JPS63168821A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS63168821A
JPS63168821A JP31516686A JP31516686A JPS63168821A JP S63168821 A JPS63168821 A JP S63168821A JP 31516686 A JP31516686 A JP 31516686A JP 31516686 A JP31516686 A JP 31516686A JP S63168821 A JPS63168821 A JP S63168821A
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JP
Japan
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magnetic
carbon black
powder
magnetic powder
dispersibility
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Application number
JP31516686A
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English (en)
Inventor
Shu Ishiguro
周 石黒
Ryosuke Isobe
磯辺 亮介
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
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】 イ、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。
口、従来技術 一般に、磁気テープ等の磁気記録媒体は、磁性粉、バイ
ンダー樹脂等からなる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、特にビデオテープにおいては、
媒体の導電性、摩擦係数、表面性(即ち、電磁変換特性
)、耐摩耗性等といった特性のうち、いくつかを同時に
満足するためにカーボンブラックを併用する技術は、従
来、特開昭59−5426号同59−16141ゑ同5
8−218039号、同58−211321号、特公昭
53−20203号、同54−9041号、同57−4
968号等の各公報に示すものが知られている。
また、特開昭61−144727号では、強磁性合金粉
末を含有する磁性層中に、融点50℃未満の脂肪酸、5
0℃以上の脂肪酸と脂肪酸エステル、および平均粒子径
が60−120mμであってDEP吸油量が100ml
//100jl以下のカーボンブラツクを含有する磁気
記録媒体を示している。
しかしながら、従来の媒体においては特に、カーボンブ
ラックと組合せられた強磁性合金粉末についてはその比
表面積の規定はあってもその組成の限定はなかった。し
かし、近年のビデオテープの用途は、ポータプル化に伴
い多岐にわたり、その使用条件はさまざまである。従っ
て、ビデオテープには高い耐触性が要求されることにな
る。一般的に耐触性が問題となりやすい強磁性合金の中
で鉄−アルミニウム系の強磁性合金粉末はその耐触性が
良好である。
又、一般に強磁性合金粉末は分散性が悪いが、鉄−アル
ミニウム系強磁性合金粉末は分散性が良好である。
また、従来の媒体では、磁性層に添加され酸化鉄系の磁
性粉とカーボンブラックとの組合せは一般的であるが、
強磁性合金粉末との組合せは殆んど見当らない。
性、分散性にすぐれ、かつ走行耐久性の向上、カレンダ
ー汚れから引き起こされるドロップアウトの減少、ヘッ
ド目づまりの減少を実現し、電磁変換特性をおとすこと
なく表面比抵抗を低下させることにある。
二0発明の構成及びその作用効果 即ち、本発明は、アルミニウム含有量が0.51i%〜
20重量%である鉄−アルミニウム系磁性粉と、比表面
積がBET値で80m’/、p以上、900d/i以下
でありかつ吸油蓋が、pDBP値で110d/100#
以上、200m7/100.9以下であるカーボンブラ
ックとが磁性層に含有されている磁気記録媒体に係るも
のである。
本発明によれば、磁性粉として、Al含有量をFeに対
して0.5重量%(以下、単に%で表わす。)〜20%
と特定したF e−AA!系磁性粉を用いているので、
F e −A I系特有の高耐触性を示し、かつ分散性
も良好である。このことは、磁性粉の比表面積を大きく
しても、その分散性を十分とすることができるために、
高密度記録の実現にとって非常圧重要である。
しかもこの場合、磁性粉のA/含有蓋を0.5〜20%
と特定の範囲に限定していることが極めて重要であり、
その含有量が0.5%未満では耐触性及び分散性が非常
に悪くなり、また20%を超えると逆にAJの割合が増
えすぎて電磁変換特性が劣化してしまう。このAl含有
量は上記した範囲内で更に1〜8%とするのが望ましい
。但し、上記範囲のAl含有量に加え、A!以外の他の
成分も含有していてもよい。
