JPH0912935A

JPH0912935A - 磁気塗料組成物

Info

Publication number: JPH0912935A
Application number: JP7161892A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kijima; 厚木島; Toshifumi Imai; 敏文今井; Kanshin Ri; 漢森李; Osahisa Matsudaira; 長久松平
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は通常の条件下で生分解性を有する磁気
記録層を形成可能とし、かつ汎用の揮発性非ハロゲン系
有機溶剤を用いて調整可能な磁気塗料組成物を提供す
る。【構成】磁気塗料組成物にポリビニルアルコール、また
はポリアクリル酸とポリビニルアルコールとの共重合体
を添加することにより、この生分解により磁気記録層が
生分解可能となる。これにより分解性又は生分解性を有
する材料からなる基材に形成される磁気記録層が生分解
可能となる、磁気記録媒体の構成全体を分解可能とする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の磁気記
録を形成するための磁気塗料組成物に関し、とくに生分
解性を有する磁気記録層を形成するための磁気塗料組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、キャッシュカード、クレジットカ
ード、ＩＤカード（身分証明書）、各種会員カード、定
期券、磁気回数券、入場券、通行券、プリペイドカード
などの用途に磁気情報を記録してなる磁気記録媒体が用
いられており、これらには各種用途に応じた情報が磁気
情報として基材上に形成された磁気記録層に磁気記録さ
れている。これらの磁気情報は読み取り・書き込み装置
を用いて読み取り・書き込みが行われるため、各種サー
ビス、金銭処理、ゲート管理などを機械化することが可
能となり、広く普及している。このような磁気記録媒体
１は、一般的に図１に示すように、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリ塩化樹脂、ポリエチレン
樹脂などのプラスチック、さらには紙、合成紙などを基
材２とし、この基材２上の一部又は全面に磁気記録が可
能な磁気記録層３を積層した構造を有している。このよ
うな磁気記録層３は、磁性材料とバインダーと溶剤から
なる磁気塗料組成物を基材２上にリバースロール法など
により直接的にコーティングし、乾燥することにより形
成されている。さらにこの磁気記録層３には必要に応じ
て、外的な破壊から磁気記録層３を保護するために、磁
気情報の読み取り・書き込みに影響を与えない程度に保
護層が設けられる場合もある。

【０００３】これらのカードは利用者に販売若しくは貸
与された後は、利用者がそのカードを使い終われば廃棄
されるものである。そして上述の素材のプラスチックカ
ードは、その使用後の処理を、現在のところ焼却または
廃棄物として埋め立て等によって処分されているが、プ
ラスチック廃棄物は、後者の材質によれば焼却による燃
焼温度の高熱化による焼却炉の耐久性の問題、燃焼ガス
などの公害問題を有しており、焼却の影響の少ない前者
の材質との分別も完全に行なうことは不可能である。ま
た廃棄物として埋め立てでは、埋め立て地において分解
又は生分解することなく原形のまま存在するため、半永
久的にゴミとして残り、自然環境への影響が問題となっ
ている。いずれにしても使用後の廃棄の問題が存在して
いる。

【０００４】そこで特開昭５７−１５０３９３号公報、
特開昭５９−２２０１９２号公報、特開昭５１−９３９
９１号公報、特開昭６３−２６０９１２号公報、特開昭
５７−１５０３９３号公報に記載されるように、光また
は地中など自然環境下で分解又は生分解が可能なプラス
チックが開発され、とくに使い捨て型の商品パッケージ
に用いられ、現在では一部が商品化されている。カード
の分野では特開平５−４２７８６号や本出願人による特
開平５−８５０８８号において、カード基材に生分解性
或いは光分解性のプラスチックを用いることが述べられ
ている。

