JPS62110622A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS62110622A
JPS62110622A JP25148685A JP25148685A JPS62110622A JP S62110622 A JPS62110622 A JP S62110622A JP 25148685 A JP25148685 A JP 25148685A JP 25148685 A JP25148685 A JP 25148685A JP S62110622 A JPS62110622 A JP S62110622A
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JP
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magnetic
back coat
coat layer
carbon black
powder
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JP25148685A
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English (en)
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Yuji Shimizu
雄二 清水
Tsutomu Mitakara
見寶 勉
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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、特に磁気テープに関する。
(発明の背景) 磁気テープ、磁気シート、磁気ディスクのような磁気記
録媒体は、オーディオ分野、ビデオ分野、コンピュータ
分野で広く使われている。これらのうち、例えばビディ
オ分野の磁気テープについていえば、カセットに収納さ
れた磁気テープは画像の記録やその再生を行うときには
、このカセットがビディオデッキに装着され、そのテー
プががイドボールやガイドローラにその表裏を摺擦され
ながら巡路を走行し、磁気ヘッドによって摺擦走査され
る。このような磁気テープの巡路走行に際して磁気ヘッ
ドに対する磁気テープの摺擦状態が変動しないように磁
性層の表面は平滑に仕上げられている。
しかし磁気テープの磁性層の他側面も前記変動に対し同
様の影響を及ぼし、該他側面の走行性、耐久性が良くな
いときは、走行する磁気テープに過度のテンションがか
)9、磁性層の損傷、粉落ちが起るのみならずその巻姿
が乱れてテンションのエツジが不揃になり、スキュー、
ジッター、クロマS/N等の画像あるいは電磁変換特性
が悪くなる。
そのため、磁気テープの支持体の裏面には、がイドボー
ル、〃イドロールあるいは〃イドピン等に対する走行性
、耐久性がよくなるようにバックコート層が設けられて
おり、このバックコート層のうちには非磁性無機質粉末
をフィラーとしで該層に含有させ、その摩擦抵抗を少な
くしたものである。
また一方VTRテープの高密度化に伴い、磁性層中の磁
性粉の充填率を上げるため、磁性層中のカーボンブラッ
クを減少させる傾向がある。磁性層中のカーボンブラッ
クの減少に伴い、磁気テープの帯電防止効果は減退する
。また特にVHSタイプのVTRテープでは、末端検出
を正常に作動させるため、磁気テープは常に一定以上の
光学濃度を保持していなければならない。
以上の二点の理由により、磁気テープの走行性を改良す
るバックコート層のフィラーとしてカーボンブラック、
グラ7フイト等が用いられている。
一般に、カーボンブラックをフィラーとした塗料の分散
は困難で、粒径が小さくなるほど或は比表面積が大きく
なるほど、分散は困難の度合を増す傾向にある。また、
逆に平均粒径が大きく、比表面積が小さくなると分散は
容易になるが、塗布後の塗膜面の粗さが大きくなり、磁
気テープをリール状に巻いた際の磁性層への粗さの較写
が生じやすくなり、電磁変換特性に悪影響を及ぼす。こ
のため従来は、平均粒径25I11μ〜50mμ程度、
非表面ff1100〜250m2/g程度のカーボンブ
ラックがバックコート層塗料のフィラーとして用いられ
ている。
しかしながら、このような技術においても、走行時、早
送り時のデツキのトルク、繰り返し走行時のバックコー
ト面の削れ、ローディング、アンローディング時のエッ
ヂダメージ等は、いまだ改善されていない。
走行時、早送り、巻き戻し時のデツキのトルクは、デツ
キ中で、磁性層、バックコート層と接触する様々なIT
系に対する磁性層、バックコート層の摩擦係数と相関が
ある。エッヂダメージに対する強さは、磁気テープ全体
の硬さも大きく寄与するが、バックコート層の摩擦係数
に遠点がある模様である。バックコート面の削れは、バ
イングーの選択、フィラーの分散状態、フィラーとバイ
ングーの結着状態(フィラーの表面状態が寄与する)と
大いに関係があると考えられる。
以上の様々な要因は、バックコート層のフィラーの性質
により微妙に変化する。これまでの技術は、その適、α
を逃がしていると考えられる。
