JPS6223294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的にはカラーデイスプレーに関
し、詳細には、それ自体はデイスプレーとして性
格づけられない、カラーデイスプレーのシヤツタ
ーに関する。本発明のカラーデイスプレーは、該
デイスプレーの表面シヤツター層の下にあらわれ
る像又はコントラストをなす色合いの形をした
種々に色を暗くする情報により作動する。

本発明は特に可逆的で可変的な程度の透明又は
半透明性を生ずる様に磁気的に操作される実質上
二次元的シヤツターに関する。本発明は特にシヤ
ツター層をその下に置かれる基体の間で比較した
場合コントラストをなす色合いを供する事により
視覚的差異を増大させた、改良シヤツターデイス
プレーに関する。本発明はこの様な選択的色合い
の色を有するシヤツターデイスプレーに関する。

1961年２月14日に発行された米国特許第
2971916号は、磁気性粒子を油状液体に分散し、
マイクロカプセル中に包含し、そのカプセルを磁
気性シートの磁化部分に塗装し、受容シートに対
して最后にはカプセルを圧力破壊させ、結果とし
て磁気性粒子が受容シートに移る事を開示してい
る。

1965年11月30日に出た米国特許第3221315号
は、該シヤツター効果を有し、該デイスプレーに
使用されるマイクロカプセルに含まれるオイルに
分散される、望ましい磁気材料として鉄フレーク
（flakes）を使用している磁気―応答性デイスプ
レーを詳述している。その特許のデイスプレー
は、選択部分にかけられる効果的磁気力に応答し
て、光の透過が多い又は少ないというように配向
される磁気粒子により選択部分と非選択部分の間
に外観の相違を表わす。しかし該特許は、該デイ
スプレー基本物質及びバインダーフイルムを含む
カプセルの種々の要素に関して、色合いのコント
ラスト効果又は色材の使用については述べていな
い。

1967年５月16日発行に係る米国特許第3320523
号は、水性媒体中の磁気材料の乾燥エマルシヨン
塗装を含む磁場検知機を開示している。該磁気粒
子は種々の磁場強度で色々な程度に配列され、そ
の配列が投射光の反射の変化により明らかにされ
る。しかし色合いのコントラスト効果又は色材の
適性については述べていない。

1972年８月８日に出た、米国特許第3683382号
も磁気―応答性デイスプレーを開示している。し
かしこのデイスプレーは基体層の可動性磁気性粒
子の塗装を用い、その塗装は該磁気粒子から反射
しなければ塗装上の全投射光が完全に吸収する様
な厚さであつた。その為、光は粒子の配列のいか
なる型（mode）でも該塗装を完全には透過しな
い。そのシヤツター効果はそこで全つくなくな
り、それ故該基体層又は該塗装中に具備される
種々の色合いの組合せ効果については述べられて
いない。

1972年６月27日に出た米国特許第3673597号
は、マイクロカプセルの塗装を利用する磁気―応
答性デイスプレーを開示し、そのマイクロカプセ
ルは溶融性分散媒体中に光―反射性顔料及び磁気
性フレークを包含している。一旦融けた溶融性媒
体は該マイクロカプセル中でフレークと顔料の位
置を永続的にする。該デイスプレー上の投射光は
該フレークから又は該顔料から反射されて現われ
る。該マイクロカプセルの内容物は投射光を透過
させず、反射又は吸収のいずれかに作用する。

投射光を反射する事によつて作動し、反射体と
しての可動性磁気フレーク粒子の塗装を用いた、
磁気―応答性デイスプレーは、投射光を著しく反
射する様に該可動性磁気フレーク粒子が均一に配
列した時“反射型”となる。投射光が透過し、反
射しない様に該磁気粒子が配列する時、該粒子は
一般に“吸収型”となり、その場合該塗装は充分
厚く、該塗装のどこからも抜け出す事なく、該塗
装中の深い粒子間の内部反射によつて吸収され、
捕獲される。“透過型”は、非反射投射光が表面
下の粒子によつて吸収される程該塗装が厚くない
時に示される。投射光が透過する様に該磁気粒子
が配列し及び該光線が投射の反対側の塗装から現
われるのに充分な程、表面下の粒子の濃度が低い
時、該“透過型”は示される。

先行技術の磁気―応答性デイスプレーは一般に
少なくとも二つの理由で不満足であつた。第一
に、塗装内に入り、そこから反射されない全ての
光線は塗装内で吸収され、黒いデイスプレー像を
生ずる様な高い磁気粒子濃度及び厚い塗装を用い
ているデイスプレーであつた。これらの厚い“光
線捕獲”塗装は、基体層によつて与えられるコン
トラストの利点を生ずるのに適当な光線の透過を
させない。該塗装は多量の材料を要する為一般に
高価となる。更に、多量の磁気性材料を適当に配
列し、最適の像を供するには、比較的強力なシグ
ルナ状磁場が必要である。第二に、色材成分を用
いず及び少量の磁気材料の存在のために反射型及
び吸収型又は透過型粒子間の視覚コントラストが
一般的に弱く、各型間で示される色合いの違いが
ないシヤツター型デイスプレーであつた。加え
て、各型間の色合いの相違という長所を有さない
デイスプレーのコントラストを最大にする為に、
磁気物質の配列をほとんど完全にする必要があつ
た。

