JPS63306526A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造方法

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JPS63306526A
JPS63306526A JP62140743A JP14074387A JPS63306526A JP S63306526 A JPS63306526 A JP S63306526A JP 62140743 A JP62140743 A JP 62140743A JP 14074387 A JP14074387 A JP 14074387A JP S63306526 A JPS63306526 A JP S63306526A
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magnetic
magnetic powder
powder
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iron nitride
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JP62140743A
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Inventor
Masayoshi Shinoda
篠田 正義
Noriyuki Kitaori
典之 北折
Hitoshi Ogawa
等 小川
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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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、金属磁性粉及び/又は窒化鉄磁性粉を用いた
磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
従来技術 磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体はビデオ分
野、オーディオ分野、コンブエータ分野等で広く使用さ
れている。このような磁気記録媒体には、強磁性金属を
基材に蒸着法等により成膜した薄膜型の磁気記録媒体と
、磁性粉末、樹脂、溶剤、分散剤その他の添加剤からな
る磁性塗料を基材に塗布・乾燥°し、磁性塗膜を形成し
た塗布型の磁気記録媒体とが使用されている。
この塗布型の磁気記録媒体には、特に高密度記録媒体用
磁性粉として保磁力(He)が高く、残留磁束密度(B
s)が大きい金属磁性粉(例えばFes Fe−Co、
Fe−Ni−Co等の磁性粉)及び窒化鉄磁性粉(Fe
、Fe−Ni−Co等の窒化物)が用いられている。こ
れらの磁性粉にはZns  A j! SS1% Zr
SMn、Cr5NoSBas丁L CaSngs Ha
s Cus Sr等のうちの1種又は2種以上を含んで
いるものもあり、また、磁性粉の表面を防錆のために酸
化膜で覆う処理をしたものもある。これらの磁性粉の粒
径の平均長軸は0.05〜1μ−1平均短軸は0.00
5〜0.3μ繻程度で比表面積は20〜65nf/g程
度のものが良く用いられている。
ところが、このような金属磁性粉、窒化鉄を磁性粉とす
る磁性塗料をプラスチックシートの基材に塗布・乾燥し
て磁性塗膜を形成した磁気テープを例えばテープレコー
ダにセントし、記録及び再生を繰り返し長時間行うと、
記録及び再生用のフェライトヘッドの表面が前記磁気テ
ープにより擦られる結果、非磁性体の非晶質に変化する
。このようにフェライトヘッドの先端が非磁性体に変化
すると、磁気テープと磁性体のフェライトヘッドとの間
に非磁性体が介在することになって、いわゆるスペーシ
ングロスを起こし、電磁変換特性を劣化させるという問
題点がある。
この問題点を解決するために、Cr2O3、A 120
3、α−Pe203、SiC等の非磁性粉末を研磨剤と
して加えた磁性塗料を製造し、これを用いて磁気テープ
を製造することが行われている。
しかし、このように磁性塗膜に研磨剤を含む磁気テープ
を使用すると、研磨剤が少な過ぎるときには上述したよ
うにフェライトヘッドの非晶質部分の研磨が不十分とな
ってスペーシングロスを生じ、一方研磨剤が多すぎると
きにはフェライトヘッドの摩耗量が大きくなってフェラ
イトヘッドの耐久性を悪くすることになる。一般に最も
好ましいフェライトヘッド摩耗量は、0.5〜2μta
 /100時間であり、これに対応する研磨剤の配合量
は磁性粉に対して30重゛量%以上にもなる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このように非磁性研磨剤を磁性粉に対し