(発明の目的) 本発明の目的は、連続走行時のバック面の削れがなく、
電磁変換特性が良好で、ローディング、アンローディン
グ時のエッヂダメージを誘発しないバックコート層を有
する磁気記録媒体の提供にある。
(発明の構成) 前記本発明の目的は、支持体の一側面に磁性層を有し他
側面にバックコート層を有する磁気記録媒体に於いて、
該バックコート層に非磁性粉末と、比表面積が30(1
〜700m2/gSpH≦6であるカーボンブラックを
含有することを特徴とする磁気記録媒体によって達成さ
れる。
尚本発明の態様は前記非磁性粉末は酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、酸化シリコン、硫酸バリウム、
炭酸バリウム、水酸化マグネジツム、水酸化アルミニウ
ム、有機質粉末の中から選ばれた少(とも1つであるこ
とが好しい。
前記比表面積(BET値)はBET法で測定される数値
であって平均粒径とは異る概念の物理量である。該BE
T法(Brunauer−EmmeLt−Tel Ie
r法)の比表面積の測定は、まず、カーボンブラック粉
末を250℃前後で30〜60分加熱処理しながら脱気
して、該粉末に吸着されているものを除去し、その後、
測定装置に導入して、窒素の初期圧力を0.5kgγ/
m2に設定し、窒素により液体窒素温度(−495°C
)で吸着測定を行なう(詳しくはJ、Δme、Chew
、Soc、60)309(1938)を参照)。
またカーボンブラックのpHはカーボンブラック懸濁液
のpiが用いられる。
導電性を付与するカーボンプランでは、そのBET値が
小さく粒径が大きすぎるとカーボンブラック添加によっ
ても導電性が不充分となり、またBET値が天外く粒径
が小さすぎるとカーボンブラックの分散性が劣化し易く
なる。このカーボンブラックは粒子同士がいわばブドウ
の房状に連なったものが好適であり、多孔質でBET値
の大きい、いわゆるストラフチア−レベルの高いものが
望ましい。また、遮光性を付与するカーボンブラックに
ついては、BET値が小さく粒径が大きすぎると遮光性
が悪くなり、その添加量を必要以上に増大させる必要が
あり、またBET値が大さすぎて粒径が小さすぎると層
中への分散性が悪くなり易い。
このような遮光用カーボンブラックとしては、粒径が小
さくてストラフチャーレベルの比較的低く、しかもBE
T値が比較的低いものが好しい。
本発明に於はBET値300〜700I++27gであ
り、好しくは300〜600m2/gの比較的分散性の
よいカーボンブラックを充分混練、分散させて用いられ
る。
またカーボンブラックのp++が6以下であるとバイン
グー中での分散に好都合であり表面平均粗さRaを容易
に低く抑えることができ、一方pHが6以上になると0
.6μr11程度になり易く荒れを起し易い。
バックコート層に於る力゛−ボンブラック含有重量は全
固形分の1〜60%好しくは10〜55%である。
その残余は主として前記非磁性無機質粉末及び/または
有機質粉末で占められる。
本発明に係る前記有8!質粉末としては、アクリルスチ
レン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系
樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が好ましいが、ポリオ
レフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリア
ミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ7フ化エ
チレン樹脂粉末等が挙げられる。
本発明に係るバックコート層には一般的に通常用いられ
るバイングーによって充分にバックコート層としての性
能を発揮することができるが、繊維素系樹脂及びポリウ
レタン樹脂を含みイソシアネートが添加されたものが好
しい。
前記ポリウレタンO(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されるものであるが、本発
明に係るポリウレタン樹脂は、ポリオールを選定するこ
とによって、ポリウレタン主鎖にエーテル結合、隣接す
る原子が炭素である一般的エステル結合、炭酸エステル
結合或はそれらを2つ以上組合せてウレタン結合に併せ
含んでいてもよい。更に主鎖、側鎖に潤滑性或は分散性
等を向上するために例えば弗素、珪素或はスルホン基等
を導入してもよい。
尚その平均分子量は500〜20万が好しい。
また繊維素系樹脂としては、セルロースエーテル、セル
ロース無fi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−スエーテルとしては、メチルセ
ルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、イ
ソプロピルセルロース、ブチルセルロース、メチルエチ
ルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、エ
チルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩
、ヒドロキシエチルセルロース、ペンシルセルロース、
シアノエチルセルロース、ビニルセルロース、ニトロカ
ルボキシメチルセルロース、ジエチルアミノエチルセル
ロース、アミノ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としては、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、ブチリルセルロース、メ
タクリロイルセルロース、クロル7セチルセルロース、
β−オキシプロピオニルセルロース、ベンゾイルセルロ
ース、P−トルエンスルホン酸セルロース、アセチルプ
ロピオニルセルロース、アセチルブチリルセルロース等
が使用できる。これら、繊維素系樹脂の中でニトロセル
ロースが好ましい。
前記ポリツレタン樹脂と繊維素系樹脂の混合重量比は9
71〜8/2であり、好しくは2/8〜7/3である。
本発明の如くセルロース樹脂特にニトロセルロースを用
いることによって、耐熱性、靭性、耐プロッり性を上げ
ることができ、また摩擦係数が小で層間粘着防止には車
窓たる効果を有し、特に高温高湿に於る走行安定性を向
上させることができる。
また生産性の上ではニトロセルロースを含む塗料に於い
ては塩化ビニル系に比べてフィラーの分散が速かで塗料
自体も安定であり且つフィラーの再凝集が起り難い。
本発明に於いては、前記バイングーに対し硬化剤として
ポリイソシアネートが含有させられる。
使用できる芳香族ポリイソシアネートは、例えばトリレ
ンノイソシアネー)(TDI)等及びこれらポリイソシ
アネートと活性水素化合物との付加体などがあり、平均
分子量としては100〜3,000の範囲のものが好適
である。
また脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレ
ンジイソシアネー)(HMDr)等及びこれらイソシア
ネートと活性水素化合物の付加体等y挙げられる。これ
らの脂肪族ポリイソシアネート及びこれらポリイソシア
ネートと活性水素化合物の付加体などの中でも、好しい
のは分子量が100〜3,000の範囲のものである。
脂肪族ポリイソシアネートのなかでも非謂環式のポリイ
ソシアネート及びこれら化合物と活性水素化合物の付加
体が好ましい。
前記ポリイソシアネートの前記バイングーに対する添加
量は両者の重量和の0.1〜0.7特に好しくは0.1
5〜0.5である。
上記バックコート層を形成するのに使用される塗料には
必要に応じて分散剤、潤滑剤、帯電防止剤等の添加剤を
含有させてもよい。
本発明に係るバックコート層に使用される分散剤として
は、レシチン、リン酸エステル、アミン化合物、アルキ
ルサルフェート、脂肪酸アミド、高級アルコール、ポリ
エチレンオキサイド、スルホコハク酸、スルホコハク酸
エステル、公知の界面活性剤等及びこれらの塩があり、
また、陰性有機基(例えば−COOHl−1’O,++
)を有する重合体分散剤の塩を使用することも出来る。
これら分散剤は1種類のみで用いても、或は2種類以上
を併用してもよい。これらの分散剤はバイングー100
重1部に対し1〜20重量部の範囲で添加される。
また、潤滑剤としては、シリコーンオイル、グラファイ
ト、カーボンブラックグラフトポリマー、二硫化モリブ
デン、二硫化タングステン、ラウリル酸、ミ’)スチン
酸、炭素原子数12〜16の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸
の炭素原子数と合計して炭素原子数カ21〜23個の一
価のアルコールから成る脂肪酸エステル(いわゆるロウ
)等も使用できる。これらの潤滑剤はバイングー100
重世部に対して0.2〜20重il1部の範囲で添加さ
れる。
使用してもよい帯電防止剤としては、本発明に係るカー
ボンブラックをはじめ、グラファイト、酸化スズ−酸化
アンチモン系化合物、酸化チタン−酸化スズ−酸化アン
チモン系化合物などの導電性粉末;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、
グリシドール系などの7ニオン界面活性剤;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
他の複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類など
のカチオン界面活性剤;カルボン酸、スルホン酸、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
ニオン界面活性剤;アミ/酸類、アミ/スルホン酸類、
アミ7アルコールの硫酸または燐酸エステル類等の両性
活性剤などがあげられる。
以上のように構成されたバックコート塗料は乾燥厚み0
.2〜2.0μm1好しくは0.4〜1.5μmとなる
ように塗設される。
本発明に係る磁性層としては、磁性粉、バイングー及び
分散、潤滑剤等を使用した塗布型磁性層であっても良い
し、蒸着法、スパンター法、ベーパーデポジション法等
によって形成された薄膜型磁性層であっても良い。
磁性材料としでは、例えばγ−Fe20.、Co含含有
−Fe20−1Co被着γ−Fe、O*、Fe50<、
Co含有Fe50<、 Co被着Fe=0.、CrO□
