JPH11250440A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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Publication number
JPH11250440A
JPH11250440A JP5345198A JP5345198A JPH11250440A JP H11250440 A JPH11250440 A JP H11250440A JP 5345198 A JP5345198 A JP 5345198A JP 5345198 A JP5345198 A JP 5345198A JP H11250440 A JPH11250440 A JP H11250440A
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JP
Japan
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magnetic
ferromagnetic powder
magnetic layer
diffraction
powder
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JP5345198A
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Inventor
Koji Hosokawa
浩司 細川
Hidehiko Nakayama
英比古 中山
Yuichi Takeshige
裕一 竹重
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記
録媒体を提供する。 【解決手段】 非磁性支持体上に、強磁性粉末を含有す
る磁性層を少なくとも1層以上有する磁気記録媒体にお
いて、上記磁性層の表面を反射高速電子線回折法により
測定することにより得られる、上記強磁性粉末からの回
折リング中の一部にα−Feの回折点を有することを特
徴とする磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録におけ
る電磁変換特性及び走行耐久性に優れた磁気記録媒体に
関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】磁気テ
ープ等の磁気記録媒体は、オーディオテープ、ビデオテ
ープ、コンピューター用データストレージテープ等に広
く利用されている。磁気記録媒体は、一般にポリエステ
ルフィルムのような非磁性支持体上に、磁性粉末及び結
合剤としての塩化ビニル系共重合体やポリウレタン樹脂
を含有する磁性塗料を塗布することによって製造されて
いる。
【0003】磁気記録媒体には、電磁変換特性や走行耐
久性等の諸特性が優れていることが要求される。例え
ば、音楽録音再生用オーディオテープは高品質な音、ビ
デオテープは高密度化や高画質、高耐久性が要求され、
コンピューター用データストレージテープは高品質、高
密度化と共に高耐久性が要求されている。
【0004】特開平5−36059号公報では、特定量
のアモルファス相を共存させたα−アルミナを用いて、
ヘッドクリーニング性とヘッド摩耗性の両特性を満足す
る磁気記録媒体を製造する試みが行われている。しか
し、依然として得られる高密度磁気記録媒体の電磁変換
特性や耐久性は十分とは言い難い状況であった。
【0005】従って、本発明の目的は、電磁変換特性及
び走行耐久性に優れた磁気記録媒体を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】磁気記録媒体の高密度
化、記録波長の短波長化に従い、要求される磁性層表面
の平滑性に対する条件が厳しくなっている現在、研磨剤
のヘッドクリーニング機能だけでは耐久性向上に限界が
ある。磁性層表面において研磨剤のみだけでなく強磁性
粉末もヘッドと接触し得ることから、磁性層最表面の強
磁性粉末の配列、配向性も磁気記録媒体の耐久性に大き
く影響していると考えられる。以上の概念に基づき、本
発明者らは、磁性層最表面の強磁性粉末の配向性を制御
する方法と共に、その配向性を評価する方法について検
討してきた。
