JP2559259B2 - 磁気ディスク - Google Patents
磁気ディスクInfo
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Description
脂を主体とする磁性層を設けた磁気記録媒体に関し、特
に広範囲の温湿度条件下における走行耐久性が優れた磁
気記録媒体に関するものである。
性はより平滑になりそのために走行中における磁性層と
記録再生装置内の各部品との摩擦係数が増大し磁気記録
媒体の円滑な走行が阻害されたり、磁性層が損傷される
等の問題が顕著になってきた。
ドプロセッサー等が一般民生用機器として普及するよう
になって磁気記録媒体の使用条件、なかでも温湿度条件
が広範囲に渡るようになってきた。そして、パーソナル
コンピューターやワードプロセーサー等に使用されるフ
ロッピーディスク等の磁気ディスクのように磁性層に対
してヘッドのオンオフが数多く繰り返される方式に使用
されるので、特に、高温下、あるいは高温から低温まで
の温度サイクルが長時間続けられる状態では前記の磁気
記録媒体の走行耐久性の問題は一層大きな問題となって
きた。
末と結合剤樹脂を主体とするいわゆる塗布型の磁気ディ
スクにあっては、従来から磁性層中に脂肪酸エステルを
添加する方法(特開昭50−22603号公報、特開昭50−153
905号公報、特開昭55−139637号公報、特公昭39−28367
号公報、特公昭41−18065号公報、特公昭47−12950号公
報)、シリコーン化合物を添加する方法(US265468
1)、脂肪酸や炭化水素を添加する方法等が提案され試
みられてきた。
加物が高温度下では磁性層表面から揮発し易かったり、
一方低温度下では磁性層面に析出してヘッドの目詰まり
やドロップ・アウト増大の原因となる等の問題があっ
た。また、効果を期待して添加量を多くすると結合剤樹
脂を可塑化して磁性層の膜強度を弱めて耐久性をむしろ
低下させてしまう等の問題があった。
有するエステル化合物であると融点が高いものが多く前
記の低温下では磁性層表面に析出するという問題をしば
しば引き起こした。
ら発揮しにくく、低温下では磁性層表面に析出すること
がないように高分子量でかつ分岐した炭化水素基あるい
は不飽和炭化水素基を有した脂肪酸エステルを磁性層に
添加する方法が特公昭47−12950号公報、特開昭58−160
425号公報、特開昭58−218038号公報、特開昭60−20582
7号公報、特開昭61−294637号公報、特開昭62−125529
号公報に開示されている。しかしこれらのエステルは常
温で液状であり結合剤樹脂と相溶し易く結合剤樹脂を可
塑化する結果磁性層の膜強度を低下させいずれも充分な
効果が得られていない。また、潤滑性も分岐したアルキ
ル基を有するエステル化合物では充分ではなかった。
れたものであり、ヘッドに対する磁性層の潤滑性が優れ
ており且つ広範囲の環境条件下で走行耐久性の優れさら
に表面平滑性の優れた磁気ディスクを提供することを目
的としている。
合剤樹脂を主体とする磁性層を有する磁気記録媒体にお
いて、下記一般式(I)で表されるエステル化合物の少
なくとも1種を該磁性層の内部もしくは表面に、強磁性
粉末の量に対して1乃至25重量%の範囲の量で保持した
ことを特徴とする磁気ディスク: (ただし、R1は、炭素数6乃至12の直鎖飽和アルキル
基、R2は、炭素数4乃至10の直鎖飽和のアルキル基、R
は、炭素数4乃至22の分岐又は直鎖のアルキル基であ
る)。により達成される。
ル化合物は、その脂肪酸部の2位の位置で分岐してお
り、炭素数が6以上(R1)及び炭素数4以上(R2)のア
ルキル基がある。そのため比較的低温度であっても結晶
化しにくく液状で潤滑効果を発揮でき、また分子中の脂
肪酸部とアルコール部の炭素数がある程度の大きさに限
定されておるので高温度下でも磁性層表面から揮散しに
くい。すなわち、本発明においては、前記エステル化合
物の脂肪酸部に分岐したアルキル基を設けかつ炭素数を
ある特定の範囲の大きさにし、且つアルコール部の炭素
数も特定の範囲の大きさにすることによって、高温度下
で磁性層表面から揮散しにくく、低温度では磁性層から
析出することがないようにして、広範囲の環境条件下に
おいて走行耐久性の優れた磁気ディスクの提供を可能に
した。また、本発明においては、磁性層が強磁性粉末と
結合剤樹脂を主体とするいわゆる塗布型媒体の場合、一
般式(I)で表される前記エステル化合物は、その脂肪
酸部が2位の位置で分岐している分子構造であるためか
結合剤樹脂との親和性は比較的小さく結合剤樹脂を可塑
化する恐れも少なく、磁性層中にあっては結合剤樹脂中
