JPS619828A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS619828A
JPS619828A JP13148384A JP13148384A JPS619828A JP S619828 A JPS619828 A JP S619828A JP 13148384 A JP13148384 A JP 13148384A JP 13148384 A JP13148384 A JP 13148384A JP S619828 A JPS619828 A JP S619828A
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徹 三宅
Yutaka Shimizu
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新田 正明
Kazuo Nakamura
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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】 1、産業上の利用分野 本発明は磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等の磁
気記録媒体に関するものである。
2、従来技術 一般に、磁気記録媒体は、磁性粉とバインダー樹脂等を
含む磁性塗料を支持体上に塗布、乾燥することによって
製造される。こうした磁気記録媒体の磁性層のバインダ
ー樹脂として、ウレタン樹脂を使用することがよく知ら
れている。従来から公知のウレタン樹脂は、高分子ジオ
ールとジイソシアネートと鎖延長剤と(必要に応じて使
用する)架橋剤とから合成される。高分子ジオールとし
ては、アジピン酸、ブタンジオール等から得られるポリ
エステルジオールや、ポリエーテルジオール、ポリカー
ボネートジオールが挙げられ、ジイソシアネートとして
はジフェニルメタジイソシアネート等が使用可能である
。また、鎖延長剤はエチレングリコール、ブタンジオー
ル等からなっており、架橋剤はポリオール類、ポリアミ
ン類等であってよい。
しかし、このような一般的なウレタン樹脂は、柔軟性に
は優れていても、硬さが不足するためにガイドビンや磁
気ヘッド等との摺接に対して磁気記録媒体の機械強度が
不良となり、しかも走行性や粉落ちの面でも問題がある
一般に磁気記録媒体は、記録、再生に際して次の要求を
満たす必要がある。
(1)、磁気ヘッド、ガイド部材などと接触しながら走
行するため、磁性層の摩擦係数が小さく、走行性が優れ
ていることが要求されるとともに、再生時に磁気ヘッド
等と激しく摺接するために磁性層の摩耗が少なく、耐久
性に優れていることが要求される。
(2)、また、磁性層の磁気特性ないし電磁変換特性は
、主に磁性粉の分散状態に左右される。
上記(1)の要求、すなわち潤滑性及び耐摩耗性の改善
に対しては、従来から種々の潤滑剤を磁性層中に含有さ
せる試みがなされており、潤滑効果の大きなシリコーン
オイルを磁性層中に含有させることが行なわれていた。
しかし、シリコーンオイルは潤滑性に優れる反面、バイ
ンダー樹脂との相溶性が悪く、磁性層の摩擦抵抗を充分
低減させることができても、磁性層を不均質化してピン
ホールを生じたり、磁性層表面に滲出する欠点があった
このような欠点を除くため、従来、特開昭57−377
31号公報に示されたアルコール変性有機シリコーン化
合物、特開昭57−37732号公報に示されたカルボ
キシル変性有機シリコーン化合物、特開昭57−377
33号公報に示されたアミノ変性有機シリコーン化合物
、特開昭57−37734号公報に示された有機シリコ
ーン化合物等を磁性層に添加する技術が知られている。
しかしながら、これらの公知技術によっては、潤滑効果
等は良くなるとしても、磁気記録媒体の電磁変換特性が
充分でない。
また、上記(2)の要求、すなわち、磁性粉の分散状態
を改善するために、従来から磁性層中に種々の分散剤を
添加する試みがなされている。
たとえば、ジアルキルスルホコハク酸塩を添加すると、
分散しとして効果的に作用し、磁性粉の充填塵や配向性
を改良し、すぐれた磁気特性ない粉とバインダー樹脂と