本発明は、磁気粒子を有する塗装の中に色材を
用いる事により、反射型及び透過型間のコントラ
ストを高めたシヤツターデイスプレーを供する事
により磁気応答性デイスプレーを大きく改良した
ものである。又、改良した点は基体物質中に色材
を供した事であり、色材を、塗装又は外塗装中に
存在するフイルム形成マトリツクスバインダーに
も使用出来る事である。該色材は分散又は溶解で
もよく、もし溶解ならば、分子状分散と考えられ
る。

本発明の一つの目的は、磁気―応答性物質と接
触している要素として色材を用いた視覚コントラ
ストの増大した、改良磁気応答性オブスキユアラ
ント（obscurant）シヤツターデイスプレーを供
する事である。加えて、本発明の目的は、視覚コ
ントラストを増大するものとして色材と反射性要
素として磁気粒子の油状分散物を含有するマイク
ロカプセルを有する改良シヤツターを供する事で
ある。

本発明の他の目的は、フイルム中に包含され、
配列した沢山のマイクロカプセルを有する改良し
たシヤツターを供する事であり、ここで該シヤツ
ターは磁気粒子の配列による透過型と反射型間の
視覚外観に顕著なコントラストを示すものであ
る。本発明の別の目的は、マイクロカプセルの壁
又はマイクロカプセル中のどちらかでも色材を含
むマイクロカプセルを有するフイルムで高い透過
特性のある改良シヤツターを有するデイスプレー
を供することであり、ここで該マイクロカプセル
は隣り合つたマイクロカプセルが実際上互いに接
触しあう様な多量でフイルム中にあり、該シヤツ
ターは該マイクロカプセル中の色材の色合いとコ
ントラストな色合いを有する、下に置く基体と接
触（少なくとも部分的に）する。

加えて、更に本発明の目的は、反射型と透過型
の相違の点で色合いに明確なコントラストを有
し、磁気物質の量及びカプセルの大きさに適した
カプセルの臨界量内で作られたカプセルフイルム
を用いたシヤツターを供する事である。

本発明の物品は可逆性かつ選択性，可変性，表
示性の実質上二次元シヤツターである。該物品は
磁気的に操作でき、液体媒体中に色材と磁気物質
の分散物を含むマイクロカプセルを多量に包含し
たバインダーから成る。該磁気物質は一般的にフ
レーク状の形で、可動性でマイクロカプセル中の
液体媒体中で自由に動く。カプセルのフイルムの
近くの磁場が磁気フレークを配列する。粒子の配
列が起る面は、該フレークがフイルムの面と平行
になつた時投射光を反射し、該フレークがフイル
ムの面と垂直になつた時投射光を透過する。

本発明の物品の主要な特徴は、シヤツターデイ
スプレー要素の透過型と反射型の間の視覚コント
ラストを改良する為に、色材及び異なつた色合い
の使用にある。本願では“色材”という言葉は着
色した物質という意味で、該物質の視覚的印象を
“色合い”としている。色材及びその異なる色合
いの使用は、カプセルに包んだ磁気粒子の分散液
中に色材を供する事、及び磁気粒子の配列が基体
デイスプレー表面に平行になると、カプセル化し
た色材の色合いが示され、磁気粒子の配列が基体
表面に垂直になると、基体表面の色合いが示され
る様な基体デイスプレー表面の色合いを呈する事
に関する。磁気粒子の適当な濃度及び密度は本物
品を成功させるのに決定的である。

該マイクロカプセルは一般的に実質上球状で、
平均直径約５から約1000ミクロン（又はやや大き
い）までの大きさの範囲である。該球状カプセル
の形は、磁気粒子が該カプセル内で確実に可動す
る為に重要である。該カプセルの大きさも磁気粒
子の可動性に関係する。磁気粒子の最も長い部分
でも、カプセル内の該粒子の可動性がそこなわれ
るほどカプセルの大きさに対して大きくてはなら
ない。余りに大きい磁気粒子はその可動性を拘束
し、余りに小さい粒子はそのフレーク状の特性を
失ない易い。

カプセル壁物質は一般に、カプセル内の物質に
影響又は溶解されない物質の組合せ又はフイルム
形成重合体物質であつて、本発明の操作が出きる
様な実質上透過性の物質である。適当な物質の例
は他の目的の為にカプセルを形成するのに通常用
いられる物質を含む：ゼラチン及びアラビアガム
の様な天然物質；ポリ（アクリル酸）、ポリ（メ
タクリル酸）、ポリ（ビニルアルコール）の様な
合成重合体物質及びポリ（メチルビニルエーテル
―共―無水マレイン酸）及びポリ（スチレン―共
―無水マレイン酸）（加水分解物及び非加水分解
物）の様な共重合体。カプセル化する液体は、適
当なカプセル壁物質が普通水溶性であるので、一
般には水に実質上不溶な油状物質である。しか
し、カプセル壁とカプセル内容物の間で悪影響が
ない限り、有機溶媒可溶重合体も本発明のカプセ
ルに使用できる。

