JPH077166B2

JPH077166B2 - 磁気光学素子用磁性懸濁液

Info

Publication number: JPH077166B2
Application number: JP60019278A
Authority: JP
Inventors: 日出男大野
Original assignee: タイホ−工業株式会社
Priority date: 1985-02-05
Filing date: 1985-02-05
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS61179423A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、例えばマグネツトリーダ、光シヤツター、
デイスプレイ等の磁気光学素子として有効な磁性懸濁液
に関する。

（従来の技術）磁性粉体を液体中に分散させ、一個一個の粒子が自由に
回転できるようにした状態で磁界中に置くと、磁性粒子
が配向現象を起し、この結果特定方向への光の反射が強
くなる現象が見られる。

この現象を利用してマグネツトリーダ、光シヤツター、
デイスプレイ等の磁気光学素子を開発する試みがなされ
ている。

米国特許3013206号には、薄い非磁性金属板とわずかな
間隔で保持された透明なプラスチツク板の間隙に磁性粉
体の懸濁液を封入したものを用いて磁気テープ等の磁気
記録媒体上の磁束分布を目視するマグネツトリーダが開
示されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上述のマグネツトリーダ等に使用されている磁
性懸濁液の磁性粒子はヘマタイト（Fe₂O₃）、マグネタ
イト（Fe₃O₄）或いはフエライト系のものでいずれも金
属酸化物であり、これ等の比重はほぼ4.5〜5.5の範囲に
ある。

一方懸濁液の分散媒は水性又は常温において十分に流動
性を有する油性液体であり、通常これ等の比重は0.6〜
2.0の範囲にある。したがつてこれ等の系からなる懸濁
液は必ず重力による沈降を伴い、このため従来マグネツ
トリーダにおいては使用前に物理的な力を加えて磁性粒
子を再分散させてやる必要があつた。

また同様に磁性粒子が沈降するため、長時間使用する場
合にはマグネツトリーダの表示面を水平に保たなければ
ならないという欠点があつた。

（問題点を解決するための手段）以上の問題点を解決するため、この発明では粒径が10〜
100Åの強磁性体である超常磁性粉体（以下、単に『磁
性粉』という）を含有したプラスチックの薄膜状小片を
分散媒中に分散させて成ることを特徴とする磁気光学素
子用磁性懸濁液を提案するものである。

ここで、プラスチツク片はポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニル
アルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、セルロ
ースアセテート、ポリアクリロニトリル、ニトロセルロ
ース、ポリスチレン、ポリアミド、フッ素樹脂等の熱可
塑性樹脂及びフエノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル、アルキド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹
脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂の中から選択された
材質から構成される。

またプラスチツク片は、薄膜状小片であつて形状、粒度
の揃つたものが好ましい。

更に、この発明における磁性懸濁液においてプラスチツ
ク片が大きいと、磁界が印加されて配向する場合、分散
媒の粘性抵抗が大きく応答速度が遅く、またマグネツト
リーダ等に応用する場合、解像性が悪くなる。その反面
プラスチツク片が大きいと、遮光性等、磁気光学特性の
優れたものが得られるという利点がある。したがつてプ
ラスチツク片の大きさは、用途に応じて決定すべきであ
るが、一般には１〜200μｍ程度の粒度のもの使用さ
れ、且つ、少なくとも長径が10μｍ以上の片状のものが
用いられる。

一方磁性粉は鉄、コバルト、ニツケル等の強磁性金属、
鉄、コバルト、ニツケル、マンガン、クロムの少なくと
も１種を含む強磁性合金、鉄、コバルト、ニツケル、マ
ンガン、クロム、亜鉛、バリウムのうち少なくとも１つ
の元素を含む強磁性酸化物の中から選択された材質で構
成される。

また磁性粉の粒子径は少なくとも上記プラスチツク片の
厚さより小さいことが必要であり、残留磁気の皆無にす
るために10〜100Å程度の粉体、例えば湿式共沈法で得
られるマグネタイト粉体を用いる。

磁性粉を含有したプラスチツク片の製造例を示せば、（ａ）通常のプラスチツクの成膜法における配合工程に
おいてプラスチツクと磁性粉を配合して薄膜を製造し、
得られた薄膜を必要な大きさに裁断するか、或いは得ら
れた薄膜を粉砕後分級によつて必要な粒度のものを分離
する。

（ｂ）成形されたプラスチツク薄膜に、磁性粉を分散さ
せた磁性塗料を均一に塗布してその表面に磁性塗料層を
コーテイングした磁性粉含有プラスチツク薄膜を得、こ
れを裁断若しくは粉砕することによりプラスチツク片を
得る。

（ｃ）プラスチツク原粉と磁性粉を混練した後に溶融
し、磁性粉を均一に含有する塊状プラスチツクを得、こ
れを薄片状に切削する。

等の方法を例示できるが、勿論これに限定されるもので
ない。

以上のように磁性粉を含有したプラスチツク片は種々の
方法で製造されるが、この製造工程中に顔料を添加すれ
ば、遮光性が向上する。

また有機顔料を添加すれば、着色した懸濁液が得られ
る。

更に上述のプラスチツク片の製造工程においてプラスチ
ツクの成膜後に金属を蒸着させれば光の反射性が向上
し、この小片の懸濁液はデイスプレイ等に使用すると優
れた効果が得られる。

