TWI639728B - Aluminum substrate for magnetic recording medium and method of manufacturing same - Google Patents

Aluminum substrate for magnetic recording medium and method of manufacturing same Download PDF

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Abstract

一種磁記錄介質用鋁基板，其具備：鋁基板、形成於前述鋁基板上且厚度7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜、形成於前述陽極氧化被膜上之有機-無機混成二氧化矽膜、及形成於前述有機-無機混成二氧化矽膜上之無機二氧化矽膜，且在前述陽極氧化被膜之多孔質部分的至少一部分填充了有機-無機混成二氧化矽。

Description

磁記錄介質用鋁基板及其製造方法
本發明關於一種形成有適合於磁記錄介質用基板的被膜的鋁基板、及其製造方法。
磁記錄介質用鋁基板主要都是採用JIS H4000-2014所規定的A5086合金。該合金單獨使用的情況，由於表面平滑性或表面無缺陷性、耐刮傷性等適合於磁記錄介質的性質不充足，因此實施無電解NiP鍍敷以作為表面處理。
藉由實施無電解NiP鍍敷，可遮蓋隱藏出現在表面的晶析物或夾雜物，實現表面無缺陷性。另外，藉由覆蓋結晶粒界，可藉由研磨來實現高的平滑性。進而可藉由提高表面硬度還可改善耐刮傷性。
然而，以往使用的NiP鍍敷，若加熱處理至300℃以上則會結晶化，不僅表面的平滑性劣化，還會表現出強磁性，而變得不適合作為磁記錄介質用基板。
另一方面，磁記錄介質所需要的性能可列舉高記錄密度，為了達到此目的，需要使磁性層成膜時的溫度條件緩和。
在專利文獻1中，為了抑制NiP鍍敷在300℃以上的溫度下進行熱處理時的磁性表現，而提出了Ni-P-W鍍敷。
關於NiP鍍敷以外的表面處理，例如在專利文獻2中提出了一種藉由塗佈氧化矽並且進行熱處理使防蝕鋁基板表面平滑化的表面處理方法，以作為防蝕鋁基板的表面處理。
另外，為了因應高記錄密度，抑制記錄磁頭在基板表面衝撞所產生的傷痕也很重要。在進行磁記錄時，記錄再生磁頭會在記錄介質的表面數nm高度高速移動，所以防止基板表面因為磁頭與基板的衝撞而變形很重要。因此，係使用厚度10μm左右的NiP鍍敷。基板表面所要求的硬度，是為了實現耐刮傷性而需要的。
專利文獻3揭示了在鋁基板上形成氮化矽質連續薄膜的磁碟基板。關於該基板的製造方法，揭示了藉由在鋁基板上塗佈無機聚矽氮烷後，在大氣中200℃下熱處理1小時，可實現厚度約1μm且較鎳磷鍍敷基板更高的硬度與平滑性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2012-195021號公報
專利文獻2：日本特開平2-73520號公報
專利文獻3：日本特開平4-252420公報
然而，即使是專利文獻1所記載的Ni-P-W鍍敷，耐熱溫度也只停留在320℃。另外，專利文獻2揭示了在經過防蝕鋁處理的鋁基板上塗佈有機矽氧烷溶液，在150℃至350℃下進行燒結，可使防蝕鋁表面平滑。亦即，揭示了陽極氧化處理所產生的表面凹凸或微細氣孔可藉由以有機矽來塗佈、熱處理而平滑化。然而，關於作為磁記錄介質用基板特別重要的耐熱性或耐刮傷性，完全沒有提及。另外，關於所塗佈的有機矽合適的組成、物性等，也完全沒有提及。
另外，專利文獻3所記載的磁碟基板，即使在鋁基板上形成硬度高的被膜，在厚度為1μm的情況，與現行通用的NiP鍍敷(厚度~10μm)基板相比，耐刮傷性也明顯較差。
