JPH04106581A - 磁性フレーク配向型磁気パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、外部からの磁界作用により基板に記録表示が
できる磁気パネルに関する。

〔従来の技術〕

従来、２枚の基板間内に微小磁性材と分散媒と微粒子増
稠剤を主成分とする分散液体を封入してなり、外部から
の磁界作用により分散液体中の微小磁性材の配向して、
基材へ入射した光を基材から反射させるように、または
基材内へ拡散させるようにして、基材表面におけるコン
トラスト差により、基板に記録表示を行う磁気パネルが
ある。

例えば、特公昭４８−４１２２１号の発明がそれで、反
射率の大きい薄片状微粒子を懸濁させた液体を、複数個
の独立した空どう内に均一に分布的に内蔵した、透明材
料製の連続的な薄膜部材からなり、磁気作用により微粒
子を選択的に配向させることにより、薄膜部材へ入射し
た光を該部材から反射させるように、または光を該部材
内へ拡散させるようにして、該部材表面におけるコント
ラスト差により記録を表示及び消去させる記録媒体の発
明である。しかし、この発明には分散液体に関して降伏
値という概念がないので、長時間経時すると薄片状微粒
子が沈降してしまい磁界作用による薄片状微粒子の配向
の変移が行われず、部材表面における顕著なコントラス
ト差が得られず鮮明な記録表示できない、という欠点が
ある。

また、特公昭５９−３２７９６号の発明は、磁極を異な
る色に色分けした反転表示微小磁石と分散媒と、微粒子
増稠剤を主成分とする分散液体を２枚の基板間に封入し
てなり、反転表示微小磁石は残留磁気モーメントが０．
２〜１０ｅｍｕ／ｇの範囲ないであって、保磁力が５０
０工ルステツド以上であり、分散液体は降伏値が５ｄｙ
ｎｅ／ｃｆｆ１以上である磁石反転磁気パネルの発明で
ある。

しかし、こうした構成のものは、長時間経時すると反転
表示微小磁石同士が凝集してしまい、磁界作用による反
転表示微小磁石の反転がうまくいかず鮮明な記録表示が
できない、という欠点がある。また、磁極の方向を区分
した微小磁石は、さらに表裏の色分けを行った微小磁石
は非常に高価であり、教育玩具として利用するには高価
過ぎて不向きという欠点がある。

〔本発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記問題点を改良するもので、２枚の基板間内
に微小磁性材と、分散媒と、微粒子増稠剤を主成分とす
る分散液体を封入してなり、外部からの磁界作用により
分散液体中の微小磁性材を配向して、基板へ入射した光
を基材から反射させるように、または基板内へ拡散させ
るようにして、基板表面におけるコントラスト差により
、基板に記録表示を行う磁気パネルにおいて、長時間経
時しても鮮明な記録表示ができ、かつ教育玩具として安
価に提供できるように、安価に作製できるものを得るこ
とを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明者は前記目的を達成するために、少なくともどち
らか一方が透明または半透明である２枚の基板間を多セ
ル構造体となし、セル内に飽和磁化が２０ｅａ＋ｕ／ｇ
以上の微小磁性フレークと、分散媒と、微粒子増稠剤を
主成分とする透明または半透明の降伏値が２ｄｙｎｅ／
ａｌ１以上である分散液体を封入してなる磁性フレーク
配向型磁気パネルである。

本発明は分散液体中の微小磁性フレーク（以下、単に磁
性フレークという。）の向きを変化させ、基板内に入射
した光を反射させた部分と、透過させた部分のコントラ
ストの差を生じさせることにより記録を表示及び消去さ
せるので、 ■分散液体と磁性フレークとの間にはその磁性フレーク
の分散と沈降防止にすぐれた作用効果を奏するためと、 ■磁気作用による磁性フレークの適切なる配向および凝
集防止のために、 分散液体の降伏値（本発明で用いる降伏値とは、液体に
応力を加えて、その液体に流動を起こさせるのに必要な
応力の限界値を指し、第１図に示す液体の流動曲線にお
いてＡ点で示される応力である。）と、磁性フレークの
飽和磁気モーメントの間に、前述のような特殊な条件が
必要である。たとえ分散液体の降伏値が２ｄｙｎｅ／ｃ
１ｉ１以上であっても、磁性フレークの飽和磁化が２０
　ｅｍｕ／　ｇより小さいと、磁界作用による磁性フレ
ークの適切なる配向が充分に行われない。分散液体の降
伏値は磁性フレークの飽和磁化の増大に応じて高くして
いくことが好ましい結果を得られる。

