JP3094134B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体の製造方法Info
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Description
関し、特に磁性層内の磁性粒子が支持体方向に対し任意
の角度の垂直成分を有しかつ高密度な記録が可能な磁気
記録媒体の製造方法に関する。
ディスク等の磁気記録媒体は、一般に走行する帯状の可
撓性支持体上に有機溶剤で溶解された樹脂中に磁性微粒
子を分散させてなる塗布液を塗布し、引き続きその塗布
層を配向処理、乾燥固化および表面処理した後、裁断あ
るいは打ち抜いて製造されている。
限られた記録面積内に大容量の情報を記録するいわゆる
高密度化への要求がますます強まってきており、このた
めに磁気ヘッドから発生する磁束を微小な面積に集中さ
せなければならず、磁気ヘッドの小型化が進められてい
る。この磁気ヘッドの小型化による発生磁束の減少に伴
ない、磁化の方向を反転させることができる磁性層の体
積も減少するため、記録の高密度化に対して磁性層の薄
層化が要求されている。
を従来以上に薄層化する必要があるが、このような薄膜
を単独で形成する場合、欠陥のない均一塗布が極めて困
難なばかりでなく、乾燥固化が早期に完了するため、充
分な配向処理ができなくなる。このような問題点を解決
するため、例えば特開昭62−212933号公報に
は、図9に示すように、送り出しロール1から引き出さ
れる非磁性支持体2上に、同時重層塗布装置8から下層
磁性塗布液3、上層磁性塗布液4を塗布し、両層の未乾
燥中に、配向処理装置5により配向処理し、次いで乾燥
装置6で乾燥して、巻取り装置7に巻き取る方式のもの
が提案されている。これにより、上層の薄い磁性層内の
強磁性微粒子の配向処理が良好に行なわれるとしてい
る。
を斜め配向するのは、通常の面内配向(長手方向配向)
に比較して困難なことが多い。特開平2−146106
号公報には、図10に示すように、湿潤状態にある磁気
記録媒体11を斜め配向用永久磁石10で斜め配向する
前に、予め長手方向配向用電磁石で面内配向すると、配
向処理が確実に行なわれるとしている。しかし、この湿
潤状態が高い(乾燥度合いが低い)状態において強力な
配向を行なうと、磁性微粒子は凝集し易い特質が出てし
まうために磁性微粒子が不均一に分布してしまう問題が
あった。一方、配向のための磁界強度を凝集が起こらな
いように弱くしたのでは、配向効果を十分にするために
はその配向装置が必要以上に大型化してしまう。
潤状態において磁性微粒子を凝集させることなく、効果
的な斜め配向をすることができる高密度記録に適した磁
気記録媒体の製造方法を提供することである。
は、非磁性支持体上に針状または粒状あるいは平板状の
磁性粉末を含んで成る上層磁性層と1層以上の非磁性下
層を形成し、前記磁性粉末を支持体面に対して斜めある
いは垂直方向に配向度の最大値を持つ磁気記録媒体の製
造方法において、前記上層磁性層と前記非磁性下層とを
逐次あるいは同時重層塗布すると共に前記上層磁性層の
膜厚を前記非磁性下層よりも薄く形成し、前記支持体面
に沿った水平配向をしたのちに、前記水平配向と斜め或
は垂直配向との間に設けられた乾燥手段を用いることに
より、前記斜め或は垂直配向を前記上層磁性層の溶剤残
留率が80〜40%の範囲おいて行うことを特徴とする
磁気記録媒体の製造方法によって解決される。
ついて図面を参照して詳細に説明する。図1に示す装置
において、送り出しロール21aから繰り出される非磁
性支持体22上に、例えばエクストルージョン型の塗布
装置24によって、単層または二層の非磁性23a,2
3bと磁性層23cとを塗布(図示では3層同時塗布)
して湿潤状態の塗布層23とし、溶剤の残留率が高い状
態において長手方向配向装置26によって予備配向し、
続いて乾燥装置27によって溶剤の乾燥率を80〜40
%の範囲に調整して、斜め配向装置28によって斜め配
向し、その後、最終的な乾燥を第2の乾燥装置30によ
って行い、またカレンダ装置29にてカレンダ処理をし
て巻取りロール21bに巻き取る。
の溶剤の残留率(乾燥率)を規定したことにより、磁性
層の適当な粘性により斜め配向時に磁性粒子が回転動す
る際の必要以上の動きを抑える結果、例えば磁性粒子が
縦に繋がるような凝集を回避でき、又、斜め配向を行う
タイミングを溶剤の残留率の特定の領域において行うよ
うにしたことで、配向領域の必要以上の大型化を回避
し、かつ磁場配向後の磁性体反磁界による配向戻りの自
由度が少なくなって磁性微粒子の配向による整列を効果
的に残すことができる。
は、上層磁性層23cと無機粉末と樹脂、溶媒を主体と
する下層(23b)の2層構成や、上層磁性層/樹脂を
主体とする中間層/無機粉末と樹脂、溶媒を主体とする
下層(23a,23b)の3層構成などとすることがで
きる。そして、上層磁性層は下層よりも薄く形成され、
特に1μm以下が好ましい。
末はヘッドタッチ等で要求されるテープの剛性確保の役
割を果たす。またこの無機粉末の粒子形状、サイズ、量
によって磁性層の表面性をコントロールでき、特に微粒
子化することによって高密度記録に必要な超平滑表面を
得ることができる。さらにこの無機粉末と樹脂、溶媒を
主体とする下層は、塗布乾燥後のカレンダー工程で上層
磁性層を高充填化、表面平滑化する際のクッション層と
しても機能する。また無機粉末として帯電防止と下層液
の剪断速度−粘度特性コントロールを目的としたカーボ
ンブラックを含有させるのが好ましい。
する下層とは、塗布液中の揮発分を除く全固形分のうち
カーボンブラックを含む無機粉末と樹脂成分の合計が重
量割合で50%以上、さらには70%以上であることが
望ましい。上層磁性層以外は、高周波記録適性を考慮す
ると実質的に非磁性である必要があるが、磁性粒子を含
む場合には下層単独での磁束密度が500Gauss以
下となるように磁性粒子の種類、量を選択する必要があ
る。
してはγ−Fe20x(x=1.33〜1.5)、Co
変成のγ−Fe20x(x=1.33〜1.5)、F
e、NiまたはCoを主成分とする強磁性合金微粉末な
ど公知の針状または粒状の粒子を使用することができ
る。磁性粉末の針状比としては3〜20の範囲のものを
