JPS6253359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気により鮮明な記録を表示し、また
消去できる磁気表示用パネルに関するものであ
る。 従来、磁気力を利用して表示を行なう方法とし
て着色液体分散媒中に磁性微粉末が分散された分
散系に磁界を作用させることにより、磁性微粉末
を移動させ該分散系の色を変化させることを特徴
とする表示方法などが知られている。 この方法は、染料または顔料で着色した分散媒
中に、分散媒と色の異なる磁性微粉末を分散させ
た分散系に磁界を作用させて磁性微粉末を泳動さ
せることにより、泳動部分の磁性微粉末が分散媒
に陰ぺいされる程度を変えて分散系の色を変化さ
せる方法であるが、次のような大きな欠点があ
る。 すなわち、分散系を互いに向き合つた２枚の基
板間に封じこんで一方の基板上から磁気ペンで文
字、模様を描いて磁気力を作用させると分散系の
磁性微粉末が磁極に吸引されて、その通りの文字
や模様が得られるが、磁性微粉末の比重は分散媒
の比重よりも極めて大きいので吸引された磁性微
粉末は時間と共にどんどん沈降するため長時間そ
の文字、模様を保持できない欠点がある。 また、磁気ペンにより磁気力を受けた磁性微粉
末は、すべて磁気ペンに吸引されるので、磁気ペ
ンから遠く離れて存在していた磁性微粉末まで吸
い寄せられる結果となり、このために鮮明性に極
めて欠けるぼけた文字、模様しか得られない欠点
もあつた。 磁性微粉末の沈降を防止するため、例えば磁性
微粉末を極く微細な粒子にするか、磁性微粉末に
低比重の樹脂等を多量コーイングして磁性微粉末
の見かけの比重を分散媒の近くまで下げると、当
然のことながら磁性微粉末に働く磁気力が極度に
減少するため、磁気ペンの磁極に吸引され難くな
り、したがつて濃い鮮明な文字、模様が得られな
くなるという致命的欠陥を生ずる。 また、磁性微粉末の見かけの比重を分散媒の近
くまで下げると、反対側の基板面から磁気力を作
用させて描かれている文字、模様を消去する際
も、磁性微粉末が反対面の磁極に吸引され難いの
で、きれいに消去することができず、このような
記録と消去をくり返しているうちに磁性微粉末が
分散系中を懸濁している状態となつて黒ずんでく
るため、文字、模様の記録表示、消去ができ難く
なるという欠点も生ずるので、これまで実用性の
ある磁気パネルは得られなかつた。 本発明者らは、上記の欠点を解決するために研
究を行なつた結果、特開昭53―127032の発明を完
成した。この発明は磁性微粒子と分散媒と微粒子
増稠剤と、所望により着色剤とから成る降伏値
5dyne／cm²以上の塑性分散液体を２枚の基板間に
封入した磁気パネルである。 着色液体分散媒中に磁性微粉末を分散した分散
系を使用した磁気パネルは、前述したような致命
的欠陥を有するものであるが、磁性微粒子または
磁性微粒子と着色剤を分散媒に分散した分散液体
に微粒子増稠剤を添加して5dyne／cm²以上の降伏
値を有する塑性分散液体を作り、これを用いて磁
気パネルを作ると、全くぼけがない鮮明でコント
ラストの高い文字、模様の表示ができて、その表
示は長時間安定に保持することができ、かつ消去
する際は、汚れを残さずきれいにその表示を消し
去れる磁気パネルが得られることを見出したので
ある。 すなわち、この発明は微粒子増稠剤を使用する
ことにより5dyne／cm²以上の降伏値を与えた磁性
微粒子分散液体を用いることを最大の特長とする
ものである。 本発明者は磁性微粒子を分散した分散液体にお
いて分散液体中の比重の大きい磁性微粒子を特定
の位置に安定に保持し、磁気力を受けた時に始め
て磁性微粒子を一挙に動かすためには、単に分散
液の粘度を調整したり分散安定剤や保護コロイド
などを使用したり、分散媒と磁性微粒子の比重を
同じにしても良い結果は得られないこと、かかる
良好な性能は分散液のある降伏値の範囲において
のみ得られることを見出し、更に研究の結果、微
