專利名稱：用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于磁致移動式顯示(magnetophoretic display)的彩色磁性顆粒及其制造方法，更具體涉及用于磁致移動式顯示板的彩色磁性顆粒，該顯示板適合使用磁致移動(magnetophoresis)或磁性移動來進(jìn)行顯示以及這種彩色磁性顆粒的制造方法。
在本領(lǐng)域中通常被稱為幼兒繪畫板的磁性畫板的構(gòu)造一般是由許多六角形小室形成的蜂窩狀芯板被密封安裝在一塊透明或半透明畫板或基板與一塊和畫板相對安置的正面板(face member)之間，每個(gè)小室都含有可塑分散液，分散液含有密封于其中的磁性顆粒。
在這樣構(gòu)造的常規(guī)磁性畫板中，磁筆末端與平板的繪圖面接觸，從而使磁場作用于可塑分散液，引起磁性顆粒上升到繪圖面，由于用于分散液的分散介質(zhì)和磁性顆粒的顏色對比，從而可使希望的圖畫或字母顯示在繪圖面上。并且，可滑動安裝在正面板下的消磁棒的移動可使已上升的磁性顆粒下沉到分散液中，從而消去顯示的圖畫或字母。
通常用于這一目的的可塑分散液一般是通過將磁性顆粒、含微細(xì)顆粒的增稠劑和顏料混合在分散介質(zhì)中得到的。分散介質(zhì)可選自例如劑型分散介質(zhì)如水、乙二醇等和非劑型分散介質(zhì)如有機(jī)溶劑、油等。磁性顆?？蛇x自磁性氧化物顆粒如黑磁鐵礦、γ-赤鐵礦、二氧化鉻、鐵氧體等和磁性金屬材料顆粒如鐵、鈷、鎳等的合金。微細(xì)顆粒增稠劑可選自粉碎的硅酸鹽如硅酸酐、水合硅酸鈣、水合硅酸鋁、二氧化硅粉、硅藻土、高嶺土、粘土、陶土或其混合物；氧化鋁；超輕質(zhì)碳酸鈣；超輕質(zhì)活性碳酸鈣；重質(zhì)碳酸鈣；水合堿性碳酸鎂；硫酸鋇等。著色劑可選自白色顏料、有色顏料、染料等。使用可塑分散液可使圖形或字母顯示在繪畫表面上，這歸因于白色或不透明白色分散介質(zhì)的底色與黑色磁性顆粒畫成的線間的對比。
上述磁致移動式顯示裝置中黑線是畫在白底上的，作為其后的一種新的顯示板，需要發(fā)展一種構(gòu)造成能進(jìn)行彩色顯示的磁致移動式顯示裝置。本發(fā)明人也進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)這種彩色磁致移動式顯示板的研究。為這一目的已經(jīng)提出的的技術(shù)包括金屬粉末著色技術(shù)、研磨技術(shù)和噴霧干燥技術(shù)。
研磨技術(shù)是指將作為磁性顆粒的鐵粉、顏料和合成樹脂彼此混合制備混合材料，干燥該材料并將其研磨形成具有均勻粒徑的顆粒。研磨技術(shù)使材料具有彩色。然而，該技術(shù)導(dǎo)致顏料在研磨步驟中從材料上剝離，從而產(chǎn)生細(xì)粉，導(dǎo)致分散液的污染。噴霧干燥技術(shù)包括將作為磁性顆粒的鐵粉、顏料和合成樹脂混合到一起制備液體混合物的步驟和在熱空氣下噴灑該混合物以形成所需粒徑的顆粒。這樣，噴霧技術(shù)是不含任何研磨步驟的，從而消除了由于研磨使顏料從每個(gè)顆粒上剝離。然而，噴霧技術(shù)由于在噴霧過程中顆粒與空氣的沖擊而導(dǎo)致顏料從顆粒上的剝離。而且，它們引起顏料從顆粒上剝離形成不需要的顆粒。而且，即使現(xiàn)有技術(shù)能提供防止顏料在顆粒的制造過程中從顆粒上剝離的彩色磁性顆粒，當(dāng)被可塑分散液體一起密封在磁致移動式顯示板中時(shí)，這樣的彩色磁性顆粒仍會導(dǎo)致著色層逐漸從每個(gè)顆粒上剝離，這是因?yàn)樵谑褂么胖乱苿邮斤@示板時(shí)分散液中的磁性顆粒在其重復(fù)上升和下降的過程中會彼此碰撞。這會造成經(jīng)過較長一段時(shí)間后顏料從溶解在分散介質(zhì)中的著色層剝離，導(dǎo)致分散介質(zhì)的污染。
本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)而作出的。
因此，本發(fā)明的目的是提供用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒，能基本防止顏料從磁性顆?；w(elemem)上剝離。