に捕らわれて磁性層表面で潤滑剤として作用する分が少
なくなるというようなことも起こりにくい。従って、磁
性層に良好な潤滑性を与えることができ、例えば、フロ
ッピーディスクドライブにおいて、初期起動トルク(吸
着トルク)が小さくできる。
化合物のアルコール部Rは、炭素数が4乃至22の分岐又
は直鎖のアルキル基であれば、異性体構造によらず選択
することができるが、分岐があると粘度が大きくなりす
ぎて潤滑性が低下するので、分岐がない直鎖構造である
ことが望ましい。
テル化合物の原料となる脂肪酸は、ガーベット法により
得られる脂肪族アルコール、例えば三菱化成製ダイヤド
ール18G(2−ヘプチルウンデカノール)を酸化する方
法等で合成することができる。
部の炭素数は、R1においては12以下であり、R2において
は10以下である。これよりも大きくなると、粘度が大き
くなるためか、潤滑性が低下し初期起動トルクも増大す
るので好ましくない。
脂肪酸部は2位の位置で分岐しているが、他の位置で分
岐しているよりも、分子が大きい割りには低粘度であり
且つ低融点であるので、特に低温度下で潤滑性と耐久性
を保持せしめることができる。
は、 具体的には、2−テトラオクタン酸ブチル、2−ペン
タノナン酸ブチル、2−ヘキシルデカン酸ブチル、2−
ヘプチルウンデカン酸ブチル、2−オクチルドデカン酸
ブチル、2−デシルテトラデカン酸ブチル、2−テトラ
オクタン酸オクチル、2−ペンタノナン酸オクチル、2
−ヘキシルデカン酸オクチル、2−ヘプチルウンデカン
酸オクチル、2−オクチルドデカン酸オクチル、2−デ
シルテトラデカン酸オクチル、2−テトラオクタン酸ラ
ウリル、2−ペンタノナン酸ラウリル、2−ヘキシルデ
カン酸ラウリル、2−ヘプチルンデカン酸ラウリル、2
−オクチルドデカン酸ラウリル、2−デシルテトラデカ
ン酸ラウリル、2−テトラオクタン酸パルミチル、2−
ペンタノナン酸パルミチル、2−ヘキシルデカン酸パル
ミチル、2−ヘプチルウンデカン酸パルミチル、2−オ
クチルドデカン酸パルミチル、2−デシルテトラデカン
酸パルミチル、2−テトラオクタン酸ヘキサデシル、2
−ペンタノナン酸ヘキサデシル、2−ヘキシルデカン酸
ヘキサデシル、2−ヘプチルウンデカン酸ヘキサデシ
ル、2−オクチルドデカン酸ヘキサデシル、2−デシル
テトラデカン酸ヘキサデシル、2−テトラオクタン酸ス
テアリル、2−ペンタノナン酸ステアリル、2−ヘキシ
ルデカン酸ステアリル、2−ヘプチルウンデカン酸ステ
アリル、2−オクチルドデカン酸ステアリル、2−デシ
ルテトラデカン酸ステアリル、2−テトラオクタン酸イ
ソステアリル、2−ペンタノナン酸イソステアリル、2
−ヘキシルデカン酸イソステアリル、2−ヘプチルウン
デカン酸イソステアリル、2−オクチルドデカン酸イソ
ステアリル、2−デシルテトラデカン酸イソステアリル
が挙げられる。
果があるのは、分子量が430以上好ましくは500以上のエ
ステル化合物である。
磁性粉末に対して1乃至25重量%であることが望まし
く、特に望ましくは2乃至20重量%である。また、前記
エステル化合物を磁性層の表面にトップコートすること
もできる。使用量がこれらの範囲を越えて多くなると磁
性層表面での前記エステル化合物の量が過剰となって貼
り付き等の故障の原因となったり、結合剤樹脂を可塑化
して磁性層の膜質を弱めて走行耐久性をむしろ低下させ
る。使用量が少ないと充分な効果が得られず、本発明の
目的を達成できなくなる。
ル化合物を磁性層に保持させる方法としては、磁性層中
に添加する方法、磁性層の表面にトップコートする方法
がある。トップコートする方法としては、前記エステル
化合物を溶剤に溶解してその溶液を塗布又は噴霧する方
法、ラングミュアブロジェット法による方法等がある。
とするいわゆる塗布型磁気ディスクの場合に特に有効で
ある。これは前述したように一般式(I)で表される前
記エステル化合物が結合剤樹脂との親和性があまり大き
くないので可塑化をすることによる磁性層の膜質の低下
があまりないことによると思われる。特に、強磁性粉末
がCo変性酸化鉄や強磁性金属粉末のような針状の強磁性
粉末の場合に、磁性層の表面が平滑になって走行耐久性
が低下する傾向があるだけに効果的である。本発明にお
いて、塗布型磁気記録媒体の場合使用される強磁性粉末
としては、γ−Fe2O3、Fe3O4、Co変性酸化鉄、CrO2、窒
化鉄、炭化鉄、変性バリウムフェライト、変性ストロン
チウムフェライト等を挙げることができる。強磁性粉末
の形状に特に制限はないが針状、粒状、サイコロ状、米
粒状又は板状のものが使用される。粒子の大きさとして
は、比表積で10m2/g以上が電磁変換特性上好ましい。
