JPS6371921A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPS6371921A
JPS6371921A JP21653886A JP21653886A JPS6371921A JP S6371921 A JPS6371921 A JP S6371921A JP 21653886 A JP21653886 A JP 21653886A JP 21653886 A JP21653886 A JP 21653886A JP S6371921 A JPS6371921 A JP S6371921A
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JP
Japan
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thin film
magnetic recording
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magnetic
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JP21653886A
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Hirofumi Kondo
洋文 近藤
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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、真空7着やスパッタリング等の真空薄膜形成
技術等の手法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を
磁性層として形成した、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁
気記録媒体に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を磁性層と
して形成してなる磁気記1.p媒体において、磁性層で
ある強磁性金属藩膜上にパーフルオロ安息香酸エステル
を被着し、 あらゆる使用条件下においても優れた走行性。
耐摩耗性、耐久性を発揮する(■気記録媒体を提供しよ
うとするものである。
〔従来の技術〕
従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にT 
 F e 20 ff+ Coを含有するI  F8z
Os+Fc 30 as C’を含有するFe3O4+
 r −F e 202とFQzOnとのへルトライド
化合物、Coを含有するベルトライド化合物、CrO2
等の酸化物強磁性粉末あるいはFe、Co、Ni等を主
成分とする合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩化ビニル
−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめた磁性塗料
を塗布・乾燥することにより作製される塗布型の磁気記
録媒体が広く使用されている。
これに対して、高密度磁気記録への要求の高まりととも
に、Go−Ni合金等の強磁性金屈材料を、メッキや真
空′iij膜形成技術(真空薄着法やスパッタリング法
、イオンブレーティング法等)によってポリエステルフ
ィルムやポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接
被着した、いわゆる強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体が
提案され、注目を集めている。この強磁性金属薄膜型磁
気記録媒体は、抗磁力や角形比等に優れ、短波長での電
磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層の厚みを)重
めで薄くすることが可能であるため記録減磁や再生時の
厚み損失が著しく小さいこと、磁性層中に非磁性材であ
る有機バインダーを混入する必要がないため磁性材料の
充填密度を高めることができること等、数々の利点を有
し°ζいる。
しかしながら、上述の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体
では、磁性層表面の平滑性が極めて良好であるために実
質的な接触面積が大きくなり、凝着現象(いわゆるはり
つき)が起こり易くなったり摩擦係数が大きくなる等、
耐久性や走行性等に欠点が多く、その改善が大きな課題
となっている。
一般に、磁気記録媒体は磁気信号の記録・再生の過程で
磁気ヘッドとの高速相対運動のもとにおかれ、その際走
行が円滑に、かつ安定な状態で行われなければならない
、また、(り1気へ、ドとの接触による摩耗や損傷はな
るべく少ないほうがよい。
そこで例えば、上記磁気記録媒体の磁性層、すなわち強