カプセルに含有される液体は、上述した様に、
好ましくは油状で、水に不溶性である。例示物質
として、ベンゼン，トルエン及びシクロヘキサン
の様な揮発性液体及び塩素化ビフエニル及びピー
ナツツ油の様な非揮発性液体を包含する鉱油及び
植物油がある。カプセル壁物質の選択によるが、
水溶性又は水性カプセル内容物も用いられる。液
体の組合せも使用可能である事は理解すべきであ
る。該含有液体は色材及び可動性磁気粒子の分散
媒体として作用する。本発明の成功は磁場で磁気
粒子の可動性に依存し、該含有分散媒体が約１か
ら約1000センチポイズ又は多分それよりもやや高
い範囲まで、好ましくは約５から30センチポイズ
の範囲内で、比較的温度に影響されない粘度を有
すべきである事がわかつた。余りに粘稠な分散媒
体は磁場に応答しないか又は応答が遅くなり、一
方余りに低い粘度の分散媒体は不安定なシヤツタ
ーを供する。

該磁気性粒子は実質上、フレーク，円板，板状
又は葉状であるべきである。該粒子は平均最長の
長さが約１から約40ミクロンの範囲で、約0.5ミ
クロンの平均長さを有する。該粒子の“フレーク
の程度（flakeness）”を“縦横比”として知られ
ている量で述べる。縦横比は平均的フレークの断
面積に対する一つの平均的フレーク側面の表面積
の割合で、適当な磁気性粒子の縦横比は約５と
100の間、好ましくは約５と40の間であるべきで
ある。効果的シヤツター操作には、投射光が吸収
されないで該シヤツター要素を完全に透過する事
を要する事は記述されるべきである。該磁気粒子
の縦横比が大きくなるとほど、透過型をなして投
射光がシヤツターフイルムをより多く透過するよ
うである。該磁気粒子は鉄、特にカルボニル鉄，
ニツケル，ステンレス鋼及び他の合金及び他の常
磁性物質であり得る。該磁気粒子は磁気応答性を
与える磁気性物質を被着した、さもなければ磁気
性物質と組合せた非磁気性フレークでも良い。

該色材は分散媒体中に分子状分散（溶解）する
のが好ましいが、もし細かく分散するならば不溶
解性色材も又、有効である。該色材の目的は、カ
プセル塗装の色材から反射される投射光と、該色
材と異なる色合いの媒体から反射される投射光の
間の視覚コントラストを増大させる事である。細
かく分散した色材は分子状分散した色材より投射
光を散乱する。非溶解色材の平均粒子の大きさは
約１ミクロンを超えるべきではなく、最終の非溶
解色材粒子の大きさは好ましくは約0.1から0.5ミ
クロンである。適当な色材の例は、下記の商品名
で、ヒルトン―デイビスケミカルカンパニー，シ
ンシナチ・オハイオ（Hilton―Davis Chemical
Company，Cincinnati，Ohio）から販売されて
いる染料、オイルレツドヒダコ（Oil Red
Hidaco）20―6051；オイルイエローヒダコ（Oil
yellow Hidaco）20―4434；オイルオレンジヒダ
コ（Oil Orange Hidaco）20―5015；下記の商品
名で、ウエスタンソルベントアンドケミカルカン
パニー，ロムルス，ミシガン（Western Solvent
and Chemicals Company，Romulus，
Michigan）から販売されている染料、オイルイ
エロー3G；オイルイエローAR15138；オイルイ
エロー151137；オイルイエローIOS15679；下記
の商品名でイー，アイ，デユポンド ネモール
アンド コーポレーシヨン ウイルミントン，デ
ラウエア（E.I.dupont de Nemours＆Co.，
Wilmington，Delaware）で販売されている染
料、オイルイエローNB（ソルベントイエロー
56，Ｐ―ジエチルアミノアゾベンゼン―カラーイ
ンデツクス11021として知られている）；オイル
ブルーＡ、及び下記の商品名でヒルトン―デイビ
スケミカルカンパニーから販売されている顔料、
パーマネントレツド2B、５―17―Ｆ―102；フタ
ロシアニングリーン、ブルーシユード、５―65―
Ｆ―41がある。

該カプセルは先行技術ですでに開示された都合
の良いいかなる方法でも製造できる。本発明用の
カプセル製造方法は本発明の構成部分ではない。
該カプセルの好ましい製造法は1967年９月12日、
1969年４月１日に各々発行された米国特許第
3341466号及び第3436355号に開示されている。該
シヤツターフイルム中の磁気粒子の維持すべき特
有の濃度によつて、下記の条件の濃度、容量を他
の条件と組合せて用いるのが好ましい；該カプセ
ルは液体カプセルコア物質分散液を約50から約95
好ましくは75から85重量％含むべきであり、該液
体カプセルコア物質は約５から約60好ましくは、
15から30重量％の磁気粒子及び加えて、約１から
約20好ましくは２から10重量％の色材を含むよう
にすべきである。

