JPS61260420A - 磁気記録体 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気記録体に係り、特に磁気特性および信頼性
に優れた磁気記録体に関する。

〔発明の背景〕

磁気記録体！に磁気ディスクの高密度化に対応するため
連続媒体を用いた磁気ディスクの開発が進められている
。磁気ディスクの一般的な構成は第１図に示すとうりで
ある。アルミニウム等の非磁性物質から成る基板１の上
に非磁性物質から成る下地膜２が形成され、その上に磁
性体３、および保護膜４が形成されている。一般に下地
膜には無電解めっき法により形成されたニッケルーリン
非晶質膜が用いられ、磁性体にはスパッタリング法によ
り形成された酸化鉄（ｒ−Ｆｅ２０３）、またはめりき
法により形成されたコバルト−ＩＪン合金膜などが用い
られている。

下地膜に対しては非磁性であること、ヘッドとディスク
の衝突に耐えられる十分な機械的特性を有すること、デ
ィスクの使用環境における十分な耐食性を有すること等
の特性が要求される。特に非磁性に関して、ディスク形
成工１ｉにおける加熱により磁化しないことが重要であ
る６即ち、下地膜の磁性化する温度が高いほど磁性体お
よび保護膜の形成温度を高（することが可能となり、よ
り磁気特性の優れた磁性体の形成および耐食性、耐摩耗
性に優れた保護膜の形成が可能となるからである。

ところが一般に下地膜として用いられているニッケルー
リン合金は、めっきした状態では非晶質、非磁性である
が、加熱することにより約２５０℃で結晶化して、ニッ
ケルとニッケルーリン化合物（ＮＱ３Ｆ　）とく分離し
て、強磁性体であるニッケルにより磁性化する。従りて
ニッケルーリン非晶質膜を下地膜とした場合には磁性体
および保護膜の形成温度は２５０℃以下に制限されてし
まい、優れた特性を有する磁性体、保護膜の形成に支障
をきたしている。またニッケルーリン非晶質膜は機械的
特性、耐食性の点でも十分ではない。すなわち高記録密
度化に伴ないヘッド浮上量が低下するためヘッドとディ
スクとの衝突の頻度が増加するが、ニッケルーリン合金
では引張強度、硬度等が小さいため、衝突によりディス
クが損傷を受けやすい。また高記録密度化に伴ない磁性
体への記録巣位であるビット長が小さくなるため、腐食
に起因する極めて小さな欠陥もエラーとなるが、ニッケ
ルーリン合金は耐食性が小さいため、その腐食が磁性体
まで波及し、エラーが増大してディスクの償頼性を低下
させる。

なお磁気ディスク用下地膜に関する先行技術としては例
えば特開昭５１−３３９００号が挙げられる。ここでは
ニッケルーリンへの亜鉛またはマンガンの添加が、その
上に形成する磁性体の保磁力、残留磁束密度の向上に有
益であることが開示されているが、この技術は非磁性物
質が磁性化する温度、機械的特性、耐食性等の改善に対
しては効果がない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前記の問題点を解決して、磁性化Ｔる温
度が高くかつ機械的特性、耐食性に優れた下地膜を用い
た磁気記録体を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明による磁気記録体は磁性体の下層の非磁性層をニ
ッケルータングステン−リン合金としたことを特徴とす
る。

発明者らはニッケルーリン合金に第３の元素を添加する
ことにより、ニッケルーリン合金の磁性化する温度の上
昇、硬さ、引張強度等の機械的特性および耐食性の向上
について種々検討した。その結果、タングステンを添加
することにより上記の諸特性が添加量の増加と共に向上
することを見出した。すなわち１本発明によると、磁性
化する温度とタングステンの含有率との関係は第２図に
示すとうりであり、タングステンの添加の効果は明らか
である。これはりンの電子がタングステンに移動してリ
ンとタングステンとの化学結合力が強まるという考えに
基づくものである。

タングステンの含有率は０．０５６−４％以下ではタン
グステン添加の効果が少なく、またｌＱａ、４％以上に
なると形成した膜にクラックが入りやす（なることから
、０．０５〜１ＱａＡ−が好ましく、さらに好ましくは
０．１〜５ａχチである。

またリンの含有率はニッケルータングステンＩＪン合金
を非晶質化するため、１４ａＪ％以上が必要であり、ま
た３０　ａ、ｔ　１以上の合金は極めて形成しにくいこ
とから、１４〜３Ｑ　ａｔ　％が好ましい。

ニッケルータングステン−リン合金下地膜の厚さは、磁
性体を支え、またヘッドとの衝突の際の衝撃に耐え得る
厚さであればよく、５〜２００細が適しており、さらに
好ましくは１０〜１００　ｔｉｎである。

またニッケルータングステン−リン合金下地膜の形成方
法は、上記の組成および厚さに形成でされば化学めっき
、電気めっき等のめつき法でありでも、スパッタリング
法、蒸着法、イオンブレーティング法等の気相成長法で
あっても特に制限はない、。なお形成速度、厚付けのし
やすさ、量産性、経済性等の点でめっき法が特に優れて
いる。

