispermat)을 이용하여 15시간 동안 2500rpm으로 분산시켰다. 이 때, 용액의 산도를 시트르산 용액을 첨가하여 4.5로 맞추었다. 분산이 완료되면 여과함으로써 비드가 제거된 유색 잉크를 얻었다.150 g of a homogeneous polystyrene-polymethyl methacrylate (PS-PMMA) copolymer photonic crystal nanoparticle powder having a thickness of 170 nm was placed in a 1 L double jacket reaction tank, and 450 g of propylene carbonate, 0.3 g of Al ₂ O ₃ beads 300 Ml < / RTI > This was dispersed at 25 DEG C for 15 hours at 2500 rpm using a disk mill (equipment name: dispermat). At this time, the acidity of the solution was adjusted to 4.5 by adding citric acid solution. Upon completion of the dispersion, the colored ink was obtained by removing the beads by filtration.

다음으로 액적을 형성하기 위하여, 10ℓ의 이중자켓 반응조에 Isopar M 3ℓ를 넣고 OLOA11000을 60g을 용해시켰다. 제조된 잉크를 550rpm으로 교반하면서 첨가한 뒤, 30분을 유지하여 균일한 액적을 형성하였다.Next, in order to form droplets, 3 L of Isopar M was added to a double jacket reactor of 10 L, and 60 g of OLOA 11000 was dissolved. The prepared ink was added with stirring at 550 rpm and maintained for 30 minutes to form a uniform droplet.

다음으로 일정하게 액적이 형성된 오일에 물에 용해되어 있는 폴리(우레아-포름알데히드)전구체 용액 (일명, pre-polymer) 300g을 첨가한 뒤, 550rpm으로 교반하면서 온도를 70℃로 높여 캡슐벽 전구체 용액을 첨가하는 공정을 수행하였다.Next, 300 g of a poly (urea-formaldehyde) precursor solution (also referred to as a pre-polymer) dissolved in water was added to the oil in which the droplet was uniformly formed, and then the temperature was increased to 70 ° C with stirring at 550 rpm, Was added.

4시간이 경과한 후, 온도를 10℃로 낮추어 1시간 동안 유지한 뒤, 캡슐을 여과하였다. 여과된 캡슐은 헥산을 이용하여 여러 번 세정하여 마이크로 캡슐을 얻었다. 제조된 마이크로 캡슐은 도 5에 도시된 바와 같이 라즈베리 형태의 마이크로 캡슐인 것으로 확인되었다.After 4 hours, the temperature was lowered to 10 DEG C for 1 hour, and the capsules were filtered. The filtered capsules were washed several times with hexane to obtain microcapsules. The prepared microcapsules were confirmed to be raspberry-type microcapsules as shown in Fig.

마이크로 캡슐을 ITO 필름상에 도포하는 과정은 도 8에 도시된 바와 같다.The process of applying the microcapsules on the ITO film is as shown in Fig.

마이크로 캡슐을 ITO 필름 상에 도포한 후(a)에는 마이크로 캡슐이 ITO 필름의 표면 상에 흩어진 형태로 존재하나, 건조가 시작되면서 캡슐이 합쳐지는 현상이 일어나며(b), 건조 공정이 종료된 후(c) 매우 조밀하게 패킹이 이루어지는 것을 알 수 있다. 이러한 패킹의 조밀성으로 인해 도 3에서 도시한 바와 같이 공극이 매우 적은 조밀한 필름을 형성할 수 있게 된다.After the microcapsules are coated on the ITO film, the microcapsules are scattered on the surface of the ITO film. However, when the drying is started, the capsules are aggregated (b) (c) It can be seen that the packing is made very densely. Due to the compactness of such a packing, it is possible to form a dense film having a very small void as shown in FIG.