粒子増稠剤で降伏値5dyne／cm²以上に調整した分
散液において良好な結果が得られることを明らか
にしたのである。この降伏値が5dyne／cm²より小
さい時は、不鮮明な表示しか得られず、しかも磁
性微粒子が急速に沈降するので誤読したり読めな
かつたりするだけでなく経時後は全く表示が消え
てしまう。 このような傾向は微粒子増稠剤を添加しない降
伏値0dyne／cm²の分散液体を使用する時が最も甚
だしく、微粒子増稠剤を添加して降伏値が出始め
ると減少するが降伏値が5dyne／cm²以上の分散液
体にした時、始めて前述のような欠点のない好適
な磁気パネルが得られる。したがつてこの発明の
塑性分散液体の降伏値は5dyne／cm²以上でなくて
はならないのである。 なお、この発明で用いる「降伏値」とは、液体
に応力を加えて、その液体に流動（永久変形）を
起こさせるに必要なその応力の限界値（最低値）
を指し、例えば第１図に示される液体の流動曲線
において、Ａ点で示される応力で表わされるもの
である。 本発明はその後さらに研究を続けた結果、増稠
剤として特定な増稠剤を使用すると液分離が生ぜ
ず、また異物が混入した場合でも分散液体の降伏
値が変動しないという新知見を得、本発明を完成
した。すなわち、本発明は、 (A) 磁性粒子と、 (B)(イ) オレフイン重合体、オレフインとこれと共
重合可能な単量体との共重合体、ワツクス、
金属石鹸、デキストリン脂肪酸エステルから
選んだ少なくとも一種と、 (ロ) 微粉けい酸、微粉けい酸塩から選んだ少な
くとも一種 とを分散媒に分散し、着色剤を添加した降伏値
5dyne／cm²以上の分散液体を２枚の基板間に封入
した磁気表示用パネル、および、 ２枚の基板間を多セル構造となし、このセル内
に (A) 磁性粒子と、 (B)(イ) オレフイン重合体、オレフインとこれと共
重合可能な単量体との共重合体、ワツクス、
金属石鹸、デキストリン脂肪酸エステルから
選んだ少なくとも一種と、 (ロ) 微粉けい酸、微粉けい酸塩から選んだ少な
くとも一種 とを分散媒に分散し、着色剤を添加した降伏値
5dyne／cm²以上の分散液体を封入した磁気表示用
パネルである。 表示用パネルはこれを製造する際、分散液体に
異物が混入することが極めて多い。この異物とし
てはパネルを構成するための２枚の基板を互いに
接着する接着剤、多セル構造を２枚の基板のいづ
れか一方又は両方と接着する際の接着剤、あるい
は２枚の基板、多セル構造自体、および付着して
いる物質の溶け出しなどがあり、このような異物
が混入すると分散液体は大きな影響を受け、降伏
値が大きく変動する。そのため分散液体の降伏値
を5dyne／cm²以上に調整しておいても実際のパネ
ル中では5dyne／cm²以下の降伏値となる場合があ
る。 また、分散液体の降伏値が5dyne／cm²以上であ
つても磁性粒子の泳動にともない増稠剤や分散媒
や着色剤の均一分散が乱され液分離が起ることが
ある。このような液分離が生じると分散液体内の
磁性粒子の陰ぺい性が悪化する。そのため分散液
体の色の変化を完全に行なえない場合がある。以
上の理由により磁気表示用パネルとして作用効果
を奏さないことが見られるのである。 本発明者は、パネル中の分散液体が降伏値
5dyne／cm²以下になる理由と液分離が生じる理由
とを解明し、このような降伏値の変動と液分離を
防ぐために種々研究した結果、増稠剤として特定
な増稠剤を組み合せて使用すると、製造工程中で
もたらされる異物に対する降伏値の変動と液分離
が防げることを見出したものである。 本発明で用いる微粒子増稠剤、すなわちオレフ
イン重合体、オレフイン共重合体、ワツクス、金
属石鹸、デキストリン脂肪酸エステルス、および
これらに組み合せる微粉けい酸、微粉けい酸塩
は、常に再現性がある良好な結果を与える。 オレフイン重合体の中にはポリエチレン、低分
子量ポリエチレン、ポリプロピレン、低分子量ポ