本發(fā)明的另一目的是提供用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒，能防止分散介質(zhì)的污染。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的制造所述用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒的方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒，該顆粒包含在用于磁致移動式顯示板的可塑分散液中。彩色磁性顆粒包括磁性顆?；w；使用翻滾、流化和?；屯坎佳b置由第一分散液在每個(gè)磁性顆?；w上形成的一著色層，從而使每個(gè)磁性顆粒著色，第一分散液由顏料、合成樹脂和水構(gòu)成，合成樹脂是水乳液形式的；和在著色層上形成的一保護(hù)層，保護(hù)層由第二分散液形成，第二分散液由分散在水中的合成樹脂構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，每個(gè)彩色磁性顆粒還包括一層在著色層下形成的白色底涂層，其中白色底涂層是通過在涂布裝置中將第三分散液以霧裝小滴的形式噴灑而在每個(gè)磁性顆粒基體上由第三分散液形成的，第三分散液是由鈦白、合成樹脂和水構(gòu)成的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，彩色磁性顆粒含有75-77重量百分比磁性顆?；w，13-14重量百分比的顏料和9-10重量百分比的合成樹脂。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，彩色磁性顆粒具有80-150emu/g的飽和磁化強(qiáng)度和當(dāng)向其施加1千奧斯特磁場時(shí)，磁化強(qiáng)度為35-65emu/g。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，占90重量百分比或更多的彩色磁性顆粒的粒徑為50-130μm。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，磁性顆?；w的表觀密度為2.3-3.0g/cm3和飽和磁化強(qiáng)度為130-200emu/g。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒的方法，該顆粒包含在用于磁致移動式顯示板的可塑分散液中。該方法包括下列步驟使用翻滾、流化和粒化型涂布裝置由第一分散液在每個(gè)磁性顆?；w上形成一著色層，從而使每個(gè)磁性顆粒著色，第一分散液由顏料、合成樹脂和水構(gòu)成，合成樹脂是水乳液形式的；和在著色層上形成一保護(hù)層，保護(hù)層由第二分散液形成，第二分散液由分散在水中的合成樹脂構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該方法還包括在著色層的形成步驟前在每個(gè)磁性顆?；w上形成一白色底涂層的步驟，該底涂層是由第三分散液形成的，第三分散液由鈦白、合成樹脂和水構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，著色層是通過在涂布裝置中將第一分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，保護(hù)層是通過在涂布裝置中將第二分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，白色底涂層是通過在涂布裝置中將第三分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，第分散液是在低于合成樹脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的生產(chǎn)溫度下涂布在磁性顆?；w上的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，磁性顆粒基體的表觀密度為2.3-3.0g/cm3和飽和磁化強(qiáng)度為130-200emu/g。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，顏料的粒徑在0.01-6μm之間。