力(Hc)は、800Oe以上、飽和磁化(σs)は、100emu/
g以上であり、粒子の大きさは比表面積で30m2/g以上で
あることが望ましい。
ができる。結合剤の例としては、塩化ビニル・酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニル、酢酸ビニルとビニルアルコー
ル、マレイン酸および/またはアクリル酸との共重合
体、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル
・アクリロニトリル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共
重合体、ニトロセルロース樹脂などのセルロース誘導
体、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂
等を挙げることができる。分散性・耐久性を更に高める
ために以上列拳の結合剤分子中に、極性基(エポキシ
基、CO2H,OH,NH2,SO3M,OSO3M,PO3M2,OPO3M2,ただしMは
水素、アルカリ金属またはアンモニウムであり、一つの
基の中に複数のMがあるときは互いに異なっていてもよ
い)を導入したものが好ましい。極性基の含有量として
はポリマー1g当たり10-6〜10-4当量が好ましい範囲であ
る。
用され、しばしばイソシアネート系の公知の架橋剤を添
加して硬化処理される。
ーを結合剤としてもちい、放射線照射によって硬化する
結合剤系にも、本発明のエステル化合物は適用される。
い。
(ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等)金属石
鹸、脂肪酸アミド、本発明に該当しない脂肪酸エステル
(各種モノエステルをはじめソルビタン、グリセリン等
多価エステルの脂肪酸エステル、多塩基酸のエステル化
物等)、高級脂肪酸アルコール、モノアルキルフォスフ
ェート、ジアルキルフォスフェート、トリアルキルフォ
スフェート、パラフィン類、シリコーンオイル、動植物
油、鉱油、高級脂肪族アミン;グラファイト、シリカ、
二硫化モリブデン、二硫化タングステン等の無機微粉
末;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
エチレン−塩化ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエ
チレン等の樹脂微粉末;αオレフィン重合物;常温で液
体の不飽和脂肪族炭化水素、フルオロカーボン類等があ
げらる。
って様々だが、おおむね、本発明のエステル化合物の1/
10〜2倍の使用量である。
レート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートなどのポリ
エステル類;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン類、セルローストリアセレートなどのセルロ
ース誘導体、ポリカーボネート、ポリミイド、ポリアミ
ドイミド等の樹脂を用いることができ、必要に応じアル
ミニウム等の金属でメタライズしてあってもよい。
しくは3〜20μ、磁気ディスクとしては20〜100μが通
常使用される範囲である。
は、通常は強磁性粉末100重量部に対して10〜100重量部
であり、好ましくは20〜40部である。
度5以上の無機質粒子を含有することが好ましい。
ば制限はない。モース硬度が5以上の無機質粒子の例と
しては、Al2O3(モース硬度9)、TiO(同6)、TiO
2(同6.5)、SiO2(同7)、SnO2(同6.5)、Cr2O3(同
9)、およびα−Fe2O3(同5.5)を挙げることができ、
これらを単独あるいは混合して用いることができる。
である。モース硬度が5よりも低い無機質粒子を用いた
場合には、磁性層から無機質粒子が脱落しやすく、また
ヘッドの研磨作用も殆どないため、ヘッド目詰まりを発
生しやすく、また走行耐久性も乏しくなる。
に対して0.1〜20重量部の範囲であり、好ましくは1〜1
0重量部の範囲である。
ブラック(特に、平均粒径が10〜300nm(ナノメートル;
10-8m)のもの)などを含有させることが望ましい。
べる。
そして必要に応じて、他の充填材、添加剤などを溶剤と
混練し、磁性塗料を調製する。混練の際に使用する溶剤
としては、磁性塗料の調製に通常使用されている溶剤を
使用することができる。
序などは適宜設定することができる。
滑剤等の公知の添加剤を併せて使用することもできる。
またはエステル化物およびその化合物の水素の一部ある
いは全部をフッ素原子で置換した化合物、上記の脂肪酸
