JPS6098518A - 垂直磁気記録媒体及び製造方法 - Google Patents

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】 この発明は、アルミニウム（アルミニウム合金を含む。

以下同じ。）の陽極酸化皮ＩＩＩに９已成するボア中に
、磁性体となる金属を電解析出させてなる垂直磁気記録
媒体及びその製造力γ去に関するものである。

本発明者は、これまでの研究の結果、垂直ｖｔｆ気記録
媒体において高密度記録のために要求される基本的な磁
気特性は、膜面に垂直方向σ〕容易磁化方向を有するこ
と、垂直方向の保磁ノ〕ｈ＼約１００００ｅ以下である
こと、飽和磁束密度及び垂直方向の残留磁束密度がなる
べく太き（Ｘこと、であることを明らかにし、また、陽
傳酸イヒ皮１１φのボア径、セル径、その両者の比、及
びＩＱ　＋ｐについて、上記磁気特性を満たす条件を捜
し出し、これを特願昭５８−１３８６３６号明細＠（以
下、先出願という。）で明らかにした。

ところが、皮膜の有孔率と飽和磁束密度から算出される
、ボア中への磁性体充填率を調べたところ、及び皮膜断
面を電子顕微鏡観察したところ、磁性体はボア中に１０
０％詰まる訳ではなく、膜厚が厚くなる程、及び有孔率
が大きくなる程、磁性体充填率が低下することが判明し
た。また、ボア中に析出する金属は、皆一様な長さに成
長するのではなく、非常に不揃いであることも判明した
。

このことは、磁気記録媒体として用いる場合は、ミクロ
的に見ると、各ボアに析出している磁性微粒子の磁気特
性の不均一性、磁気記録媒体の表面を磁気ヘッドが走行
する際のヘッドから各磁性体への距離の不均一性の原因
となる。

これらの不都合を避けるためには、必然的に表面研削量
が多くなり、生産性の低下を招く。

こうして、ボア中への磁性体充填率を上げることが大き
な課題となった。

従って、本発明は、ボア中への磁性体充填率の上昇が可
能で、生産性の向上がもたらされる垂直磁気記録媒体及
びその製造方法を提供づることを目的とする。

アルミニウムの陽極酸化皮膜生成処理を行ないポーラス
型皮膜を生成させると、ボアの底部に浴電圧１ｖ当り１
３〜１５Ａのバリア層が形成される。そのポーラス皮膜
のボア中に強磁性体を充１眞させるためには、強磁性体
金属の塩を含む溶液中、例えばＦｅの場合はＦｅ　ｓｏ
４溶液中で交流電解させる方法がとられる。その時、ボ
ア中への電解析出反応はバリア層を電流が流れることに
より起こるが、バリア層は絶縁体であり、バリア層生成
厚み１３〜１５Ａ／Ｖは通電限界でもある。従って、電
解析出反応を起こすためには陽極酸化処理で生成される
バリア層厚さに応じてその通電限界を越える電圧をか（
、する必要がある。それ以下では通電不可能、又は通電
してもきわめて微量である。

本発明者は、磁性体金属のボア内への電解析出時の電解
電圧と、バリア層厚さと、及び磁性体充填率との相互関
係について、実験し考察した。

その結果、バリア層の厚さが析出される磁性体のボア中
への充填率に大きく影響することが明らかになった。

バリア層厚さが８０Ａ〜２８ＯＡの範囲内では電解時に
流れる電流が、磁性体金属塩の還元析出反応に有効に利
用されるが、８０Ａ以下あるいは２８ＯＡ以上のバリア
層厚さをもつ皮膜では他の反応、例えばガス発生反応、
あるいはボアの外への析出などが生じ、磁性体のボア中
への充填が効率良く生じないことがわかった。

ところで、本発叫者が先の出願で明らかにしたように、
高密度記録に適する磁気特性を得るための条件の一つと
してのセル径は４００〜１０００Ａである。従って、例
えば、１０００Ａのセル径を得るために必要な浴電圧Ｖ
ＤＣは、■Ｄ。−１０００÷２３＃４３Ｖ　であり、従
って、また、その場合のバリア層の厚みは、そして、ボ
ア径Ｏｐは Ｄｐ＝Ｄｃ　ｘｋ　（ｋ　＝０．３８・・・定数）であ
るから、セル径ＤＣを１０００Ａとする場合のボア径は
３８０Ａであり、結局、直流電圧４３Ｖで、１０００Ａ
のセル径を得る場合は、第１図に示すように、ポーラス
層１のボア２のなる。

