JP2021006844A - 記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー - Google Patents
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Abstract
【課題】 消去性、コントラストに優れ、耐久性、安全性、画質の優れた薄型化を可能とした表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを提供する。【解決手段】 光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を移動させて白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を表示し、または消去することを特徴とする表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種または数種を組み合わせて用いた。【選択図】なし
Description
本発明は、表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーに関する。
マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは特許文献１以降商品化され知られている。マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分および添加剤を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を移動させて、白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を表示し、または消去するようにした筆記用具の一種である。
マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは、表面に表示された磁気記録表示体を消去する場合、一般に、基板の裏面を消去用磁石でスライドさせることにより行っている。しかし、このような消去作業は手間がかかり、また、磁気記録表示体の一部だけを消去するといったことができない。
このような問題を解決するためには、基板の表面側から表面に表示された磁気記録表示体を消去できるようにすることが望ましい。
基板の表面側から表面に表示された磁気記録表示体を消去できるものとして、特許文献２に、上消し可能なマイクロカプセル磁気泳動表示シート、消去用磁石並びに筆記用磁石が開示されている。
基板の表面側から表面に表示された磁気記録表示体を消去できるものとして、特許文献２に、上消し可能なマイクロカプセル磁気泳動表示シート、消去用磁石並びに筆記用磁石が開示されている。
特許文献２のマイクロカプセル磁気泳動表示シートは、光吸収性磁性体粒子として、粒径が異なる光吸収性磁性体粒子を２種以上有している。また、消去用磁石は、マイクロカプセル磁気泳動表示シートと磁石との間にクリアランスが生じるように磁石を配置することにより、磁石を直接シート上に接触させた時とは異なる磁界がシートのマイクロカプセルに作用するようになっている。
特許文献２にあって、マイクロカプセル磁気泳動表示シートの表面側から磁気記録表示体を消去した場合、光吸収性磁性体粒子はマイクロカプセルの中心付近に分散または凝集するが、シート表面と光吸収性磁性体粒子との距離を確保して隠蔽力を出すためにも光吸収性磁性体粒子の平均粒径は小さいほど効果的であり、また、平均粒径が小さいほど比表面積が大きくなることから少ない量で黒色度を高めることができ、シャープさやコントラストの優れた磁気記録表示体を表示できる。しかし、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さいと、磁場印加時の可動性（磁気泳動スピード）は劣る。
他方、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が大きいほど磁場印加時の可動性に優れ、消去性を高めることができる。しかし、マイクロカプセルに占める光吸収性磁性体粒子の体積は大きくなりシート表面と光吸収性磁性体粒子との距離が小さくなり隠蔽力は低下し、白色度が劣ことになる。その結果磁気記録表示体のシャープさやコントラストは犠牲になり、ディスプレーシートの薄型化のためにマイクロカプセルの粒径を小さくするとコントラストの低下はさらに顕著となってしまう。
特許文献２では、光吸収性磁性体粒子として、粒径が異なる光吸収性磁性体粒子を２種以上有しており、大粒径の光吸収性磁性体粒子が泳動する際に、小粒径の光吸収性磁性体粒子を吸引して小粒径の光吸収性磁性体粒子の動きを補助、促進するように働き、磁場印加時の可動性を高めるとともに、磁気記録表示体のシャープさやコントラストの低下を抑えるようにしているが、いずれか一方を向上させようとすると他方が低下することになり、消去性とコントラスト性の双方を満足させるものとはならないといった問題がある。
また、使用の多様化に伴い、ディスプレーシートの薄型化が求められており、このためにマイクロカプセルの粒径を小さくすると、大粒径の光吸収性磁性体粒子により、マイクロカプセルに占める光吸収性磁性体粒子の体積は大きくなり、コントラストの低下はさらに顕著となってしまうといった問題があった。
さらには、特許文献２には、磁性粒子として粒径が０．１μｍ〜１．０μｍの範囲で１種以上とこれより粒径の大きい１μｍを超え２０μｍまでの範囲で１種以上からなる、粒径が異なる磁性粒子を２種以上有することを特徴とする開示があるが、粒径の大きい磁性粒子をすべてのマイクロカプセルに行き渡らせるには、その使用量が多くなり粒径の大きい、高比重の磁性粒子を各マイクロカプセルに均一に封入することは困難であるといった、製造上の問題があった。
