JPH03276423A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH03276423A
JPH03276423A JP2076171A JP7617190A JPH03276423A JP H03276423 A JPH03276423 A JP H03276423A JP 2076171 A JP2076171 A JP 2076171A JP 7617190 A JP7617190 A JP 7617190A JP H03276423 A JPH03276423 A JP H03276423A
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powder
magnetic
ferromagnetic powder
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magnetic recording
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JP2076171A
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Shoichi Sugitani
彰一 杉谷
Kiyoshi Sawada
潔 澤田
Yasushi Nakano
寧 中野
Yuji Shimizu
雄二 清水
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は磁気記録媒体の製造方法に関し、さらに詳しく
は1強磁性粉末の流動性を高め、この粉末を定量的に混
線機に供給することかてきる塗布型の磁気記録媒体の製
造方法に関する。
[従来の技術と発明か解決しようとする課題]ビデオテ
ープやオーデオテープ等の塗布型の磁気記録媒体は、非
磁性支持体上に単層または複数層の磁性層を積層した構
造を有し、その磁性層は、基本的にバインダー樹脂中に
強磁性粉末を分散せしめてなる。
したがって、磁性層の形成には1強磁性粉末をバインダ
ー樹脂や溶媒等とともに混線機で混練する工程か必要で
ある。
従来は、強磁性粉末を混線機に供給する際に、強磁性粉
末をまず粉体定量供給機のホッパーに供給し、同供給機
を介して混線機に供給していた。
しかしながら、強磁性粉末は流動性が悪く、貯蔵タンク
から粉体定量供給機に排出しにくいばかりでなく、上記
ホッパー内て塊状物になりやすい。
そのため、定量供給機とはいいなから強磁性粉末を混線
機に定量的に供給することか難しい問題かあった。
このような現象は、特に、凝集力の強いマグネタイトタ
イプの強磁性粉末(マグネタイト化率;Fe”/ Fe
”= 13〜45%)に見られるもので、それを定量的
に混線機に供給することかできないと、磁気記録媒体の
品質(電磁変換特性等)そのものに悪影響を及ぼすので
、その解決策が望まれていた。
本発明はこのような要望に応えるものである。
すなわち、本発明の目的は、流動性の優れた強磁性粉末
を定量的に混線機に供給することのできる磁気記録媒体
の製造方法を提供することにある。
[前記課題を解決するための手段] 前記目的を達成するための本発明は、単層もしくは複数
層の磁性層を非磁性支持体上に積層してなる塗布型の磁
気記録媒体の製造方法において、少なくとも一層の磁性
層に含有させる強磁性粉末として、タップ密度か0.5
〜0.7g/cm”であり、BET値が25m2/g以
上であり、且つ下式て定義される圧縮度CかlO〜25
である強磁性粉末を用いることを特徴とする磁気記録媒
体の製造方法である。
C=100  (P−A)/P ただし、P:タップ密度(g/cm′3)A:見掛は密
度(g/cm3) 以下、本発明の詳細な説明する。
一層構成一 本発明の方法て製造する磁気記録媒体は、非磁性支持体
の表面に単層もしくは複数層の磁性層を積層してなる。
非磁性支持体上の磁性層が設けられていない面(裏面)
には、磁気記録媒体の走行性の向上、帯電防止および転
写防止などを目的として、バックコート層を設けてもよ
いし、また磁性層と非磁性支持体との間には、たとえば
接着層などの中間層を設けることもできる。
磁性層は、前述したように基本的に強磁性粉をバインダ
ー樹脂中に分散せしめてなるものであるか、少なくとも