【０００５】さらに本出願人による特開平７−９７８８
号公報に記載されるように生分解性樹脂層を紙基材の片
面または両面に設け、従来のプラスチックカードとして
の特性を有するとともに、優れた廃棄性を有するカード
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気記録媒
体の磁気記録層に対しては、耐久性、耐磨耗性、耐熱
性、耐薬品性、耐水性、耐溶剤性などの特性を有するこ
とが求められており、このため、とくに磁気記録層を形
成する磁気塗料組成物のバインダーには、例えばニトロ
セルロース、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及びポリ
エステル樹脂群から選ばれる少なくとも一つのポリマー
に、ポリウレタンエラストマーを１／１〜１／２（重量
比）の割合で混合したものが使用されている。ここでの
ポリウレタンエラストマーは、磁気記録層の形成時にカ
ールを生じないようにするためである。

【０００７】しかしながら、従来の磁気塗料組成物を構
成するバインダーは、上記のように十分な分解性又は生
分解性を有しているとは言えず、したがって、それから
作製される磁気記録層も十分な分解性を有していない欠
点があった。そのため、磁気記録媒体の基材に分解性又
は生分解性を有する材料を使用したとしても、非分解性
の磁気記録層で覆われる基材面、基材部分が、外的に磁
気記録層により保護される状態となるため、磁気記録媒
体、すなわち基材の分解速度の遅延を生じ、また磁気記
録層がそのままの形状で残留する問題があった。

【０００８】そのため、磁気塗料組成物のバインダー
に、特開昭５７−１５０３９３号公報、或いは特開昭５
９−２２０１９２号公報に記載される各種基材に用いら
れる生分解性プラスチックを使用することが考えられ
る。しかしこのプラスチック材料は、人体に対する安全
性や地球環境に問題のあるジクロロベンゼンやパークロ
ルエチレンなどの塩素系溶剤に対して溶解するものの、
塗料用溶剤に用いられるトルエン、メチルエチルケトン
などの汎用の揮発性非ハロゲン系有機溶剤に対しては難
溶性であるという欠点があるため、上記のプラスチック
材料を磁気塗料組成物のバインダーとして用いることは
考えられないことであった。そこで、本発明は通常の条
件下で生分解性を有する磁気記録層を形成可能とし、か
つ汎用の揮発性非ハロゲン系有機溶剤を用いて調整可能
な磁気塗料組成物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本発明は、請求項１に記載の発明は、少なくとも
磁性材料とバインダー、水又は揮発性溶剤からなる磁気
塗料組成物において、前記バインダー中にポリビニルア
ルコール、またはポリアクリル酸とポリビニルアルコー
ルとの共重合体を含有することを特徴とする磁気塗料組
成物である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、少なくとも磁性
材料とバインダー、揮発性溶剤からなる磁気塗料組成物
において、フィラーとしてポリビニルアルコール、また
はポリアクリル酸とポリビニルアルコールとの共重合体
を含有することを特徴とする磁気塗料組成物である。

【００１１】

【作用】本発明の磁気塗料組成物は、バインダーとして
ポリビニルアルコール、またはポリアクリル酸とポリビ
ニルアルコールとの共重合体を用いることにより、この
生分解によりバインダーに生分解性を与えるため、磁気
記録層が劣化状態となり、生分解可能となるものであ
る。さらに磁気記録層の部分的な生分解から劣化を生
じ、全体を微小片に崩壊状態となるものである。また、
ポリビニルアルコール、またはポリアクリル酸とポリビ
ニルアルコールとの共重合体をフィラー状とすることに
より、生分解性を示す部分が大きな体積を占める形とな
り、生分解速度を速め、それとともに生分解後に生じる
空隙が大きくなることから磁気記録層の崩壊が容易とな
る。これにより分解性又は生分解性を有する材料からな
る基材に本発明の磁気塗料組成物からなる磁気記録層を
設けることにより、磁気記録媒体の構成全体を分解可能
とすることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。本発明は、
磁気記録媒体の磁気記録層の形成に一般的に使用され
る、磁性材料とバインダー、溶剤を主成分とする磁気塗
料組成物に生分解可能な物質を添加することにより、磁
気記録媒体の廃棄後の自然環境下において磁気記録層を
生分解可能とするもの、或いは磁気記録層の部分的な生
分解から劣化を生じ、全体を微小片に崩壊状態とするも
のである。本発明では、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）、またはポリアクリル酸とポリビニルアルコールと
の共重合体を添加剤としてとして、或いはバインダーの
一つとして使用している。