本発明の目的は、消去性、コントラストに優れ、耐久性、安全性、画質の優れた薄型化を可能とした表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを提供することにある。
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を移動させて白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を表示し、または消去することを特徴とする表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種または数種を組み合わせて用いたことを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種または数種を組み合わせて用いたので、マイクロカプセル磁気泳動表示シートの表面側から磁気記録表示体を消去した場合、光吸収性磁性体粒子の平均粒径は小さいので、マイクロカプセルの中心付近に分散または凝集した光吸収性磁性体粒子と基板表面との距離が確保でき、光反射性非磁性体粒子による隠蔽力が高く、また、平均粒径が小さいので比表面積が大きく、少ない量で黒色度を高めることができ、シャープさやコントラストの優れた磁気記録表示体を表示できる。
また、磁場を印加したとき、ハードフェライト粒子が磁化され、ハードフェライト粒子の残留磁化によりマグネタイトを引きつけて密凝集し、見掛け大粒径の光吸収性磁性体粒子となり、磁場印加時の可動性が高くなり、消去性を高めることができる。
また、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さく、そして少ない量で黒色度を高めることができるので、光吸収性磁性体粒子を各マイクロカプセルに均一に封入することが容易となる。
また、磁場を印加したとき、ハードフェライト粒子が磁化され、ハードフェライト粒子の残留磁化によりマグネタイトを引きつけて密凝集し、見掛け大粒径の光吸収性磁性体粒子となり、磁場印加時の可動性が高くなり、消去性を高めることができる。
また、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さく、そして少ない量で黒色度を高めることができるので、光吸収性磁性体粒子を各マイクロカプセルに均一に封入することが容易となる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、
前記マイクロカプセルに封入した分散液が
（１）油性分散媒が引火点７０℃以上であり１５℃における体積密度が０．７５〜０．９１ｇ／ｃｍ3であり、４０℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下である一種または数種の混合油状液体であり、
（２）上記（１）の油性分散媒には、ＨＬＢ値が５．０以下の常温下で液状である非イオン界面活性剤を０．５〜８．０重量％を含有せしめたものであり、
（３）前記分散液の画像形成素子分散後の体積密度が、画像形成素子である光吸収性磁性体と光反射性非磁性体の双方の混合粒子を用いて１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3に調整されたことを特徴とする。
前記マイクロカプセルに封入した分散液が
（１）油性分散媒が引火点７０℃以上であり１５℃における体積密度が０．７５〜０．９１ｇ／ｃｍ3であり、４０℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下である一種または数種の混合油状液体であり、
（２）上記（１）の油性分散媒には、ＨＬＢ値が５．０以下の常温下で液状である非イオン界面活性剤を０．５〜８．０重量％を含有せしめたものであり、
（３）前記分散液の画像形成素子分散後の体積密度が、画像形成素子である光吸収性磁性体と光反射性非磁性体の双方の混合粒子を用いて１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3に調整されたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、体積密度の低い物性の分散媒を用いても高収率のマイクロカプセルが製造可能となり、分散媒の引火点、体積密度、動粘度以外にもマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの性能に関わる融点、屈折率などの選択肢が拡がり、より安全性の高い分散媒が使用可能となり、従来よりもコントラスト、耐久性、安全性の優れた表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
さらに、マイクロカプセルに封入する分散液の体積密度を画像形成素子で調整することにより、マイクロカプセルの粒径を小さくすると生じるコントラストの低下を極限までに低減することができるため、ディスプレー面の平滑度、物理的な耐圧強度と印字画質に優れた薄型化の適性を具えた、表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