リプロピレンなどがあり、オレフイン共重合体と
してはエチレン―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
共重合体などがあり、微粉けい酸、微粉けい酸塩
としては無水けい酸、含水けい酸、含水けい酸カ
ルシウム、含水けい酸アルミニウム、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、ベントナイト、有機ベントナイトなどがあ
る。 本発明において組み合せる増稠剤は所望により
それぞれ２種以上使用することができる。 磁性粒子は、例えば黒色マグネタイト、γ―ヘ
マタイト、二酸化クロム、フエライトなどの酸化
物磁性材料や鉄、コバルト、ニツケルなどの合金
系の金属磁性材料の微粒子やこれらの微粒子を造
粒したものが使用できる。また必要によつては色
調の調整を行なうことも出来る。磁性粒子の大き
さは直径10ミクロン以下であつても使用出来るが
直径10ミクロン以上が最も好適である。なお、磁
性粒子の直径が10ミクロン以下であつても分散液
体中で磁性粒子同志が凝集して見かけ上10ミクロ
ン以上となつても好適な結果を与えるようにな
る。 磁性粒子に樹脂溶液を練合し、これを乾燥した
後粉砕するか、スプレーして乾燥するかなどし
て、磁性粒子同志を結合させて見かけ上磁性粒子
の大きさを一定の範囲の寸法にそろえて造粒する
ことは泳動性と、表示の鮮明性を高めるので好ま
しいことである。ただし、造粒する場合に使用す
る樹脂の固型分量は磁性粒子の量に対して40重量
パーセント以下であることが磁気感応性の点から
必要で、好ましくは30重量パーセント以下である
ことが望ましく、このようにして作つた造粒磁性
粒子も本発明では磁性粒子と言う。 本発明で用いる分散媒は、水、グリコール類等
の極性分散媒や、有機溶剤、油類等の非極性分散
媒のいずれでも用いることができるが、特にパラ
フイン系溶剤が良い性質を示す。 本発明の分散液体を２枚の基板間に封入して磁
気表示用パネルを作る際、２枚の基板間の間隙は
使用目的に応じて適当に変え得るが記録によつて
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0.5mm〜2.0mmの範囲で良い
が、特に0.5mm〜2.0mmの間隙が最適である。この
場合、分散液体中の磁性粒子の使用量は分散媒
100部に対して10部以上が最も好適である。これ
以下では、一方の基板上から磁気ペンなどで文字
や模様を記録したとき、磁気ペンによつて基板側
に吸引された磁性粒子が磁気ペンで描いた軌跡を
すき間なくぎつ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になつて非常
に劣つた磁気表示用パネルしか得られないからで
ある。 ２枚の基板の、記録して得た表示を読みとる方
の基板は透明が望ましく、用途によつては半透明
状のものも使用でき、各種のプラスチツクスやガ
ラスが用いられ、他方の面の基板は必らずしも透
明であることは不要であり、各種のプラスチツク
スやガラスや金属などを用いうる。これらのプラ
スチツクスやガラスは着色してあつてもなくても
良いが、着色してあると磁性粒子とのコントラス
トが大きくなること、裏側から光があたるような
場合でも表示が鮮明に読みとれるなどの利点があ
る。 本発明に使用する着色剤は、分散液体に陰ぺい
性と色調を与えるためのもので、白色顔料、その
他の染料または顔料を使用することが出来る。コ
ントラストを高くするには白色が有効であるが、
所望の色を使うことができる。分散液体に対し10
パーセント以下好ましくは３パーセント以下の着
色剤の添加により分散液体と磁性粒子とのコント
ラストを高めることができ、その結果表示が鮮明
に読めるようになるので好適である。着色剤の量
が多すぎると磁性粒子による表示が不鮮明になつ
て良くない。 本発明において、基板間を多セル構造にしたの