凝集力のある効果的なシヤツターを作る為に、
該カプセルは重合体バインダー物質で形成したフ
イルム中に保持される。該バインダー物質はカプ
セル間の光の透過を妨害せず、又、該カプセルと
該基体との接着剤となる。バインダー物質は該カ
プセルを分散する為に使用するどんな溶媒にも溶
解させ得る。該溶媒に必要な事は単に、それが該
カプセル壁物質に悪影響がなく、同時に該バイン
ダー物質を溶解せねばならない事である。勿論、
バインダー物質は実質上透明フイルムとして乾燥
しなければならない。該カプセルを分散させる為
に水性溶媒を使用する場合、殿粉，グアーガム
（guar gum）アラビアガム，ポリビニルアルコー
ル，ゼラチン，カルボキシメチルセルロース，水
溶性アクリレート重合体等の様なバインダー物質
が適当であり、アクリレート等の様な重合体，共
重合体のラテツクス塗料系も適当である。有機溶
媒を用いた時、適当なバインダー物質には、ポリ
スチレン及びポリスチレンの共重合体、ポリビニ
ルアセテート及びその共重合体、有機溶媒可溶性
アクリレート重合体及び共重合体、ニトロセルロ
ース，エチルセルロース，ポリブタジエン，ポリ
ウレタン等がある。要するに、上述の要件に合致
する実質上透明ないかなる重合体物質もバインダ
ーとして使用可能である。

バインダー物質及びカプセルからなる乾燥フイ
ルムが本発明のシヤツターである。磁気性粒子が
該フイルムに平行に配列した時、投射光の透過を
実質上阻止し、磁気性粒子が該フイルムに垂直に
配列した時、投射光は実質上透過する様に、該フ
イルムは作られねばならない。このようにフイル
ムを作る為には、該カプセルは隣りあつたカプセ
ルどうしが事実上接触する様な量で該シヤツター
中に存在せねばならず、該フイルム中の磁気性フ
レーク粒子の濃度は、粒子平坦面面積の総計が、
該フイルムがおおつているシヤツター面積の約１
から10倍、好ましくは2.0から4.75倍になる様に
すべきである。“粒子平坦面面積”は各々の粒子
の一方の側面だけの表面積である。理由は完全に
は解らないが、シヤツターフイルム面積に対する
総平側粒面積の“遮蔽比（Coverage ratio）”は
粒子形状の不規則性、該フイルム形成の際の不完
全さ、反射型の時の該粒子の不完全な配列及びい
くつかのカプセル中でのフレークの不完全な分散
の可能性の為、１より明らかに大きくなる。上の
考えは、反射型の時個々の磁気粒子はいくらか重
なりを要するという事であるが、該シヤツターが
透過型の時、投射光が吸収される程磁気粒子の濃
度を高くない様に注意しなければならない。

磁気粒子の平面の面積の測定は注意深く管理し
た条件下で水表面上に該磁気フレーク粒子の既知
量を浮べ、次に粒子の単位量当り遮蔽された表面
を計算する為に、おおわれた面を測定する事によ
つて出来る。粒子平面の面積の測定法の詳述は
“アルミニウムペイント及び粉末”ジエー・デ
ー・エドワード及びアール・アイ・ウレイ著、レ
インホールド出版会社、ニユーヨーク（1955年）
18―22ページにある。

該フイルムはコントラストな色合いを有する基
体デイスプレー表面に接着させても、接着させな
くても使用可能である。とにかく、該シヤツター
フイルムを少なくとも部分的にある程度異なつた
色合いの、下に置く表面と組合せて用いる。該シ
ヤツターフイルムは、バインダー物質の液体溶媒
中の該カプセルの分散液で、基体表面（規則的で
あつても不規則であつても）に塗装する事により
形成可能である。該塗装した分散液を次に乾燥
し、バインダー物質に包まれたカプセルの薄いフ
イルムを作り、基体表面に順応させ、接着させ
る。規則的基体表面の例はポリエチレンテレフタ
レートのプラスチツクフイルムである。不規則的
基体表面の例は紙又は他の繊維状物質（織つてあ
つても、織つてなくとも良い）である。エンボ
ス、彫刻、鋳型又は他の形状に作つた物品の表面
で示される全体的不規則性も又、規則的又は不規
則的表面という意味に含まれる。

該シヤツターフイルムは、該シヤツターを下に
置く表面に接触するが接着しない様に置き、異な
つた色合いの下に置く表面と組合せて使用可能で
ある。このことは満足すべき操作をするには該フ
イルムと下に置く表面とが事実上密接に接触して
いる事が必要である為、該シヤツターフイルムを
用いる方法として好ましくない。

組成物を塗装する方法として、塗装の厚さを充
分に調節でき、それ故に該シヤツターフイルム中
の磁気粒子の濃度を調節できるいかなる塗装方法
も適当である。小さな面には、棒引き（bar―
draw―down）法が一般的に使用され、大きい面
には、スプレー，エアーナイフ，リーバースロー
ル（reverse roll），押し出し，カーテン
（curtain）法等の塗装法が使用出来る。

