JPS62278294A - 磁気記録媒体用基板の製造方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明奇書 〔産業上の利用分野〕 未発明は磁気記録媒体用基板の製造方法に係り、とりわ
け、アルミニウムまたはアルミニウム効率よく形成する
電解処理方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録の高密度化に伴ない記録媒体が薄膜化し、基板
に平滑度および強度が要求され、アルミニウム合金基板
の表面にアルマイト皮膜を形成することが提案された（
特開昭５１−４８３０３号公報）。

この陽極酸化処理は１０％硫酸浴を用いて２０℃、１０
〜１５Ｖ、　　ＩＡ／ｄｒｎ’テ行なｈｈる。

また、平滑度、耐熱性２強度により優れたアルマイト皮
膜を提供するとして、クロム酸浴を用いた処理が、特開
昭５９−８５８９５号公報や同８０−１８４９２７号公
報に提案されている。前者は６価のクロムイオンを含む
浴を用い、５ｍｇ／　ｄ　ｔｎ’　（約０．１声珈）以
上の膜厚の皮膜を得るものであり、後者はクロム＃濃度
１．５〜！５％の浴を使用し、温度３５〜５０℃、電圧
６０〜１００　Ｖで処理して１０ｐｍ以上の膜厚の皮膜
とする方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

磁気ディスクなどの磁気記録媒体用基板に使用の起動、
停止時の磁気ヘッドとの接触に酎え得る（ＣＳＳ耐性）
ために、表面の硬度、強度が良好であること、２）へラ
ドフラー２シユを起こさないために表面が平滑であるこ
と（これは研摩工程により達成されるが、研摩前の平滑
度が良い程仕上りが良い）、３）クラックは磁気ヘトの
スムーズな浮上を阻害し、記録欠落を生ずるので、３０
０〜４００℃での磁性材の熱処理でクラックを生じない
こと、等が要求される。

前記特開昭５１−４８３０３号公報に記載された方法で
は、磁性材の熱処理温度である３５０℃でクラックを発
生させないためには膜厚を３ｗ厘以下にする必要がある
が、膜厚が２〜３牌ｍではＣ５Ｓ耐性等の皮膜強度が実
用上不十分である。

前記特開昭５９−８５Ｈ５号公報および同６０−１８４
９２７号公報に記載されたクロム酸浴処理によれば、耐
熱性が改良され、より厚い膜厚でも熱処理時にクラック
が発生しなくなり、皮膜強度を高めることが可能である
が、それでも十分に平滑で（平均表面粗さＲａ＜０．０
１ｐｍ　）かつ硬い（ヴイッカース硬度Ｈｖ＞　３００
　Ｋｇ／　ｍｒｒｆ）皮膜は得られない。

本発明者らは、上記問題点を解決し、平均表面粗さＲａ
＜０．０１ｇｍ　、好ましくはＲａ＜　０．００５　４
　ｍ、そしてヴイッカース硬度Ｈマ＞３００　Ｋｇ／　
ｍｒｎ’を示す表面が平滑でかつ硬い皮膜を高速度で効
率よく得る方法を開発すべく鋭意努力を重ねた結果、低
温のクロム酸浴でアルマイト形成陽極酸化処理を行なう
ことによってそれが達成されることを見い出し、先に特
願昭８１−５０５４４号、特願昭８１−５０５４５号と
して提案した。しかしながらこれらの方法では皮膜の形
成に比較的長時間を要し、また平滑仕上げのアルミニウ
ム合金基材を使用するため、十分な生産性と経済性とを
達成することができなかった。

〔発明点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
は、上記問題点を解決すべく処理速度が早くかつ廉価な
基材を使用する方法を見出すべく研究を重ねた結果、ま
ず高温で軟質の酸化皮膜を形成したのち、低温で硬質の
酸化皮膜を形成し、さらに再度高温で軟質の酸化皮膜を
形成しこのようにして形成した３層の酸化皮膜のうち、
最初に形成した表面粗さの大なる軟質の酸化皮膜を研摩
除去し、硬質でかつ平滑な酸化皮膜を得る方法をとれば
目的が達成できるとの結論に達したものである。

