JPH09269513A - 磁気配向シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁力の印加により磁性粉の配向方向を変化さ
せて、光の反射／透過を制御し、表示コントラストの改
良を図った磁気配向シートの提供。 【解決手段】 透明なベース基材５上に扁平アモルファ
ス金属粉１を保持する分散媒２を内包したマイクロカプ
セル３を、バインダー４とともに塗布してなる磁気配向
シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電センサ等の可
逆性シャッターや、磁気カード、あるいはＩＣカード等
に組み込んで、目視可能な情報を表示する磁気配向シー
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の可逆性シャッター等の磁
気配向シートとして、フレーク状磁性粒子をオイル等の
分散媒とともにマイクロカプセル中に封入し、磁力の印
加によって磁性粒子の向きを水平又は垂直に配向するこ
とによって、光の反射／透過を制御する方法が提案され
ていた。

【０００３】これは、基材表面に対して磁性粒子を平行
に配向することにより、光を磁性粒子表面で反射し、
又、磁性粒子を垂直に配向することによって、入射光は
そのままカプセル内を透過させる方式である。

【０００４】先行技術としては、前記カプセル層の背面
に黒色の光吸収層を具備し、マイクロカプセル中のフレ
ーク状のＮｉあるいはＦｅ−Ｎｉ等を予め水平配向処理
により金属光沢色とし、所望の文字・絵柄等の形状を磁
気ヘッドあるいは磁気ペン等によって局所的に垂直配向
することによって、背面の黒色を表示する磁気表示シー
トがあげられる（例えば、特開平１−１４５６３７、特
開平２−２３９４２７等）。

【０００５】これらの表示効果を高めるためには、光の
反射／透過あるいは反射／吸収の相対コントラストが高
いことが必要であり、更に詳しくは、水平配向時の磁性
粒子の反射面積と垂直配向時の光の透過面積の相対比、
及び磁性粒子表面の色彩と透過あるいは吸収による背景
色との色彩コントラストが高いことが要求される。

【０００６】これらの改善を計るべく、磁性粒子の表面
色に関する提案（特開平４−３６９５９７、特開平５−
１０８０１６）、あるいは磁性粒子を保持する分散媒に
関する提案（特開平３−１１３７１９）等がなされてい
るが、反射面積と透過面積の相対コントラストに関わる
磁性粒子形状に関しては、僅かに形状例が記載されてい
るのみであり、具体的な提案は何らなされておらず、現
実には、原料となるＮｉあるいはＦｅ−Ｎｉ等の磁性粉
をスタンプミル又はボールミル等の粉砕機により、単純
にフレーク状に粉砕しただけのものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本来、前述の水平配向
時の磁性粒子の反射面積と垂直配向時の光の透過面積の
相対比を考慮すると、カプセル中に封入する磁性粒子は
アスペクト比が高く、乾燥後のマイクロカプセルの扁平
化に応じて、長短径比のコントロールが可能（例えば小
判型）であることが要求され、更にはカプセル中には磁
性粉１個のみを内包し、光の透過を阻害する微粉等が含
まれていないことが望ましい。

【０００８】しかしながら、現在使用されている磁性粒
子は、前述の通り単純に機械的に粉砕したものであるた
め、粉砕による磁性粒子の破断の問題により、アスペク
ト比の向上が非常に困難であるとともに、意識的な長短
径比の調整はほとんど不可能に近い。更に、上述の粉砕
方法から得られる磁性粒子は、様々な形状であるととも
に、破断による微粉の発生等により、粒径のばらつきが
非常に大きく、単体粒子での光遮蔽面積が小さいことか
ら、現実的には、１カプセル中に微粉を含む数個〜数十
個の磁性粉が内包されているのが実状である。

【０００９】よって、光の反射／透過を利用した用途に
使用するためには、垂直配向時の透過面積が充分に得ら
れない。従って、前述の実例のように、反射／吸収を利
用する磁気表示シート等の用途に限られ、それも本来得
られるはずの理想的な表示コントラストに至っていな
い。

【００１０】更に、カプセル化を阻害せず、又、磁力に
応じたカプセル中での磁性粉の配向動作がスムーズにな
るためには、磁性粉周囲の輪郭がなめらかな形状である
ことが要求されるが、上述のごとく、磁性粉の破断によ
って周囲はギザギザになっており、カプセル化におい
て、カプセル皮膜の損傷等の問題のため、例えば、特開
平５−１３８０１１に提案されているように、磁性粉表
面を被覆・保護する等の処置が必要であった。

【００１１】即ち、フレーク状磁性粒子をマイクロカプ
セルに封入した磁気配向シートにおいては、磁性粒子の
形状が最も重要な要素でありながら、上述した種々の問
題のために、充分なコントラストが得られず、ひいて
は、カプセル化の阻害要因ともなっていたのが現状であ
る。

