JPH09212845A - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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JPH09212845A
JPH09212845A JP2253196A JP2253196A JPH09212845A JP H09212845 A JPH09212845 A JP H09212845A JP 2253196 A JP2253196 A JP 2253196A JP 2253196 A JP2253196 A JP 2253196A JP H09212845 A JPH09212845 A JP H09212845A
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JP
Japan
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magnetic
thin film
support
magnetic support
film
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JP2253196A
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Satoshi Sato
諭 佐藤
Shinichi Matsumura
伸一 松村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原反を巻き出すときに帯電や放電が生じない
ようなPENフィルムよりなる非磁性支持体を用いるこ
とにより、傷や熱負けのない、信頼性の高い磁気記録媒
体を提供する。 【解決手段】 非磁性支持体2を2層以上のPEN層を
積層して構成し、一方の主面での表面粗さSRaが25
nm以上とする。そして、この非磁性支持体2を用いて
磁気記録媒体を作成するに際しては、この主面を金属磁
性薄膜27の形成面とは反対側の面(バック面)2bと
して用いる。一方、非磁性支持体2における金属磁性薄
膜27の形成面2aの表面粗さSRaは10nm以下と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエチレンナフ
タレートよりなる非磁性支持体上に少なくとも金属磁性
薄膜が形成されてなる磁気記録媒体に関する。
【0002】
【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、酸化物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等
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、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂等
の有機結合剤中に分散させた磁性塗料を塗布、乾燥する
ことにより作成される塗布型の磁気記録媒体が広く使用
されている。
【0003】これに対して、高密度磁気記録への要求の
高まりと共に、Co−Ni合金、Co−Cr合金、Co
−O等の金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段
(真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティン
グ法等)によってポリエステルフィルムやポリアミド、
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、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案され
注目を集めている。
【0004】この金属磁性薄膜型の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、磁性層の厚みをきわめて薄くできるた
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結合剤を混入する必要が無い
ため、磁性材料の充填密度を高めることができることな
ど、数々の利点を有している。
【0005】さらに、この種の磁気記録媒体の電磁変換
特性を向上させ、より大きな出力を得ることができるよ