またニッケルータングステン−リン合金に鋼。

亜鉛、鍋、金、パラジウム、ロジウム、マンガン、モリ
ブデン、レニウム、クロム、バナジウム、チタンなどの
第４の元素を加えても上記の諸特性には何ら影響ない。

ニッケルータングステン−りン合金下地膜上に形成する
磁性体は酸化鉄、コバルト−ニッケル、コバルト−リン
、コバルト−白金、コバルト−ニッケルーリン等通常の
磁気記録体く用いられている磁性体であれば特に制限は
ない。またその形成法はスパッタリング法、蒸看法等の
気相成長法であっても、化学めっき、電気めっき等のめ
っき法であっても特に制限はない。

またニッケルータングステン−リン合金下地膜と磁性体
との間、下地膜の下層の素材との間にクロム、チタン、
酸化ケイ素、銅、亜鉛、金。

白金等信の材料から成る層を形成しても、ニッケルータ
ングステン−リン合金下地膜の上記の緒特性に対しては
影響はない。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の詳細な説明する。

実施例１ 本発明を用いた最も代表的な磁気ディスクの構成は第３
図に示すとうりであり、またその形成方法は次のとうり
である。まずアルミニウム合金板をドーナツ状に打抜い
た後、両面を平坦かつ平滑に仕上げてアルミ基体１とし
た。つぎに脱脂、亜鉛置換を行なった後１本発明による
ニッケルータングステン−リン合金下地膜６を無電解め
っき法で形成した。めりき液主成分およびめっき条件は
第１表（ａ）　Ｋ示すものである。

この下地膜６０表面を機械的研摩により、表面あらさ０
．０１μｍ＠ｌｊまでに平坦から平滑に仕上げた。その
後、　４ｉｔｍコバルト、次亜リン酸ナトリウムを主成
分とするめっき液を用いて、無電解めっき液によりコバ
ルト−リン磁性体７を０．０７μｍの厚さに形成した。

ついで磁性体７の上にケイ素のアルコレート等の有機錯
体溶液を回転塗布した後、３１０℃で１時間焼成して酸
化ケイ素から成る保護膜４を約Ｏ，ＯＳμｍの厚さに形
成して磁気ディスクを作成した。

上記の無電解めっき法により形成したニッケルータング
ステン−リン合金下地膜は非晶質、非磁性であり、第２
表に示すようにタングステン含有率はＱ、ｌａ、ｔ％、
リン含有率は１６．２６！　　−であった。この下地膜
は３２０℃、１時間の加熱を行なった後も非晶質、非磁
性を保っており。

上記の焼成後も当然非晶質、非磁性であった。

このように、保護膜形成において３１０℃、１時間の焼
成が可能となったことにより、保護膜の耐摩耗性を向上
させることができた。即ちサファイアの摺動子を荷重３
０１で押しつけ、ディスクを１０ｍ／妙の周速になるよ
うに回転させて行なう摩耗試験において、保ａＩＩＩＩ
が摩耗して磁性体く傷が発生するまでの時間は３０分で
あった。

また本実施例で得られた二ッグルータングステンーリン
合金は耐食性にも凌れており、ＩＮ−塩酸水溶液に浸漬
したときの腐食速度は１，０賜／年と小さいものであっ
た。ざらに機械的性質についても優れた特性を示し、引
張強さは、２７０ＫＩｉ／ｒｎｍ”、ビッカース硬度は
５８０であり、ヘッドとの衝突に対しＣも、ニッケルー
リン合金より優れた耐衝撃性を有し′Ｃいる。また加熱
、冷却による下地膜のふくれ、クラックの発生は全く認
められなかった。

磁性化する温度の向上により、上記のように保護膜の特
性が向上できた他に、磁性体の磁気特性を同上させるこ
とができた。すなわち、スパッタリング法で形成した酸
化鉄等の磁性体を３００℃で３時間熱処理することが可
能となり。

残留磁束密度２６００Ｇ、保磁力６０００ｅ、角形比０
．８０と優れた磁気特性を得ることができた。

実施例２〜８ 実施例１と同様の工程を経たアルミ基体上に無電解めっ
き液によりニッケルータングステンＩＪン合金下地膜を
形成した。めっき液主成分およびめっき条件は第１表（
ｂ）〜（ｈ）　Ｋ示すものである。ついで実施例１と同
様に磁性体、保護膜を形成した。得られたニッケルータ
ングステンＩＪン合金のタングステンおよびリンの含有
率磁性化する温度、耐食性等の特性は第２表（２）〜（
８）に示すとうりである。

以下余白 第　　１　　表 第２表 タングステン含有量はいずれも実施例１の場合より大き
く、それに伴ない磁性化する温度も上昇し、耐食性、引
張強度等の特性も向上し、より優れたものとなっている
。またビッカース硬度も５５０〜６００が得られている
。これらの特性の向上により磁性体の磁気特性、保護膜
の耐摩耗性等の向上、耐食性およびヘッドとの衝突に対
する耐衝撃性等の向上を図ることができた。

