JPS6363976B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は表面凹凸模様の形で情報を記録すべ
き無被覆レコードに関し、特に容量式再生方式の
一部を成す金属蓄針によつて再生することのでき
る無被覆導電性情報レコードに関する。 容量式映像記録再生方式に関してはここに引用
する米国特許第3842194号、第3842217号および第
3909517号の各明細書に記載されている。この方
式では、円盤面の渦線溝内に映像信号を表わす容
量変化に対応する幾何学的変化を持つた複製盤を
作ることができる。この円盤はまず導電性金属の
薄膜で被覆され、さらに誘電性薄膜で被覆されて
いる。再生時には金属の蓄針がこの誘電性被膜上
に乗つてコンデンサを構成し、溝内の寸法変化を
検出する。この変化は電気信号に復元され、テレ
ビ受像機による再生に適したビデオ情報に変換さ
れる。 上記の凹凸模様や渦線溝の寸法は極めて小さ
く、たとえば１cm当りの溝数が約1970〜3940本
（１インチ当り5000〜10000本）もあるため、その
凹凸模様に適合する金属被膜や誘電被膜を、これ
が溝一ぱいにならないよう充分薄く、しかもよく
密着して耐摩耗性があり細孔のない被膜を作るた
めに充分厚くするにはどのように被着を行うべき
かを知るために多大の研究と費用を必要とした。 信号に実質的損失がなく、また、レコードの再
生中の雑音レベルの増大なしで、上記金属被膜お
よび誘電被膜をなくすることができれば、製造費
用の低減に関する限り非常な進歩である。 従つて、この発明の目的はこの様に進歩した無
被覆導電性情報レコードを提供することである。 本願の発明者は、表面凹凸模様の情報トラツク
を有する再生蓄針使用の無被覆導電性レコード
が、充分な微細導電粒子を含むプラスチツク材料
の成形によつて製造し得ることを発見した。この
レコードの材料は、映像信号を金属蓄針で再生す
るためには、900MHzで約500Ω・cm以下の比抵抗
を持つ必要がある。これに適する導電性プラスチ
ツク材料は、充填プラスチツクの体積比抵抗が
900MHzで500Ω・cm以下、好ましくは100Ω・cm
以下となるように充分な導電性微粒子を含むこと
を要する。この導電性微粒子は、ニツケル、銅、
金等の金属または導電性の炭素黒カーボンブラツ
クとすることができる。 そして、上記の様な導電性微粒子を含むプラス
チツク材料製レコードにおいて、情報の再生時、
レコードの表面で蓄針の金属電極部と上記導電性
微粒子が直接に接触して適切な静電容量の形成を
妨げることが無いようにすること、従つて良好な
情報の再生を行ない得るようにすることも、この
発明の目的である。 この発明に用いるに適した導電性粒子として
は、高導電度で体積密度が低いために添加量に係
る問題が少ない炭素黒微粒子がよい。現在推奨す
べきものはアルマク社（ArmakCO.）のケツチ
エンブラツク（商標、Ketjenblack）で、見掛け
の体積密度が150gr／、平均粒度が約300Åであ
る。この炭素黒粒子は、フタル酸ジブチル吸収法
で測定したとき、表面積が大きく、粒子内の空隙
比率が高く、この形態は電気的に不導体の重合体
質媒体中の導電粒子間に高効率で電流を流すこと
ができる。他の炭素黒も電気的要求に合致する限
り一部または全部に使用することができる。炭素
粒子の密度が高くなる程同等の導電度を得るに要
する添加量が普通多くなる。金属の微粒子を使用
することもできる。 ここで使用し得る導電粒子の粒度は重要ではな
く、種々の粒度または粒度の異なるものの混合物
も、粒度が大きすぎてプラスチツク媒体中でぶつ
ぶつの表面を形成し、円盤の渦線溝中の信号の凹
凸模様に影響を与えるようなことがない限り、使
用することができる。しかし、一般に粒度は約
500Å以下であるべきである。 導電粒子の添加量は必要な電気特性に依存す
る。この添加量を増す程組成物の導電度は上る
が、炭素黒のような充填材の量を増すと成形用組
成物の加工性が悪くなつて成品の脆性が高くな
る。今の場合は900MHzにおける比抵抗を500Ω・
cm以下、好ましくは100Ω・cm以下、できれば60
Ω・cm以下にするように導電粒子の添加量を選定