は、分散液体中の磁性粒子が基板間に均一に存在
し、偏在を防ぐためである。磁性粒子は分散媒よ
り比重が大きく、そのため偏在が起りやすいが、
本発明の磁気表示パネルは表示時、および消去時
に磁石を用いるために、より一そう磁性粒子が偏
在し表示が鮮明でなくなる可能性が大きいからで
ある。基板間を多セル構造にする方法としては、
例えば２枚の基板間に、貫通した個々のセルを有
する多セル板を設置したり、２枚の基板の一方を
個々の凹みを有する形状に成型して他方の基板と
重ねたりして作ることが出来る。分散液体が各セ
ルに収容されていることにより、セルを超えた移
動はなく上記の欠点を防止できる。多セル構造に
することにより、コントラストは高くなり、また
表面板と底板との間隔も多セル板により一定に固
定される。この場合のセルの形状は円でも多角形
でも良いが、各セルを個別に分けている隔壁は薄
い程連続性のある良好な表示が得られ、好ましく
は0.5mm厚以下であることが望ましい。また、２
枚の基板間に封入した分散液体が流れ出さないよ
うにすることが必要である。このために、例えば
２枚の基板間の周囲をセキ板でとめたり接着剤で
ふさいだり、融着したりする。 次に本発明を図面について説明する。 第２図は透明な表面基板１と裏面基板２の間に
本発明の分散液体３を入れ、周囲をセキ板または
接着剤４で封じこんだ磁気表示用パネルである。 第３図は基板とそれにおのおの独立したセル６
を形作る隔壁を一体に有している多セル板５の各
セル中に分散液体３を入れ、多セル板５に基板１
を貼つた磁気表示用パネルである。この場合基板
１は表面板として使用しても底板として使用して
も良い。 第４図は個々の凹みを有する形状の基板５のそ
のセル６に分散液体３を入れ、基板５に基板１を
貼つた磁気表示用パネルである。 第５図はおのおの独立したセルを有する貫通し
た多セル板６の各セル中に分散液体３を入れ、両
面にそれぞれ表面板１と底板２を貼つた磁気表示
用パネルである。 第６図は周辺に縁部７をもち、中央部に凹み８
ａを形成した一方の基板８の、その凹みの中に多
セル板６を装着し、その各セル中に分散液体３を
入れて他方の面を基板１で被覆し、縁部７で基板
１を接着または融着した磁気表示用パネルであ
る。この場合基板１を表面板として使用しても底
板として使用しても良い。 第３図〜第６図に示した多セル構造６は第７図
で示すハニカム形セル６ａや、第８図で示す断面
が四角形のセル６ｂで形成してもよい。さらに第
９図で示すように、複の波形板６ｃを横列させ、
各波形板６ｃの頂部６ｄを隣り合う波形板６ｃの
頂部６ｄに固着してぼうすい形のセル６ｅで形成
するようにしてもよい。またさらに第１０図で示
す三角形のセル６ｆや、第１１図で示す円形のセ
ル６ｇで形成するようにしてもよい。 上記のようにして作つた磁気表示用パネルの底
板の表面を、永久磁石の消去用磁石を走査させる
か、電磁石の消去用磁石に電流を通じ走査させ
て、分散液体に磁界を作用させ底側に磁性粒子を
引き付けておいた後、永久磁石をとりつけた磁気
ペンを用いて表面板の表面を移動させて記録した
り、磁気スタンプを用いて表面板の表面に接触さ
せたりすると底側に引きつけられていた分散液体
中の磁性粒子が磁気ペン或は磁気スタンプに吸着
されて表面板側に移動するので分散液体にコント
ラストを生じ表示が形成される。 前記操作をくり返すことにより磁気パネルへの
記録表示、消去は何度でも行なうことが出来る。
また、永久磁石の磁気ペンを用いる代りに電磁石
よりなる磁気ペンに電流を通じ記録する方法、磁
気ヘツドに電流を通じ記録する方法、永久磁石や
電磁石による図形や文字等のパターンを有する磁
石板による印字板、毛状磁性体を用いた毛筆型磁
気ペン、磁気シールド効果をもつた磁性体パター
ンと永久磁石や電磁石を組み合わせた記録装置等
を用いることが出来る。次に表面板が透明な絵素
構造をもつたセル、例えば７セグメントまたはド
ツトマトリツクス構造をなしたセル、または文字
