JPS63275026A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS63275026A
JPS63275026A JP11028787A JP11028787A JPS63275026A JP S63275026 A JPS63275026 A JP S63275026A JP 11028787 A JP11028787 A JP 11028787A JP 11028787 A JP11028787 A JP 11028787A JP S63275026 A JPS63275026 A JP S63275026A
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高澤 隆男
Harumi Matsuki
松木 春見
Yoshikazu Anezaki
芳和 姉崎
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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、強磁性金属粉末を磁性層として使用した磁気
記録媒体に関するものであり、特に短波長記録において
高再生出力を得ることが可能な磁気記録媒体に関するも
のである。
〔発明の概要〕
本発明は、非磁性支持体上にBET法による比表面積が
40〜6Qrrf/gの強磁性金属粉末と結合剤とを主
体とした磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、上
記結合剤は−303M基含有塩化ビニル系共重合体(A
)、−3O,M’基含有ポリウレタン樹脂(B)及び−
COOM”基含有ポリウレタン樹Jim(C)(但し、
M、M’、M”は水素原子またはアルカリ金属を表す、
)よりなり、その重量比が(A)/(B+C)−40/
60〜70/30゜(A+B)/(C)−60/40〜
90/10を満たし、且つ全結合剤のうち(B)及び(
C)はともに10重量%以上とすることにより、電磁変
換特性を損なうことなく、非常に良好な耐久性を満足す
る磁気記録媒体を提供しようとするものである。
〔従来の技術〕
近年、磁気記録媒体、特にVTR用の磁気記録媒体にお
いては、高密度記録をめざした短波長記録化の傾向が著
しい、この短波長記録、特に1μm以下の短波長記録に
おいて高再生出力を得るためには、磁気記録媒体の磁性
層が高抗磁力、高残留磁束密度を持つことが不可欠であ
る。ところが、今日汎用されている酸化鉄系磁性粉や二
酸化クロム磁性粉を磁性粉として用いた磁気記録媒体で
は、上述したような磁気特性を得ることは難しいもので
あった。
そこで、抗磁力、残留磁束密度が大きく、短波長領域に
おいても高再生出力が得られ、高密度記録が可能である
強磁性金属粉末を磁性層として用いることが提案され開
発が進められている。上記強磁性金属粉末は、さらに良
好な電磁変換特性を得るため、できるだけ比表面積の大
きな強磁性金属粉末を使用する必要がある。
上述のような良好な電磁変換特性を得るために用いる比
表面積の大きい強磁性金属粉末は、結合剤中での強磁性
金属粉末の分散性劣化や磁性塗料の増粘を招くなどの問
題を生じてしまう、これらの問題は、磁性層の表面性、
耐久性、磁気特性等に悪影響を与えることになり、良好
な磁気特性を存する磁気記録媒体を得るための障害とな
る。
これらの相反する特性を満足させるため、例えば特開昭
59−5424号公報に記載されるように極性基を導入
した種々の結合剤の使用が考えられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上記特開昭59−5424号公報において提
案された磁気記録媒体について検討を行った結果、′I
Ii磁変換特性及び耐久性を同時に満足させることは充
分でなかった。
そこで、本発明は上述の問題点を解決するためにti案
されたもので、電磁変換特性を損なうことなく、非常に
良好な耐久性を満足する磁気記録媒体を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、上述の目的を達成するために鋭意研究の
結果、所定の結合剤を所定の割合で含有させることによ
り、tift変換特性を損なうことなく、良好な耐久性
を得ることができるとの知見を得るに至った。
本発明は、上述の知見に基づいて成されたものであって
、非磁性支持体上にBET法による比表面積が40〜6
0rd/gの!!磁性金属粉末と結合剤とを主体とした
磁性層を設けてなる磁気記録媒体において、上記結合剤
は−SO3M基含有塩化ビニル系共重合体(A)、−3
05M’基含有ボ、リウレタン樹脂(B)及び−C00
M1基含有ポリウレタン樹脂(C)(但し、M、M’、
M”は水素原子またはアルカリ金属を表す、)よりなり
、その重量比が(A)/(B+C)−40/60〜70
/30.(A+B)/(C)−60/40〜90/10