の結合力が低下したり、分散剤が磁性層表面に滲出し易
くなり、粉落ち、出力変動、テープ鳴りなどの現象を生
じ耐久性が劣ったものとなる。また、ポリアルキレンオ
キサイドアルキル燐酸エステルも分散剤として上記分散
剤と同じ様に有効的に作用するが、同様の欠点がある。
このため、特開昭57−152535号公報、及び同5
7−152537号公報に示されたジアルキルスルホコ
ハク酸塩と脂肪酸変性シリコーン化合物との併用が考え
られている。しかしながら、これらの公知技術でも、な
お、走行性、耐久性、電磁変換特性が充分とはいいがた
い。
3、発明の目的 本発明の目的は、適度な柔軟性と共に充分な機械的強度
、耐久性、低摩擦抵抗を有し、走行性に優れかつ粉落ち
も少なく、電磁変換特性も向上した磁気記録媒体を提供
することにある。
4、発明の構成及び作用効果 即ち、本発明による磁気記録媒体は、降伏点を有するウ
レタン樹脂と、下記一般式で表わされるメルカプト変性
有機シリ≦し化合物とが支持体上の所定の層に含有され
ていることを特徴とするものである。
一般式: (但、この一般式中、l(,1、R2、l(、S 、R
4,1(、i 、 :[(,6及びR7は互いに同一の
若しくは異なる炭化水素残基、Xは炭素原子数1〜30
の炭化水素残基、mは05m < 1000、nは1≦
n < 300、m + n ijm + ni 10
00である。) 本発明によれば、磁性層等のバインダー樹脂成分として
、降伏点を有するウレタン樹脂を使用しているがこのウ
レタン樹脂は、第1図に曲線aで示す従来のウレタン樹
脂の特性に比べ、曲線すで例示して示すように降伏点Y
Pを有するウレタン樹脂であって、降伏点YPに至るま
では応力が加わっても伸びが非常に小さく、このために
ウレタン樹脂に適度な硬さが付与され、かつ降伏点YP
以降は破壊することなく応力と共に伸びる性質を示す。
従って、磁気記録媒体の機械的強度が向上して摺接時の
摩耗等の損傷、粉落ち等が大幅に少なくなり、走行性も
著しく改善されることになる。
特に、VTR用の磁気テープではエツジ折れ等がなく、
エツジ近傍のコントロールトラックを保持してその機能
を良好に発揮させることができる。
上記降伏点YPは、本発明のウレタン樹脂の性能にとっ
て重要であり、50〜6001& /CI!、望ましく
は100〜560IIP/citの応力範囲(第1図の
例では約290Yrf/cP!t)で降伏点が存在する
のが望ましい。
降伏点が存在する範囲が応力501j/cit未満では
樹脂が柔かくなり易く、600シ/c!lを越えると樹
脂が硬くなり、もろくなり易い。
本発明に使用するウレタン樹脂は、上記の優れた性能を
発揮するには、分子中に環状炭化水素残基含有している
のがよい。この環状炭化水素残基は飽和環状炭化水素残
基であるのが好ましく、これには2価又は1価のシクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基等、或いはこれらの誘導
体(例えばメチル基等のアルキル基置換体、塩素原子等
のハロゲン置換体)からなるものが挙げられる。これら
の飽和環状炭化水素残基はウレタン樹脂に適度な硬さを
付与する点、及び原料人手性の面から望ましいものであ
る。また、この環状炭化水素残基の結合位置は、ウレタ
ン樹脂分子の主鎖中であるのがよいが、その側鎖に結合
していてもよい。また、ウレタン樹脂中での環状炭化水
素残基金もつ構成成分の量を変化させることにより、任
意のガラス転移点(Tg)をもつウレタン樹脂を得るこ
とができ、Tgとしては一30℃〜100℃、好ましく
は0℃〜90℃である。−蜀℃よりTgが低いと軟らか
すぎて充分な膜強度を得にくく、また100℃よりTg
が高いと膜がもろくなり易い。
また、本発明によれば、上記のウレタン樹脂と共に上記
のメルカプト変性有機シリコーン化合物を層中に含有せ
しめているので、バインダー樹脂との相溶性も良好とな
って磁性層表面に滲出したりピンホールを生じることな
く、磁性層の潤滑性及び耐摩耗性のみならず、電磁変換
特性を充分向上させることができる。即ち、この有機シ
リコ−いるためバインダー樹脂とよく相溶し、層表面に
滲出したりピンホールを生じたりすることもない。
これらのメルカプト基を有する炭化水素残基は滑性を有