する必要がある。上記ケツチエンブラツクの場合
は成形用組成物の100部に対して約10〜20部、好
ましくは約15部を添加することによつて所要の導
電度が得られる。さらに密度の高い他の炭素黒を
用いてて同等の比抵抗を得るには添加量をたとえ
ば成形用組成物の約25〜35％重量まで増す必要が
ある。ケツチエンブラツクを少量の他の炭素黒と
混合しても、電気的特性に関する限り優れた結果
が時々得られる。最も良い組成物は最低量の導電
粒子で許容し得る比抵抗をもたらすものである。 導電粒子は成形可能の任意のプラスチツク材料
と混合する。この選択条件は材料の諸特性の中で
特に成形可能性、脆性、熱変形温度、融点、融体
粘度、硬度、経年特性等の物理的特性に依存す
る。適当な成形用プラスチツク組成物としては多
くのものがあり、たとえばポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニルとポリ醋酸ビニル、プロピレン等との
共重合体および３重合体、ポリエチレン、プロピ
レン共重合体、アクリル重合体等がある。 選定したプラスチツクには安定剤、潤滑剤、加
工助剤等公知の種々の添加物を混入することがで
きる。 適当な抗酸化安定剤としては、錫、鉛、亜鉛、
バリウム、カルシウム等の金属から導かれた有機
金属化合物、たとえばβ―メルカプトプロピオン
酸ジブチル錫、マレイン酸ジブチル錫等がある。
エポキシ化物、亜燐酸塩、ｔ―ブチルカテコール
等のアルキル化石灰酸も使用することができる。 適当な潤滑剤もまた公知であつて、これにはス
テアリン酸またはヒドロキシステアリン酸等の脂
肪酸およびエステル、アルコールと脂肪酸との脂
肪酸エステル、多官能酸とアルコールとのエステ
ル、ステアリン酸亜鉛、鉛またはカルシウム等の
石けん、ステアリン酸アミド、オレアミド、エチ
レン、ビスステアラミド等の脂肪酸アミド、ジメ
チルシロキサン等のシラン誘導体等がある。加工
中の剪断熱を抑制して組成物が鋳型に粘着するの
を防止するために充分量の潤滑剤を添加する必要
がある。 加工助剤もポリ塩化ビニル３重合体、ポリメタ
クリル酸メチル重合体等種々あるがその添加量は
少量である。 添加物量は主材料の重合体および導電粒子添加
量並びに公知の通り使用する成形法によつて変る
が、一般に成形用組成物全重量の約0.1〜5.0％が
適当である。 この場合に、成形用組成物中に混入された導電
粒子が円盤表面から露出することがないように、
円盤表面には外表面被覆として働く誘電薄膜がな
ければならない。この誘電薄膜は各導電粒子を包
囲する成形用組成物によつて形成されるか、成形
用組成物に多量の潤滑剤を加えて表面に少量の浸
出を作ることにより成形する。また無被覆円盤に
別個の層として潤滑剤薄膜を成形することもでき
る。この薄膜は付加誘電層として蓄針による摩耗
防止の働らきをする。この潤滑剤層は溝を理めな
いように充分薄くなければならないが、また細孔
のない層を成形するように充分厚くなければなら
ない。使用に成功した潤滑剤の１つは次式で表さ
れるメチルアルキル・シロキサンである。 但し、Ｒは炭素原子数４〜20のアルキル基、Ｘ
は整数である。この被膜は米国特許第3833408号
明細書記載のように溶液を回転法で被着して形成
することができる。 導電粒子は成形用組成物の各成分にその混合前
に加えてもよいし、また組成物の熔融後に加えて
もよい。プラスチツク材料と導電粒子の混合はた
とえばバンバリ混合機やプラベンダ装置または２
重螺線押出機を用いて行うことができる。粒子充
填を終つた成形用組成物は２ロール圧延機で圧延
し、ペレツト状にして貯蔵することができる。 今の場合、導電性プラスチツク材料の円盤への
適合性はまた米国特許第4080625号明細書に記載
された再生方式による成形円盤の再生中にある電
気特性を測定することにより判定される。すなわ
ち、まず試験信号を5MHzの搬送波周波数で記録
する。ピーク・ピーク値をmVで測定した5MHz
の搬送波レベルＣが充填された成形用組成物の導
電度の関数であつて、一般に比抵抗が下るほど上
昇する。参考のために、約00Åの信号トラツク変
調が5MHzの搬送波を表わす従来法の金属被覆円
板を再生するとピーク・ピーク値で約7.4mVの再
生搬送波レベルが得られるのに対し、同じ信号ト
