JP2016058119A - 磁気記録媒体用アルミニウム基板、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高硬度を有し、優れた平滑性と耐疵付性を兼備する皮膜が成膜された磁気記録媒体用アルミニウム基板を提供すること。
【解決手段】本発明は、アルミニウム板と、その表面に成膜された皮膜とを有する磁気記録媒体用アルミニウム基板であって、前記皮膜は、前記アルミニウム板側から順に陽極酸化膜、ＳｉＯ₂膜を含む積層膜であり、且つ前記陽極酸化膜の膜厚は７μｍ以上、４５μｍ以下、前記ＳｉＯ₂膜の膜厚は、１μｍ以上、５μｍ以下であることに要旨を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体の基板として好適な皮膜が成膜されたアルミニウム基板、およびその製造方法に関する。

コンピュータ等の各種電子機器で使用される磁気記録媒体は、非磁性の基板に記録層となる磁性膜が成膜されている。磁気記録媒体用の基板は、軽量、かつ高硬度を有し、平滑な表面と耐疵付性を有することが要求されている。そのため、非磁性で軽量、さらに鏡面加工等により平滑な表面を容易に得ることができる材料としてアルミニウム板が使用されている。そしてアルミニウム板の表面の硬度と耐疵付性を確保するためＮｉ−Ｐめっき膜を成膜した基板（以下、「Ｎｉ−Ｐめっきアルミニウム基板」ということがある）が、磁気記録媒体用基板として汎用されている。

Ｎｉ−Ｐめっきを施す際、アルミニウム板表面に形成されている酸化皮膜を除去し、良好なめっき密着性を得るため、前処理としてジンケート処理が行われているが、この際、アルミニウム板の平滑性が悪化することがあった。またアルミニウム板に不可避的に含まれている晶出物に起因してＮｉ−Ｐめっき膜表面にピットなどの欠陥が形成され、Ｎｉ−Ｐめっきアルミニウム基板の平滑性が低下することがあった。

こうした状況の下、Ｎｉ−Ｐめっき膜に代替可能な皮膜として、例えば特許文献１、２に開示されているような非晶質のＳｉＯ₂膜が検討されている。ＳｉＯ₂膜は、非磁性であり、高硬度、かつ耐熱性にも優れた性質を有することから着目されている。

例えば特許文献１には、アルミニウム基板の表面にアルマイト処理した後、アルマイト膜の表面に酸化シリコンを塗布し、熱処理することで、アルマイト膜の表面を平滑化し、アルミニウム基板の平滑性を高める技術が開示されている。

また硬度をより高めたアルミニウム基板として特許文献２には、アルミニウム合金基板の表面にポリシラザンを主成分とする塗布液から形成されるＳｉＯ₂膜を成膜したアルミニウム合金基板が提案されている。

特開平２−７３５２０号公報 特開平９−１４７３４４号公報

特許文献１において酸化シリコンとして使用されているオルガノシロキサンでは十分な硬度、および耐熱性を有するＳｉＯ₂膜を形成できなかった。また陽極酸化膜で被覆されたアルミニウム基板は十分な耐疵付性を有していなかった。

特許文献２において、耐疵付性を確保するためにＳｉＯ₂膜を厚膜化すると、製造過程や使用時の熱履歴によってＳｉＯ₂膜に亀裂が生じたり、ＳｉＯ₂膜がアルミニウム板から剥離するなどの問題があった。

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、優れた平滑性と耐疵付性を兼備する皮膜が成膜された磁気記録媒体用アルミニウム基板、およびその製造方法を提供することである。

上記課題を解決し得た本発明の磁気記録媒体用アルミニウム基板は、アルミニウム板と、その表面に成膜された皮膜とを有する磁気記録媒体用アルミニウム基板であって、前記皮膜は、前記アルミニウム板側から順に陽極酸化膜、およびＳｉＯ₂膜を含む積層膜であり、且つ前記陽極酸化膜の膜厚は７μｍ以上、４５μｍ以下、前記ＳｉＯ₂膜の膜厚は、１μｍ以上、５μｍ以下であることに要旨を有する。

また本発明には上記磁気記録媒体用アルミニウム基板を製造する方法も含まれており、アルミニウム板に陽極酸化膜を成膜する工程と、前記陽極酸化膜の表面に無機ポリシラザン含有溶液を塗布した後、加熱してＳｉＯ₂に転化する工程と、を含むことに要旨を有する。

