[发明专利]磁性片晶的双轴向取向

说明书

发明背景

分散在油墨连接料(ink vehicle)中和印刷在衬底表面上的颜料颗粒可具有 高或低的入射光反射率。该反射率取决于一些不同的因素。颜料颗粒的内在的光学特性 明显影响反射系数。高度反射的“金属”颜料是主要由铝或其它高度反射的金属组成的 薄片状颗粒。金属“效应”是通过不同的独立特征的交互作用而实现的，这些特征主要 由颗粒尺寸和形状以及颜料的悬浮和非悬浮状态组成。

悬浮和非悬浮特性是由颜料颗粒的飘浮能力所确定的颜料特征。悬浮颜料 由于高界面张力而飘浮在印刷油墨膜的表面上。它们形成连贯的表面膜，其反射特性取 决于颗粒细度。非悬浮颜料被粘合剂充分湿润，并被均匀地分布在整个涂层厚度中。在 G.Buxbaum创作的“Industrial Inorganic Pigments”中描述了悬浮；Wiley-VCH，ISBN 3-527-28878-3，1998，p.229。由于悬浮和非悬浮颜料的表现不同，它们提供了非常不同 的外观。例如，悬浮铝颜料的颗粒本身更均匀地分布在膜的整个表面上，它们将提供似 铬的面层。

制造“悬浮”颜料颗粒的一种通用方法是通过在存在润滑剂时颜料的球磨， 正如在以Ackerman等人名义的美国专利6,379,804中所描述的。硬脂酸通常被用于此 目的。酸从在空气和油墨表面之间的界面方向上所推动颗粒的颜料表面推开液体油墨或 油漆连接料。由此，片晶飘浮到展示像镜子一样的外观的印刷表面。然而，这种方法的 缺点是减小的耐磨性：包含这样的“悬浮”颗粒的印刷物具有对其磨损的弱抗耐性，因 为酸阻止了油墨连接料粘到薄片的表面。

与“悬浮”颜料相反，使用非悬浮颗粒印刷的图像没有光滑的像镜子一样 的外观。反而，它们有带斑点的“火花状”面层。另一方面，这些印刷的图像具有非常 好的耐磨性，因为油墨连接料形成与颜料颗粒的无改性表面强烈的粘合。制造使用非悬 浮颜料颗粒印刷的高反射性图像是有利的，这些非悬浮颗粒分布在平行于油墨表面的油 墨层中，类似于悬浮颗粒。

通过外部作用使油墨层中的颗粒定向是可能的。例如，以Pratt等人名义的 美国专利2,418,479提到通过刷或刮来制造明亮的金属漆膜。

Pratt也在美国2,418,479中公开了使用似悬浮的特性通过颗粒在所施加的磁 场中的取向来制造颗粒的方法。用于该应用的颗粒必须为磁性的，且优选地为反射的。 分散在液体油墨中的、被涂在衬底的表面上并暴露给外部磁场的颗粒往往以沿着场线的 其易轴(easy axis)取向。颗粒的位置在其定向之后通过粘合剂的固化变成固定的。在 材料科学中，术语“易轴”指在铁磁材料中自发磁化的在能量上有利的方向。该轴由各 种因素确定，包括磁晶体各向异性和形状各向异性。沿着易轴的两个相反的方向通常是 等效的，且磁化的实际方向可为其中的任一个。

在很多书和专利中描述了分散在衬底表面上的有机粘合剂层中并暴露给外 部磁场的磁性颗粒的取向，例如，C.Denis Mee的“Magnetic Recording”；McGraw-Hill Book Company，ISBN 0-07-041271-5，Volume 1，p.164或Finn Jorgensen的“The Complete Handbook of Magnetic Recording”；TAB Professional and Reference Books，ISBN 0-8306-1979-8，1988。

C.D.Mee描述了在记录介质中的通过施加平行于卷筒纸(web)传输方向的 磁场的颗粒的取向。永久磁铁电路的磁极靴的优选配置是在卷筒纸两侧上的相对的极之 一，这两个极在中心平面中没有垂直场分量。作者也描述了用于使磁性颗粒沿着卷筒纸 方向定向的各种磁性设备。然而，在通过这些设备相对于衬底的表面对颗粒取向中有特 别的共同特征。这些参考文献清楚的描述了，为了录制磁带，颗粒被沿着卷筒纸方向的 其易轴而取向。