のアミド、脂肪族アミン、高級アルコール、ポリアルキ
レンオキサイドアルキル燐酸エステル、アルキル燐酸エ
ステル、アルキルホウ酸エステル、サルコシネート類、
アルキルエーテルエステル類、トリアルキルポリオレフ
ィン、オキシ第4級アンモニウム塩およびレシチンなど
の公知の分散剤を挙げることができる。
100重量部に対し、0.1〜10重量部の範囲で使用される。
ンブラックグラフトポリマーなどの導電性微粉末;サポ
ニンなどの天然界面活性剤;アルキレンオキサイド系、
グリセリン系およびグリシドール系などのノニオン系界
面活性剤;高級アルキルアミン類、第4級アンモニウム
塩類、ピリジンその他の複素環化合物の塩類、ホスホニ
ウムまたはスルホニウム類などのカチオン性界面活性
剤;カルボン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル
基等の酸性基を含むアニオン性界面活性剤;アミノ酸
類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸また
は燐酸エステル類等の両性界面活性剤等を挙げることが
できる。帯電防止剤として上記の導電性微粉末を使用す
る場合には、例えば強磁性粉末100重量部に対し0.1〜10
重量部の範囲で使用され、界面活性剤を使用する場合に
も同様に0.12〜10重量部の範囲で使用される。
加剤は、厳密に上述した作用効果のみを有するものであ
るとの限定の下に記載したものではなく、例えば、分散
剤が潤滑剤あるいは帯電防止剤として使用することも有
りうる。従って、上記分類により例示した化合物などの
効果作用が、上記分類に記載された事項に限定されない
ことは勿論であり、また複数の作用効果を奏する物質を
使用する場合には、添加量は、その作用効果を考慮して
決定することが好ましい。
持体上に塗布される。塗布は、前記非磁性支持体上に直
接行うことも可能であるが、また、接着剤層などの中間
層を介して非磁性支持体上に塗布することもできる。こ
こでいう中間層とは接着剤単独の層または結合剤中にカ
ーボン等の非磁性微粒子を分散してなる複合膜層等であ
る。
いられる種々の結合剤のなかから任意に選ぶことができ
る。カーボンの粒径は10〜50nm(ナノメートル;10-9m)
のものが好ましく、バインダー:カーボンは重量比にし
て100:10から100:150が好ましい。中間層の厚みは単な
る接着剤層の場合0.1〜2μm、非磁性粉体を含む複合
層の場合0.5〜1μmが好ましい。
または異なる潤滑剤を添加してもよい。
らに具体的に説明する。なお、「部」とあるのは「重量
部」を表わす。
100 部 塩化ビニル系共重合体(UCC製 UMCH) 13 部 ポリウレタン樹脂(日本ポリウレタン製N−2304) 4
部 Cr2O3(研磨剤) 5 部 カーボンブラック(旭カーボン製 旭#80) 5 部 エステル化合物(第1表に記載) (使用量は、第2表に記載) オレイン酸 1 部 ミリスチン酸変性シリコーン 1.5部 メチルエチルケトン 72 部 トルエン 72 部 メチルイソブチルケトン 36 部 上記組成物をボールミルに投入しほぼ10時間混練分散
処理を行い、強磁性粉末を均一に分散した。しかる後に
ポリイソシアネート(ウレコートB、東日本塗料製 マ
ラー用#1クリヤー)を7部加えてさらに1時間混練
して、磁性塗料を得た。次にこの磁性塗料を厚さ75μ
m、巾500mmのポリエチレンテレフタレートの非磁性基
体上に塗布して磁性層を形成し磁気記録媒体を得た。乾
燥、カレンダーによる表面平滑化処理後の磁性層の厚さ
は2.0μmであった。かくして得られた磁気記録媒体を
直径3.5インチのフレキシブルディスクに加工し測定試
料とした。
性、及び出力を以下の条件で測定して評価した。得られ
た結果を第2表に示す。
クルでの走行耐久性を、3.5インチのフロッピーディス
クドライブ(ソニー(株)社製OA−D32W)を用い、各試
料を600rpmで連続走行させ、その出力が初期値の80%に
低下するまでのパス回数で表した。
(株)社製OA−D32W)を用いて測定を行った。標準ディ
スクの出力を100%としたときの相対値で評価した。
液中に加えなかった。その他の条件は、実施例−1と同
一にして、塗布、乾燥、平滑化処理を行って得た磁気記
録媒体の表面に1重量%の濃度で前記エステル化合物を
溶解してその溶液をワイヤー径0.04mmのバーコーターに
よりオーバーコート、乾燥した。このようして得た磁気
記録媒体を実施例−1と同一の方法で3.5インチフレキ
シブルディスクにして測定用試料を作成した。そして、
同じく実施例−1と同一の条件で走行耐久性、出力を測