一層の磁性層に含有させる強磁性粉末は、後述するよう
に本発明で特定されたものを用いなければならず、他層
の磁性層には、公知の強磁性粉末を含有させても良い。
−強磁性粉− 本発明では、少なくとも一層の磁性層に含有させる強磁
性粉末の流動性を高め且つ高品位の磁気記録媒体を得る
ため5強磁性粉末の圧縮度C、タップ密度3よびBET
値に関して重要な条件が存在する。
すなわち、まず強磁性粉末は下記に定義される圧縮度C
(Chemical  Engineering −J
anuary18.1965 p163〜p168に記
載)か通常lO〜25の範囲にあることが必要で、さら
にはlO〜20の範囲にあることが好ましい。
C=100  (P−A)/P ただし、P:タップ密度(g/cm’)A、見かけ密度
(g/c−3) 圧縮度Cか10未満や25を超えた場合は、強磁性粉末
は流動性か悪く、貯蔵タンクからスムーズに排出するこ
とか出来ないうえ、粉体定量供給機から定量的に混線機
に供給することも出来なくなる。
次に、本発明に用いる強磁性粉末は、タップ密度か通常
、 0.5〜0.7g/am3の範囲にあることか必要
て、さらには0.60〜0.68g / c m ’の
範囲にあることか好ましい。
タップ密度か0.5g/am3未満であると、強磁性粉
を造粒したもので特に粒か大きい場合が多く、自然流動
しやすく逆に流量を制御しやすくなることかあり、また
タップ密度か0.7g/cm′3を超えると、わずかな
振動ても強磁性粉末かホッパー内で塊状物になることが
あるので好ましくない。
さらに、本発明に用いる強磁性粉末は、BET値が25
m’/g以上であることか必要て、さらには40m2/
g以上であることか好ましい。
BET値が25m2/g未満であると2rl磁変換特性
のノイズか大きくなり、ビデオS/N、カラーS/Nか
低くなるのて好ましくない。
本発明に用いる具体的な強磁性粉末としては、たとえば
CO含有y  Fe2es粉末、CO含有Fe、O。
粉末、Co含有Fed、 (4/3 < x < 3/
2 )粉末、あるいはFe−AfL金属粉末、 Fe−
Ni金属粉末、Fe−An−Ni金属粉末、Fe−An
−P金属粉末、Fe−Ni−5i−AfL金属粉末、F
eFe−Ni−3i−Au−金属粉末、N1−(:o金
属粉末、Fe−Mn−Zn金属粉末、Fe−Ni−Zn
金属粉末、Fe−Co−Ni−Cr金属粉末、 Fe−
Co−Ni−P金属粉末、Co−Ni金属粉末およびC
o−P金属粉末等の、微細な強磁性金属粉末などが挙げ
られる。
これらの中でも1本発明の目的にとって特に好ましいの
は、Co含有酸化鉄であり、さらにそのC。
含有酸化鉄の中でもFe t *″とFe’ゝとのマグ
ネタイト化率が下式 %式% を満足するCo含有酸化鉄か好ましい。
Fe2◆/Fe”マグネタイト化率か13%未満になる
と、磁性粉の出力不足のため性能の劣化を引き起こし、
表面比抵抗か高くなるために静電気力か強くなり、塵埃
かつきやす<Dloの増加を招く、また45%を超える
と磁気特性の熱的安定性か悪くなり、電磁変換特性か経
時て劣化しやすくなるのて好ましくない。
また、耐蝕性および分散性の点を主として考慮すると、
Fe−^立、Fe−Al1−Ni 、 Fe−A11−
Zn、Fe−Au−Co 、 Fe−Ni 、  Fe
−N1−AIL、 Fe−Ni−Zn、Fe−Ni−A
n −3i−Zn、  FeFe−Ni−Al1−3i
−の系の強磁性粉か好ましい。
このような強磁性粉は、飽和磁化、抗磁力Hcか大きく
、高密度記録に優れている。
また、比表面積がたとえばBET値て40■27 g以
上の強磁性粉末を用いれば、高密度記録が可能てあって
S/N比等に優れた媒体を容易に実現することがてきる
−バインダー樹脂− 磁性層(−層または複数層)に含有させるバインター樹
脂として、官能基を導入して変性した樹脂、特に変性塩
化ビニル樹脂、変性ポリウレタン系樹脂、変性ポリエス
テル樹脂を用いることか好ましい。
前記官能基としては、たとえば−3O,M−0SOff
舖、  −COOMおよび(たたし式中Mは水素原子ま
たはリチウム、ナトリウム等のアルカリ金属てあり1M
1およびN2はそれぞれ水素原子、リチウム、カリウム
、ナトリウム、アルキル基のいずれかであり、MlとN
2とは同一であっても相違していても良い。)などか好