し、潤滑性に優れた有機シリコーン化合物からなる主鎖
とともに、これらのメルカプト基を有する炭化水素残基
によっても潤滑効果が発揮されるため、層の潤滑性及び
耐摩耗性が一段と向上される。さらに、上記のメルカプ
ト変性した有機シリコーン化合物を用いた塗料は、磁性
粉等の分散性を損うことなく、層の耐久性及び耐摩耗性
の改善をすることができる。
このメルカプト変性有機シリコーン化合物は、磁性層に
含有せしめる場合、磁性粉100重量部に対し0.00
05〜0.1重量部(更にはo、ooi〜0.5  重
量部)添加するのがよい。あまり少ないと効果に乏しく
、またあまり多いとプルーミング等を生じ易くなる。
本発明に使用するウレタン樹脂はポリオールとポリイソ
シアネートとの反応によって合成可能である。この際、
上記環状炭化水素残基全導入するには、次の(1)〜(
4)の方法を採用することができる。
(1)、ポリオール(例えば高分子ジオール)の原料と
なる多価アルコールとして、予め環状炭化水素残基含有
した多価アルコールを用いる方法。
(2)、上記ポリオールの原料となる有機二塩基酸(ジ
カルボン酸)として、予め環状炭化水素残基を有したジ
カルボン酸を用いる方法。
(3)、上記(1)と(2)の多価アルコール及びジカ
ルボン酸をポリオールの原料に用いる方法。
(4)、上記(1)〜(3)のいずれかと併用して、或
いは単独で、鎖延長剤として予め環状炭化水素残基を有
した多価アルコールを用いる方法。
例えば、上記ウレタン樹脂を得る合成方法としくCH,
)4−COOH)とから得られるポリエステルポリオー
ルをメチレンービスーフェニルイソシアネする方法が挙
げられる。この際、鎖延長剤は上記の1,4−ジ−ヒド
ロキシメチルシクロヘキサン又は他のジオール(例えば
スリン−1,4−ジオール)であってよい。環状炭化水
素残基を予め有していてよい上記多価アルコールは、上
記した如くエチレングリコール構造の分子鎖中にシクロ
ヘキシル基を有するものが使用可能であるが、そうした
構造以外にもプロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ジエチレングリコールなどのグリコール類もしくは
トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセ
リン、)II/1fダヂメメヂiyygダ夛タp4ポ〃
々シトリメチロールエタン、ペンタエリスリトールなど
の多価アルコール類もしくはこれらのグリコール類、又
はその構造中に環状炭化水素残基を有するものが使用で
きる。
また、使用可能な二塩基酸はフタル酸、三量化リルイン
酸、マレイン酸等、又はこれらの分子中に環状炭化水素
残基含有するものが挙げられる。
上記のポリオールに代えて、S−カプロラクタム、α−
メチル−1−カプロラクタム、S−メチル−3−カプロ
ラクタム、γ−ブチロラクタム等のラクタム類から合成
されるラクトン系ポリエステルポリオール;またはエチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキ
サイド等から合成されるポリエーテルポリオール等も使
用してよい。
これらのポリオールはトリレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネー
ト、メタキシリレンジイソシアネート等のイソシアネー
ト化合物と反応せしめ、これによってウレタン化したポ
リエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタンが
合成される。
これらの本発明に係るウレタン樹脂は通常は主として、
ポリイソシアネートとポリオールとの反応で製造され、
そして遊離イソシアネート基及び/又はヒドロキシル基
を含有するウレタン樹脂又はウレタンプレポリマーの形
でも、あるいはこれらの反応性末端基を含有しないもの
(例えばウレタンニジストマー〇形)であってもよい。
また、使用可能な鎖延長剤は、上記に例示した多価アル
コール(分子中に環状炭化水素残基含有していてよいし
、或いは有していなくてもよい。)であってよい。
なお、バインダー樹脂として上記のウレタン樹脂ととも
に、フェノキシ樹脂及び/又は塩化ビニル系共重合体も
含有せしめているので、磁性粉の分散性が向上し、その