上記陽極酸化膜はシュウ酸溶液により作製されたものであることも好ましい実施態様である。

本発明の磁気記録媒体用アルミニウム基板は、アルミニウム板表面に所定の膜厚で陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜の積層膜が成膜されているため、平滑性と耐疵付性に優れた特性を有する。

図１は、本発明のアルミニウム基板の構造を示す概略断面図である。 図２Ａは、実験３のＮｏ．３−１の顕微鏡写真である。 図２Ｂは、実験３のＮｏ．３−１の表面平滑性を示す図面代用写真である。 図３Ａは、実験３のＮｏ．３−２の顕微鏡写真である。 図３Ｂは、実験３のＮｏ．３−２の表面平滑性を示す図面代用写真である。 図４Ａは、実験３のＮｏ．３−３の顕微鏡写真である。 図４Ｂは、実験３のＮｏ．３−３の表面平滑性を示す図面代用写真である。

本発明者らは、ガラスと同程度の４．０〜８．０ＧＰａの硬度を有し、且つ平滑性と耐疵付性に優れたアルミニウム基板について鋭意研究を重ねた。本発明に至った経緯は以下の通りである。

まず、硬度と耐疵付性を確保する観点から無機ポリシラザンを原料としてアルミニウム板表面に成膜するＳｉＯ₂膜の厚膜化を検討した。その結果、ＳｉＯ₂膜の成膜過程で不可欠な水やアンモニアなどの制御が難しく、５μｍ超の膜厚に成膜することは工業的規模の生産においては困難であることがわかった。また５μｍ程度の膜厚では製造時や使用時に衝撃を受けた際にアルミニウム板に疵や窪みが生じ、十分な耐疵付性が得られなかった。

耐疵付性を向上させる観点から厚膜化が容易な皮膜について検討したところ、陽極酸化膜が厚膜化し易いことがわかった。しかしながら陽極酸化膜で十分な耐疵付性を確保するためには、膜厚を２０μｍ以上とする必要があるが、この場合、陽極酸化膜の多孔質構造が発達して表面粗度が著しく悪化し、平滑性が確保できないことが判明した。

更に本発明者らは、耐疵付性と平滑性を確保すべく、研究を重ねた結果、陽極酸化膜の表面粗度の悪化を抑制しつつ、平滑性と耐疵付性を確保するためには、所定の膜厚を有する陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜を含む積層構造とすることが有効であることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明はアルミニウム板の表面にアルミニウム板側から順に膜厚７μｍ以上、４５μｍ以下の陽極酸化膜、１μｍ以上、５μｍ以下のＳｉＯ₂膜を有する積層膜とすることで、平滑性と耐疵付性を兼備できる。

上記したように陽極酸化膜単独で耐疵付性を確保するためには、厚膜化する必要があったが、ガラスと同程度の硬度を有するＳｉＯ₂膜で被覆することで、陽極酸化膜の膜厚が薄くても十分な耐疵付性を確保できる。特にＳｉＯ₂膜を成膜する際に陽極酸化膜の多孔質構造内にＳｉＯ₂前駆体を侵入させれば、陽極酸化膜がＳｉＯ₂との複合構造となり、密着性が向上し、また薄膜化しても十分な耐疵付性を確保できると考えられる。

また陽極酸化膜を薄膜化すると、陽極酸化膜の表面粗度の悪化を抑制できるため、ＳｉＯ₂膜で被覆することで、より優れた平滑性が得られる。

陽極酸化膜の膜厚は十分な膜厚を有していないと耐疵付性を確保できない。陽極酸化膜の膜厚は７μｍ以上、好ましくは８μｍ以上、より好ましくは９μｍ以上である。一方、陽極酸化膜を厚膜化し過ぎると製造コストが増大し、また耐疵付性向上効果が飽和する。更に厚膜化によって陽極酸化膜の表面粗度が悪化し、平滑性が低下する。また厚膜化すると熱履歴によってアルミニウム板やＳｉＯ₂膜との熱膨張差に起因して破損や剥離が生じやすくなり耐熱性が悪化する。陽極酸化膜の膜厚は４５μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは３５μｍ以下である。