うにするために、該磁気記録媒体の磁性層を形成する場
合、磁性層を斜めに蒸着するいわゆる斜方蒸着が提案さ
れ実用化されている。
【0006】この種の磁気記録媒体、特に磁気テープに
おいては、高記録密度化と共に、小型化、長時間記録化
が要求されており、非磁性支持体の薄膜化が進んでい
る。最近では、この非磁性支持体の薄膜化に対応して、
厚さが6〜10μm程度のポリエチレンテレフタレート
(以下、PETと称す。)フィルムが一般的に用いられ
ている。
【0007】しかし、PETフィルムは、さらなる小型
化、長時間記録化のために4〜5μmまで薄膜化する
と、十分な強度が得られなくなることから、PETフィ
ルムに代わってポリエチレンナフタレート(以下、PE
N)フィルムを用いることが検討されるようになってき
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな金属磁性薄膜型の磁気テープを製造するに際して
は、連続巻取り式の真空蒸着装置を用いることが一般に
行われる。具体的には、例えば10-3〜10-4Torr
に減圧された成膜室内にて、長尺状の非磁性支持体がロ
ール状に巻き取られてなる原反を巻出しロールから連続
的に巻き出し、冷却キャンの周面に走行させ、巻取りロ
ールへ巻取らせる。そして、冷却キャンの下方に配設さ
れたルツボ内の金属磁性材料を、電子線の照射によって
蒸発させ、冷却キャンの周面に走行する非磁性支持体上
に被着させることによって金属磁性薄膜を連続成膜す
る。
【0009】しかしながら、非磁性支持体としてPEN
フィルムを用いた場合、PENの帯電量が大きいため、
PENフィルムを原反から巻き出す際に、剥離により生
じる摩擦によって、該PENフィルムが帯電したり、放
電が起こったりする。PENフィルムの帯電は、冷却キ
ャンとの間に斥力を生じさせ、該冷却キャンとの密着性
を劣化させる。このため、PENフィルムの一部が冷却
されず、例えばフィルムの長手方向にスジ状の熱変形
(以下、熱負けと称す。)が生じてしまう。また、放電
が起こると、PENフィルム表面に傷が生じたり、PE
Nフィルムがばたついて、巻取り後のロールに縦ジワ等
の形状不良が発生したり、といった問題が生じる。
【0010】そこで、本発明はかかる従来の実情に鑑
み、原反を巻き出すときに帯電や放電が生じないような
非磁性支持体を用いることにより、信頼性の高い磁気記
録媒体を提供することを目的とする。
【0011】
【課題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検討を行った結果、PENよりな
る非磁性支持体の一方の主面における表面粗さを大きく
することにより、巻き出し時の摩擦を低減させれば、帯
電や放電を防止できるようになることを見い出し、本発
明を完成するに至った。
【0012】即ち、本発明は、非磁性支持体上に少なく
とも金属磁性薄膜が形成されてなる磁気記録媒体におい
て、非磁性支持体を、2層以上のポリエチレンナフタレ
ート層の積層体とし、金属磁性薄膜が形成される面と反
対側の面での表面粗さSRaを25nm以上としたもの
である。
【0013】非磁性支持体の金属磁性薄膜の形成面とは
反対側の面(以下、「バック面」と称す。)における表
面粗さSRaが25nm未満であると、真空室内で原反
の巻き出し時に、摩擦により非磁性支持体が帯電し、放
電が起こってしまう。これに対して、本発明のごとく、
非磁性支持体のバック面の表面粗さSRaを25nm以
上とすると、非磁性支持体がロール状に巻き取られてな
る原反を巻き出すに際して、剥離に伴う摩擦を低減させ
ることができるようになる。そして、これにより、非磁
性支持体の帯電、放電が防止できるため、傷や熱負け等
のない信頼性の高い磁気記録媒体を得ることができるよ
うになる。
【0014】但し、非磁性支持体は、ロール状に巻き取
られた状態で保存されるので、表面粗さSRaを大きく
設定しすぎると、他方の面に凹凸転写の影響が表れてし
まう。このため、バック面の表面粗さSRaは80nm
以下として好適である。
【0015】一方、金属磁性薄膜の形成面は、スペーシ
ング・ロスを抑制するために平滑化される必要がある。
このため、金属磁性薄膜の形成面においては、表面粗さ
SRaが10nm以下となされて好適である。
【0016】ここで、表面粗さSRaとは、中心面に対
する3次元の平均粗さであり、LX、LY を表面のX、
Y方向の寸法とし、f(x,y)を中心面に対するラフ