ましい。
変性樹脂かこのような官能基を含有していると、変性樹
脂と強磁性粉とのなじみが向上し1強磁性粉の分散性は
さらに改良されるばかりか、その凝集も防止されるので
塗工液の安定性が一層向上し、ひいては高域から低域ま
ての周波数特性がバランス良く向上し、電磁変換特性に
加えて磁気記録媒体の耐久性も向上する。
前記変性樹脂は一種単独で使用することかできるし、ま
た二種以上を併用することもてきる。
前記変性樹脂は、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂
またはポリエステル樹脂と分子中に陰性官能基および塩
素を有する化合物、たとえばC交−C82C)12SO
,M、   C見−C82CHgSO□鋪。
0文 −C)12COOIII  、        
   OM’C立−CH2−P=0 0N2 (ただし、式中のM、M’およびN2は前記と同様の意
味を表わす、) などの化合物とを脱塩酸反応により縮合させて製造する
ことができる。
なお、従来から磁気記録媒体の分野で知られている熱可
塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線照射硬化
型樹脂またはこれらの混合物を用いることかてきるし、
あるいはこれらを前記変性樹脂と併用することもてきる
上記熱可塑性樹脂としては、たとえば塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、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、アクリル酸
エステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エス
テル−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル
−塩化ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−エ
チレン共重合体、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−ア
クリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジェ
ン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、
セルロース誘導体(セルロースアセテートブチレート)
、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテー
ト、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース等)
、スチレンブタジェン共重合体、ポリエステル樹脂、ク
ロロビニルエーテルアクリル酸エステル共重合体、アミ
ノ樹脂および合成ゴム系の熱可塑性樹脂などを挙げるこ
とかてきる。
これらは1種単独で使用しても良いし、2種以上を組み
合せて使用しても良い。
前記熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、たとえば
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、アルキッド樹脂、シリコ
ーン樹脂、アクリル系反応樹脂、高分子量ポリエステル
樹脂とイソシアネートプレポリマーとの混合物、メタク
リル酸塩共重合体とジイソシアネートプレポリマーとの
混合物、尿素ホルムアルデヒド樹脂、およびポリアミン
樹脂などが挙げられる。
これらは1種単独で使用しても良いし、2種以上を組み
合せて使用しても良い。
前記電子線照射硬化型樹脂としては、たとえば無水マレ
イン酸タイプ、ウレタンアクリルタイプ、エポキシアク
リルタイプ、ポリエステルアクリルタイプ、ポリエーテ
ルアクリルタイプ、ポリウレタンアクリルタイプ、ポリ
アミドアクリルタイプ等の不飽和プレポリマー;エーテ
ルアクリルタイプ、ウレタンアクリルタイプ、エポキシ
アクリルタイプ、燐酸エステルアクリルタイプ、アリー
ルタイプおよびハイドロカーボンタイプ等の多官能モノ
マーなどか挙げられる。
これらは1種単独で使用しても良いし、2種以上を組み
合せて使用しても良い。