や図形パターン構造をなしたセルに前記磁性粒子
を分散した分散液体を封入して磁気表示用パネル
を作ることも出来る。 表示を行なうには、表面板の表面を永久磁石の
消去用磁石を走査させたり、電磁石の消去用磁石
に電流を通じ走査させて表面板側に磁性粒子を引
き付けておき、裏面板表面に位置した永久磁石ま
たは電磁石よりなる記録ヘツドを操作して分散液
体に磁界を作用させ、裏面板側に磁性粒子を吸着
させ各絵素部のみを変色させて表示を行なう。前
記操作をくり返すことにより記録表示、消去は何
度でも行なうことが出来る。 これらの磁気表示用パネルは、幼児玩具、教
材、習字板、各種ゲーム用板、記録表示板、メモ
板、黒板やホワイトボード板、広告板、POP
板、あるいは液体インキを用いないで記録し水に
対して全く安定な記録消去システムであることを
利用した水中記録表示板等として広く応用するこ
とが出来極めて有用である。 次に本発明の実施例を説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。部は重量部であ
る。 実施例 １ アイソパーＭ（エツソ化学社製のイソパラフイ
ン溶剤）97部にＡ―Ｃポリエチレン＃９（米国、
アライドケミカル社製の低分子量ポリエチレン）
３部を加えて加熱溶解した後冷却して液体Ａを作
り、97.5部のアイソパーＭにアエロジル200（日
本アエロジル社製の微粉末けい酸）2.5部を分散
して液体Ｂを作り、この液体A80部と液体B80部
とタイペークCR―50（石原産業社製の酸化チタ
ン）1.6部をホモジナイザー（日本精機社製の湿
式分散機）を使用し白色分散液体を作成した。 トダカラーKN―320（戸田工業社製のマグネタ
イト）90部とエポトートYD―017（東都化成社製
の固形エポキシ樹脂）の40％メチルエチルケトン
溶液25部を練合し、これを乾燥、粉砕分級して
100〜325メツシユの黒色の磁性粒子40部を得た。
この磁性粒子を前記白色分散液体に混合して分散
液体を得た。 この分散液体の降伏値をＢ型粘度計を使用し直
接法にて測定したところ20.2dyne／cm²であつた。 引き続き、0.1mm厚の２枚のプラスチツクフイ
ルム間に、おのおのが独立した４mm平方のセルを
有する貫通した1.0mm厚の多セル板を接着剤で接
着して多セル構造となし、このセルの中に前記分
散液体を封入して磁気表示用パネルを作つた。接
着剤はアデカレジンEP4000（旭電化工業社製の
エポキシレジン）と、アンカー1170（英国アンカ
ーケミカル社製の硬化剤）を混合したものを用い
た。 実施例 ２ 95.5部のアイソパーＭにDPDJ9169（日本ユニ
カー社製のエチレン―エチルアクリレートの共重
合体）4.5部を加えて液体Ａを作り、97.5部のア
イソパーＭに2.5部のアエロジル200を分散して液
体Ｂを作り、この液体A80部と液体B80部と1.6部
のタイペークCR―50により白色分散液体を作成
し、40部の磁性粒子を分散した。分散液体を用い
る以外は実施例１と同様にして磁気表示用パネル
を作つた。なお、この分散液体の降伏値は
17.5dyne／cm²であつた。 実施例 ３ 96.5部のアイソパーＭにヘキストワツクスOP
（ヘキストジヤパン社製の部分鹸化エステル系ワ
ツクス）3.5部を加えて加熱溶解した後冷却して
液体Ａを作り、97.5部のアイソパーＭに2.5部の
アエロジル200を分散して液体Ｂを作り、この液
体A80部と液体B80部と1.6部のタイペークCR―
50により白色分散液体を作成し、40部の磁性粒子
を分散した分散液体を用いる以外は実施例１と同
様にして磁気表示用パネルを作つた。なお、この
分散液体の降伏値は26.4dyne／cm²であつた。 実施例 ４ 97部のアイソパーＭにアルミニウムトリステア
レート３部を加えて加熱溶解した後冷却して液体
Ａを作り、97.5部のアイソパーＭに2.5部のアエ
ロジル200を分散して液体Ｂを作り、この液体