ＳｉＯ₂膜の膜厚は十分な膜厚を有していないと、平滑性を確保できない。ＳｉＯ₂膜の膜厚は１μｍ以上、好ましくは１．５μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上である。平滑性確保の観点からはＳｉＯ₂膜は厚膜化することが望ましいが、厚膜化し過ぎると、熱履歴による熱膨張差に起因してＳｉＯ₂膜が破損や剥離するなど耐熱性が悪化する。ＳｉＯ₂膜の膜厚は５μｍ以下、好ましくは４μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下である。

本発明の積層膜は、基本的に図１に示すようにアルミニウム板１表面に成膜された陽極酸化膜２と、該陽極酸化膜２表面に成膜されたＳｉＯ₂膜３からなる２層構造である。また積層膜は少なくとも陽極酸化膜、およびＳｉＯ₂膜を有していればよい。

積層膜の膜厚は上記した陽極酸化膜の膜厚とＳｉＯ₂膜の膜厚の範囲内で平滑性と耐疵付性が得られるように適宜調整すればよく、特に限定されない。

アルミニウム板表面に陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜を有する積層膜を成膜した本発明のアルミニウム基板は平滑性に優れており、例えば、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１年で規定される中心線平均粗さＲａで好ましくは１．０ｎｍ以下、より好ましくは０．８ｎｍ以下である。

また本発明のアルミニウム基板は耐疵付性にも優れており、Ｎｉ−Ｐめっき膜と同等、好ましくはＮｉ−Ｐめっき膜よりも優れた耐疵付性を有している。耐疵付性は、例えば後記する実施例の試験方法での疵深さが、好ましくは０．２８μｍ以下、より好ましくは０．２０μｍ以下である。

以下、本発明の磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法について説明する。

本発明ではアルミニウム板の表面に所定の膜厚の陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜の積層膜を成膜できればよく、成膜条件は特に限定されない。

本発明の平滑性と耐疵付性に優れたアルミニウム基板の製造方法としては、アルミニウム板に陽極酸化膜を成膜する工程と、陽極酸化膜表面に無機ポリシラザン含有溶液を塗布した後、加熱して溶媒を除去後、ポリシラザンをＳｉＯ₂に転化する工程を含む製造方法が推奨される。

本発明で母材として使用するアルミニウム板は特に限定されず、磁気記録媒体用に汎用されている各種公知の純アルミニウム板、アルミニウム合金板を用いることができる。例えば神戸製鋼所社製５Ｄ８６合金、ＪＩＳ Ｈ４０００：２００６年に記載されている５０８６合金、２２１９合金、特許第５３２５８６９号公報に記載されている「Ｍｇを３．５質量％以上６質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、２℃／分以下の昇温速度で３６０℃以上となるまで昇温し、３６０℃以上で２時間以上保持し、次いで、２℃／分以下の降温速度で冷却するという条件の積み付け焼鈍を行い、５００℃で１０秒間加熱された前後における平坦度の変化量が５μｍ以下であり、かつ５００℃で１０秒間加熱された前後における平均結晶粒径の変化量が１０μｍ以下」のアルミニウム合金板が好ましい。より好ましくは高温耐熱性に優れた特性を有する上記５Ｄ８６合金、上記２２１９合金、上記特許第５３２５８６９号公報に記載のアルミニウム合金板である。

アルミニウム板の板厚は、磁気記録媒体に要求される板厚であればよく、特に限定されない。例えば直径が３．５インチの磁気記録媒体用アルミニウム基板では、厚みは１．２ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であるがこれに限定されない。

上記アルミニウム板は、所望の形状に打ち抜き、焼鈍処理を施しておくことが推奨される。焼鈍処理を施すことによってアルミニウム板の形状が固定され、残留応力を除去できる。焼鈍処理は、例えば、３００℃以上の温度で行えばよい。

上記アルミニウム板表面には、圧延等に起因した表面変質層が形成されていることがあるため、必要に応じてこの表面変質層を研削加工あるいは切削加工により圧延面を除去しておくことが望ましい。上記加工方法は特に限定されず、一般にはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）砥石を用いた湿式研削や、ダイヤモンドバイトを用いた面削を採用できる。また、面削後に、ポリビニルアルコール砥石を用いた湿式研削をおこなってもよい。