磁性金属′gi膜表面に潤滑剤を塗布して保護膜を形成
することにより、上記耐久性や走行性を改善することが
試みられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上述のように潤滑剤を塗布して保護膜を形成
した場合には、この保護膜が磁性層である強磁性金属薄
膜に対して良好な密着性を示し、かつ高い潤滑効果を発
揮することが要求される。
また、これら密着性や潤滑効果は、熱帯、亜熱帯地方等
のように高温多湿の条件下でも、寒冷地のように低温の
条件下でも優れたものでなシナればならない。
しかしながら、従来広く用いられている潤滑剤の使用温
度範囲は限られており、特に、O〜−5℃のような低温
下では固体化または凍結するものが多く、充分にその潤
滑効果を発揮させることができなかった。
そこで本発明は、如何なる使用条件下においても密着性
や潤滑性が保たれ、かつ長期に亘り潤滑効果が持続する
潤滑剤を提供し、走行性、耐久性に優れた磁気記録媒体
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〕 本発明者は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の結
果、パーフルオロ安、口、香酸エステルが広い温度範囲
に亘って良好な、I11滑効果を発揮することを見出し
本発明を完成するに至ったものであって、第1図に示す
ように、非Eil性支持体(1)上に強磁性金属薄膜(
2)を形成し、上記強磁性金属薄膜(2)にパーフルオ
ロ安息香酸エステルを主成分とする潤滑剤層(3)を被
着したことを特徴とするものである。
本発明で潤滑剤として使用されるパーフルオロ安息香酸
エステルには、い)パーフルオロ安息香酸エステル、(
ii)パーフルオロ安息香酸パーフルオロアルキルエス
テルがあり、各々次に示す一最式で表される。
(暑パーフルオロ安息香酸エステル (但し、式中Rは炭化水素基であり飽和、不飽和。
直鎖状または分岐状のいずれでもよい。)(11)パー
フルオロ安息香酸パーフルオロアルキルエステル (但し、式中nは4以上の整数を表し、mは0≦m≦5
である。)で表される化合物である。
上記(i)パーフルオロ安息香酸エステル及び(ii 
) パーフルオロ安息香酸パーフルオロアルキルエステ
ルは、市販のパーフルオロ安息香酸クロリドとアルコー
ルあるいはパーフルオロアルコールを塩基を触媒として
反応させることによって容易に合成することができる。
ここで、上記一般式(i)パーフルオロ安息香酸エステ
ルにおいて、エステルのRは炭化水素基であればよく、
飽和、不飽和、直鎖状または分枝状のいずれでもよい。
また、上記一般式(11)パーフルオロ安息香酸パーフ
ルオロアルキルエステルにおいて、パーフルオロ基の炭
素数nは4以上の整数であることが望ましく、パーフル
オロ基の炭素数が4未満の場合には所定の潤滑効果を期
待することができない。
一方、アルキル基の個数mはO≦m≦5であることが望
ましい。伜の範囲をはずれると所定の′18滑効果を期
待することができない。
上述のようにして合成されるパーフルオロ安息香酸エス
テルは、単独で潤滑剤として用いてもよいが、従来公知
の潤滑剤と混合して用い、さらに使用温度帯域の拡大を
図るようにしてもよい。
使用される潤滑剤としては、脂肪酸またはその金属塩、
脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族アルコールまた
はそのアルコキシド、脂肪族アミン、多価アルコール、
ソルビタンエステル、マンニノタンエステル、硫黄化脂
肪酸、脂肪族メルカプクン、変性シリコーンオイル、パ
ーフルオロアルキルエチレンオキシド、パーフルオロポ
リエーテル類、高級アルキルスルホン酸またはその金属
塩、パーフルオロアルキルスルホン酸またはそのアンモ
ニウム塩あるいはその金属塩、パーフルオロアルキルカ
ルボン酸またはその金属塩等が例示される。
特に、一般式C−F 2−I COOR’  (但し、
式中Inは6〜IQの!!数を表し、R゛ は炭素数1
〜25の炭化水素基を表す。)で示されるパーフルオロ
アルキルカルボン酸エステルや一般式R″C00(CH
z)=ChFzk、+ (但し、R”は炭素数1〜25
の炭化水素基を表し、0≦」≦5、k≧3である。)も
低温特性が良好であることから上記不飽和脂肪酸アミド
と併用するのに好適である。
さらには、より厳しい使用条件に対処し、かつ潤滑効果
を持続するために、上記パーフルオロ安息香酸エステル
中に重量比で30ニア0〜70:30程度の配合比で極
圧剤を併用してもよい。
上記極圧剤は、境界潤滑領域において部分的に金属接触
を生じたとき、これに伴う摩擦熱によって金属面と反応
し、反応生成物被膜を形成することにより摩擦・摩耗防
止作用を行うものであって、リン酸エステル、亜リン酸
エステル又はリン酸エステルアミン塩等のリン系極圧剤
、硫化油脂、モノサルファイド又はポリサルファイド等
