压色器件制造技术

本发明专利技术涉及一种压色器件，其中所述器件表现出由外部施加的力引发的可逆外观变化，并且当外力移除时在一段设定的弛豫时间后回复到其初始外观。在一个实施方案中，器件包含透明或半透明的覆盖层和磁性层，其中在覆盖层与磁性层之间是含有可磁性排列颜料的液体介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压色器件与相关申请的交叉引用本申请在此要求2009年10月21日提交的标题相同的临时专利申请系列号61/253，533的权益，所述临时申请的公开内容在此以其全文引为参考。专利技术简述一种压色器件，其中器件表现出由外部施加的力引发的可逆外观变化，并且当外力移除时在一段设定的弛豫时间后回复到其初始外观。在一个实施方案中，器件包含透明或半透明的覆盖层和磁性层，其中在覆盖层与磁性层之间是含有可磁性排列颜料的液体介质。从随附的图及其描述，这些和其他目的和优点将变得显而易见。 附图简述引入在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图对实施方案进行说明，并与上面给出的一般性描述以及下面给出的实施方案的详细描述一起，用于解释本公开的原理。图I是实施例I中生产的压色器件的示意图(横截面图)。图2是实施例I中生产的器件的压色响应图。详细描述压色器件的一个实施方案中，器件包含透明或半透明的覆盖层和磁性层，其中在覆盖层与磁性层之间是含有可磁性排列颜料的液体介质。在一个实施方案中，在液体介质与磁性层之间是衬背层。可磁性排列颜料取决于它们的取向具有不同外观，并且具有磁感性。采取粒子或薄片形式的各种可磁性排列颜料，可以单独或组合使用。其实例包括不基于干涉的颜料，例如包含铁、镍、钴、其合金、不锈钢等材料的单片金属薄片。此外，也可以使用含有磁感性材料层的不基于干涉的颜料。此外，也可以使用基于干涉的颜料例如含有磁感性层的多层薄膜片。例如，可以使用含有磁感性层的多彩光亮薄片状珠光颜料，例如在美国出版物2008/0110372和2009/0255442(在此以其全文引为参考)中所描述的。此外，可以使用随着入射光角度或观察角度的变化而具有引人注目的颜色变化(色度和色调)的颜料。色移效应能够增加本专利技术的液体介质中产生的三维样效果。也可以将有机和/或无机颜料和染料与可磁性排列颜料掺混，以产生定制颜色或外观。在一个实施方案中，可磁性排列颜料可以包含顺磁性、抗磁性或永磁性材料的层。在一个实施方案中，可磁性排列颜料的实例包括氧化铁或氧化钛涂层的云母颜料。可磁性排列颜料的实例包括SunGEM 颜料产品编号 290-7203、-7242、-7253、-7263、-7402 和 SunPRIZMA 颜料产品编号 C90-7201、-7241、-7251、-7261、-7401。颜料的质量磁化率可以在约O. IX l(T5m3/kg至约60X l(T5m3/kg或约I. 8X10_5m3/kg 至约 10 X 10_5mVkg 的范围内。在一个实施方案中，可磁性排列颜料是非球形的，例如针、薄片或薄层或类似薄层。因此，当对可磁性排列颜料施加磁场时，它们倾向于采取其最长尺寸与场力线成一线的方向，并可能发生引起液体介质的外观变化的取向变化。在一个实施方案中，液体介质中可磁性排列颜料的量，可能足以目测观察到液体介质在平衡状态下和施加外力后的外观差异。可磁性排列颜料可以通过各种方法来制备。颜料薄片可以通过幅面(web)涂层方法来形成，其中通过常规沉积方法将多个层相继添加到幅面材料上，至少一个层含有磁感性材料。在另一种方法中，可以使用顺序包胶方法对可磁性排列颜料或粒子进行涂层。薄膜沉积方法的实例包括物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体增强的气相或物理沉积、溅射、电解沉积和形成薄磁感性层的其他类似方法。器件的外观取决于可磁性排列颜料的取向。在一个实施方案中，液体介质足够粘稠，使得可磁性排列颜料在无外部施加的力时不重新定向。力的实例是机械压力或磁力。