ネス曲面として、下記の数1にて示されるものである。
【0017】
【数1】
【0018】なお、表面粗さSRaは、例えば、小坂研
究所社製の非接触式表面粗さ計(商品名:ET−30H
K)を用いて、拡大倍率10万倍、カットオフ0.08
mmの条件にて測定すればよい。
【0019】また、所望の表面粗さSRaを持たせるご
とく非磁性支持体に表面突起を形成するには、非磁性支
持体内に微粒子を内添すればよく、この微粒子の粒径お
よび添加量によって表面粗さSRaを制御できる。本発
明にて用いる非磁性支持体は、2層以上のPEN層が積
層されてなるものであるため、両主面を形成するPEN
層に内添させる微粒子の粒径および添加量を別々に設定
することができ、非磁性支持体の一方の主面と他方の主
面とを別々の表面粗さSRaに制御することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気記録媒体
を適用した実施の形態について図面を参照しながら説明
する。
【0021】図1に示されるように、本実施の形態に係
る磁気記録媒体は、第1のPEN層21と第2のPEN
層22が積層されてなる非磁性支持体2上に、金属磁性
薄膜27が成膜されてなる。
【0022】第1のPEN層21には、粒径50〜10
0nmの第1の微粒子23が内添され、第2のPEN層
22には、粒径150〜300nmの第2の微粒子24
が内添されている。このため、非磁性支持体2における
第1のPEN層21が露出する主面(これを金属磁性薄
膜形成面とする。)2aでは、第1の微粒子23に起因
する第1の表面突起25が形成され、第2のPEN層2
2が露出する主面(これをバック面とする。)2bで
は、第2の微粒子24に起因する第2の表面突起26が
形成されている。ここでは、金属磁性薄膜形成面2aで
の表面粗さSRaが10nm以下、バック面2bでの表
面粗さSRaが25nm以上となされている。
【0023】そして、このような非磁性支持体2を作成
するには、例えば、第1の微粒子23を分散させた液状
のPENと、第2の微粒子24を分散させた液状のPE
Nとを、それぞれダイスリットから共押出しし、ローラ
手段によって、重ね合わせるようにして引き出し、その
後冷却することによって、2層のPEN層(第1のPE
N層21および第2のPEN層22)が積層された長尺
状の非磁性支持体2を得る。そして、逐次二軸延伸法で
長手方向に延伸した後、幅方向に延伸して非磁性支持体
2を完成する。なお、作成された非磁性支持体2は、ロ
ール状に巻回されて原反とされる。
【0024】ここで、第1の微粒子23、第2の微粒子
24としては、架橋性高分子よりなるミクロゲル粒子の
他、Ti、Si、Ca、Mg、Al、Zn、Ba等の酸
化物、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、あるいはこれらの錯
塩よりなる粒子等が使用できる。例えば、CaCO3
SiO2 、Al2 3 、天然クレー、カオリナイト、カ
ーボン等の不活性無機粒子や、Ca、Si、Mn、M
g、Sb、Ge、P、Li、K、Na等の触媒残渣等を
含むポリマー不溶解組成物の粒子によって構成できる。
また、これらは単独で用いても組み合わせて用いてもよ
い。
【0025】なお、第1のPEN層21、第2のPEN
層22上には、熱可塑性ポリエステル樹脂よりなる表面
処理層を形成してもよい。この場合、例えば、逐次二軸
延伸法により長手方向に延伸した後に、熱可塑性ポリエ
ステル水溶液の塗布、熱処理を行い、その後、幅方向の
延伸を行えばよい。
【0026】また、第1のPEN層21、第2のPEN
層22に第1の微粒子23、第2の微粒子24を内添さ
せる代わりに、これら微粒子23、24を水溶性高分子
に分散させたコロイド溶液を、非磁性支持体2の金属磁
性薄膜形成面2a、バック面2bにそれぞれ塗布するこ
とによって表面突起を形成しても構わない。
【0027】上述したような非磁性支持体2の金属磁性
薄膜形成面2aには、金属磁性薄膜27が成膜される。
この金属磁性薄膜27の表面には、非磁性支持体2の金
属磁性薄膜形成面2aに形成されていた第1の表面突起
25が反映された凹凸が形成されている。金属磁性薄膜
27表面がこのような表面形状となされると、磁気記録
媒体に対する記録/再生を行う際に、走行駆動ローラ等
の摺動部材との接触面積が小さくなるため、走行性が向
上する。