【００１２】従って、本発明は、従来から実用されてい
る磁気配向シートの表示コントラストの改良を計ること
を目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、様々な検討を重ねた結果、マイクロカプセルに封入
する磁性粒子を、急冷アトマイズ法によって得られる扁
平型アモルファス金属粉にすることによって解決できる
ことがわかった。

【００１４】即ち、本発明は、オイル等からなる分散媒
と磁性粒子を封入したマイクロカプセルを、バインダー
とともにベース基材表面に分散形成し、磁力の印加によ
って磁性粒子の配向方向を変化させ、光の反射／透過を
制御する磁気配向シートにおいて、前記磁性粒子がアモ
ルファス金属粉であることを特徴とした磁気配向シート
である。

【００１５】又、本発明は、前記磁気配向シートにおい
て、前記金属粉の粒子形状がアスペクト比５以上、長短
径比２以下であることを特徴とする磁気配向シートであ
る。

【００１６】又、本発明は、前記金属粉の主成分がＦｅ
であることを特徴とする前記磁気配向シートである。

【００１７】又、本発明は、前記金属粉の主成分がＣｏ
であることを特徴とする前記磁気配向シートである。

【００１８】（作用）急冷アトマイズ法によって得られ
る扁平型アモルファス金属粉は、金属を溶解し、微粒子
状にして滴下・急冷して得られるものであり、なめらか
な輪郭形状を保持し、アスペクト比が高く、かつアスペ
クト比、並びに長短径比、並びに粒径を任意に制御する
ことができる。更に、従来の機械的粉砕のような微粉も
発生せず、前述した小判型の理想形状を得ることができ
る。

【００１９】即ち、水平配向／垂直配向時の相対面積比
が非常に高く、かつカプセル内で容易に回転可能な磁性
粒子からなるマイクロカプセルを、容易に製造すること
ができ、これを透明バインダーとともにシート上に分散
・形成することにより、光の反射／吸収あるいは反射／
透過の相対コントラストが非常に高い磁気配向シートを
得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面によ
り説明する。

【００２１】図１は、本発明の一実施例に関わる扁平ア
モルファス金属粉を用いた磁気配向シートの説明図で、
図１（ａ）は、本発明にかかる扁平状アモルファス金属
粉の外観斜視図である。図１（ｂ）は、本発明による磁
気配向シートの一例の部分拡大断面図を示し、透明なベ
ース基材５上に、磁性粉１ａ，１ｂと、磁性粉１ａ，１
ｂを保持する分散媒２が、ともに内包されたマイクロカ
プセル３が、バインダー４とともに塗布形成された状態
を示している。

【００２２】図１において、磁性粒子は、急冷アトマイ
ズ法によって得られた扁平アモルファス金属粉１であ
り、帝国ピストンリング（株）製の長径５２μｍ・短径
４１μｍ・厚み２μｍ・長短径比１．２７・最大アスペ
クト比２６の外形寸法からなる、Ｃｏを主成分とする扁
平粒子である。なお、ここで示す外形寸法は、あくまで
一例であり、光の反射／透過あるいは反射／吸収等の用
途、または要求される相対コントラスト、またはマイク
ロカプセルの乾燥後の扁平率、または磁気配向層の要求
膜厚等により任意に選択できるが、マイクロカプセルに
安定して単体を封入するためには、最大でも長径１００
μｍ以下であることが望ましい。

【００２３】また、本発明の目的である光の相対コント
ラスト特性の改良のためには、アスペクト比５以上、好
ましくは１０以上であることが望ましい。

【００２４】磁性粉の材質は、上述のような粒子形状を
得られれば、特に限定されないが、印加される磁力に対
して充分に応答可能な適度な保磁力を有することが必要
である。又、マイクロカプセル化に際し、分散安定性等
の要因により、必要に応じて公知の方法で界面活性処理
等を施してもよい。

【００２５】分散媒２は、１００ｃＰの流動パラフィン
を示し、この分散媒２は、磁力に対する配向応答性及び
配向後の安定性、及びコントラスト特性等を考慮の上、
所望の粘度及び透明度を有するオイルを選択すればよ
い。また、光のコントラスト特性に悪影響を及ばさない
範囲内で粘度調整あるいは極性調整用の添加物を混入し
てもよい。

【００２６】マイクロカプセル３は、一般的なゼラチン
−アラビアゴムによる公知のコアセルベート法によりカ
プセル化したものであり、カプセルの平均粒径は７０μ
ｍが得られた。皮膜材質は、透明、かつ外力等に対する
適度な強度を有するものであればよく、特に限定されな
い。又、粒径は、磁性粒子を単体で封入し、かつカプセ
ル内で磁性粒子が自由に回転可能な余裕が必要である
が、水平配向時の反射面積を考慮すると、磁性粒子との
間隔を２〜１０μｍ程度にするのが好ましい。

