JPH03203018A - ディスク状磁気記録媒体 - Google Patents

ディスク状磁気記録媒体

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JPH03203018A
JPH03203018A JP33974689A JP33974689A JPH03203018A JP H03203018 A JPH03203018 A JP H03203018A JP 33974689 A JP33974689 A JP 33974689A JP 33974689 A JP33974689 A JP 33974689A JP H03203018 A JPH03203018 A JP H03203018A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic layer
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particle size
polyurethane
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JP33974689A
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Isamu Michihashi
勇 道端
Hidenori Murata
秀紀 村田
Katsuyuki Takeda
竹田 克之
Nobuyuki Sekiguchi
関口 伸之
Shozo Kikukawa
省三 菊川
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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 本発明はディスク状磁気記録媒体に関するものである。
口、従来技術 従来、スチルビデオ用、コンピューター用等のディスク
状の磁気記録媒体として、強磁性合金粉末を結合剤中に
分散させた磁性層を非磁性支持体上に塗設した磁気記録
媒体が用いられている。最近、このような磁気記録媒体
の高密度化、高S/N化に伴い、磁性体を微粒子化する
ことが行われているが、この微粒子化に伴って磁性体の
研磨性が低下し、ドロップアラ) (Dlo)の上昇、
ヘッド目づまり、耐久性の低下等の問題が生じる。
また、強磁性合金粉末は本来結合剤中への分散性がそれ
程良くないため、期待するような電磁変換特性が得られ
難いのが実情である。
上記のような耐久性の低下、ヘッド目づまり等を防止す
る対策として、従来、AI!、、0.、StC。
CrtO,等の研磨剤を磁性層に添加することが提案さ
れているが、このような研磨剤を多量に添加すると、磁
気記録媒体の磁性粉末の充填度の劣化や分散性の劣化を
伴い、表面性の劣化による電磁変換特性の低下が問題と
なる。
また、研磨剤の添加量を減らして表面性を良くすると、
電磁変換特性は向上するが、十分な研磨性が得られず耐
久性の低下、ヘッド目づまり等を十分に防止できない。
ハ1発明の目的 本発明の目的は耐久性の向上、ヘッド目づまりの低下、
Dloの低下を達成し、且つ、高い電磁変換特性のディ
スク状磁気記録媒体を提供することにある。
二0発明の構成 即ち、本発明は、結合剤中に金属磁性粉が分散されてい
る磁性層を有するディスク状磁気記録媒体において、−
3o、M、−03O,M、−COOM。
PO(OM′)z及び−〇PO(OM ”)t (但し
、M及びM′は水素原子又はアルカリ金属原子である。
)からなる群より選ばれた少なくとも1種の極性基を有
するポリウレタン系樹脂と、平均粒径が0.3〜0.5
μmの範囲内にある酸化クロム粒子とが前記磁性層に含
有されているディスク状磁気記録媒体に係るものである
本発明のディスク状磁気記録媒体によれば、磁性層の磁
性粉としてFe−Al!、系等の金属磁性粉(強磁性合
金粉末)を用いているが、こうした強磁性金属粉末には
、Fe、Ni、Co等の強磁性金属微粉末及びFe、N
i、Co等の強磁性金属と他の成分とを含む強磁性合金
粉末があり、本発明においては、これらを単独或いは組
み合わせて使用することができる。ここで、本発明で用
いることができる強磁性合金粉末の例としては、Fe−
Ni−Co合金粉末、Fe−Mn−Zn合金粉末、Fe
−Nu−Zn合金粉末、Fe−Co−Ni−Cr合金粉
末、F e−Co −N i−P合金粉末、Co−Ni
合金粉末及びCo−P合金粉末を挙げることができる。
本発明で用いる強磁性金属粉末及び強磁性合金粉末とし
ては、40rrf/g以上の比表面積(BET値)を有
するものが好ましい。特に42rrf/g以上の比表面
積(BET値)の上記の強磁性合金粉末を用いることに
より、非常に電磁変換特性が向上する。また、強磁性金
属粉末の保磁力(抗磁力)は、通常、10000e以上
(好ましくは1.2000 e以上)である。
また、本発明で使用することができる磁性粉の形状に特
に制限はなく、例えば、針状、球状等のものを使用する