10〜30重量部も加えると、磁気記録媒体の飽和磁束
密度83が低下し、輝度信号出力(You t)を悪く
するという問題点があった。
本発明の目的は、使用時の記録・再生用フェライトヘッ
ドの摩耗量を適度に維持することができるとともに飽和
磁束密度B3も高く維持できる磁気記録媒体を提供する
ことにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、金属磁性粉及
び/又は窒化鉄磁性粉にアルミニウム、チタン、ジルコ
ニウム、シリコン等から選択された少なくともINの元
素を成分に有する添加物を添加した表面処理磁性粉を含
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。
また、金属磁性粉及び/又は窒化鉄磁性粉とアルミニウ
ム、チタン、ジルコニウム、シリコンの少なくとも1種
の元素の有機化合物の少(とも1種との混合物を得る工
程と、この混合物を焼成して金属磁性粉及び/又は窒化
鉄磁性粉にアルミニウム、チタン、ジルコニウム、シリ
コン等から選択された少なくとも1種の元素を成分に有
する添加物を添加した表面処理磁性粉得る表面処理工程
と、この表面処理磁性粉を用いて磁気記録媒体を製造す
る工程を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法を提供するものである。
本発明において、金属磁性粉としては例えば強磁性合金
粉末が挙げられ、これには例えば金属分が75重量%以
上であり、金属分の80重量%以上がFe5COSNi
SFa−Co s Fe−Ni 5Co−Ni又はGo
−Ni−Feの内の少なくとも1種であり、金属分の2
0重量%以下、好ましくは0.5〜5重量%がA j’
 SSs sS 、、 SC% Ti5V s Crs
 Mn5CuSZ11% Y s Mo、Rh。
PdSAg5 Sns Sb、 Te5Ba、 Ta5
W 、Re−b Au、、 HysPb%B15LaS
Ce、 Prs Nd5B s Pなどの組成を有する
ものであり、少量の水、水酸化物を含む場合もある。こ
の強磁性合金粉末は長径が約0.5μ−以下の粒子が好
ましい。
本発明において°、窒化鉄磁性粉はN1%C01Zn、
Ajl s Sis Zrs Mn、、Crs l’l
o、 Bas Cas lags it、 Na。
Cus Sr等の一種以上を含む鉄を主成分とするもの
で、その表面が酸化安定性向上のため酸化されているも
のを含む、その粒径は、平均長軸0.05〜1.0μ繻
、平均短軸o、oos〜0.3μ−である。
本発明においては、上記金属磁性粉、窒化鉄磁性粉にア
ルミニウム(AI)、チタン(Ti)、ジルコニウム(
Zr)、シリコン(Si)の内の少なくとも1種化合物
を金属磁性粉、窒化鉄磁性粉のそれぞれに被覆してから
焼成することにより行われる。
AI2の有機化合物としては、一般式A l (ORI
 )!、ただしR1は同−又は異なるアルキル基、アリ
ル基などを示すトリアルコキシアルミニウム化合物、例
えばアルミニウムイソプロプレート (A l (OCR(CH3)2 ):5 )、モノ5
ec−ブトキシアルミニウムジ1′ソブロビレート CAR(OCR(CH5)2  )2 (OCR(CH
5)(CH2Cl(3)] −アルミニウムエチレート
(A ffi (OC2H5)3)が挙げられる。
また、上記のアルミニウムアルコレートのR2O基の一
部又は全部をアルキルアセト酢酸エステル、アセチルア
セトン等のキレート化剤で置換して作られたアルミニウ
ムキレート化合物、例えばアルミニウムエチルアセトア
セテートジイソプロピレート(下記)等のアルキルアセ
トアセテートアルミニウムジイソプロピレート、 アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)アルミ
ニウムトリス(アセチルアセトネート)アルミニウムと
スエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネート が挙げられる。
また、一般式 ただしR1はアルキル基で表されるアセトアルコキシア
ルミニウムジイソプロピレートからなるアルミニウム系
カップリング剤も使用できる。
また、一般式R25iX3  、ただしR2はビニル、
グリシドキシ、メタクリル、アミノ、メルカプト基など
を持つ有機官能性基で、Xは主に塩素とアルコキシ基を
表すシランカップリング剤、例えばビニルトリクロロシ
ラン CH2=CH5iCj!3ビニルトリス(2−n
メトキシエトキシ)シランCI、2・CH31(OCz
H40CH5)3T−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシランγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリ
メトキシシラン H2NC2H4NHC5116Si (OCH3)3γ
−クロロプロピルトリメトキシシランCI C31(5
st (OCH3)5γ−メルカプト°プロピルトリメ
トキシシランHSC5■6Si (OCH3)3 T−アミノプロピルトリエトキシシランH2NC3H6
Si (OC2H5)3が挙げられる。
また、Tiの有機化合物としては、一般式(Ti(OR
3)a) 、ただしR3はアルキル基、アリル基などで
示されるテトラアルコキシチタン、例えばテトライソプ
ロ4キシチタン(Ti (0−nC3H7)4 )、テ
トラアルコキシチタン(Ti (0−nC4H3)小テ
トラキス−2−エチルヘキソキシチタン(Ti (OC
R2CH(CzHs)CaB6)4) テトラステアロキシチタン(Ti (0−C16H57
)4、また、一般式ミTx−0−R’5 、ただしRζ
がアシル基で表さ−れ、るチタンアシレート、また、チ
タンキレート化合物、例えば ジ−イソ−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チ
タン、 Ti (0−iCsH7)2 (QC(CH3)CHC
OCH3)2イソ−プロポキシ(2−エチルヘキサンジ
オラタト)チタン Ti(0−nC3H7)n (OC112CH(C2H
5)CI(OR)03H7)4−11シートブトキシ・
ビス(トリエタノールアミナトフチタン ?!(0−nc、H,)2 (OC2114N(C2H
aOH)2)2ヒドロキシ・ビス(ラクタト)チタン Ti (0H)2 (OCR(CH3)COOH)2が
挙げられる。
また、一般式(RO)s−Ti−Xn sただしROは
アルコキシ基、鋼は工ないし4、Xは脂肪酸基、アルキ
ル基、フェノール基、炭化水素基、ホスファイト基又は
ホスフェート基等でnは1ないし5である(nが2以上
のときXは同じものでも異なるものでもよい)化合物も
挙げられる。具体的には、例えば イソプロピルトリイソステアロイルチタネートテトラ(
2,2ジアリルオキシメチル−1ブトキシ)ジ(ジ−ト
リデシル)ホスファイトチタネートジ(ジオクチルパイ
ロホスフェート)オキシアセテートチタネート その他次ぎのものも挙げられる。
イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート イソプロとルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)
チタネート テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チ
タネート テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタ
ネート テトラ(2,2ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビ
ス(ジー トリデシル)ホスファイトチタネート ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネ
ート イソプロピルトリオクタノイルチタネートイソプロピル
ジメタクリルイソステアロイルチタネート イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネー
ト イソプロピルトリクミルフェニルチタネートイソプロピ
ルトリ(ドアミノエチル−アミノエチル)チタネート これらのチタン化合物は重合した例えばダイマーも使用
できる。
また、Zrの有機化合物としてはジルコニウムステア、
レート(Zr−5tearata)−、ジルコニウムア
ルコキシカルボキシレ−) (Zr−Alkoxide
−Carboxylate) 。
ジルコニウムアルコキシド(Zr−Alkoxide)
が挙げられる。
また、Zr−Aj系カップリング剤も使用でき、具体的
には、CAVfEDON CHEMICAL社製の品番
A、B。
F、I’lのものが挙げられる。
また、上記はAI 、 Ti5Sis Zrの単独又は
複数組合せた有機化合物を使用したが、例えばブチルチ
タネートダイマーのように複数重合させたものも使用で
きる。
上記AI等の元素の有機化合物は単独又は複数混合して
用いられるが、これらのAIl等の元素を成分に有する
添加物を金属磁性粉、窒化鉄磁性粉のそれぞれの表面に
付着させるには、まずこれらのAI等の元素の有機化合
物を溶剤に溶解して1〜20重量%溶液を調製し、磁性
粉と混合する。このときのA1等の元素の有機化合物の
磁性粉に対する混合割合は、10〜200重量%が適当
である。
ついで常温減圧乾燥してから40〜90℃で加熱減圧乾
燥し、自然冷却させる。この磁性粉を別の炉内に移し、
窒素(N2)ガス、ヘリウム(He)ガス等の不活性ガ
ス中で400〜600℃で加熱焼成することが好しい、