於是，在鋁基板形成陽極氧化被膜以作為磁記錄介質用基板來利用的嘗試，目前為止已有許多文獻提出方案，然而並未發現具有NiP鍍敷以上的耐熱性，而且兼具可代替的耐刮傷性或表面硬度者。
本發明鑑於這樣的狀況而完成，目的為提供一種耐熱性、耐刮傷性及表面硬度優異的磁記錄介質用鋁基板。
本發明人等反覆鑽研結果發現，藉由在鋁合金的至少一個表面形成特定厚度的陽極氧化被膜，於其上形成特定之二氧化矽膜，進一步在陽極氧化被膜的多孔質部分填充特定二氧化矽，可得到耐刮傷性、表面硬度及耐熱性優異的磁記錄介質用鋁基板，而完成了本發明。
亦即，本發明為以下的[1]~[7]所關連的發明。
[1]
一種磁記錄介質用鋁基板，其具備：鋁基板、形成於前述鋁基板上且厚度7μ.m以上25μm以下的陽極氧化被膜、形成於前述陽極氧化被膜上之有機-無機混成二氧化矽膜、及形成於前述有機-無機混成二氧化矽膜上之無機二氧化矽膜，且在前述陽極氧化被膜之多孔質部分的至少一部分填充了有機-無機混成二氧化矽。
[2]
如前述[1]所記載之磁記錄介質用鋁基板，其中前述有機-無機混成二氧化矽膜及前述有機-無機混成二氧化矽的前驅物為含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液，前述無機二氧化矽膜的前驅物為全氫聚矽氮烷。
[3]
如前述[2]所記載之磁記錄介質用鋁基板，其中前述含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液為甲基氫聚矽氮烷與全氫聚矽氮烷的混合物。
[4]
如前述[3]所記載之磁記錄介質用鋁基板，其中前述有機-無機混成二氧化矽膜及前述有機-無機混成二氧化矽的前驅物之中，全氫聚矽氮烷與甲基氫聚矽氮烷的摻合比以重量比計為0：10~7：3。
[5]
如前述[1]~[4]中任一項之磁記錄介質用鋁基板，其中前述有機-無機混成二氧化矽膜與前述無機二氧化矽膜之合計的厚度為0.5μm以上。
[6]
一種磁記錄介質用鋁基板之製造方法，其係製造如前述[1]~[5]之任一者所記載之磁記錄介質用鋁基板的方法，並且包含：在鋁基板上形成厚度7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜的步驟、在前述陽極氧化被膜上塗佈含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液之步驟、在最表面塗佈全氫聚矽氮烷之步驟、及藉由加熱轉化為二氧化矽之步驟。
[7]
如前述[6]所記載之製造方法，其中前述形成陽極氧化被膜的步驟係藉由草酸溶液來形成。
依據本發明，可提供耐熱性、耐刮傷性及表面硬度非常優異的磁記錄介質用鋁基板。
1‧‧‧鋁基板
2a‧‧‧陽極氧化被膜
2b‧‧‧在多孔質部分填充了有機-無機混成二氧化矽的陽極
氧化被膜
3‧‧‧有機-無機混成二氧化矽膜
4‧‧‧無機二氧化矽膜
圖1為示意地表示本發明所關連的磁記錄介質用鋁基板的構造的剖面示意圖。
本發明所關連的磁記錄介質用鋁基板，如圖1所示般，其特徵為：在鋁基板1上形成了厚度7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜2a、2b，在前述陽極氧化被膜2a、2b上形成了有機-無機混成二氧化矽膜3，在前述有機-無機混成二氧化矽膜3上形成了無機二氧化矽膜4，前述陽極氧化被膜的其中一部分為在多孔質部分填充了有機-無機混成二氧化矽的陽極氧化被膜2b。
<鋁基板>
在本發明作為基板使用的鋁合金(也會有簡稱為「鋁」的情形)，其化學成分組成，只要具有作為磁記錄介質用所必要的強度，可使用於陽極氧化被膜的形成，則並不受特別限定，可例示例如含有選自由Mg：3.5重量%以上6重量%以下，Cu：0.02重量%以上0.5重量%以下，Si：0.05重量%以下，Fe：0.05重量%以下，且含有 選自Cr：0.05重量%以上0.6重量%以下，Mn：0.05重量%以上1.5重量%以下，及Zr：0.05重量%以上0.6重量%以下所構成的群中的至少一者，且剩餘部分由Al及無法避免的雜質所構成之鋁合金，且其係表面的金屬間化合物的最大長度為10μm以下，基板表面每1mm2之中，最大長度為5μm以上的金屬間化合物的個數為1個以下之鋁合金等。