ことができる。
そして、上記の如き強磁性金属又は合金粉末の微粒子化
に伴う研磨力の低下は、平均粒径0.3〜0.5μmの
酸化クロム(Crz03)粒子の添加によって効果的に
防止し、磁性層の耐久性を大きく向上させることができ
る。
こうした酸化クロム粒子はアルミナ等に比べて研磨力に
優れているため、磁性粉等のドロップアウト、ヘッド目
づまり等を防止できるが、このためにはその平均粒径は
、耐久性の点で0.3μm以上とすべきであり、またヘ
ッド摩耗の防止及び電磁変換特性の点で0.5μm以下
とすべきである。
このような平均粒径範囲によってはじめて、磁気ディス
ク用のディスク状磁気記録媒体として磁気テープ等より
もずっと苛酷な使用条件に耐えるものとなるのである。
この酸化クロムの平均粒径は更に0.32〜0.45μ
mがよ< 、0.35〜0.40μmが一層好ましい。
また、上記平均粒径の測定方法としては、磁性層の断面
を電子顕微鏡で観察して個々の粒子の径を測定し、50
個分の酸化クロム粒子の各長径を平均した値を「平均粒
径」と定義する。
この酸化クロムの添加量は磁性粉100重量部当たり2
0重量部以下がよく、10〜13重量部が更によい。
本発明に用いる磁性粉は上記の金属(又は合金)磁性粉
であるから、分散を十分に行い難いものであるが、これ
は上記したポリウレタン系樹脂によって十分に防止でき
、分散性を高めることができる。
即ち、使用するポリウレタン系樹脂は上記の一3○8M
1−○SO,M、−C○OM。
PO(OM′)z、−OPO(OM′)z (但し、M
は水素又はリチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカ
リ金属、M′は水素、リチウム、カリウム、ナトリウム
等のアルカリ金属)からなる陰性官能基(親水性極性基
)を1種又は2種以上含有している。こうした分子内の
極性基によって、樹脂と磁性粉とのなしみが向上し、こ
れによって磁性粉の分散性を良くし、かつ磁性粉の凝集
も防止して塗液安定性を一層向上させることができ、ひ
いては媒体の耐久性をも向上させ得る。
こうしたポリウレタン系樹脂の合成に関しては、一般に
利用される方法であるポリオールとポリイソシアネート
との反応を用いることができる。ポリオール成分として
一般には、ポリオールと多塩基酸との反応によって得ら
れるポリエステルポリオールが使用される。従って、上
記の極性基を有するポリエステルポリオールを原料とし
て利用すれば、極性基を有するポリウレタンを合成する
ことができる。
使用可能なポリオールとしては、フタル酸、アジピン酸
、三量化リルイン酸、マレイン酸等の有機二塩基酸と、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類若
しくはトリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、
グリセリン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリト
ール等の16アルコール類若しくはこれらのグリコール
類及び多価アルコール類の中から選ばれた任意の2種以
上のポリオールとの反応によって合成されたポリエステ
ルポリオール;又は、S−カプロラクタム、a−メチル
−1−カプロラクタム、Sメチル−8−カプロラクタム
、T−ブチロラクタム等のラクタム類から合成されるラ
クトン系ポリエステルポリオール;又はエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等か
ら合成されるポリエーテルポリオール等これらのポリオ
ールは、トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサ
メチレンジイソシアネート(HMDI)、メチレンジイ
ソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタン−4,4′ジイソシアネー) (MDI)
、1.5−ナフタレンジイソシアネー)(NDI)、ト
リジンジイソシアネート(TODI)、リジンイソシア
ネートメチルエステル(LDI)等のイソシアネート化
合物と反応せしめ、これによってウレタン化したポリエ
ステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタンや、ホ
スゲンやジフェニルカーボネートでカーボネート化した
ポリカーボネートポリウレタンが合成される。これらの
ポリウレタンは通常は主として、ポリイソシアネートと
ポリオールとの反応で製造され、そして遊離イソシアネ
ート基及び/又はヒドロキシル基を含有するウレタン樹
脂又はウレタンプレポリマーの形でも、或いはこれらの
反応性末端基を含有しないもの(例えばウレタンエラス
トマーの形)であってもよい。
ポリウレタン、ウレタンプレポリマー、ウレタンエラス
トマーの製造方法、硬化架橋方法等については公知であ
るので、その詳細な説明は省略する。