のイオウ系極圧剤、ヨウ素化合物、臭素化合物又は塩素
化合物等のハロゲン系極圧剤、チオリン酸塩、チオカル
バミン酸塩又は金属アルキルジチオカルバミン酸塩等の
有殿金屈系撞圧剤、ジアルキルチオリン酸アミン、チオ
フォスフェート又はチオフォスファイト等の複合型極圧
剤等が知られている。
また、上述の潤滑剤、極圧剤の他必要に応して防錆剤を
併用してもよい。
使用可能な防錆剤としては、通常この種の磁気記録媒体
の防錆剤として使用されるものであれば如何なるもので
もよく、例えば二価フェノール。
アルキルフェノールあるいはニトロソフェノール等のフ
ェノール類、純ナフトール又はニトロ、ニトロソ、アミ
ノ、ハロゲノ置換ナフトール等のナフトール類、メチル
キノン3 ビトロキシキノン。
アミノキノン、ニトロキノン又はハロゲノ上ノン等のキ
ノン類、ヘンヅフェノン及びその誘導体であるヒドロキ
シヘンシフエノン、アミノベンゾフェノン等のジアリー
ルケトン、アクリジン、4−キノリツール、キヌレン酸
又はリボフラビン等の窒素原子を含む複素環化合物、ト
コフェロール又はグアノシン等の酸素原子を含む複素環
化合物、スルホラン、スルホレン又はビチオン等の硫黄
原子を含む複素環化合物、チオフェノール、ジチゾン又
はチオオキシン等のメルカプトxを有する化合物、エン
タチオ酸又はルヘアン酸等のチオカルボン酸またはその
塩、ジアゾスルフィド又はヘンジチアゾリン等のチアゾ
ール系化合物等が挙げられる。上記防錆剤は、潤滑剤と
混合させて用いても良いが、例えば第2図に示すように
、非磁性支持体(1)上に形成した強磁性金属薄膜(2
)の表面に先ず上記防錆剤!(4)を塗布し、しかる後
AI滑剤層(3)を塗布するというように、2N以上に
分けて被着すると効果が高い。
これらパーフルオロ安息香酸エステルを含有する潤滑剤
層を強磁性金属薄膜上に付着させる方法としては、上記
潤滑剤を溶媒に)容解して得られた溶液を強磁性金属薄
膜の表面に塗布もしくは噴霧するか、あるいは逆にこの
溶液中に強磁性金属薄膜を漫清し乾燥すればよい。
ここで、その塗布量は、0.5Wg/n?〜100■/
r+(であるのが好ましく、1■/、f〜20■/イで
あるのがより好ましい。この塗布ヱがあまり少なすぎる
と、摩擦係数の低下、耐摩耗性・耐久性の向上という効
果が顕れず、一方あまり多すぎると、摺動部材と強磁性
金属薄膜との間ではりつき現象が起こり、却って走行性
が悪くなる。
本発明が適用されるla気記録媒体は、非磁性支持体上
に磁性層として強磁性金属薄膜を設けたものであるが、
ここで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、ポリエチレン、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5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。
この非磁性支持体の形態としては、フィルム、シートデ
ィスク、カード、ドラム等のいずれでもよい。
上記非磁性支持体には、その表面に山状突起やしわ状突
起1粒状突起等の突起を1種以上を形成し、表面粗さを
コントロールしてもよい。
上記山状突起は、例えば高分子フィルム製膜時に粒径5
00〜3000人程度の無機微粒子を内添することによ
り形成され、高分子フィルム表面からの高さは100〜
1000人、密度はおよそlXl0’〜IXIQ’個/
龍2とする。山伏突起を形成するために使用される無機
微粒子としては、炭酸カルシウム(CaCO,)やシリ
カ、アルミナ等が好適である。
上記しわ状突起は、例えば特定の混合溶媒を用いた樹脂
の希薄溶液を塗布乾燥することにより形成される起伏で
あって、その高さは0.01〜10μm、好ましくは0
.03〜0.5μm、突起間の最短間隔は0.1〜20
μmとする。このしわ状突起を形成するための樹脂とし
ては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレート等の飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリスチ
ロール、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリフェニレ
ンオキサイド、フェノキシ樹脂等の各種樹脂の単体、混
合体または共重合体であり、可溶性溶剤を有するものが
適している。そして、これらの樹脂をその良溶媒に溶解
仕しめた樹脂濃度1〜10001000pp溶液に、そ
の樹脂の貧溶媒であって前記良溶媒より高い沸点を有す
る溶媒を樹脂に対して10〜100倍量添加した溶液を
、高分子フィルムの表面に塗布・乾燥することにより、
非常に微細なしわ状凹凸を有する薄層を得ることができ
る。
粒状突起は、アクリル樹脂等のを機紐微粒子またはシリ
カ、金属粉等の無機微粒子をFil状あるいは半球状に
付着させることにより形成される。この粒状突起の高さ
は、50〜500人、密度は1×106〜50X106
個/謄膳2程度とする。