因?yàn)楫?dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，參考下文詳述可以更好地理解本發(fā)明的這些和其他目的以及許多附帶優(yōu)點(diǎn)；其中

圖1表示翻滾、流化和粒化型涂布裝置的透視圖，該裝置適合用于制造本發(fā)明的彩色磁性顆粒；圖2是圖1所示的翻滾、流化和?；屯坎佳b置的不完整的剖視圖；圖3表示本發(fā)明磁性顆粒的放大剖視圖，在該顆粒上有層著色層；圖4表示另一磁性顆粒實(shí)例的放大剖視圖，該顆粒上有白色底涂層，其上有一層著色層；圖5A和圖5B分別表示根據(jù)本發(fā)明用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒實(shí)例的放大剖視圖，其中還形成了保護(hù)層；圖6表示磁致移動式顯示板的透視圖，其中加入了本發(fā)明的彩色磁性顆粒；和圖7表示圖6的磁致移動式顯示板的操作透視圖。
下面將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒和制造該顆粒的方法。
根據(jù)本發(fā)明用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒通常由磁性顆?；w、顏料和合成樹脂構(gòu)成，該顆粒被用于磁致移動式顯示板。
磁性顆?；w可以是由硅鋼材料或不銹鋼制成的。更具體的，不銹鋼材料如SUS 343、SUS 343L、SUS 405/SUS410L/SUS 430/SUS 434/SUS329J1等適合用于這一目的。磁性顆?；w在進(jìn)行著色前優(yōu)選具有2.3-3.0g/cm3的表觀密度和130-200emu/g的飽和磁化強(qiáng)度。飽和磁化強(qiáng)度的最佳值可選自130-160emu/g。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中也可將由氧化物磁性材料或金屬(金屬磁性材料)制成的磁性材料用于這一目的。氧化物磁性材料包括黑磁石、γ-赤鐵礦、二氧化鉻、鐵氧體等。金屬磁性材料包括鐵、鈷和鎳的合金。磁性顆粒基體的直徑可為40-100μm。
用于使磁性顆?；w著色的顏料包括，例如紅顏料、黃顏料、藍(lán)顏料、綠顏料，藍(lán)顏料與黃顏料的混合物。紅顏料包括永久紅、堅(jiān)牢紅、顏料紅、亮洋紅、tinting red、鐵丹等。黃色顏料包括堅(jiān)牢黃、顏料黃、顏料桔、酸性黃、漢撒黃、鐵黃等。藍(lán)色顏料包括深藍(lán)、鈷藍(lán)、普魯士藍(lán)、群青色等。綠顏料包括酞箐綠、顏料綠、鈷綠等。然而，適合用于本發(fā)明的顏料并不僅限于上述這些有機(jī)和無機(jī)顏料。因此，通過研磨有色樹脂材料制得的樹脂顏料可能也適合用于這一目的。
只有顏料的存在不能保證將顏料固定在每個(gè)磁性顆粒基體上。因此，向顏料中加入上述的合成樹脂，與此混合，從而保證將顏料可靠地固定在磁性材料基體上。
合成樹脂是水乳液形式的，其中使用水作為分散介質(zhì)。該乳液可包括丙烯酸酯乳液樹脂、丙烯酸系共聚物乳液、丙烯酸酯苯乙烯共聚物乳液、醋酸乙烯酯乳液等。下面將說明使用水乳液的原因。當(dāng)向溶劑中加入溶劑可溶性樹脂，需要安置防爆裝置和溶劑回收裝置，導(dǎo)致彩色磁性顆粒的生產(chǎn)成本增加。而且，可使用與制備水乳液同樣的裝置將水溶性樹脂溶解在水中。然而，這樣的樹脂是吸濕的，導(dǎo)致其不適合在實(shí)踐中用于這一目的。此外，溶劑可溶性樹脂和水可溶性樹脂在溶劑或水從樹脂中蒸發(fā)后都會表現(xiàn)出粘度或粘性增加，從而引起磁性顆?；w易于凝聚或聚結(jié)到一起。相反，當(dāng)乳液保持在40℃的較低溫度或更低的溫度下既能將乳液涂布在磁性顆?；w上，同時(shí)又降低其粘度或粘性。據(jù)發(fā)現(xiàn)，乳液中所含樹脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度為40℃，因此在大約30℃的溫度下涂布乳液可防止磁性顆粒基體的聚結(jié)或凝聚。