A80部と液体B80部と1.6部のタイペークCR―50
により白色分散液体を作成し、40部の磁性粒子を
分散した分散液体を用いる以外は実施例１と同様
にして磁気表示用パネルを作つた。なお、この分
散液体の降伏値は29.1dyne／cm²であつた。 実施例 ５ 94部のアイソパーＭにレオパールKE（カイハ
ツ化学社製のデキストリン脂肪酸エステル）６部
を加えて液体Ａを作り、97.5部のアイソパーＭに
2.5部のアエロジル200を分散して液体Ｂを作り、
この液体A80部と液体B80部と1.6部のタイペーク
CR―50により白色分散液体を作成し、40部の磁
性粒子を分散した分散液体を用いる以外は実施例
１と同様にして磁気表示用パネルを作つた。な
お、この分散液体の降伏値は15.4dyne／cm²であつ
た。 次に、前記各実施例の試験結果を示す。

【表】 〃 ５ 良好 多 小 無
試験は次のようにして行なつた。まず分散液体
の降伏値を測定したのち、その分散液体を用いて
パネルを作つた。次にそのパネルを用いて磁石に
よつて記録し、その記録表示の消去の際の液分離
の有無を目視観察して行なつた。 続いてパネルから分散液体だけを取り出し、パ
ネルの製造のために用いた接着剤の溶け出しの多
少を観察し、降伏値について測定し、パネル化す
る前の降伏値の値と比較し変動の大小を評価し
た。 降伏値の測定はブルツクフイールド型BL粘度
計（東京計器（株）製）による直接法で行ないそ
の方法は次のようである。粘度計のローターを分
散液体中に浸漬し、ローターを回転させずに分散
液体のみをローターの周りを0.2RPMの非常にお
そい速度で回転させるとローターのバネもねじれ
てローターと分散液体とが一諸に回転するが、ロ
ーターが或る角度までねじれると遂に分散液体と
ローター間ですべりが起こり始める。この時のロ
ーターのねじれ角目盛を測定し、このねじれ角目
盛とローターのバネのねじれ常数およびローター
の形状、面積から降伏値を換算する。 その換算式は次のようである。 ローター番号 降伏値 No.１ローター 0.168θ No.２ローター 0.840θ No.３ローター 3.360θ 但し、θは測定したローターのねじれ角目盛で
ある。 以上の結果から明らかなように微粒子状増稠剤
が分散した降伏値5dyne／cm²以上の分散液体を封
入して作つた本発明の磁気表示用パネルは、いず
れの試験項目でもすぐれた性能を示し、極めて有
用なものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気表示用パネルの降伏値を説明する
歪速度と応力の関係図、第２図〜第６図は本発明
の磁気表示用パネルの各実施例を示す断面図、第
７図〜第１１図は本発明で用いる多セル板の一部
平面図である。 １，２，５，８…基板、３…分散液体、６…多
セル構造。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) 磁性粒子と、 (B)(イ) オレフイン重合体、オレフインとこれと共
   重合可能な単量体との共重合体、ワツクス、
   金属石鹸、デキストリン脂肪酸エステルから
   選んだ少なくとも一種と、 (ロ) 微粉けい酸、微粉けい酸塩から選んだ少な
   くとも一種 とを分散媒に分散し、着色剤を添加した降伏値
   5dyne／cm²以上の分散液体を２枚の基板間に封入
   した磁気表示用パネル。 ２ ２枚の基板間を多セル構造となし、このセル
   内に (A) 磁性粒子と、 (B)(イ) オレフイン重合体、オレフインとこれと共
   重合可能な単量体との共重合体、ワツクス、
   金属石鹸、デキストリン脂肪酸エステルから
   選んだ少なくとも一種と、 (ロ) 微粉けい酸、微粉けい酸塩から選んだ少な
   くとも一種 とを分散媒に分散し、着色剤を添加した降伏値
   5dyne／cm²以上の分散液体を封入した磁気表示用
   パネル。