【0028】金属磁性薄膜27としては、通常、磁気記
録媒体の磁性層を構成するものであれば如何なるもので
あってもよく、Fe,Co,Niなどの強磁性金属材料
膜、Fe−Co,Co−Ni,Fe−Co−Ni,Fe
−Cu,Co−Cu,Co−Au,Co−Pt,Mn−
Bi,Mn−Al,Fe−Cr,Co−Cr,Ni−C
r,Fe−Co−Cr,Co−Ni−Cr,Fe−Co
−Ni−Cr等の強磁性合金材料膜が挙げられる。な
お、成膜される金属磁性薄膜27は、単層膜であっても
多層膜であってもよい。また、この金属磁性薄膜27の
膜厚は、耐久性を確保するために40nm以上となされ
て好適である。
【0029】このような金属磁性薄膜27を成膜するに
は、真空蒸着装置を用いて好適である。ここで、真空蒸
着装置の一構成例を図2に示す。この真空蒸着装置にお
いては、図示しない排気口から排気されて内部が減圧可
能となされた成膜室1内に、図中a方向に定速回転する
巻出しロール3と、図中b方向に定速回転する巻取りロ
ール4とが設けられ、これら巻出しロール3から巻取り
ロール4にテープ状の非磁性支持体2が順次走行するよ
うになされている。
【0030】これら巻出しロール3から巻取りロール4
に向かって非磁性支持体2が走行する中途部には、上記
各ロール3,4の径よりも大径となされた冷却キャン5
が設けられている。この冷却キャン5は、上記非磁性支
持体2を図中側方に引き出すように設けられ、図中c方
向に定速回転する構成とされる。
【0031】なお、巻出しロール3、巻取りロール4お
よび冷却キャン5は、それぞれ非磁性支持体2の幅と略
同じ長さからなる円筒状をなすものである。また、冷却
キャン5には、内部に図示しない冷却装置が設けられ、
非磁性支持体2の温度上昇による変形等を抑制し得るよ
うになされている。
【0032】したがって、この真空蒸着装置の成膜室1
内では、非磁性支持体2が、巻出しロール3から順次巻
き出され、さらに上記冷却キャン5の周面を通過し、巻
取りロール4に巻取られるようになされている。
【0033】また、成膜室1内には、冷却キャン5の下
方にルツボ8が設けられ、このルツボ8内に金属磁性材
料9が充填されている。さらに、このルツボ8には、図
示しないペレット供給手段からペレットが供給されるよ
うになされている。
【0034】一方、成膜室1の上壁部には、上記ルツボ
8内に充填された金属磁性材料9を加熱蒸発させるため
の電子銃10が取り付けられる。この電子銃10は、当
該電子銃10より放出される電子線Xが上記ルツボ8内
の金属磁性材料9に照射されるように配設される。そし
て、この電子銃10によって蒸発した金属磁性材料9が
上記冷却キャン5の周面を定速走行する非磁性支持体2
上に磁性層として被着形成されるようになっている。
【0035】また、冷却キャン5とルツボ8との間であ
って該冷却キャン5の近傍には、シャッタ11が、上記
冷却キャン5の周面を定速走行する非磁性支持体2の所
定領域を覆う形で配設されている。このシャッタ11に
より、蒸発した金属磁性材料9が非磁性支持体2に対し
て所定の角度範囲で斜めに蒸着されるようになる。
【0036】さらに、成膜室1にはガス導入口12が設
けられ、成膜室1内に所望のガスを所望の流量にて供給
できるようになされている。
【0037】以上のような構成を有する真空蒸着装置に
よって、非磁性支持体2に金属磁性薄膜27を成膜する
には、排気口より成膜室1内の排気を行って所定の真空
度を保つ一方、金属磁性薄膜の磁気特性、耐久性、耐候
性の向上を目的として、ガス導入口12より酸素ガスを
所定の流量にて導入する。そして、巻出しロール3、冷
却キャン5、巻取りロール4をそれぞれ所定の速度で回
転させ、非磁性支持体2を冷却キャン5の周面に走行さ
せる。また、電子銃10から放出される電子線Xによっ
てルツボ8内の金属磁性材料9を加熱蒸発させ、シャッ
タ11により入射角度を規制しながら、走行する非磁性
支持体2に被着させればよい。
【0038】なお、金属磁性材料9としては、成膜開始
前に予めルツボ8内に予め入れておいたインゴットを溶
融したものが用いられ、成膜によって消費された分がペ
レットとして補給される。
【0039】ところで、磁気記録媒体は上述した構成の
ものに限定されず、非磁性支持体2と金属磁性薄膜27
との間にTi、Cr、Ni等の酸化物よりなる下地層を
設けたり、金属磁性薄膜27が多層膜よりなる場合に中
間層を設けたりして、各層間の付着力向上や抗磁力の制