【0007】強磁性粉末の配向性を静磁気特性(角型
比)から評価することがよく行われているが、その静磁
気特性から得られる配向性は、あくまでも磁性層の表面
と内部も含めた全体の配向性であり、必ずしも磁性層最
表面の配向性とは一致するものではない。また電子顕微
鏡により磁性層表面の強磁性粉末の配向性を観察する方
法もあるが、その方法では磁性層最表面から強磁性粉末
数個分の深さまで観察してしまうことから、磁性層最表
面にある強磁性粉末の配向性を評価しているとは言い難
い。そこで、金属や半導体結晶の清浄表面(数原子層)
の原子構造、配列を解明する方法として活発に用いられ
ている反射高速電子線回折法を磁性層表面にある強磁性
粉末の配向性の評価法として適用した結果、その反射高
速電子線回折パターンが、磁気記録媒体の耐久性と相関
があることを知見した。
【0008】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、 非磁性支持体上に、強磁性粉末を含有する磁性層
を少なくとも1層以上有する磁気記録媒体において、上
記磁性層の表面を反射高速電子線回折法により測定する
ことにより得られる、上記強磁性粉末からの回折リング
中の一部にα−Feの回折点を有することを特徴とする
磁気記録媒体を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の表面に、強磁
性粉末及び結合剤を少なくとも含む最上層としての磁性
層を少なくとも有する。また、非磁性支持体と磁性層の
間には、磁性粉末及び/又は非磁性粉末及び結合剤を少
なくとも含む中間層を設けてもよい。さらに、非磁性支
持体の裏面にはバックコート層が設けてもよい。また、
本発明の磁気記録媒体には、上記した非磁性支持体、中
間層、磁性層及びバックコート層以外に、さらに非磁性
支持体と中間層又はバックコート層との間に設けられる
プライマー層や、長波長信号を使用するハードシステム
に対応してサーボ信号等を記録するために設けられる他
の磁性層等の他の層を設けてもよい。
【0010】次に、本発明の磁気記録媒体を構成する各
層を重層磁気記録媒体を例に挙げて説明する。先ず、磁
性層について説明する。磁性層は、通常磁気記録媒体の
最上層、即ち磁気記録媒体の表面に存在する層であり、
強磁性粉末、結合剤及び溶剤を主成分とする磁性塗料を
用いて形成することができる。
【0011】上記強磁性粉末としては、特開平9−35
246号公報第3欄第2行〜第4欄第24行に記載のも
のが使用できる。これらのうち、特に強磁性金属粉末が
高密度記録媒体に適しているので好ましい。
【0012】上記強磁性金属粉末としては、金属分が5
0重量%以上であり、該金属分の60重量%以上が鉄で
ある強磁性金属粉末が挙げられる。そして、該強磁性金
属粉末としては、以下の物性を有する針状のものが電磁
変換特性が良好となるので好ましい。 長軸長:0.05〜0.2μm、特に0.05〜0.1
μm 針状比:2〜20、特に3〜10 X線粒径:10〜30nm、特に13〜25nm BET比表面積:45m2 /g以上、特に50〜65m
2 /g 保磁力:110〜220kA/m、特に120〜210
kA/m 飽和磁化:100〜180Am2 /kg、特に110〜
160Am2 /kg
【0013】また、上記強磁性粉末には希土類元素や遷
移金属元素を含有させても良い。さらに、上記強磁性粉
末の分散性等を向上させるために、表面処理を施しても
よい。
【0014】上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料に
は、非磁性粉末を含有してもよい。このような非磁性粉
末としては、後述する中間層に用いられる非磁性粉末と
同様のものが使用される。
【0015】上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料に
は、カーボンブラックを含有してもよい。このようなカ
ーボンブラックとしては、サーマルブラック、チャネル
ブラック、ランプブラック、ファーネスブラック、アセ
チレンブラック等が挙げられ、その詳細は「カーボンブ
ラック便覧」(カーボンブラック協会編)等に記載され
ている。
【0016】上記磁性層を形成する磁性塗料に用いられ