上記アルミニウム板の表面粗度は、例えば、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１年で規定される中心線平均粗さＲａで１．０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．８ｎｍ以下である。

またアルミニウム板には、必要に応じて公知の脱脂処理や、デスマット処理を施してアルミニウム板表面を清浄化することが望ましい。

アルミニウム板表面に陽極酸化膜を成膜する条件は特に限定されない。一般的な陽極酸化処理液として、シュウ酸、ギ酸等の有機酸、リン酸、クロム酸、硫酸などの無機酸が挙げられるが、高温でクラックの発生を低減させるという観点から、シュウ酸を含む陽極酸化処理液を用いることが好ましい。陽極酸化処理液中のシュウ酸濃度は特に限定されず、おおむね、好ましくは１０ｇ／Ｌ以上、より好ましくは２０ｇ／Ｌ以上、好ましくは５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは４０ｇ／Ｌ以下に制御することが好ましい。

陽極酸化処理を行うときの上限温度（以下、「液温」ということがある）は、生産性を確保しつつ陽極酸化膜の溶解が進行し過ぎない範囲で設定すればよく、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４０℃以下である。低温で処理することはできるが、耐熱性の観点からは、処理温度が低すぎると割れが生じることがあるため、下限温度は好ましくは１５℃以上、より好ましくは２０℃以上である。

陽極酸化処理を行うときの電解電圧や電流密度は、所望の陽極酸化膜が得られるように、適宜適切に調節すればよい。例えば、電解電圧については、電解電圧が低いと電流密度が小さくなって成膜速度が遅くなる。一方、電解電圧が高過ぎると大電流によって陽極酸化膜の溶解が進行して所望の膜厚を確保できなくなることがある。陽極酸化処理時の電解電圧は、好ましくは５Ｖ以上、より好ましくは１５Ｖ以上、好ましくは１００Ｖ以下、より好ましくは８０Ｖ以下である。あるいは陽極酸化処理時の電流密度は、好ましくは１００Ａ／ｄｍ²以下、より好ましくは３０Ａ／ｄｍ²以下、更に好ましくは５Ａ／ｄｍ²以下である。

アルミニウム板表面に所定の膜厚の陽極酸化膜を成膜した後、ＳｉＯ₂膜を成膜する。上記陽極酸化膜は、多孔質構造であり、その表面を顕微鏡観察すると孔径１０〜１００ｎｍ程度のピット状の欠陥が多数存在している。このような陽極酸化膜表面に湿式成膜法で無機ポリシラザン含有溶液を塗布した後、加熱すると、陽極酸化膜は内部に侵入した無機ポリシラザンが転化したＳｉＯ₂によって強固な複合構造を形成するため、硬度が一層高くなり、耐疵付性が向上する。そのため、従来の陽極酸化膜と比べて、陽極酸化膜を薄膜化しても十分な耐疵付性を確保できる。また陽極酸化膜を薄膜化できるため、上記したように多孔質構造の発達に伴う表面粗度の悪化を抑制でき、更に陽極酸化膜のピット状欠陥の内部に該無機ポリシラザン含有溶液が侵入し、レベリング効果により該欠陥に起因する表面粗度が改善されて平滑性を向上できる。

無機ポリシラザンとは、「−（ＳｉＨ₂ＮＨ）−」を基本構成単位とし、基本構成単位内にメチル基などの有機質成分を含まず、鎖状、環状、若しくはこれらの複合構造からなり、高温下で酸素や水分と反応して硬質のＳｉＯ₂に転化する材料である。例えば特開昭６０−１４５９０３号公報などに開示されている各種公知の組成の無機ポリシラザンを用いることができる。

上記無機ポリシラザンとしては、具体的には、ペルヒドロポリシラザンを好適に用いることができる。上記無機ポリシラザンとしては、数平均分子量が、例えば、５００〜２５００程度のものを用いることが好ましい。

上記無機ポリシラザン含有溶液としては、無機ポリシラザンを溶解している溶液を用いればよく、溶媒としては、例えば、ジブチルエーテル、キシレン、トルエンなどの有機溶媒を用いることができる。無機ポリシラザン含有溶液に含まれる無機ポリシラザンの濃度は、特に限定されないが、例えば溶液全体の質量に対して、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。