<陽極氧化被膜>
本發明中的陽極氧化被膜，是形成於鋁基板上，膜厚7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜，並且鋁合金基材全面被此陽極氧化被膜覆蓋。
形成陽極氧化被膜時的陽極氧化處理液宜使用至少含有草酸的陽極氧化處理液。這是因為藉由陽極氧化被膜在鋁合金基材形成草酸系被膜，硬度高，能夠提升高溫耐龜裂性之故。
亦即，一般的陽極氧化處理液，可列舉草酸、甲酸等的有機酸、磷酸、鉻酸、硫酸等的無機酸，從硬度高、顯著減少高溫下龜裂的發生的觀點看來，宜使用至少含有草酸的陽極氧化處理液。陽極氧化處理液中的草酸濃度只要適當地控制成可有效發揮所希望的作用效果即可。陽極氧化處理液中的草酸濃度的下限宜為10g/L，較佳為15g/L。另外，該草酸濃度的上限宜為50g/L，較佳為40g/L。
陽極氧化被膜的厚膜化或被膜形成的高速化的方法，宜為藉由至少含有草酸的混酸溶液(陽極氧化處理液)進行的陽極氧化處理。此時，與草酸混合的其他酸溶液並未受到特別限定。可列舉例如甲酸等的有機酸、鉻酸、硫酸、磷酸等的無機酸等，可由該等之中選擇一個以上的酸溶液來使用。像這樣，藉由使用至少含有草酸的溶液(陽極氧化處理液)，所形成的多孔質的陽極氧化被膜為處理溶液造成的溶解少、陽極氧化被膜可厚膜化，而且耐龜裂性(不會發生龜裂的特性)優異的被膜。
利用上述混酸溶液(含有草酸的溶液)的陽極氧化處理中，各種酸濃度、處理溫度、電解電壓、電流密度並無特別限定，只要適當地選擇處理條件即可。
其他陽極氧化處理條件也並無特別限定，只要例如將進行陽極氧化處理時的溫度設定在不會損害生產性而且陽極氧化被膜的溶解不會顯著發生的範圍即可，宜大概定在0~50℃。另外，進行陽極氧化處理時的處理時間也可同樣地適當設定，並不受特別限定，例如可進行10~300分鐘。
進行陽極氧化處理時的電解電壓(陽極氧化被膜形成電壓)或電流密度只要適當地調節成可得到所希望的陽極氧化被膜即可。其中，關於電解電壓，若電解電壓低，則電流密度變小，成膜速度變慢，另一方面，若電解電壓過高，則會有被膜因為大電流而溶解，無法形成陽極氧化被膜的傾向。電解電壓所造成的影響也會與所使用的 電解處理液(陽極氧化處理溶液)的組成、或形成陽極氧化被膜的溫度等有關，因此只要適當地設定即可。陽極氧化處理時的電解電壓，具體而言，宜為5~150V左右，較佳為20~120V左右。另外，在陽極氧化處理時所流過的電流密度係以100A/dm2以下為佳，50A/dm2以下為較佳，30A/dm2以下為更佳。
如上述方式所形成的陽極氧化被膜的厚度是負責耐刮傷性的重要因子，從得到良好的耐刮傷性的觀點看來，宜定為7μm以上，較佳為9μm以上，更佳為12μm以上。此外，在陽極氧化被膜單獨使用的情況，陽極氧化被膜的厚度在15μm以上可得到與Ni-P鍍敷同等的耐刮傷性，在本發明中，由於與二氧化矽轉化的膜(二氧化矽膜)組合，因此只要在7μm以上，即可得到上述效果。
另一方面，若陽極氧化被膜的厚度太厚，則成本增加，反而耐刮傷性會降低，因此宜定在25μm以下，較佳為20μm以下。
若欲在陽極氧化被膜形成硬質被膜以實現與NiP鍍敷同等的耐刮傷性，則必須形成厚度10μm以上的硬質被膜。然而，若欲形成二氧化矽膜作為硬質被膜，則二氧化矽膜前驅物的塗佈與二氧化矽轉化這些手段在單獨使用時無法實現10μm以上的厚度。
這是起因於二氧化矽膜前驅物在二氧化矽轉化時的收縮、或二氧化矽轉化所必要的H2O供給深度的極限。
於是，在本發明中，藉由將容易實現10μm以 上的厚度的陽極氧化被膜與二氧化矽膜加以組合，可實現與NiP鍍敷同等的耐刮傷性或表面硬度。