在用圖說明的實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)磁化強(qiáng)度可使著色層令人滿意地形成于磁性顆?；w上。為達(dá)到這一目的，磁性顆?；w的含量為75-77％(重量)，其余部分由顏料和合成樹脂構(gòu)成。構(gòu)成其余部分的顏料和合成樹脂的含量分別是13-14％(重量)和9-10％(重量)。這樣的顏料和合成樹脂分別包括用于下述的白色底涂層的顏料和下述用于保護(hù)層的合成樹脂。
為制造這樣的彩色磁性顆粒，將合成樹脂的一半、顏料和水互相結(jié)合形成固體含量為30-50％的分散體。然后，用翻滾、流化和?；屯坎佳b置20將該分散體進(jìn)行?；?，該涂布裝置的構(gòu)造如圖1和2所示。固體含量低于30％導(dǎo)致?；枰鄷r(shí)間，從而導(dǎo)致效率降低以及顏料從磁性顆?；w上剝離。然而，當(dāng)固體含量高于50％會導(dǎo)致不利的粘度增加，從而引起被噴霧的分散體霧狀小滴尺寸增加，導(dǎo)致易于發(fā)生不希望的磁性顆?；w的聚結(jié)。
首先，將磁性顆?；w12裝入流體箱22中，在該流體箱底部有一個(gè)配備了葉片24的轉(zhuǎn)子26。流動空氣(熱空氣)28通過間隙被注入流體箱22中，間隙位于裝有葉片的轉(zhuǎn)子26的外圓周和裝置20的側(cè)壁之間，這樣通過葉片24和轉(zhuǎn)子26之間的協(xié)同作用可對磁性顆?；w進(jìn)行充分的翻滾和壓實(shí)處理。然后，當(dāng)磁性顆粒基體通過翻滾移動到轉(zhuǎn)子26的外圓周時(shí)，將分散液32以霧狀小滴的形式從噴嘴30中噴出，其中的分散液32是通過將上述合成樹脂、顏料和水相互混合而制得的，這樣磁性顆?；w12就被該分散液涂布了。這會導(dǎo)致攜帶著分散液32的磁性顆?；w12被吹到流體箱22中的上部中央?yún)^(qū)域，然后沿轉(zhuǎn)子26上的中央錐形區(qū)26a的尖錐部分循環(huán)。按照用分散液濕潤磁性顆?；w、使被濕潤的基體吸收其上的分散液、通過擠壓使每個(gè)基體形成球形和之后通過干燥使磁性顆?；w固化的順序重復(fù)這一工藝。這會導(dǎo)致形成的磁性顆粒緊接著與著色層?；@樣就得到了圖3所示的彩色磁性顆粒基體，每個(gè)彩色磁性顆粒基體分別由一個(gè)磁性顆?；w12和在該基體上如此形成的著色層14構(gòu)成。
上述結(jié)構(gòu)的翻滾、流化和?；屯坎佳b置20容許用于彩色磁性顆粒的各成分的含水量保持的高水平上時(shí)進(jìn)行?；?，這樣就可在相對較短的時(shí)間內(nèi)制備彩色磁性顆粒。在磁性顆粒基體保持半干、被磁性顆?；w的翻滾形成的旋渦吸引時(shí)進(jìn)行?；?，這樣細(xì)粉末形式的顏料附著到每個(gè)磁性顆?；w表面，從而使顏料細(xì)粉的殘留最小，這樣就使彩色磁性顆粒的粒徑分布變得尖銳。因此調(diào)節(jié)濕潤和干燥的平衡就可控制彩色磁性顆粒的密度。
優(yōu)選彩色磁性顆粒的粒徑為0.01-6μm。粒徑小于0.01μm易于產(chǎn)生在彩色磁性顆粒的制造過程中污染分散介質(zhì)的細(xì)粉，粒徑大于6μm不能使彩色磁性顆粒具有令人滿意的色度。確保彩色磁性顆粒令人滿意的色度的特別適合的粒徑在0.1-4μm范圍內(nèi)。
如上所述，翻滾、流化和?；屯坎佳b置使顏料均勻涂布在每個(gè)磁性顆?；w上。這使彩色磁性顆粒的粒徑均勻且其磁化強(qiáng)度也是平均的，這樣彩色磁性顆粒就可具有令人滿意的顏色，從而導(dǎo)致色度增加。
而且，上述涂布可使?；诒３执判灶w?；w被磁性顆?；w的翻滾形成的旋渦所吸引的狀態(tài)下進(jìn)行，導(dǎo)致細(xì)粉的殘留最小化。這有效防止了每個(gè)磁致移動式顯示板的小室中所含分散介質(zhì)的污染。
在藍(lán)色、紅色、綠色和黃色中，可以使綠色和藍(lán)色變得明亮或光亮。然而，不可能使紅色和黃色變得明亮或光亮。這是因?yàn)橛刹讳P鋼制成的磁性顆粒基體12是灰色的；因此，在作為基底的磁性顆粒基體12上涂布分散液的情況下，暗色或亮度減少的色彩如綠色和藍(lán)色不易被基底的色彩所影響，而亮色或亮度增加的色彩由于會通過該色彩看到基底或每個(gè)磁性顆?；w而易于變暗。