本発明に用いる基板としては、２枚の基板のうち、記録
して得た表示を読み取る方の基板は透明が望ましく、用
途によっては半透明のものも使用でき、各種のプラスチ
ックやガラスが用いられる。

他方の面の基板は必ずしも透明でなくてもよく、各種の
プラスチック、ガラス、金属などが用いられる。

磁性フレークとしては、ステンレスフレーク（商品名５
Ｐ７７００．５Ｐ８５００、用鉄ファインケミカル■製
）、ニッケルフレーク（商品名ＨＣＡ−１、ＣＲＴ、Ｎ
ＯＶＡＭＥＴ■製）などがある。磁界作用により適切に
配向するためには、磁性フレークの大きさは１０〜１０
０μｍの範囲が良い。好ましくは２０〜５０μｍの範囲
である。

分散液体中の磁性フレークの使用量は後述の分散媒１０
０重量％に対して１〜６重量％が好ましい。これ以下で
は、一方の基板上から記録用表示磁石で文字や模様を記
録したとき、記録用表示磁石によって配向した磁性フレ
ークが記録用表示磁石で描いた軌跡を隙間なくぎっしり
とうめるだけの量に足りないので、表示が不連続で線切
れの状態を起こす場合があるからである。

分散媒としては、有機溶剤、油類などの非極性分散媒の
いずれでも用いることができる。なかでも、脂肪族炭化
水素溶剤、とくにイソパラフィン系溶剤が良い。

増稠材は分散液体の降伏値を出すために用い、例えば、
（イ）無水けい酸、含水けい酸、含水けい酸カルシウム
、含水けい酸ルミニウム、シリカ粉、けいそう土、カオ
リン、ハードクレー、ソフトクレー、ペンナイト、有機
ペンナイトなどの微粉けい酸および微粉けい酸塩、（ロ
）微粉アルミナ、（ハ）極微細炭酸カルシウム、軽微細
炭酸カルシウム、極微細活性カルシウム、（ニ）含水塩
基性炭酸マグネシウムなどの微粉炭酸マグネシウム（ホ
）硫酸バリウム、（へ）ベンチシソイエロ（ト）ポリエ
チレン、低分子量ポリエチレンなどのオレフィン重合体
、（チ）エチレン−酢ビ共重合体、エチレン−アクリル
酸エチル共重合体、エチレン−不飽和有機酸共重合体な
どのオレフィンとこれと共重合可能な単量体との共重合
体、（す）ポリアルキルスチレン、（ヌ）ワックス、オ （ル）金属石鹸、（？）脂肪酸アミド、（ワ）デキスト
リン酸脂肪酸エステル、（力）ヒドロキシプロピルセル
ロースエステル、（ヨ）ショ糖脂肪酸ステル、（夕）ア
シルアミノ酸ステル、（し）デンプン脂肪酸エステル、
（ソ）ジベンジリデンソルビトールなどがある。これら
の微粒子増稠材を単独または併用して用いることができ
る。使用量は分散媒や増稠材の種類により多少変わるが
、大体分散媒１００重量％に対して０．５重量％以上の
添加により２ｄｙｎｅ／ｄ以上の降伏値を得ることがで
きる。