亦即，陽極氧化被膜為多孔質，由於形成了由鋁合金中的夾雜物或晶析物所產生的缺陷，因此無法直接作為磁記錄介質用表面處理使用。
於是，在本發明中，藉由在陽極氧化被膜多孔質部分的至少一部分填充有機-無機混成二氧化矽來覆蓋陽極氧化被膜的孔或缺陷，可得到優異的平滑性、耐刮傷性或耐熱性。另外，在該陽極氧化被膜上會形成有機-無機混成二氧化矽膜。
<有機-無機混成二氧化矽(膜)>
填充於前述陽極氧化被膜多孔質部分的至少一部分的有機-無機混成二氧化矽及形成於前述陽極氧化被膜上的有機-無機混成二氧化矽膜，是同時形成。
亦即，將有機-無機混成二氧化矽及有機-無機混成二氧化矽膜的前驅物塗佈於陽極氧化被膜上，進行二氧化矽轉化。
在塗佈前驅物之後，在含有水蒸氣的氣體環境進行熱處理，以進行二氧化矽轉化。
所得到的有機-無機混成二氧化矽，可將陽極氧化被膜的細孔或合金中的夾雜物、晶析物所產生的凹坑填住，因此可使缺陷消失。另外，藉由在其上形成有機-無機混成二氧化矽膜這樣的平滑表面，可改善耐刮傷性及耐熱 性。
在陽極氧化被膜不隔著有機-無機混成二氧化矽膜而直接形成無機二氧化矽膜的情況，儘管陽極氧化被膜與無機二氧化矽膜單獨存在時分別具有500℃以上，450℃以上的高耐熱性，若將兩者加以組合，則耐熱性卻會停留在350℃左右。
其理由被認為是無機二氧化矽侵入陽極氧化被膜中的多孔質部分(孔或缺陷)而降低膜的柔軟性的緣故。
於是，在本發明中，認為藉由以有機-無機混成二氧化矽來填充多孔質部分，進一步以有機-無機混成二氧化矽膜來覆蓋陽極氧化被膜表面，可防止無機二氧化矽的侵入造成陽極氧化被膜的柔軟性降低，能夠改善耐熱性。
前述前驅物只要在1mPa．s以上10mPa．s以下左右的溶液黏度，則容易侵入陽極氧化被膜的多孔質部分，直接進行二氧化矽轉化，藉此該多孔質部分會被有機-無機混成二氧化矽填充，故為適合。
另外，溶液組成的有效濃度(溶劑以外的藥劑成分)宜為10質量%以上50質量%以下。這是因為若濃度過高，則黏度變高，變得不易塗佈，若濃度過低，則溶劑乾燥後無法得到足夠的膜厚。
有機-無機混成二氧化矽及有機-無機混成二氧化矽膜的前驅物，藉由含有甲基氫聚矽氮烷，與單獨的陽極氧化被膜相比，較能夠改善耐刮傷性，因此以含有甲基氫聚矽氮烷的聚矽氮烷溶液為佳。尤其，從可進一步提升 膜硬度的觀點看來，含有甲基氫聚矽氮烷的聚矽氮烷溶液係以甲基氫聚矽氮烷與全氫聚矽氮烷的混合物為較佳。
此外，聚矽氮烷，主要是使H2SiCl2與NH3反應所合成出具有Si-N鍵結的聚合物，如下述式(1)般表示的情形很多，然而實際上並非一維直鏈，而是如下述式(2)般含有環狀的構造。
像這樣，除了Si-N鍵結以外，Si全部與氫原子鍵結的化合物，被稱為全氫聚矽氮烷(Perhydropolysilazane)。
全氫聚矽氮烷與甲基氫聚矽氮烷的摻合比係以0：10~7：3(重量比)的範圍為佳，2：8~5：5(重量比)為較佳。
眾所周知，全氫聚矽氮烷會與水蒸氣反應而轉化為SiO2。此情況下，Si-O-Si是藉由三維網狀結構來連接，而成為熔融石英類似的構造，因此會成為質硬，缺乏柔軟性的被膜。
相對於此，若使在矽原子鍵結了甲基的甲基氫聚矽氮烷與水蒸氣反應，則Si-O-Si的骨架會因為甲基的的緣故而無法產生硬質的構造，會成為具有柔軟性的膜。藉由將兩者以適當的比例混合，使其與水蒸氣反應，可形成Si-O-Si的三維網狀結構的一部分被甲基終止且具有柔軟性的二氧化矽骨架。
適度具有柔軟性的膜會緩和與鋁基板的熱膨脹差所產生的應力，因此可期待耐熱性的改善。
<無機二氧化矽膜>
有機-無機混成二氧化矽膜其表面硬度會隨著有機二氧化矽膜的比例變多而降低。於是，在本發明中，藉由在有機-無機混成二氧化矽膜上進一步形成無機二氧化矽膜來提高所得到的磁記錄介質用鋁基板的表面硬度。
無機二氧化矽膜宜藉由塗佈全氫聚矽氮烷，進行二氧化矽轉化來形成。