考慮到上述情況，關(guān)于著紅色和黃色的磁性顆粒，舉例說明的實(shí)施方式可優(yōu)選以這樣的方式構(gòu)造，即分散液由7％(重量)鈦白(二氧化鈦)作為白色顏料，這是上述13-14％(重量)顏料的一部分，1％(重量)合成樹脂，這是上述9-10％(重量)合成樹脂的一部分，和水構(gòu)成，以便其中分散的固體含量為30-50％(重量)。然后，在涂布裝置中將如此形成的分散液以霧狀小滴的形式噴到磁性顆?；w上，在磁性顆?；w上形成白色底涂層。隨后，優(yōu)選將紅色或黃色分散液涂布在如此形成的白色底涂層上。在這一實(shí)例中，如圖4所示，在每個(gè)磁性顆?；w12上形成白色底涂層18，然后在白色底涂層18上形成著色層14。同樣在著藍(lán)色和綠色的磁性顆粒中，也優(yōu)選在每個(gè)磁性顆?；w和顏料形成的著色層之間優(yōu)選形成一層這樣的白色底涂層。
根據(jù)操作條件的不同，在同樣的條件下涂布所有的由顏料和合成樹脂構(gòu)成的分散液會導(dǎo)致由顏料構(gòu)成的著色層有少量從基底或每個(gè)磁性顆?；w上剝離。因此，考慮到涂布的容易性和彩色磁性顆粒的整體強(qiáng)度，優(yōu)選將先前預(yù)留的另一半合成樹脂分散在水中形成固體含量為20-30％(重量)的分散液。然后，在上述的涂布裝置中將該分散液以霧狀小滴的形式噴到磁性顆?；w上，由此在其上進(jìn)行外涂布。固體含量低于20％造成制造彩色磁性顆粒需要更多時(shí)間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低，而固體含量超過30％會造成分散液的粘性過度增加，導(dǎo)致易于發(fā)生磁性顆?；w的聚結(jié)。如圖5A和5B所示，這樣的外涂布使由合成樹脂構(gòu)成的保護(hù)層16形成在每個(gè)磁性顆粒基體12上形成的著色層14上，由此保護(hù)層16可有效防止著色層14從磁性顆粒基體12上剝離。特別是彩色磁性顆粒10或10a在使用磁致移動式顯示板的過程中重復(fù)上升和下降造成磁性顆粒10或10a彼此碰撞，這樣著色層14就逐漸從每個(gè)磁性顆粒12上剝離并且經(jīng)過較長時(shí)間后會溶解在顯示板所容納的分散介質(zhì)中。這導(dǎo)致分散介質(zhì)被如此溶解在其中的著色層物質(zhì)所污染。在說明性的實(shí)施方式中，保護(hù)層16使著色層14從磁性顆粒12上的剝離最小化，由此充分地防止了分散介質(zhì)的污染，從而確保磁致移動式顯示板經(jīng)過較長時(shí)間后仍能清晰的顯示。
希望形成的外涂層的含量占彩色磁性顆粒總重量的10％(重量)或更低。含量超過10％(重量)會造成著色層厚度相對減少，盡管這會增加著色層的剝離強(qiáng)度但降低了其色度。考慮到剝離強(qiáng)度和色度的關(guān)系，該含量的最佳值為3-6％(重量)。
如上所述說明性實(shí)例中構(gòu)造的彩色磁性顆粒10或10a與可塑分散液一起裝在預(yù)定形狀的蜂窩狀芯板中，可塑分散液是通過在劑型分散介質(zhì)如水、乙二醇等或非劑型分散介質(zhì)如有機(jī)溶劑、油等中混合微粒增稠劑和顏料而制備的。然后在蜂窩狀芯板的正面和背面都貼附一塊板件，這樣就完成了圖6所示的磁致移動式顯示板40。蜂窩狀芯板小室或小室組A、B、C…都包括許多小室，小室中分別裝入了顏色不同的彩色磁性顆粒10。
下面將參考圖7說明如此構(gòu)造的磁致移動式顯示板的操作方式。
當(dāng)磁筆42在如上所述構(gòu)造類型的磁致移動式顯示板40的繪圖面上移動時(shí)，其末端與繪圖面接觸，或當(dāng)橫向移動可滑動安置在板40的背面的消磁棒44時(shí)，磁場作用于可塑分散液46。這使彩色磁性顆粒10上升到繪圖面或下降而離開繪圖面，從而可使希望的圖畫或字母顯示在繪圖面上或從其上消去。如上所述能防止著色彩色磁性顆粒10污染分散介質(zhì)48，導(dǎo)致當(dāng)顆粒上升至繪圖面時(shí)表現(xiàn)出色度增加的不同顏色，從而實(shí)現(xiàn)磁致移動式顯示板的多種色彩。