磁性層における前記バインダー樹脂の配合量は、前記強
磁性粉100重量部に対し、通常、1〜200重量部、
好ましくは1〜50重量部である。
バインダー樹脂の配合量か多すぎると、結果的に強磁性
粉の配合量か少なくなり、磁気記録媒体の記録密度か低
下することかあり、また配合量か少なすぎると、磁性層
の強度か低下し、磁気記録媒体の走行耐久性か低くなる
ことかある。
なお、硬化剤として芳香族または脂肪族ポリイソシアネ
ートを前記バインダー樹脂と併用することかできる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、たとえばトリレン
ジイソシアネート(TDI)およびこれと活性水素化合
物との付加体などがあり、平均分子量100〜3000
の範囲のものが好ましい。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、たとえばヘキサメ
チレンジイソシアネート(HMD I )およびこれと
活性水素化合物との付加体などかあり、平均分子量10
0〜30口0の範囲のものが好ましく、さらに非脂環式
のポリイソシアネートおよびこれと活性水素化合物との
付加体が好ましい。
前記芳香族または脂肪族ポリイソシアネートの添加量は
、前記バインダー樹脂に対して重量比て通常l/20〜
7/10、好ましくはl/10〜1/2である。
−その他の成分− 本発明においては、磁性層中に必要に応して、たとえば
潤滑剤、非磁性研磨剤粒子、導電性粉末、界面活性剤な
ど各種の添加成分を含有させることかできる。
上記潤滑剤としては、たとえば、シリコーンオイル、グ
ラファイト、二硫化モリブデン、炭素原子数か12〜2
0程度の一塩基性脂肪酸(たとえば、ステアリン酸)と
炭素原子数が3〜26程度の一価のアルコールからなる
脂肪酸エステルなどを挙げることがてきる。
上記非磁性研磨材粒子としては、たとえば、アルミナ[
α−Ai20:+(コランダム)等]1人造コランダム
、溶融アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム9ダイヤモン
ド、人造ダイヤモンド、ザクロ石、エメリー(主成分:
コランダムと磁鉄鉱)などを挙げることかできる。この
研磨材粒子の含有量は、強磁性粉に対して20重量部以
下とするのが好ましく、またその平均粒径は0.5μm
以下がよく、0.4#Lm以下かさらによい。
なお、前記潤滑剤および非磁性研磨材粒子を磁性層に含
有させれば、ヘットとの接触特性(すべり走行性、耐摩
耗性等)を著しく改善することがてきる。
前記導電性粉末としては、たとえば、カーボンブラック
、グラファイト、銀粉、ニッケル粉等が挙げられ、前記
界面活性剤としては天然系、ノニオン系、アニオン系、
カチオン系、両性の界面活性剤を挙げることかできる。
これらの導電性粉末や界面活性剤を、特に最外層の磁性
層に適宜含有させることにより表面電気抵抗を有効に下
げることかてき、耐電電荷の放電によるノイズの発生や
塵埃の付着によるドロップアウトの発生を防止すること
かできる。
−非磁性支持体− 前記非磁性支持体を形成する材料としては、たとえばポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナ
フタレート等のポリエステル類、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロー
スダイアセテート等のセルロース誘導体、ポリアミド、
ポリカーボネート等のプラスチック、 Cu、  Ai
、 2n等の金属、ガラス、窒化ホウ素、Siカーバイ
ド、セラミックなどを挙げることかできる。
前記非磁性支持体の形態は特に制限はなく、主にテープ
状、フィルム状、シート状、カード状、ディスク状、ド
ラム状などがある。
前記非磁性支持体の厚みには特に制約はないか、たとえ
ばフィルム状やシート状の場合は通常3〜100gm、
好ましくは5〜50ILmであり、ディスクやカート状
の場合は30pm−10mm程度、ドラム状の場合はレ
コーター等に応して適宜に選択される。
なお、この非磁性支持体は単層構造のものてあっても多
層構造のものであってもよい。
また、この非磁性支持体は、たとえばコロナ放電処理等
の表面処理を施されたものてあってもよい。
一磁気記鎚媒体の製造− 前記強磁性粉末は、貯蔵タンクから粉体定量供給機を経