これら突起の少なくとも一種以上を形成すれば磁性層で
ある強磁性金属薄膜の表面性が制御されるが、2種以上
を組み合わせることにより効果が増し、特に山状突起を
設けたヘースフィルム上にしわ状突起とつぶ状突起を形
成すれば、極めて耐久性、走行性が改善される。
この場合、突起の全体としての高さは、100〜200
0人の範囲内であることが好ましく、その宝度は1mm
”当り平均でlXl0’〜IXIQ’(囚であることが
々了ましい。
また、上記磁性層である強磁性金属薄膜は、真空蒸着法
やイオンブレーティング法、スパッタリング法等の真空
薄膜形成技術により連続膜として形成される。
上記真空茎着法は、101〜10−’Torrの真空下
で強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビーム
加熱等により蒸発させ、ディスク基板上に蒸発金属(強
(R性金屈材料)を沈着するというものであり、一般に
高い抗磁力を得るため基板に対して上記強磁性金属材料
を斜めに蒸着する斜方蒸若法が採用される。あるいは、
より高い抗磁力を得るために酸素雰囲気中で上記蒸着を
行うものも含まれる。
上記イオンブレーティング法も真空医着法の一種であり
、10−’〜10−Torrの不活性ガス雰囲気中でD
Cグロー放電、RFグロー放電を起こして、放電中で上
記強磁性金属材料を蒸発させるというものである。
上記スパッタリング法は、10−3〜10−’Torr
のアルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電を
起こし、生じたアルゴンガスイオンでターゲット表面の
原子をたたき出すというものであり、グロー放電の方法
により直流2罹、3極スバ、夕法や、高周波スパック法
、またはマグネトロン放電を利用したマグネトロンスパ
ッタ法等がある。
このスパッタリング法による場合には、CrやW。
■等の下地膜を形成しておいてもよい。
なお、上記いずれの方法においても、基板上にあらかじ
めBi、Sb、Pb、Sn、Ga、In。
Cd、Ge、Si、Tl!等の下地金属層を被着形成し
ておき、基板面に対して垂直方向から成膜することによ
り、磁気異方性の配向かなく面内等方法に優れた磁性層
を形成することができ、例えば磁気ディスクとする場合
には好適である。
このような真空薄膜形成技術により金属磁性薄膜を形成
する際に、使用される強磁性金属材料としては、Fe、
Co、Ni等の金属の他に、C。
−Ni合金、Co−Pt合金、Co−Ni−Pt合金、
Fe−Co合金、Fe−Ni合金、Fe−Co−Ni合
金、Fe−Co−B合金、CoN1−Fs−B合金、C
o−Cr合金あるいはこれらにCr、Ae等の金属が含
存されたもの等が挙げられる。特に、C0−(r合金を
使用した場合には、垂直磁化膜が形成される。
このような手法により形成される磁性層の膜厚は、0.
04〜1μm程度である。
また、第3図に示すように、非磁性支持体(1)上の強
磁性金属薄膜(2)及び潤滑剤層(3)が設けられる面
とは反対側に、いわゆるバックコートq(5)を形成し
てもよい。ハックコート層は、塩化ビニル−酢酸ビニル
、フェノール樹脂又はポリフッ化ビニル並びにポリウレ
タン樹脂又はブタジェン系共重合体等の結合剤樹脂と3
π電性を付与するためのカーボン系微粉末又は表面粗度
のコントロール及び耐久性向上のために添加される無機
顔料等の粉末成分とをアセトン、メチルエチルケトン又
はベンゼン等の有Fti=媒に混合分11シさせたハッ
クコート用塗料を非磁性支持体面に像布することにより
形成される。
前述のバンクコート層には;rll滑剤を使用してもよ
い。この場合、上記バックコート府中に潤滑剤を内添す
る方法、あるいはバックコート層上に潤滑剤を被着する
方法がある。いずれにしても、上記潤滑剤としては、脂
肪酸、脂肪酸エステル、脂肪Hアミド、全屈石鹸、脂肪
族アルコール、パラフィン、シリコーン等従来より周知
の潤滑剤が使用できる。
〔作用〕
パーフルオロ安息香酸エステルを強磁性金属薄膜に被着
することにより良好な潤滑作用を発1軍して摩擦係数を
低減する。
特に、パーフルオロ安息香酸エステルは、低温下におい
ても良好な潤滑効果を発揮する。
〔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回定されるものではない。
パーフルオロ安息香酸エステルを用いて強磁性金属薄膜
型の磁気記録媒体を作製した。
実施例1゜ 14μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め蒸着法によりCOを被着させ、膜71000人の強磁
性金属薄膜を形成した。
次に、この強磁性金属薄膜表面に、バーフルオo安息香
(1リルニルエステル をフレオン溶液に溶解したものを、塗布量が5■/dと
なるように塗布し、1/2インチ幅に裁断してサンプル
テープを作製した。
実施例2 14μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め蒸着法によりCOを被着させ、119ff1000人