この焼成したものはトルエン等の非酸化性溶媒中に浸漬
して保存する。なお、焼成は酸化性ガス中、還元性ガス
中で行うこともできるが磁性粉の著しい酸化は避けるこ
とが好しい、また、必要に応じて加圧することもできる
このようにすると、上記AIl等の元素を含む有機化合
物から生じるAI等の例えば酸化物及び/又は炭化物を
主として磁性粉粒子表面に有する表面処理磁性粉を製造
することができる。
この際、磁性粉に付着した上記AJ等の元素は蛍光X線
分析で検出することができるが、その磁性粉に対する付
着量は、金属磁性粉及び/又は窒化鉄磁性粉に対しては
2〜20%が好ましい。
このようにして得られる表面処理磁性粉は、研磨剤、結
合剤、溶剤、分散剤、研磨剤、充填剤、帯電防止剤、防
錆剤、防かび剤等の各成分が適宜選択混合されて磁性塗
料が調製される。
上記磁性塗料をプラスチック等の支持体に塗布する方法
としてはミドフタ−ブレード、リバースロール、グラビ
アロール、スピンナーコートなどの公知の塗布手段が挙
げられ、用途によって磁性粉を配向させて乾燥し、表面
平滑処理を施して磁気記録媒体を形成する。
作用 金属磁性粉、窒化鉄磁性粉表面にA l s S is
 T i、Zrの少くとも1種の例えば酸化物及び/又
は炭化物を付着させたので、これらを磁性粉に用いた磁
気記録媒体を使用するときは、フェライトヘッドを適度
に研磨することができる。
実施例 次に本発明の詳細な説明する。
実施例1 ブタノール300重量部とトルエン200重量部の混合
溶液中にジルコアルミネート系カップリング剤CAVC
O−MOD 、 F(CAVEDON CHEMICA
L社製)100!量部を溶解した後、金属鉄針状磁性粉
(長軸平均0.24μ曙、短軸平均0.04μm) 1
00重量部を加えて約1時間混合した後、この混合液を
ロータリーエバポレータに移して密封し、ロータリーポ
ンプで減圧した。この減圧を行いながら、ロータリーエ
バポレータを加熱し、80℃に達したときその温度を保
ちながら30分間保温した後加熱を止めて自然冷却した
。この間減圧を続行し、温度が室温に達したとき減圧を
止め常圧に戻して開封し、湿潤状態の磁性粉を別の炉内
に移し、不活性ガス(N2ガス)を流しながら加温し、
500℃で1時間保温した。この後前記不活性ガス中で
自然冷却し、室温に達したとき直ちに別に用意したトル
エン溶液中に浸漬させて保存した。
次いで、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体11重量部及
びポリウレタゾ)ストマー11重量部、トルエン130
重量部、メチルエチルケトン130重量部からなる結合
剤溶液282重量部と、無機質滑剤としてAl2O5粉
末5重量部と、有機質滑剤として脂肪酸エステル3重量
部と、前記で得られた表面処理磁性粉100重量部とを
サンドミルで約20時間混合した後、ポリイソシアネー
ト4重量部を加えてさらに混合し、離体塗料を調製した
この磁性塗料を逮すエチレンテレフタレートフィルム上
にグラビア印刷法によって塗布し、磁場をかけて配向さ
せてから乾燥させ、ついでカレンダー処理、硬化反応処
理、スリット加゛工を行って172インチ幅のビデオ用
磁気テープを作製した。
このテープを試料振動型磁束針(理研電子社製)を用い
て飽和磁束密度BSを求め表1に示す。
次いでビデオテープレコーダ(日本ビクター社製)のフ
ェライトヘッド側面を光学顕微鏡によって撮影し、上記
磁気テープを100時間走行させた後、再度上記フェラ
イトヘッドの側面を撮影しフェライトヘッドの摩耗寸法
を測定してヘッド摩耗量として表1に示す。
さらに前記ビデオテープレコーダとオシロスコープとス
ペクトラムアナライザとを接続し、上記で得た磁気テー
プと市販の磁気マスターテープとをビデオテープレコー
ダにセントし%’ 4 MHzにおける出力比を市販の
磁気マスターテープの出力をOdBとして算出し、その
結果を表1に示す。
なお、上記で得た磁性粉についてZrs  Ail量を
蛍光X線分析により測定した結果を表1に示す。
実施例2 実施例1において、ジルコアルミネート系カップリング
剤CAVCO−?’lOD 、 Fを100重量部用い
る代わりに50重量部用いたことと、不活性ガス950
0℃加熱する代わりに不活性ガス9400℃加熱したこ
と以外は同様にして表面処理磁性粉を調製し、以下実施
例1と同様にして磁性塗料を調製し、さらにこれを用い
て磁気テープを作製し、これについて実施例1と同様に
測定した結果を表1に示す。
実施例3 実施例1において、ジルコアルミネート系カンプリング
剤CAVCO−MOD SFを用いる代わりにアルミニ
ウムエチレート(アルミニウムアルコレート系カップリ
ング剤)を用いた以外は同様にして表面処理磁性粉をm
ML、以下実施例1と同様にして磁性塗料を調製し、さ
らにこれを用いて磁気テープを作製し、これについて実
