JP2001256635A

JP2001256635A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2001256635A
Application number: JP2000064645A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kanzaki; 壽夫神▲崎▼; Junichi Hirata; 純一平田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】偽造し難く、セキュリティ性が良好であり、
さらに、製造コストの上昇を招かず、偽造であるか否か
の識別を確実に行うことができる磁気記録媒体を提供す
る。【解決手段】磁性材料を含有する磁気記録層と同一層中
に、蛍光体を含有させる。また、基材上に、磁性材料を
含有する磁気記録層を設け、この磁気記録層上に蛍光体
を含有する発光体層を設けてもよい。この蛍光体は、赤
外光により励起されて赤外光を発する蛍光体（赤外発光
蛍光体）であることが望ましい。磁性材料の保磁力は３
９５００Ａ／ｍ以上とする。磁性材料は、ＭｎとＢｉと
を主成分とするものであることが望ましい。赤外発光蛍
光体は、Ｎｄ、Ｙｂのうち、少なくとも１種類の元素を
構成元素として含有するものであることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の改
良に係り、特に、セキュリティ性の向上を図る技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ビデオテープ、フロッピー
（登録商標）ディスク、クレジットカード、プリペイト
カード等には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の遷移金属を主体と
する磁性材料を含有してなる磁気記録媒体が広く利用さ
れている。ところが、この種の磁気記録媒体の材料およ
び製造方法は、現在では、広く知られるに至っており、
また、その材料自体の入手も容易となっている。換言す
れば、この種の磁気記録媒体は、材料的にも、製造方法
的にも特殊性がなくなっており、ある程度の知識を有す
るものであれば、誰でも製造することができるものとな
っている。技術の陳腐化は、偽物の流通を招き、特に、
クレジットカードやプリペイトカードなどでは、記録デ
ータを改ざんしたカードや偽造カードを使った犯罪が、
近年増加しており、大きな社会問題となっている。

【０００３】磁気記録媒体の偽造防止対策としては、特
殊マークを使うことが考えられており、例えば、特開昭
６０−５９５３０号公報には、ベースフィルム上に磁化
膜を形成するに先立って、予め特定の温度で可視可能と
なるサーモカラー物質又は紫外線で輝く蛍光染料等をマ
ークとして埋め込み、又は拡散させて、非磁性の特殊マ
ークを作製しておくことにより、オリジナル記録である
か否かの識別を容易にし、盗作を困難にした磁気記録媒
体が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
磁気記録層（磁化膜）自身の固有識別性を向上させてい
るのではなく、簡易的な差別化のレベルである。従っ
て、オリジナルのデータが記録された磁化膜を剥がし
て、それを不正なデータが記録された磁化膜に貼り替え
さえすれば、磁気記録媒体の偽造が可能であり、改ざ
ん、偽造防止対策としては、完全であるとは言えない。
このため、カード業界等の各種業界より、磁気記録媒体
に関して抜本的改善を図ることにより、セキュリティ性
の向上を図ることが求められていた。

【０００５】また、この方法では、特殊マークを作製す
るための工程が必要であり、製造コストの増加を招く。
さらに言えば、特殊マークが、磁化膜の下部にあるため
に、蛍光体からの発光は、磁化膜により吸収されてしま
い、確実に特殊マークの有無を確認して、偽造であるか
否かの識別を行うことは困難である。

【０００６】本発明の目的は、改ざん、偽造し難く、セ
キュリティ性が良好であり、さらに、製造コストの上昇
を招かず、偽造であるか否かの識別を確実に行うことが
できる磁気記録媒体を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題に対し、
本発明者等は、特に、磁性材料を含有する磁気記録層と
同一層中に赤外励起赤外発光蛍光体（以下、赤外発光蛍
光体と称す）を混合し、磁気記録媒体に磁気以外の赤外
光による機械読取情報を持たせることで、磁気記録媒体
に特殊性を持たせて、一般的に流通している磁気記録媒
体と差別化を図ることが、磁気記録媒体に固有信号、す
なわちセキュリティ性を持たせて、改ざんや偽造の防止
に有効であることを見出して本発明に至った。