さらに、マイクロカプセルに封入する分散液の体積密度を画像形成素子で調整することにより、マイクロカプセルの粒径を小さくすると生じるコントラストの低下を極限までに低減することができるため、ディスプレー面の平滑度、物理的な耐圧強度と印字画質に優れた薄型化の適性を具えた、表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、前記油性分散媒がノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類の一種または数種の混合物であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、前記油性分散媒がノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類の一種または数種の混合物であるので、分散媒としての安全性と、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの耐久性、マイクロカプセル内での磁気泳動性に優れた分散液を得ることができる。
以上のように構成された本発明によれば、より消去性、コントラストの優れた表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
以下は、本発明に係る表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明に係る表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分および添加剤を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を上下に移動させて白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を表示し、または消去することを特徴とする表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種または数種を組み合わせて用いている。
本発明において、光吸収性磁性体粒子として用いているマグネタイトは、従来のマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにも用いられている。
マグネタイトにあっては、その平均粒径が小さいほど比表面積は大きくなることから少ない量で黒色度を高めることができるものの、平均粒径が小さいと磁場印加時の可動性（磁気泳動スピード）は劣るものであった。
マグネタイトの平均粒径を大きくすると、磁場印加時の可動性が向上するが、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを表面から消去した場合、光吸収性磁性体粒子はマイクロカプセルの中心付近に分散または凝集するものの、マイクロカプセルに占めるマグネタイトの体積は大きくなりディスプレー表面とマグネタイトとの距離が小さくなるため隠蔽力は低下し、白色度が劣りコントラストの低下の要因となってしまうことになる。
マグネタイトの平均粒径を大きくすると、磁場印加時の可動性が向上するが、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを表面から消去した場合、光吸収性磁性体粒子はマイクロカプセルの中心付近に分散または凝集するものの、マイクロカプセルに占めるマグネタイトの体積は大きくなりディスプレー表面とマグネタイトとの距離が小さくなるため隠蔽力は低下し、白色度が劣りコントラストの低下の要因となってしまうことになる。
また、本発明において、マグネタイトとともに光吸収性磁性体粒子として用いているハードフェライト粒子は平均粒径が小さくても磁場印加時の可動性が極めて良く、表面からの消去でも優れた消去性が得られるものであるが、ハードフェライト粒子のみでは黒色度が不足するため、白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を良好に表示することができない。
本発明は、光吸収性磁性体粒子として、黒色度の高いマグネタイトと磁場印加時の可動性が極めて良いハードフェライト粒子とを組合せて用いることにより、平均粒径の小さいマグネタイトの使用を可能にし、黒色度を向上させてコントラストの優れた表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーが得られるようにした。
本発明では、平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトを使用しているが、０．３μｍ以下のマグネタイトが好ましい。
本発明では、平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトを使用しているが、０．３μｍ以下のマグネタイトが好ましい。
マグネタイトとハードフェライト粒子の量比については、各粒子の平均粒径、ハードフェライト粒子の磁気特性、マイクロカプセルの粒径により選択、調節すれば良い。
このように、本発明では光吸収性磁性体粒子として、黒色度の高いマグネタイトと磁場印加時の可動性が極めて良いハードフェライト粒子とを組合せて用いるので、光吸収性磁性体粒子が小さく配合量が少なくても黒色度を高めることができることに加えて、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを表面から消去した場合ハードフェライト粒子の残留磁化が大きいためマグネタイトはハードフェライトの磁力に引き付けられてマイクロカプセルの中心付近に密に凝集するのでディスプレー表面と光吸収性磁性体粒子との距離が大きくなり隠蔽力が高まり白色度も優れ、コントラストの優れた表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーが得られる。