なお、本発明において、上記のアルミニウム含有量の「
重1il−%」とは、Feを主成分とするAll及び/
又はその化合物(例えばAA!10m)との合金である
磁性粉において、その金属成分の中でAl原子(例えば
Al101として添加されているときはAl3 )の占
める割合なFe成分の全原子に対して表わしたxi比を
意味する。従って、例えばAA含有量が1重量%とは、
全Fe原子重量を100としたときに1の重量を占める
ことを意味する。
また、本発明においては、使用する磁性粉の比表面積を
BET値で4Or!1’/#以上とすることもでき、こ
の場合には、高密度に磁性層中に充填することができる
更に、本発明によれば、磁性層中のカーボンブラックf
)BET値と吸油量とを上記した特定の範囲としている
ので、ルミS/N、クロマS/N等の高い電磁変換特性
を達成でき、磁性層の表面比抵抗が低く、ドロップアウ
トが少なく、磁性層の摩擦係数が低く、走行耐久性が優
れていて、特に高温高湿時の走行において出力低下が少
なく、かつカレンダー汚れやヘッド目詰りも減少する。
即ち、カーボンブラックのBET値が80mI/g以上
、900m”/Ii以下と比較的大きいことから、高密
度記録、高電磁変換特性に有利であり、かつその吸油量
が110〜200d/10011であるために分散性が
良好に維持される。しかも、導電性の向上については、
カーボンブラックが110d/100N以上の吸油量を
示すために比較的ストラフチャー構造をとら易く、高い
導電性と低摩擦を示すことができる。なお、上記におい
ては、カーボンブラックのBET値は80r!?/!I
以上、400m”/#未満、更には100m”711以
上、300m”71未満とするのが望ましい。また、カ
ラ ーポンプザックの吸油量は110〜200吟100.9
゜更には110〜1601114/100.9とするの
がよい。
本発明において、上記の効果を得る上で、カーボンブラ
ックの添加量は、磁性粉100!量部に対して10重量
部以下であるのがよく、0.1〜6重量部であるのが更
によい。
本発明で使用可能なカーボンブラックとしてはコロンビ
アy社製のc−8C(BE↑220m’#、DBP11
5Wll/100!1、粒径2.Omμ)、CC−97
5(BET250”/II、DBP170rItl/1
01)、キャボット社製のV−9(BET140m”/
N、DBP 114+aJ/l OOL粒径19mμ)
、v−p(BE’r143m’、/II、DBp118
i、/1001i、粒径2 amp )、旭カーボン社
製の# 80 (BET117d/i、DBP113d
/100.9、粒径23mμ)などがある。
なお、上記において、「比表面積」とは、単位重量あた
りの表面積をいい、平均粒子径とは全く異なりた物理量
であり、例えば平均粒子径は同一であっても、比表面積
が大きなものと、比表面積が小さいものが存在する。比
表面積の測定は、例えばまず、粉末を250℃前後で3
0〜60分加熱処理しながら脱気して、咳粉末に吸着さ
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Q、5kg/m’に設定し、窒素によ
り液体窒素温度(−195°C)で吸着測定を行なう(
一般にB、E、T法と称されている比表面積の測定方法
。詳しくはJ、 Ame、 Chem、 Soc、 6
0309(1938)を参照)。この比表面積(BET
値)の測定装置には、湯浅電池株ならびに湯浅アイオニ
クス株の共同製造による「粉粒体測定装置(カンタ−ソ
ープ)」を使用することができる。比表面積ならびにそ
の測定方法についての一般的な説明は[粉体の測定J 
(J、 M、 DALLAVALLE。
CLYDEORRJr共著、弁田その他 訳;産業図書
社刊)に詳しく述べられており、また「化学便覧」(応
用編、1170〜1171頁、日本化学会編、丸善株昭
和41年4月30日発行)にも記載されている(なお前
記「化学便覧」では、比表面積を単に表面積(m”/g
r)と記載しているが、本明細書くおける比表面積と同
一のものである。)。
また、上記の「吸油量(DBP法)」については顔料粉
末100jlKDBP(Dibutyl  phtha
late)を少しずつ加え、練り合わせながら顔料の状
態を観祭し、ばらばらに分散した状態から一つの塊をな
す点を見出したときのDBPのd数をDBP吸油量とす
る。
本発明の磁気記録媒体は、例えば第1図に示すように、
支持体1上に磁性層2を有している。また磁性層2とは
反対側の面にBC層3が設けられている。このBC層は
設けられてよいが、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、上述したA
l含有量0.5Cr等を少量添加してもよい。また、磁
性層2には、上述したカーボンブラックの他、潤滑剤(
例えばシリコーンオイル、グラファイト、二硫化モリブ
デン、二硫化タングステン、炭素原子数12〜20の一
塩基性脂肪酸(例えばステアリン酸)と炭素原子数が3
〜26個の一価のアルコールからなる脂肪酸エステル等
)、帯電防止剤(例えばグラファイト)等を添加してよ
い。また、非磁性研磨材粒子も添加してよいが、これに