また、例えば、多官能−OHが導入されたポリウレタン
樹脂を製造し、このポリウレタン樹脂と以下に記載する
極性基及び塩素を含有する化合物とを反応(脱塩酸反応
)させてポリウレタン樹脂に極性基を導入する方法を利
用することができる。
CIICHz CHz 303M。
CE CHt  CH20S ()+  M。
cfcH,C00M。
(lcH,P○ (OM’)z このポリウレタン系樹脂の重量平均分子量は一般には1
〜15万(好ましくは2.0〜6万)の範囲内となるよ
うに反応条件を設定するのがよい。
また、上記ポリウレタン系樹脂は、極性基を有する繰り
返し単位の共重合体中における含有率が通常0.01〜
5モル%(好ましくは0.1〜2.0モル%)の範囲内
にあるものがよい。
なお、ポリウレタンへの極性基の導入に関しては、特公
昭58−41565号、特開昭57−92422号、同
57−92423号、同59−8127号、同59−5
423号、同59−5424号、同62−121923
号等の公報に記載があり、本発明においてもこれらを利
用することができる。
上記のポリウレタン系樹脂によって、磁性層の耐摩耗性
が良くなり、適度な柔軟性も付与できる。
そして、このポリウレタン系樹脂と併用して塩化ビニル
系樹脂を用いると、磁性粉の分散が良好となり、かつ、
磁性層の機械的強度を向上させることができる。この場
合、通常、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン系樹脂とは
重量比で80 : 20〜20:80(好ましくは70
 : 30〜40 : 60)の範囲内にて使用するの
がよい。
使用可能な塩化ビニル系樹脂は、例えば塩化ビニル−ビ
ニルアルコール共重合体等、OH基を含有する共重合体
に下記のような極性基及び塩素原子を含有する化合物と
の反応により付加して合成することができる。
CA CHz CHz S Ox M。
C/ICH! CH,0503M。
CICHt PO(OM′)z、 CjlICHz C00M これらの中からCICHt CHz SOx Naを例
として示すと、 (CHICH)   + C1(CHz)z  5OJ
aOH →   −(CHz−CH)  −+  HCl0  
(CTo)z  5OsNa のようになる。
また、すべて共重合性のモノマーとして共重合させる方
法がある。即ち、極性基を含む繰り返し単位が導入され
る不飽和結合を有する反応性モノマーを所定量オートク
レーブ等の反応容器に注入し、−a的な重合開始剤、例
えばBPO(ベンゾイルパーオキサイド)、AIBN(
アゾビスイソブチロニトリル)等のラジカル重合開始剤
やレドックス重合開始剤、アニオン重合開始剤、カチオ
ン重合開始剤等の重合開始剤を使用して重合できる。例
えば、スルホン酸若しくはその塩を導入するための反応
性上ツマ−の具体例としては、ビニルスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、メタクリルスルホン酸、P−スチレンス
ルホン酸等の不飽和炭化水素スルホン酸及びこれらの塩
が挙げられる。
更に、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸2{メタ)アクリル酸スルホエチルエステル2{メ
タ)アクリル酸スルホプロピルエステル等のアクリル酸
又はメタクリル酸のスルホアルキルエステル類及びこれ
らの塩、或いはアクリル酸−2−スルホン酸エチル等を
挙げることができる。
カルボン酸若しくはその塩を導入(COOMの導入)す
る時には2{メタ)アクリル酸、マレイン酸等を、リン
酸若しくはその塩を導入する時には2{メタ)アクリル
酸−2−リン酸エステルを用いればよい。
また、塩化ビニル系共重合体にはエポキシ基が導入され
ていることが好ましい。エポキシ基の導入により塩化ビ
ニル系共重合体の熱安定性が向上する。エボシキ基を導
入する場合、エポキシ基を有する繰り返し単位の共重合
体中における含有率は好ましくは1〜30モル%(より
好ましくは1〜20モル%)である。導入するためのモ
ノマーとしてはグリシジルアクリレートが好ましく用い
られる。
なお、塩化ビニル共重合体への極性基の導入に関しては
、特開昭57−44227号、同5B−108052号
、同59−8127号、同60−101161号、同6
0−235814号、同60−238306号、同60
−238371号、同62−121923号、同62−
146432号、同62−146433号等の公報に記
載があり、本発明においてもこれらを利用することがで
きる。
本発明においては前記結合剤の他、必要に応じて、従来
用いられている非変性の塩ビ系樹脂、ポリウレタン樹脂
或いはポリエステル樹脂を混用することもできるし、更
に繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂或いは特定の使用方式
を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電