また本発明では、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さく、そして少ない量で黒色度を高めることができるので、光吸収性磁性体粒子を各マイクロカプセルに均一に封入することが容易となる。
また、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分および添加剤を油性分散媒中に分散したマイクロカプセルに封入される分散液にあっては、（１）油性分散媒が引火点７０℃以上であり、１５℃における体積密度が０．７５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり、４０℃における動粘度が７ｍｍ２/ｓ以下である一種または数種の混合油状液体であり、（２）上記（１）の油性分散媒には、ＨＬＢ値が５．０以下の常温下で液状である非イオン界面活性剤を０．５〜８．０重量％を含有せしめたものであり、（３）前記分散液の画像形成素子分散後の体積密度が、画像形成素子である光吸収性磁性体と光反射性非磁性体の双方の混合粒子を用いて１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３に調整されて成る。
分散液を上記のように調整することにより、体積密度の低い物性の分散媒を用いても高収率のマイクロカプセルが製造可能となり、分散媒の引火点、体積密度、動粘度以外にもマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの性能に関わる融点、屈折率などの選択肢が拡がり、より安全性の高い分散媒が使用可能となり、従来よりもコントラスト、耐久性、安全性の優れた表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーが得られる。
さらにマイクロカプセルに封入する分散液の体積密度を画像形成素子で調整することにより、マイクロカプセルの粒径を小さくすると生じるコントラストの低下を極限までに低減できるため、ディスプレー面の平滑度、物理的な耐圧強度と印字画質に優れた薄型化の適性を具えた、表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
また、分散液で使用される油性分散媒としては、安全性、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの耐久性、マイクロカプセル内での磁気泳動性といった面から、ノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類の一種または数種の混合物であることが好ましい。
また、本発明に用いられる光反射性非磁性体粒子、各種添加剤は公知のものが使用できる。
また、本発明のマイクロカプセル内包液の分散、マイクロカプセルの形成および不溶化処理、水系インク組成物の製法および材料、塗布方法、非磁性体基板、乾燥または硬化方法については公知の方法、物質が使用できる。
磁気泳動による文字や像形成のための磁場印加については公知のペン状磁石や公知の電磁石磁気ヘッドも使用可能である。
消去については公知の消去用磁石で表面から消去も可能で、公知の方法でディスプレーの裏面から消去することもできる。
また、本発明のマイクロカプセル内包液の分散、マイクロカプセルの形成および不溶化処理、水系インク組成物の製法および材料、塗布方法、非磁性体基板、乾燥または硬化方法については公知の方法、物質が使用できる。
磁気泳動による文字や像形成のための磁場印加については公知のペン状磁石や公知の電磁石磁気ヘッドも使用可能である。
消去については公知の消去用磁石で表面から消去も可能で、公知の方法でディスプレーの裏面から消去することもできる。
以下実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
［実施例１］
〔マイクロカプセル内包分散液の配合〕
分散媒（ナフテンベースオイル）６８．８重量％
界面活性剤（ソルビタントリオレエート）３．７重量％
ハードフェライト粒子（バリウムフェライト、平均粒径０．８μｍ）０．９重量％
マグネタイト（平均粒径０．２μｍ）１．６重量％
光反射性非磁性体粒子（二酸化チタン）２０．８重量％
沈降防止剤（疎水化シリカナノ粒子）１．７重量％
添加剤（酸化防止剤、消泡剤等）２．５重量％
〔マイクロカプセル内包分散液の配合〕
分散媒（ナフテンベースオイル）６８．８重量％
界面活性剤（ソルビタントリオレエート）３．７重量％
ハードフェライト粒子（バリウムフェライト、平均粒径０．８μｍ）０．９重量％
マグネタイト（平均粒径０．２μｍ）１．６重量％
光反射性非磁性体粒子（二酸化チタン）２０．８重量％
沈降防止剤（疎水化シリカナノ粒子）１．７重量％
添加剤（酸化防止剤、消泡剤等）２．５重量％
上記マイクロカプセル内包分散液を公知のコンプレックスコアセルベーション法で平均粒径２００μｍのゼラチン皮膜マイクロカプセル化し、公知の硬化剤で硬化し、２９７μｍおよび４５μｍメッシュスクリーンで分級し４５〜２９７μｍマイクロカプセルを得た。
得られたマイクロカプセルスラリーを脱水しバインダーとして公知の樹脂エマルションを加え消泡剤、増粘剤等の添加剤を加え水系インク組成物を作製した。
マットハードコート表面処理をした１００μｍ厚みのＰＥＴフィルムに４００μｍ厚みで水系インク組成物を塗布し送風乾燥後、片面粘着加工３８μＰＥＴフィルムとラミネートしマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