磁気応答性デイスプレーを作る為に使用した塗
装重量の函数としての本発明の該塗装物の視覚応
答を種々の図を参照して述べる。該塗装重量は
“活性（active）”塗装重量とし、バインダー物質
を含まない事を意味する。“活性”塗装重量は25
×38インチの500枚（3300平方フイート）の塗装
した一連の乾燥カプセルとカプセル内容物のポン
ド数である。グラフは一般に該シヤツターと本発
明の下地の色材効果に関し、本発明の実施例１と
２で製造した塗装とデイスプレーから作成した。
これらの実施例で、色材含有カプセルは黄色で、
下地の基体の色合いは赤である。

図１は、反射型及び透過型におけるデイスプレ
ー塗装について、活性塗装物質と“ａ”色度軸
（赤→緑）のハンター色光反射値（Hunter Color
light refectance values）の関係を示す。〔リチ
ヤードS.ハンターにより開発されたハンター色度
スケール（Hunter chromaticity scales）は、光
度に相当する“Ｌ”軸、赤から緑の色合いを示す
“ａ”軸、及び黄色から青の色合いを測る“ｂ”
軸の数値で、人間の視覚感覚を等しく合せて確立
したものを表わす。R.S.ハンター、「三色フイル
ターによる光電三刺激値測色法」ナシヨナルビユ
ーロー オブ スタンダード サーキユラーNo.
429、米国政府印刷局1942年〕 図２は種々の活性塗装重量について、反射型と
透過型の間のハンターカラー単位の“ａ”軸の違
いを示す。

図３は種々の活性塗装重量について、反射型と
透過型で該デイスプレーからの反射光の色純度
（color purity）を示す。

図４は種々の活性塗装重量について、反射型と
透過型で該デイスプレーからの反射光の主波長を
示す。

図を詳細に説明すると、図１の縦軸は一般的に
一番端の赤の人間の視覚から他端の緑の人間の視
覚まで広がつた色合いを示す。本発明で検討する
試験用シヤツターデイスプレーは赤色の不透明な
基体層を有し、該シヤツターの効果は種々の塗装
重量について該シヤツターの動作により赤色基体
がどの程度遮蔽されるかで決める。縦軸の値の減
少は赤味の減少を意味する。先ず、“反射型”と
示した線は、該磁気フレークが該基体表面に平行
に配列し、従つて、可能な限り該赤色基体を遮蔽
している該試験用シヤツターデイスプレーを表わ
す。活性塗装重量が非常に低い点では、該磁気フ
レークで不完全におおわれる為該赤色は良くかく
されていない事がわかる。該反射型曲線は活性塗
装の一連当り約15ポンドの点で赤色スケールから
緑色スケールになつている。次に、“透過型”と
示した線は、該磁気フレークが該基体表面に垂直
に配列した時、従つて赤色基体を最大限に見せる
時の該試験用シヤツターデイスプレーを表わす。
活性塗装重量が非常に低いことろでは、該磁気粒
子はほとんど該赤色をおおい隠さないが、塗装重
量が増大すると、該磁気フレークが該赤色基体が
現われるのを妨害する傾向にある。該透過型曲線
は活性塗装の一連当り35―40ポンドのところで赤
色スケールから緑色スケールになつている。

図２の線は、前述した如く、図１で述べた反射
型及び透過型のハンターカラーの“ａ”軸単位の
相違（△）を表わす。その相違は種々の塗装重量
での反射型と透過型の間の色材の相違を示してい
る。一連当り、約15ポンドのところで該曲線はピ
ークになつている事がわかる。該ピークのどちら
側でも、色の相違が減少している。塗装重量が少
い側では、反射型の時基体の色合いを充分におお
い隠さない為に、色の相違は減少し、塗装重量が
多い側では、透過型の時、該磁気粒子の配列の悪
さ及びエツヂ効果（edge effects）により該基体
の色合いがいくらか隠される為、色の相違が減じ
る。

図３と４を読み合わせば、反射型及び透過型で
の試験用シヤツターデイスプレーからの反射光の
主波長、及び該主波長の反射光（１ナノメーター
又は２ナノメーター内）のパーセントを測定でき
る。塗装の全くない基体の色合いが613ナノメー
ターの主波長とその波長で71％のカラー純度を示
す事を理解すべきである。反射型では塗装重量の
全範囲で45―50％のカラー純度を示し、活性塗装
重量の一連当り約15ポンド以上では主反射波長は
約574―577ナノメーター（黄色）を示す。透過型
は塗装重量の増加ととにもカラー純度が減少し、
そのカラー純度は600ナノメータ（橙色）以上か
ら580ナノメーター以下までの主波長においてほ
とんど直線的に減少する。

上述した図はシヤツターデイスプレーを一般的
に述べるのに有用である。該図を、有効なシヤツ
ターデイスプレーに非常に適した塗装重量を描く
のに使用出きる事が考えられる。しかしながら、
シヤツターデイスプレーが人間の視覚応答用に作
られる為、該デイスプレーの効果は視覚応答によ
る判断が最良である。効果的シヤツターデイスプ
レーは驚くべきほど狭い範囲の活性塗装重量であ
る事を要し、狭い範囲の塗装重量とは言いかえる
と、狭い範囲の磁気フレーク濃度即ち更に明確に
すると、狭い範囲の満足すべき遮蔽比になる。