磁性顆?；w被著色后的飽和磁化強(qiáng)度優(yōu)選80-150emu/g。而且當(dāng)磁場為1千奧斯特時(shí)，希望得到的彩色磁性顆粒的磁化強(qiáng)度是35-65emu/g，這是在向其施加1KOe磁場時(shí)使用振動樣本型磁強(qiáng)計(jì)(Model VSM2，由TOEI INDUSTRYCO.,LTD.制造)測量得到的，其中1KOe的磁場強(qiáng)度大約相當(dāng)于在磁致移動式顯示板40上使用磁筆42的磁致移動式顯示板操作過程中所顯示出的磁場強(qiáng)度。這令磁筆42能使磁性顆粒10令人滿意地上升或下降。磁化強(qiáng)度低于35emu/g導(dǎo)致彩色磁性顆粒10的上升或下降太慢并且顯示的顏色淺或暗，而磁化強(qiáng)度大于65emu/g會導(dǎo)致與磁筆42接觸的小室相鄰小室中的彩色磁性顆粒10與前者小室中的彩色磁性顆粒一樣上升，這樣畫出的線側(cè)端會不利地形成細(xì)觸須樣投影和/或虛線。磁化強(qiáng)度的最佳值為40-55emu/g。
而且，優(yōu)選完成的彩色磁性顆粒中90％(重量)或更多的粒徑為50-130μm。彩色磁性顆粒的粒徑在50-130μm范圍內(nèi)能確保最有效地完成涂布劑的涂布操作并且畫出清晰的線。粒徑小于50μm造成每個(gè)小室中的彩色磁性顆粒數(shù)目過多，導(dǎo)致彩色磁性顆粒不能迅速地對磁筆的移動作出反應(yīng)。粒徑大于130μm造成每個(gè)小室中的彩色磁性顆粒數(shù)目不利地降低，畫出的線粗糙。此外，當(dāng)分布在上述粒徑范圍內(nèi)的彩色磁性顆粒的數(shù)量低于90％(重量)％時(shí)，由于顆粒的尺寸不均勻，磁致移動式顯示板不能在繪圖面上畫出清晰的線。
從前述中可看出，本發(fā)明是這樣構(gòu)成的，即構(gòu)成分散液的合成樹脂是水乳液形式的。這樣的構(gòu)成可在降低分散液的粘度或粘性的同時(shí)完成涂布，從而實(shí)質(zhì)上能防止磁性顆粒基體聚結(jié)到一起以及著色層從其上剝離。
此外，根據(jù)本發(fā)明，彩色磁性顆粒都包括由分散液構(gòu)成且形成于著色層上的保護(hù)層，該分散液是將合成樹脂分散在水中形成的。這樣的構(gòu)成能有效防止在磁致移動式顯示板的使用過程中由于彩色磁性顆粒重復(fù)上升和下降時(shí)彩色磁性顆?；ハ嗯鲎捕怪珜訌拿總€(gè)磁性顆粒基體上剝離，從而防止板中容納的分散介質(zhì)被污染。這確保了顯示板經(jīng)過較長時(shí)間后仍能青晰的顯示。
此外，在本發(fā)明中，白色底涂層可形成于著色層下，其中的白色底涂層是由鈦白、合成樹脂和水構(gòu)成的分散液形成的并在涂布裝置中以霧狀小滴的形式噴到每個(gè)磁性顆?；w上。當(dāng)著色層是有亮度減少的材料構(gòu)成時(shí)，這會防止著色層受磁性顆?；w的色彩影響，從而防止著色層變暗或無光。
參考下面的實(shí)施例將更易于理解本發(fā)明；然而該實(shí)施例是用來說明本發(fā)明，而不是用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例需要下列用于彩色磁性顆粒的成分磁性顆粒基體SUS 343L不銹鋼(粒徑為44μm至105μm)合成樹脂丙烯酸樹脂乳液(固體含量40％的含水分散液)顏料普魯士藍(lán)，鈦白。
將7％(重量)鈦白和1％(重量)合成樹脂加入水中并在其中分散，制備出固體含量為50％的第一分散液。同樣，將7％(重量)普魯士藍(lán)和3％(重量)合成樹脂加入水中并在其中分散，從而制各出固體含量為40％的第二分散液。此外，將合成樹脂加入水中并在其中分散，制備出固體含量為30％的第三分散液。然后，將用于磁性顆?；w的SUS 343L粉裝入翻滾、流化和粒化型涂布裝置中，然后在該涂布裝置中將第一分散液以霧狀小滴的形式噴出，同時(shí)用加熱至75℃且流速為20m3/min的熱空氣流化SUS粉。適當(dāng)?shù)仄胶獾谝环稚⒁旱膰娚渌俾屎陀糜趪娚涞目諝獾牧鲃铀俾?，使第一分散液以?xì)滴的形式噴出，從而在磁性顆粒基體上進(jìn)行涂布。然后，將第一分散液全部涂布到每個(gè)磁性顆?；w上，于其上形成白色底涂層，同時(shí)控制第一分散液的噴射速率從而將生產(chǎn)溫度設(shè)置在30-32℃，以確保涂布在低于乳液中的樹脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度下進(jìn)行。將上述溫度設(shè)置在一定范圍內(nèi)，使產(chǎn)品適合被濕潤并防止著色層從每個(gè)磁性顆粒基體上剝離以及磁性顆?；w的聚結(jié)。