を満たし、且つ全結合剤のうち(B)及び(C)はとも
に10重量%以上であることを特徴とするものである。
本発明において、上述のように磁気記録媒体の磁性層を
構成する強磁性金属粉末としては、BET法による比表
面積が40〜60rrr/gのものが使用される。上記
強磁性金属粉末の比表面積が40m2/g以下の場合に
は、S/N比を向上させる効果があまり期待することが
できず、また比表面積が60rrf/gより大きい場合
には、充分な分散性を得ることができなくなってしまう
ためである。
本発明において使用可能な強磁性金属粉末は、Fe、F
e−Co、Fe−Co−Ni等、あるいは耐蝕性、もし
くは製造時の焼結防止等を考慮してAn!、Cr、Si
等の微量の添加元素を含有した針状金属粉末等が挙げら
れる。これら針状金属粉末は、出発材料として針状の酸
化鉄、含水酸化鉄、必要に応じてNi、Co等の金属を
含んだ酸化鉄もしくは含水酸化鉄をH1ガス等の還元性
雰囲気中で還元することによって得ることができる。
尚、この強磁性金属粉末の比表面積は、これら上述した
出発材料の比表面積を選択することによって制御するこ
とができる。
磁性層の抗磁力11cは、1000 (Oe)以上、好
ましくは1000〜2000(Oe)、より好ましくは
1000〜1500 (Oe)に選ばれる。すなわち、
短波長の記録を目的とする場合、抗磁力Hcがある程度
太きく 1000 (Oe)以上であることが望まれる
が、あまり大きくなると記録時に磁気ヘッドに飽和が起
きること、消去しにくくなること等の問題を生じること
になってしまう、そして、上述したように抗磁力Heを
1000 (Oe)以上とするためには、抗磁力11c
が強磁性金属粉末の形状異方性に依存することから、強
磁性金属粉末の・軸比、すなわち長袖と短軸の比を7以
上、より好ましくは10以上とすることが好ましい。
また、磁性層の塗布膜の厚みは乾燥後において、0.5
〜6μm程度であることが望ましい、これはあまり塗布
厚が薄いと均一な塗布膜の形成が困難となり、いわゆる
ドロップアウトが発生したり、またあまり塗布厚が厚い
と自己減磁による厚み損失が生じてくることになる。
さらに、この磁性層を構成する磁性粉末と結合剤との重
量比磁性粉末/結合剤は、5〜12.好ましくは6〜I
Oに選ばれる。これは結合剤の量が多過ぎると、すなわ
ち磁性粉末/結合剤が小さ過ぎると、残留磁束密度Br
が不充分となってSZN比の改善が図れなくなり、逆に
磁性粉末/結合剤が大き過ぎると、粉落ちが増加し耐久
性が劣化することになる。
また、本発明においては、上述のように−303M基含
有塩化ビニル系共重合体(A)、−3O,M’基含有ポ
リウレタン樹脂(B)及び−COOM”基含有ポリウレ
タン樹脂(C)(但し、M、M’、M″は水素原子また
はアルカリ金属を表す、)が結合剤として使用される。
ここで、上記結合剤として使用される−303M基含有
塩化ビニル系共重合体、−SO,M’基含有ポリウレタ
ン樹脂及び−COOM”基含有ポリウレタン樹脂(但し
、M、M’、M”は水素原子またはアルカリ金属を表す
、)は、塩化ビニル系共重合体の場合には一505M基
(但し、Mは水素原子またはアルカリ金属を表す、)か
らなる親水性極性基を、またポリウレタン樹脂の場合に
は一803M’−COOM”(但し、M’、M”は水素
原子またはアルカリ金属を表す、)からなる親水性極性
基を導入したものである。
上記親水性極性基の導入の方法としては、塩化ビニル系
共重合体及びポリウレタン樹脂に応じた種々の方法が考
えられる。
例えば、塩化ビニル系゛共重舎体に−so*M基を導入
するには、 (1)共重合モノマーとして、−3O,M基及び共重合
可能な二重結合を有する化合物を使用する方法。
(2)共重合モノマーとして、活性水素及び共重合可能
な二重結合を有する化合物を使用し、共重合体の側鎖に
上記活性水素を導入しておき、−SO。
M基及び上記活性水素と反応可能な基を有する化合物に
より変性する方法。
(3)共重合モノマーとして、活性水素と反応可能な基
及び共重合可能な二重結合を有する化合物を使用し、共
重合体の側鎖に上記活性水素と反応可能な基を導入して
おき、−3O,M基及び上記活性水素を有する化金物に
より変性する方法。
等が挙げられる。
また、ポリウレタン樹脂に一SO3M′基または−CO
OM″基を導入するには、次のような方法    □に
よればよい。
(1)ポリウレタン樹脂の原料である2塩基酸あるいは
ポリオール等に上記−S Os M ’ l&または−
C00M”基を予め導入しておく方法。
(2)末端もしくは側鎖にOH基を残存させておき1、
:のOH基を一5O*M’基または−COOM”基を待
った化合物により変性する方法。
(2)の方法による場合には、 (2) ”−1 分子中に−SO3M’基または−COOM″基とハロゲ
ン(例えば塩素)を含有する化合物と、原料に多官能の
ポリオールを用いポリマー鎖の末端もしくは側鎖にOH
基が残存したポリウレタン樹脂とを、両成分が溶解性の
あるジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の
溶剤に溶解し、ピリジン、ピコリン、トリエチルアミン
等のアミン類やエチレンオキサイド、プロピオンオキサ
イド等のエポキシ化合物等の脱塩酸剤の存在下でのOH
基と塩酸との脱塩酸反応により一503M’基または−
COOM’基を導入する方法。
分子中に一5O,M’基または−COOM”基とOHi
とを含有する化合物と、ポリマー鎖の末端もしくは側鎖
にOH基が残存したポリウレタン樹脂とを、ジイソシア
ナート化合物を介して反応させる方法。
がある。
上述のようにして親水性極性基を導入したーSO,M基
含有塩化ビニル系共重合体(A)、−3o。
M°基含有ポリウレタン樹脂(B)及び−C00M1基
含有ポリウレタン樹脂(C)(但し、M、M’、M’は
水素原子またはアルカリ金属を表す、)が結合剤として
使用される。そしてこれら結合剤は、その重量比が(A
)/CB+C)−40/60〜70/30 、(A +
 B)/(C)−60/40〜90/10を満たし、且
つ全結合剤のうち(B)及び(C)はともに10重量%
以上となるように混合する。
上記混合結合剤のうち−502M基含有塩化ビニル系共
重合体(A)は、40重量%〜70重量%の範囲にある
ことが好ましい、これは、−305M基含有塩化ビニル
系共重合体の量が40重N%より少ない場合には磁気記
録媒体の耐久性が悪化しスチル特性が低下してしまうた
めである。また、S Os M基含有塩化ビニル系共重
合体の量が70重量%より多い場合には磁気記録媒体を
構成する非磁性支持体との接着性が劣化してしまうこと
及びキズがつき易くなり僅かなキズが入った場合磁性層
がボロボロになってしまうことがあるためである。
また、−COOM”基含有ポリウレタン樹脂(C)は、
10重量%〜40重量%の範囲内にあることが好ましい
、これは、−COOM”基含有ポリウレタン樹脂の量が
10重量%より少ない場合には磁性層にキズがつき易く
なり僅かなキズが入った場合に磁性層がボロボロになっ
てしまうことがあるためである。また、40重量%より
多い場合には磁気ヘッドへの貼付き現象を起こしてしま
い走行性の劣化を招(ことになる。
さらに、−3O,M’基含有ポリウレタン樹脂(B)は
、10重量%以上であることが好ましい、−302M°
基含有ポリウレタン樹脂の量が10重量%より少ない場
合には磁気記録媒体の耐久性が悪化しスチル特性が低下
することになる。
本発明において、上記各結合剤の分子量は50000以
下であることが好ましい、これは、分子量が50000
を越えると磁性粉末のBET法による比表面積が大きく
なった場合に、塗料粘度が許容範囲を越えて大きくなり
過ぎるからである。
そして上記結合剤の分子量は2000以上が好ましい、
これは、上記分子量が2000以下の場合、磁性塗料を
非磁性支持体上に塗布してから硬化剤を用いて硬化させ
る際に、未反応成分が生じ低分子量成分が残存して塗膜
物性を劣化させる戊があるからである。
また、本発明において、親水性極性基を含有する樹脂は
、親水性極性基1個当たりの分子量が200〜5000
0の範囲であることが好ましい。
親水性極性基1個当たりの分子量が200以下の場合に
は、親水性極性基の親水性が強くなり過ぎ、溶剤への熔
解性、結合剤中の他の樹脂との相溶性及び磁性層の耐湿
性が悪化し、親水性極性基1個当たりの分子量が500
00以上の場合には、強磁性金属粉末の分散性に対する
効果が不充分となるからである。
磁気記録媒体の磁性層には、上記強磁性金属磁性粉及び
結合剤の他、補強剤、IR滑剤、帯電防止剤5分散剤等
を各目的にあわせて添加することを妨げない。
磁気記録媒体を構成する磁性層の構成材料は、有機溶媒
に溶解させることによって磁性塗料として調製され非磁
性支持体上に塗布される。上記磁性塗料を調製する際に
使用する有機溶媒としては、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、メクノール、エタノール、プロパツール、ブ
タノール等のアルコール類、メチルアセテート、エチル
アセテート、ブチルアセテートエチルラクテート。
グリコールアセテート、モノエチルエーテル等のエステ
ル類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジオキサン等のグリコ
ールエーテル類、ベンゼン。
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘ
プタン等の脂肪族炭化水素、ニトロプロパン等が挙げら
れる。
また、磁気記録媒体を構成する非磁性支持体の素材とし
ては、ポリエチレンテレ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セルロースア
セテートブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカー
ボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド等のプラスチ
ック、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属、アル
ミナガラス等のセラミックス等が挙げられる。
〔作用〕
一3O3M基含有塩化ビニル系共重合体、−3O3M 
’ 基含有ポリウレタン樹脂及び−COOM“基含有ポ
リウレタン樹脂(但し、M、M’、M”は水素原子また
はアルカリ金属を表す、)よりなる結合剤を使用するこ
とよって、各結合剤からなる塗膜の物性が相乗的に働き
良好な耐久性が発揮される。
また、極性基を導入した結合剤を用いることにより・敵
性が向上し電磁変換特性を損なうこともない。
〔実施例〕
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
尚、以下実施例において、スルホン酸ナトリウム基含有
塩化ビニル−酢酸とニル−ビニルアルコール共重合体を
結合剤Aと、スルホン酸ナトリウム基含有ポリウレタン
樹脂(分子量18000)を結合剤Bと、カルボキシル
基含有ポリウレタン樹脂(分子量20000)を結合剤
Cと、表示するものと′する。
ス崖班1 強磁性金属鉄粉末         600重量部(比
表面積60ポ/g、軸比11〜13)結合剤A    
           30重量部結合剤n     
          so重量部結合剤C20重量部 Crabs粒子           60重量部カー
ボンブラック          35重量部オリーブ
オイル           7重量部トルエン   
           350重量部メチルエチルケト
ン        350重量部シクロヘキサン   
        350重量部上記組成物をボールミル
中で20時間混線分散した後、イソシアネート化合物(
バイエル社製、商品名ジスモジュールし)を20重量部
加え、高速剪断分散して磁性塗料とした。
この磁性塗料を、厚さ14μm1表面粗さ0.03II
mのポリエチレンテレフタレートの片面に乾燥厚さ4.
0 a mとなるように塗布し、次いで2500ガウス
の直流磁場中で配向処理を行い、80°Cで乾燥した後
、スーパーカレンダー処理を行い、さらに1/2インチ
幅に裁断してサンプルテープを作製した。
・ 2〜方5び l 実施例1において、第1表に示すように、結合剤Aと結
合剤Bの添加量を変え、後は実施例1と同様な方法によ
り実施例2〜実施例5及び比較例1を行いサンプルテー
プを作製した。
(以下余白) 第1表 強磁性金属鉄粉末         600重量部(比
表面積60ポ/g、軸比1l−13)結合剤A    
           50重量部結結合剤     
          10重量部結合剤C40重量部 Cry’s粒子           60重量部カー
ボンブラック          35重量部オリーブ
オイル            7重量部トルエン  
           350重量部メチルエチルケト
ン        350重量部シクロヘキサン   
        350重量部上記組成物をボールミル
中で20時間混線分散した後、イソシアネート化合物(
バイエル社製、商品名ジスモジュールし)を20重量部
加え、高速剪断分散して磁性塗料とした。
この磁性塗料を、厚さ14pm、表面粗さ0.03μm
のポリエチレンテレフタレートの片面に乾燥厚さ4.0
 a mとなるように塗布し、次いで2500ガウスの
直流磁場中で配向処理を行い、80℃で乾燥した後、ス
ーパーカレンダー処理を行い、さらに1/2インチ幅に
裁断してサンプルテープを作製した。
7     8  び  ′  2   r  3実施
例6において、第2表に示すように、結合剤Bと結合剤
Cの添加量を変え、後は実施例6と同様な方法により実
施例7.実施例8及び比較例2、比較例3を行いサンプ
ルテープを作製した。
(以下余白) 第2表 強磁性金属鉄粉末         600重量部(比
表面積45rrf/g、軸比1l−13)結合剤A  
             50重量部結合剤8   
           30重量部結合剤C20重量部 Cr雪01粒子           60重量部カー
ボンブラック          35重量部オリーブ
オイル            7重量部トルエン  
            350重量部メチルエチルケ
トン        350重量部シクロヘキサン  
         350重量部上記組成物をボールミ
ル中で20時間混線分散した後、インシアネート化合物
(バイエル社製、商品名ジスモジュールし)を20重量
部加え、高速剪断分散して磁性塗料とした。
この磁性塗料を、厚さ14μm5表面粗さo、03μm
のポリエチレンテレフタレートの片面に乾燥厚さ4.0
μmとなるように塗布し、次いで2500ガウスの直流