<二氧化矽膜>
有機-無機混成二氧化矽膜及無機二氧化矽膜(以下會有統稱為「二氧化矽膜」的情形)，從耐刮傷性的觀點看來，合計厚度係以0.3μm以上為佳，0.5μm以上為較佳。另外，為了使其與水反應，充分進行二氧化矽轉化，係以3μm以下為佳，2μm以下為較佳。
從防止無機二氧化矽侵入陽極氧化被膜的觀 點看來，有機-無機混成二氧化矽膜的厚度係以0.05μm以上為佳，0.1μm以上為較佳。另外，為了使二氧化矽轉化反應充分進行，係以1.5μm以下為佳，1μm以下為較佳。
此外，有機-無機混成二氧化矽膜，在將其前驅物塗佈於陽極氧化被膜上進行二氧化矽轉化時，該前驅物會含浸到陽極氧化被膜多孔質部分的至少一部分，藉由二氧化矽轉化而以有機-無機混成二氧化矽的形式填充，因此與實際塗佈的厚度相比，有機-無機混成二氧化矽膜的厚度會變得較薄。
填充在陽極氧化被膜多孔質部分的有機-無機混成二氧化矽合適的量，會依照陽極氧化被膜的空隙率或孔、缺陷的大小、分布等而有所不同。此外，所填充的有機-無機混成二氧化矽的量，可藉由求取塗佈於陽極氧化被膜上的前驅物的量與形成於陽極氧化被膜上的二氧化矽轉化後的有機-無機混成二氧化矽膜的量之差來概算。
從硬度的觀點看來，無機二氧化矽膜的厚度係以0.2μm以上為佳，0.5μm以上為較佳。另外，從耐熱性的觀點看來，以3μm以下為佳，2μm以下為較佳。
此外，陽極氧化被膜、二氧化矽膜、有機-無機混成二氧化矽膜、無機二氧化矽膜的膜厚，任一者皆可藉由以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察被膜的剖面以及進行元素映射來測定。
<磁記錄介質用鋁基板之製造方法>
本發明所關連的磁記錄介質用鋁基板可藉由經過以下步驟獲得。
亦即，(a)在鋁基板上形成厚度7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜之步驟、(b)在前述陽極氧化被膜上塗佈有機-無機混成二氧化矽膜的前驅物之步驟、(c)在最表面塗佈無機二氧化矽膜的前驅物之步驟、及(d)藉由加熱轉化為二氧化矽之步驟。
陽極氧化被膜及二氧化矽膜只要形成於鋁基板的至少一個表面即可，從有效利用基板表面的觀點看來，宜形成於兩個表面。
另外，二氧化矽轉化的步驟(d)，可在步驟(b)及步驟(c)之後統整而一次進行，或在步驟(b)之後進行步驟(d)，接下來，在步驟(c)之後再度進行步驟(d)之分成兩次來進行，從成本面看來，宜在步驟(b)及步驟(c)之後統整而一次進行。
合適的鋁基板、陽極氧化被膜、二氧化矽膜如先前所述。
在鋁基板形成陽極氧化被膜的步驟，可藉由周知的方法來進行，例如可藉由將作為基板的鋁合金在含有草酸、甲酸等的有機酸、磷酸、鉻酸、硫酸等的無機酸等的溶液中通電來形成。此情況下，陽極氧化被膜厚度，可藉由通電時間來調整。
此處，如前述般，從顯著減少高溫下龜裂的發生，同時提升耐電壓性的觀點看來，宜使用至少含有草酸的陽極氧化處理液。
有機-無機混成二氧化矽膜的前驅物溶液合適的種類、濃度等如先前所述，宜為例如含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液。無機二氧化矽膜的前驅物合適的濃度等也同樣地如先前所述。
在塗佈有機-無機混成二氧化矽膜的前驅物或無機二氧化矽膜的前驅物時，可藉由浸漬塗佈、噴霧塗佈、旋轉塗佈等來塗佈。尤其從可實現均勻的膜厚度的觀點看來，宜為旋轉塗佈。
此外，分子構造中含有羥基(-OH)的醇類由於會與聚矽氮烷發生反應，因此無法使用作為調整聚矽氮烷溶液的濃度時所使用的溶劑。宜為石油系有機溶劑、二甲苯等的芳香族溶劑、二丁醚等的烷醚。濃度只要依照塗佈方法或條件設定在適當的範圍即可，一般而言，聚矽氮烷濃度是在10重量%以上50重量%以下。若濃度高，則黏度變高，變得不易塗佈。另一方面，若濃度過低，則溶劑乾燥後無法得到足夠的膜厚度。
