JPS63317921A - 磁気記録媒体用めっき膜およびめっき膜を用いた磁気ディスク - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報の記憶等に用いられる磁気記録媒体用め
っき膜およびそのめっき膜を用いた磁気ディスクに係シ
、特に、磁気記録特性と耐食性とを両立させた、高信頼
性の磁気記録媒体用めっき膜およびそれを用いた磁気デ
ィスクに関する。

〔従来の技術〕

めっき法を用いて形成する磁気記録媒体に関する従来技
術としては、例えば特公昭第５４−９１３６号などに記
載の、コバルトーりん（Ｃｏ−Ｐ）合金めっき膜あるい
はコバルトーニツケル−りん（Ｇｏ−Ｎｉ−Ｐ　）合金
めっき膜が知られており、磁気ディスクあるいは磁気ド
ラムなどに実用されてきている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来技術の材料であるＧｏ−Ｐめっき記録媒体ある
いはＧｏ　−Ｎｉ−Ｐめっき記録媒体は、高密度磁気記
録に必須な磁気記録特性において、高保磁力（３００〜
８０００ｅ）、高磁束密度（７〜１０ＫＧ）を実現した
もので、現行記録媒体の主流となっている酸化鉄粒子を
用いた塗膜媒体を凌ぐ特性を示すものである。

しかしながら、これら磁気記録媒体の最大の問題点は耐
食性にあシ、これらの材料自体が環境雰囲気によって腐
食されやすい性質をもつものであった。このため、実用
に際しては、記録密度を犠牲にして十分な厚さの保護膜
を形成するか、あるいは磁気ディスク装置内部の湿度管
理を行うことによって腐食を防ぐことなどの対策が必要
となシ、高記録密度化および高信頼度化実用上のあい路
となっていた。

本発明の目的は、これら従来技術の磁気記録媒体用めっ
き膜の持っている問題点を解決し、磁気記録特性と耐食
性とが両立する新規のめっき膜およびそれを用いた磁気
ディスクを提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために、発明者等は、磁気記録特性
的に優れた金属を主成分とし、これに耐食性の優れた金
属を共析させることＫよシ磁気記録特性的にも耐食性的
にも優れた特性の合金めっき膜を得ることの可能性につ
いて、実験的に検討を重ねた。すなわち、結晶磁気異方
性が大きく、高保磁力の記録膜材料として最も優れた金
属であるコバルトを選び、これを主成分として、耐食性
を付与するため、耐食性金属（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗなど）の
添加について検６・干シた。その結果、めっき反応の可
能性、めっき液の安定性、得られる皮膜の磁気記録特性
、耐食性および機械的強度などすべての点を総合して、
モリブデン（Ｍｏ　）の添加が最も優れているという結
論が得られた。

すなわち、上記目的は、コバルトを主成分とし、これに
適切な量のモリブデンを共析させ、新規なコバルト−モ
リブデン（Ｇｏ　−ＭＯ）合金めっき皮膜、３　。

を形成することによって達成することができた。

〔作用〕

本発明のコバルト−モリブデン（Ｇｏ−Ｍｏ）合金めっ
き膜の主要な働きは、強磁性金属として優れた特性を有
するコバルトのめっき膜中に耐食性金属として優れた性
質を示すモリブデンが共析していることＫよって、磁気
記録特性を満足すると同時に耐食性も満足する特性を示
す点にある。

〔実施例〕

実施例　１ まず、基材として、直径５インチのディスク用アルミニ
ウムーマグネシウム（＊ｔ−Ｍｙ）合金（５０８６系、
　５０５２系）円板（外径１３０＋ｗ、　　内径４０ｍ
、板厚１．９．）Ｉｃついて、前処理として、順次、有
機溶剤を用いた超音波脱脂、アルカリ脱脂、酸洗浄、亜
鉛置換処理を行ったものを用い、該基材上に、下記めっ
き液組成およびめっき条件で、めっき負荷がめつき液１
を当Ｄ５Ｊとなるようにして、所定めっき厚さとなるま
で、下地膜としてのニッケルータングステンーりん（Ｎ
ｉ　−Ｗ−Ｐ）”　４ 化学めっき膜の形成を行った。

Ｎ１−Ｗ−Ｐ化学めっき液組成 硫酸ニッケル　　　　　　　　５〜１５０ｆ／ｌクエン
酸ナトリウム　　　　４０〜２３０　ｆ／ｌタングステ
ン酸ナトリウム　　５〜７０　ｆ／を次亜りん酸ナトリ
ウム　　　　５〜５０　ｆ／ｌホウ酸　　　　　　　　
　　０〜３０　ｆ／ｌＮｉ　−Ｗ−Ｐ化学めっき条件 液温度　　　　　　　　　　８０〜９０℃液ｐＨＩＩＬ
Ｏ〜ａＳ めっき膜厚　　　　　　　　１８〜２０μｍ得られた下
地膜表面を研摩加工（加工量５μｍ）し、基板として完
成した。なお、同一条件で作製した基板の一枚を切断し
、下地膜の組成分析および膜厚測定の試料とした。こ＼
で、上記めっき条件によって得られたＮ１−Ｗ−Ｐめっ
き膜の組成は、原子百分率で、Ｎ１：４３．０〜８５．
９５チ、Ｗ　：　０．０５−２７係、Ｐ：１４．０〜３
００チからなるものであった。