【００１３】このポリビニルアルコール（ＰＶＡ）はポ
リ酢酸ビニルの加水分解により得られるものであり、水
溶性であるという特徴を有する合成高分子で、Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓ属に属するポリビニルアルコール分解性
細菌によって生分解することができ、とくに効果的な生
分解性を考慮すると分子量は、５０００〜１０００００
程度であることが望ましい。

【００１４】またポリアクリル酸とポリビニルアルコー
ルとの共重合体は、高分子量のポリアクリル酸単体では
微生物分解がされないのに対し、上記のように共重合体
とすることにより、微生物分解が可能となるものであ
る。この共重合体の効果的な生分解性を考慮すると分子
量は、８０００〜３００００程度であることが望まし
い。

【００１５】上記の物質を単独、或いは双方の混合物を
磁気塗料組成物のバインダーとして用いることもできる
が、上記したようにバインダーとして非分解性の他の樹
脂と組み合わせても使用することができる。このポリビ
ニルアルコール、又はポリアクリル酸とポリビニルアル
コールとの共重合体は他の樹脂と混合ないし分散された
状態で含まれるもので、ポリビニルアルコール、又はポ
リアクリル酸とポリビニルアルコールとの共重合体等の
生分解性樹脂と非分解性の他の樹脂との配合比（重量
比）を８０：２０〜５：９５の範囲に設定することが望
ましい。これによれば磁気記録層中のポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）、またはポリアクリル酸とポリビニルア
ルコールとの共重合体の部分で分解を受け、微小片に崩
壊していくため、磁気記録層全体として形状を維持する
ことができなくなり、結果として磁気記録層は生分解性
を有することになる。上記の非分解性の他の樹脂の例と
しては、ニトロセルロース、ポリエステル樹脂、ポリウ
レタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキ
シ樹脂等があり、またこれらのエマルジョンとしてもよ
い。

【００１６】またバインダーとしてではなく、磁気塗料
組成物中に上記のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ま
たはポリアクリル酸とポリビニルアルコールとの共重合
体をフィラーとして添加することも可能であり、溶剤中
にバインダーを溶解した溶液に磁性材料とともに分散さ
せるか、別個に分散させたのち磁性材料の分散物と混合
し磁気塗料組成物を得る。このポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）、またはポリアクリル酸とポリビニルアルコ
ールとの共重合体は、大きさが分散粒径が１０μｍ以下
であり、重量比で、バインダーに対し、２０〜９０％の
割合で混合することが望ましい。これにより同様にして
磁気記録層中のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、また
はポリアクリル酸とポリビニルアルコールとの共重合体
の部分が生分解し磁気記録層が微小片に崩壊するため、
磁気記録層全体として形状を維持することができなくな
るものである。

【００１７】また本発明の磁気塗料組成物に用いられる
磁性材料は、例えばγ−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｃｏ
ドープＦｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ被着Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｒＯ₂等の
針状結晶構造を有するものがあり、磁性材料に必要とさ
れる保磁力、平均粒子径、軸比（長軸／短軸）、比表面
積の各特性を満たすものが用いられる。とくに比表面積
は磁気塗料の粘度、分散性等を大きく左右するものであ
り、この値が大きいと記録密度特性に関して向上する
が、塗料とすると高粘度、分散困難となり、塗工適性が
悪化し均一な塗布ができなくなることがあるため、数値
的には比表面積が５０ｍ²／ｇ（ＢＥＴ値）以下の磁性
材料を用いることが好ましい。

【００１８】また本発明の磁気塗料組成物に用いられる
溶剤は、従来の磁気塗料組成物において使用されている
溶剤を用いることができる。例えばモノクロルベンゼ
ン、ｏ−ジクロルベンゼン等の芳香属塩素化合物、トリ
クロルエチレン、二塩化エチレン、塩化アセチレン、パ
ークロルエチレン等の低級脂肪属塩素化合物等を用いる
ことできるが、これらの溶剤は作業者の安全性の問題や
大気中への排気による環境汚染の問題からその使用は好
ましくない。そこで汎用の揮発性非ハロゲン系有機溶剤
を使用することが好ましい。例えばアセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、
シクロヘキサノン、トルエンなどの炭化水素系溶剤など
が挙げられる。