施例1と同様に測定した結果を表1に示す、    ゛ 実施例4 実施例1におい°て、ジルコアルミネート系カンプリン
グ剤CAVCO−MOD、 Fを用いる代わりにジイソ
プロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート(アル
ミニウムキレート系カップリング剤)を用いた以外は同
様にして表面処理磁性粉を調製し、以下実施例1と同様
にして磁性塗料を調製し、さらにこれを用いて磁気テー
プを作製し、これについて実施例1と同様に測定した結
果を表1に示す。
実施例5 実施例1において、ジルコアルミネート系カンプリング
剤CAVCO−MODSFを用いる代わりにブチルチタ
ネートダイマー(チタネートカップリング剤)を用いた
ことと、不活性ガス中の加熱温度を500℃にする代わ
りに600℃にしたこと以外は同様にして表面処理磁性
粉を調製し、以下実施例1と同様にして磁性塗料を調製
し、さらにこれを用いて磁気テープを作製し、これにつ
いて実施例1と同様に測定した結果を表1に示す。
実施例6 実施例1において、ジルコアルミネー)Mカップリング
剤CAVCO−MOD%Fを用いる代わりにメチルトリ
メトキシシラン(シランカップリング剤)を用いたこと
以外は同様にして表面処理磁性粉を!ll製し、以下実
施例1と同様にして磁性塗料を調製し、さらにこれを用
いて磁気テープを作製し、これについて実施例1と同様
に測定した結果を表1に示す。
比較例1 実施例1において、金属鉄針状磁性粉をジルコアルミネ
ート系カップリング剤CAVCO−MOD、Fにより表
面処理をすることな(そのまま用いたこと以外は同様に
して磁性塗料を調製し、さらにこれを用いて磁気テープ
を作製し、これについて実施例1と同様に測定した結果
を表1に示す。
実施例7 実施例1において、金属鉄針状磁性粉を用いる代わりに
窒化鉄磁性粉を用いたこと以外は同様にして表面処理磁
性粉を調製し、以下実施例1と同様にして磁性塗料を調
製し、さらにこれを用いて磁気テープを作製し、これに
ついて実施例1と同様に測定した結果を表2に示す。
比較例2 実施例1において、金属鉄針状磁性粉を用いる代わりに
窒化鉄磁性粉を用いたことと、ジルコアルミネート系カ
ンプリング剤CAVCO−MOD、、 Fによる表面処
理を行わずにこの磁性粉をそのまま用いたこと以外は同
様にして磁性塗料を調製し、さらにこれを用いて磁気テ
ープを作製し、これについて実施例1と同様に測定した
結果を表2に示す。
上記結果より、比較例は飽和磁束密度Bs、輝度出力が
本発明と同等であるがヘッド摩耗量が少く実用的でない
、実施例のものは飽和磁束密度Bs、輝度出力、ヘッド
摩耗量のいずれも良い値を示している。
発明の効果 本発明によれば、金属磁性粉及び/又は窒化鉄磁性粉の
表面にA l 、 Ti5Sis Zr等の少なくとも
1種の元素を成分に有する添加物、例えば酸化物及び/
又は炭化物を添加した表面処理磁性粉を用いた磁気記録
媒体を提供できるので、金属磁性粉、窒化鉄磁性粉の優
れた磁気特性を損なうことなく、しかもその使用時に記
録・再生装置のヘッド摩耗量を所定の値にすることがで
きる。これにより磁気記録媒体の性能°を一段と向上さ
せることができる。
また、A ls Ti、Sis Zrの有機化合物と金
属磁性粉、窒化鉄磁性粉を焼成することによりこれらの
例えば酸化物及び/又は炭化物を磁性粉に添加したので
その製法が簡単である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属磁性粉及び/又は窒化鉄磁性粉にアルミニウ
    ム、チタン、ジルコニウム、シリコン等から選択された
    少なくとも1種の元素を成分に有する添加物を添加した
    表面処理磁性粉を含有することを特徴とする磁気記録媒
    体。
  2. (2)添加物は酸化物及び/又は炭化物であることを特
    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)金属磁性粉及び/又は窒化鉄磁性粉とアルミニウ
    ム、チタン、ジルコニウム、シリコン等の少なくとも1
    種の元素の有機化合物の少くとも1種との混合物を得る
    工程と、この混合物を焼成して金属磁性粉及び/又は窒
    化鉄磁性粉にアルミニウム、チタン、ジルコニウム、シ
    リコン等から選択された少なくとも1種の元素を成分に
    有する添加物を添加した表面処理磁性粉得る表面処理工
    程と、この表面処理磁性粉を用いて磁気記録媒体を製造
    する工程を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造
    方法。
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