次に、該基板表面について有機溶剤による超音波脱脂、
アルカル脱脂および酸洗浄を行った後、ただちに、下記
めっき液組成およびめっき条件で、めっき負荷が１Ｌ当
り１０滉になるようにして、所定のめっき厚となるまで
、コバルト−モリブデン（Ｇｏ　−Ｍｏ　）めっき膜の
形成を行った。

Ｃｏ−Ｍｏめっき液組成 硫酸コバルト　　　　　　　　１〜２０　？／ｌグリシ
ン　　　　　　　　　　３〜７０　Ｙ／ｌモリブデン酸
ナトリウム　　　Ｉ１５〜５　ｔ／ｌジメチルアミンボ
ラン　　　　２〜１２ｔ／ｌＣｏ−Ｍｏめっき条件 液温度　　　　　　　　　　３０〜７０℃液ｐＨ１０，
５〜１２．０ めっき速度　　　　　　　　１０〜６Ｑ　ｒ＋＠／ｍ得
られためっき膜について、空気中３００℃、３時間の熱
処理を行い、該膜表面に酸化コバルト保護膜を形成させ
、完成ディスクを得た。

以上のようにして得られたディスクについて、スペーシ
ング［１１５μｍにおける記録密度、Ｃ８５（Ｃｏｎｔ
ａｃｔ　５ｔａｒｔ　５ｔｏｐ）強度を測定後、初期エ
ラー数を測定した。その後、同試料を３０℃、８０％Ｒ
Ｈの恒温恒湿槽に４８時間放置し、再びエラー数の測定
を行い、エラー増加数を求めた。

一方、同一条件で作製したディスクの一枚を切断し、Ｇ
ｏ−Ｍｏめっき膜組成の分析および磁気特性の測定を行
った。ここで、めっき膜組成の分析は、試料を１０％硝
酸溶液に溶解して５０〜１１０Ｃ１ｐｐの濃度とし、こ
の溶液について、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣｐ）発
光分光分析装置を用いることによって行い（標準試料と
して原子吸光分析用標率液を使用）、また、磁気特性の
測定は、上記ディスクから８×８ｍの試料を切断採取し
、振動試料型磁力計（東英工業製ＶＳＭ−ＰＩ型）を用
いることによって行った。

なお、めっき膜厚の測定は、下地膜については、ディス
クから採取した試料を樹脂中に埋め込み、断面を研磨し
た後顕微鏡を用いて測長することによシ行い、Ｃｏ−Ｍ
ｏめっき膜については、めっき前後の重量差から、めっ
き膜密度をａ９ｒ／７として計算することによシ行った
。

上記の工程によって得られたディスク試料についての各
特性の測定結果を第１表に示す。この結果から、Ｃｏ−
Ｍｏめっき膜のＭｏ含有量が３５重量％を超えたＮ［Ｌ
５の試料（Ｍｏ含有量５８チ）では非磁性体となシ、使
用不可能であシ、また、Ｍｏ含有量が１０重量％以下の
Ｎａ１の試料（Ｍｏ含有量ＺＯチ）では耐食性に乏しく
、エラー増加数が９０ケ／面と大きく、比較例として示
した従来材料のＧｏ−Ｐめっき膜使用ディスク（試料随
１４）の１４０ケ／面と大差のない値を示すことが知ら
れる。

第　　１　　表 これに対して、隘２〜随４の試料（Ｍｏ含有量１五８〜
３４．１チ）では、記録密度３０００ＢＰＩ以上、ＣＳ
Ｓ強度３５０００回以上、保磁力（Ｈｃ）　５８０〜３
０００ｅ　。

残留磁束密度（Ｂｒ）１２００〜７０ＤＯＧであ）、か
つ、エラー増加数が従来材料よシも一桁近く低い値（１
９〜２４ケ／面）を示し、十分満足な値を示すものであ
ることが知られる。

この結果から、磁気記録媒体用めっき膜として、モリブ
デン（ＭＯ）を約１０〜３５重ｉｉ：％含有するコバル
ト−モリブデン（Ｃｏ　−Ｍｏ　）合金めっき膜が優れ
た特性を有しているものであることが知られる。