機械的強度が増大する。但、フェノキシ樹脂及び/又は
塩化ビニル系共重合体のみでは層が硬くなりすぎるが、
これはポリウレタンの含有によって防止でき、支持体又
は下地層との接着性が良好となる。
体であり、下記一般式であられされる。
(但、1年82〜13) 例エバ、ユニオンカーバイド社製のPKHC。
PKHHSPKHT等がある。
また、使用可能な上記の塩化ビニル系共重合体としては
、 一般式: におけるL及びmから導き出されるモル比は、前者のユ
ニットについては95〜50モルチであり、後者のユニ
ットについては5〜50モルチである。また、Xは塩化
ビニルと共重合し得る単量体残基全表わし、酢酸ビニル
、ビニルアルコール、無水マレイン酸等からなる群より
選ばれた少なくとも1種を表わす。(1+m)として表
わされる重合度は好ましくは100〜600であり、重
合度が100未満になると磁性層等が粘着性を帯び易く
、600を越えると分散性が悪くなる。上記の塩化ビニ
ル系共重合体は、部分的に加水分解されていてもよい。
塩化ビニル系共重合体として、好ましくは塩化ビニル−
酢酸ビニルを含んだ共重合体(以下、[塩化ビニル−酢
酸ビニル系共重合体]という。)が挙げられる。塩化ビ
ニル−酢酸ビニル系共重合体の例としては、塩化ビニル
−酢酸ビニル−ビニルアルコール、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−無水マレイン酸の各共重合体等が挙げられ、塩化
ビニル−酢酸ビニル系共重合体の中でも、部分加水分解
された共重合体が好ましい。上記の塩化ビニル−酢酸ビ
ニル系共重合体の具体例としては、ユニオンカーバイド
社製(7)iVAGHJ、[VYHHJ、「■MCH」
、種水化学■製の「エスレックA」、[エスレックA−
5j、「エスレックC」、[エスレックMl、電気化学
工業■製の「デンカビニル100OGJ、[デンカビニ
ル100OWJ等が使用できる。
壕だ、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂が使用可能であるが、これには、セルロースエーテル
、セルロース無機酸エステル、セルロース有機酸エステ
ル等が使用できる。セルロースエーテルとしてハ、メチ
ルセルロース、エチルセルロース等が使用できる。セル
ロース無機酸エステルトシてハ、ニトロセルロース、硫
酸セルロース、燐酸セルロース等が使用できる。また、
セルロース有機酸エステルとしては、アセチルセルロー
ス、プロピオニルセルロース、フチリルセルロース等が
使用できる。これら繊維素系樹脂の中テニトロセルロー
スが好ましい。
本発明の磁気記録媒体を構成する層のバインダー樹脂と
しては、前記したものの他、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が使用されても
よい。
熱可塑性樹脂としては、軟化温度が150℃以下、平均
分子量が10,000〜200,000、重合度が約2
00〜2,000程度のもので、例えばアクリル酸エス
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、アクリル酸エステル−スチ
レン共重合体等が使用される。
熱硬化性樹脂または反応型樹脂としては、塗布液の状態
では200,000以下の分子量であり、塗布乾燥後に
は縮合、付加等の反応により分子量は無限大のものとな
る。また、これらの樹脂のなかで樹脂が熱分解するまで
の間に軟化または溶融しないものが好ましい。具体的に
は、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、アルキッド樹脂等である。
電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレポリマー、
例えば無水マレイン酸タイプ、ウレタンアクリルタイプ
、ポリエステルアクリルタイプ等が挙げられる。
上述の、メルカプト変性有機シリコーン化合物、環状炭
化水素残基を有するウレタン樹脂を含む層は、例えば第
2図に示すように、支持体1の磁性層2である。磁性層
2とは反対側の面にBC層3が設けられている(BC層
は設けてもよいし、また設けなくてもよい。)。磁性層