て混線機に供給され、そこで前記バインダー樹脂および
溶媒等とともに充分混練され、これにより磁性塗料か調
製される。
強磁性粉末は、通常はたとえばスクリューフィーダー、
テーブルフィーダー、ロータリーフィーダー、振動フィ
ーダー、ベルトフィーダーなどから選ばれる粉体定量供
給機のホッパーに供給され、同供給機から混線機のホッ
パーに供給される。
この混線機としては、二輪型連続混合41(たとえば■
栗本鉄工所製のKEXエクストルーダ、S型KRCニー
ダ、T型KRCニーダ、 KIIC−ε−二一夕等)、
加圧ニーダ、二本ロールミル、三本ロールミル、ボール
ミル、ペブルミル、サイトグラインター、Sqegva
riアトライター、高速インペラー分散機、高速ストー
ンミル、高速度衝撃ミル、デイスパーニーダ−1高速ミ
キサー、ホモジナイザー、超音波分散機などを挙げるこ
とかでき、これらの中でも好ましいのは二軸型連続混合
機である。
上記溶媒としては、たとえばアセトン、・メチルエチル
ケトン(IIEK)、メチルイソブチルケトン(III
BK) 、シクロヘキサノン等のケトン系:メタノール
、エタノール、プロパツール等のアルコール系、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エ
チル、エチレングリコールモノアセテート等のエステル
系:ジエチレングリコールシメチルエーテル、2−エト
キシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の
エーテル系:ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素:メチレンク口ライト、エチレンクロライト四
塩化炭素クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジク
ロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素などを用いること
かてきる。
磁性塗料の調製に際しては、前記強磁性粉およびその他
の磁性層形成成分を同時にまたは個々に混練機に投入す
る。
たとえば1分散剤を含む溶液中に前記強磁性粉を加え、
所定時間混練りした後、残りの各成分を加えて、さらに
混練りを続けて磁性塗料とする。
磁性塗料は前記非磁性支持体上に塗布乾燥される。
塗布方式としては、たとえばウェット−オン−ウェット
(w e t −o n −w e t )方式、ウェ
ット−オン−ドライ(wet−on−dry)方式など
を挙げることがてきる。これらの中でも。
ウェット−オン−ウェット方式、ウェウトーオンードラ
イ方式か好ましく、特にウェット−オン−ウェット方式
か好ましい。
ウェット−オン−ウェット方式は、他の塗布方式に比べ
て、同時に複数の層の塗布かてきるため、塗布時間の短
縮かてき、単層とほとんど変わらない工程て塗布かてき
、しかもウェット−オントライに比べて、上下層の膜つ
きか良いと言う利点かある。
磁性塗料の塗布方法としては、たとえばエクストリュー
シコン法、グラビアコーティング法、ナイフコーティン
グ法、ワイヤーバーコーティング法、ドクターブレード
コーティング法、リバースロールコーティング法、デイ
ツプコーテング法、エアーナイフコーテング法、カレン
ダーコーティング法、スキーズコーティング法、キスコ
ーティング法、およびファンティンコーテング法などが
ある。これらの中でも特にエクストリュージョン法か好
ましい。
磁性塗料を非磁性支持体の表面に塗布した後は、一般に
、未乾燥の状態にある塗膜に磁場配向処理を施し、さら
にスーパーカレンダーロールなどを用いて表面平滑化処
理を施し、ついて所望の形状に裁断することによって、
磁気記録媒体を得ることかてきる。
なお、磁性層の厚みについては、特に限定はしないか通
常4p、m以下であり、好ましくは3p、m以下である
本発明に用いる強磁性粉末は、流動性に優れているので
、貯蔵タンクからスムーズに粉体定量供給機に排出する
ことができる。そして、粉体定量供給機から混練機に定
量的に且つスムーズに供給することができる。
したがって、上記混練機から得られる磁性塗料は所望の
組成を有するものであり、この磁性塗料を非支持体上に
塗布乾燥し、そこに少なくとも一層の磁性層を形成する