子線照射硬化型樹脂等を併用しても良い。
上記磁性層には、上記の磁性粉、結合剤の他、潤滑剤(
例えばシリコーンオイル、グラフディト、二硫化モリブ
デン、二硫化タングステン、−塩基性脂肪酸(例えばス
テアリン酸)、脂肪酸エステル等)等を添加してよい。
また、非磁性研磨材粒子として、アル果す(α−Alz
 Ox  (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、α
−Fe、O。
(ヘマタイト)、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)等も少量併用してよ
い。上記磁性層には、カーボンブラック等の帯電防止剤
を添加してもよい。
本発明のディスク状磁気記録媒体は、例えば図面に10
で示すように、非磁性支持体21の両面に、必要あれば
中間層22を介して磁性層24を設けたものである。必
要あれば更に、オーバーコート層(図示せず)が磁性層
上に設けられていてよい。
磁性層24の乾燥膜厚は0.5〜4.5μmであるのが
よく、3.0〜4.0omが更によい。
磁性層下に中間層22を設けるときは、上記した各種結
合剤の塗布によって下引き層を形成してよい。この中間
層は、接着剤層又は下引き層として、磁性層と支持体と
の接着性の向上、導電性の向上等を目的として設けられ
る。
また、支持体21の素材としては、ポリエチレンテレフ
タレート及びポリエチレン−2,6−ナフタレート等の
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及びセルロースダイアセテ
ート等のセルロース誘導体、ならびに、ポリカーボネー
ト等のブラスチフクを挙げることができる。更にCu5
Af。
Zn等の非磁性金属、ガラス、いわゆるニューセラミッ
ク等をも使用することができる。
これらの素材を用いて形成される支持体の厚みは通常1
0〜80μmの範囲内にある。
支持体の少なくとも一方の面には、磁性層が設けられて
いるが、通常は、上記のように他の面にも磁性層を有す
る。このように両面に磁性層を設けることにより、磁気
ディスクの変形(カーリング)を有効に防止することが
できる。但し、裏面にバックコート層を設けてカーリン
グを防止することも可能である。
なお、本発明は、例えば電子スチルカメラ用のビデオフ
ロッピー、データフロッピー等の磁気ディスクに通用し
てよい。
ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
以下に示す成分、割合、操作順序等は、本発明の精神か
ら逸脱しない範囲において種々変更しうる。
(実施例1) 以下に示す成分をデイスパーニーグー及びボールミルを
用いて十分に混練・分散し、次いで、塗布直前にポリイ
ソシアネート化合物(コロネートし、日本ポリウレタン
■製)5重量部を添加し、混合して磁性塗料(1)を調
製した。
−血止塗粧1土り 強磁性合金粉末(F e −N i系)(比表面積:4
7nf/g、 抗磁力(Hc):12500e)    100重量部
ポリウレタン            6重量部(東洋
紡績社製のUR8300、−5O3Na基含有)塩化ビ
ニル系共重合体       10重量部(日本ゼオン
製のMRIIO、−SO,に基含有)酸化クロム(cr
toi)       10重量部(平均粒径: 0.
38μm) カーボンブラック (平均粒径:55nm、 BET比表面積=32ポ/g、 0.5重量部 DBP吸油量:  180m/100 g )オレイン
酸             1重量部ブチルステアレ
ート         1重量部シクロへキサノン  
       100重量部メチルエチルケトン   
     100重量部トルエン          
   100重量部得られた磁性塗料を濾過して分散不
良成分を除去し、ポリエチレンテレフタレートフィルム
(厚さ:32μm)の両面に、それぞれの乾燥厚が3.
5μmになるようにリバースロールコータ−を用いて塗
布し、加熱下に溶剤を除去した後、カレンダー処理を行
い、次いで、ポリイソシアネート化合物のための加熱硬
化を行った。
加熱硬化後、直径2インチの円盤状に打ち抜き、カセッ
トに収容して電子スチルビデオフロッピーを製造した。
(実施例2) 実施例1において、−3o、Na基を含有するポリウレ
タンの代わりに、−COOH基を含有するポリウレタン
(三洋化或社製のTIM−6001)を用いた以外は同
様にして電子スチルビデオフロッピーを製造した。
(実施例3) 実施例1において、平均粒径0.38μmのCr、O。
の代わりに、平均粒径0.30μmのCr、O,を用い
た以外は同様にして電子スチルビデオフロッピーを製造
した。
(実施例4) 実施例1において、平均粒径0.38μmのCr、O。
の代わりに、平均粒径0.50tImのCrzO3を用
いた以外は同様にして電子スチルビデオフロ・ンピーを
製造した。
(実施例5) 実施例1において、−503Na基を含有するポリウレ
タンの代わりに、−3O,に基を含有するポリウレタン