磁場中で配向処理を行い、80℃で乾燥した後、スーパ
ーカレンダー処理を行い、さらに1/2インチ幅に裁断
してサンプルテープを作製した。
五較■土 実施例3において、結合剤Aの代わりに、塩化ビニル−
酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体(U、 C,C
社製、VAGH)を用イテ、後は実施例3と同様な方法
によりサンプルテープを作製した。
を較Jli 実施例3において、結合剤Bの代わりに、熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂(日本ポリウレタン社製。
商品名N−3022)を用いて、後は実施例3と同様な
方法によりサンプルテープを作製した。
、比較1 実施例3において、結合剤Cの代わりに、熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂(日本ポリウレタン社製。
商品名N−3022)を用いて、後は実施例3と同様な
方法によりサンプルテープを作製した。
これら作製されたサンプルテープについて磁気特性、ポ
リエチレンテレフタレートとの接着性、また1/2イン
チVTRを使用して100回実走行させた時のサンプル
テープのダメージ程度、l/2インチVTRでのスチル
特性について測定した。これらの結果を第3表に示す。
(以下余白) 第3表 尚、第3表中、走行性については、サンプルテープを1
00回往復走行させた時の評価であり、X印はサンプル
テープの摩擦係数が高くなり固定ヘッドに貼付いた状態
もしくはRF波形が正常でない状態を示し、Δ印は時々
走行が不安定となる状態を示し、O印は通常の走行状態
を示している。
また、第3表中、傷つきについては、X印はサンプルテ
ープ全面に傷が入っている状態を示し、Δ印はサンプル
テープ上に数本の浅い傷が入っている状態を示し、O印
は傷がほとんどない状態を示している。
第3表中、比較例4〜比較例6から明らかなように、結
合剤中にスルホン酸基やカルボキシル基等の親水性極性
基が導入されていないと塗料の良好な分散性が得られず
、角形比も大きく劣ることがわかる。
また、実施例1〜実施例5及び比較例1から明らかなよ
うに、ウレタン系結合剤の比率が少なすぎても、また塩
化ビニル系結合剤の比率が多すぎても耐久性に悪影響を
及ぼすことがわかる。また、塩化ビニル系樹脂の比率が
大きくなると接着性が悪くなる。
さらに、実施例6〜実施例8及び比較例2〜比較例3か
ら明らかなように、スルホン酸ナトリウム基含有結合剤
だけでは実走行の傷つきや非磁性支持体との接着性が悪
く、適量のカルボン酸基含有ポリウレタン樹脂を用いる
必要があることがわかる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、−3O3M基含有塩化
ビニル系共重合体、−3O!M’基含をポリウレタン樹
脂及び−COOM″基含有ポリウレタン樹脂(但し、M
、M′、M″は水素原子またはアルカリ金属を表す、)
よりなる結合剤を使用することよって、強磁性金属粉末
の分散性が向上するとともに、実走行上相反する特性で
ある走行傷と走行時の貼付きが解消される。
したがって、1i磁変換特性を損なうことなく、非常に
良好な耐久性を満足する磁気記録媒体を提供することが
できる。
特許出願人   ソニー株式会社 代理人  弁理士  小部  晃 同   田村 ト 同   佐藤  勝

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 非磁性支持体上にBET法による比表面積が40〜60
    m^2/gの強磁性金属粉末と結合剤とを主体とした磁
    性層を設けてなる磁気記録媒体において、 上記結合剤は−SO_3M基含有塩化ビニル系共重合体
    (A)、−SO_3M′基含有ポリウレタン樹脂(B)
    及び−COOM″基含有ポリウレタン樹脂(C)(但し
    、M、M′、M″は水素原子またはアルカリ金属を表す
    。)よりなり、その重量比が(A)/(B+C)=40
    /60〜70/30、(A+B)/(C)=60/40
    〜90/10を満たし、且つ全結合剤のうち(B)及び
    (C)はともに10重量%以上であることを特徴とする
    磁気記録媒体。
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JPS5940320A (ja) * 1982-08-30 1984-03-06 Sony Corp 磁気記録媒体

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JPS5940320A (ja) * 1982-08-30 1984-03-06 Sony Corp 磁気記録媒体

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