図２を見て、該カプセルの色材と該基体の色合
いの間の相違について、その相違が最大の約60％
程度の低さでシヤツターデイスプレーは視覚的に
有効であるとわかつた。図（実施例１及び２）の
成分系の満足すべき活性塗装重量の範囲は、それ
故、一連当り約10から約30ポンドである。該活性
塗装重量範囲は、実施例で更に詳述する様に、約
2.0から約4.75の磁気フレーク遮蔽比の範囲を表
わす。

本発明に使用するカプセルは数種の既知のカプ
セル化法のいかなる方法でもできる。現在好まし
い方法は1967年９月12日に出された米国特許第
3341466号に開示されているものと同様である。
その方法は、少量のカプセルコアを有し、10ミク
ロン以下から1000ミクロン以上及び多分15000ミ
クロン程度の大きさまでの範囲の平均直径を一般
的に有する比較的均一な大きさのカプセルを作
る。

上述した様に、好ましいカプセル化法は先行技
術で開示されているが、明確にする為に、適当な
カプセル化法を以下に繰り返す。

該壁形成重合体物質は約PH８―９の等電点を有
する豚皮ゼラチンとアラビアガムである。

２―ビーカーの中に次のものを入れる。

水 800ミリリツトル PH８―９の等電点を有する豚皮 ゼラチンを11重量％有するゼラチン水溶液
180ミリリツトル アラビアガムを11重量％有するアラビアガム水
溶液 180ミリリツトル 次に、系を撹拌し、温度を約40―55℃に昇温
し、20重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて
系のPHを約９に調整する。次に、オイル中の磁気
粒子分散液160ｇをカプセル内層として系に加え
る。その系を磁気粒子含有オイルが約５―80ミク
ロン程度の様な所望の大きさに分散するまで撹拌
する。この点になつた後、僅か数分かかるだけだ
が、系のPHを撹拌しながら約4.2―4.4までゆつく
り下げてコアセルベーシヨンを誘起させる。撹拌
を続けながら、系の温度を30分間位にわたり室温
（25±５℃）まで下げると複合重合体液状物質が
該磁気粒子懸濁液を含む内相となる油滴のまわり
に析出する。撹拌を続けながら、系を約10℃まで
冷却すると重合体複合重合体物質の液状壁析出物
をゲル状態にする。これらのゲル化したカプセル
は残存水性ベヒクル中で架橋して硬化するという
次の段階を除けば完成したものである。硬化は25
重量％のグルタルアルデヒド水溶液10mlを添加し
１時間から20時間撹拌し、その間カプセルスラリ
ーの温度を室温に調整しながら行なうことによつ
て達成できる。

該カプセルは一般的に、好ましくは水性媒体中
で用いられ塗装される。上述の方法で作られたカ
プセルを使用する場合、水性カプセル製造ベヒク
ルから直接該カプセルを塗装すると便利である。
しかし、他に所望ならば又は必要ならば、付加的
物質を製造ベヒクルと一緒に使用可能であり又は
該水性製造ベヒクルを他の水性成分系で置き換え
られるし又異なつた又は付加的バインダー物質を
用いる事も可能である。

乾燥カプセル壁を有するカプセルを水性又は有
機性ベヒクル成分系を有する塗装組成物に配合出
来る。勿論、粘度及び固体含量が所望の用途の方
法に適当である事がいかなる塗装組成物にも要求
される事である。

下記の実施例で“パーセント”は重量パーセン
トを意味する。

実施例 １ 本実施例に於いて、塗装組成物は前に開示した
カプセル化法を用いて製造した。カプセルに含有
されるオイルは、例えば、ジオクチルフタレー
ト、塩素化ビフエニル又は高沸点石油溶媒で良
い。少量の表面活性剤を該磁気粒子の分散を容易
にする為に使用できる。該高沸点石油溶媒は、例
えば、48.6％のパラフインと51.4％のナフテンか
ら成る溶媒で390から496〓の沸点範囲を有する溶
媒〔マグナフルツクス コーポレーシヨン
（Magnaflux Corporation）から商品名マグナフ
ルツクスオイルとして市販されている〕で良い。
該表面活性剤はソルビタントリオレートで良い。
溶媒の組合せも使用可能である。該磁気粒子は縦
横比約16で最長寸法が約40ミクロンの金属ニツケ
ルのフレークである。該磁気フレークはMD―
756の商品名でアルカン（Alcan）アルミニウム
コーポレーシヨン（在エリザベース、ニユージヤ
ージ）から市販されているもので良い。該フレー
クは、フレーク１ｇ当り5600cm²の比遮蔽面積を有
する事が上述の方法を用いてアルカンアルミニウ
ムコーポレーシヨンによつて測定されている。該
比遮蔽面積は一連当り約1.2ポンドの理論的即ち
完全なフレーク遮蔽になる。該磁気粒子はカプセ
ル成分系の約19％（オイルについては約33％）で
ある。該色材は上述したオイルイエロー3Gでカ
プセル成分系の１―５％である。該カプセルは平
均直径で約５から80ミクロンであり、約80％の磁
気粒子油状分散液を含有する。