【０００８】すなわち、本発明は、基材上に、磁性材料
を含有する磁気記録層を備えた磁気記録媒体を対象と
し、磁性材料を含有する磁気記録層と同一層中に、蛍光
体を含有させる。また、基材上に、磁性材料を含有する
磁気記録層を設け、この磁気記録層上に蛍光体を含有す
る発光体層を設けた磁気記録媒体であってもよい。この
蛍光体は、赤外光により励起されて赤外光を発する蛍光
体（赤外発光蛍光体）であることが望ましい。

【０００９】磁気記録媒体は、保磁力が３９５００Ａ／
ｍ（５０００Ｏｅ）以上の磁性材料を含有するものとす
る。磁気記録媒体は、ＭｎとＢｉとを主成分とする磁性
材料からなるものであることが望ましい。赤外発光蛍光
体は、Ｎｄ、Ｙｂのうち、少なくとも１種類の元素を構
成元素として含有するものであることが望ましい。

【００１０】本発明は、一般的な磁気カード等に用いら
れるＰＥＴや塩ビシート上に蛍光体を含有した磁気塗料
をグラビアコートやダイコートなどにより塗布すること
により、流通していない特殊な磁気テープを作製し、そ
れを磁気媒体として用いることにある。

【００１１】また、本発明に係る磁気記録媒体は、通常
の磁気塗料を作製するプロセスを変更させることなく、
ただ、蛍光体をフィラーとして加えるだけで製造するこ
とができ、カード基材にマークを印刷したり貼り付けた
りする特殊技術を必要としない。したがって、コスト的
にも、従来の磁気記録媒体と比べて大きく変わることな
い。

【００１２】また、磁気テープの塗布においても、これ
までと同様にグラビアコーターやダイコーターやアプリ
ケーターなどを用いることができる。

【００１３】本発明において用いる蛍光体は、赤外発光
蛍光体であることが好ましい。これは、紫外線で励起さ
れて発光する蛍光体（以下、紫外線蛍光体と称す）の場
合は、紫外線が磁性粉に吸収されてしまい、蛍光体を励
起させることが困難だからである。特に、磁気テープの
場合は、磁性層の厚みが数十μｍとなることから、磁性
層中に紫外線蛍光体を含有させても紫外線で励起するこ
とが難しく、発光量は少なくなり、識別が困難となる。
また、紫外線蛍光体の発光は可視域のものが大半である
ので、発光自体も黒色系の磁性粉に吸収されてしまい、
識別が困難となる。

【００１４】この種の赤外発光蛍光体としては、Ｎｄ、
Ｙｂ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｍなどの希土類元素を含有するも
のが好ましく、例えば、ＬａＰＯ₄ ：Ｎｄ，Ｙｂ、Ｌａ
ＰＯ ₄ ：Ｎｄ、ＹＰＯ₄ ：Ｎｄ，Ｙｂ、ＹＰＯ₄ ：Ｙ
ｂ、ＣａＭｏＯ₄ ：Ｎｄ，Ｙｂ、ＣａＭｏＯ₄ ：Ｙｂ、
ＬｉＰ₄ Ｏ₁₂：Ｎｄ，Ｙｂ，、ＣａＷＯ₄ ：Ｅｒなどを
挙げることができる。本発明では、これらのいずれも使
用できるが、光源（ＬＥＤ、つまり発光ダイオード）や
検出器（Ｓｉ−ＰＤ、つまりシリコン製フォトダイオー
ド）と波長がマッチし、発光強度が高いものとして、Ｎ
ｄおよび／またはＹｂあるいはＥｒ付活蛍光体が最も優
れていることから、このような蛍光体を用いるのが望ま
しい。また、赤外発光蛍光体の母体材料としては、上述
のように、ＬａＰＯ₄ 、ＹＰＯ₄ 、ＣａＭｏＯ₄ 、Ｌｉ
Ｐ₄ Ｏ₁₂、ＣａＷＯ₄ 、Ｙ₂ Ｏ₂ Ｓ、ＣａＴｉＯ₃ など
が好ましく、特に、ＬａＰＯ₄ 、ＣａＭｏＯ₄ が好まし
く、特に、ＬａＰＯ₄ が最も好ましい。ＬａＰＯ₄ ：Ｎ
ｄ，Ｙｂ、ＣａＭｏＯ₄ ：Ｎｄ，Ｙｂが小径かつ球形粒
子となり易く、かつ発光強度が高いので、より好まし
い。

