JPH0789230A

JPH0789230A - 放電破壊記録媒体

Info

Publication number: JPH0789230A
Application number: JP5238024A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Hoshino; 和久星野; Tsutomu Shikakubo; 勉鹿久保; Shiyoutei Chiyou; 松弟張
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】均一で鮮明な印字と耐薬品性、保存性に優れた
効果を有する放電記録媒体をを提供する。【構成】基材上に磁気記録層３、アンカー層４、金属薄
膜層５、保護層６を順次積層してなり、金属薄膜層５に
隣接して設けられるアンカー層４に中心線平均粗さが
０．３〜１．０μｍの凹凸状にエンボス加工を施すこと
により、均一な凹凸とし、表面強度の低下がなく、かつ
均一で鮮明な印字することができる。またアンカー層に
マット化のための添加剤を含ませないため、保存性、耐
薬品性など耐候性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材上に積層された導
電性金属薄膜を放電破壊による除去し情報を記録する放
電破壊記録媒体に係り、とくに表面が凹凸状に形成され
てなる放電破壊記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カード、証券、商品券、切符、伝
票類などの媒体上に情報を記録する手段として磁気記録
手段、半導体集積回路を用いた記録手段、光学的記録手
段などがある。カードを例として挙げると、磁気記録手
段としてキャッシュカード、クレジットカードやプリペ
イドカードなどの磁気カード、半導体集積回路を用いた
記録手段としてＩＣカード、ＩＣメモリカード、光学的
記録手段として光カード、赤外光の反射または吸収を利
用した赤外線読み取りカードなどが開発され、多種多様
なカードが提供されている。

【０００３】ところで、カードを利用するに当たって
は、その用途に応じた機能を有する媒体が用いられ、例
えば情報の読み出し、書き込みを随時行うプリペイドカ
ード、キャッシュカード等の場合には経済性、利用性か
ら磁気カードが選択されている。しかしながら磁気記録
再生手段による記録は、読み取り装置を用いることな
く、目視で記録情報を読み取ることができない欠点を有
している。そこで、磁気記録以外の特殊要素を組み込む
ことが提案され、上記したプリペイドカードを例に挙げ
れば、磁気記録媒体上に、予め媒体の有する金額、残額
を示す文字やマークを印刷等により形成しておき、プリ
ペイドカードの使用に応じてカードにパンチ穴又はマー
クを設けて、残額情報を表示する方法が用いられてい
る。この方法は、表示可能な情報は限定されており、し
かもパンチ穴又はマークの位置は目安程度であり、正確
な情報の表示は極めて困難である。

【０００４】そこで、目視により情報を表示する方法と
して、感熱転写材を利用し、情報を媒体に転写記録する
感熱転写記録方式、熱により発色又は変色、消色する感
熱記録材料を利用し、情報を媒体に感熱記録する感熱記
録方式、スズ（Ｓｎ）など低融点金属薄膜を熱破壊し情
報を媒体に感熱記録する感熱記録方式、導電性金属薄膜
を放電破壊により除去し情報を媒体に放電破壊記録する
放電破壊記録方式等が提案され、実用化されている。

【０００５】目視可能に情報を媒体に記録する上記記録
方式の中で、放電破壊記録方式は、記録速度が速い、高
精度印字が可能であるという優れた機能を有するが、導
電性金属を放電エネルギーにより、除去するという原理
から、放電破壊記録媒体の保護層表面に記録ヘッド（記
録針）と帰路電極（アース電極）を接触させる、つまり
放電破壊記録媒体の保護層を介して導電性金属薄膜と電
気回路が形成され、情報の記録が行なわれるものであ
る。

【０００６】ところが、保護層は一般に電気絶縁性樹脂
からなり、このような樹脂を用いれば電気伝導性が阻害
され、帰路電極側に放電、すなわちアースリターンが起
こる。このため電気伝導性を確保するために、保護層を
できる限り薄くすることが行なわれてきたが、保護層の
薄化は媒体の表面強度の低下、耐薬品性の低下による金
属腐蝕・劣化を招くという問題を有していた。

【０００７】これに対して、保護層に導電材を添加し、
電気伝導性を付与し保護層を厚くし耐性を向上させる方
法も提案されているが、放電破壊により保護層がスパー
クし溶融した樹脂が記録ヘッド（記録針）に付着すると
があり、この汚れにより印字性能が低下する問題が新た
に発生する。