はアルミナ(α−Al*Os(コランダム)等)、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、人造ダイヤそンド、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。この
研磨材の含有量は磁性粉に対して20重量部以下が好ま
しく、またその平均粒子径は0.5μmがよく、0.4
μm以下が更によい。
また、磁性層のバインダー樹脂として少なくともポリウ
レタンを使用できるが、これは、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できる。ポリウレタン
と共に、フェノキシ樹脂及び/又は塩化ビニル系共重合
体も含有せしめれば、磁性層に適用する場合に磁性粉の
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。
また、上記以外にも、バインダー樹脂として繊維素系樹
脂、熱硬化性樹脂、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。
また、BCC84も、磁性層2に用いた本発明による上
記カーボンブラックを添加してよい。
また、第1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
た支持体にコロナ放電処理をほどこしてもよい。
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、A1.、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が使用される。
なお、上記の磁性層等の塗布形成時には、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
のが磁性層を強固にできる点で望ましい。こうした架橋
剤としては、既述した多官能ポリインシアネートの他、
トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス−(p
−インシアネートフェニル)チオホスファイト、ポリメ
チレンポリフェニルイソシアネート等があげられる。メ
チレンジイソシアネート系、トリレンジインシアネート
系がよい。なお、磁性層を電子線照射等で硬化させると
きは、インシアネート化合物の添加は省略してもよいが
添加してあってもよい。
第2図は、他の磁気記録媒体を示すものであるが、第1
図の媒体の磁性層2上に00層4が設けられている。こ
の00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、そのために滑性が十分である必要がある。
そこで、00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
する。00層40表面粗さは特に力9−8/Nとの関連
でRa≦0.01 μm、 Rma x≦0.13μm
とするのがよい。この場合、支持体10表面粗さをRa
≦0.01μm、Rmax≦0.13μmとし、平滑な
支持体1を用いるのが望ましい。
第3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10両面に上述と同様の磁性層2.00
層4が夫々設けられており、00層4には上述のウレタ
ン樹脂を主成分とするバインダー樹脂が含有せしめられ
てよい。
ホ、実施例 以下、本発明を具体的な実施例につき説明する但し、以
下において「部」は重量部を表わす。
実施例1〜5 Al含有量が0.5.3.0.5.0.8.0.20.
0重量%の鉄−アルミニウム系強碍性合金粉末を用い、
かつカーボンブラックとしてはC−975(コロンビア
ンカーボン社製: BET値250m”/、L吸油量1
70m7/100.9)を用いて下記の磁性粉含有組成
物を調製した。
鉄−アルミニウム系強磁性合金粉末      80部
ポリウレタン樹脂にツボラン2304 :日本ポリウレ
タン製)                   5部
フエ、ノキシ樹脂(PKHH:ユニオンカーバイド社製
)2部 レシチン                   4部
α−酸化アルミニウム(研磨剤)        4部
カーボンブラック(C−975:コロンビアンカーボン
社製)                    3部
シクロヘキサノン             200部
トルエン                  30部
メチルエチルケトン             30部
上記処方による組成物をボールミルで充分に攪拌混合し
、バインダー硬化剤として多官能イソシアネート(コロ
ネートL:日本ポリウレタン製)を3重量部添加して均
一攪拌した後、濾過し、乾燥厚み3μmになるよ1mポ
リエチレンテレフタレートフィルム上に塗設し、スーパ
ーカレンダーカーボンブラック           
   50部ニトロセルロース(セルツバ:旭化成fJ
)    zo部ポリウレタン樹脂にツボラン2304
 :日本ポリウレタン製)             
     20部ポリイソシアネート(コロネートL:
日本ポリウレタン製)               
 10部メチルエチルケトン            
200部トルエン                2
00部この組成物をボールミルで5時間分散処理し、前
記磁性層を有する支持体裏面に乾燥厚みが0.5μmと
なるよl′1に塗布乾燥し、バククコート層を形成した
前記した広幅の磁気テープ用フィルムを8mmK断裁し
、実施例の試料として5種の8ffIImビデオテープ
を作製し、それぞれを実施例テープ1〜5とした。これ
らをビデオテープカセットに入れ、特性を測定した。
実施例6 カーボンブラックとして、C−975にかえて■−9(
キャボット社製: BET値140m”/g吸油量11
4mj!/100j’)を3重量部用いる他は、実施例
3と同様の処理を加えて、8m@のビデオテープを作製
し、この8nmビデオテープを実施例テープ6とした。
比較例1 Alを含有しないFe系強磁性合金粉末を鉄−アルミニ
ウム系強磁性合金粉末にかえて用いた他は、実施例1〜
5と同様の処理を加えて、8鵬幅のビデオテープを作製
し、この8Ln11ビデオテープな比較例テープ1とし
た。
迄焚五ユ AI含有量が25.0重量%の鉄−アルミニウム系強磁
性合金粉末を、実施例1〜50合金粉末にかえて用いる
他は、実施例1〜5と同様の処理を加えて、81al1
幅のビデオテープを作製し、この8鵬ビデオテープを比
較例テープ2とした。
比較例3 カーボンブラックC−975を除いた他は、実施例3と
同様の処理を加えて、8m11幅のビデオテープを作製
し、この8閣ビデオテープを比較例テープ3とした。
比較例4 カーボンブラックとしてC−975にかえてR−200
0(コロンビアンカーボン社製5BET値19呵々、吸
油量70ml/100#)を3重量部用いる他は実施例
3と同様の処理を加えて、8N幅のビデオテープを作製
し、この8−ビデオテープを比較例テープ4とした。
比較例5 カーボンブラックとしてC−975KかえてH8−50
0(7サヒ力−ボン社製:BET値37rrf/11、
吸油量447d/100Ii)を3重量部用いる他は、
実施例3と同様の処理を加えて、8−@のビデオテープ
を作製し、この8閣ビデオテープを比較例テープ5とし
た。
比較例6 カーボンブラックとしてC−975にかえてR−14(
コロンビアンカーボン社m5BET値45m”/11.
吸油量11111Ll/100N)を3重量部用いた。
比較例7 カーボンブラックとしてC−975KかえてC−40−
220(コロンビアンカーボン社製: BET値106
6m”/L吸油量260m’/100Iりを3重量部用
いた。
従って測定され、表示されている。
(a)飽和磁化:試料テープの飽和磁化なガウスを単位
として示した。
(b)保存後の飽和磁化:試料テープを60℃、80%
RH〆(相対湿度)の雰囲気中で1週間放置後の飽和磁
化なガウスを単位として示した。
(c)飽和磁化の残存率:試料テープを60℃、8O2
RHメの雰囲気中で1週間放置後に測定した飽和磁化が
、放置前に測定した飽和磁化の何%に相当するかをもっ
て示した。
(d)角形比:塗布後の試料用フィルム(カレンダー処
理なし)の残留磁束密度と飽和磁束密度との比を測定磁
場5KOeでVSMを使用して測定した。
(e)光沢度:塗布後の試料用フィルム(カレンダー処
理なし)の光沢度を塗布方向と直角に入射角600で測
定し、標準板を100%として表示した。
(f)スチル耐久性:静止画像の再生出力が2dB低下
するまでの時間を分単位で示す。
(、F)カレンダー汚れ:温度80℃、線圧200kl
l/cmで20000 mカレンダー処理した後の金属
ロール表面の汚れを目視で観察した。
○;汚れなし Δ:かすかに汚れあり ×:明らかに汚れあり (h)D、 O−(5μs ) :  100%白レベ
ル信号を記録し、その再生時のビデオへラドアップ出力
の減衰量が12dB、継続時間が5μ式以上のドロップ
アウトを10分間ドロップアウトカウンタで測定し、1
分間あたりの平均値と−し【求めた(i)走行耐久テス
ト(Durability)後のRF出力低下:テープ
を常温常湿下で200回録再をくり返し、初回のRF比
出力200回後のRF比出力の出力差をdB単位で表示
する。+は200回後の出力の方が初回の再生時のRF
比出力り大きいことを意味する。
U)Durability後の粉落ち:常温常湿下でテ
ープを200回録再をくり返した後、デツキ内のテープ
走行部の汚れをふきとり、その汚れ具合いを目視で判定
する。
○:汚れなし Δ:かすかに汚れあり ×;明らかに汚れあり (k) P CM音声欠落:IKf[zの音声をスタン
ダードモードで90分PCM録音した後、再生し、音声
が欠落する回数で示す。
(1)RF出カニRF出力測定用VTRデツキを用いて
4MkでのRF比出力測定し、100回再生後の、実施
例テープ3を基準テープとして示した(単位:dB)。
ソ (ホ)ルミS/N:測定器はシバ2り社製ノイズメータ
ー(925D/1)を使用し、実施例テープ3を基準テ
ープ(0dB)とし、それに対する差で表示した。バイ
パスフィルターは4.2M&、ローパスフィルターは1
0KHzで行った。VTRはJVCHR−D120を使