該塗装組成物に対するベヒクルは水性で、アク
リル又はスチレン―ブタジエンラテツクス、メチ
ル―又はカルボキシメチルセルロース、殿粉又は
ポリ（ビニルアルコール）の様なバインダー物質
を含む。

バインダー物質は単独でも、組合せても使用可
能であり、代表的塗装組成物は、製造された時、
カプセル成分系から、約40％のカプセルになるま
で水を過し次にそのカプセルスラリーを約100
重量部と10％ポリ（ビニルアルコール）溶液約
100重量部と組合せて作る。

染料も単独でも、所望の色合いにする為組合せ
ても使用可能であり、本実施例の塗装組成物用の
カプセル及びデイスプレーの製造に色材として使
用可能な代表的な染料は前に揚げた。

もし所望又は必要ならば、異なつた種類の磁気
フレークを組合させ使用できる。

実施例 ２ 実施例１の組成物をポリスチレン又はポリエチ
レンテレフタレートの様な重合体物質の透明なシ
ート上に塗装し、乾燥した時、該組成物を赤いエ
ナメルの不透明な基体層でおおう。最初の例示用
シヤツターでは、該組成物を、乾燥した時約43ミ
クロンの厚さになる様に塗装した。該乾燥厚さは
一連当り約25ポンドの総塗装重量に相当し、一連
当り約20ポンドの活性塗装重量に相当する。実施
例１の組成物の乾燥フイルムの厚さは一連当り約
3.8ポンドの磁気フレーク濃度を表わす。実施例
１で明細した様に、本例で使用するフレークは一
連当り約1.2ポンドの理論的遮蔽を有し；及び本
塗装のフレークが一連当り約3.8ポンドの遮蔽を
有している。本実施例の遮蔽比は約3.2である。
透明シートを通して見ると、この最初の例示用シ
ヤツターは透過型の時、明るい赤色を示し、反射
型の時、深い黄―金色を示した。該デイスプレー
のシヤツターの一部が反射型であり一部が透過型
である時、黄―金色と赤色の間に顕著なコントラ
ストがあつた。

二番目の例示用シヤツターでは、該組成物を約
36ミクロンの乾燥厚さ（一連当り約12ポンドの活
性塗装重量）になる様に塗装した。相当する遮蔽
比は約1.9であり、透明シートを通してみると、
この二番目の例示用シヤツターは透過型の時明る
い赤色を示し、実質上、最初例示用シヤツターの
透過型の時の色合いと同じであつた。しかし反射
型の時、この二番目の例示用シヤツターは最初の
例示用シヤツターの反射型の時の赤色―金色の強
いコントラストがなく赤色と黄色の混じつた色合
を示した。該フレークが基体を適当に遮蔽してい
ないのである。

第三番目の例示用塗装では、該組成物を、約70
ミクロンの乾燥厚さ（一連当り約33ポンドの活性
塗装重量）になる様に塗装した。相当する遮蔽比
は約5.3である。この三番目の例示用装置を反射
型で透明なシートを通してみると、黄色―金色を
示した。この第三番目の例示用塗装を、前に透過
型と称した所に置くと、しかしながら暗金色（黒
―金色）が示された。暗金色で、赤色が実質上見
えなくなつた事は投射光が該フイルムを透過せず
そこで吸収された事を示す。それ故、該塗装が余
り厚いと投射光が透過するよりも吸収され、透過
型が吸収型になり、該塗装がシヤツターよりむし
ろ光トラツプになる。

更に数種の例示用シヤツターを種々の塗装重量
で作り、この例示用シヤツターの試験の結果から
添付の諸図が得られた。

余りに薄い塗装（第二番目の例示）でも、余り
厚い塗装（第三番目の例示）でも色合いの相違に
よるコントラストは増加しなかつた。余りに薄い
塗装は基体の色合いが優勢であり、余りに厚い塗
装は塗装の色合いが優勢である。特に色材濃度及
び磁気フレーク遮蔽が本発明の臨界条件に従わな
いと相違する色合いの相互関係はないのである。

勿論、狭い塗装重量範囲が、そこに用いられる
磁気粒子の濃度即ち密度にとり決定的である事を
理解すべきである。シヤツターデイスプレーを効
果的にする為に基本的な決定的パラメーターは、
遮蔽比として前に定義した、デイスプレー表面の
単位面積当りの磁気粒子の平面の面積である。約
2.0から約4.75の遮蔽比だけが視覚的に満足する
シヤツターデイスプレーを生じる事を見い出し
た。

実施例 ３ カプセル含有色材がフタロシアニングリーンの
微小分散顔料で、油を基準として約２％の濃度で
使用し、平均粒子径が約0.1ミクロンである事を
除いて、実施例１の塗装組成物を再び製造した。