御を図ってもよい。また、例えば、磁性層表面近傍を耐
蝕性改善等のために酸化物としてもよい。
【0040】また、金属磁性薄膜27上に保護膜を形成
してもよく、この材料としては、通常の金属磁性薄膜用
の保護膜として一般に使用されるものであれば如何なる
ものであってもよい。例示すれば、カーボンの他、Cr
2 、Al23 、BN、Co酸化物、MgO、SiO
2 、Si34 、SiNx 、SiC、SiNx −SiO
2 、ZrO2 、TiO2 、TiC等が挙げられる。保護
膜は、これらの単層膜であってもよいし多層膜、あるい
は複合膜であってもよい。
【0041】さらに、必要に応じて非磁性支持体2上に
下塗層が形成されたり、非磁性支持体2のバック面2b
にバックコート層を設けたり、金属磁性薄膜27または
保護膜表面に潤滑剤や防錆剤等よりなるトップコート層
を形成したりしてもよい。潤滑剤としては、例えば脂肪
酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、金属石鹸、脂肪酸
アルコール、パラフィン、シリコーン、フッ素系界面活
性剤、無機活性剤等が使用できる。上述したように表面
に凹凸が形成された金属磁性薄膜27上に潤滑剤が塗布
されると、その表面形状による効果と潤滑効果との相乗
作用によって、さらに優れた走行性が得られるようにな
る。
【0042】この他にも、非磁性支持体2や金属磁性薄
膜27、あるいはその他の層に帯電防止剤、防カビ剤等
の各種添加剤を保持させても構わず、種々の変形、変更
が可能である。
【0043】
【実施例】以下、実際に、バック面2bの表面粗さSR
aが互いに異なる非磁性支持体2に対して金属磁性薄膜
27の成膜を行って磁気テープを作製した。
【0044】実施例1 先ず、粒径が60nmのミクロゲル粒子よりなる第1の
微粒子23を添加した液状のPENと、粒径が300n
mのミクロゲル粒子よりなる第2の微粒子24を添加し
た液状のPENとを、それぞれダイスリットより共押出
しして、急冷することにより、2層のPEN層21、2
2が積層された長尺状の非磁性支持体2を作成した。そ
して、この非磁性支持体2を逐次二軸延伸法により長軸
方向および幅方向に延伸した後、ロール状に巻回して非
磁性支持体2の原反を得た。
【0045】この非磁性支持体2は、第1の微粒子23
が内添されたPEN層21が露出する金属磁性薄膜形成
面2aにおいては、表面粗さSRaが3nmであり、第
2の微粒子24が内添されたPEN層22が露出するバ
ック面2bにおいては、表面粗さSRaが35nmであ
った。
【0046】そして、この非磁性支持体2に対してCo
−Ni系の金属磁性薄膜27を成膜した。この成膜は、
前述した真空蒸着装置を用い、 金属磁性材料 : Co80Ni20(数字は重量%) 金属磁性薄膜27の膜厚 : 180(nm) 成膜室1の真空度 : 10-3(Pa) 酸素流量 : 2.0(l/min) 非磁性支持体2の送り速度 : 55(m/分) なる条件にて行った。
【0047】実施例2 本実施例では、バック面2bにおける表面粗さSRaが
30nmとなるように第2の微粒子24を添加した以外
は実施例1と同様にして非磁性支持体2を作成し、その
後、実施例1と同様にして金属磁性薄膜27の成膜し
た。
【0048】実施例3 本実施例では、バック面2bにおける表面粗さSRaが
25nmとなるように第2の微粒子24を添加した以外
は実施例1と同様にして非磁性支持体2を作成し、その
後、実施例1と同様にして金属磁性薄膜27の成膜し
た。
【0049】比較例1 本比較例では、バック面2bにおける表面粗さSRaが
20nmとなるように第2の微粒子24を添加した以外
は実施例1と同様にして非磁性支持体2を作成し、その
後、実施例1と同様にして金属磁性薄膜27の成膜し
た。
【0050】比較例2 本比較例では、バック面2bにおける表面粗さSRaが
15nmとなるように第2の微粒子24を添加した以外
は実施例1と同様にして非磁性支持体2を作成し、その
後、実施例1と同様にして金属磁性薄膜27の成膜し
た。
【0051】比較例3 本比較例では、バック面2bにおける表面粗さSRaが
10nmとなるように第2の微粒子24を添加した以外
は実施例1と同様にして非磁性支持体2を作成し、その
後、実施例1と同様にして金属磁性薄膜27の成膜し
た。
【0052】特性の評価 ここで、実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3のよ