또한, 상기 마이크로 캡슐이 도포된 ITO 필름에 전압 인가 전후의 색상 변화를 살펴보면, 도 9에 도시된 바와 같이, 전압 인가 전(a)에 비하여 10V의 전압 인가(b), 20V의 전압 인가(c)에 따른 뚜렷한 색상 변화를 관찰할 수 있다(사진에서 짙은 색의 구형 형상은 ITO 필름을 상부에서 누를 때 발생하는 공기 버블이다).As shown in FIG. 9, a voltage of 10 V (b) and a voltage of 20 V (c) are applied to the ITO film coated with the microcapsules before and after the voltage application ). (In the photograph, a dark-colored spherical shape is an air bubble generated when the ITO film is pressed at the top).

본 발명의 마이크로 캡슐로서 건조 보관시 응집이 없고, 열적 안정성 및 벽재의 유연성이 우수하므로 다양한 형태의 인쇄에 적용할 수 있으며, 특히 실크스크린 인쇄에도 적합하여 응용의 폭을 넓힐 수 있다.As the microcapsule of the present invention, there is no coagulation during drying and storage, and since it is excellent in thermal stability and flexibility of a wall material, it can be applied to various types of printing, and particularly applicable to silk screen printing.

본 발명에 따른 마이크로 캡슐을 인쇄를 위한 잉크에 적용할 경우, 수용성 고분자, 수분산 고분자, 유용성 고분자, 열경화성 고분자, 열가소성 고분자, UV 경화 고분자, 방사선 경화 고분자 등의 바인더에 분산하여 사용할 수 있다. 이러한 바인더에 경계면 활성제 및 가교제를 부가하여 인쇄 또는 코팅 공정의 내구성을 향상시킬 수도 있다.When the microcapsule according to the present invention is applied to an ink for printing, it may be dispersed in a binder such as a water-soluble polymer, an water-dispersible polymer, an oil-soluble polymer, a thermosetting polymer, a thermoplastic polymer, a UV-curable polymer or a radiation curable polymer. A surfactant and a crosslinking agent may be added to such a binder to improve the durability of the printing or coating process.

상기 마이크로 캡슐을 사용한 인쇄는 인쇄 및 코팅의 모든 형태를 포함하며, 롤 코팅, 그라비어 코팅, 침지 코팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 스핑 코팅, 브러시 코팅, 에어나이프 코팅과 같은 코팅이나, 실크스크린 인쇄, 정전 인쇄, 열인쇄, 잉크젯 인쇄와 같은 인쇄를 통해 수행될 수 있다.The printing using the microcapsules includes all forms of printing and coating, and coatings such as roll coating, gravure coating, immersion coating, spray coating, meniscus coating, spun coating, brush coating and air knife coating, Printing, electrostatic printing, thermal printing, or inkjet printing.

일례로, 색 가변 유리, 색 가변 벽지, 색 가변 태양전지, 색 가변 센서, 색 가변 종이, 색 가변 잉크 등의 다양한 표시 소자로 제조할 수 있으며, 이러한 표시 소자를 이용하여 색상을 표시할 수 있게 된다. 색상을 표시하는 방법은 전기장을 발생시키는 매체를 이용하여 색상의 변화를 유발하거나 색상이 변화된 상태를 유지하거나 전기장이 제거되면 원래 색상으로 돌아오도록 함으로써 다양한 색상 표시가 가능하게 된다.For example, it can be manufactured with various display devices such as color variable glass, color variable wallpaper, color variable solar cell, color variable sensor, color variable paper, color variable ink, etc., do. The method of displaying a color can be various color display by causing a change of color using a medium generating an electric field, maintaining a changed color state, or returning to an original color when an electric field is removed.

또한, 롤-투-롤 공법으로 격벽을 형성시키고 본 발명의 마이크로 캡슐을 포함하는 표시 물질을 주입함으로써 픽셀을 구현하는 컬러 표시 장치로 사용할 수도 있다.In addition, a barrier rib may be formed by a roll-to-roll method, and a display material including the microcapsule of the present invention may be injected into the color display device.