等の酸化物磁性体、例えばFe、Ni、Co、Fe−N
i合金、Fe−Co合金、Fe−N1−P合金、 Fe
 −N 1−Co合金、Fe −Mn−Zn合金、Fe
−Ni−Zn合金、Fe −Co −N 1−Cr合金
、Fe−Co −N i−P合金、Co−旧合金、Co
−P合金、Co−Cr合金等Fe、Ni5Coを主体と
するメタル磁性粉等各種の強磁性体が挙げられる。これ
らの金属磁性体に対する添加物とてはSi、Cu、Zn
、^Q、P、Mn、Cr等の元素又はこれらの化合物が
含まれていても良い。またバリウムフェライト等の六法
品系フェライト、窒化鉄も使用される。
本発明に係る磁性層に用いられるバイングーとしては、
耐摩耗性のあるポリウレタンが挙げられる。これは、他
の物質に対する接着力が強く、反復して加わる応力また
は屈曲に耐えて機械的に強靭出あり、且つ耐摩擦性、耐
候性が良好である。
またポリウレタンの他に、繊維素系樹脂及び塩化ビニル
系共重合体ら含有せしめれば、磁性層中の磁性粉の分散
性が向上してその機械的強度が増大する。但し繊維素系
樹脂及び塩化ビニル系共重合体のみでは層が硬くなりす
ぎるが、これは上述のポリウレタンの含有によって防止
できる。
使用可能な繊維素系樹脂には、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。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、好しくは、塩化ビニル−
酢酸ビニルを含んだ共重合体が挙げられる。
また7エ7キシ樹脂も使用することができる。7エ7キ
シ樹脂はfi l、fc的強度が大きく、寸度安定性に
すぐれ、耐熱、耐水、耐薬品性がよく、接着性がよい等
の長所を有する。
これらの長所は前記したポリウレタンと長短相補い更に
和動してテープ物性に於て経時安定性を着しく高めるこ
とができる。
更に前記したバイングーの他、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との混合物が
使用されてもよい。
本発明の磁気テープの磁性層の耐久性を向上させるため
に磁性塗料に各種硬化剤を含有させるとかでき、たとえ
ばイソシアネートを含有させるとができる。該イソシア
ネートとしてはバックコート層に用いたポリイソシアネ
ートが挙げられる。
上記磁性層を形成するのに使用される磁性塗料には必要
に応じて分散剤、潤滑剤、研摩剤、マント剤、帯電防止
剤等の添加物を含有させてもよい上記分散剤、潤滑剤、
帯電防止剤については前記バックコート層に於て触れた
と同様のものかは(r同条件で使用することができる。
使用してもよい研磨剤としては、一般に使用される材料
で溶融アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、コランダム
、人造フラングム、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。これらの研磨剤は平均粒子径0.05〜
5μmの大きさのものが使用され、特に好しくけ0.1
〜2μmmである。これらの研磨剤は結合剤100重量
部に対して1〜20重量部の範囲で添加される。
マント剤としては、育成貿粉末或は無8!質粉末を夫々
に或は混合して用いられる。
該育成質粉末としては、アクリルスチレン系樹脂、ペン
ジグアミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、7タロシ
アニン系顔料が好しいが、ポリオレフィン系樹脂粉末、
ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリ
イミド系樹脂粉末ポリ7ノ化エチレン樹脂粉末等も使用
でき、無機質粉末としfl+ ^タ イIt4−%  
 A櫓 イレ 4− 々 ・l   斥櫓 イレ マ 
】「、  ご  −内  I   門4酸カルシウム、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、
酸化クロム、酸化珪素、炭化カルシウム、α−Fe20
.、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、窒化硼素、化
亜鉛、二酸化モリブデンが挙げられる。
上記バックコート及び磁性塗料に配合される溶媒或はこ
の塗料の塗布時の希釈溶媒としては、アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン類;メタノール、エタ/−ル、プロパ/
−ル、ブタ/−ル等のアルコール類;酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチレングリコール
七/アセテート等のエステル類;グリコールツメチルエ
ーテル、グリコールモノエチルエーテル、ノオキサン、
テトラヒドロ7ラン等のエーテル類;ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素;メチレンクロライド
、エチレンクロライV、四塩化炭素、クロロホルム、シ
クロベンゼン等のハロゲン化炭化水素等のものが使用で
きる。
また、支持体としては、ボレエチレンテレ7りレート、
