JPH01251419A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は磁気切符、磁気定期券、磁気回数券。

磁気カード、磁気シート等の磁気記録媒体に係り、特に
ＰＥＴや紙等の基体の上に設けられた磁気記録層の一部
を形成する磁性層の電磁変換特性の改善を図り、記録密
度特性を向上させ得るようにした磁気記録媒体に関する
ものである。

［従来の技術１ 従来、この種の磁気記録媒体においては、ＰＥＴや紙等
の基体の上に磁気塗料を直接コーティングするか、ある
いは磁気転写箔を転写することによって、磁性層を設け
ている。この場合、磁性層には必要とする静磁気特性、
′Ｒ電磁変換特性他に、耐久性、耐摩擦性、耐熱性１Ｍ
薬品性、耐溶剤性等の物理的および化学的特性が要求さ
れ、磁気塗料中の磁性粉の分散性も重要ではあるが、そ
れ以外に結合剤として使用されるバインダー自身の選択
、および塗料の製造方法が慎重に検討されている。そし
て、−収約にはこの磁性層の上に保護層を１〜５μユ程
度設けるか、あるいは磁性層そのもののバインダー樹脂
成分に、耐摩擦性、耐熱性に優れたニトロセルロース等
の樹脂を使用すると共に、磁性酸化鉄と結合剤との混合
比を重量比で３／１〜２／１の範囲に調整して、分散性
と耐性とを両立させた形の磁性塗膜を設けているのが普
通である。

一方、最近の傾向として、磁性層の持つ色相を隠蔽して
、あたかも磁気カードではないかのような外観をデザイ
ン上必要とするものが増えてきており、上述の耐性向上
の保護層および重量比と合わせて、磁気記録層のスペー
シングロスが増大する傾向にある。そして、これによっ
て再生出力レベルの低下や記録密度特性の劣化が生じ、
記録密度の制約を受けたり、読取りミスの原因となるこ
とが多くなってきている。

［発明が解決しようとする課題］ さて、磁性層を形成する場合に、基体上に磁気塗料を直
接コーティングするにせよ、あるいは磁気転写箔や転写
テープの形で熱可ＷＩＡ性の接着剤層を介して基体上に
形成するにせよ、その磁性１＠の厚さが記録密度特性に
影響を及ぼす。このため、残留磁束密度、角形比を低下
させない程度に分散性を保ったまま、バインダー樹脂、
′１Ａ加剤等の】を調整して磁性層の厚さを薄くすれば
、再生出力レベル、記録密度特性等のＮ磁変換特性を向
上させることができる。しかしながら、磁性層の厚さを
薄クシて媒体の厚さを薄くすると耐性が低下する。そこ
で、耐性を向上させるために、磁性層の厚さが１０〜２
０μ瓦程度のものに、保護層や隠蔽用インキをコーティ
ングまたは印刷すると、再生出力電圧値の低下、記録密
度特性の劣化等によって、使用する記録密度が１５０Ｂ
Ｐ　Ｉ以下程度に制限されてしまう。

本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、オーバーコート層の厚さによる磁気記録層のスペ
ーシングロスを必要最低限に抑えることによって各種デ
ザインに対応することができ、しかも記録密度特性およ
び耐性を低下させることがなく安定した書込み読取りを
行なうことが可能な磁気記録媒体を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明では、磁性酸化鉄と
結合剤とからなる磁性層から形成される磁気記録層を有
するｌａ磁気記録媒体おいて、磁性酸化鉄と結合剤との
配合比を重ｊ比で３／１〜５／１の範囲とした磁気塗料
を用いて磁性層を形成するようにしている。また、結合
剤としてはその主成分が、ポリマー分子端末に水酸基（
−ＯＨ）を有するポリウレタン樹脂等を使用するように
している。

［作用１ 従って、本発明の磁気記録媒体は、分散性や耐性が優れ
ており、また再生出力電圧値や記録密度特性の面でも優
れた磁性層となり、オーバーコート層の種類や厚さを自
由に選択することができ、磁性層の色を容易に隠すこと
もでき、様々なデザインにも対応することが可能となる
。