以与器件表面成法线或切线(剪切)方向施加压力，可能扰乱液体介质和可磁性排列颜料以改变器件的外观。通过施加的力，可以将可磁性排列颜料从平衡状态改变成紊乱状态。在移除压力后，磁性层将使颜料回复到其磁性对齐状态。不同器件对施加的力的量级及其施 加的持续时间可能具有不同响应。在一个实施方案中，在满足一定的压力阈值之前器件可能不改变其外观。在一个实施方案中，磁力可用于将可磁性排列颜料的取向回复到平衡位置。磁力可以由磁性层来产生。在器件中使用的液体介质取决于所需应用。硅油例如聚二甲基硅氧烷，由于可以广粘度范围制备并且粘度随温度相对稳定，因此可能可用于器件。这允许在广温度范围内具有均匀的器件特性(弛豫时间等)。可用作液体介质的其他液体的实例包括烃类或矿物油、聚α-烯烃(PAO)、多元醇酯、二醇类和甘油类。液体介质可以是液体的混合物。液体介质的厚度可以为约5至约100密尔，或约10至约50密尔厚。在器件的所有部分中，液体介质的厚度不必具有相同厚度。液体介质的粘度影响扰乱平衡状态所需的压力和弛豫时间。一般来说，较高的粘度需要较高的施加外力来诱导液体介质的外观变化。此外，较高的粘度一般转变成较长的弛豫时间。因此，有可能定制粘度以便器件只在特定的外力范围下改变外观。在一个实施方案中，粘度可以在约50至约1，000，000Ρ(泊)或约50，000至约200，000Ρ的范围内。可以将液体介质密封以便压力在活化期间增加，或者可以不密封以便空气可以逸出。后一种实施方案能够使用较小的力活化。弛豫时间(使可磁性排列颜料回复到其平衡位置所需的时间)还受到磁性层的磁强度、可磁性排列颜料的磁化率、和磁性层与颜料之间的距离的极大影响。较高的磁强度或磁化率导致较快的弛豫时间。然而，这两种因素对扰乱平衡状态所需的压力仅有非常小的影响。因此，通过仔细地操纵磁场的强度、磁性颜料的磁化率和液体介质的粘度，可以产生具有良好受控行为(扰乱平衡状态所需的压力和弛豫时间两者)的器件。弛豫时间可以为约I秒至15秒、约15秒至约30秒、约I分钟、约5分钟、约10分钟、约15分钟、约30分钟、约I小时、约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约10小时、约12小时或约I天。弛豫时间可以是这些实例之间的任何时间或甚至超出这些实例。使用以高磁化率为特征的颜料，可以在固化的涂层、油墨和塑料中获得三维图像。在这样的应用中，优选通过将未固化的油墨或涂料暴露于磁场使颜料对齐。这允许对可用于产生具有所需深度的三维图像的颜料取向进行受控操纵。在所需颜料取向建立后，将涂层固化以将图像在位固化。在器件的一个实施方案中，将磁性对齐的机制使用在含有可磁性排列颜料的未固化液体介质中。将液体介质封闭在器件内，并且器件包含至少一个透明或半透明的面和磁性材料。透明或半透明的面允许对器件内包含的液体介质进行目测检查。它可以包含广泛的各种有机材料，例如透光或半透光的聚合材料，或无机材料例如玻璃。实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、特氟龙FEP、PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯和PETG(无定形共聚酯)。透明或半透明的面可以由聚合物的混合物制成。透明或半透明的面可以只占整个器件的一小部分。主要目的是允许对液体介质进行目测检查，以观察在施加外力和随后移除外力后液体介质的外观变化。—般来说，磁性材料是不透光的。因此可以将磁性材料定位在器件内，使得不完全阻碍液体介质的观察。磁性材料可以是挠性或刚性的，并可以具有任何常规组成。磁性材料可以包含磁性粒子在天然或合成的树脂粘合剂中的分散体系。可以通过将磁性粒子分散在未固化或未硬化状态的树脂粘合剂中，然后将混合物成型成片状或磁性物品的其他适合形状，并将粘合剂固化或硬化，来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿隆·霍曼，卢瑟尔·施瓦茨，戴维·科扎克，
申请(专利权)人：太阳化学公司，
类型：发明
国别省市：