無機ポリシラザン含有溶液は、更に、無機ポリシラザンからＳｉＯ₂への転化を促進するためパラジウム触媒などの触媒を含んでいてもよい。

上記無機ポリシラザン含有溶液は、市販品を用いてもよく、例えば、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社などから入手できる。また、入手した溶液を濃縮してから用いてもよい。

なお、ポリシラザンとしては、無機ポリシラザンの他、基本構成単位内にメチル基などの有機質成分を含んだ有機ポリシラザンも知られているが、低温での三次元Ｓｉ−Ｏ結合の形成が難しく、シリカ転化が十分に進まず、また有機ポリシラザンは無機ポリシラザンよりも硬度が劣るため、本発明では、有機ポリシラザンは使用していない。

上記アルミニウム基板表面に上記無機ポリシラザン含有溶液を塗工する方法は特に限定されず、公知の方法を採用できる。例えば、スピンコート、ディップコート、スプレーコートなどの方法を適用できる。

上記無機ポリシラザン含有溶液の塗布量は特に限定されない。したがって塗布量は、成膜するＳｉＯ₂膜の厚みに応じて適宜調整すればよい。

上記無機ポリシラザン含有溶液を塗工した後、必要に応じて、乾燥させて溶媒を除去することが好ましい。乾燥方法としては特に限定されないが、例えば大気中、或いは乾燥雰囲気中、すなわち、乾燥空気、乾燥窒素など水蒸気を含まない雰囲気で所望の温度で乾燥させて溶剤を除去すればよい。

［焼成］
アルミニウム板は陽極酸化膜表面に上記無機ポリシラザン含有液を塗工した後、或いは更に乾燥させた後、電気炉などの加熱炉に挿入し、加熱して無機ポリシラザンをシリカ転化させてＳｉＯ₂を主体とする硬質なＳｉＯ₂膜を成膜する。

焼成炉内に挿入したアルミニウム板は最終焼成温度まで加熱される。この際の焼成温度は特に限定されないが、最終焼成温度が高過ぎるとアルミニウム板が変形するため、アルミニウム板の変形開始温度よりも低い温度に設定する必要がある。アルミニウム板の耐熱温度は合金成分などによって多少変動するが、概ね３７０℃を超えるとアルミニウム板の耐力が室温の１／４程度まで低下して変化し易くなるため、好ましくは３７０℃以下である。一方、無機ポリシラザンのシリカ転化は２００℃以上になると促進され、更に高温になるほど硬度も高くなるため、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２５０℃以上、である。また焼成炉内は、水蒸気雰囲気にしてシリカ転化反応を促進させているが、水蒸気を添加するまでは大気雰囲気でよい。

水蒸気の供給方法は特に限定されないが、例えば焼成炉の外部に設けた高温気化器に所定量の水を滴下しながら所定流量の空気等を流通させることで、水蒸気分圧を制御した雰囲気ガスを焼成炉内に供給すればよい。

焼成炉内に供給する水蒸気量は焼成炉のサイズや焼成するアルミニウム板の数、サイズなどによって異なるため特に限定されない。水蒸気は、少なくとも無機ポリシラザンを供給した水分とシリカ転化反応させて後記する強度、及び耐熱性を有するＳｉＯ₂膜が成膜できるように適宜供給量を調整すればよい。また供給する水蒸気分圧も特に限定されず、例えば水蒸気分圧２０〜７０％程度でよい。

なお、ＳｉＯ₂膜であることは、加熱前後における皮膜のＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）スペクトルを測定したときに、Ｓｉ−Ｈ結合、Ｎ−Ｈ結合に起因するピーク強度が減少ないしピークが消滅し、Ｓｉ−Ｏ結合に起因するピークが生成ないしピーク強度が増大していることから確認できる。

その後も水蒸気を供給して焼成炉内を水蒸気雰囲気に維持しつつ所定の最終焼成温度まで加熱してシリカ転化させることで、硬質なＳｉＯ₂膜で被覆されたアルミニウム板を得ることができる。