これらの増稠材のなかでオレフィン重合体、オレフィン
共重合体、ワックス、金属石鹸、アシルアミノ酸エステ
ルを使用するか、あるいはオレフィン重合体、オレフィ
ン共重合体、ワックス、金属石鹸、デキストリン脂肪酸
エステルから選んだ少な（とも１種と微粉けい酸を併用
すると、異物が混入した場合でも分散液体の降伏値が変
動でず、常に再現性のある良好な結果をえることができ
る。

また、界面活性剤を前記分散液体の必須成分に若干添加
すると降伏値の調整ができる。ここで、使用する界面活
性剤としては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンアルキエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルフェノールエーテルなどがある。なお、本発明
で用いる界面活性剤はいずれも増稠効果を伴わないもの
である。

またさらに、本発明で用いる磁性フレークを分散する液
体は透明なものが望ましいが、半透明のものも使用でき
る。このため、色調を有する増稠剤、例えば硫酸バリウ
ム、ベンチジンイエローを選んだり、別途染料、顔料、
蛍光染料などの着色剤を添加したりして半透明状の液体
を調整してもよい。

本発明の磁性フレーク配向型磁気パネル（以下、単に磁
気パネルという。）に用いる記録用表示磁石としては、
永久磁石、電磁磁石の両方が使用できる。これらの記録
用表示磁石は磁束密度が２５〜２０００ガウスの範囲の
ものを磁性フレークの飽和磁気モーメントの大きさに合
わせて適宜選択して使用する０本発明の磁気パネルの製
造について例示する。もちろん、本発明はこの製造法に
限られるものではない。

本発明は、第２図ないし第３図に示すように、分散液体
を２枚の基板間１．２に封入して磁気パネルを作るが、
先ず、分散媒と微粒子増稠剤を必須成分とする透明また
は半透明の塑性分散液体に、飽和磁化が２０　ｅｍｕ／
　ｇ以上である磁性フレークを加えた降伏値が２ｄｙｎ
ｅ／ｃ１ｉ以上の分散液体３を作る。この分散液体３を
、貫通していないが個々の独立したセル４を有する基板
２の各セル中４に分散液体３を封入し、基板２の表面側
よりゴム磁石により基板２の面近くに磁性フレークを充
分に引き寄せた後、基板１を貼って磁気パネルを作るか
（第２図）、または貫通した個々の独立したセル４を有
する板５を片面に基板２を貼った後、各セル４中に分散
液体３を封入し１、基板２０表面側よりゴム磁石により
基板２０面近（に磁性フレークを充分に引き寄せた後、
基板１を貼って磁気パネルを作る（第３図）。

セル４の形状は円でも多角形でも良いが、各セル４を個
別に分けている隔壁は薄い程連続製のある良好な表示が
得られ、好ましくは０．５閣以下の厚さであることが望
ましい。

２枚の基板間１．２の間隔は使用目的に応じて適当に変
え得るが、記録によってコントラストの高い鮮明な表示
が得られ、かつきれいに消去するには０．５■〜２０ｍ
ｍの範囲が良いが、とくに０゜５１１１ｎ〜２．０ＩＩ
Ｉ１１の間隔が最適である。また、２枚の基板間１．２
に封入した分散液体３が流れ出ないようにすることが必
要である。そのために、例えば２枚の基板間１．２の周
囲をセキ板でとめたり、接着剤で塞いだり、融着したり
する必要がある。

〔作用〕

本発明の磁気パネルは前述のように構成されているので
、第４図に示すように、記録用表示磁石６で基板１上を
筆記すると、分散液体３中の基板１面に対して垂直に存
在している磁性フレーク７が、記録用表示磁石６によっ
てできる磁界８の作用により、一部の磁性フレーク７が
基板１面に対して水平に配向して、その姿勢を保持する
。したがって、第５図に示すように、基板１へ入射した
光９を基板ｌから反射させるように、または基板１内へ
拡散させるようにして、基板１表面におけるコントラス
ト差により、基板Ｉ上に記録表示を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を述べるが、本発明は本実施例によって
限定されるものではない。部は重量部を示す。

