JPH06274875A - チタン製磁気ディスク基板のNi−Pめっき方法 - Google Patents

チタン製磁気ディスク基板のNi−Pめっき方法

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JPH06274875A
JPH06274875A JP6215293A JP6215293A JPH06274875A JP H06274875 A JPH06274875 A JP H06274875A JP 6215293 A JP6215293 A JP 6215293A JP 6215293 A JP6215293 A JP 6215293A JP H06274875 A JPH06274875 A JP H06274875A
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JP
Japan
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magnetic disk
titanium
disk substrate
plating
film
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JP6215293A
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English (en)
Inventor
Iwao Ida
巌 井田
Hiroyoshi Suenaga
博義 末永
Hitoshi Nagashima
仁 永嶋
Masaki Omura
雅紀 大村
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 チタン基板上に形成したNi−Pめっき皮膜
のチタン基板への密着性に優れ、且つその皮膜の表面粗
さが小さいNi−Pめっき皮膜を付与されたチタン製磁
気ディスク基板の製造方法を目的とする。 【構成】 チタン製磁気ディスク基板と陰極材を用意
し、これらを離隔して所定の濃度のフッ素と、塩素、臭
素、ヨウ素のうちから少なくとも一種以上が所定の濃度
の電解水溶液に浸漬し、所定の直流電圧を印加し陽極処
理を行い、続いて上記陽極処理したディスク基板にNi
−P皮膜をめっきする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高密度記録再生用磁
気ディスクとして用いる、チタン製磁気ディスク基板の
Ni−Pめっきの方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気ディスクは高密度記録化が図
られており、そのために素材の薄肉化が試みられてい
る。そこで、新しい技術としてチタンの耐熱性や剛性に
着目し、従来のアルミ磁気ディスク基板の代替材料とし
てチタンを用いることが試みられている。
【0003】しかし、磁気ディスク基板としてチタンを
用いた場合、チタン金属表面が多結晶のままであるた
め、記憶媒体として付与された磁性膜に結晶面の差が反
映され、これに起因すると考えられるシグナルエラーが
多発する。この対策として基板表面に非晶質である陽極
酸化皮膜を付与することが有効であることを、本発明者
らは見いだした。
【0004】この磁気ディスク基板に非晶質である陽極
酸化皮膜を付与し、その後磁性膜を付与するだけでは問
題がある。この理由は、この磁性膜と磁気ヘッドとの吸
着を防止するため陽極酸化皮膜にテクスチャリング加工
(溝加工)を行うが、上記陽極酸化皮膜はこのテクスチ
ャリング加工には不適当であることが明らかになったか
らである。そこで、チタンディスク基板上に1〜10ミ
クロン厚さ程度のNi−Pめっきをし、その後磁性膜を
付与することが望ましい。
【0005】しかし、チタンディスク基板上に直接Ni
−P等のめっきを施すことは困難であることが知られて
いる(例えば表面技術協会第87回講演大会集、199
3年、P179)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一般にチタンは大気中