【００１９】さらに磁気塗料組成物には、磁気記録層の
化学的特性の向上を図るために上記の他に添加剤を加え
ることができる。例えば分散剤として、例えばレシチ
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。なお、必要以上の添加は塗膜の基材との接着性、層
間剥離、摩擦強度の低下等を生じるため、添加量に注意
する必要がある。またバインダーとして用いられる樹脂
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
塩などを有するものがあり、このような場合にはとくに
分散剤を添加することなく、磁気塗料組成物に良好な分
散性を得ることができる。

【００２０】また他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、イソシアネート等の硬化
剤などを添加することもできる。

【００２１】上記の構成成分からなる本発明の磁気塗料
組成物は、公知の手法により製造することができる。例
えば磁性材料、バインダー、溶剤、さらには他の成分を
ボールミル法、ロッドミル法、サンドミル法、バイブレ
ーション法などの適当な分散方法により均一に分散させ
ることにより製造することができる。

【００２２】本発明の磁気塗料組成物を用いて磁気記録
媒体の磁気記録層を形成するには、従来の磁気塗料組成
物を用いた形成方法と同様である。すなわち、図１に示
すように本発明の磁気塗料組成物を基材２上に直接塗布
し、乾燥により生分解性を有する磁気記録層３が形成さ
れた磁気記録媒体１を作製することができる。この磁気
塗料組成物の塗布方法としては、公知の手法であるバー
コート、ブレードコート、エアーナイフコート、グラビ
アコート、ロールコーティング等を用いることができ
る。

【００２３】また磁気記録媒体全体を生分解性とするに
は基材２も、生分解性の材料を用いることが必要であ
り、例えば微生物産生ポリエステル、バイオセルロー
ス、ポリアミノ酸等の微生物産生の高分子樹脂やキチ
ン、キトサン等の天然高分子樹脂、或いはポリグリコー
ル酸、ポリ乳酸、及びそれらの共重合体等の脂肪族ポリ
エステル、脂肪族ポリエステル共重合体などの合成高分
子樹脂、パルプからなる紙などなどが挙げられる。この
生分解性を有する基材２は、単層構成以外にも、同様な
特性（剛度、成形加工性、機械強度、硬さ、衝撃強度、
寸法安定性、耐折り曲げ性などの機械特性、耐水性、耐
薬品性などの安定性等）を有する生分解性材料や異なる
上記特性を有する生分解性材料を混合または基材として
積層し、基材２の特性を向上させることができる。な
お、磁気情報の読み取り・書き込みに影響の無い範囲で
磁気記録層上を生分解性を有する被覆層を設けてもよ
い。この被覆層は透明であっても着色されていてもよ
い。

【００２４】上記の基材２は、磁気記録層３の他に従来
の紙・プラスチックカードの場合と同様に印刷・加工を
行なうことができ、基材上にオフセット印刷、スクリー
ン印刷、グラビア印刷等の印刷法により、例えば文字、
絵柄などの情報・デザインを印刷し、打抜機を用いてカ
ードサイズに加工することで生分解性カードを製造する
ことができる。好ましくは基材２上に形成される情報・
デザインも生分解性を有することが望ましい。さらに磁
気記録媒体１には機械的にデータの記録・再生が可能な
情報記録層を形成することができ、好ましくは生分解性
を有することが望ましい。

【００２５】以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、詳
細に説明する。＜実施例１＞数平均分子量１５００００のＬ−乳酸と６
−ヒドロキシカプロン酸の３：２のコポリマー５５ｗｔ
％、添加剤としてマイカ３５ｗｔ％（ＨＡＲ１６０白
石工業社製）、酸化チタン５ｗｔ％（２００℃ ２４時
間乾燥）をベント式押出機にて混練後、これをＴダイ溶
融押出機により加工温度２００℃で規定の厚さに押し出
し後、二軸延伸加工、さらにカレンダー処理を行い、表
面平滑性を向上させた厚さ１８８μｍのシートを作製し
た。