焼成時の最終温度の上限は特に限定されないが、最終焼成温度が高過ぎるとアルミニウム板が変形するため、アルミニウム板の変形開始温度よりも低い温度に設定する必要がある。アルミニウム板の耐熱温度は合金成分などによって多少変動するが、概ね３７０℃を超えるとアルミニウム板の耐力が室温の１／４程度まで低下して変化し易くなるため、好ましくは３７０℃以下である。一方、無機ポリシラザンのシリカ転化は２００℃以上になると促進され、更に高温になるほど硬度も高くなるため、最終焼成温度の下限は好ましくは２００℃以上、より好ましくは２５０℃以上である。

最終焼成温度での保持時間はシリカ転化が完了する程度の時間であればよく、特に限定されないが、例えば３０分以上とすることが好ましく、より好ましくは１時間以上である。

また焼成炉内の温度の昇温速度は特に限定されず、通常の製造条件で行えばよく、例えば平均昇温速度３℃／分〜１０℃／分程度でおこなえばよい。

上記焼成後は室温まで冷却するが、その際の冷却速度は特に限定されず、例えば放冷すればよい。

このようにして得られる本発明のアルミニウム基板は、平滑性、および耐疵付性に優れている。

また更に平滑性を向上させる目的で、公知の条件でＳｉＯ₂膜表面を研磨、或いは研削や切削加工を施してもよい。本発明では、アルミニウム基板の表面に硬質なＳｉＯ₂膜を成膜しているため、従来から用いられているガラス基板を研磨する方法やその装置などをそのまま利用できる。

本発明のアルミニウム板は、磁気記録媒体用基板など、各種電気電子機器用材料として好適に用いることができる。

本発明のアルミニウム板を用いて磁気記録媒体を製造するにあたっては、該アルミニウム板の表面に、公知の条件で磁気記録膜を成膜し、必要に応じて、更に保護膜や潤滑膜を成膜すればよい。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

（実験１）
実験１では耐疵付き性について評価した。アルミニウム板として５Ｄ８６合金を用いた。５Ｄ８６合金の組成は、Ｓｉ：０．０１５％、Ｆｅ：０．０２％、Ｃｕ：０．０４％、Ｍｇ：４．００％、Ｚｎ：０．１５％、残部：Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金である。このアルミニウム合金を冷間圧延した後、打ち抜き加工を行い、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ約０．６５ｍｍの円盤状ディスクを作製した。これをＰＶＡ砥石で研削し、圧延による変質層を除去した。研削加工には、Ｓｐｅｅｄ Ｆａｍ製１６Ｂ両面加工機を使用し、研削圧力：８０ｇｆ／ｃｍ²、摺動速度：８０ｃｍ／秒で行い、面あたりの除去量：約２０μｍ程度とし、研磨後のアルミニウム板の厚さが０．６１〜０．６２ｍｍになるように設定して、試験用のアルミニウム板を作製した。

上記アルミニウム板に下記条件にて陽極酸化処理を行い、陽極酸化膜を成膜した。得られた陽極酸化膜の膜厚を下記測定方法に基づいて測定した。
陽極酸化処理条件
陽極酸化処理液：シュウ酸溶液３０ｇ／Ｌ
処理液温度：３０℃
電解電圧：４０Ｖ

アルミニウム板の陽極酸化膜上に成膜後のＳｉＯ₂膜の膜厚が下記表１記載の膜厚となるように無機ポリシラザン含有溶液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製ＮＬ１２０Ａ−２０）をスピンコート法で塗工し、空気雰囲気中８０℃で１０分加熱して溶剤を除去した。これを複数回繰り返して所望の厚さを得た。その後、アルミニウム板を電気炉に挿入し、約１０℃／分の平均昇温速度で３００℃の最終焼成温度まで昇温した後、炉内を水蒸気雰囲気とし、該温度で６０分間保持して焼成した。焼成後、室温まで放冷してから、電気炉からアルミニウム板を取り出し、試験材を得た。また得られた各試験材のＳｉＯ₂膜の膜厚を下記測定方法に基づいて測定した。