［実施例１ 本発明は、角形比１分散性および耐性を低下させること
なく、樹脂成分を減らした磁気塗料を製造し、この磁気
塗料によって塗膜が従来の１／２〜２／３程度の厚さで
、同等の残留磁束密度を持つ磁気記録媒体を得ようとす
るものである。この場合、磁性層としての耐性を極度に
劣化させないことが重要であり、磁気特性と耐性とを両
立させ、さらにオーバーコート層との接着を良好とする
必要がある。従って、本発明ではそのための樹脂の選定
を行ない、各種の処決で磁性酸化鉄を良好に分散させた
塗料を用いて、クラビア、リバースロール、ブレードコ
ート等の方法により、磁性層が均一にしかも薄くなるよ
うにコーティングし、磁場配向をかけ、さらにポリウレ
タン−イソシアネートの硬化反応を基本的に用いること
によって、目的とする磁気記録媒体を得るものである。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は本発明による磁気記録媒体の外観図、第２図は
第１図における磁気記録媒体のＩ−Ｉ要部断面図をそれ
ぞれ示すものである。図において、ＰＥＴや紙等からな
るカード状の基体１の上に、一定の幅で基体長手方向に
磁気記８！２を形成することにより、磁気記録媒体３を
構成している。

また、磁気記録層２はその一部へを第３図の拡大断面図
に示す如り、？！数の層から形成している。

すなわち磁気記録層２は、基体１のすぐ上に位置する接
着アンカー１８１２１（必ずしも必要ではない）と、そ
の上の磁性層２２と、その上の非磁性金属蒸着層２３と
、さらにその上の着色層２４と、透明な保護層２５とか
ら形成している。ここで、磁性層２２を形成する磁気塗
料の組成としては、接着アンカー層２１の無い場合には
、基体１として用いられることの多いポリエステル、Ｐ
ＶＣ，コート紙、上質紙等との接着性や、塗膜になった
場合の柔軟性、耐摩耗性、耐薬品性等を考慮する。

まず、結合剤の主成分としては、ポリマーの分子端末に
水酸基（ＯＨ）を持ったポリウレタン樹脂を用い、さら
にそのポリウレタンバインダーで不足する物性を補う目
的で、ニトロセルロース樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、ポリエステル樹脂等の、ポリウレタンとの相
溶性を有するバインダーを必要Ｉ加えることによって、
結合剤としてのバインダー樹脂成分を決定する。

ここで、本発明における磁気記録媒体に使用できるポリ
ウレタン樹脂としては、熱軟化点が１５０℃以下、平均
分子量が１００００〜１０００００、重合度が約１００
〜１０００程度で、水？！！基価が１１００ｅ／１０６
ｇ以上のものであればよく、具体的にはサンブレンＩＢ
１１４Ｂ　（三洋化成製ポリウレタン樹脂）、ニラボラ
ン３０２２゜３１１３．５０３２．５０３３　（日本ポ
リウレタン製ポリウレタン樹脂）、クリスボン４２１６
（大日本インキ製ポリウレタン樹脂）等が使用できる。

また、本発明において硬化剤（架橋剤）として用いられ
るポリイソシアネートは、バインダー系の水酸基（ＯＨ
）含有量の違いに応じて適当なＮＧＯ含有ｍのものを選
定し、さらに乾燥性。

硬化条件、耐候性等を考慮して決定するが、具体的には
コロネートＨＬ、ＥＨ（日本ポリウレタン製ポリイソシ
アネート）、バーノックＤ−７５０゜ＤＮ−９５０（大
日本インキ製ポリイソシアネート）等が使用できる。

一方、ポリウレタン樹脂のみでは、磁性ｔＳとして必要
な耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐屈折性等の物理特性を
満足できない場合がほとんどであり、その目的に合わせ
てニトロセルロース、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
、ポリエステル樹脂等のうちの１種類、または複数を組
合わせてバインダー樹脂の構成を得るが、分散性、角形
比を低下させない範囲で組成比を決めなければならない
。