ラツク変調のこの発明の無被覆円盤ではピーク・
ピーク値でさらに低い約1mVのレベルで良好な
画像が見られるが、同様の搬送波レベルが望まし
い。 画像品質の尺度になる今１つの特性は、5MHz
で記録した信号の再生中における搬送波対雑音レ
ベル比（Ｃ／Ｎ）で、この比はできるだけ高く、
商業的に許容し得るビデオレコードでは少なくと
も40dBなければならない。これに対し従来法の
金属被覆円盤Ｃ／Ｎ比は約54dBである。この比
は一般に比抵抗の低下とともに上昇する。 低周波雑音性能を決定するには、5mHzで記録
した信号の再生中に0.5MHzの雑音レベルと5MHz
の雑音レベルとの比を測定し、雑音床の傾斜を出
す。比抵抗の低下とともにこの雑音床の傾斜が減
少し、すなわち、低周波雑音対高周波雑音比が小
さいほど円盤の比抵抗が小さい。この雑音床の傾
斜（0.5／5MHz）は3dBが最適である。 比抵抗の低下とともに比誘電率は上昇する。ビ
デオレコードの品質を良好にするには900MHzに
おけるこの比誘電率が15以上でなければならな
い。 次にこの発明を例示によつてさらに説明する
が、これはこの発明がその細目に限定されること
を意味するものではない。以下の例において量を
表わす単位の部および％はすべて重量比による。 例 １ ユニオンカーバイド社（Union Corbide
Corp.）のポリ塩化ビニルと15％の醋酸ビニル共
重合体との共重合体VYHHの81部と、アーガス
ケミカル社（Argus Chemical Co.）のマレイン
酸ジブチル錫安定剤MK―275の2.5部と、ホーク
ストケミカル社（Hoechst Chemical Co.）の脂
肪酸エステル潤滑剤ワツクスＥの1.2部と、アル
マク社（Armak Co.）のケツチエンブラツクEC
の16.2部とをバンバリ混合機に入れ、約９Kgの水
蒸気の下で1.5分間混合した。 米国特許第3842194号明細書記載の方法を用い
165℃で60秒サイクルによつて金属ビデオ原盤か
ら良質のビデオレコードを圧鋳した。 これにゼネラルエレクトリツク社（General
Electric Co.）のSF―1147社と称するメチルアル
キルシロキサンで粘度50センチストークスを有
し、次式で表されるものを回転法で被着した。 このレコードは、900MHzの体積比抵抗10Ω・
cm、再生時の5MHzＣ／Ｎ比42dBを示した。また
搬送波レベルはピーク・ピーク値で7.4mV、雑音
床の傾斜は5dBであつた。 例 ２〜７ 例１の炭素黒と別個または混合で他の炭素黒を
用い、例１と同様の製造法で良質のビデオレコー
ドを製造した。このデータを表１に収録する。 例 ８〜11 例１の炭素黒と他の成形用組成物を用いて良好
なビデオレコードを製造した。この組成物の混合
および圧鋳は例１の一般法に依つた。データを表
２に収録する。

【表】

【表】 例 12―Ａ部 ヘンシエル混合機に次の成分を入れて混合し、
成形用組成物を作つた。 44部……塩化ビニルと８％のプロピレンとの共
重合体、AR―480、エアープロダ
クツ・アンド・ケミカル社
（Airproducts and Chemical
Inc.）。 10部……塩化ビニルと15％の醋酸ビニルとの共
重合体、VYHH共重合体、ユニオ
ンカーバイト社（Union Carbide
Corp.）。 10部……塩化ビニルと25％のマレイン酸エステ
ルとの共重合体、FPC―471、フア
イアストーン社（Firestone Co.）。 ４部……70％塩素化パラフインワツクス、ユニ
クラー70AX（Unichlor 70AX）、ネ
ビル・ケミカル社（Neville
Chemical Co.）。 ３部……３安息香酸グリセリル、ベンゾフレツ
クス（Benzoflex）Ｓー404、ベル
シコール・ケミカル社（Velsicol
Chemical Corp.）。 ２部……分子量約1000のエポキシ化大豆油、パ
ラプレツクス（Paraplex）Ｇー62、
ローム・アンド・ハース社（Rohm
＆Haas Co.）。 1.0部……β―メルカプトプロピオン酸ヂブチ
ル錫安定剤、Ｔー35、エム・アン
ド・テイ・ケミカル社（Ｍ＆Ｔ
Chemical Inc.）。 1.0部……マレイン酸ジプチル錫、マーク275