【００１５】この赤外発光蛍光体の粒径は、磁性粉末の
粒径とほぼ同じ大きさである0.１〜１０μｍであること
が好ましい。なぜなら、磁性粉末と混ぜて磁性塗料とし
た際に、両者を均一に混ぜ合わせることができるからで
ある。

【００１６】磁気記録媒体の磁性材料としては、Ｆｅ、
Ｍｎ、Ｂａ、Ｂｉや希土類元素を主原料とする酸化物系
や金属系磁性材料、また、有機系磁性材料などが挙げら
れる。特に、ＭｎＢｉ磁性材料のごとく、磁場が３９５
００Ａ／ｍ（５０００Ｏｅ）以上の書き換え困難な磁性
材料を用いることが、セキュリティ性の向上を図るうえ
で好ましい。

【００１７】ＭｎＢｉ磁性材料の合成方法としては、ま
ず、Ｍｎ、Ｂｉをガスアトマイズ法や溶融急冷法によ
り、ＭｎとＢｉの混合物とする。次に、窒素ガス又はア
ンモニアガス入り窒素ガス中で加熱することで、合金を
合成する。以下、具体的な合成方法について述べる。

【００１８】まず、高周波溶解炉を用いて、不活性雰囲
気中で、Ｍｎ、Ｂｉを溶解し、均一組成とする。このと
き、原料であるＭｎとＢｉは、予め粉砕しておいてもよ
いし、フレーク、あるいはショット等の塊を用いてもよ
い。好ましくは0.１〜１０mm（１００〜３００メッシ
ュ）のＭｎ粉、Ｂｉ粉を用いることが望ましい。このよ
うな微粉化したものが好ましい理由は、高周波溶解炉で
の溶融反応がスムーズに進むからである。ＭｎとＢｉの
比率は、モル比で４５：５５〜６０：４０であることが
望ましい。Ｂｉに比べてＭｎを多くすると、ＭｎＢｉ磁
性粉末としたときに、その表面にＭｎの酸化物や水酸化
物を形成することにより、ＭｎＢｉ磁性粉末の耐食性が
向上し、良好な磁性粉末が得られる。このため、Ｂｉに
比べてＭｎを多くするのがより好ましい。

【００１９】高周波溶解炉で溶解化を行った後、アトマ
イズ噴霧装置により、その溶液を不活性ガスで噴霧急冷
して、球状のＭｎ、Ｂｉと添加元素とからなる混合粉末
を得る。次に、この混合粉末をガラス容器又は金属容器
に密封する。この金属容器内を窒素などの不活性ガス雰
囲気又は真空とすることで、熱処理中の酸化を防止する
ことができる。

【００２０】その後、密封した容器を電気炉に入れ、２
６０〜３５０℃で２〜５００時間加熱処理する。温度が
低いと熱処理に時間がかかり、また得られるインゴット
の磁気量も低い。温度が高すぎると、Ｂｉが融解した均
一なインゴットを得られない。

【００２１】次に、上記のように作製されたＭｎとＢｉ
とからなるインゴットを密封容器から取出し、自動乳鉢
等により非酸化雰囲気中で粗粉砕し、粒子サイズを１０
０〜５００ミクロンに調整する。次に、ボールミル、遊
星ボールミル等のような、ボールの衝撃を利用した湿式
粉砕、あるいはジェットミル等の粒子間や容器の壁への
衝突による衝撃を利用した乾式粉砕により微粒子化して
磁性粉末とする。

【００２２】このボールの衝撃を利用した粉砕において
は、粉砕が進むにつれて、ボールの径を段階的に小さく
して粉砕すると、より粒子径の均一な磁性粉が得られ
る。元々、ＭｎＢｉは六方晶構造を有するために、劈開
する性質を有し、このために高いエネルギーをかけて粉
砕する必要はない。湿式粉砕の場合の液体としては有機
溶媒を使用することが好ましく、さらに有機溶媒として
はトルエン等の非極性溶媒を使用し、予め溶媒中の溶存
水分を除去しておくことが好ましい。一方、乾式粉砕の
場合には、非酸化性雰囲気で行うことが好ましい。この
非酸化雰囲気としては、真空あるいは窒素ガス、アルゴ
ンガス等の不活性ガス雰囲気が好適なものとして用いら
れる。