で放置するとその表面に酸化膜を形成する。この酸化膜
を除去せずに公知のNi−P皮膜処理を施した場合、皮
膜が均一に形成されず、表面粗さが悪化する。このた
め、通常はNi−P皮膜処理を施すのに先立ち、化学エ
ッチングにより酸化膜の除去を行う。チタン磁気ディス
ク基板にこの方法を適用し、鏡面研磨加工時に形成され
る酸化物層の除去を行うと、結晶面によりエッチング速
度に差があるため素材の表面粗さが悪化し、その後に形
成するNi−P皮膜の表面粗さは大きい。
【0007】チタン製磁気ディスク基板では、Ni−P
皮膜の密着性は重要である。Ni−P皮膜上に磁性膜
(記憶媒体)をスパッタリングにより形成し磁気ディス
クとするわけであるが、化学エッチングにより付与され
たNi−P皮膜ではスパッタリング時に皮膜の剥離が起
こり磁性膜の付与が困難であった。また、磁気ディスク
基板ではNi−P皮膜の表面粗さが問題となる。通常、
磁気ディスク基板と読み取りヘッドの間隔が0.05μ
m程度であるため、磁気ディスク基板の表面粗さを全面
にわたり0.03μm以下とする必要がある。
【0008】そこで本発明は、チタン製磁気ディスク基
板上に形成されたNi−P皮膜のチタン基板への密着性
に優れ、かつ前記皮膜の表面粗さが小さいNi−Pめっ
き処理方法を目的とする。尚、上記チタン製磁気ディス
ク基板の材質は純チタン材であるが、本発明はチタン合
金の磁気ディスク基板にも応用できる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
目的のために特に開発された陽極処理を施し、続いて公
知の方法によりNi−Pめっきを行うことにより、チタ
ン基板への密着性に優れ、かつ前記皮膜の表面粗さが小
さいNi−Pめっき皮膜の生成方法を開発することがで
きた。具体的には、下記の手段を採用する。
【0010】(1)請求項1の発明は下記の工程を備え
たチタン製磁気ディスク基板のNi−Pめっき方法であ
る。 (a)被処理材であるチタン製磁気ディスク基板と陰極
材を用意する工程と、(b)前記磁気ディスク基板と前
記陰極材を隔離して、フッ素(F) が所定濃度であり、
更に塩素(Cl)、臭素(Br)およびヨウ素(I)の
うちから少なくとも一種以上が所定の濃度である電解水
溶液に浸漬する工程と、(c)前記磁気ディスク基板を
陽極とし、前記陰極材を陰極として所定の直流電圧を印
加し陽極処理を行う工程と、(d)前記陽極処理をした
磁気ディスク基板に、更にNi−P皮膜をめっきする行
程。
【0011】(2)請求項2の発明はフッ素(F)の前
記所定濃度と、塩素(Cl)、臭素(Br)およびヨウ
素(I)のうちから少なくとも一種以上の前記所定濃度
が下記の範囲である請求項1記載のチタン製磁気ディス
ク基板のNi−Pめっき方法である。 F;0.2wt%を超え、10wt%未満であり、 Cl+Br+I;0.1wt%を超え、10wt%未満
である。 (3)請求項3の発明は前記所定の直流電圧が0.3V
から10Vの範囲である請求項1又は請求項2記載のチ
タン製磁気ディスク基板のNi−Pめっき方法である。
【0012】
【作用】前述の通り本発明においては、本発明のために
特に開発された陽極処理を行い、続いて公知の方法によ
りNi−Pめっきを施す方法を採用する。ここで、従来
公知のNi−Pめっき法とは、無電解または電解により
Ni−P皮膜形成を行うものである。
【0013】本発明ではNi−P皮膜形成に先立って行
う陽極処理がNi−P皮膜密着性に大きく寄与してい
る。この処理においてはチタンディスク加工時にその表
面に生成した酸化物層の除去され、これに続くNi−P
めっきで密着性の優れたNi−P皮膜を形成する。
【0014】陽極処理 本発明では、陽極処理に用いる電解液にフッ素と、塩素
(Cl)、臭素(Br)およびヨウ素(I)のうちから
少なくとも一種以上が含まれることにより、Ni−P皮
膜の密着性に優れかつ素材の表面粗さを損なわないチタ
ン材のNi−Pめっき処理を可能とする。
【0015】めっきに先立つ陽極処理においては、自然
酸化膜や研磨加工時に形成する酸化物層の除去される。
チタンディスク基板表面に自然酸化膜や研磨加工時に形
成する酸化物層が存在すると、無電解Ni−Pめっきに