本組成物を用いて作つたデイスプレーは、溶解
染料を用いた、上の実施例２でわかつたのと同様
に、シヤツター効果について、同一の臨界塗装重
量範囲を示した。

実施例 ４ 本実施例において、該色材がオイルイエロー
NB（Ｐ―ジエチルアミノアゾベンゼン、カラー
インデツクス11021）であり、カプセル成分系の
1.4％使用し、及び該磁気物質がインターナシヨ
ナルニツケル（International Nickel CO.，Inc.
，）ハンテイントン、ウエストヴアジニアから
BM―155―5Aの商品名で市販されている金属ニ
ツケルのフレーク（縦横比が約40、最長寸法が約
40ミクロン）である事を除いて実施例１と同様に
塗装組成物を製造した。該磁気フレークはカプセ
ル化成分の約20％である。カプセル化するオイル
は実施例１で述べた中から選んだ。該組成物を、
厚さ３ミルのポリエチレンテレフタレートのフイ
ルムの様な柔軟な透明フイルムに、この塗装にお
いて該フレークの遮蔽比が約3.2になる様な量で
塗装した。透明フイルム上の乾燥塗装は種々の基
体要素とともに使用して効果的なカラーシヤツタ
ー要素を供する。

該シヤツター要素を、シヤツター要素中の色材
と異なる色合いを印刷した基体の上に置くと完全
なシヤツターデイスプレーができる。該シヤツタ
ー要素を緑色の文字を有する印刷基体シート上に
置いた。反射型の時、基体の印刷は見えなかつ
た。透過型の時、基体の印刷はシヤツター要素を
通してはつきりと見えた。該シヤツター要素の色
材と印刷の色材の間の比較上の色合いの相違は、
際だつた主体的視覚コントラストを出し、該印刷
の改良したデイスプレーになる。

本実施例のデイスプレーの効果は、シヤツター
要素の色材の色合いに出来るだけ同じ色合いを有
する基体下地上に基体印刷を置くと高められる。
事実、透過型のシヤツターを通してみえる未印刷
基体部分は反射型シヤツターの時と同一の外観で
あつた。

該シヤツター効果及びそれ故、デイスプレーの
価値は該塗装が満足できる範囲内にない時、失な
われる。塗装重量が非常に軽い時、基体印刷は常
に分り易く、塗装重量が非常に重いと、該シヤツ
ターがどんな型であつても基体印刷は分りにくく
なる。

実施例 ５ 本実施例では、前に開示した、好ましい方法に
よつて作り、作る際のベヒクルから分離し、乾燥
したカプセルを用いて、塗装組成物を作る。平均
直径約40ミクロンの該カプセルは、約２％の色
材、19％の磁気フレーク、残りは油状液体として
の鉱油からなる油状内相分散液を約84％含む。該
色材はフタロシアニングリーンの様な緑色の微小
分散顔料で、約0.1ミクロンの平均粒子径を有す
る。該磁気フレークは縦横比が約16で、最長が約
40ミクロンのニツケルである。該塗装組成物を作
る為、カプセルを、溶媒としてトルエン中５％エ
チルセルロースの溶液に分散し、該カプセルを該
組成物の25％とする。

本組成物を前述の実施例の組成物と同じ方法で
使用する。本願で記述したカラーシヤツターデイ
スプレー要素に対して平方メートル当り2.0から
4.75平方メートルの規定した範囲内の平側表面遮
蔽を供する、ある色合いの塗装は異なる色合いを
有する基体とともに使用すると本発明の具体例に
なる。

実施例 ６ 本実施例において、実施例５の塗装組成物を黒
塗りの成形体にスプレー塗装した。該塗装の厚さ
を、規定した範囲内の平側表面の遮蔽になる様に
１〜３ミルに調整する。本実施例のシヤツター効
果は前述の実施例と同じであつた。

実施例 ７ 本実施例において、基体の色合いを有する透明
フイルムを、シヤツターデイスプレーを作る為に
用いた。実施例１の黄色の組成物の様な磁気フレ
ークカプセル塗装組成物を、乾燥フイルム磁気フ
レーク遮蔽比が2.0から4.75になる様な塗装重量
で、透明担体シート上に塗装する。次に、該カプ
セル塗装を、適当な有機溶媒に溶解したオイルブ
ルー染料の入つた、ニトロセルロースの様な色つ
きラツカーで順次に塗装する。該デイスプレーの
カプセル側に投射し、白色光を反射型で該デイス
プレーから反射させると、該反射光は黄色の色合
いを有している。他方、該デイスプレーを透過型
にすると、反射した白色光は緑の色合いを示す。
緑の色合いの明るさは、該デイスプレーのラツカ
ー面に高反射性表面を置くと高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は活性塗装量及びハンター値の関係を示
す。第２図は反射型と透過型でのハンター値の差
及び活性塗装量の関係を示す。第３図は活性塗装
量及び反射型と透過型での反射光のカラー純度の
関係を示す。第４図は活性塗装量及び反射型と透
過型からの反射光の主波長の関係を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 液体及び磁気性フレークを含有する実質
   的に球状の多数のマイクロカプセル、及び (ロ) 色材 (ハ) (イ)および(ロ)を囲む実質的に透明な重合体バイ
   ンダー物質 から成る磁気応答性、可逆性シヤツターフイルム
   であつて、該マイクロカプセルが、該磁気性フレ
   ークの粒子平坦面面積の合計が該シヤツターフイ
   ルムの面積の2.0〜4.75倍である量で、該シヤツ
   ターフイルム中に存在している磁気応答性、可逆
   性シヤツターフイルム。