【０００８】この問題に対して、媒体表面を凹凸状又は
マット状とし、放電現象を起こり易い形状とし安定した
印字を行なえるようにしている。また金属薄膜面がマッ
ト化されるため、金属光沢が消え、印字面が読み易くな
るという効果も有している。

【０００９】この凹凸状又はマット状とする方法として
は、磁気記録層を構成する磁性微粒子が分散されている
ため、磁気記録層の表面自体がランダムな凹凸を有して
いることから、直接この表面に金属薄膜層を設けること
で媒体表面をマット化することが可能である。ところが
金属薄膜層は隣接する磁気記録層に含まれる分散剤、磁
性微粒子などの影響も直接受けるため、金属薄膜層の腐
蝕といった問題もあるため、金属薄膜層上にアンカー層
を設けることが必要となっている。そこで設けられる金
属薄膜層上に設けられるアンカー層に着色剤を兼ねたカ
ーボンブラック、グラファイト、酸化珪素、金属粉等の
無機フィラー、またはアクリル樹脂、メラミン樹脂等の
有機フィラーを添加する方法が一般的に行なわれてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属薄
膜層上に積層されているアンカー層にカーボンブラッ
ク、グラファイト、酸化珪素、金属粉等の導電性材料が
用いられると、金属薄膜層とアンカー層の間に電位差を
生じ、電気化学的に金属薄膜層に腐蝕が生じる問題があ
り、電気的に絶縁性を有するフィラーであっても、アン
カー層を構成する樹脂とフィラーの分散性から空隙が発
生し、この空隙から腐食性の液体、気体が浸透するなど
バリア性が劣化し耐薬品性など耐候性に問題が生じてい
た。また、フィラーの添加は、コーティングムラ、フィ
ラーの分散ムラ等により媒体表面に均一な凹凸を形成す
ることは困難となり、印字面の不均一性は印字ムラ、印
字の不鮮明といった欠陥を生じていた。そこで、本発明
は均一で鮮明な印字と耐薬品性、保存性に優れた効果を
有する放電記録媒体をを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の第１の発
明は、基材上に磁気記録層、アンカー層、金属薄膜層、
保護層を順次積層してなる放電破壊記録媒体において、
前記アンカー層をエンボス加工により中心線平均粗さが
０．３〜１．０μｍの凹凸状に成形してなることを特徴
とする放電破壊記録媒体である。

【００１２】請求項２に記載される発明は、金属薄膜層
がアルミニウムからなることを特徴とする放電破壊記録
媒体である。

【００１３】請求項３に記載される発明は、磁気記録層
と前記アンカー層の間に着色層を設けたことを特徴とす
る放電破壊記録媒体である。

【００１４】

【作用】本発明によれば、金属薄膜層に隣接して設けら
れるアンカー層をエンボス加工により中心線平均粗さが
０．３〜１．０μｍの凹凸状に成形することで、均一な
凹凸となり、表面強度の低下がなく、かつ均一で鮮明な
印字することができ、アンカー層にマット化のための添
加剤を含ませないため、耐薬品性など耐候性を有する。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面の一実施例を参照して
詳細に説明する。図１は本発明の放電破壊記録媒体の一
部分を拡大した断面図であり、図２は本発明の他の実施
例を表す放電破壊記録媒体の一部分を拡大した断面図で
ある。

【００１６】図１において、１は放電破壊記録媒体であ
り、基材２、磁気記録層３、表面を凹凸状にエンボス成
形したアンカー層４、導電性を有する金属薄膜層５、保
護層６から構成される。基材２は、シート状または板
状、カード状のものであって、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリイミド、
ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
スチレン、ポリメタクリル酸メチル、アイオノマー、ナ
イロン、アクリル樹脂等のプラスチック類、紙、合浸
紙、合成紙等の紙類を単体、或いは組み合わせて複合体
として用いることができる。基材に要求される物性は強
度、剛性、隠蔽性、光透過性など用途に応じて上記材料
から適宜選択される。

【００１７】磁気記録層３は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、γ−
Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ₂Ｏ ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆ
ｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、ＣｒＯ₂、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−
Ｎｉ、ＭｎＡｌ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライトなど
の公知の磁性材料からなる微粒子を適当な、例えばブチ
ラール樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂、ウ
レタン樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース系樹脂、ア
クリル樹脂、スチレン・マレイン酸共重合体樹脂など、
樹脂またはインキビヒクル中に分散混合してなる混合物
からなる磁性微粒子分散液を磁性塗料として基材２に周
知のロールコート法、ナイフエッジ法、グラビア印刷
法、スクリーン印刷法などの塗布、印刷技術を用いて形
成する。また、転写材として磁気記録層３を設けること
も可能である。