得られたマイクロカプセルスラリーを脱水しバインダーとして公知の樹脂エマルションを加え消泡剤、増粘剤等の添加剤を加え水系インク組成物を作製した。
マットハードコート表面処理をした１００μｍ厚みのＰＥＴフィルムに４００μｍ厚みで水系インク組成物を塗布し送風乾燥後、片面粘着加工３８μＰＥＴフィルムとラミネートしマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
［比較例１］
実施例１のハードフェライト粒子に変えて合成酸化鉄、平均粒径３μｍを用いたほかは同様にマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
実施例１のハードフェライト粒子に変えて合成酸化鉄、平均粒径３μｍを用いたほかは同様にマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
［比較例２］
実施例１のハードフェライト粒子に変えてカルボニル鉄粉、平均粒径５μｍを用いたほかは同様にマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
実施例１のハードフェライト粒子に変えてカルボニル鉄粉、平均粒径５μｍを用いたほかは同様にマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
［比較例３］
実施例１のマグネタイト、平均粒径０．２μｍのものに変えて平均粒径０．６μｍのものを用いたほかは同様にマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
実施例１のマグネタイト、平均粒径０．２μｍのものに変えて平均粒径０．６μｍのものを用いたほかは同様にマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
［比較例４］
特許文献２の実施例１で入手できなかった分散剤ノプコサントＫ９６３に変えてソルビタントリオレエートを用いたほかは同様の配合でマイクロカプセル内包分散液を作製し、実施例１の製法でマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
特許文献２の実施例１で入手できなかった分散剤ノプコサントＫ９６３に変えてソルビタントリオレエートを用いたほかは同様の配合でマイクロカプセル内包分散液を作製し、実施例１の製法でマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー試験片を作製した。
実施例及び比較例で作製した試験片について以下の方法で評価を行った。
＜白色度＞
各試験片の表面および裏面を５５０Ｇ．２．４ｍｍピッチ片面多極ゴム磁石で各３回走査し表面を白色の状態にした。
分光濃度計エックスライト５０４を用いて白色度の測定を行った。
＜黒色度＞
表面が白色の状態である各試験片を電動板上に置き、０．８ｍｍ径長さ１ｍｍの１３９０Ｇ．ネオジウム磁石の周囲にヨークを取り付け、その周囲に前記磁石１２個をＳ極とＮ極が交互になるように設置し、その外周にもヨークを取り付けた５ｍｍ径の磁気ペンが試験片に対して垂直になるよう設置し、試験片とともに電動板を１８９ｍｍ／秒で動かし黒色の線を描画した。
各試験片の黒色の線を描画した部分を分光濃度計エックスライト５０４を用いて黒色度の測定を行った。
＜消去性＞
黒色の線を描画した各試験片を電動板上に置き、電動板の上方２４ｍｍに設置した回転軸に９８０Ｇ．フェライト磁石を組み込みモーターで回転させ、試験片とともに電動板を９４ｍｍ／秒で動かし３回通過させ表面からの消去性を確認した。
＜消去後の白色度＞
表面から消去できた試験片については表面から消去した場合の白色度を分光濃度計エックスライト５０４を用いて測定を行った。
＜コントラスト＞
消去後の白色度と黒色度との差であるコントラストを算出した。
＜白色度＞
各試験片の表面および裏面を５５０Ｇ．２．４ｍｍピッチ片面多極ゴム磁石で各３回走査し表面を白色の状態にした。
分光濃度計エックスライト５０４を用いて白色度の測定を行った。
＜黒色度＞
表面が白色の状態である各試験片を電動板上に置き、０．８ｍｍ径長さ１ｍｍの１３９０Ｇ．ネオジウム磁石の周囲にヨークを取り付け、その周囲に前記磁石１２個をＳ極とＮ極が交互になるように設置し、その外周にもヨークを取り付けた５ｍｍ径の磁気ペンが試験片に対して垂直になるよう設置し、試験片とともに電動板を１８９ｍｍ／秒で動かし黒色の線を描画した。
各試験片の黒色の線を描画した部分を分光濃度計エックスライト５０４を用いて黒色度の測定を行った。
＜消去性＞
黒色の線を描画した各試験片を電動板上に置き、電動板の上方２４ｍｍに設置した回転軸に９８０Ｇ．フェライト磁石を組み込みモーターで回転させ、試験片とともに電動板を９４ｍｍ／秒で動かし３回通過させ表面からの消去性を確認した。
＜消去後の白色度＞
表面から消去できた試験片については表面から消去した場合の白色度を分光濃度計エックスライト５０４を用いて測定を行った。
＜コントラスト＞
消去後の白色度と黒色度との差であるコントラストを算出した。
その結果を表１に示す。
ハードフェライト粒子を使用していないものは表面からの消去性が劣る結果であり、ハードフェライト粒子と組み合わせるマグネタイトの粒径が大きいと黒色度、コントラストが劣り、実施例１が優れた結果であった。
本発明は、消去性、コントラストの優れた表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーとして文具、玩具などとして幅広く利用される。