一般に陽極酸化皮膜は形成温度が低いと硬い皮膜となる
が、成長速度は遅い。また同一温度では電解電圧を高め
ると皮膜がポーラスになる傾向にある。

本発明では、まず第一段の処理として浴の温度４０〜４
５℃、電圧６０〜７５Ｖの条件で軟かい酸化皮膜を急速
に形成させる。この部分は最終的には研摩除去されるの
で、基板の表面粗さの最大高さＲ履ａＸと同程度の２〜
３　ｇｍあれば十分である、この段階では軟かい皮膜を
高速度で形成することが主目的である。この軟かい皮膜
は用いるアルミニウム基板の表面粗さにほぼ比例して形
成されるが、本発明ではアルミニウム基板表面の突起部
を積極的に酸化させ、＃化皮膜形成後にこれを研摩除去
して平滑な仕上がり面を得るのである。この軟質酸化皮
膜を利用することにより、使用するアルミニウム基板素
材の表面仕上げの程度は高精度にする必要はなく、従来
Ｒａ＝　０．００５ル膳程度まで超精密仕上げを要求さ
れていたものが、Ｒａ＝０．２〜０．５弘履程度のまま
でも仕様可能となる。従って素材加工工程が少くてすみ
、加工経費削減によるメリットは大きい。

また、この軟質酸化膜の次に形成される硬質酸化Ｈりは
凹凸がより緩和されて成長するので、表面の粗い素材を
用いても研摩後はより平滑な仕上がり面を得ることが可
能になる。

次に浴温を２０〜３５℃に下げ、電圧６０〜７５Ｖで処
理して硬質の皮膜を形成する。浴温２０℃以下では皮膜
の形成が遅く、３５°Ｃ以上ではＨマ≧３００　Ｋｇ／
ｍｍ１以上の硬質皮膜が得られない。処理電圧は高い方
が皮膜形成速度は早いが、７５℃を越えると皮膜がポー
ラスになるので、適正範囲は６０〜７５Ｖとした。この
範囲の条件で処理すればＨマが３００Ｋｇ／ｍｍ’以上
４５０Ｋｇ／ｍｍ’程度までの硬質皮膜が得られる。硬
質皮膜の厚さは研摩後２〜３　ＪＬｍあれば十分である
から、３μ１１以上を目標に処理時間を調節して形成す
る。

次に、再度浴温を４０〜４５°Ｃに昇温して軟質の皮膜
を形成する、この軟質皮膜は前工程で生成した硬質皮膜
だけでは、皮膜の付着力、靭性が不足し、結果的に耐摩
耗性も発揮できないので、酸化皮膜の厚さが全体として
ｌＯ〜２Ｑｐａ＋になるようにする。硬質皮膜の形成は
形成速度が遅いので、浴温を上昇させて形成速度を早め
るものである。浴温は硬質皮膜形成後徐々に昇温し、所
定の温度に上げれば足りる。形成させる膜厚が８〜１５
ｇ履となるよう処理時間を選択する。浴温を４０〜４５
℃、電圧を８０〜７５Ｖとする理由は第一段の場合と同
じ理由による。

これらの陽極酸化処理において浴温は常に一定温度であ
る必要はなく、先に限定した温度範囲内に保たれていれ
ば目的を達成できる。従って浴中に熱交換器を設置し、
所定温度での処理が終了したならば、熱交換器を作動さ
せて徐々に次の設定温度に変えれば良い。浴温か所定範
囲にあれば生成する皮膜はそれぞれ軟質あるいは硬質皮
膜となる。中間の硬さの皮膜が生成しても何ら本発明の
効果に支障を与えるものではない。

同一電解条件のもとでは、クロム酸濃度が高い方が皮膜
形成速度は早くなるが皮膜の硬度が低下してくるので、
　１．５％〜Ｂ％とした。

最後に、このようにして形成した酸化皮膜のうち、第一
段処理で形成した軟質の酸化皮膜を研摩して除去し、第
二段処理で形成した硬質皮膜の平滑面を有する磁気記録
媒体用基板を得る。