災施班よ 分散媒としてアイソパーＭ（米国エッソ化学社製のイソ
パラフィン溶剤）９７部と、分散剤のニューボールＬＢ
−３０００（三洋化成■製）０゜５部と、帯電防止剤の
ＡＳＡ−３（シェル化学社製）０．１部とを、Ｔ、にホ
モミキサー（特殊機化工業■製の湿式分散機）で約１分
間稼働させて溶解した後、これに微粒子増稠剤としてア
ニロジル−２００（日本アエロジル■製の微粉末けい酸
）２．４部を加え、Ｔ、にホモミキサーで１０分間攪拌
して塑性分散液とした。この塑性分散液に飽和磁化が５
４部ｍｕ／ｇのニッケルフレーク（ＴＹＰＥ　　ＣＨＴ
：ＮＯＶＡＭＥＴ社製の導電製ニッケルフレーク）５部
を加え混合分散して、本発明で使用する降伏値が２７ｄ
ｙｎｅ／ｃｄの分散液体を得た。

半硬質塩ビシート（厚み０．３ｕｓ）に塩ビ製のハニカ
ム（新日本コア製の３ＩＩ１１セル：１．４ｍｍＦＪみ
）をポリゾールＰＣ−１００（昭和高分子社製）で貼り
合わせた表面基板に、上記の分散液体を均一に充填した
後、表面側よりストライブ状のゴム磁石によりニッケル
フレークを表面側に充分に引き寄せてから、裏面にエポ
キシ接着剤を塗布した塩ビシート（厚み０．０８ｓ＋ｍ
）で貼り合わせた後、室温で１日放置後、４０℃で１日
間加温して接着剤を硬化させて、本発明の磁気パネルを
得た。

本発明の磁気パネルの表面にストライプ状ゴム磁石で磁
気パネルの表面に対して垂直になるように分散液体内の
ニッケルフレークを配向して全面を黒くした。その面に
磁束密度が１２００ガウスの永久磁石を先端に取付けた
磁気ペンにより文字や画像を描いたら、その部分のニッ
ケルフレークが磁気パネルの表面に対して水平になり、
磁気パネルの表面に、黒色とニッケルフレークの銀色の
コントラストのよい文字や画像が得られた。磁気パネル
の裏面をストライプ状ゴム磁石でなぞったら、ニッケル
フレークが磁気パネルの表面に対して垂直に配向して、
磁気パネルの表面の全面を黒くして、上記の文字や画像
を消去することができた。

ス】１」１ 実施例１と同様にして、分散媒としてアイソパーＭ（米
国エッソ化学社製のイソパラフィン溶剤）９７部と、分
散剤の二ニーポールＬＢ−３０００（三洋化成■製）０
．５部と、帯電防止剤のＡＳＡ−３（シェル化学社製）
０．１部と、微粒子増稠剤としてアエロジル−２００（
日本アエロジル■製）２．４部とからなる塑性分散液に
、飽和磁化が７０　ｅｍｕ／　Ｈのステンレスフレーク
（ＳＰ−７７００：用鉄ファインケミカル社製）２部を
加え混合分散して、本発明で使用する降伏値が２７ｄｙ
ｎｅ／ｃｄの分散液体を得た。

Ａ４サイズの１００μｍのポリエステルシートにアルミ
ハニカム（昭和飛行機製の３１Ｉ１ｍセル＝１゜４ｍｍ
厚み）をエポキシ接着剤で貼り合わせた表面基板に、上
記の分散液体を均一に充填した後、表面側よりストライ
プ状のゴム磁石によりステンレスフレークを充分に引き
寄せてから、裏面にエポキシ接着剤を塗布した５０μｍ
のポリエステルシートで貼り合わせた後、室温で１日放
置後、４０°Ｃで１日間加温して接着剤を硬化させて、
本発明の磁気パネルを得た。