本発明は、記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーに関する。
マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは特許文献１以降商品化され知られている。マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分および添加剤を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を移動させて、白色上に黒色の文字または像の磁気記録表示体を表示し、または消去するようにした筆記用具の一種である。
マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは、記録表面に表示された磁気記録表示体を消去する場合、一般に、基板の記録裏面側を消去用磁石でスライドさせることにより行っている。しかし、このような消去作業は手間がかかり、また、磁気記録表示体の一部だけを消去するといったことができない。
このような問題を解決するためには、基板の記録表面側から記録表面に表示された磁気記録表示体を消去できるようにすることが望ましい。
基板の記録表面側から記録表面に表示された磁気記録表示体を消去できるものとして、特許文献２に、上消し可能なマイクロカプセル磁気泳動表示シート、消去用磁石並びに筆記用磁石が開示されている。
基板の記録表面側から記録表面に表示された磁気記録表示体を消去できるものとして、特許文献２に、上消し可能なマイクロカプセル磁気泳動表示シート、消去用磁石並びに筆記用磁石が開示されている。
特許文献２にあって、マイクロカプセル磁気泳動表示シートの記録表面側から磁気記録表示体を消去した場合、光吸収性磁性体粒子はマイクロカプセルの中心付近に分散または凝集するが、シート表面と光吸収性磁性体粒子との距離を確保して隠蔽力を出すためにも光吸収性磁性体粒子の平均粒径は小さいほど効果的であり、また、平均粒径が小さいほど比表面積が大きくなることから少ない量で黒色度を高めることができ、シャープさやコントラストの優れた磁気記録表示体を表示できる。しかし、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さいと、磁場印加時の可動性（磁気泳動スピード）は劣る。
本発明の目的は、消去性、コントラストに優れ、耐久性、安全性、画質の優れた薄型化を可能とした記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを提供することにある。
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を移動させて白色上に黒色の文字または像の磁気記録表示体を表示し、または消去することを特徴とする記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種を組み合わせて用いたことを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種を組み合わせて用いたので、マイクロカプセル磁気泳動表示シートの記録表面側から磁気記録表示体を消去した場合、光吸収性磁性体粒子の平均粒径は小さいので、マイクロカプセルの中心付近に分散または凝集した光吸収性磁性体粒子と基板表面との距離が確保でき、光反射性非磁性体粒子による隠蔽力が高く、また、平均粒径が小さいので比表面積が大きく、少ない量で黒色度を高めることができ、シャープさやコントラストの優れた磁気記録表示体を表示できる。
また、磁場を印加したとき、ハードフェライト粒子が磁化され、ハードフェライト粒子の残留磁化によりマグネタイトを引きつけて密凝集し、見掛け大粒径の光吸収性磁性体粒子となり、磁場印加時の可動性が高くなり、消去性を高めることができる。
また、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さく、そして少ない量で黒色度を高めることができるので、光吸収性磁性体粒子を各マイクロカプセルに均一に封入することが容易となる。
また、磁場を印加したとき、ハードフェライト粒子が磁化され、ハードフェライト粒子の残留磁化によりマグネタイトを引きつけて密凝集し、見掛け大粒径の光吸収性磁性体粒子となり、磁場印加時の可動性が高くなり、消去性を高めることができる。
また、光吸収性磁性体粒子の平均粒径が小さく、そして少ない量で黒色度を高めることができるので、光吸収性磁性体粒子を各マイクロカプセルに均一に封入することが容易となる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、
前記マイクロカプセルに封入した分散液が
（１）油性分散媒が引火点７０℃以上であり１５℃における体積密度が０．７５〜０．９１ｇ／ｃｍ3であり、４０℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下である一種または数種の混合油状液体であり、
（２）上記（１）の油性分散媒には、ＨＬＢ値が５．０以下の常温下で液状である非イオン界面活性剤を０．５〜８．０重量％を含有せしめたものであり、
（３）前記分散液の画像形成素子分散後の体積密度が、画像形成素子である光吸収性磁性体と光反射性非磁性体の双方の混合粒子を用いて１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3に調整されたことを特徴とする。
前記マイクロカプセルに封入した分散液が