一方懸濁液の分散媒は、水、炭化水素、アルコール類、
エーテル類、エステル類或いはこれ等の誘導体等の１種
又は２種以上であつて、常温において液状の物質の中か
ら選択される。

懸濁液は上記分散媒と磁性粉を含有したプラスチツク片
を混合攪拌することにより得られるが、この場合必要に
応じて分散性向上のため界面活性剤を添加してもよい。

また懸濁液の調整に当つては懸濁する磁性粉含有プラス
チツク片が沈降または浮上を起さないように分散媒の比
重を調整するが、これは比重の異る２種以上の液体を混
合するか、或いは分散媒に可溶性物質を溶解する等の方
法で行なわれる。

なお上述の磁性懸濁液中に懸濁するプラスチツク片の見
掛の磁化の値が大きいと、磁界に感応する感度は高くな
るが、粒子相互間の磁気力により凝集が起り易くなる。

また見掛の磁化の値が小さければ感度は低くなるが、磁
気凝集は起りにくくなる。これ等見掛の磁化はプラスチ
ツクと磁性粉の配合比で任意の値に設定できる。例えば
飽和磁化値として０〜50emu/g程度の範囲内で印加する
磁界の強さ、必要な感度等を考慮して上記見掛の磁化値
を自由に設定できる。

（発明の効果）以上要するに、この発明に係る懸濁液には大きさ、形
状、粒度等の揃つた磁性粉含有プラスチツク片を分散質
として含み、且つ該プラスチツク片は適当な外部磁界に
より鋭敏に感応して配向するため、この発明はマグネツ
トリーダ、光シヤツター、デイスプレイ等の磁気光学素
子として最適である。

また、分散質である磁性粉含有プラスチツク片はその比
重が0.9〜2.0であつて、分散媒の比重とほぼ等しいた
め、重力による沈降が皆無であり、長時間に亘つて非常
に安定して分散しているので、従来のように使用前に物
理的な力を加えて磁性粒子を再分散させる必要がない。

また、この発明に係る懸濁液中の磁性粉含有プラスチツ
ク片の分散安定性は該プラスチツク片の大きさに影響さ
れないため、この発明では上記プラスチツク片の大きさ
を懸濁液の安定性とは無関係に定めることができる。

（実施例）以下、この発明の実施例を示す。

実施例１硫酸第１鉄1mol/kg水溶液1kg、硫酸第２鉄1mol/kg水溶
液1kgを混合し、これに対し20重量％水酸化ナトリウム
水溶液1.6kgを加え、約30分間ゆつくり攪拌し、約230g
のマグネタイトを晶出させた。こうして得たマグネタイ
トを水洗乾燥後１重量部をとり、250〜300℃で溶融した
ポリエチレンテレフタレートチツプ20重量部とを混練後
押出法により成膜し80〜130℃で延伸して厚さ約５μｍ
のフイルムを得た。このフイルムを液体窒素で冷却した
ボールミル中で粉砕し、磁性プラスチツク片を得た。次
いで、長径がおよそ10〜30μｍの範囲ものを風力分級法
により選別し、これを下記組成の水溶液50重量部に対し
て１重量部を加え攪拌分散し懸濁液を得た。

得た懸濁液を共栓付メスシリンダーに入れ、60日間静止
した結果、ほとんど沈降物は認められなかつた。

また、この懸濁液を間隔を0.1mmに保つた厚さ0.08mmの
ステンレス板（SUS316）と厚さ1mmのガラス板の間に密
封してマグネツトリーダーを形成し、ステンレス板を磁
気カード記録面に密着させたところ、記録パターンが鮮
明に観察された。

さらに、この懸濁液ａを収容した容器に磁石２を平行に
配置して懸濁液ａの表面に一定の強さの光を当て反射光
の強さを測定した（第２図ａ）。また懸濁液ａを収容し
た容器に磁石２を垂直に配置して懸濁液ａの表面に一定
の強さの光を当て反射光の強さを測定した。

この結果、第２図（ａ）の場合は第２図（ｂ）の場合に
比べて反射光の強度が10倍にも及びことが観察された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る磁性懸濁液の磁場の印加方向
を変えた場合における可視光透過率変化の観察方法を示
すものであり、第１図（ａ）は懸濁液を２枚のガラス板
間に密封した状態を示す、第１図（ｂ）はガラス板に垂
直に磁場を印加し可視光を透過した状態を示す、第１図
（ｃ）はガラス板に平行に磁場を印加して可視光を透過
した状態を示す、第２図はこの発明に係る磁性懸濁液に
異なる方向に磁石を配置した場合における反射光強度変
化の観察方法を示すもので、第２図（ａ）は磁性懸濁液
を収容した容器に平行に磁石を配置して反射光の強度を
測定した状態を示す、第２図（ｂ）は磁性懸濁液を収容
した容器に垂直に磁石を配置して反射光の強度を測定し
た状態を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径が10〜100Åの強磁性体である超常磁
性粉体を含有したプラスチックの薄膜状小片を分散媒中
に分散させて成ることを特徴とする磁気光学素子用磁性
懸濁液。