【００２６】このシートを基材として、この基材上に下
記組成からなる本発明の磁気塗料組成物の塗工を行なっ
た。基材上に磁気塗料組成物をナイフコーティングによ
り、約１０μｍの黒色磁気記録層（シート全面に形成）
を形成し、さらに約３０００ガウスの水平磁界中の磁場
配向をかけた後、１００℃の熱風で約３分間乾燥し、磁
気記録媒体を作製した。 ○磁気塗料組成物磁性粉（１７５０Ｏｅ：バリウムフェライト）１００重量部ポリビニルアルコール（平均分子量３１０００〜５００００：Ａｌｄｒｉｃｈ）５０重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ＶＡＧＦ：ユニオンカーバイト社製）２０重量部ポリウレタン樹脂（ニッポラン２３０４：日本ポリウレタン工業社製）３０重量部ヘキサメチレンジイソシアネート（コロネートＨＸ：日本ポリウレタン工業社製）２重量部カーボンブラック（＃３０００：三菱化成社製）５重量部分散剤（ガーファックＲＥ−６１０：東邦化学社製）０．５重量部希釈溶剤（トルエン／ＭＥＫ／ＭＩＢＫ）１００重量部

【００２７】このシートを縦５７．５ｍｍ×横８５．０
ｍｍのサイバネ規格のカードサイズに加工しカードとし
た。このカードを畑土壌中に埋設し、分解状態を観察し
たところ、約６ヶ月経過後には、基材及び磁気記録層は
形状も保持されてない状態に劣化崩壊しており、カード
全体が分解されていた。

【００２８】＜比較例＞上記実施例と同様の基材に、実
施例の磁気塗料組成物のポリビニルアルコールのみを除
いたものを磁気記録層用の磁気塗料組成物として、基材
上に磁気記録層を形成した。得られた磁気記録媒体をこ
のシートを縦５７．５ｍｍ×横８５．０ｍｍのサイバネ
規格のカードサイズに加工しカードとした。このカード
を畑土壌中に埋設し、分解状態を観察したところ、約６
ヶ月経過後には、基材である生分解性プラスチックは、
原型を止めずに分解していたが、磁気記録層は分解され
ることなく、原型を残していた。

【００２９】このように本発明の磁気塗料組成物のポリ
ビニルアルコールを混入してなる系では磁気記録が基材
とともに分解されているのに対し、ポリビニルアルコー
ルを含まない系では基材は分解されるが、磁気記録層が
そのままの形状で残留していた。とくに基材の磁気記録
層が積層されている面は生分解が行なわれないため、基
材の生分解の速度の遅延を生じるものであった。

【発明の効果】以上のように本発明の磁気塗料組成物
は、生分解可能な磁気記録層を形成することができ、生
分解性を有する基材に磁気記録層として用いることによ
り、磁気記録媒体の構成全体を自然環境下における生分
解性とすることができる。さらに従来の磁気記録層用の
磁気塗料組成物の作製行程とほとんど変わらないため、
作業工程などの変更が不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気塗料組成物により形成した磁気記
録層を有する生分解性の磁気記録媒体の一例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１磁気記録媒体２基材３磁気記録層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 5/842 7303−5ＤＧ１１Ｂ 5/842 Ｚ (72)発明者松平長久東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも磁性材料とバインダー、水又は
揮発性溶剤からなる磁気塗料組成物において、前記バイ
ンダー中にポリビニルアルコール、またはポリアクリル
酸とポリビニルアルコールとの共重合体を添加してなる
ことを特徴とする磁気塗料組成物。
【請求項２】少なくとも磁性材料とバインダー、水又は
揮発性溶剤からなる磁気塗料組成物において、フィラー
としてポリビニルアルコール、またはポリアクリル酸と
ポリビニルアルコールとの共重合体を添加してなること
を特徴とする磁気塗料組成物。