（１）油性分散媒が引火点７０℃以上であり１５℃における体積密度が０．７５〜０．９１ｇ／ｃｍ3であり、４０℃における動粘度が７ｍｍ2／ｓ以下である一種または数種の混合油状液体であり、
（２）上記（１）の油性分散媒には、ＨＬＢ値が５．０以下の常温下で液状である非イオン界面活性剤を０．５〜８．０重量％を含有せしめたものであり、
（３）前記分散液の画像形成素子分散後の体積密度が、画像形成素子である光吸収性磁性体と光反射性非磁性体の双方の混合粒子を用いて１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3に調整されたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、体積密度の低い物性の分散媒を用いても高収率のマイクロカプセルが製造可能となり、分散媒の引火点、体積密度、動粘度以外にもマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの性能に関わる融点、屈折率などの選択肢が拡がり、より安全性の高い分散媒が使用可能となり、従来よりもコントラスト、耐久性、安全性の優れた記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
さらに、マイクロカプセルに封入する分散液の体積密度を画像形成素子で調整することにより、マイクロカプセルの粒径を小さくすると生じるコントラストの低下を極限までに低減することができるため、ディスプレー面の平滑度、物理的な耐圧強度と印字画質に優れた薄型化の適性を具えた、記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
さらに、マイクロカプセルに封入する分散液の体積密度を画像形成素子で調整することにより、マイクロカプセルの粒径を小さくすると生じるコントラストの低下を極限までに低減することができるため、ディスプレー面の平滑度、物理的な耐圧強度と印字画質に優れた薄型化の適性を具えた、記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、前記油性分散媒がノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類の一種または数種の混合物であることを特徴とする。
以上のように構成された本発明によれば、より消去性、コントラストの優れた記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
以下は、本発明に係る記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明に係る記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーは、光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分および添加剤を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を上下に移動させて白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を表示し、または消去することを特徴とする記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種を組み合わせて用いている。
マグネタイトにあっては、その平均粒径が小さいほど比表面積は大きくなることから少ない量で黒色度を高めることができるものの、平均粒径が小さいと磁場印加時の可動性（磁気泳動スピード）は劣るものであった。
マグネタイトの平均粒径を大きくすると、磁場印加時の可動性が向上するが、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを記録表面側から消去した場合、光吸収性磁性体粒子はマイクロカプセルの中心付近に分散または凝集するものの、マイクロカプセルに占めるマグネタイトの体積は大きくなり記録表面とマグネタイトとの距離が小さくなるため隠蔽力は低下し、白色度が劣りコントラストの低下の要因となってしまうことになる。
マグネタイトの平均粒径を大きくすると、磁場印加時の可動性が向上するが、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを記録表面側から消去した場合、光吸収性磁性体粒子はマイクロカプセルの中心付近に分散または凝集するものの、マイクロカプセルに占めるマグネタイトの体積は大きくなり記録表面とマグネタイトとの距離が小さくなるため隠蔽力は低下し、白色度が劣りコントラストの低下の要因となってしまうことになる。
また、本発明において、マグネタイトとともに光吸収性磁性体粒子として用いているハードフェライト粒子は平均粒径が小さくても磁場印加時の可動性が極めて良く、記録表面側からの消去でも優れた消去性が得られるものであるが、ハードフェライト粒子のみでは黒色度が不足するため、白色上に黒色の文字または像の磁気記録表示体を良好に表示することができない。
本発明は、光吸収性磁性体粒子として、黒色度の高いマグネタイトと磁場印加時の可動性が極めて良いハードフェライト粒子とを組合せて用いることにより、平均粒径の小さいマグネタイトの使用を可能にし、黒色度を向上させてコントラストの優れた記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーが得られるようにした。
本発明では、平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトを使用しているが、０．３μｍ以下のマグネタイトが好ましい。