【００２７】バインダー４は、ベース基材５との接着性
を考慮の上、透明度が高く所望の耐久性を保有するもの
であれば特に限定されない。本実施例においては、ポリ
ビニルアルコールを主成分としたバインダーを使用し、
ベース基材５は、ポリビニルアルコールを主成分とする
水性アンカーコート処理を施した厚み１００μｍの透明
ＰＥＴを用いた。なお、塗布・乾燥は、２５０μｍギャ
ップのアプリケータを用いて塗布後、約３時間自然放置
した。

【００２８】図１中、Ｌは入射光を示し、Ｌａ1は磁性
粒子垂直配向時の透過光、並びにＬａ2は磁性粒子水平
配向時の透過光を示す。ここで、乾燥後の膜厚は約９５
μｍ、マイクロカプセル高さ平均６５μｍであり、前述
のカプセル径に比し約１０％扁平していた。

【００２９】（比較例）図２により、従来方法の磁性粒
子であるフレーク状Ｆｅ−Ｎｉ粉６を使用して作製した
磁気配向シートを説明する。

【００３０】図２（ａ）は、粉砕により得られたフレー
ク状Ｆｅ−Ｎｉ粉６の外観斜視図を示し、図２（ｂ）
は、このフレーク状Ｆｅ−Ｎｉ粉６による磁気配向シー
トの部分拡大断面図を示す。

【００３１】フレーク状Ｆｅ−Ｎｉ粉６は、平均粒径２
０μｍの球形のＦｅ−Ｎｉ粉を原料として、直径３ｍｍ
の鋼球製ボールミルにて約２００時間粉砕したものであ
り、フレーク状になってはいるが、周囲がちぎれて突起
がはげしい。ここで得られたフレーク状磁性粉を使用
し、それ以外は全て実施例と同様にして磁気配向シート
を作製した。ここで、乾燥後の膜厚は約１０２μｍであ
った。図中Ｌは入射する光量を示し、Ｌｂ1は磁性粒子
垂直配向時の透過光、並びにＬｂ2は磁性粒子水平配向
時の透過光を示す。

【００３２】上記実施例ならびに比較例で得られた磁気
配向シートに磁力を印加し、水平並び垂直に配向した
後、大日本スクリーン製透過濃度計ＤＭ−５２０にて透
過濃度を測定した結果を表１に示す。

【００３３】

【００３４】表１からわかるように、本発明は、従来の
比較例と比べて相対コントラストが３倍以上に改善され
た。又、Ｃｏを主成分とした金属粉においても、Ｆｅを
主成分とした金属粉と同様の効果が得られた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、扁平アモルファス
金属粉をマイクロカプセルに封入した本発明による磁気
配向シートは、従来のフレーク状磁性粒子からなる磁気
配向シートと比べ、非常に高い相対コントラストが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に関わる扁平アモルファス磁
性粉を用いた磁気配向シートの説明図。図１（ａ）は扁
平アモルファス磁性粉の外観斜視図。図１（ｂ）は磁気
配向シートの部分拡大断面図。

【図２】従来のフレーク状磁性粉を用いた磁気配向シー
トの説明図。図２（ａ）はフレーク状磁性粉の外観斜視
図。図２（ｂ）は磁気配向シートの部分拡大断面図。

【符号の説明】

１ 扁平アモルファス金属粉 １ａ （扁平アモルファス金属粉の水平配向状態の）
磁性粉 １ｂ （扁平アモルファス金属粉の垂直配向状態の）
磁性粉 ２ 分散媒 ３ マイクロカプセル ４ バインダー ５ ベース基材 ６ フレーク状Ｆｅ−Ｎｉ粉 ６ａ （フレーク状Ｆｅ−Ｎｉ粉の水平配向状態の）磁
性粉 ６ｂ （フレーク状Ｆｅ−Ｎｉ粉の垂直配向状態の）磁
性粉 Ｌ 入射光 Ｌａ1，Ｌｂ1 垂直配向時の透過光 Ｌａ2，Ｌｂ2 水平配向時の透過光

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイル等からなる分散媒と磁性粒子を封
   入したマイクロカプセルを、バインダーとともにベース
   基材表面に分散形成し、磁力の印加によって磁性粒子の
   配向方向を変化させ、光の反射、透過、吸収を制御する
   磁気配向シートにおいて、前記磁性粒子がアモルファス
   金属粉であることを特徴とした磁気配向シート。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気配向シートにおい
   て、前記金属粉の粒子形状がアスペクト比５以上、長短
   径比２以下であることを特徴とする磁気配向シート。
3. 【請求項３】 前記金属粉の主成分がＦｅであることを
   特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の磁
   気配向シート。
4. 【請求項４】 前記金属粉の主成分がＣｏであることを
   特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の磁
   気配向シート。