用した。
(n)クロマS/N : RF比出力同様。
(o)表面比抵抗:断面が半径約1 cmの4分の1の
円をなす2本の棒状金属性′を極を、8M離しておき、
これらの上に直角にテープの磁性面を接して置いて、テ
ープの両端に各5oIiの分銅をつるし、絶縁抵抗計を
用い、直流100vの測定電圧をこれらの電極に加えて
抵抗値を測定する。
以上の結果をまとめて示す第4図から、本発明に基くテ
ープはいずれも、電磁変換特性に優れ、走行耐久性、カ
レンダー汚れ、ドロップアウト、表面比抵抗等の特性も
良好であることが分る。
次に、上記において、磁性粉中のAlの含有率とルミS
/Nおよび保存後の飽和磁化の残存率との関係を調べた
結果、第5図および第6図のようKなった。この2つの
図かられかる通り、Alの含有率が20%をこえたとこ
ろから、ルミs/N(この傾向はRF比出力クロマS/
Nでも同様)は急激に低下し、又、保存後の飽和磁化の
残存率はklの含有量が0.5%未満になると急に劣化
する。従って、磁性粉としてのFe−Al系磁性粉のA
l含有率の範囲は0.5〜20%とすべきであることが
分る。
次に、実施例1において添加するカーボンブラックの吸
油量とテープ特性の相関をみる。縦軸にルミS/N、横
軸にカーボンブラックの吸油量をとったグラフを第7図
に示す。このグラフから、添加するカーボンブラックの
吸油量が200ml/100,9をこえると、ルミS/
N(この傾向はRF比出力クロマS/Nでも同様)は急
激に低下することがわかる。
第8図にDurability後のRF比出力低下とカ
ーボンブラックの吸油量の関係を示す。カーボンブラッ
クの吸油量が11 mm171001未満では、Dur
ab i l i ty後のRF比出力低下が顕著であ
る。
これらの結果かられかる通り、電磁変換特性を向上させ
、Durability後のRF比出力低下をHこさな
いためには、カーボンブラックの吸油量は、110rI
LV100N以上、200mA’/100.!9以下で
なくてはならない。
また、同様にして、添加するカーボンブラックのBET
とテープ特性の相関をみる。縦軸にルミS/N、横軸K
BET(対数表示)をとったグラフをW2B図に示す。
第10図には、D、O,(5μs)とカーボンブラック
のBETとの相関を示す。これらより、電磁変換特性、
D、O,(5μs)の両方の特性を満足するカーボンブ
ラックのBET値の範囲は、5orn’/y以上で90
0ffl”/7以下とすべきである。
【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、第
2図、第3図は各側による磁気記録媒体の一部分の各拡
大断面図、 第4図は各側によるテープの性能をまとめて示す表、 第5図、第6図は磁性粉の、l含有率による特性変化を
示すグラフ、 第7図、第8図、第9図、第10図はカーボンブラック
の物理量を変化させたときの各特性を示すグラフ 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=I−)層(BC層)であ
る。 代理人 弁理士 逢 坂   宏 第1図 一第2図 第3図 第5図 第6図 m1vieノys、、ミニeyi=ssrq +y、+
第7図 第8図 二 (自発) 手続ネSti正書 昭和62年2月I日 1、事件の表示 昭和61年 特許願第315166号 2、発明の名称 磁気記録媒体 3.7+Ii正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿1丁目26番2号名 称 
(127)小西六写真工業株式会社4、代理人

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、アルミニウム含有量が0.5重量%〜20重量%で
    ある鉄−アルミニウム系磁性粉と、比表面積がBET値
    で80m^2/g以上、900m^2/g以下でありか
    つ吸油量がDBP値で110ml/100g以上、20
    0ml/100g以下であるカーボンブラックとが磁性
    層に含有されている磁気記録媒体。
JP31516686A 1986-12-30 1986-12-30 磁気記録媒体 Pending JPS63168821A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31516686A JPS63168821A (ja) 1986-12-30 1986-12-30 磁気記録媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31516686A JPS63168821A (ja) 1986-12-30 1986-12-30 磁気記録媒体

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JPH0261822A (ja) * 1988-08-25 1990-03-01 Mitsubishi Kasei Corp 磁気記録媒体

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