然后，將第二分散液以霧狀小滴的形式噴出，同時(shí)在如上述同樣的溫度和速度條件下流化SUS粉或磁性顆?；w。此外，將第二分散液全部涂布到每個(gè)磁性顆?；w上，于其上形成著色層，同時(shí)控制第二分散液的噴射速率從而將生產(chǎn)溫度設(shè)定在30-32℃。
之后，將第三分散液以霧狀小滴的形式噴出，同時(shí)在如上述同樣的溫度和速度條件下流化SUS粉或磁性顆粒基體。此外，將第三分散液全部涂布到每個(gè)磁性顆?；w上，于其上形成保護(hù)層，同時(shí)控制第三分散液的噴射速率從而將生產(chǎn)溫度設(shè)定在30-32℃。
接著，將如此處理過的磁性顆粒基體加熱到50℃，由此將水從中蒸發(fā)出來，得到本發(fā)明的藍(lán)色磁性顆粒。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式已參考附圖在一定的特性程度上進(jìn)行了解釋，但考慮到上述內(nèi)容，明顯的修改和改變是可能的。因此，很明顯在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以與特定描述不同的方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒，該顆粒包含在磁致移動式顯示板使用的可塑分散液中，包括磁性顆?；w；使用翻滾、流化和?；屯坎佳b置在每個(gè)磁性顆粒基體上由第一分散液形成的一著色層，從而使每個(gè)所述磁性顆粒著色；所述第一分散液由顏料、合成樹脂和水構(gòu)成；所述合成樹脂是水乳液形式的；和在所述著色層上形成的一保護(hù)層，所述保護(hù)層由第二分散液形成，第二分散液由分散在水中的合成樹脂構(gòu)成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色磁性顆粒，其中每個(gè)彩色磁性顆粒還包括一層在所述著色層下形成的白色底涂層；所述白色底涂層是通過在所述涂布裝置中以霧狀小滴的形式噴灑第三分散液而在每個(gè)磁性顆?；w上由第三分散液形成的，第三分散液是由鈦白、合成樹脂和水構(gòu)成的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色磁性顆粒，其中彩色磁性顆粒含有75-77重量百分比的磁性顆?；w，13-14重量百分比的顏料和9-10重量百分比的合成樹脂。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色磁性顆粒，其中彩色磁性顆粒的飽和磁化強(qiáng)度為80-150emu/g并當(dāng)向其施加1千奧斯特磁場時(shí)，其磁化強(qiáng)度為35-65emu/g。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色磁性顆粒，其中彩色磁性顆粒的飽和磁化強(qiáng)度為80-150emu/g并當(dāng)向其施加1千奧斯特磁場時(shí)，其磁化強(qiáng)度為35-65emu/g。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色磁性顆粒，其中占90重量百分比或更多的彩色磁性顆粒的粒徑為50-130μm。
7．根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色磁性顆粒，其中占90重量百分比或更多的彩色磁性顆粒的粒徑為50-130μm。
8．根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色磁性顆粒，其中占90重量百分比或更多的彩色磁性顆粒的粒徑為50-130μm。
9．根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色磁性顆粒，其中占90重量百分比或更多的彩色磁性顆粒的粒徑為50-130μm。
10．根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色磁性顆粒，其中所述磁性顆粒基體的表觀密度為2.3-3.0g/cm3和飽和磁化強(qiáng)度為130-200emu/g。