る上記結合剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及
び反応型樹脂等が挙げられ、使用に際しては単独又は併
用して用いることができる。上記結合剤の具体例として
は、塩化ビニル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステ
ル、ニトロセルロース、エポキシ樹脂等が挙げられ、そ
の他にも、特開昭57−162128号公報の第2頁右
上欄第19行〜第2頁右下欄第19行等に記載されてい
る樹脂等が挙げられる。さらに、上記結合剤は、分散性
等向上のために極性基を含有してもよい。特に、スルホ
ン酸基等の極性基を含有する塩化ビニル系共重合体及び
ポリウレタンが好ましく用いられる。上記結合剤の配合
割合は、上記強磁性粉末100重量部に対して、5〜2
00重量部が好ましく、5〜70重量部が更に好まし
い。
【0017】上記磁性層に用いられる磁性塗料に含有さ
れる溶剤としては、ケトン系の溶剤、エステル系の溶
剤、エーテル系の溶剤、芳香族炭化水素系の溶剤及び塩
素化炭化水素系の溶剤等が挙げられ、具体的には上記特
開昭57−162128号公報の第3頁右下欄第17行
〜第4頁左下欄第10行等に記載されている溶剤を用い
ることができる。上記溶剤の配合割合は、上記強磁性粉
末100重量部に対して、80〜500重量部が好まし
く、100〜350重量部が更に好ましい。
【0018】また、上記磁性層の形成に用いられる磁性
塗料には、研磨剤、分散剤、潤滑剤、帯電防止剤、防錆
剤、防黴剤及び硬化剤等の通常の磁気記録媒体に用いら
れる添加剤を必要に応じて添加することができる。上記
添加剤として具体的には、上記特開昭57−16212
8号公報の第2頁左下欄第6行〜第2頁右下欄第10行
及び第3頁左下欄第6行〜第3頁右上欄第18行等に記
載されている種々の添加剤を挙げることができる。
【0019】上記磁性層の厚さは0.05〜1.0μm
であることが好ましく、特に0.05〜0.3μmであ
ることが好ましい。磁性層の厚さが上記範囲内であれ
ば、耐久性と出力安定性のバランスにおいて優れ好まし
い。
【0020】磁性塗料を調製するには、例えば、上記強
磁性粉末及び上記結合剤を溶剤の一部と共にナウターミ
キサー等に投入し予備混合して混合物を得、得られた混
合物を連続式加圧ニーダー等により混練し、次いで、溶
剤の一部で希釈し、サンドミル等を用いて分散処理した
後、潤滑剤等の添加剤を混合して、濾過し、更にポリイ
ソシアネート等の硬化剤や残余の溶剤を混合する方法等
を挙げることができる。
【0021】本発明においては、上記磁性層の表面を反
射高速電子線回折法により測定した際に得られる、上記
強磁性粉末からの回折リング中の一部にα−Feの回折
点を有することが必要である。特に好ましくは、長手方
向と平行に電子線を照射したことにより得られる上記回
折点が、上記回折リングの中央部に存在することが望ま
しい。なお、反射高速電子線回折法については後述す
る。
【0022】このように、上記強磁性粉末からの回折リ
ング中に回折点を有することは、磁性層最表面において
結晶性の良い強磁性粉末が配向性良く存在していること
を意味する。特に、磁性層の長手方向と平行に電子線を
照射することにより得られる回折リングにおいて、リン
グ中央部に回折点が存在することは、強磁性粉末が長手
方向と平行方向に配列していることを意味している。
【0023】このような磁性層最表面の強磁性粉末の配
列、配向性を制御するためには、使用する強磁性粉末及
び結合剤を選択し、かつ溶剤による揮発条件を選択する
必要がある。例えば磁性層最表面の強磁性粉末の配向性
を高くするためには、まず粒子サイズが小さく粒径分布
幅が小さい強磁性粉末を使用し、且つ強磁性粉末の周囲
に存在する結合剤を低分子量のものとし、配向時におけ
る磁性塗料中の強磁性粉末の移動(回転)速度を速くす
る。さらに溶剤を乾燥させ易い組成とすると共に、乾燥
風量を増大させ磁性層表面の乾燥速度を上げることによ
り、強磁性粉末の配向戻りを抑制する。このように塗料
配合及び塗工プロセスを制御することにより、磁性層最
表面の強磁性粉末の配向性を制御することができる。
【0024】乾燥条件としては、例えば熱風の温度を4
0〜120℃、風速を5〜35m/secとし、乾燥時
間を1〜50秒間とするのが好ましい。
