JPH0345449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 この発明はアルミニウムもしくはアルミニウム
合金の陽極酸化皮膜の微細孔中に磁性体を充填し
た垂直磁気記録媒体を製造する方法に関し、特に
電解析出によつて磁性体金属を陽極酸化皮膜の微
細孔中に析出させる際の電解電流条件に関するも
のである。 従来の技術 近年、磁気記録媒体の膜面に対し垂直な方向に
磁化させて磁気記録を行う垂直磁気記録方式が、
高密度記録可能等の点から注目を浴びている。こ
のような垂直磁気記録用の媒体の製造方法の一種
として、従来から例えば特公昭51−21562号等に
示されるように、アルミニウムもしくはアルミニ
ウム合金に陽極酸化処理を施し、その陽極酸化皮
膜の微細孔中に磁性体を充填する方法が提案され
ている。 そして上述のように陽極酸化皮膜の微細孔中に
磁性体を充填する方法としては、例えば特公昭51
−15597号に提案されているように、ニツケル、
コバルトあるいは鉄等の磁性体金属の塩を含む水
溶液中で交流電解析出を行う方法が知られてい
る。 発明が解決すべき問題点 上述のように交流電解析出によつて陽極酸化皮
膜の微細孔に磁性体金属を充填する場合、電解電
流として通常の交流電流を用いたのでは、微細孔
中への磁性体の充填率が必ずしも充分ではなく、
そのため飽和磁束密度および残留磁束密度が不足
し、記録の高密度化やＳ／Ｎ比の向上が充分では
ないという問題があつた。 この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、陽極酸化皮膜の微細孔中への磁性体充填率
を、電解析出のための交流電流として通常の交流
電流を用いた場合よりも格段に高め、これによつ
て飽和磁束密度および残留磁束密度を大きくして
記録の高密度化やＳ／Ｎ比の向上に有利とした磁
気記録媒体を製造する方法を提供することを目的
とするものである。 問題点を解決するための手段 陽極酸化皮膜の微細孔中に磁性体金属を電解析
出させるにあたつて、電解電流の条件を種々変化
させる実験を行なつたところ、側と側の波形
が非対称となつている所謂非対称交流を用い、か
つその側電流密度とA₊と側電流密度A_-との
比A₊／A_-を0.2〜0.5の範囲内とした非対称交流
とすることによつて、磁性体充填率を高め、飽和
磁束密度を高め得ることが判明した。またその場
合側電流密度A_-を0.5〜4A／ｄm²の範囲内とす
ることにより一層磁性体充填率を高め、飽和磁束
密度を大きくし得ることが判明した。 したがつてこの発明の方法は、アルミニウムも
しくはアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の微細孔
中に磁性体金属を電解析出させてその微細孔中に
磁性体金属を充填するにあたり、電解電流とし
て、側ピーク電流密度A₊と側ピーク電流密
度A_-との比A₊／A_-が0.2〜0.5の範囲内にある非
対称交流を用いることを特徴とするものである。
そしてまたその非対称交流として、特に側ピー
ク電流密度A_-を0.5〜4A／ｄm²の範囲内とするも
のである。 発明の具体的説明 この発明の方法では、アルミニウムもしくはア
ルミニウム合金の陽極酸化皮膜の多数の微細孔中
に磁性体金属を含む塩溶液からその磁性体金属を
電解析出させることによつて磁性体を微細孔に充
填するに際し、側ピーク電流密度A₊と側ピ
ーク電流密度A_-との比A₊／A_-が0.2〜0.5の範囲
内にある非対称交流を電解電流として用いる。こ
のような条件は本発明者等の実験によつて見出さ
れたものである。すなわち本発明者等が、陽極酸
化皮膜の微細孔へFe（鉄）、Co（コバルト）、もし
くはNi（ニツケル）を電解析出させるにあたつ
て、電解電流として側ピーク電流密度A₊と
側ピーク電流密度A_-との比A₊／A_-を種々変化さ
せた非対称交流を用い、電解析出後の飽和磁束密
度Bsを調べた結果を第１図に示す。但しこの実
験では、側ピーク電流密度A_-は0.8A／ｄm²で
一定とした。またFe、CoもしくはNiの電解析出
には、第１硫酸鉄アンモニウム、硫酸コバルト、
硫酸ニツケルのいずれかを50ｇ／と、ホウ酸30
ｇ／およびグリセリン２ｇ／を含有する電解
液を用いた。第１図の結果は、各A₊／A_-の値で
の飽和磁束密度Bsを、それらの飽和磁束密度の
データの最大値Bs_MAXとの比の値（Bs／Bs_MAX）
で表わしたものであるが、第１図から明らかなよ
うにいずれの磁性体金属の場合にもほぼ同じ傾向
でBs／Bs_MAXの値が変化し、特に側ピーク電流
密度A₊が側ピーク電流密度A_-の1/5〜1/2の場
合（すなわちA₊／A_-が0.2〜0.5）に飽和磁束密