実施例　２ まず、実施例１の場合と同一の素材を用い、同一の洗浄
処理を施した基材について、下記めっき液組成およびめ
っき条件で、めっき負荷がめつき液１を当り５ｄとなる
ようにして、所定めっき厚さとなるまで、下地膜として
のニッケルーりん（Ｎ１−ｐ）化学めっき膜の形成を行
った。

Ｎ１−Ｐ化学めっき液組成 塩化ニッケル　　　　　　５〜５５　？／ｌクエン酸ナ
トリウム　　２８〜１８０　ｆ／を次亜りん酸ナトリウ
ム　　５〜５０１／１Ｎｉ−Ｐ化学めっき条件 液温度　　　　　　　　８５〜９０℃ 液ｐＨ４，０〜５．０ めっき膜厚　　　　　　１８〜２０μｍ得られた下地膜
表面を実施例１の場合と同様に研磨加工し、基板として
完成した。なお、同一条件で作成した基板の一枚を切断
し、下地膜の組成分析および膜厚測定の試料とした。こ
こで、上記めっき条件によって得られたＮ１−Ｐめっき
膜の組成は、原子百分率でＮ１　：　７６．４〜８５．
０チ、Ｐ：１５．Ｏ〜２五６チからなるものであった。

次に、該基板表面について、実施例１の場合と同様に脱
脂・洗浄処理を行った後、ただちに、下記めっき液組成
およびめっき条件で、めっき負荷がめつき液１を当す１
０７になるようにして、所定めっき厚までコバルト−モ
リブデン（Ｇｏ−Ｍｏ）めっき膜の形成を行った。

Ｃｏ−Ｍｏめっき液組成 塩化コバルト　　　　　１〜１７ｆ／ｌグルタミン酸ナ
トリウム　５〜７５　ｆ／ｌモリブデン酸ナトリウム　
α５〜５　ｆ／ｌジメチルアミンポラン　　２〜１２　
ｔ／ｌＧｏ−Ｍｏめっき条件 液温度　　　　　　　　　３０〜７０℃液ｐ）（１α５
〜１２．０ めっき速度　　　　　　１０〜３０ｎｍ／ｍ得られたＣ
ｏ−Ｍｏめっき膜上に、直流スパッタ法（１，５〜２．
５ｋＷ、アルゴンガス圧１〜５０　Ｔｏｒｒ　ｓ基板温
度１００〜２００℃）によりカーボン膜を保護膜として
形成させ、完成ディスクを得た。

以上のようにして得られたディスク試料についての特性
測定結果を第２表に示す。この結果から、試料Ｎａ６〜
随９はいずれも記録密度２８０００〜４４０００ＢＰＩ
、ＣＳＳ強度３０，０００〜４０，０００回、Ｈｃ４１
０〜７１００ｅ　、　　Ｂｒ２，１００〜ス２００Ｇの
範囲の値を示し、かつ、エラー増加数も１０〜２０ケ／
面で、従来材料のＧｏ−Ｐ膜と比較して優れていること
が知られる。

これらの試料のＣｏ−Ｍｏ膜のＭｏ含有量はいずれも・
１１　・ １５〜３２重量％で、実施例１の結果から得られた結論
の範囲内にあることを示している。

第２表 実施例　３ 実施例２と同様にＮ１−Ｐ下地膜とカーボン保護膜とを
用いた場合について、Ｃｏ−Ｍｏめつき膜厚を変化させ
たディスクを作製し、Ｇｏ　−Ｍｏめつき膜厚の適正範
囲を求める実験を行った。すなわち、膜組成をＭＯ約２
４重量％、Ｂ約０．３重量％の一定とし、めっき膜厚を
２００〜２０００　Ａの範囲に変えたディスクを作製し
、各特性の測定を行った。測定結果を第６表に示す。

、１２゜ 第　　３　　表 この結果から、めつき膜厚が２００Ｘのディスク（試料
Ｎ１１０）では出力不足であシ、実使用できないこと、
また、膜厚が２０００Ｘのディスク（試料随１３）では
分解能３８％、オーツく−ライト（重ね書き）４？性−
１２ｄＢと劣化し、これも実使用できないこと、これに
対して膜厚がそれぞれ５ｏｏＸおよび１５００Ｘである
試料随１１および随１２はいずれも良好な特性を示し、
磁気ディスクとして使用可能であることが知られる。以
上の結果から、Ｇｏ−Ｍｏめつき膜厚は約３００〜１５
００　Ａの範囲が適切であると判断される。

上記実施具体例において、Ｇｏ−Ｍｏめっき液組成の一
成分としてジメチルアミンボランを用いた例を示したが
、これは化学めっき液時に還元剤として作用するもので
あシ、このような還元剤としては、ジメチルアミンボラ
ン以外に、アンモニアボラン、モノメチルアミンボラン
、トリメチルアミンボランなどのアミンボラン類を用い
ることができる。このため、得られたＣｏ−Ｍｏめっき
膜中に微量（約２重童チ以下）のホウ素が含まれること
になるが、磁気記録特性あるいは耐食性に影響を与える
ものではない。