【0025】次に、非磁性支持体上と磁性層の間に設け
られる中間層について説明する。上記中間層は磁性粉末
及び/又は非磁性粉末と結合剤とを少なくとも含有する
層で、磁性を有する層であっても、非磁性の層であって
もよい。上記中間層は磁性粉末及び/又は非磁性粉末、
結合剤及び溶剤を主成分とする塗料(以下、中間塗料と
もいう)を用いて形成される。上記中間層を設ける目的
は、静磁気特性及び表面平滑性の向上にある。
【0026】上記非磁性粉末としては、特開平9−35
246号公報第9欄第44行〜第10欄第7行に記載の
ものが使用できる。
【0027】上記磁性粉末としては、強磁性粉末が好ま
しく用いられ、該強磁性粉末としては軟磁性粉末及び硬
磁性粉末のいずれもが好ましく用いられる。また、上記
硬磁性粉末としては、上記磁性層の形成に用いられた強
磁性粉末と同様のものが用いられる。
【0028】上記磁性粉末又は非磁性粉末には、必要に
応じて、希土類元素や遷移元素を含有させることができ
る。また、上記磁性粉末又は非磁性粉末の分散性等を向
上させるために、該粉末に上記磁性層の形成に用いられ
る磁性塗料に含有される強磁性粉末と同様の表面処理を
施すことができる。
【0029】上記中間塗料には、カーボンブラックが含
有されることが望ましい。このようなカーボンブラック
としては、上記磁性層に用いられるカーボンブラックと
同様のものが用いられる。
【0030】上記中間塗料に含有される結合剤として
は、上記磁性層に用いられる結合剤と同様のものが用い
られる。上記結合剤の配合割合は、上記非磁性粉末又は
非磁性粉末と磁性粉末の総量100重量部に対して、5
〜200重量部が好ましく、5〜70重量部が更に好ま
しい。
【0031】上記中間層の形成に用いられる中間塗料に
含有される溶剤としては、上記磁性層の形成に用いられ
る磁性塗料に含有される溶剤と同様のものが用いられ
る。上記溶剤の配合割合は、上記非磁性粉末又は、非磁
性粉末と磁性粉末の総量100重量部に対して、80〜
500重量部が好ましく、100〜350重量部が更に
好ましい。
【0032】また、上記中間塗料には、必要に応じて、
上記磁性層の形成に用いられる磁性塗料に添加される添
加剤を添加することができる。
【0033】上記中間層の厚さは0.1〜2.5μmで
あることが好ましく、特に0.2〜2.0μmであるこ
とが好ましい。上記範囲であれば磁気記録媒体において
十分な曲げ剛性が得られる。
【0034】上記中間塗料を調製するには、例えば、上
記磁性粉末及び/又は非磁性粉末、結合剤を溶剤の一部
と共にナウターミキサー等に投入し、予備混合して混合
物を得、得られた混合物を連続式加圧ニーダー等により
混練し、次いで、溶剤の一部で希釈し、サンドミル等を
用いて分散処理した後、潤滑剤等の添加剤を混合して、
濾過し、更に硬化剤や残余の溶剤を混合する方法等を挙
げることができる。
【0035】本発明の磁気記録媒体において用いられる
非磁性支持体は、通常公知のものを特に制限されること
なく用いることができる。具体的には、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート
(PEN)、ポリアミド(PA)等が好ましく使用さ
れ、その詳細は特開平9−35246号公報第2欄第3
0〜42行に記載されている。また、非磁性支持体(ベ
ースフィルム)の厚みは、1μm以上であることが望ま
しい。
【0036】また、本発明の磁気記録媒体において非磁
性支持体の裏面に設けられるバックコート層は、公知の
バックコート塗料を特に制限なく用いて形成することが
できる。
【0037】本発明の磁気記録媒体は、オーディオテー
プ、8mmビデオテープ、コンピューター用データスト
レージテープ等の磁気テープやフロッピーディスク等の
磁気記録媒体として適用することができる。
【0038】本発明の磁気記録媒体は、公知の方法によ
って製造することができる。中間層を有するタイプ、い
わゆる重層型の磁気記録媒体であれば、特開平9−29
3230号公報の第18欄第19行〜第20欄第18行
に記載の同時重層塗布方法によって製造できる。また、
逐次重層塗布方法によっても製造できる。
【0039】
【実施例】以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説
明する。