この場合、バインダー樹脂成分のうち、ポリウレタン樹
脂を５０〜７５％とし、磁性層２２の上下層との接着性
と、柔軟性１分散性を重視し、その他の２５〜５０％の
成分として、耐熱性を重視する場合にはニトロセルロー
スを、耐候性や表面性を重視する場合には塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体を、接着性や分散性を改善する目的
ではポリエステル樹脂をそれぞれ用いればよい。いずれ
も、ポリウレタン樹脂と同様に、ポリマーの分子端末に
イソシアネート（ＮＯＣ）と反応可能な水酸基（ＯＨ）
を持っていることが望ましく、具体的にはニトロセルロ
ースとしてはセルラインＦ　Ｍ　−２０（ダイセル化学
製ニトロセルロース）、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体としてはＶＡＧＨ，ＶＡＧＦ（ユニオンカーバイト社
製塩酢ビ）、エスレｙ’）Ａ、Ｅ−Ｃ１３０，Ｅ−Ｃ１
２０（種水化学製塩酢ビ）、ポリエステル樹脂としては
バイロン２８０．５３０　（東洋紡製ポリエステル樹脂
）等が使用できる。

次に、本発明に使用する磁性粉としては、γ−Ｆｅ２０
３　、Ｆｅ３０４　、ＣｏドープＦｅ　２０３　。

Ｃｏ１１ｉ看Ｆｅ２０３　、Ｃｒ　０２！のうちのいず
れか一つの針状結晶構造を有する磁性酸化鉄であり、必
要な保磁力、平均粒子径、軸比（長軸／短軸）。

比表面積のものを選択して使用すればよいが、特に塗料
の粘度２分散性等を大きく左右するのが比表面積である
。この値が大きいと、記録密度特性に関しては有効であ
るが、塗料化した時に高粘度となり、また分散が困難と
なったり、塗工適性が悪化して均一塗布できなくなる可
能性がある。従って、数値的には５０ｆｆｌ／Ｑ（ＢＥ
”ｒｌり以下のものを使用するのが好ましい。

また、分散剤としては、レシチン、高級脂肪酸、リン酸
エステル、スルホン酸エステル、高級アルコール、その
他界面活性剤等が使用できるが、必要以上の添加等は塗
膜の接着性や層間剥離、摩擦強度の低下等を起こすため
、慎重に添加層を決定しなければならない。また、バイ
ンダー樹脂の分子鎖中に、親水性のカルボキシル基やス
ルホン酸金属塩等を持たせた樹脂もあり、これらを用い
ると特に分散剤を添加しなくとも良好な分散性を得られ
る場合がある。

なお、その他磁気塗料中には、シリコーンオイル、高級
脂肪酸、二硫化モリブデン等の潤滑剤、カーボンブラッ
ク、グラファイト等の帯電防止剤等が用いられる。

次に、磁性粉である磁性酸化鉄を分散させた磁気塗料を
効率よく得るためには、−収約にダニエルのフローポイ
ント決定法等によって磁性粉／結合剤の重量比を決定す
るが、それによって求めた配合比が必ずしも塗膜にした
場合の物性面を満足しないことが多い。そこで、本発明
においては、磁性粉（磁性酸化鉄）と結合剤（バインダ
ー樹脂）との配合比を重ｌ比で３／１〜５／１の範囲に
限定することによって、角形比（分散性）を０．８以上
に保ったまま、しかも塗膜としての耐性も十分に満足で
きる磁気塗料を得、これを使用して磁性層２２を形成す
ることにより、従来の塗膜の１／２〜２／３の厚さで同
等の残留磁束密度を有する磁気記録媒体が得られた。

以下、その具体的な例について説明する。

（ａ）実施例 ・磁性酸化鉄Ｇｏ　−７Ｆｅ　２０３　　（ＣＴＸ−９
７０部戸田工業製）　　・・・・・・１００重量部・塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体ＶＡＧＦ：ユニオンカー
バイド社製）　　・・・・・・７重量部・分散剤（大豆
レシチン）　　　・・・・・・１重量部・カーボンブラ
ック（＃４０：三菱化成製）・・・・・・３重量部 ・Ｍ　Ｅ　Ｋ　−トルエン−シクロヘキサノン・・・・
・・１００重量部 以上の組成の混合物をボールミル中で１２時間混合分散
した後に、ポリウレタン樹脂にツボラン３１１３日本ポ
リウレタン製Ｎ、Ｖ、２０％）９０部を５回に分けてレ
ットダウンし、ボールミル中で合計６時間混合分散させ
たものを、５μｍのフィルターでろ過して磁気塗料とす
る。この磁気塗料に、ポリイソシアネート硬化剤として
コロネートＥＨ（日本ポリウレタン製）２部を添加かく
はんし、これを用いてリバースロール法により、１８８
μ肌のＰＥＴ基体上に乾燥後の磁性膜厚が８μｍとなる
ように塗布し、約３０００ガウスの磁場中で配向させた
ものを乾燥して磁気シートを得た。