ことによって、安定した高品位の磁気記録媒体を安定し
て製造することか出来る。
[実施例] 次に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説
明する。
(実施例1〜4、比較例1〜3) 一下層の形成− 第1表に示す下層用成分を二軸連続混合機(KEXエク
ストルータ・■栗本鉄工所製)に供給して、磁性塗料を
調製した。
なお、上記成分のうち粉末成分は粉体定量供給機(スク
リューフィーター、クマエンシニアリング社製)を用い
て二輪連続混合機(KEXエクストル−ダニー栗本鉄工
所製)に供給した。
次に、この磁性塗料をポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上にウェット−オン−ウェット方式でエクストリュ
ージョン法により塗布し、未乾燥状態の塗膜に磁場配向
処理を施し、さらに乾燥を行なって、ポリエチレンテレ
フタレートフィルム上に磁性層(厚みは第1表に記載)
を形成した。
一上層の形成− 次に、第1表に示す上層用成分を加圧ニーダ−(MS式
加圧型二一ダー:Ill森山表出所製)または上記と同
し二輪連続混合機に供給して磁性塗料を調製した。
なお、上層用成分のうち、粉末成分の供給は前記と同し
粉体定量供給機を用いて行なった。
次に、得られた磁性塗料を前記下層の上にエクストリュ
ージョン法により下層と同時に塗布し、磁場配向処理を
施し、乾燥を行なって、下層上に磁性層(厚みは第1表
に記載)を形成した。
こうして上下二層の磁性層を形成したポリエチレンテレ
フタレートフィルムを1/2インチ幅にスリットし、磁
気テープを得た。
この磁気テープの電磁変換特性を第2表に示すとともに
、強磁性粉末の流量のバラツキ具合、強磁性粉末の光沢
度、RF出力、ルミS/N、クロマS/Nを第2表に示
す、なお、これらの評価は以下の測定方法によった。
(流量のバラツキ) クマエンジニアリング社製のアキュレートフィーダから
排出された粉体を1分間サンプリングし、その重量を測
定し、この測定を10回行なった。その最大値と最小値
でバラツキを評価した。
(RF出力) 100%ホワイト信号に3ける再生時の出力を基準テー
プ[コニカ(株)製]を基準にして基準テープ[コニカ
(株)製]との比較において求めた。
(ルミS/N) ノイズメーター(シバツク社製)を使用し、基準テープ
[コニカ(株)製コとの比較において。
100%ホワイト信号における試料のS/Nの差を求め
た。
(クロマS/N) ノイズメータ(シバツク社製)を使用し、基準テープ[
コニカ(株)製]ととの比較においてクロマ信号におけ
る試料のS/Nの差を求めた。
[発明の効果] 本発明の製造方法によると、少なくとも一層の磁性層に
含有させる強磁性粉末が流動性に優れているので、貯蔵
タンクから粉体定量供給機へ、そして粉体定量供給機か
ら混線機へと定量的に且つスムーズに供給することがで
きる。
したがって、高品位の磁気記録媒体を安定して製造する
ことが出来る。
平成2年11月22日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単層もしくは複数層の磁性層を非磁性支持体上に
    積層してなる塗布型の磁気記録媒体の製造方法において
    、少なくとも一層の磁性層に含有させる強磁性粉末とし
    て、タップ密度が0.5〜0.7g/cm^3であり、
    BET値が25m^2/g以上であり、且つ下式で定義
    される圧縮度Cが10〜25である強磁性粉末を用いる
    ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 C=100(P−A)/P ただし、P:タップ密度(g/cm^3) A:見掛け密度(g/cm^3)
  2. (2)前記強磁性粉末がCo含有酸化鉄であり、このC
    o含有酸化鉄中のFe^2^+とFe^3^+とのマグ
    ネタイト化率(Fe^2^+/Fe^3^+)が13%
    以上45%以下である請求項1に記載の磁気記録媒体の
    製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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