또한, 전기장에 대한 문턱값이 다른 2종 이상의 마이크로 캡슐을 사용하여 반사형 표시 장치에 적용할 수도 있다. 즉, 상, 하부 기판 및 상, 하부 전극을 포함하는 격벽으로 구분되는 반사형 표시 장치에 다른 컬러를 갖는 마이크로 캡슐을 위치시켜 전기장의 인가에 의해 다양한 색상을 구현할 수 있게 된다.In addition, the present invention can be applied to a reflective display device using two or more kinds of microcapsules having different threshold values for an electric field. That is, microcapsules having different colors can be placed on a reflective display device divided into upper and lower substrates and barrier ribs including upper and lower electrodes, and various colors can be realized by applying an electric field.

또한, 광투과성 필름 상에 본 발명의 마이크로 캡슐을 포함하는 용액을 도포하고 경화시킴으로써 필름으로 제조할 수도 있다.In addition, a solution containing the microcapsule of the present invention may be coated on a light-transmitting film and cured to prepare a film.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such variations and modifications are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.

10: 잉크 20: 친유성 용매
30: 캡슐벽 40: 고분자 전구체
50: 물의 경계면10: ink 20: lipophilic solvent
30: Capsule wall 40: Polymer precursor
50: Water interface

Claims (6)

유색물질 및 양쪽성 용매를 포함하는 마이크로 캡슐로서,
상기 마이크로 캡슐은 캡슐벽이 양쪽성 용매와 친유성 용매의 경계면에서 형성되는 것을 특징으로 하는 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐.
A microcapsule comprising a colored material and an amphoteric solvent,
Wherein the microcapsule is formed at the interface between the amphipathic solvent and the lipophilic solvent in the capsule wall.
청구항 1에 있어서,
상기 양쪽성 용매는 니트로에탄, 2-니트로프로판, 1,4-다이옥신, 노나플루오로부틸 메틸 에테르, 플루오로에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐.
The method according to claim 1,
Wherein the amphiphilic solvent is at least one selected from the group consisting of nitroethane, 2-nitropropane, 1,4-dioxin, nonafluorobutyl methyl ether, fluoroethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate, Microcapsules containing an ink using a casting solvent.
청구항 1에 있어서,
상기 유색물질은 나노입자 및/또는 염료인 것을 특징으로 하는 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐.
The method according to claim 1,
Wherein the colored material is nanoparticles and / or a dye.
청구항 1에 따른 마이크로 캡슐의 제조방법으로서,
유색물질을 양쪽성 용매에 분산 또는 용해시켜 잉크를 제조하는 단계;
상기 잉크를 친유성 용매 상에 혼합하여 액적을 형성하는 단계;
물과 캡슐벽 전구체를 혼합하여 캡슐벽 전구체 용액을 제조하는 단계;
상기 캡슐벽 전구체 용액에 액적을 첨가하여 캡슐을 제조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐의 제조방법.
A process for producing a microcapsule according to claim 1,
Dispersing or dissolving the colored material in an amphoteric solvent to prepare an ink;
Mixing the ink with a lipophilic solvent to form droplets;
Mixing the water and the capsule wall precursor to produce a capsule wall precursor solution;
Adding a droplet to the capsule wall precursor solution to prepare a capsule;
And an ink containing an amphoteric solvent. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
청구항 4에 있어서,
상기 양쪽성 용매는 니트로에탄, 2-니트로프로판, 1,4-디아옥신, 노나플루오로부틸 메틸 에테르, 플루오로에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐의 제조방법.
The method of claim 4,
Wherein the amphoteric solvent is any one of nitroethane, 2-nitropropane, 1,4-dioxine, nonafluorobutyl methyl ether, fluoroethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate or a combination thereof A process for producing microcapsules comprising an ink using an amphoteric solvent.
청구항 4에 있어서,
상기 유색물질은 나노입자 및/또는 염료인 것을 특징으로 하는 양쪽성 용매를 사용한 잉크를 포함하는 마이크로 캡슐의 제조방법.The method of claim 4,
Wherein the colored material is a nanoparticle and / or a dye.

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