塗佈前驅物之後，可藉由加熱轉化為二氧化矽(SiO2)，製成二氧化矽膜。另外，含浸於陽極氧化被膜之多孔質部分的前驅物，藉由該加熱，會以有機-無機混成二氧化矽的形式填充。
聚矽氮烷的二氧化矽轉化必須與水反應，只要在加熱 氣體環境導入水蒸氣即可。從有效率地進行二氧化矽轉化的觀點看來，加熱溫度宜為200~370℃。另外，從充分的二氧化矽轉化與生產性的觀點看來，加熱時間宜為20分鐘~2小時。
在使陽極氧化被膜及二氧化矽膜在鋁基板兩面形成的情況，可藉由例如將鋁合金浸漬於陽極氧化處理液，並且進行通電，在鋁合金的兩面形成陽極氧化被膜，然後，在一個表面塗佈含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液，利用熱處理進行二氧化矽轉化，接下來，在另一個表面也同樣地塗佈，並利用熱處理進行二氧化矽轉化而獲得。
另外，可在一個表面塗佈該聚矽氮烷溶液，使其乾燥，在另一個表面也塗佈該聚矽氮烷溶液後，進行熱處理，使兩面一次進行二氧化矽轉化。此外，亦可在兩個表面一次塗佈該聚矽氮烷溶液，並利用熱處理進行二氧化矽轉化。
[實施例]
以下列舉實施例及比較例進一步具體說明本發明，然而本發明並不受到這些實施例限定，亦可在符合其主旨的範圍加上變更來實施，該等任一者皆被包含本發明的技術的範圍。
<實施例1>
以鋁合金作為基板，將該基板在含有草酸30g/L的30℃溶液中通電，形成厚度10μm的陽極氧化被膜。於其上藉由旋轉塗佈法塗佈甲基氫聚矽氮烷：全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製，NL120A-20及HTA1500)=8：2(重量比)的混合物(有效濃度36重量%)。進一步於其上藉由旋轉塗佈法塗佈全氫聚矽氮烷。
接下來，在300℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化，而得到磁記錄介質用鋁基板。
所形成的有機-無機混成二氧化矽膜厚度為0.2μm，無機二氧化矽膜厚度為1.0μm，合計的二氧化矽膜厚度為1.2μm。
另外，所得到的磁記錄介質用鋁基板的表面硬度為5.6GPa，耐熱溫度為450℃。
<實施例2>
與實施例1相同地，在形成陽極氧化被膜的鋁碟上，藉由旋轉塗佈法塗佈甲基氫聚矽氮烷：全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製，NL120A-20及HTA1500)=8：2(重量比)的混合物(有效濃度36重量%)。接下來，在300℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化。進一步於其上藉由旋轉塗佈法塗佈全氫聚矽氮烷。
再度在300℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行 二氧化矽轉化，而得到磁記錄介質用鋁基板。
所形成的有機-無機混成二氧化矽膜厚度為0.2μm，無機二氧化矽膜厚度為1.0μm，合計的二氧化矽膜厚度為1.2μm。
另外，所得到的磁記錄介質用鋁基板的表面硬度為5.8GPa，耐熱溫度為450℃。
<實施例3>
與實施例1相同地，在形成陽極氧化被膜的鋁碟上，藉由旋轉塗佈法塗佈甲基氫聚矽氮烷：全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製，NL120A-20及HTA1500)=8：2(重量比)的混合物(有效濃度36重量%)。接下來，在350℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化。進一步於其上藉由旋轉塗佈法塗佈全氫聚矽氮烷。
再度在350℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化，而得到磁記錄介質用鋁基板。