ポリエチレン−2,6−す7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、セルロースグイアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリアミド、ボレカーボネートなどのプラ
スチックが挙げられるが、CuSA Q、 Z n等の
金属、ガラス、BN。
Siカーバイド、磁器、陶器等のセラミックなども使用
できる。
これらの支持体の厚みはフィルム、シート状の場合は約
3〜100μm程度、好しくけ5〜50μIであり、デ
ィスク、カード状の場合は30μ鵠〜10 m m程度
であり、ドラム状の場合は円筒状で用いられ、使用する
レコーダに応じてその型は決められる。
上記支持体とバックコート層或は磁性層の中間には接着
性を向上させる中間層を設けても良い。
支持体上に上記層を形成するための塗布方法としては、
エアードクターコート、ブレードコート、エアーナ・イ
アコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロー
ルコート、トランス7アールコート、グラビアコート、
キスコート、キャストコート、スプレィコート等が利用
できるがこれらに限らない。
(実施例) 本発明を実施例を用いて具体的に説明する。
実施例1 下記処方Iの磁性塗料をボールミルで十分に混合分散し
、硬化剤として多官能イソシアネート5部を添加し、1
μmのフィルターで濾過し、厚さ13μ麹のポリエチレ
ンテレフタレートベースに乾燥膜厚4.5μlとなるよ
うにリバースロールコータで、塗布し、試料用フィルム
をえた。該フィルムにスーパカレンダー処理を施した。
次いで表−1に示す試料毎に異るバックコート塗料処方
Hの組成物をボールミルで5時間分散し各試料のバック
コート塗料とした。該塗料を前記試料用フィルムの裏面
にリバースロールコータで乾燥膜厚1.0μmになるよ
う塗布、乾燥しバックコート層を夫々に形成し、172
インチ幅にスリットして実施例試料テープ1〜7及び比
較例試料テープ(1)〜(11)をえた。
処方■ (磁性塗料)      (重量部)co含含
有−FezO,、100 ポリウレタン         12 塩ビ一酢ビ共重合体      8 ステアリン酸ブチル     0.8 ミリスチン酸         0.8アルミナ   
        5 カーボンブラツク       5 レシチン            4 シクロヘキサノン      100 メチルエチルケトン      50 トルエン           10 処方■ (バックコート塗料) バックコート塗料に用いるカーボンブラックNo、■〜
■の特性 またバックコート塗料処方には表−1の組成の他にポリ
ウレタン樹脂20重量部、ポリイソシアネー)10″m
is、メチルエチルケトン200重量部、トルエン20
0重量部を夫々同量使用した。
以下゛余白 前記の試料について400回の繰返し走行試験後テープ
状況をチヱンクしその結果を表−2に示した。
以下余白 内裏−2に於て磁気テープとして好都合なものから不j
Δ当なものに至る評価を◎、○、Δ、×の槓で示した。
以上のように、ローディング、アンローディング時のエ
ノヂグメー・ノ、バック面の削れ、磁性層への粗さの転
写の有無という点で、実施例は明らかにすぐれている。
ローディング、アンローディング時の工ンヂグメーノの
度合は、デツキ中のローディングポストに対するバック
コート面のI?擦係数と相関がある。実施例にあげられ
たカーボンブラックは、上記摩擦係数が、他のカーボン
ブランクに比べ極端に低い。このことが実施例のエッヂ
グメーノを優秀ならしめていると考えられる。
またバンクフート面の削れも実施例中のものはそれ以外
よりも明らかに優れている。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体の一側面に磁性層を有し、他側面にバック
    コート層を有する磁気記録媒体に於いて、該バックコー
    ト層に非磁性粉末と、比表面積が300〜700m^2
    /g、pH≦6であるカーボンブラックを含有すること
    を特徴とする磁気記録媒体。
  2. (2)前記非磁性粉末が酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マ
    グネシウム、酸化シリコン、硫酸バリウム、炭酸バリウ
    ム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、有機質
    粉末より選ばれた少くとも1つであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の磁気記録媒体。
  3. (3)前記バックコート層のバインダーに繊維素系樹脂
    及びポリウレタン樹脂を含み且つイソシアネートが添加
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項もしくは
    第2項記載の磁気記録媒体。
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