度が高くなること、すなわち磁性体充填率が高く
なることが判明した。したがつてこの発明では
A₊／A_-の値が0.2〜0.5の範囲内の非対称交流を
用いることとした。A₊／A_-の値が上記範囲を外
れれば、磁性体充填率が下がり、飽和磁束密度や
残留磁束密度が下がる結果、記録Ｓ／Ｎ比等が悪
くなるおそれがある。 さらにこの発明の方法においては、磁性体金属
の電解析出の電解電流としての非対称交流は、
側ピーク電流密度が0.4〜5A／ｄm²の範囲内にあ
ることが望ましい。すなわち、第２図は、側ピ
ーク電流密度A₊と側ピーク電流密度A_-との比
A₊／A_-を0.3で一定とし、側ピーク電流密度
A_-を種々変化させてFe、NiもしくはCoを電解析
出させる実験を行なつた結果を第１図と同様に示
すものであり、第２図から明らかなように他電極
に対して側ピーク電流密度A_-が0.5〜4.0A／ｄ
m²の場合に飽和磁束密度が高くなり、その場合に
磁性体充填率が高くなることが判明した。なおこ
こでFe、CoもしくはNiの電解析出のための電解
液としては第１図の実験の場合と同様なものを用
いた。 以上のようにこの発明ではアルミニウムもしく
はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜に形成されて
いる多数の微細孔に磁性体金属を電解により析出
させて磁性体金属を充填させる際における、電解
電流の条件を特徴とするものであり、陽極酸化皮
膜の形成方法、あるいは微細孔の形状寸法などは
特に限定しないが、以下にそれらの望ましい態様
について説明する。 先ず陽極酸化皮膜の微細孔の径（以下これをポ
ア径と記す）Dpは、40nm〜100nm（すなわち400
Å〜1000Å）の範囲内とすることが望ましい。 すなわち先ずポア径Dpが40nm未満では垂直方
向の保磁力が80000A／ｍを越え、ヘツド先端で
磁気飽和が生じてオーバライト特性が低下し、一
般に用いられているフエライトヘツドでは書込み
が困難となり、一方ポア径Dpが100nmを越えれ
ば磁化容易方向が水平となつて垂直方向の保磁力
が小さくなり、そのため限界記録密度が低くな
り、垂直磁気記録媒体として充分な特性を発揮で
きなくなる。このようなポア径Dpと保磁力との
関係、および保磁力とオーバーライト特性、限界
記録密度との関係は、本発明者等の詳細な実験に
より見出されたところである。 すなわち本発明者等はアルミニウム薄板に対し
てシユウ酸水溶液により陽極酸化処理を行ない、
次いでスルフアミン酸５重量％、リン酸0.8重量
％を含有する浸漬液にて浸漬処理を行つて微細孔
径を拡大させ、かつその浸漬処理の処理時間を変
えることによつて微細孔径を種々変化させ、その
後第１硫酸鉄アンモニウム含有電解液、もしくは
硫酸コバルト含有電解液、または硫酸ニツケル含
有電解液にてFe、もしくはCo、またはNiを微細
孔中に析出充填させる処理を行ない、得られた垂
直磁気記録媒体のポア径と垂直方向保磁力との関
係を調べたところ、第３図に示す結果が得られ
た。第３図から保磁力を安定させるためには、ポ
ア径Dpを40〜100nmとすることが適切であるこ
とが明らかである。 なおここでポア径Dpは、陽極酸化皮膜をテス
トピース薄膜切出機にて50〜100nmの厚さにスラ
イスし、直接皮膜断面を透過顕微鏡で観察したも
のとする。この場合ポア径は皮膜表面から底まで
の間で若干変化することがあるが、底に近い部分
（孔深部）では通常は径が安定しているから、こ
の発明でも孔深部で測定したものとし、また各ポ
アごとに若干ポア径がばらつくことがあるから、
ここでは飽くまで平均値のポア径で前述の範囲内
にあれば良いこととする。 次に上述のような微細孔を形成する方法、すな
わち磁性体金属を充填するまでの工程の望ましい
態様について説明する。 先ず最初に、アルミニウムもしくはアルミニウ
ム合金板の表面に陽極酸化処理を施して、多数の
微細孔を有する陽極酸化皮膜を形成する。この陽
極酸化処理は常法に従つて行えば良く、例えば硫
酸、クロム酸等の無機塩、あるいはシユウ酸等の
有機酸の１〜30重量％程度の濃度の水溶液を用
い、液温５〜50℃、電解電圧10〜100Vの直流ま
たは交直重畳電流を使用して、空気撹拌あるいは
液循環などにより液撹拌を行ないながら実施すれ
ば良い。 上述のような陽極酸化処理だけではポア径Dp
は通常40nmに満たないから、陽極酸化処理に続
いて孔径拡大のための浸漬処理を施すことが望ま
しい。この孔径拡大のための浸漬処理に使用され
る浸漬浴としては、硫酸、リン酸、クロム酸など
の無機酸、シユウ酸、スルフアミン酸などの有機
酸、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化アンモニ