うにして作製された磁気テープについて種々の評価を行
った。
【0053】具体的には、先ず、金属磁性薄膜27の成
膜に際して、成膜室1内での放電発生の有無を観察し
た。ここでは、全く放電が起こらなかった場合を○、幾
分の放電が起こったが、非磁性支持体2にばたつきを生
じさせる程のものではなかった場合を△、非磁性支持体
2をばたつかせる程の顕著な放電が生じた場合を×とし
て評価する。
【0054】また、非磁性支持体2に対して金属磁性薄
膜27の成膜がなされ、巻取りロール4に巻き取られた
ロールの形状についても観察し、均一に巻き取られてい
る場合を○、ロール形状が少し劣化している場合を△、
ロール形状の劣化が顕著な場合を×として評価した。
【0055】さらに、金属磁性薄膜27の成膜後、非磁
性支持体2に熱負けが生じているか否かについても観察
し、熱負けが全く観察されなかった場合を○、所々に熱
負けが生じている場合を△、熱負けの発生が顕著に観察
された場合を×として評価した。これらの評価結果を表
1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】表1より、実施例1〜3のように、バック
面2bの表面粗さSRaが25nm以上となされている
場合には、金属磁性薄膜27の成膜時に放電が生じなか
ったため、ロール形状も良好であった。また、熱負けも
生じていなかったことから、非磁性支持体2が冷却キャ
ン5の周面に密着した状態で走行していた、即ち、巻き
出し時に非磁性支持体2に帯電が生じなかったことがわ
かる。これに対して、比較例1〜3のように、バック面
2bの表面粗さSRaが25nm未満となされている場
合には、金属磁性薄膜27の成膜時に放電が生じたた
め、ロール形状が劣化している。また、熱負けが生じて
いることから、非磁性支持体2の巻き出し時に帯電を起
こしていることもわかる。
【0058】以上の結果より、磁気テープのバック面2
bの表面粗さSRaを25nm以上とすることにより、
金属磁性薄膜27の成膜時に、非磁性支持体2の巻き出
しに際して放電や帯電の発生を防止できることがわかっ
た。即ち、バック面2bの表面粗さSRaが25nm以
上となされた非磁性支持体2を用いることにより、信頼
性の高い磁気テープを製造できることがわかった。
【0059】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すると、金属磁性薄膜の成膜時に放電や帯電の
発生が防止されるため、傷や熱負けのない信頼性の高い
磁気記録媒体を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気記録媒体の一構成例を示す模
式的断面図である。
【図2】真空蒸着装置の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 成膜室 2 非磁性支持体 3 巻出しロール 4 巻取りロール 5 冷却キャン 8 ルツボ 9 金属磁性材料 10 電子銃

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に少なくとも金属磁性薄
    膜が形成されてなる磁気記録媒体において、 前記非磁性支持体が、2層以上のポリエチレンナフタレ
    ート層が積層されたものであって、金属磁性薄膜が形成
    される面と反対側の面での表面粗さSRaが25nm以
    上となされているものであることを特徴とする磁気記録
    媒体。
  2. 【請求項2】 前記非磁性支持体の金属磁性薄膜が形成
    される面での表面粗さSRaが10nm以下となされて
    いることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体。
JP2253196A 1996-02-08 1996-02-08 磁気記録媒体 Withdrawn JPH09212845A (ja)

Priority Applications (1)

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JP2253196A JPH09212845A (ja) 1996-02-08 1996-02-08 磁気記録媒体

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