なおタングステン含有率１１ａ２％以上の膜には無数の
微細なりラックが発生し、下地膜には使用できるもので
はなかった。

実施例７ ＩＪ！ｍ例１と同様の工程を経たアルミ基体上に電気め
っき法によりニッケルータングステン−リン合金下地膜
を３０μｍの厚さに形成した。めっき液の組成は硫酸ニ
ッケル１００ｇ；Ａ　タングステン酸ナトリウム５みα
、リン酸５０Ｖ−Ｌ、亜リン酸４０Ｖ１であり、めっき
液温は８党、ｐ）ｌハ１．ｏ、電流密度はＩＯＡ／ｄｍ
”である。つぎに実施例１と同様に下地表面の研摩を行
なった後、電気めっき法によりコバルト−ニッケルーリ
ン磁性体を形成した。ついで実施例１と同様にして酸化
ケイ素から成る保護膜を形成した。

ここで形成したニッケルータングステン−リン合金下地
膜は非晶質、非磁性であり、タングステン含有率Ｑ、ｌ
ａ！％、リン含有率２４４χ−であったっこの下地膜は
３４０　℃、１時間の加熱後も非晶質、非磁性であり、
保農膜形成時の熱処理後も同機であった。また耐食性は
ＩＮ［酸中の腐食速度が０．７１１１／年１機械的特性
は引張強さが２８０々／ｗｓ”、ビッカース硬度が６１
０と優れたものであり、さらに加熱、冷却による膜のふ
くれ、クラックの発生も認められなかった。

比較例１ ＊施例１と同様の工程を経たアルミ基体上に無電解めり
き法によりニッケルーリン合金下地膜を４０μｍの厚さ
に形成した。めっき液には市販のニッケルーリン無電解
めっき液を用いた。めっき液温は９０℃、ｐＨは６．３
である。つぎに実施例１と同様に表面を研摩した後、無
電解めっき法でコバルト−リン磁性体を形成し、ついで
酸化ケイ素から成る保護膜を形成した。ここでは焼成は
２３０℃で１時間行なった。

この様にして得られたニッケルーリン合金は非晶質、非
磁性であり、リン含有率は２１．３４ｉ％であった。し
かしこの膜は２５０℃、１時間の加熱で結晶化し、磁性
化して８３０　Ｇの飽和磁束密度を示した。このため保
護膜の形成において、上記のようＫ　２３０℃、１時間
の焼成しかできず。

保護膜の耐摩耗性は実施例１と同様の評価方法で保護膜
が摩耗して磁性体に傷が発生するまでの時間は１０分で
あり、ニッケルータングステン−リン合金より劣るもの
であった。また耐食性の点でも劣っており、ＩＮ塩酸中
に浸漬したときの腐食速度は３．１　ｍ３１／年と大き
いものであった。

さらに機械的性質についても引張強さ２３０〜／１Ｅｌ
Ｉ２、ビッカース硬［５１０とニッケルータングステン
−リン合金より劣るものでありた。

ニッケＩＪ　　ＩＪン合金では上記のように磁性化する
温度が低いため、スパッタリング法で酸化鉄磁性体を形
成する場合も熱処理を２２０℃、３時間でしか行なえず
、磁気特性は残留磁束密度１９００Ｇ、保磁力４５００
ｅ　、角形比０．６７と劣るものであった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、下地膜をニッケルータングステン−リ
ン合金とすることにより、磁性化する温度を従来のニッ
ケルーリン合金の約２５０℃から３２０℃以上に上昇さ
せることが可能となった。これにより、磁性体形成時の
熱処理ｉＸ［を高くすることができ、残留磁束密度、保
持力、角形比等の磁気特性の優れた磁性体を安定に形成
できるようＫなった。また保護膜形成時の焼成温度、熱
処理温度を高くできたことにより、保護膜の耐摩耗性を
従来のニッケルーリン合金の場合にくらべ２〜４倍にす
ることができ、磁気ディスクの信頼性を向上することが
できた。

また下地膜の引張強度、硬度等の機械的特性をニッケル
ーリン合金にくらべて約２０％以上向上できたことＫよ
り、ヘッドとの衝突に対する耐久性が向上し、さらに耐
食性もニッケルーリン合金にくらべ大幅に向上できたこ
とくより、磁気ディスクの信頼性を著しく向上すること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

ｗＪ１図は磁気ディスクの一般的な構成を示す縦断面図
、第２図はニッケルータングステン−リン合金のタング
ステン含有率と磁性化する温度との関係を示す図、第３
図は本発明による磁気ディスクの構成を示す縦断面図で
ある。 １・・・アルミ合金基体　　２・・・下地膜３・・・磁
性体　　　　　　４・・・保護膜５・・・ニッケルータ
ングステン−リン合金下地膜第１肥 第２圀 タシフ゛ｌテン含嘴牢（系＋Ｚ） 才３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性体の下に設けた非磁性層を少なくともニッケル、タ
   ングステン、リンを含む合金としたことを特徴とする磁
   気記録体。