ウムなどのアルカリ等、陽極酸化皮膜を溶解させ
る作用を有する浴であればいずれを使用しても良
いが、本発明者等の実験によれば、リン酸とスル
フアミン酸との混合液を用いることが最も望まし
い。この場合、スルフアミン酸１〜30重量％およ
びリン酸0.1〜１重量％を含有する混合液中に、
液温10〜50℃で５〜300分間、空気撹拌もしくは
液循環により液撹拌しながら陽極酸化処理済のア
ルミニウムもしくはアルミニウム合金を浸漬する
ことが望ましい。上記混合液におけるリン酸濃度
が１重量％を越えれば微細孔の上部のみが拡大さ
れ易く、一方0.1重量％未満では処理時間に長時
間を要するようになる。また上記混合液中におけ
るスルフアミン酸は液の安定剤として作用して孔
径を一様にする役割を果たすが、１重量％未満で
はその効果が小さく、30重量％を越えればスルフ
アミン酸添加の効果が飽和してコスト的に不利と
なる。したがつて前述のようにリン酸0.1〜１重
量％、スルフアミン酸１〜30重量％の濃度の混合
液とすることが望ましい。このような浸漬処理を
施すことによつてポア径Dpを40〜100nmに拡大
することができる。そしてこの場合浸漬処理時間
を変えることによつてポア径Dpを所望の値に制
御することができる。 上述のようにして陽極酸化処理工程および浸漬
処理工程においてポア径Dpを適切に制御した後、
その微細孔中に既に述べたようにして磁性体を充
填する。 実施例 以下にこの発明の実施例を記す。 基体として純度99.99％、厚さ95μｍのアルミニ
ウム薄板を用い、その基体に対し３重量％濃度の
シユウ酸水溶液にて陽極酸化処理を行ない、次い
でスルフアミン酸５重量％およびリン酸0.8重量
％を含有する浸漬液にて液温30℃で浸漬処理を施
した。浸漬処理後、磁性体充填処理として、第１
硫酸鉄アンモニウム50ｇ／、ホウ酸30ｇ／、
グリセリン２ｇ／を含有する液温20℃、PH4.0
の電解液にて、非対称交流を用いて微細孔中に
Feを析出充填させる処理を行なつた。但し使用
した非対称交流の側ピーク電流密度は0.8A／
ｄm²、側ピーク電流密度は0.3A／ｄm²で一定
とした。なおこの電解析出過程では、磁性体金属
（Fe）は孔底から表面へ向つて徐々に析出して行
き、孔中に析出している間は皮膜表面が陽極酸化
皮膜特有の光沢を示しているが、磁性体金属が微
細孔からあふれて表面に析出をはじめれば光沢が
失われて表面が白濁してくる。そこでこの実施例
では表面光沢の変化によつて微細孔が磁性体金属
でほぼ完全に埋まつたことを確認して電解析出を
打切つた。このようにして磁性体を充填させた
後、膜面に対し垂直な方向および水平な方向の保
磁力Hcおよび残留磁束密度Br、垂直・水平方向
の飽和磁束密度Bsを調べた。併せて陽極酸化皮
膜のポア径Dpも調べた。これらの測定結果と各
処理条件を第１表に併せて示す。なお陽極酸化皮
膜の厚みはいずれも3.0μｍである。

【表】 発明の効果 この発明の製法によれば、アルミニウムもしく
はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の微細孔に磁
性体金属を充填した磁気記録媒体を製造するにあ
たつて、前記微細孔に対する磁性体金属の充填率
を高め、これによつて飽和磁束密度および残留磁
束密度が高い磁気記録媒体を得ることができ、し
たがつてこの発明の製法により得られた磁気記録
媒体は、記録密度の高密度化、Ｓ／Ｎ比の向上な
どに最適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性体金属充填のための電解析出に使
用される非対称交流の側ピーク電流密度A₊と
側ピーク電流密度A_-との比A₊／A_-を変化させ
た場合の製品媒体の飽和磁束密度の変化を示すグ
ラフ、第２図は同じく非対称交流の側ピーク電
流密度を変化させた場合の飽和磁束密度の変化を
示すグラフ、第３図は陽極酸化皮膜における微細
孔の径（ポア径）Dpと垂直方向保磁力との関係
を示す相関図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウムもしくはアルミニウム合金の陽
   極酸化皮膜の微細孔中に磁性体金属を電解析出さ
   せてその微細孔に磁性体を充填するにあたり、 電解電流として非対称交流を用い、かつその非
   対称交流の側ピーク電流密度A₊と側ピーク
   電流密度A_-との比A₊／A_-を、0.2〜0.5の範囲内
   とすることを特徴とする磁気記録媒体の製法。 ２ 前記電解電流として用いる非対称交流の側
   ピーク電流密度A_-を0.5〜4A／ｄm²の範囲内とす
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製
   法。