使用することができる。
する磁性粉末としては、バリウムフェライトのような六
方晶マグネトブラムバイトフェライト系磁性粉、Coを
主体とした他の金属との六方晶合金磁性粉末などを用い
ることができる。これらの強磁性粉末には所定の元素以
外にAl、Siなどを含んでいても構わず、また分散
剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで前処理する
こともできる。さらに高密度記録を達成するためには、
強磁性粉末を極力高充填しなければならないため、上層
液に含まれる樹脂、研磨剤、潤滑剤等の添加物は最小限
の量とする。
度が20CP以上の高粘度液の塗布層であって、高粘性
により塗布、配向、乾燥工程での上層磁性層下側界面の
乱れを防止するとともに斜め配向時に上層に含まれる強
磁性粉末を固定化する役割を果たす。ここでいう樹脂を
主体とする中間層とは、塗布液中の揮発分を除く全固形
分のうち、樹脂成分が50%以上占めることを表わし、
樹脂成分以外に潤滑剤やカーボンブラックを含む無機粉
末を含有していても構わない。中間層の厚みは前記のよ
うな機能を満たせれば必要以上に厚くする必要はなく、
1μ以下、さらに望ましくは0.5μ以下でよい。
μ以下、さらに好ましくは0.5μ以下とすることが記
録の高密度化に対してのみならず、高い斜めあるいは垂
直配向度を得るために極めて重要なファクターとなる。
これは、上層磁性層が薄膜であるために、磁場配向した
後の磁性反磁界による配向戻りの自由度が少なくなるた
めと考えられる。
層がウエットの状態で逐次あるいは同時に塗布するのが
好ましい。このような多層を欠陥なく均一に塗布するた
めには、以下のようなエクストルージョン型塗布装置を
用いることができる。例えば特公昭1−34663号、
特公昭1−46186号公報、特開昭58−10916
2号、特開昭60−238179号、特開平2−265
672号公報等に示される単層用支持体加圧型エクスト
ルージョン塗布装置を2台以上並べて各層をウエット状
態で2層以上塗布する。
昭63−88080号、特開平2−17971号、特開
平2−265672号公報等に示される同時2層塗布用
支持体加圧型エクストルージョン塗布装置を用いる。3
層塗布の場合、上層磁性層以外の2層をこれらの装置で
塗布し、上層磁性層を上記に記載の単層用支持体加圧型
エクストルージョン塗布装置で塗布する。
ョン塗布装置に示した公知例の支持体加圧型エクストル
ージョン塗布装置において、その装置内に3つのポケッ
ト、スリットを内蔵させて3層を同時塗布する。(図1
の塗布装置24がこれに相当する。)さらに可撓性支持
体への塗布で一般的に用いられているグラビア塗布、ロ
ール塗布、ブレード塗布バックアップロール付きのエク
ストルージョン塗布装置によりまず下層を塗布し、上述
の各種の塗布装置により上層または上層と中間層を形成
することができる。
開平4−4071号公報に示されるように、溶媒を主体
とする低粘度液で支持体に同伴される空気を遮断した後
にエクストルージョン塗布装置により上層磁性層を含む
複数層を塗布する。この場合、上層磁性層を含む複数層
は複数のポケット、スリットを内蔵する単一ヘッドで同
時多層塗布してもよいし複数のヘッドでウエット逐次塗
布してもよい。また溶媒を主体とする低粘度液として下
塗液を用いることもできる。
防止するために特開昭62−95174号公報や特開平
2−236968号公報に開示されているような方法に
より、塗布装置内部で塗布液に適宜剪断を加えるのが望
ましい。図1における前記長手方向配向装置26として
は、公知の配向装置を用いることができる。これらの例
としては、例えば図2に示すように支持体22の表裏両
面側から対向するように一組の同極対向磁石Mgを設け
た構造、図3に示すような単極磁石Mg、あるいはソレ
ノイドコイルがあり、またこれらを任意に組み合わせて
もよい。さらに、図11に示すように異なった磁極が前
記支持体22に対して垂直方向に並んで対向させて垂直
配向する構成とすることもできる。
すような異極対向磁石Mgやソレノイドコイルあるいは
特開平3−35420号公報に示される複数のソレノイ
ドコイルの合成による斜め磁場発生装置を用いることが
できる。またこれら以外の公知の斜めあるいは垂直配向
装置を用いてもよい。前記予備長手方向配向装置26の
後に設置される前記乾燥装置27は、湿潤状態にある塗
布層23の溶剤の乾燥率を調整するものであって、例え
ば加熱空気風乾燥装置であって、風温を調整することに
よって塗布層に残留する溶媒量をコントロールして溶剤
の乾燥率を規定の値に設定する。
長手配向装置26の入口においては特に限定しないが、
前記斜め配向装置28の入口においては80%以下と
し、かつ出口では40%以上、すなわち、斜め配向を行
うときの溶媒の溶剤残留率が80〜40%の範囲であ
る。これにより、磁性層の磁性微粒子を極めて効果的に
一定角度方向に概ね揃った良好な配向を行うことができ
る。
体的には金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒
化物、金属炭化物、金属硫化物−等の無機質化合物粉末
である。無機化合物としては例えばα化率90%以上の
α−アリミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ
素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダ
ム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化
珪素、酸化スズ、酸化タングステン、酸化ジルコニウ
ム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、2硫化モルブデンなどが単独ま
たは組み合わせで使用される。
としては、住友化学製:AKP−20、AKP−30、
AKP−50、HIT−50、HiT−100、日本化
学工業社製:G5、G7、S−1、戸田工業社製:TF
−100、TF−120、TF−140、石原産業製:
TTO−55、FT−1000、FT−2000、FT
L−100、FTL−200、M−1、S−1、SN−
100、チタン工業製:ECT−52、STT−4D、
STT−30、STT−65C、Y−LOP、Y−LO