所形成的有機-無機混成二氧化矽膜厚度為0.1μm，無機二氧化矽膜厚度為0.4μm，合計的二氧化矽膜厚度為0.5μm。
另外，所得到的磁記錄介質用鋁基板的表面硬度為5.3GPa，耐熱溫度為475℃。
<實施例4>
與實施例1相同地，在形成陽極氧化被膜的鋁碟上，藉由旋轉塗佈法塗佈甲基氫聚矽氮烷：全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製，NL120A-20及HTA1500)=8：2(重量比)的混合物(有效濃度36重量%)。進一步於其上藉由旋轉塗佈法塗佈全氫聚矽氮烷。但是，與實施例1相比，改變了前驅物溶液的旋轉塗佈條件。
接下來，在300℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化，而得到磁記錄介質用鋁基板。
所形成的有機-無機混成二氧化矽膜厚度為0.1μm，無機二氧化矽膜厚度為0.5μm，合計的二氧化矽膜厚度為0.6μm。
另外，所得到的磁記錄介質用鋁基板的表面硬度為5.2GPa，耐熱溫度為450℃。
<實施例5>
與實施例1相同地，在形成陽極氧化被膜的鋁碟上，藉由旋轉塗佈法塗佈甲基氫聚矽氮烷：全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製，NL120A-20及HTA1500)=8：2(重量比)的混合物(有效濃度36重量%)。接下來，在350℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化。進一步於其上藉由旋轉塗佈法塗佈全氫聚矽氮烷。但是，與實施例3相比，改變了前驅物溶液的旋轉塗佈條件。
再度在350℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化，而得到磁記錄介質用鋁基板。
所形成的有機-無機混成二氧化矽膜厚度為0.4μm，無機二氧化矽膜厚度為0.8μm，合計的二氧化矽膜厚度為1.2μm。
另外，所得到的磁記錄介質用鋁基板的表面硬度為6.4GPa，耐熱溫度為450℃。
<比較例1>
與實施例1相同地，在形成陽極氧化被膜的鋁碟上，藉由旋轉塗佈法塗佈全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製、NL120A-20)。接下來，在300℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化。
調查所得到的磁記錄介質用鋁基板的耐熱性的結果，在350℃的熱歷程中，被膜全體發生龜裂。同樣地進行處理的磁記錄介質用鋁基板的二氧化矽腹厚度為0.6μm，表面硬度為5.6GPa。
<比較例2~4>
與實施例1相同地，在形成陽極氧化被膜的鋁碟上，藉由旋轉塗佈法塗佈甲基氫聚矽氮烷：全氫聚矽氮烷(Merck Performance Materials(舊AZ Electronic Materials公司製，NL120A-20及HTA1500)=8：2、6：4、4：6(重 量比)的各混合物(有效濃度36重量%)。接下來，在300℃及水蒸氣存在下加熱60分鐘，以進行二氧化矽轉化。
所得到的磁記錄介質用鋁基板的任一者，即使經過400℃的熱歷程，膜也都並未發生龜裂或剝離。關於膜硬度，在混合比8：2的情況為2.6GPa，在6：4的情況為3.2GPa，在4：6的情況為3.9GPa。二氧化矽膜的厚度任一者皆為0.5μm。
對於本發明詳細地並且參考特定實施態樣作了說明，然而對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，明顯可知在不脫離本發明的精神與範圍可加上各種變更或修正。
本申請以2016年2月24日申請的日本專利申請(日本特願2016-033235)為基礎，其內容被收錄於此以作為參考。