なお、Ｎｏ．８は上記アルミニウム板にＮｉＰめっきを施した例である。処理条件は、まずアルミニウム板をＡＤ−６８Ｆにより７０℃で５ｍｉｎの脱脂を行った後、ＡＤ−１０１Ｆにより６８で２ｍｉｎの酸エッチングを行い、３０％硝酸によりデスマットを行った。その後、ＡＤ−３０１Ｆ−３Ｘにより２０℃で３０ｓｅｃのジンケート処理を行った後、３０％硝酸でＺｎを溶解させた後、再び２０℃で１５ｓｅｃのジンケート処理を行った。その後、ＨＤＸ−７Ｇ液を使用して、９０℃、２ｈで無電解ＮｉＰめっき処理を行い、１０μｍ厚さ程度のＮｉＰめっき膜を形成した。その後、両面、すなわちＮｉＰめっき膜表面を研磨して供試材を作製した。なお、前記のＡＤ−６８Ｆ、ＡＤ−１０１Ｆ、ＡＤ−３０１Ｆ−３ＸはＮｉＰめっき前処理液、ＨＤＸ−７Ｇ液はＮｉＰめっき液で、いずれも上村工業（株）製のものを使用した。

またＮｏ．９は表面に上記皮膜を形成しなかったアルミニウム板である。Ｎｏ．１０〜１３は陽極酸化膜を成膜した後、ＳｉＯ₂膜を成膜しなかった。

（陽極酸化膜の膜厚の測定）
陽極酸化膜の膜厚は、渦電流式膜厚計を用いて測定した。測定は、同一の箇所を５回測定し、その平均値を該箇所の厚みとし、試料の５箇所を測定し、その平均を陽極酸化膜の膜厚（μｍ）として表の「陽極酸化膜（μｍ）」欄に記載した。

（ＳｉＯ₂膜の膜厚の測定）
ＳｉＯ₂膜の膜厚は、ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃｓ社製ｎａｎｏｓｐｅｃ／ＡＦＴｍｏｄｅｌ５１００を用いて測定した。測定は、同一の箇所を５回測定し、その平均値を該箇所の厚みとし、試料の５箇所を測定し、その平均をＳｉＯ₂膜の膜厚（μｍ）として表の「ＳｉＯ₂膜（μｍ）」欄に記載した。

（耐疵付き性の評価）
耐疵付き性の評価は、新東科学社製Ｔｙｐｅ１８の連続荷重式引掻強度試験機を用いて測定した。測定は、先端にＲ加工を施し、圧子に半径０．１ｍｍのダイヤモンド球を用いた円錐型引掻針に、５０ｇの荷重を負荷して、試験片表面を１０ｍｍ走引した。走引後、試験片表面の圧子痕の深さを、キーエンス社製ＶＰ−９５１０型レーザー顕微鏡で測定して表の「疵深さ（μｍ）」欄に記載した。評価は従来技術のＮｉ−Ｐめっきアルミ基板であるＮｏ．８の疵深さを比較して耐疵付き性の優劣を評価した。

アルミニウム板に本発明で規定する膜厚の陽極酸化膜、およびＳｉＯ₂膜の積層膜を成膜したＮｏ．１〜７は、耐疵付性に優れており、Ｎｉ−Ｐめっきアルミニウム基板であるＮｏ．８と同等、若しくはそれ以上の耐疵付性を有していた。

Ｎｏ．９は、陽極酸化膜もＳｉＯ₂膜も成膜しなかった例であり、１ｍｍを超える深い圧子痕が確認でき、耐疵付性を殆ど有していなかった。

Ｎｏ．１０〜１３は、陽極酸化膜のみを成膜した例であり、陽極酸化膜の膜厚の増加に伴って疵深さが軽減する傾向が見られたが、Ｎｏ．８よりも優れた耐疵付性は得られなかった。

Ｎｏ．１４は、陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜の積層膜を成膜した場合であるが、陽極酸化膜の膜厚が薄い例であり、疵深さが依然大きなままであった。

Ｎｏ．１５は、陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜の積層膜を成膜した場合であるが、ＳｉＯ₂膜の膜厚が十分でなく、耐疵付性が悪かった。

（実験２）
実験２では上記実験１と同様にして陽極酸化膜、ＳｉＯ₂膜を形成した試料の平滑性について評価した。上記実験１と同様にして陽極酸化膜を成膜して得られた陽極酸化膜の膜厚を測定し、表の「陽極酸化膜（μｍ）」欄に記載した。同様に陽極酸化膜上にＳｉＯ₂膜を成膜して得られたＳｉＯ₂膜の膜厚を測定し、表の「ＳｉＯ₂膜（μｍ）」欄に記載した。またＳｉＯ₂膜の表面平滑性を下記基準で測定し、「表面粗度（ｎｍ）」欄に記載した。なお、Ｎｏ．２−１１〜２−１６はＳｉＯ₂膜を成膜しなかった例である。