【００１８】アンカー層４は、磁気記録層３と金属薄膜
層５に接着性を有する高分子樹脂、例えばポリエステ
ル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、酢
酸ビニル樹脂等の単体樹脂又は共重合体樹脂が用いられ
る。形成方法は、磁気記録層３上にアンカー層４を設
け、この表面に所定の凹凸面を形成したスタンパーを重
ね合わせ、加熱押圧するエンボス加工により、アンカー
層４上に凹凸面を形成する。

【００１９】この凹凸面は、粗すぎると放電破壊記録時
の印字精度の低下が見られる。また小さすぎると平滑性
が上がるが上記した理由により記録ヘッドでの放電が起
きにくくなり、印字のできない状態が発生するため、安
定した印字ができなくなり、さらに表面の光沢が出やす
くなるため、印字記録が読みにくくなるという問題が確
認され、本発明者らが検討した結果、表面を中心線平均
粗さ０．３〜１．０μｍとすることで良好な印字精度、
印字安定性が得られ、さらに光沢が減少するため、印字
面が読みやすくなることが判明した。

【００２０】本発明の凹凸条件の範囲とするための熱成
形条件は、アンカー層４に用いる樹脂によって適正値が
異なる物であるが、通常１２０〜１８０℃の範囲での加
熱と１０〜４０Ｋｇ／ｃｍ²の加圧である。

【００２１】アンカー層４の厚さは上記した以外に厚過
ぎると磁気特性の低下を招き、磁気記録の再生の障害に
なるこがあり、薄過ぎると上記したように磁気記録層３
に含まれる分散剤などの添加剤の影響により、金属薄膜
層５に腐蝕を生じるおそれがあるため、また熱成形性を
付与しておく必要から０．５〜４．０μｍ程度とするこ
とが好ましい。

【００２２】金属薄膜層５は、導電性であり、かつ放電
により破壊除去可能な導電性金属薄膜からなり、例えば
Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ等の低融点金属、それらの合金
及び導電性金属化合物が用いられる。一般的に放電によ
る破壊が容易であることとコストから、Ａｌが望まし
い。金属薄膜層５の厚さは２０〜１５０ｎｍ程度でよ
く、下地層を遮蔽できるかぎり、薄膜とすることが望ま
しい。形成方法としては真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法などがある。

【００２３】保護層６はウレタン樹脂、アクリル樹脂、
塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース
系樹脂、スチレン系樹脂などの樹脂をトルエン、キシレ
ン等の溶剤に溶かした塗液を周知のロールコート法、ナ
イフエッジ法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法など
の塗布、印刷技術を用いて形成することができる。また
保護層５は厚くなると電気伝導性が急激に低下しアース
リターンを生じやすくなり、印字ができなくなることが
ある。また薄くなると表面強度の低下と耐薬品性の低下
が起こるため、０．３〜２．０μｍ程度とすることが好
ましい。さらには表面強度を改善するために、滑剤、研
摩剤などの添加剤を加えることができる。

【００２４】上記のような構成からなる放電破壊記録媒
体１は、放電により金属薄膜層５の一部を破壊除去する
ことでアンカー層４を通して下地の磁気記録層３が露出
し、金属薄膜層５の表面の非印字部との濃度差により印
字情報の読み取りができるものである。さらに印字面の
読み取りしやすくするために、図２の放電破壊記録媒体
１０にあるように磁気記録層３とアンカー層４との間に
着色層７を設け、印字濃度の改善、印字色の変更が可能
となる。

【００２５】着色層７は、一般的に用いられる高分子樹
脂で、例えばポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂などの単体樹脂又は共重合体樹脂に顔料又は染
料、溶剤を加えた塗料を周知のロールコート法、ナイフ
エッジ法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの塗
布、印刷技術を用いて０．５〜２．０μｍ程度の層厚に
形成する。

【００２６】本発明の放電破壊記録媒体を具体的な実施
例を挙げて説明する。

【００２７】〔実施例１〕厚さ１８８μｍの白色ポリエ
チレエンテレフタレートを基材とし、その上面に下記組
成からなる磁気塗料をナイフコーティングにより、約１
０μｍ厚に塗布し、約３０００ガウスの水平磁界中で磁
場配向をかけた後、１００℃の熱風で約３分間乾燥させ
て磁気記録層を作成した。