Pから得られたα−ヘマタイト、三菱金属製:T−1、
日本触媒:NS−O、NS−3Y、NS−8Yなどがあ
げられる。
ブラックとしてはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、
カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いること
ができる。本発明に用いられるカーボンブラックの具体
的な例としてはキャボット社製:BLACKPEARL
S 2000、1300、1000、900、800、
880、700、VULCAN XC−72、三菱化成
工業社製:#3250B、#950、#650B、#9
70B、#850B、コンロンビアカーボン社製:CO
NDUCTEX SC、RAVEN 8800、800
0、7000、5750、5250、3500、210
0、2000、1800、1500、1255、125
0、アクゾー社製:ケッチェンブラックECなどがあげ
られる。
したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部
をグラファイト化したものを使用してもかまわない。ま
た、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらか
じめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボン
ブラックは単独、または組み合わせで使用することがで
きる。本発明で使用できるカーボンブラックは例えば
「カーボンブラック便覧」(カーボンブラック協会編)
を参考にすることができる。
ての樹脂は、従来公知の熱可塑系樹脂、熱硬化系樹脂、
電子線硬化型、紫外線硬化型を含む反応型樹脂やこれら
の混合物が使用される。熱可塑系樹脂としては、ガラス
転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が100
0〜200000、好ましくは10000〜10000
0、重合度が約50〜1000程度のものである。この
ような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルア
ルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステ
ル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル
酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エ
チレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニル
エーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合
体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、
熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹
脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネート
プレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリ
イソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシア
ネードの混合物等があげられる。
「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されてい
る。また、公知の電子線硬化型樹脂を使用することも可
能である。これらの例とその製造方法については特開昭
62−256219号に詳細に記載されている。以上の
樹脂は単独または組み合わせて使用できるが、好ましい
ものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル樹
脂、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール樹脂、塩化
ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体の群から選ば
れる少なくとも1種とポリウレタン樹脂の組み合わせ、
またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたもの
があげられる。
リウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテル
ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレ
タン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポ
リカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用で
きる。ここに示したすべての結合剤について、より優れ
た分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、COO
M、SO3 M、OSO3M、P=O(OM)2 、O−P
=O(OM)2 、(以上につきMは水素原子、またはア
ルカリ金属塩基)、OH、NR2 、N+ R3 、Rは炭化
水素基)、エポキシ基、SH、CN、などから選ばれる
少なくとも一つ以上の極性基を共重合または付加反応で
導入したものを用いることが好ましい。このような極性
基の量は10-1〜10-3モル/gであり、好ましくは1
0-2〜10-5モル/gである。
的な例としてはユニオンカーバイト社製:VAGH、V
YHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、V
YES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、P
KHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業