2に使用される磁性粉末、特に強磁性粉末としては、γ
−Fe、 O8、Co含有1−Fe、03 、Fe50
. 、Co含有Fe50.等の酸化鉄磁性粉; Fe、
 Ni 、 Co、Fe −Ni −Co  合金、F
e −Mn −Zn合金、Fe−Ni−Zn合金、Fe
 −Co−Ni−Cr合金、Fe−Co −Ni−P合
金、CO−N +合金等Fe、 Ni、 Co等を主成
分とするメタル磁性粉等が挙げられる。
また、磁性層2には、公知の他の潤滑剤(例えばパルミ
チン酸)をはじめ、公知の分散剤(例えば粉レシチン)
、帯電防止剤(例えばグラファイト)等を添加してよい
。添加可能な研摩材としては、α−AI!203(コラ
ンダム)、人造コランダム、溶融アルミナ、炭化ケイ素
、酸化クロム、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)等が使
用される。
これらの研磨材は平均粒子径0.05〜5μの大きさの
ものが使用され、特に好ましくは、0.1〜2μである
。これらの研磨材は磁性粉100重量部に対して1〜2
0重量部の範囲で添加される。更にカー、ボンブラック
を添加してよい。このカーボンブラックは導電性のある
ものが望ましいが、遮光性のあるものも添加してよい。
こうした導電性カーボンブラックとしては、例えばコロ
ンビアカーボン社製のコンダクテックス(Conduc
tex ) 975 (比表面積250 rrl / 
g 、粒径24mμ)、コンダクテックス900 (比
表面積1z5rrl/g、粒径Z7mit)、カボット
社製のバルカy (Cabot  Vulcan  )
 XC−72(比表面積254 rrt / g、粒径
30mμ)、ラーヘン1040.420、三菱化成特製
の#材等がある1光用カーボンブラツクとしては、例え
ばコロンビアカーボン社製のラーペン2000 (比表
面積190i/g1粒径18mμ)、2100 、11
70.1000 、三菱化成特製の#100、#75、
#旬、#あ、#(9)等が使用可能である。カーボンブ
ラックは加〜30mμ、好ましくは21〜29mμの粒
径を有しているのがよいが、その吸油量が90d (D
BP ) /100 g以上であるとストラフチャー構
造をとり易く、より高い導電性を示す点で望ましい。
なお、BC層3にも上記ウレタン樹脂及びメルカグト変
性有機シリコーン化合物を含有させてよい。BC層3に
含有せしめられる非磁性粉としては、カーボンブラック
、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化クロ
ム、炭化珪素、炭化カルシウム、酸化亜鉛、α−Fe、
 OB 、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化ホ
ウ素、フッ化亜鉛、二酸化モリブデン、炭酸カルシウム
等からなるもの、好ましくはカーボンブラック(特に導
電性カーボンブラック)及び/又は酸化チタンからなる
ものが挙げられる。これらの非磁性粉をBC層に含有せ
しめれば、BC層の表面を適度に荒らして(マット化し
て)表面性を改良でき、寸だカーボンブラックの場合に
はBC層に導電性を付与して帯電防止効果が得られる。
カーボンブラックと他の非磁性粉とを併用すると表面性
改良(走行性の安定化)と導電性向上の双方の効果が得
られ、有利である。
捷た、第2図の磁気記録媒体は、磁性層2と支持体1と
の間に下引き層(図示せず)を設けたものであってよく
、或いは下引き層を設けなくてもよい(以下同様)。
また、支持体1の素材としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリプロピレン等のプラスチック、AX、Zn
等の金属、ガラス、BN、8iカーバイド、磁器、陶器
等のセラミックなどが使用される。
なお、上記の磁性層、BC層の塗布形成時には、各塗料
中に架橋剤としての多官能イソシアネートを所定量添加
しておくのが望ましい。こうした架橋剤としては、既述
した多官能ポリイソシアネートの他、トリフェニルメタ
ントリイソシアネート、トリス−(p−イソシアネート
フェニル)チオフォスファイト、ポリメチレンポリフェ
ニルイソシアネート等が挙げられる。
第3図は、他の磁気記録媒体を示すものであるが、第2