【００２８】（磁気塗料の組成）磁気粉（１７５００ｅ、バリウウムフェライト）１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体２０重量部ポリウレタン樹脂３０重量部ヘキサメチレンジイソシアネート２重量部分散剤（ガーファックＲＥ−６１０東邦化学社製）３重量部希釈剤トルエン５０重量部ＭＥＫ５０重量部

【００２９】次に下記組成からなる樹脂塗料をグラビア
コーティングし膜厚２μｍのアンカー層を形成した。

【００３０】（蒸着アンカーワニスの組成）ポリエステルウレタン樹脂３０重量部希釈剤トルエン５０重量部ＭＥＫ５０重量部

【００３１】得られたアンカー層表面に中心線平均粗さ
０．３μｍの凹凸を有するニッケル製スタンパーによ
り、１６０℃、３０Ｋｇ／ｃｍ²の加熱加圧でエンボス
加工を行い、スタンパーと同じ中心線平均粗さ０．３μ
ｍの表面粗さを転写形成した。

【００３２】次にＥＢ蒸着法により電気抵抗が０．５Ω
／□になるように層厚約１０００ÅのＡｌ蒸着膜を形成
し、金属薄膜層とした。

【００３３】次に金属薄膜層上に下記組成からなる保護
樹脂ワニスをグラビアコートして層厚０．８μｍの保護
層を形成し、本発明の放電破壊記録媒体を得た。

【００３４】（保護樹脂ワニスの組成）ポリエステル（バイロン２００東洋紡績社製）２０重量部ヘキサメチレンジイソシアネート５重量部ポリエチレンワックス２希釈剤トルエン６０重量部ＭＥＫ６０重量部

【００３５】〔実施例２〕実施例１と同様に作成したア
ンカー層表面に中心線平均粗さ０．５μｍの凹凸を有す
るニッケル製スタンパーにより、１６０℃、３０Ｋｇ／
ｃｍ²の加熱加圧でエンボス加工を行い、スタンパーと
同じ中心線平均粗さ０．５μｍの表面粗さを転写形成し
た。以下実施例１と同様にして放電破壊記録媒体を作製
した。

【００３６】〔実施例３〕実施例１と同様に作成したア
ンカー層表面に中心線平均粗さ１．０μｍの凹凸を有す
るニッケル製スタンパーにより、１６０℃、３０Ｋｇ／
ｃｍ²の加熱加圧でエンボス加工を行い、スタンパーと
同じ中心線平均粗さ１．０μｍの表面粗さを転写形成し
た。以下実施例１と同様にして放電破壊記録媒体を作製
した。

【００３７】〔比較例１〕凹凸を有するニッケル製スタ
ンパーにてにより、１６０℃、３０Ｋｇ／ｃｍ²の加熱
加圧でエンボス加工を行い、スタンパーと同じ中心線平
均粗さ０．２μｍの表面粗さを転写形成した。以下実施
例１と同様にして放電破壊記録媒体を作製した。

【００３８】〔比較例２〕実施例１と同様に作成したア
ンカー層表面に中心線平均粗さ１．２μｍの凹凸を有す
るニッケル製スタンパーにより、１６０℃、３０Ｋｇ／
ｃｍ²の加熱加圧でエンボス加工を行い、スタンパーと
同じ中心線平均粗さ１．２μｍの表面粗さを転写形成し
た。以下実施例１と同様にして放電破壊記録媒体を作製
した。

【００３９】〔比較例３〕厚さ１８８μｍの白色ポリエ
チレエンテレフタレートを基材とし、その上面に下記組
成からなる磁気塗料をナイフコーティングにより、約１
０μｍ厚に塗布し、約３０００ガウスの水平磁界中で磁
場配向をかけた後、１００℃の熱風で約３分間乾燥させ
て磁気記録層を作製した。

【００４０】磁気粉（１７５００ｅ、バリウウムフェライト）１００重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体２０重量部ポリウレタン樹脂３０重量部ヘキサメチレンジイソシアネート２重量部分散剤（ガーファックＲＥ−６１０東邦化学社製）３重量部希釈剤トルエン５０重量部ＭＥＫ５０重量部