社製:MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TA
L、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、
MPR−TM、電気化学社製:1000W、DX80、
DX81、DX82、DX83、日本ゼオン社製:MR
110、MR100、400X110A、日本ポリウレ
タン社製:ニッポランN2301、N2302、N23
04、大日本インキ社製:パンデックスT−5105、
T−R3080、T−5201、バーノックD−40
0、D−210−80、クリスボン6109、720
9、東洋紡社製:バイロンUR8200、UR830
0、RV530、RV280、大日精化社製:ダイフェ
ラミン4020、5020、5100、5300、90
20、9022、7020、三菱化成社製:MX500
4、三洋化成社製:サンプレンSP−150、旭化成社
製:サランF310、F210などがあげられる。
磁性粉末に対し、5〜50重量%の範囲、好ましくは1
0〜30%の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用
いる場合は、5〜30重量%、ポリウレタン系樹脂を用
いる場合は2〜20重量%、ポリイソシアネートは2〜
20重量%の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好
ましい。
合はガラス転移温度が−50〜100℃、破断伸びが1
00〜2000%、破断応力は0.05〜10kg/c
m2、降伏点は0.05〜10kg/cm2 のものが好
ましい。本発明の磁気記録媒体の結合剤の量、結合剤中
に占める塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイ
ソシアネート、あるいはそれ以外の樹脂の量、磁性層を
形成する各樹脂の分子量、極性基量、あるいは先に述べ
た樹脂の物理特性などは必要に応じ各層で変えることは
もちろん可能である。
は、トリレンジイソシアネート、4−4′−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメテレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ナフテレン−1,
5−ジイソシアネート、o−トルイジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリ
イソシアネート等のイソシアネート類、また、これらの
イソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、
イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシア
ネート等を使用することができる。これらのイソシアネ
ート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレ
タン社製、コロネートL、コロネートHL、コロネート
2030、コロネート2031、ミリオネートMR、ミ
リオネートMTL、武田薬品社製:タケネートD−10
2、タケネートD−110N、タケネートD−200、
タケネートD−202、住友バイエル社製:デスモジュ
ールL、デスモジュールlL、デスモジュールN、デス
モジュールHL等があり、これらを単独または硬化反応
性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組み合わせで
下層磁性、上層記録層に用いることができる。
れるカーボンブラックはゴム用ファーネス、ゴム用サー
マル、カラー用ブラック、アセチレンブラック−等を用
いることができる。比表面積は5〜500m2 /g、D
BP吸油量は10/400ml/100g、粒子系は5
mμ〜300mμ、pHは2〜10、含水率は0.1〜
10%、タップ密度は0.1〜1g/ccが好ましい。
本発明に用いられるカーボンブラックの具体的な例とし
てはキャボット社製:BLACKPEARLS200
0、1300、1000、900、800、700、V
ULCAN XC−72、旭カーボン社製:#80、#
60、#55、#50、#35、三菱化成工業社製:#
2400B、#2300、#900、#1000、#3
0、#40:#10B、コンロンビアカーボン社製:C
ONDUCTEX SC、RAVEN 150、50,
40,15などがあげられる。カーボンブラックを分散
剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用し
ても、表面の一部をグラファイト化したものを使用して
もかまわない。また、カーボンブラックを磁性塗料に添
加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。
これらのカーボンブラックは単独、または組み合わせで
使用することができる。カーボンブラックを使用する場
合は磁性粉末に対する量の0.1〜30%で用いること
が好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩
擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあ
り、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。従
って本発明に使用されるこれらのカーボンブラックは各
層でその種類、量、組み合わせを変え、粒子サイズ、吸
油量、電導度、pHなどの先に示した詰特性をもとに目
的に応じて使い分けることはもちろん可能である。例え
ば、下層に導電性の高いカーボンブラックを用いること
により帯電を防止し、上層記録層に粒子径の大きいカー
ボンブラックを用い摩擦係数を下げるなどがあげられ
る。本発明の上層記録層で使用できるカーボンブラック
は例えば「カーボンブラック便覧」(カーボンブラック
協会編)を参考にすることができる。
してはα化率90%以上のα−アルミナ、β−アルミ
ナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化
鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪
素チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホ
ウ素、など主としてモース6以上の公知の材料が単独ま
たは組み合わせで使用される。また、これらの研磨剤ど
うしの複合体(研磨剤を他の研磨剤で表面処理したも
の)を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外
の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が9
0%以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の
粒子サイズは0.01〜2μが好ましいが、必要に応じ
て粒子サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の
研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせるこ
ともできる。タップ密度は0.3〜2g/cc、含水率
は0.1〜5%、pHは2〜11、比表面積は1〜30
m2 /g、が好ましい。本発明に用いられる研磨剤の形
状は針状、球状、サイコロ状、のいずれでも良いが、形
状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。
しては、住友化学社製:AKP−20,AKP−30,
AKP−50,HIT−50、日本化学工業社製:G
5,G7,S−1、戸田工業社製:100ED,140
ED、などがあげられる。本発明に用いられる研磨剤は
各層で種類、量および組み合わせを変え、目的に応じて
使い分けることはもちろん可能である。これらの研磨剤
はあらかじめ結合剤で分散処理したのち磁性塗料中に添
加してもかまわない。本発明の磁気記録媒体の上層記録
層表面および上層記録層端面に存在する研磨剤は5個/
100μm2 以上が好ましい。
滑効果、帯電防止効果、分散効果、可塑効果−などをも
つものが使用される。二硫化モリブテン、二硫化タング
ステングラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコ
ーンオイル、極性基をもつシリコーン、脂肪酸変成シリ
コーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコー
ル、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコ
ール、アルキル燐酸エステルおよびそのアルカリ金属
塩、アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、
ポリフェニルエーテル、フッ素含有アルキル硫酸エステ
ルおよびそのアルカリ金属塩、炭素数10〜24の一塩
基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐していて
もかまわない)、および、これらの金属塩(Li,N
a,K,Cuなど)または、炭素数12〜22の一価、
二価、三価、四価、五価、六価アルコール(不飽和結合
を含んでも、また分岐していてもかまわない)、炭素数
12〜22のアルコキシアルコール、炭素数10〜24
の一塩基性脂肪酸(不飽和結合を含んでも、また分岐し
ていてもかまわない)と炭素数2〜12の一価、二価、
三価、四価、五価、六価アルコールのいずれか一つ(不
飽和結合を含んでも、また分岐していてもかまわない)
とからなるモノ脂肪酸エステルまたはジ脂肪酸エステル
またはトリ脂肪酸エステル、アルキレンオキシド重合物
のモノアルキルエーテルの脂肪酸エステル、炭素数8〜
22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族アミン、
などが使用できる。これらの具体例としてはラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、
リノレン酸、エライジン酸、ステアリン酸オクチル、ス
テアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリス
チン酸オクチル、ステアリン酸プトキシエチル、アンヒ
ドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタ
ンジステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレ
ート、オレイルアルコール、ラウリルアルコール、があ
げられる。
ン系、グリシドール系、アルキルフェノールエチレンオ
キサイド付加体−等のノニオン界面活性剤、環状アミ
ン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダン
トイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニ
ウム類−等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スル
フォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基−な
どの酸性基を含むアニオン界面活性剤、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、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤
等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界
面活性剤便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載
されている。これらの潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも
100%純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応
物、副反応物、分解物、酸化物、等の不純分が含まれて
もかまわない。これらの不純物は30%以下が好まし
く、さらに好ましくは10%以下である。