本発明の磁気パネルの表面にストライプ状ゴム磁石で磁
気パネルの表面に対して垂直になるように分散液体内の
ステンレスフレークを配向して全面を黒くした。その面
に磁束密度が１２００ガウスの永久磁石を先端に取付け
た磁気ペンにより文字や画像を描いたら、その部分のス
テンレスフレークが磁気パネルの表面に対して水平にな
り、磁気パネルの表面に、黒色とステンレスフレークの
銀色のコントラストのよい文字や画像が得られた。

磁気パネルの裏面をストライプ状ゴム磁石でなぞったら
、ステンレスフレークが磁気パネルの表面に対して垂直
に配向して、磁気パネルの表面の全面を黒くして、上記
の文字や画像を消去することができた。

止較貫よ 実施例１と同様にして得た塑性分散液に、飽和磁化が１
４ｅｍｕ／ｇのブライトフレーク（５ＯＮＭ３０：日本
化学工業■製）８部を加え混合分散して、本発明で使用
する降伏値が２８ｄｙｎｅ／ｃｉｉｌの分散液体を得た
。

半硬質塩ビシート（厚み０．３＋ｎｎ＋）に塩ビ製のハ
ニカム（新日本コア製の３１１Ｉｍセル：１．４ｗ＋ｍ
厚み）をポリゾールＰＣ−１００（昭和高分子社製）で
貼り合わせた表面基板に、上記の分散液体を均一に充填
した後、表面側よりストライプ状のゴム磁石によりブラ
イトフレークを表面側に引き寄せて（フレークを充分に
引き寄せることができなかった。）から、裏面にエポキ
シ接着剤を塗布した塩ビシート（厚み０．０８＋ａｍ）
で貼り合わせた後、室温で１日放置後、４０°Ｃで１日
間加温して接着剤を硬化させて、磁気パネルを得た。

本磁気パネルの表面にストライプ状ゴム磁石で磁気パネ
ルの表面に対して垂直になるように分散液体内のブライ
トフレークを配向させた。その面に磁束密度が１２００
ガウスの永久磁石を先端に取付けた磁気ペンにより文字
や画像を描いたが、その部分のブライトフレークのほと
んどは磁気パネルの表面に対して水平にならず、磁気パ
ネルの表面に、黒色とブライトフレークの銀色のコント
ラストによる文字や画像が得られなかった。磁気パネル
の裏面をストライプ状ゴム磁石でなぞっても、ブライト
フレークは磁気パネルの表面に対して垂直に配向せず、
磁気パネルの表面に文字や画像の残像を有したままであ
った。

〔発明の効果〕

本発明の磁性フレーク配向型磁気パネルは前述のように
構成されているので、長時間経過しても基板内に封入さ
れた分散液体中の磁性フレークが沈降することがないの
で、いつまでも磁界作用により磁性フレークの配向を変
えることができ、基板表面上に鮮明なコントラスト差に
よる記録表示を行うことができ、またそれをきれいに表
面より消去できる。

また、磁性フレーク自体は高価でないし、磁性フレーク
に着色をする必要がないので、安価に作製でき、安価な
玩具商品として提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁性フレーク配向型磁気パネルにおけ
る分散液体の降伏値を説明する歪速度と応力の関係図、
第２図は本発明の実施例を示す断面図、第３図は本発明
の他の実施例を示す断面図、第４図は表示用磁石により
、本発明の磁性フレーク配向型磁気パネル内の微小磁性
フレークの配向の変移状態を示す図、第５図は本発明の
磁性フレーク配向型磁気パネルの基板へ入射した光の状
態を示す図である。 １．２・・・基板、　　　　３・・・分散液体、４・・
・セル、　　　　　　　　５・・・板、６・・・記録用
表示磁石 ・微小磁性フレーク ・磁界。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともどちらか一方が透明または半透明である２枚
   の基板間を多セル構造体となし、セル内に飽和磁化が２
   ０ｅｍｕ／ｇ以上の微小磁性フレークと、分散媒と、微
   粒子増稠剤を主成分とする透明または半透明の降伏値が
   ２ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２以上である分散液体を封入してな
   る磁性フレーク配向型磁気パネル。