を用いた以外は同様にして電子スチルビデオフロッピー
を製造した。
(実施例6) 実施例1において、 5OtNa基を含有するポリウレ
タンの代わりに、 OS O3N a基を含有するポリ
ウレタンを用いた以外は同様にして電子スチルビデオフ
ロッピーを製造した。
(実施例7) 実施例1において、 S Os N a基を含有するポ
リウレタンの代わりに、 PO(ONa)z基を含有す
るポリウレタンを用いた以外は同様にして電子スチルビ
デオフロッピーを製造した。
(実施例8) 実施例1において、−3O,Na基を含有するポリウレ
タンの代わりに、−〇P O(ON a ) z基を含
有するポリウレタンを用いた以外は同様にして電子スチ
ルビデオフロッピーを製造した。
(比較例1) 実施例1において、−3o3Na基を含有するポリウレ
タンの代わりに、N2301 (日本ポリウレタン■製
)を用いた以外は同様にして電子スチルビデオフロッピ
ーを製造した。
(比較例2) 実施例1において、平均粒径0.38μmのCr、O。
の代わりに、平均粒径0.25μmのCrzO=を用い
た以外は同様にして電子スチルビデオフロッピーを製造
した。
(比較例3) 実施例1において、平均粒径0.38pmIy)Cr、
o。
の代わりに、平均粒径0.55μmのCrzO,、を用
いた以外は同様にして電子スチルビデオフロンビーを製
造した。
(比較例4) 実施例1において、平均粒径0.38μmのCr2O。
の代わりに、平均粒径0.38μmのAt1tOxを用
いた以外は同様にして電子スチルビデオフロッピーを製
造した。
上記の各ビデオフロッピーについて、以下の性能評価を
行い、結果を下記表−2に示した。
′−シーク 市販の電子スチルビデオフロッピーレコーダー(AG8
00、松下電器産業■製)を用いて、予め画像信号を5
0トラツクすべてに記録した電子スチルビデオフロッピ
ーのスチルモードで各トラック4秒の再生を1〜50ト
ラツクまで連続して繰り返し、再生出力が初期値から3
dB低下する迄、若しくは再生画像にドロップアウト等
の画質低下が起こる迄の時間を測定した。結果を下記表
−2に示す。なお、同表において、100時間以上とは
、100時間の再生によっても再生出力の低下が3dB
に至らず、かつ画質低下が起こらなかったことを意味す
る。
見ヱ量九 ソニー■製のM V R−5500を用いて7MHzの
正弦波信号を記録し、再生RF出力を測定した。測定し
た再生RF出力を、ゴールドリファレンスの値に対する
相対値として表−2に記した。RF出力の値が大きい程
、良好な電子スチルビデオフロッピーであることを示す
ニヱ上摩耗 コニカ■製KR−400(スチルビデオプレーヤー)を
用い、下記の条件で測定した。
温度・・・・・・・・・常温常湿 ディスクは、100Hr毎に交換する。
1トラツクから3分間ずつスチルを行い、50トラック
まで終了したらlトラックへ戻る。これを1パスとして
、4oパス繰り返し、 100Hrとする。
これを1000Hr行い、ヘッドの摩耗量を測定した。
判定は下記表−1の通りとする。
表−1 表 (以下余白) 注の ディスクの耐久性が100時間以下のため測定不
可能。
この結果から、本発明に基いてディスク状媒体を構成す
ることによって、耐久性の向上、ヘッド目づまりの低下
、Dloの低下をし、且つ、高い電磁変換特性の磁気デ
ィスクを提供することができる。
へ9発明の作用効果 本発明は上述したように、上述した−30.M等の極性
基を有するポリウレタン系樹脂と、平均粒径が0.3〜
0.5μmの範囲内にある酸化クロム粒子とが磁性層に
含有されているので、金属磁性粉の分散性向上による高
い電磁変換特性が得られ、かつ、耐久性向上によるドロ
ップアウトの低下等も併せて実現することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明によるディスク状媒体の一例の断面図であ
る。 なお、図面に示す符号において、 21・・・・・・・・・非磁性支持体 22・・・・・・・・・中間層 24・・・・・・・・・磁性層 である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、結合剤中に金属磁性粉が分散されている磁性層を有
    するディスク状磁気記録媒体において、−SO_3M、
    −OSO_3M、−COOM、−PO(OM′)_2及
    び−OPO(OM′)_2{但し、M及びM′は水素原
    子又はアルカリ金属原子である。}からなる群より選ば
    れた少なくとも1種の極性基を有するポリウレタン系樹
    脂と、平均粒径が0.3〜0.5μmの範囲内にある酸
    化クロム粒子とが前記磁性層に含有されているディスク
    状磁気記録媒体。
JP33974689A 1989-12-28 1989-12-28 ディスク状磁気記録媒体 Pending JPH03203018A (ja)

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