活性剤は各層でその種類、量を必要に応じて使い分ける
ことができる。例えば、各層で融点の異なる脂肪酸を用
い表面へのにじみ出しを制御する、沸点や極性の異なる
エステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面
活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、
潤滑剤の添加量を下層非記録層で多くして潤滑効果を向
上させるなどが考えられ、無論ここに示した例のみに限
られるものではない。
たはその一部は、磁性塗料製造のどの工程で添加しても
かまわない、例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合す
る場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添
加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加す
る場合、塗布直前に添加する場合などがある。本発明で
使用されるこれら潤滑剤の商品例としては、日本油脂社
製:NAA−102,NAA−415,NAA−31
2,NAA−160,NAA−180,NAA−17
4,NAA−175,NAA−222,NAA−34,
NAA−35,NAA−171,NAA−122,NA
A−142,NAA−160,NAA−173K,ヒマ
シ硬化脂肪酸、NAA−42,NAA−44,カチオン
SA,カチオンMA,カチオンAB,カチオンBB,ナ
イミーンL−201,ナイミーンL−202,ナイミー
ンS−202,ノニオンE−208,ノニオンP−20
8,ノニオンS−207,ノニオンK−204,ノニオ
ンNS−202,ノニオンNS−210,ノニオンHS
−206,ノニオンL−2,ノニオンS−2,ノニオン
S−4,ノニオンO−2,ノニオンLP−20R,ノニ
オンPP−40R,ノニオンSP−60R,ノニオンO
P−80R,ノニオンOP−85R,ノニオンLT−2
21,ノニオンST−221,ノニオンOT−221,
モノグリMB,ノニオンDS−60,アノンBF,アノ
ンLG,ブチルステアレート,ブチルラウレート,エル
カ酸,関東化学社製:オレイン酸、竹本油脂社製:FA
L−205,FAL−123、新日本理化社製:エヌジ
エルブLO,エヌジョルブIPM,サンソサイザーE4
030、信越化学社製:TA−3,KF−96,KF−
96L,KF−96H,KF410,KF420,KF
965,KF54,KF50,KF56,KF−90
7,KF−851,X−22−819,X−22−82
2,KF−905,KF−700,KF−393,KF
−857,KF−860,KF−865,X−22−9
80,KF−101,KF−102,KF−103,X
−22−3710,X−22−3715,KF−91
0,KF−3935、ライオンアーマー社製:アーマイ
ドP,アーマイドC,アーモスリップCP、ライオン油
脂社製:デュオミンTDO、日清製油社製:BA−41
G、三洋化成社製:プロファン2012E,ニューポー
ルPE61,イオネットMS−400,イオネットMO
−200,イオネットDL−200,イオネットDS−
300,イオネットDS−1000,イオネットDO−
200などがあげられる。
でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホ
ロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロ
ヘキサノール、などのアルコール類、酢酸メチル、酢酸
ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチ
ル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチ
ルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサ
ン、などのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、などの芳
香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロラ
イド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒド
リン、ジクロルベンゼン−等の塩素化炭化水素類、N,
N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等のものが使用で
きる。これら有機溶媒は必ずしも100%純粋ではな
く、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解
物、酸化物、水分等の不純分がふくまれてもかまわな
い。これらの不純物は30%以下が好ましく、さらに好
ましくは10%以下である。本発明で用いる有機溶媒は
必要ならば各層でその種類、量を変えてもかまわない。
下層に揮発性の高い溶媒を用い表面性を向上させる、相
対的に下にある層に表面張力の高い溶媒(シクロヘキサ
ノン、ジオキサンなど)を用い塗布の安定性をあげる、
上層記録層の溶解性パラメータの高い溶媒を用い磁性粉
末の充填度を上げるなどがその例としてあげられること
がこれらの例に限られたものではないことは無論であ
る。
にバックコート層を設けてもかまわない。この厚みは
0.1〜2μ、好ましくは0.3〜1.0μである。こ
れらの下塗り層、バックコート層は公知のものが使用で
きる。本発明に用いられる非磁性支持体はポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリ
エステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテ
ート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポ
リアミドなどの公知のフィルムが使用できる。これらの
支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、
易接着処理、熱処理、除塵処理、などをおこなっても良
い。前記非磁性支持体として中心線平均表面粗さが0.