本発明では、平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトを使用しているが、０．３μｍ以下のマグネタイトが好ましい。
このように、本発明では光吸収性磁性体粒子として、黒色度の高いマグネタイトと磁場印加時の可動性が極めて良いハードフェライト粒子とを組合せて用いるので、光吸収性磁性体粒子が小さく配合量が少なくても黒色度を高めることができることに加えて、マイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを記録表面側から消去した場合ハードフェライト粒子の残留磁化が大きいためマグネタイトはハードフェライトの磁力に引き付けられてマイクロカプセルの中心付近に密に凝集するので記録表面と光吸収性磁性体粒子との距離が大きくなり隠蔽力が高まり白色度も優れ、コントラストの優れた記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーが得られる。
分散液を上記のように調整することにより、体積密度の低い物性の分散媒を用いても高収率のマイクロカプセルが製造可能となり、分散媒の引火点、体積密度、動粘度以外にもマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーの性能に関わる融点、屈折率などの選択肢が拡がり、より安全性の高い分散媒が使用可能となり、従来よりもコントラスト、耐久性、安全性の優れた記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーが得られる。
さらにマイクロカプセルに封入する分散液の体積密度を画像形成素子で調整することにより、マイクロカプセルの粒径を小さくすると生じるコントラストの低下を極限までに低減できるため、ディスプレー面の平滑度、物理的な耐圧強度と印字画質に優れた薄型化の適性を具えた、記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーを得ることができる。
また、本発明に用いられる光反射性非磁性体粒子、各種添加剤は公知のものが使用できる。
また、本発明のマイクロカプセル内包液の分散、マイクロカプセルの形成および不溶化処理、水系インク組成物の製法および材料、塗布方法、非磁性体基板、乾燥または硬化方法については公知の方法、物質が使用できる。
磁気泳動による文字や像形成のための磁場印加については公知のペン状磁石や公知の電磁石磁気ヘッドも使用可能である。
消去については公知の消去用磁石で記録表面側から消去も可能で、公知の方法でディスプレーの記録裏面側から消去することもできる。
また、本発明のマイクロカプセル内包液の分散、マイクロカプセルの形成および不溶化処理、水系インク組成物の製法および材料、塗布方法、非磁性体基板、乾燥または硬化方法については公知の方法、物質が使用できる。
磁気泳動による文字や像形成のための磁場印加については公知のペン状磁石や公知の電磁石磁気ヘッドも使用可能である。
消去については公知の消去用磁石で記録表面側から消去も可能で、公知の方法でディスプレーの記録裏面側から消去することもできる。
本発明は、消去性、コントラストの優れた記録表面側から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーとして文具、玩具などとして幅広く利用される。
Claims (3)
- 光吸収性磁性体粒子と光反射性非磁性体粒子の二成分を油性分散媒中に分散した分散液をマイクロカプセルに封入して基板上に配列し、基板外部より印加する磁場によって分散媒中の二成分をマイクロカプセル内においてその位置を移動させて白色上に黒色の文字または像等の磁気記録表示体を表示し、または消去することを特徴とする表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレーにおいて、光吸収性磁性体粒子として平均粒径０．５μｍ以下のマグネタイトと平均粒径１．０μｍ以下のハードフェライト粒子の２種または数種を組み合わせて用いたことを特徴とする表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー。
- マイクロカプセルに封入した分散液が次の性質と特徴を備えていることを特徴とする請求項１に記載の表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー。
（１）油性分散媒が引火点７０℃以上であり、１５℃における体積密度が０．７５〜０．９１ｇ／ｃｍ3 であり、４０℃における動粘度が７ｍｍ2 ／ｓ以下である一種または数種の混合油状液体である。
（２）上記（１）の油性分散媒には、ＨＬＢ値が５．０以下の常温下で液状である非イオン界面活性剤を０．５〜８．０重量％を含有せしめたものである。
（３）前記分散液の画像形成素子分散後の体積密度が、画像形成素子である光吸収性磁性体と光反射性非磁性体の双方の混合粒子を用いて１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3 に調整されたものである。 - 前記油性分散媒がノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類の一種または数種の混合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面から消去可能なマイクロカプセル磁気泳動ディスプレー。
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