【0040】〔実施例1〕下記の配合成分(硬化剤を除
く)を、それぞれニーダーにて混練し、次いで撹拌器に
て分散し、更にサンドミルにて微分散し、1μmのフィ
ルターにて濾過後、硬化剤を最後に添加して、磁性塗
料、中間塗料及びバックコート塗料をそれぞれ調製し
た。
【0041】 <磁性塗料> ・アルミニウム含有針状強磁性金属粉末 100重量部 (平均長軸長;0.1μm、BET比表面積;50m2 /g) ・α−アルミナ(平均粒径;0.3μm) 5重量部 ・塩化ビニル系共重合体 10重量部 (数平均分子量;11.000、重量平均分子量;25,000) ・ポリウレタン樹脂 4重量部 (数平均分子量;12,000) ・ブチルステアレート 2重量部 ・パルミチン酸 3重量部 ・カーボンブラック(平均粒径;40nm) 3重量部 ・コロネートL(硬化剤) 4重量部 ・メチルエチルケトン 220重量部 ・シクロヘキサノン 180重量部
【0042】 <中間塗料> ・α−Fe2 3 50重量部 (平均長軸長;0.1μm、BET比表面積;50m2 /g) ・γ−Fe2 3 50重量部 (平均長軸長;0.12μm、BET比表面積;55m2 /g) ・α−アルミナ(平均粒径;0.3μm) 5重量部 ・塩化ビニル系共重合体 10重量部 (数平均分子量;11.000、重量平均分子量;25,000) ・ポリウレタン樹脂 4重量部 (数平均分子量;12,000) ・ブトキシエチルパルミテート 2重量部 ・パルミチン酸 3重量部 ・カーボンブラック(平均粒径;40nm) 3重量部 ・コロネートL(硬化剤) 4重量部 ・メチルエチルケトン 220重量部 ・シクロヘキサノン 180重量部
【0043】 <バックコート塗料> ・カーボンブラック(平均粒径;18nm) 38.5重量部 ・カーボンブラック(平均粒径;75nm) 1.5重量部 ・ニッポラン2301 50重量部 〔商品名、日本ポリウレタン工業(株)製、ポリウレタン樹脂〕 ・Celnova BHT1/2 28.6重量部 〔商品名、旭化成工業(株)製、ニトロセルロース〕 ・D−250N 4重量部 〔商品名、武田薬品工業(株)製、ポリイソシアネート〕 ・銅フタロシアニン 5重量部 ・ステアリン酸 1重量部 ・メチルエチルケトン 140重量部 ・トルエン 140重量部 ・シクロヘキサノン 140重量部
【0044】得られた磁性塗料及び中間塗料を厚さ6.
5μmのポリエチレンテレフタレート支持体上に、中間
層厚みが2.5μm、磁性層厚みが0.2μmとなるよ
うにダイコーターにて同時重層塗布を行った。次いで、
磁性層が湿潤状態から乾燥状態になる間で、0.5Tの
ソレノイドにより磁場配向処理をした。さらに、乾燥炉
中にて、50℃の温風を10m/minの速度で塗膜に
吹き付けて乾燥した。乾燥後、温度90℃、圧力300
kg、速度200m/minでカレンダー処理し、さら
に、上記支持体の反対側の面上に上記バックコート塗料
を乾燥厚さが0.5μmになるように塗布し、30〜5
0℃にて乾燥してバックコート層を形成した。最後に8
mm幅にスリットしてビデオテープを製造した。
【0045】〔実施例2〕上記磁性塗料に配合させる強
磁性粉末として長軸長0.3μmの針状強磁性金属粉末
を用いた以外は実施例1と同様にしてビデオテープを製
造した。
【0046】〔比較例1〕上記磁性塗料および上記中間
塗料に配合させるポリウレタン樹脂として、数平均分子
量30,000のポリウレタン樹脂、上記磁性塗料およ
び上記中間塗料に配合させる溶剤として、メチルエチル
ケトン200重量部、シクロヘキサノン200重量部を
用い、上記乾燥時の温風の風速を0m/minとした以
外は実施例1と同様にしてビデオテープを製造した。
【0047】〔評価方法〕実施例1〜2及び比較例1で
得られたビデオテープについて、反射高速電子線回折、
中心線表面粗さ(Ra)、グロス、スチル耐久性、C/
N比を下記の方法で測定し、その結果を表1に示す。ま
た、実施例1及び比較例1の反射高速電子線回折により
得られた回折図を図1〜2に示す。
【0048】<反射高速電子線回折>5mm×5mmの
大きさに切った試料をカーボンブラックによりホルダー
に固定し、長手方向から電子ビームが照射されるように
RHEED測定チャンバーに設置して以下の条件で測定