[產業上的可利用性]
本發明之磁記錄介質用鋁基板的耐熱性、耐刮傷性及表面硬度非常優異，可有用於作為磁記錄介質。

Claims (7)

  1. 一種磁記錄介質用鋁基板，其具備：鋁基板、形成於前述鋁基板上且厚度7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜、形成於前述陽極氧化被膜上之有機-無機混成二氧化矽膜、及形成於前述有機-無機混成二氧化矽膜上之無機二氧化矽膜，且在前述陽極氧化被膜之多孔質部分的至少一部分填充了有機-無機混成二氧化矽。
  2. 如申請專利範圍第1項之磁記錄介質用鋁基板，其中前述有機-無機混成二氧化矽膜及前述有機-無機混成二氧化矽的前驅物為含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液，前述無機二氧化矽膜的前驅物為全氫聚矽氮烷。
  3. 如申請專利範圍第2項之磁記錄介質用鋁基板，其中前述含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液為甲基氫聚矽氮烷與全氫聚矽氮烷的混合物。
  4. 如申請專利範圍第3項之磁記錄介質用鋁基板，其中在前述有機-無機混成二氧化矽膜及前述有機-無機混成二氧化矽的前驅物之中，相對於全氫聚矽氮烷與甲基氫聚矽氮烷的合計而言，全氫聚矽氮烷的比例為超過0重量%、70重量%以下。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之磁記錄介質用鋁基板，其中前述有機-無機混成二氧化矽膜與前述無機二氧化矽膜之合計的厚度為0.5μm以上。
  6. 一種磁記錄介質用鋁基板之製造方法，其包含：在鋁基板上形成厚度7μm以上25μm以下的陽極氧化被膜的步驟、在前述陽極氧化被膜上塗佈含有甲基氫聚矽氮烷之聚矽氮烷溶液之步驟、在最表面塗佈全氫聚矽氮烷之步驟、及藉由加熱轉化為二氧化矽之步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項之製造方法，其中前述形成陽極氧化被膜的步驟係藉由至少含有草酸的溶液來形成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0273520A (ja) * 1988-09-08 1990-03-13 Fujitsu Ltd 磁気記録用アルマイト基板の表面処理方法
JP2001126237A (ja) * 1999-10-21 2001-05-11 Mitsubishi Chemicals Corp 記録媒体用基板および記録媒体ならびに情報記録装置
JP2013020670A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Kobe Steel Ltd 磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0273520A (ja) * 1988-09-08 1990-03-13 Fujitsu Ltd 磁気記録用アルマイト基板の表面処理方法
JP2001126237A (ja) * 1999-10-21 2001-05-11 Mitsubishi Chemicals Corp 記録媒体用基板および記録媒体ならびに情報記録装置
JP2013020670A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Kobe Steel Ltd 磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法

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