定した。
替わりに、下記のエステル化合物No.11乃至19を使用
し、他の条件は実施例−1と同一にして、試料No.16乃
至24の3.5インチのフレキシブルディスクに加工した磁
気記録媒体を得た。
同一の条件で測定した走行耐久性及び出力を評価した。
得られた結果を第4表に示す。
のアルキル基である脂肪酸部と炭素数が特定の範囲にあ
るアルコール部を有するエステル化合物を使用した本発
明の磁気ディスクは第2表及び第3表に示した結果から
明らかなように各環境条件のもとにおいても2500万パス
以上の優れた走行耐久性を示し、同時に出力においても
問題のない特性であった。
るエステル化合物で特定された範囲外である場合は(試
料No.16乃至19)、出力の低下はみられなかったものの
いずれの環境条件においても、走行耐久性は2000万パス
にも至らなかった。
で分岐しているエステル化合物を使用した場合(試料N
o.20及び21)でも、走行耐久性はいずれの環境条件にお
いても2000万パス以下であった。
あるエステル化合物の場合(試料No.23及び24)でも本
発明の試料に比べ走行耐久性はかなり低かった。特に、
試料No.23ではドロップ・アウトが多発した。
Claims (4)
- 【請求項1】非磁性支持体上に強磁性粉末及び結合剤樹
脂を主体とする磁性層を有する磁気ディスクにおいて、
下記一般式(I)で表されるエステル化合物の少なくと
も1種を該磁性層の内部もしくは表面に、強磁性粉末の
量に対して1乃至25重量%の範囲の量で保持することを
特徴とする磁気ディスク: (ただし、R1は、炭素数6乃至12の直鎖飽和アルキル
基、R2は、炭素数4乃至10の直鎖飽和アルキル基、R
は、炭素数4乃至22の分岐又は直鎖のアルキル基であ
る)。 - 【請求項2】強磁性粉末が強磁性針状粉末である特許請
求の範囲第1項記載の磁気ディスク。 - 【請求項3】一般式(I)において、Rは炭素数4乃至
22の直鎖のアルキル基である特許請求の範囲第1項記載
の磁気ディスク。 - 【請求項4】一般式(I)で表されるエステル化合物の
分子量が430以上である特許請求の範囲第1項記載の磁
気ディスク。
Priority Applications (3)
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Family Applications (1)
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JP63207548A Expired - Lifetime JP2559259B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-08-22 | 磁気ディスク |
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Cited By (1)
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US6607824B2 (en) | 2001-02-15 | 2003-08-19 | Tdk Corporation | Magnetic read/write system and magnetic recording medium |
Family Cites Families (4)
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JPS6326822A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-04 | Tdk Corp | 磁気記録媒体 |
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- 1988-08-22 JP JP63207548A patent/JP2559259B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US6797374B2 (en) | 2001-02-15 | 2004-09-28 | Tdk Corporation | Magnetic read/write system and magnetic recording medium |
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JPH0256722A (ja) | 1990-02-26 |
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