なお、ディスク作製に当っては、耐ヘツド摺動信頼性（
ディスクの機械的強度）確保と狭スペーシング（ヘッド
とディスクの間隙０．２μｍ以下）でのヘッドの安定と
が重要課題であシ、この問題については、基板表面の材
質と形状精度が特に大きな要素となる。このため、上記
具体例においてはアルミニウム合金板上に下地膜を形成
後研磨加工を施したものを基板としたが、該下地膜とし
ては、ビッカース硬度５００〜３００Ｋｑ／ＴｎＡ　の
高強度を有し、かつ、非磁性体であるアモルファスめっ
き膜が適しておシ、上記具体例で示したニッケルーりん
（Ｎｉ−Ｐ）あるいはニッケルータングステンーりん（
Ｎ１−ｗ−ｐ）が好適に使用できる。この下地膜は、ヘ
ッドの接触、衝突の際に磁気記録媒体を支持する役割を
果すために、１０〜２３μｍ範囲の膜厚が必要である。

また、完成ディスク表面の中心線平均粗さは、一般に、
ヘッドとディスクとの間隙（スペーシング）の１／１５
以下であることが必要と考えられ、従って、例えばスペ
ーシングＬＬ１５μｍの磁気ディスク装置を実現するた
めには、完成ディスク表面の中心線平均粗さは０．０１
０μｍであることが要求される。これ以上の粗さではヘ
ッド安定浮上特性が低下し、逆に必要以上に平滑な場合
には、ヘッド停止時にヘッドがディスクに粘着し、起動
時に円滑に滑走せず、ディスク表面がヘッドによって傷
められる原因となる。完成ディスクの表面粗さの下限は
０．００４μｍと考えられるが、下地膜上に磁気記録媒
体および保護膜を形成すると、面粗さが２０〜３０％増
大するので、下地膜形成後の研磨加工ではこの点に留意
する必要がある。

さらに、磁気記録媒体めっき膜上に設ける保護膜は、ヘ
ッドの摺動に対する潤滑効果とめっき膜防食効果とを目
的とするもので、該保護膜の厚さは、これらの目的に対
しては、厚ければ厚いほど好ましいことになるが、厚す
ぎる場合にはヘッドと磁気膜との距離が犬とな如、信号
出力が低下し信号書込みが不十分となる。実用上は２０
０〜３００Ａの範囲が適切であシ、４００Ｘが標準と考
えられる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたことから、本発明による磁気記録媒体と
してのＧｏ−Ｍｏめっき膜は、膜厚３０ト１５００Ｘ（
標準５００Ｘ）、Ｍｏ含有量約１０〜３５重量％の範囲
において、従来の記録媒体であるＧｏ−Ｐめっき膜に比
較して、磁気特性を損うことなく、３０℃、８０％ＲＨ
，２４時間放置後のエラー増加数を指標とする耐食性の
点において、著しく優れた特性を示すものであることが
知られる。

また、上記Ｃｏ−Ｍｏめっき膜の下地膜として膜厚さ約
１５μｍのＮ１−Ｐ膜（Ｐ含有量１５〜２五６原子百分
率）あるいはＮｉ　−Ｗ−Ｐ膜（Ｗ含有量αｏ５〜２７
原子百分率、Ｐ含有量１４〜３ｏ原子百分率）を用いた
磁気ディスクが、従来の記録媒体Ｇｏ−Ｐ１ｍ用いた磁
気ディスクに比較して、耐ヘツド摺動信頼性に係わる特
性としてのＣ８Ｓ強度の点において、優れた特性を示す
ものであることが知られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コバルトを主成分とし、これにモリブデンを約１０
   〜３５重量パーセント含有させたことを特徴とする磁気
   記録媒体用めっき膜 ２、アルミニウム合金円板を基材とし、該基材上にニッ
   ケルを主成分とするアモルファスめっき下地膜を形成し
   た後、該下地膜上にモリブデンを約１０〜３５重量パー
   セント含有するコバルト−モリブデン合金めっき膜を磁
   気記録媒体として形成したことを特徴とする磁気ディス
   ク。 ３、上記ニッケルを主成分とするアモルファスめっき下
   地膜がりん含有量１５〜２３．６原子百分率のニッケル
   −りん（Ｎｉ−Ｐ）アモルファスめっき膜であることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁気ディスク。 ４、上記ニッケルを主成分とするアモルファスめっき下
   地膜がタングステン含有量０．０５〜２７原子百分率、
   りん含有量１４〜３０原子百分率のニッケル−タングス
   テン−りん（Ｎｉ−Ｗ−Ｐ）アモルファスめっき膜であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁気デ
   ィスク。