【００２３】このような方法で作製したＭｎＢｉ磁性粉
末は、さらに安定化処理を施すことが好ましい。ここで
は、代表的なものとして、酸素を利用して磁性粉末の表
面に、Ｍｎ、Ｂｉの酸化物の被膜を形成する方法につい
て述べる。まず、ＭｎＢｉ磁性粉末を、１００ｐｐｍ〜
１０００ｐｐｍ程度の酸素を含有する窒素ガスやアルゴ
ンガス中において、２０〜１５０℃の温度で加熱する。
加熱時間は0.５時間から４０時間程度が適当である。温
度が低いほど、この加熱時間を長くすることが好まし
い。この処理により、Ｍｎ、Ｂｉの酸化物が形成され
る。特にこの処理において、磁性粉末の化学的安定性に
大きく寄与するＭｎの酸化物が優先的に形成される。こ
の酸化の度合いを大きくするほど、表面近傍に形成され
る酸化物被膜は厚くなり、化学的安定性は向上するが、
飽和磁化の初期値が低下してしまう。

【００２４】このようにして得られたＭｎＢｉ磁性粉末
は、優れた耐食性を示し、例えば、６０℃、湿度９０％
の雰囲気に一週間保持したときの飽和磁化の劣化率は、
３０％以下となる。また、３９５００Ａ／ｍ（５０００
Ｏｅ）以上の極めて大きな保磁力を示す。

【００２５】磁性材料で磁性層を形成するには、例え
ば、結合剤樹脂、有機樹脂などとともに、磁性材料と蛍
光体または顔料などを分散し、ベースフィルム上に塗布
する一般的方法をとることができる。また、磁性塗料に
ついては、通常どおり塗布面に平行に７９００〜３９５
００Ａ／ｍ（１０００〜５０００Ｏｅ）の磁界を印加し
て磁界配向を行い、その後、乾燥させればよい。積層構
造の塗膜を作製する場合には、上記方法を繰り返しおこ
なえばよい。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。（実施例１）以下の組成物をボールミルにより充分に混
練分散させた後、多官能性ポリイソシアネート化合物
（日本ポリウレタン工業社製、コロネートＬ）を５重量
部加えて磁性塗料を調整した。Ｂａ−フェライト磁性粉（磁性材料）７０重量部ＬｉＮｄＹｂＰ₄ Ｏ₁₂（赤外発光蛍光体）１０重量部計８０重量部ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業社製）Ｔ−５２０１１５重量部シクロヘキサノン７５重量部

【００２７】上記磁気塗料を準備し、アプリケーターに
それぞれ塗料を入れ、厚さ３０μｍのＰＥＴフィルム上
に乾燥後の厚さが１０μｍになるように、７９００ｋＡ
／ｍ（１ｋＯｅ）の長手配向磁場を印加しながら塗工
し、磁気記録媒体を得た。その後、保護層として、グラ
ビアコーターによりポリウレタン樹脂（大日本インキ化
学工業社製）Ｔ−５２０１の２０％ＭＥＫ／トルエン溶
液を乾燥後の厚さで１μｍとなるように塗布した。最終
的に塗膜の厚さは２１μｍとなった。

【００２８】（実施例２）上記磁性塗料に用いたＢａ−
フェライトに代えて、Ｈｃが７５０５０Ａ／ｍ（９５０
０Ｏｅ）あるＭｎＢｉ磁性粉を用い、書き換えのできな
い特殊磁気塗料を作製し、以外は、実施例１と同様の方
法で磁気記録媒体を作製した。

【００２９】（実施例３）実施例１と同様の組成比率で
Ｂａ磁性塗料と蛍光体塗料を別々に作製し、まず、磁性
塗料をアプリケーターにて厚さ３０μｍのＰＥＴフィル
ム上に乾燥後8.５μｍの厚さとなるように塗布し、その
後蛍光体塗料を乾燥後1.５μｍの厚さになるように塗布
した。その後は実施例１と同様の方法にて磁気記録媒体
を作製した。

【００３０】（比較例１）実施例１においてＬｉＮｄＹ
ｂＰ₄ Ｏ₁₂（赤外発光蛍光体）の代わりに紫外線励起に
て赤色を発光するＥｕ含有の有機物蛍光体を１重量部添
加した以外は、実施例１と同様の方法で磁気記録媒体を
作製した。