の強磁性金属薄膜を形成した。
次に、この強磁性金属薄膜表面に、パーフルオロ安息香
酸リノールエステル をフレオン溶液に溶解したものを、塗布量が5■/cd
となるように塗布し、1/2インチ幅に裁断してサンプ
ルテープを作製した。
実施例3 14μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め蒸着法によりCOを被着させ、膜厚1000人の強磁
性金属薄膜を形成した。
次に、この強磁性金属薄膜表面に、パーフルオロ安、ワ
、香酸ステアリルエステル をフレオン溶液に)6解したものを、惨布量力く5■/
腎となるように塗布し、1/2インチ幅に裁断してサン
プルテープを作製した。
実施例4 14μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め薄着法によりCoを被着させ、膜厚1000人の強磁
性金属薄膜を形成した。
次に、この強磁性金属薄膜表面に、パーフルオロ安息香
酸イソステアリルエステル をフレオン溶液に溶解したものを、■布量が5■/ l
となるように塗布し、1/2インチ幅に裁断してサンプ
ルテープを作製した。
実施例5 14μmqのポリエチレンテレフタレートフィルムに斜
め蒸着法によりCOを被着させ、膜厚1000人の強磁
性金I?X’i’4膜を形成した。
次に、この強磁性金属薄膜表面に、パーフルオロ安、′
p!、香酸ペンタデカフルオロオクチルエステルをフレ
オン溶液に溶解したものを、塗布量が5■/m′となる
ように塗布し、1/2インチ幅に裁断してサンプルテー
プを作製した。
実施例6 14μmyJ−のポリエチレンテレフタレートフィルl
、に斜め7着法によりCOを被着させ、膜厚1000人
の強磁1土金属薄膜を形成した。
次に、この強(H性金属7;す膜表面に、パーフルオロ
安息香酸ノナデカフルオロデシルエステルをフレオン溶
液laに7容解したものを、塗布■が5■/dとなるよ
うに塗布し、1/2インチ幅にt−Htffしてサンプ
ルテープを作製した。
実施例7 14IJmffのポリエチレンテレフタレートフィルム
に斜め蒸着法によりCoを被着させ、孜yX100O人
の強磁性金属薄膜を形成した。
次に、この強磁性金属薄■々表面に、パーフルオロ安、
ワ、香酸トリデカフルオロオクチルエステルをフレオン
)8液に)容解したものを、塗布量力<5mg/、(と
なるように塗布し、1/2インチ幅に裁断してサンプル
テープを作製した′。
作製された各サンプルテープについて、温度25°C8
相対湿度(RH)50%、および−5°Cの各条件下で
の動摩擦係数及びシャトル耐久性をJす定した。この動
摩擦係数は、材質がステンレス(SUS 304)のガ
イドビンを用い、一定のテンションをかけ5 mm/s
ecの速度で送り、試験したものである。また、シャト
ル耐久性は、1回につき2分間のシャトル走行を行い、
出力が一3dB低下までのシャトル回数で評価した。ス
チル耐久性はポーズ状態での出力の一3dBまでの減衰
時間を評価した。なお、比較例として、全く潤滑剤を被
着しないブランクテープについても測定した。
結果を次表に示す。
(以下余白) 上記表から明らかなように、本発明の各実施例の条件下
で動摩擦係数が小さく、走行が掻めて安定しており、ま
た100回往復走行後もテープ表面の損傷は全く見られ
なかった。また、スチル耐久性も極めて良く、150回
シャトル走行を行っても出力の一3dB低下は見られな
かった。これに対して、潤滑剤層のない比較例のテープ
では、摩擦係数が往復走行回数が多くなるにつれて大と
なり、走行も不安定でテープの摩擦が見られ、耐久性も
悪いものであった。
〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体の潤滑剤としてパーフ
ルオロ安息香酸エステルを用いているので、如何なる温
度条(′1下においても%)+摩擦係数を小さくするこ
とができ、走行安定性や耐摩耗性に優れた磁気記録媒体
とすることができる。
41図面の節jitな説明 第1図iよ本発明を適用した磁気記録媒体の一構成例を
示す要部拡大断面図、第2図は本発明を適用した磁気記
録媒体の他の構成例を示す要部拡大断面図、第3図は本
発明を通用した磁気記録媒体のごらに他の構成例を示す
要部拡大断面図である。
1・・・非磁性支持体 2・・・強磁性金属薄膜 3・・・潤滑剤層 4・・・防錆剤居 5・・・バックコート層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を形成し、上記強磁性
    金属薄膜上にパーフルオロ安息香酸エステルを被着した
    ことを特徴とする磁気記録媒体。
JP21653886A 1986-09-13 1986-09-13 磁気記録媒体 Pending JPS6371921A (ja)

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