（ＳｉＯ₂膜の平滑性）
ＳｉＯ₂膜の平滑性はセイコーインスツル社製のＳＰＩ−４０００型ＡＦＭ（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉＮｏ．２−１ｃｒｏｓｃｏｐｅ）で１０ミクロン視野を観察した際の平均面粗さ（Ｒａ：ｎｍ）で表面粗さを評価した。Ｒａが１．０ｎｍ以下を平滑性に優れると評価した。

アルミニウム板に本発明で規定する膜厚の陽極酸化膜、およびＳｉＯ₂膜の積層膜を成膜したＮｏ．２−１〜２−９は、表面粗度は１．０ｎｍ以下であり、優れた表面平滑性を有していた。一方、Ｎｏ．２−１０は陽極酸化皮膜厚が厚く、表面粗度がやや大きかった。

Ｎｏ．２−１１〜２−１６は、陽極酸化膜のみを成膜した例であり、最表面が陽極酸化皮膜特有の多孔質構造となっているため、陽極酸化膜の膜厚の増加に伴って表面平滑性が悪化する傾向が見られ、表面粗度はいずれも１０ｎｍを超えていた。

Ｎｏ．２−１７〜２−２０は、陽極酸化膜とＳｉＯ₂膜の積層膜を成膜した場合であるが、ＳｉＯ₂膜の膜厚が薄い例であり、表面粗度は依然として大きなままであった。

（実験３）
実験３ではＳｉＯ₂膜製膜時のレベリング効果について確認した。上記実験１と同様にして１０μｍの陽極酸化膜を形成した後、所定の膜厚のＳｉＯ₂膜を形成した試料を作製した。なお、Ｎｏ．３−１はＳｉＯ₂膜を形成しなかった。各試料の測定側表面に膜厚１０００ÅとなるようにＡｕ膜を蒸着させてから、倍率１５０倍の光学顕微鏡でピットの有無を観察した。その際の顕微鏡写真を図２Ａ、３Ａ、４Ａに示す。更にキーエンス社製ＶＰ−９５１０型レーザー顕微鏡で測定してピットの有無と表面平滑性について評価した。その際の形状チャートを図２Ｂ、３Ｂ、４Ｂに示す。

Ｎｏ．３−１はＳｉＯ₂膜を設けなかった例であるが、図２Ａに示すように表面にピットが複数確認できると共に、図２Ｂに示すように表面平滑性も悪かった。

Ｎｏ．３−２、３−３は、所定の膜厚のＳｉＯ₂膜を夫々形成した例であり、図３Ａ、４Ａに示すようにいずれも表面にピットは形成されていなかった。なお、ＳｉＯ₂膜を厚く形成したＮｏ．３−３では、図４Ｂに示されているように表面がより平滑になっていた。ＳｉＯ₂膜が薄いＮｏ．３−２では、図３Ｂに示されているように表面粗さを十分に低減できなかった。

これらの結果から、陽極酸化皮膜の上に所定の膜厚のＳｉＯ₂膜を設けることで、陽極酸化皮膜に不可避的に生じるピットを被覆し、欠陥部を解消できる。

１ アルミニウム板
２ 陽極酸化膜
３ ＳｉＯ₂膜

Claims (3)

1. アルミニウム板と、その表面に成膜された皮膜とを有する磁気記録媒体用アルミニウム基板であって、
   前記皮膜は、前記アルミニウム板側から順に陽極酸化膜、およびＳｉＯ₂膜を含む積層膜であり、且つ
   前記陽極酸化膜の膜厚は７μｍ以上、４５μｍ以下、
   前記ＳｉＯ₂膜の膜厚は、１μｍ以上、５μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体用アルミニウム基板。
2. 請求項１に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板を製造する方法であって、前記アルミニウム板に前記陽極酸化膜を成膜する工程と、
   前記陽極酸化膜の表面に無機ポリシラザン含有溶液を塗布した後、加熱してＳｉＯ₂に転化する工程と、
   を含むことを特徴とする磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法。
3. 前記陽極酸化膜はシュウ酸溶液により作製されたものである請求項２に記載の製造方法。