【００３１】（評価）実施例１・２・３および比較例１
で得た磁気記録媒体について、記録データの改ざんが困
難であるか否か（改ざん困難性）、励起光を当てた際に
蛍光体からの発光を確実に識別し得るか否か（発光識別
性）の２点について評価した。その評価結果を表１に示
す。

【００３２】改ざん困難性；２ｋＨｚの正弦波信号を使
って、磁気記録媒体に信号を記録し、その後、フェライ
ト磁石で消却した際の再生出力強度劣化率（残存の出力
／最初の出力）×１００を計測した。発光識別性；実施例１・２は、８１０ｎｍの励起光を発
光するＬＥＤを用いて、Ｓｉフォトダイオードで受光し
た際のＳｉフォトダイオードからの出力を計測した。比
較例１は、３６５ｎｍの励起光を発光する蛍光燈（ブラ
ックライト）を用いた。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１より明らかなように、本発明の赤外発
光蛍光体を含有してなる磁気記録媒体は、赤外発光蛍光
体からの発光を確実に識別し得ることがわかる。また、
本発明の磁気記録媒体は、３９５００Ａ／ｍ（５０００
Ｏｅ以上）の書き換え困難な磁性材料を用いることで、
改ざんが困難となり、より高いセキュリティ性を備えた
ものとなっている。特に、ＭｎＢｉ磁性粉を磁性材料と
する実施例２に係る磁気記録媒体は、常温では記録デー
タの改ざんが不可能であり、セキュリティ性が極めて良
好であることがわかる。

【００３５】これに対し、紫外線励起蛍光体を含有して
なる磁気記録媒体は、蛍光出力をほとんど得ることがで
きず、通常の磁気記録媒体と差別化することはできない
ことがわかる。

【００３６】こうして、赤外発光蛍光体を含有する磁気
記録媒体は、磁気とは異なる固有信号を発するものとな
り、偽造の防止に極めて有用であることがわかった。ま
た、磁性材料として、高い保磁力を有するものを使うこ
とで、記録データの改ざんがより困難となり、これによ
ってもセキュリティ性の向上を図り得ることが確認され
た。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、赤外発光蛍光体を含有し
てなる磁気記録媒体は、偽造が困難で、高いセキュリテ
ィ性を示す。また、ＭｎＢｉ磁性粉のごとく高い保磁力
を有する磁性材料を用いることで、記録データの改ざん
が困難となり、これによってもセキュリティ性の向上を
図ることができる。また、この種の赤外発光蛍光体及び
ＭｎＢｉ磁性粉は、材料的にも世間一般に広く出回って
いるものではない。以上より、本発明の磁気記録媒体
は、偽造、改ざんの防止対策として極めて有用であり、
高いセキュリティ性を備えたものとなる。また、本発明
の磁気記録媒体は、通常の磁気塗料を作製するプロセス
を変更させることなく、ただ、赤外発光蛍光体をフィラ
ーとして加えるだけで製造することが可能であるので、
製造コストの上昇を招くこともない。また、赤外発光蛍
光体は、磁気記録層と同一層中又は磁気記録層上に存す
るので、赤外発光蛍光体からの発光が磁気記録層により
吸収されることはなく、赤外発光蛍光体からの発光を確
実にとらえて、偽造であるか否かの識別を容易かつ確実
に行うことが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 5/72 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、磁性材料を含有する磁気記録
層を備える磁気記録媒体であって、磁気記録層と同一層中に、蛍光体を含有させたことを特
徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】基材上に、磁性材料を含有する磁気記録
層を設け、この磁気記録層上に、蛍光体を含有する発光
体層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】蛍光体は、赤外光により励起されて赤外
光を発する蛍光体（赤外発光蛍光体）である請求項１又
は２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】磁気記録媒体は、保磁力が３９５００Ａ
／ｍ以上の磁性材料を含有する請求項１又は２又は３に
記載の磁気記録媒体。
【請求項５】磁気記録媒体は、ＭｎとＢｉとを主成分
とする磁性材料からなる請求項１又は２又は３又は４に
記載の磁気記録媒体。
【請求項６】赤外発光蛍光体は、Ｎｄ、Ｙｂのうち、
少なくとも１種類の元素を構成元素として含有する請求
項２又は３又は４又は５に記載の磁気記録媒体。