（Mark 275）、アーガス・ケミカル
社（Argus Chemical Co.）。 1.5部……ステアリン酸バリウムカルシウム鉛、
マークQ232 Ｂ（Mark Ｑ 232
Ｂ）、アーガス・ケミカル社。 2.0部……ポリメタクリル酸メチル加工助剤、
Ｋ―147、ローム・アンド・ハース
社（Rohm＆Haas Co.）。 0.5部……ステアリン酸カルシウム。 0.4部……エステル化モンタンワツクス、ワツ
クスＥ（Wax Ｅ）、ホークスト・ケ
ミカル社（Hoechst Chemical
Co.）。 0.3部……ロキシオール（Loxiol）Ｇ―30、ヘ
ンケル・インターナチオナル社
（Henkel International GmbH.）
の種々の分子量のアルコールと酸の
１価脂肪酸エステル。 15部……炭素黒、ケツチエンブラツク
（Ketjen―black）EC。 混合物の温度が約54℃に達すると、ジイソオク
チルフタレート可塑剤5.0部およびミラノ市のケ
ミカル・インドウストリアーレ（Chemica
Industrialle）の支社カルロ・エルバ（Carlo
Erba）の低分子量パラフイン油、潤滑油、バセ
リーナ油（Oil Vaselina）0.3部を添加し、温度
が約82℃に達するまで混合を続けた。 上記米国特許第3842194号明細書記載の金属圧
鋳機を用い、165℃で60秒サイクルにより30.5cm
（12インチ）のビデオレコードを圧鋳した。 この成形用組成物の体積比抵抗は900MHzで13
Ω・cm、再生時のレコードの5MHz Ｃ／Ｎ比は
44dB、搬送波レベルは7.4mVpp、雑音床の傾斜
は7dBであつた。 例 12―Ｂ部 上記レコードにゼネラルエレクトリツク社
（General Electric Co.）のSF―1147として市販
されている粘度50センチポアズで次式で示される
メチルアルキルシロキサン潤滑剤の薄膜を回転法
で被着した。 このレコードの再生時の5MHz Ｃ／Ｎ比は
46dBで、搬送波レベルは6.6mVpp、雑音床の傾
斜は7dBであつた。 比較例 この例は高比抵抗の炭素充填成形用組成物を示
すものである。 例11の重合体組成物にケツチエンブラツクEC
を8.6％添加し、バンバリ混合機で1.5分間混合
し、この成形組成物を165℃で圧鋳した。 この比抵抗は900MHzで3600Ω・cm、誘電率は
900MHzで8.1、搬送波レベルは0.06mVppで、再
生時に画像が生じなかつた。 以上説明したこの発明のレコードは、記録情報
を表わす極めて微細な寸法の凹凸模様に適合する
ように、厚さ、密着性、耐摩耗性及び無孔性など
について厳格な条件の課せられる金属被膜と誘電
被覆とを必要としないので、製造が簡単化される
と共に価格も低減できる。しかも、情報の再生に
当つては、信号の損失がなく、雑音レベルの増大
もなく良好な特性を示す。なお、情報が記録され
た表面部分は、導電性材料を含まぬ成形組成物の
一体層で形成されているので、再生時に蓄針の金
属電極部分と組成物中の導電性材料とが直接接触
して短絡されることが無く、すなわち両者間には
記録されている情報を適正に表わす静電容量が常
に形成されることとなり、良質の情報の再生が得
られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報信号が記録用表面部分の幾何学的形状の
   変化として記録されており、この情報信号が記録
   された表面部分を相対的にトレースする再生用蓄
   針の導電性電極とこの信号が記録された表面部分
   との間の上記幾何学的形状の変化に応じた静電容
   量の変化によつて上記信号が再生される形式の静
   電容量形記録媒体であつて； この記録媒体の上記信号が記録された表面部分
   は、粉末状または粒子状の導電性材料が混入され
   た誘電性の熱可塑性合成樹脂を含む成形組成物を
   成形して得た幾何学的形状の変化を有し、かつ、
   少なくとも上記蓄針と接触するこの記録媒体の信
   号が記録された表面部分は、上記導電性材料が外
   部に露出することを防ぐ外表面被覆を形成するよ
   うに上記導電性材料が存在しない上記成形組成物
   の一体層で構成されて成る、記録媒体。