03μm以下、好ましくは0.02以下、さらに好まし
くは0.01μ以下のものを使用する必要がある。ま
た、これらの非磁性支持体は単に中心線平均表面粗さが
小さいだけではなく、1μ以上の粗大突起がないことが
好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて支持体に
添加されるフィラーの大きさと量により自由にコントロ
ールされるものである。これらのフィラーとしては一例
としてはCa,Si,Tiなどの酸化物や炭酸塩の他、
アクリル系などの有機微粉末があげられる。
幅方向の100℃30分での熱収縮率は好ましくは3%
以下、さらに好ましくは1.5%以下、80℃30分で
の熱収縮率は好ましくは1%以下、さらに好ましくは
0.5%以下である。破断強度は両方向とも5〜100
kg/mm2 、弾性率は100〜2000kg/mm2
が好ましい。
工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれら
の工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。
個々の工程はそれぞれ2段階以上にわかれていてもかま
わない。本発明に使用する強磁性粉末、結合剤、カーボ
ンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などす
べての原料はどの工程の最初または途中で添加してもか
まわない。また、個々の原料を2つ以上の工程で分割し
て添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練
工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で
分割して投入してもよい。
一部の工程として用いることができることはもちろんで
あるが、混練工程では連続ニーダや加圧ニーダなど強い
混練力をもつものを使用することにより高いBrの磁気
記録媒体を得ることができる。連続ニーダまたは加圧ニ
ーダを用いる場合は強磁性粉末と結合剤のすべてまたは
その一部(ただし全結合剤の30%以上が好ましい)お
よび強磁性粉末100部に対し15〜500部の範囲で
混練処理される。これらの混練処理の詳細については特
願昭62−264722号、特願昭62−236872
号に記載されている。
シ、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐
熱性のあるプラスチックロールを使用する。また、金属
ロール同士で処理することもできる。処理温度は、好ま
しくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であ
る。線圧力は好ましくは200kg/cm、さらに好ま
しくは300kg/cm以上であり、その速度は20m
/分以上700m/分以上の範囲である。
層記録層面およびその反対面のSUS420Jに対する
摩擦係数は好ましくは0.5以下、さらに0.3以下、
表面固有抵抗は好ましくは10-5〜10-12 オーム/s
q、上層記録層の0.5%伸びでの弾性率は走行方向、
幅方向とも好ましくは100〜2000kg/mm2、
破断強度は好ましくは1〜30kg/cm2 、磁気記録
媒体の弾性率は走行方向、長手方向とも好ましくは10
0〜1500kg/mm2 、残留のびは好ましくは0.