11．根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色磁性顆粒，其中所述磁性顆?；w的表觀密度為2.3-3.0g/cm3和飽和磁化強(qiáng)度為130-200emu/g。
12．一種制造用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒的方法，該顆粒包含在磁致移動式顯示板使用的可塑分散液中，該方法包括下列步驟使用翻滾、流化和?；屯坎佳b置由第一分散液在每個(gè)磁性顆粒基體上形成一著色層，從而使每個(gè)磁性顆粒著色；所述第一分散液由顏料、合成樹脂和水構(gòu)成；所述合成樹脂是水乳液形式的；和在所述著色層上形成一保護(hù)層，所述保護(hù)層由第二分散液形成，第二分散液由分散在水中的合成樹脂構(gòu)成。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的彩色磁性顆粒的制造方法，該方法還包括在形成所述著色層的步驟前在每個(gè)磁性顆?；w上形成一白色底涂層的步驟，該底涂層是由第三分散液形成，第三分散液由鈦白、合成樹脂和水構(gòu)成。
14．根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中所述著色層是通過在所述涂布裝置中將第一分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
15．根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中所述保護(hù)層是通過在所述涂布裝置中將第二分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
16．根據(jù)權(quán)利要求14所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中所述保護(hù)層是通過在所述涂布裝置中將第二分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
17．根據(jù)權(quán)利要求13所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中所述白色底涂層是通過在涂布裝置中將第三分散液以霧狀小滴的形式噴灑而形成的。
18．根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中所述第一分散液是在低于所述合成樹脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的性產(chǎn)溫度下涂布在所述磁性顆?；w上的。
19．根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中所述磁性顆?；w的表觀密度為2.3-3.0g/cm3和飽和磁化強(qiáng)度為130-200emu/g。
20．根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的彩色磁性顆粒的制造方法，其中顏料的粒徑在0.01-6μm之間。
全文摘要
用于磁致移動式顯示的彩色磁性顆粒(10,10a),該顆粒基本能防止顏料從其上剝離,從而防止在磁致移動式顯示板(40)的使用過程中分散介質(zhì)被污染,以及制造該彩色磁性顆粒的方法。該彩色磁性顆粒(10)包括磁性顆粒基體(12)和著色層(14),該著色層是用翻滾、流化和粒化型涂布裝置(20)由第一分散液在每個(gè)彩色磁性顆?；w(12)上形成的,從而使每個(gè)磁性顆粒(12)著色。第一分散液由顏料、合成樹脂和水構(gòu)成。合成樹脂是水乳液形式的。每個(gè)彩色磁性顆粒(10)都包括一層在著色層(14)上形成的保護(hù)層(16)。保護(hù)層(16)是由第二分散液形成的,第二分散液由分散在水中的合成樹脂構(gòu)成。
文檔編號G09F9/37GK1298805SQ00128
公開日2001年6月13日 申請日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月3日
發(fā)明者小山昭弘 申請人:美哥特株式會社, 株式會社大可樂