【００４１】次に下記組成からなる樹脂塗料をグラビア
コートし膜厚２μｍのアンカー層を形成した。

【００４２】（蒸着アンカーワニスの組成）ポリエステルウレタン樹脂３０重量部酸化珪素（平均粒径０．５μｍ）６重量部希釈剤トルエン５０重量部ＭＥＫ５０重量部

【００４３】以下実施例１と同様にアンカー層にエンボ
ス加工を施し、金属薄膜層、保護層を形成し放電破壊記
録媒体を得た。

【００４４】〔実施例４〕実施例１で作製した磁気記録
層上に下記の組成からなる黒色の着色インキをグラビア
コートし、層厚２μｍの着色層を設けた。〔実施例４〕（着色インキの組成）塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体２０重量部ポリウレタン樹脂３０重量部カーボンブラック７重量部希釈剤トルエン５０重量部ＭＥＫ５０重量部

【００４５】次に下記組成からなる樹脂塗料をグラビア
コートし膜厚２μｍのアンカー層を形成した。

【００４６】（蒸着アンカーワニスの組成）ポリエステルウレタン樹脂３０重量部希釈剤トルエン５０重量部ＭＥＫ５０重量部

【００４７】得られたアンカー層表面に中心線平均粗さ
０．５μｍの凹凸を有するニッケル製スタンパーによ
り、１６０℃、３０Ｋｇ／ｃｍ²の加熱加圧でエンボス
加工を行い、スタンパーと同じ中心線平均粗さ０．５μ
ｍの表面粗さを転写形成した。

【００４８】以下実施例１と同様に金属薄膜層、保護層
を形成し放電破壊記録媒体を得た。

【００４９】以上本発明の実施例及び比較例として挙げ
た放電破壊記録媒体をカード状とし、−４０Ｖの電圧を
印加し放電破壊記録を行ない、その記録面を印字精度、
アースリターンの有無、印字濃度、腐食性などを評価
し、その結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】＊１アンカー層の表面粗さ：中心線平均粗
さμｍ＊２印字精度：放電が均一に起こっており、印字画像が
鮮明・・・・・・・・○ ：放電がやや不均一に起こっており、印字画像がやや不
鮮明・・△ ：放電が不均一に起こっており、印字画像が不鮮明・・
・・・・× ＊３アースリターンの有無：アースリターンの発生無
し・・・・・・・・・○ 有り・・・・・・・・・× ＊４印字濃度：マクベス社反射濃度計にて印字部濃度
測定＊５非印字濃度：マクベス社反射濃度計にて印字部濃度
測定＊６腐蝕性：５％食塩水に２４時間浸漬後の腐蝕の有無
を観察腐蝕無し・・○ 腐蝕有り・・×

【００５２】表１より印字濃度、アースリターン、腐蝕
性等の特性を同時に満たすことができたものは、アンカ
ー層の表面粗さが０．３〜１．０μｍの範囲にあること
が確認され、アンカー層に無機フィラーを添加しマット
化させた比較例３は印字精度、腐食性に劣ることが分か
る。また実施例４で示したように、磁気記録層とアンカ
ー層との間に黒色の着色層を設けることにより、印字濃
度が向上することが確認された。

【００５３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、アン
カー層をエンボス加工により、中心線平均粗さが０．３
〜１．０μｍの凹凸状に成形するため、金属薄膜層に対
し均一で、再現性に優れた鮮明な印字品質を得ることが
でき、しかもアースリターンなど印字不良を起こすこと
がなく、アンカー層にマット化するための添加剤を含ま
ないため、保存性、耐薬品性に優れた放電破壊記録媒体
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電破壊記録媒体の一部分を拡大した
断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を表す放電破壊記録媒体の
一部分を拡大した断面図である。

【符号の説明】

１、１０放電破壊記録媒体２基材３磁気記録層４アンカー層５金属薄膜層６保護層７着色層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に磁気記録層、アンカー層、金属薄
膜層、保護層を順次積層してなる放電破壊記録媒体にお
いて、前記アンカー層をエンボス加工により中心線平均
粗さが０．３〜１．０μｍの凹凸状に成形してなること
を特徴とする放電破壊記録媒体。
【請求項２】前記金属薄膜層がアルミニウムからなるこ
とを特徴とする請求項１記載の放電破壊記録媒体。
【請求項３】前記磁気記録層と前記アンカー層の間に着
色層を設けたことを特徴とする請求項１記載の放電破壊
記録媒体。