5%以下、100℃のあらゆる温度での熱収縮率は好ま
しくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、もっ
とも好ましくは0.1%以下である。
ましくは100mg/m2 以下、さらに好ましくは10
mg/m2 以下であり、上層記録層に含まれる製品残留
溶媒が下層、中間層に含まれる製品残留溶媒より少ない
ほうが好ましい。各層が有する空隙率は、ともに好まし
くは30容量%以下、さらに好ましくは10容量%以下
である。
施態様に限らず必要に応じて種々変更できるものであ
る。
の溶剤の残留率を特定範囲に規定したことにより、磁性
層の適当な粘性により斜め配向時に磁性粒子が回転動す
る際の必要以上の動きを抑え、磁性粒子が縦に繋がるよ
うな凝集を回避でき、又、斜め配向を行うタイミングを
溶剤の残留率の特定の領域において行うようにしたこと
で、配向領域の必要以上の大型化を回避し、かつ磁場配
向後の磁性体反磁界による配向戻りの自由度が少なくな
って磁性微粒子の配向による整列を効果的に残すことが
できる。この結果、磁性層の湿潤状態において磁性微粒
子を凝集させることなく、効果的な斜め配向をすること
ができ高密度記録に適した磁気記録媒体の製造方法を提
供できる。
効果をより一層明確にすることができる。下記組成成分
の塗布液を各々ボールミルに入れて10.5時間混合分
散して表1〜4に示す塗布液A,B,C,Dを調製し
た。
02 sec-1において0.9poiseを示した。
0-2sec-1において1.7poiseを示した。
02 sec-1において2.2poiseを示した。
02 sec-1において0.8poiseを示した。 〈実施例1〉上層/下層として塗布液A/Dを選択し、
同時塗布型の支持体加圧型エクストルージョン塗布装置
(図1の塗布装置を2層タイプに変えた)により2層を
塗布した後、乾燥配向、カレンダー処理を行なって評価
サンプルを作成した。これらサンプルの製造条件の詳細
を以下に示す。 (支持体条件) ・材質:ポリエチレンテレフタレートフィルム ・厚さ:8μ ・巾:300mm ・張力:15kgw/m ・走行(塗布)速度:200m/min (配向、乾燥装置) ・支持体走行方向の配向装置:図1に示すタイプのサマ
リウム−コバルト系4極対向磁石。支持体走行部最大磁
場強度は4500(Oe)。
リウム−コバルト系2極対向磁石。支持体走行部最大磁
場強度は5000(Oe)で、この位置での磁場方向と
支持体走行方向のなす角度は45°。 ・乾燥:支持体走行方向の水平配向装置26と斜め配向
装置28の間に加熱空気風乾燥装置27を設置し、風温
を変えることで配向装置28における塗布層に残留する
溶媒量を変化させた。 (塗膜の厚み条件) ・上層磁性層厚み:塗布装置への供給液量を変えること
により、乾膜で2.0〜0.1μmの範囲で変化させ
た。
SQを、東英工業(株)製の振動試料型磁力計(VS
M)を用いて、磁場強度5kOeで配向度を測定するこ
とにより求めた。45°方向のSQ値に対する斜め配向
における残留溶媒量の影響を図5のグラフに示す。ま
た、45°方向のSQ値に対する斜め配向における上層
磁性層厚みの影響を図6に示す。図5の通り、斜め配向
における残留溶媒量については最適値が存在し、溶媒残
留率が80〜40%(SQ値が80%となる境界線Bo
を基準とした時)に溶媒を乾燥蒸発させることで高い斜
め配向度が得られることがわかる。また図6に示すよう
に上層磁性層の厚みの減少に伴い、45°方向のSQ値
は大きく向上していおり、SQ値を90%としたときに
上層磁性層が略1μm以下の厚みのときに良好な結果を
得た。
/C/Dを選択し、同時塗布型の支持体加圧型エクスト
ルージョン塗布装置(図1に示した装置)により3層を
塗布した後、乾燥配向、カレンダー処理を行なって評価
サンプルを作成した。これらサンプルの製造条件の詳細
を以下に示す。 (支持体条件) 実施例1と同じ。 (配向、乾燥装置) 実施例1と同じ。 (塗膜の厚み条件) ・上層磁性層厚み:塗布装置への供給液量を変えること
により、乾膜で2.0〜0.1μmの範囲で変化させ
た。
は80〜40%が適当の結果を得た。また図8に示すよ
うに実施例1同様に上層磁性層の厚みの減少に伴い、4
5°方向のSQ値は大きく向上していおり、SQ値を9
0%としたときに上層磁性層が略1μm以下の厚みのと
きに良好な結果を得た。
概略図である。
略図である。
略図である。
を示す。
の関係を示すグラフである。
厚みとの関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
厚みとの関係を示すグラフである。
である。
め配向する装置を示す。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 非磁性支持体上に針状または粒状あるい
は平板状の磁性粉末を含んで成る上層磁性層と1層以上
の非磁性下層を形成し、前記磁性粉末を支持体面に対し
て斜めあるいは垂直方向に配向度の最大値を持つ磁気記
録媒体の製造方法において、前記上層磁性層と前記非磁
性下層とを逐次あるいは同時重層塗布すると共に前記上
層磁性層の膜厚を前記非磁性下層よりも薄く形成し、前
記支持体面に沿った水平配向をしたのちに、前記水平配
向と斜め或は垂直配向との間に設けられた乾燥手段を用
いることにより、前記斜め或は垂直配向を前記上層磁性
層の溶剤残留率が80〜40%の範囲おいて行うことを
特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項2】 前記上層磁性層の乾燥膜厚を1μm以下
にする請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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