しかし、このボア径Ｄｐは先出願の発明にＪ：れば、高
密度記録のための磁気特性を備える要件（Ｄｐ　＝４０
０〜１００ＯＡ）を満たさないので、先出願でも述べて
いるように、陽極酸化処理後のアルミニウムを、弱酸溶
液中に浸漬して、ボア径を拡大する処理を行ない、例え
ば、第１図に鎖線で示すようにボア径を前記３８０バリ
ア層厚みは５５２Ａもある。

従って、磁性体充填率を向、トさせるには、ボア径拡大
処理後におけるバリア層厚みを、磁性体金属の電解析出
時の印加電圧において通電可能な値、すなわち、前記の
ように、８０〜２８０Ａにすることが必要である。

ボア径拡大処理におけるボア内壁面の溶解状況を電子顕
微鏡により観察した結果、第２図に一点鎖線で示すよう
に、時間の経過とともに、ボアのアルミ基材Ａｔから遠
い内壁面での溶解速度よりもアルミ基材に近い内壁面す
なわち、バリア層に進入している内壁面での溶解速度が
、漸増することが判明した。これは、バリア層の溶解に
よりボア底部における抵抗値が低下し、ボアの他の部分
よりも底部における通電量が増大して、溶解が促進され
るためと思われる。

このボア底部におけるバリア層溶解の促進の程度は、電
解電圧、電解時間などの条件に依存する。

従って、この製造方法発明の目的は、ボア径拡大処理に
おいて、パア径が先出願で紹介した、高′密度記録のた
めの磁気特性を得るに必要なボア径についての条件を満
たすボア径、（上記の例では５８０Ａ）に拡大されたと
きに、ボア底部の残存バリア層厚さが、８０〜２８０Ａ
の範囲内になるように、上記電解条件を設定すれば、達
成される。

上記の見地より、本発明者は、バリア層厚さを調整する
ための各種の実験を行なった結果、ボア径拡大処理にお
いて、微小電流による定電流電解を行ない、時間経過と
ともに低下する電解電圧が、所定の電圧（バリア層厚さ
調整電圧）になったとぎに、定電圧電解に切り換え、電
流が安定したときに、電解を打ち切ることにより、次工
程の電解析出において、最大の磁性体充填率が得られる
ことを見出した。

次に、本発明の実施例について説明づる。

■　実験方法 表１のサンプル番号Ａ−１〜１０及びＢ−１〜１３につ
いて、下記の要領で、酸化皮膜生成処理、ボア径拡大処
理及び磁性体充填処理を行なった。

＜ａ　）酸化皮膜生成処理 ９９．９９％Ｈ１８、厚さ９５Ａｇｍ、サイズ３　ｘ　
４　ｃｍ、処理面積０．２６ｄｍ２の高純度アルミ箔を
サンプル材料として、５％Ｎａ　ＯＨ水溶液中で８０℃
で１０秒間アルカリエツチング後、純水で水洗いし、５
％ＨＮＯ３水溶液中で、温湿にて１分間、中和及びディ
スマット処理をし、再び純水で水洗いして前処理を行な
い、続いて、浴組成３重量％シュウ酸の電解浴、浴温２
０℃、サンプルを挾む形で両側に配置したカーボンを［
に用い、Ａ−１〜１０については電解電圧３８ｖ（セル
径９００Ａに相当）Ｂ−１〜１３については電解電圧４
８■（セル径１１００Ａに相当）で陽極酸化処理を行な
って、膜厚３μｍ　（電流密度と電解時間より算出）の
酸化皮膜を生成した。

（ｂ）ボア径拡大処理（浸漬処理） 浴組成が５重量％のスルファミン酸と１重量％のリン酸
、浴温３０℃の処理浴にＡ−１〜１０については１９分
間、浸漬して、ボア内壁面８％とした。同様にＢ−１〜
１３については６９分間浸漬してボア径８００Ａα−４
８％の皮膜を得た。