した。 装置;JEM−200CX 印加電圧;100kV ビーム径;約1mm 入射角度;限界すれすれ カメラ;35.2mmÅ フィルムに撮影したRHEEDの半径(入射ビーム透過
スポットとリング間の距離)R(mm)から、ブラッグ
の式(d=35.2/R)を用いて面間隔d(Å)を求
め、各リングの帰属を行った。α−Feに帰属されるリ
ング中の回折点の有無を観察した。
【0049】<中心線表面粗さRa>レーザー光干渉式
表面粗さ計〔Zygo社、Laser Interfe
rometric Microscope Maxim
3D Model 5700〕を用い、下記の条件に
て測定した。 使用レンズ;Fizeau 40倍 Remove;Cylinder Filter;off サンプリング長;180nm サンプリング数;260
【0050】<グロス>60゜反射率で求めた。
【0051】<スチル耐久性>画像信号501REの映
像信号を記録して温度5℃、相対湿度20%の環境下で
ソニー(株)製8mm VTR EV−S550のスチ
ルモードで再生し、再生RF出力レベルで記録計で記録
し、信号レベルが1/2に低下するまでの時間を測定し
た。20時間超を◎、10〜20時間を○、10時間未
満を×とした。
【0052】<C/N比>市販のHi8ビデオテープレ
コーダー〔ソニー(株)製、EV−S900〕を用いて
6MHzの信号を記録し、この信号を再生したときの5
MHzに発生するノイズを測定し、このノイズに対する
再生信号の比を測定した。測定はTR4171型SPE
CTRUM ANALYZER〔ADVANTEST
(株)製〕を用いて行った。なお表記した値は実施例2
で得られたビデオテープのC/N比を0dBとしたとの
値である。
【0053】
【表1】
【0054】表1に示す結果から明らかな通り、実施例
1〜2のビデオテープは、比較例1のビデオテープに比
して、表面平滑性に大きな差はないものの、出力、高耐
久性を有するものであることが判る。また、図1〜2の
比較から、実施例1は、強磁性粉末の回折リング中にα
−Feの回折点を有する。これに対して、比較例1は、
強磁性粉末の回折リング中にα−Feの回折点を持たな
い。
【0055】
【発明の効果】以上、詳述した通り、反射高速電子線回
折法により測定した磁性層表面の強磁性粉末の回折リン
グ中にα−Feの回折点を有する本発明の磁気記録媒体
は、電磁変換特性及び耐久性が共に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1における反射高速電子線回折法によ
り測定した磁性層表面の電子線回折図。
【図2】 比較例1における反射高速電子線回折法によ
り測定した磁性層表面の電子線回折図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に、強磁性粉末を含有す
    る磁性層を少なくとも1層以上有する磁気記録媒体にお
    いて、 上記磁性層の表面を反射高速電子線回折法により測定す
    ることにより得られる、上記強磁性粉末からの回折リン
    グ中の一部にα−Feの回折点を有することを特徴とす
    る磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 上記反射高速電子線回折法による測定
    を、磁性層の長手方向と平行に電子線を照射して行った
    際に、上記回折点が上記回折リングの中央部に存在する
    ことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 上記強磁性粉末が針状強磁性金属粉末で
    ある請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
JP5345198A 1998-03-05 1998-03-05 磁気記録媒体 Pending JPH11250440A (ja)

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JP5345198A JPH11250440A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 磁気記録媒体

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