研摩方法は特に限定されるものではなく、定盤上で砥材
と加工液を用いて被加工材を研摩する通常の精密ポリッ
シング方法や、テープポリッシング等の手段が利用でき
る。研摩厚さは３ｇｍ程度を目途とし、表面の軟質酸化
皮膜部分を除去し、硬質酸化皮膜が現われれば良い０表
面の仕上がりの程度は、　Ｒａ≦０．０１　ｇ　ｔｘ　
、好ましくは、Ｒａ＜０．００５ｇｍ　、　Ｒｍａｘ＜
０．０５ｇｍとする。表面を一部研摩除去することによ
って陽極酸化処理中に浴液中に浴出しかけた軟かい表面
を除去するとともに、アルミニウム合金素材表面の突起
部分も除去することになる。従って表面仕上げの程度の
低い素材を使用しても、得られた基板の表面は何ら遜色
のないものとなる。

次に実施例をあげて本発明を説明する。

実施例　１ 基板として直径９５ｍｍ、厚さ１．３ｍ＋ｓのＪＩＳ　
５０５８アルミニウム合金板であって、表面粗さＲｍａ
ｘ＝１ｐｍ　、Ｒａ＝　　０．１ｐｍに仕上げたものを
使用した。

この基板にクロム酸濃度６％または２％のクロム酸浴を
使用して表１に示すごとく、浴温、電圧、処理時間を変
えて種々の条件下で陽極酸化処理を行なった。浴温は浴
中に浸漬した熱交換器により調整し、連続的に変化させ
て設定温度範囲内に維持した。その場合、浴温の降温速
度は約　１．３℃／分、昇温速度は約０．３℃／分であ
った。また、電解電圧は一貫して７５Ｖで処理した。処
理中の浴温と皮膜厚さとの変化の様子を第１図〜第５図
に示す。

第一段処理による軟質皮膜の厚さは全て３４ｔｒを目標
とした。

また、第二段処理による硬質皮膜の厚さは１〜３　ｐ、
ｍであり、酸化皮膜全体の厚さはいずれも１３４ｍ以上
となるようにした。これらの皮膜形成に要する処理時間
は文末の半分以下に短縮することができた。

このようにして得られた陽極酸化皮膜の表面を通常の精
密研摩法にて２〜４川履の厚さで研摩除去して、最終的
に表面粗さがＲａ＜　０．００５ｇｏ＋　。

Ｒｍａｘ＜　０．０５　ｐ−ｒｒｒになるように仕上げ
て磁気記録媒体用基板とした。研摩過程の陽ａｉ鮪化膜
の硬さをヴイッカース硬度計により測定した。これらの
結果を第１表に併記する。

（以下余白） 表１の結果から高温処理して得られた軟質の陽極酸化皮
膜を除去すれば、硬質の酸化皮膜が形成されていること
は明らかであり、アルミニウム合金素材の表面仕上げが
それほど精亨でなくても、実用上何ら支障のない表面仕
上げの基板が得られることが判かる。

このようにして得られた基板の表面に反応スパフタリン
グによりＦｅ３Ｏ４を形成したのち、熱処理をおこなっ
てγ−Ｆｅ　Ｏとし、表面に５１０２保護膜をスピンニ
ートして磁気記録媒体を形成した。

この磁気記録媒体作製過程で３１０〜３７５°Ｃの温度
範囲で熱処理をほどこしたが、磁性膜の亀裂発生は全く
認められなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば超精畜仕上げをしていない表面粗さＲａ
＝Ｏ，ｌ　用ｍ程度の安価な素材を使用しても、実用に
耐える基板を得ることができる。また、表面硬ざＨ７が
３２０Ｋｇ／ｍｍ″以上の硬い皮膜を有し、しかも耐熱
性に富んだ酸化皮膜を有する基板を短時間に得ることが
可能となり、経済的利益は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図までは実施例における処理時間と浴温
および膜厚の関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムまたはアルミニウム合金基材をクロ
   ム酸濃度１．５〜６％の浴中で、温度４０〜４５℃、電
   圧６０〜７５Ｖの条件下で陽極酸化処理して軟質の陽極
   酸化皮膜を成形し、次いで温度２０〜３５℃、電圧８０
   〜７５Ｖの条件下で陽極酸化処理して硬質の陽極酸化皮
   膜を形成し、再び温度４０〜４５℃、電圧６０〜７５Ｖ
   の条件にして陽極酸化処理して軟質の陽極酸化皮膜を形
   成したのち、表面粗さの大なる軟質陽極酸化皮膜を研摩
   除去して平滑に仕上げることを特徴とする磁気記録媒体
   用基板の製造方法。