（ｂ）比較例１ 上記実施例において、レットダウンするポリウレタン樹
脂の量を４０部とし、添加するポリイソシアネートの量
を１．５部として、上述と同様の手順で８μｍの磁性Ｉ
Ｉ！厚を有する磁気シートを得た。

（Ｃ）比較例２ 上記実施例において、レットダウンするポリウレタン樹
脂の量を２００部とし、添加するポリイソシアネートの
量を３部として、上述と同様の手順で１５μｍの磁性膜
厚を有する磁気シー１〜を得た。

次に、上述の実施例、および各比較例１，２で得られた
各々の磁気シートの静磁気特性、電磁変換特性およびそ
の他物理特性を測定して第４図を得た。第４図において
、静磁気特性を示す残留磁束密度Φｒ、角形比Ｒｓ　　
（残留磁束密度Φｒ／最大磁束密度ΦＩ）、配向比ＯＲ
ｓ　　（ＥＡＳＹ方向の角形比Ｒｓ　／ｆ−ＩＡＲＤ方
向の角形比Ｒ８−）の値は、測定機として理研電子製Ｖ
ＳＭ−３５型を使用し、測定に用いた外部磁場は５００
００　ｅである。また、再生出力電圧等の電磁変換特性
は、ギャップが３０μｍのパーマロイ製磁気ヘッドを用
いて、１９０　ｍｍ／　ＳｅＧの速度で走行した場合の
再生出力電圧のピーク値評価で５００ビツトサンプリン
グした時の平均値を使用している。さらに、実施例、比
較例１．比較例２において、磁性層上に５μ雇の厚さの
非磁性体からなる隠蔽層を設けた場合の電磁変換特性を
第５図に示す。

上述から明らかなように、本実施例に基づいて配合比を
定めた磁気塗料を用いて１０μｍ以下の磁性膜を形成し
た場合には、比較例１（磁性粉／結合剤が５／１以上）
に比べて分散性や耐性の面で優れており、また比較例２
（磁性粉／結合剤が３／１以下）に比べて再生出力電圧
値や記録密度特性の面で優れた磁性膜となり、オーバー
コート層の種類や厚さを自由に選択することができ、例
えば隠蔽性を有するインキ、蒸着層等を使用すれば、磁
性層の色を隠すことも可能であり、様々なデザインにも
対応することができる磁気記録媒体が得られる。

尚、上記実施例では磁気記録層２をストライブ状に形成
したものについて説明したが、この磁気記録層２を基体
１の全面に形成するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、磁性酸化鉄と結合
剤とからなる磁性層から形成される磁気記録層を有する
磁気記録媒体において、磁性酸化鉄と結合剤との配合比
を重量比で３／１〜５／１の範囲とした磁気塗料を用い
て磁性層を形成するようにしているので、オーバーコー
ト層の厚さによる磁気記録層のスペーシングロスを必要
最低限に抑えることによって各種デザインに対応するこ
とができ、しかも記録密度特性および耐性を低下させる
ことがなく安定した書込み読取りを行なうことが可能な
磁気記録媒体が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の一実論例を示す外
観図、第２図は第１図における磁気記録媒体のＩ−Ｉ要
部断面図、第３図は第２図における磁気記録層のＡ部分
を示す拡大断面図、第４図および第５図は同実施例にお
ける作用効果を説明するための図である。 １・・・基体、２・・・磁気記録層、３・・・磁気記録
媒体、２１・・・接着アンカー層、２２・・・磁性層、
２３・・・非磁性金属蒸着層、２４・・・春色層、２５
・・・透明な保護層。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性酸化鉄と結合剤とからなる磁性層から形成さ
   れる磁気記録層を有する磁気記録媒体において、 前記磁性酸化鉄と結合剤との配合比を重量比で３／１〜
   ５／１の範囲とした磁気塗料を用いて、前記磁性層を形
   成するようにした ことを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）結合剤の主成分が、ポリマー分子端末に水酸基（
   −ＯＨ）を有するポリウレタン樹脂であることを特徴と
   する請求項第（１）項記載の磁気記録媒体。