同時に、約２３１１１Ａ／ｄｌｌｌ′　の微小電流によ
る定電流電解を行なった。これは、バリア層に電界をか
けることにより、バリア層溶解速度を速めることを目的
とする。電解電圧はバリア層溶解の進行とともに徐々に
低下するので、所定の電圧（バリア層厚さ調整電圧、以
下、■という。）になったときに、定電圧電解に切り換
え、約２分間後の電流が安定したときに、電解を打ち切
った。

（Ｃ）磁性体充填処理（電解析出） 浴組成が０．２ｍａｔ／ｌのモール塩（ＦｅＳ０４　（
ＮＨ４）２３０４　・６　Ｈ２０）　、３０ｊＪ／１の
ホウ酸、浴温２０℃、ｐｌ−ＮＩＩｉ３．６〜３．７の
電解浴中で、不完全整流交流を用い、オシロスコープで
リサージュ波形をモニターしながら、電解を行なった。

Ｏ側（鉄が析出する側）ピーにし、■側ご−少電流はり
サージュ波形の安定する値に任意に設定したが、はぼ６
０〜７０ｍＡの範囲になった。

■　測定及び計算方法 １）バリア層厚さ バリア層厚さ調整電圧ＶＶを変化させて、形成されるバ
リア層の厚さを、透過電子顕微鏡による断面写真からめ
た。

２）磁気特性測定 得られた磁性膜を事務用のパンチで６φ円盤に打ち抜き
、６枚重ねてサンプルとし、磁気特性を測定した。なお
、飽和磁束密度Ｂｓ及び残留磁束密度３ｒは皮膜全体（
アルミナ部分を含む）での値とした。

ボア中磁性体充填率の計算は、析出物が純鉄であると仮
定して、下記の方法により行な（純鉄の飽和磁束密度け
２１５０（Ｊ　Ｇａｕｓｓとした。）■　実験結果 上記サンプル番号Ａ−１〜１０及びＢ−１〜１３に対し
て、バリア層厚さ調整電圧を種々変えた場合のバリア層
厚さ、着色の様子、磁気特性及びボア中鉄充填率は、表
１，２に示す通りである。

ＩＶ　結論 図面第３図は、表１，２に基いて、バリア層厚さとボア
生麩充填率の関係を示したものである。同図は、ボア生
麩充填率が最大の点を１゜０として規格化を行っである
。また、図中Ｏは△はサンプルＢ　（Ｄａ　＝　１１０
０Ａ、Ｄｐ−８００Ａ）である。同図によると、バリア
層厚さ１４０〜１８０Ａの時、充填率が最大となり、る
ことがわかる。従って、磁性体をボア中に析出させて得
られる垂直磁気記録媒体におけるバリア層厚さとして８
０〜２８０Ａが適当である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はアルミニウム酸化皮膜の拡大模写図
であり、第１図はボア径拡大処理の前と後の状態を示し
、第２図はボア径拡大処理における特異な現象を説明す
るものである。 第３図はバリア層厚さとボア生麩充填率との関係を示し
た図である。 １・・・ポーラス層 ２・・・ボア ３・・・バリア層 Ａｔ・・・アルミニウム基材　、 特許出願人　高　橋　俊　部 第３図 パリアノｔ４さく入） 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム又はその合金の陽極酸化皮膜に生成
   された微細孔（以下、ボアという。）中に磁性体となる
   金属を電解析出してなる垂直磁気記録媒体において、バ
   リア層厚さを８０〜２８０Ａの範囲としたことを特徴と
   する垂直磁気記録媒体。
2. （２）アルミニウム又はその合金の陽極酸化皮膜に生成
   されたボアの径を浸漬処理により拡大し、そのボア中に
   磁性体となる金属を電解析出してなる垂直磁気記録媒体
   の製造方法において、 ボア径拡大処理工程が （イ）微小電流による定電流電解を行ない、（ロ）徐々
   に低下する電解電圧がバリア層厚さ調整電圧になったと
   きに定電圧電解に切り換え、 （ハ）Ｎ流が安定したときに電解を打ち切ること からなることを特徴とするバリア層厚さｈ（８０〜２８
   ０Ａの範囲の垂直磁気記録媒イ本の製造方法。