図の媒体の磁性層2上に06層4が設けられている。
この06層4は、磁性層2を損傷等から保護するために
設けられるが、そのために滑性が充分である必要がある
。そこで、06層4のバインダー樹脂として、上述の磁
性層2に使用したウレタン樹脂を(望ましくはフェノキ
シ樹脂及び/又は塩化ビニル系共重合体を併用して)使
用してよく、上述の有機シリコーン化合物を含有させて
もよい。
06層4の表面粗さは特にカラーS/Nとの関連でRa
≦0.01 ttm、 Rmax≦0.13 μmとす
るのがよい。この場合、支持体1の表面粗さfRa≦0
.01μm、R+max≦0.13 ttmとし、平滑
な支持体1を用いるのが望ましい。
第4図は、磁気ディスクとして構成された磁気記録媒体
を示し、支持体1の両面に上述と同様の磁性層2.06
層4が夫々設けられている。
5、実施例 以下、本発明を具体的な実施例につき説明する。
表−1に示す成分をボールミルに仕込み、分散させた後
、この磁性塗料を1μmフィルターで濾過後、多官能イ
ソシアネート5部を添加し、リバースロールコータにて
支持体上に5μm厚みに塗布してスーパーカレンダーを
かけ、1部2インチ幅にスリットしてビデオテープ(各
実施例、比較例の番号に対応する)とした。ただし表−
1の第2欄以後の数字は重量部を表わし、また第2欄以
後の「実」は実施例を、「比」は比較例を表わす。
(以下、余白、次頁へ) 表−1 但、上記表−1中、メルカプト変性有機シリコーン化合
物として次のものを用いた。
上記の各側によるビデオテープについて次の測定を行な
った。
FLF出カニ RF出力測定用VTRデツキを用いて4MHzでのRF
比出力測定し、100回再生後の、当初の出力に対して
低下している値を示した。
(単位: dB ) スキュー値: 画像再生時のタイミングのズレの大きさを表わすパラメ
ーターで、100回再生後、基準信号(CRT画面上を
約8μ咽で走査する信号)に対してどれだけズレるのか
を測定し、値が小さい程、ズレが小さく画像が乱れてい
ないことを示す。
ジッター値: メグ口・エレクトロニクス社製のVTRジッターメータ
ー「MK−612Ajを使用し、I℃、39%RHの高
温多湿化で走行回数0回、100回後の各ジッター値を
測定した。
それぞれの例のビデオテープの性能を表−2に示した。
表−2 但、実−1をQdBとして比−1のRli”出力、10
0バス後のオーディオ出力変動を測定した。
実−2をOdBとして比−2のRF比出力100パス後
のオーディオ出力変動を測定した。
上記結果から、本発明に基いて磁性層を形成した実施例
では、テープ性能が著しく向上することが分る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図はウ
レタン樹脂の応カー伸び率の関係をlの一部分の各拡大
断面図 である。 なお、図面に用いられている符号において、2・・・・
磁性層 3・・・・バックコート層(BC層) 4・・・・オーバーコート層(06層)である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、降伏点を有するウレタン樹脂と、下記一般式で表わ
    されるメルカプト変性有機シリコーン化合物とが支持体
    上の所定の層に含有されていることを特徴とする磁気記
    録媒体。 一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但、この一般式中、R^1、R^2、R^3、R^4
    、R^5、R^6及びR^7は互いに同一の若しくは異
    なる炭化水素残基、Xは炭素原子数1〜30の炭化水素
    残基、mは0≦m<1000、nは1≦n<300、m
    +nはm+n≦1000 である。)
JP13148384A 1984-06-25 1984-06-25 磁気記録媒体 Granted JPS619828A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210049711A (ko) * 2019-10-24 2021-05-06 구글 엘엘씨 축척 링 변형

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