おいてはNi置換反応がほとんど起きないためNi−P
皮膜が得られず、また、電解Ni−Pめっきの場合でも
均一な皮膜は得られない。無電解めっきにおいては、一
般に置換反応速度が大きいと緻密な皮膜が得られず、皮
膜の密着性も悪い。
【0016】本発明による陽極処理の効果については十
分に解明されていないが、この陽極処理により、自然酸
化膜や研磨加工時に形成する酸化物層の除去とともに、
均一で、極めて薄い酸化膜が形成され、続くNi−Pめ
っき処理において密着性の良好なめっき皮膜が形成され
ると考えられる。即ち、酸化物層の除去とともに均一な
酸化皮膜が形成される。この酸化皮膜厚さが適切であれ
ばNi置換反応速度が適度に調節され、緻密かつ均一な
Ni−P皮膜が形成されるものと考えられる。
【0017】電解液の組成と濃度について:フッ素は自
然酸化膜や研磨加工時に形成する酸化物層の除去には必
須である。また、塩素,臭素,ヨウ素の一種以上を共存
させた電解液を使用して陽極処理を行うと、生成した陽
極酸化皮膜はチタン基板への密着性が優れている。この
陽極処理を行うための最適の電解液の組成を見出すた
め、表2に示す様な種々の電解液によりチタン基板を陽
極処理し、その後Ni−P皮膜をめっきしNi−P皮膜
の密着性と表面状態を調査した。
【0018】その結果、フッ素濃度については、請求項
2の記載した濃度範囲以下では生成皮膜の密着性が望ま
しくなく、この濃度範囲以上では基板が急激にエッチン
グされ表面粗さが著しく悪化する。塩素,臭素,ヨウ素
は少なくとも一種類共存させる必要があり、その総濃度
が本発明の濃度範囲以下では密着性への効果はなく、本
発明の濃度範囲以上では基板表面にピッティングが生
じ、表面粗さが悪化するこたが判明した。
【0019】電圧について:上記陽極処理では、チタン
基板を陽極とし、望ましくは不溶性の電極を陰極とし、
直流電圧を印加して陽極処理を行う。種々検討した結
果、陽極処理電圧を0.3V(ボルト)から10Vの範
囲に設定すれば、密着性の良い望ましいNi−P皮膜が
得られる。また皮膜の表面粗さは基板の表面粗さとほぼ
同じである。
【0020】その他の条件について:電極間距離は、最
大50cmまでは任意に設定できるが、電解槽の大きさ
の制限もあるので、通常5〜10cm程度が望ましい。
通電時間は、チタン基板全面に陽極酸化皮膜を生成させ
ればよいので特に制限はないが、5秒以上が望ましい。
Ni−P皮膜のめっき方法は公知の無電解めっき法で
も、電気めっき法でもよい。皮膜の厚みは1〜10ミク
ロン程度でよい。
【0021】陰極材は、純チタン、各種のチタン合金、
ステンレス等の不溶性電極でも難溶製の電極でもよい。
また、チタンディスクへの陽極処理及びNi−P皮膜の
めっきは通常基板の両面に対して行う。
【0022】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べる。 実施例1 チタン製磁気ディスク基板(直径2.5インチ,板厚
0.6mm)を素材として用いた。陽極処理は、電解液
として0.4wt%臭素水+5wt%NaF+1vol
%HF水溶液を用い、試料を電解液に15秒間浸漬した
のち50秒間電解を行った。試料を陽極、陰極には純チ
タン板を用い、極間距離は3cmとした。電解は電解液
を攪拌することなく直流電圧を印加して行った。次に、
基板から電解液を充分水洗除去した後、無電解法により
Ni−Pめっきを行った。めっき液組成およびめっき条
件は下記のとおりである。評価方法として、表面粗さ試
験(素材のRmaxとNi−Pめっき処理後のRmax
の差)および密着性試験(碁盤目セロテープ剥離試験、
JIS H8602による)を用いた。
【0023】無電解Ni−Pめっきの条件は下記の通り
であるめっき液組成: 硫酸ニッケル(NiSO4 ・6H2 O); 30g/l 次亜りん酸ナトリウム(NaH2 PO2 ・H2 O);20g/l 乳酸(CH3 CH(OH)COOH); 30g/l プロピオン酸(CH3 CH2 COOH); 5g/l 鉛; 2mg/l pH;4.5めっき条件 液温;90℃ 処理時間;90分
【0024】電解Ni−Pめっきの条件は下記の通りで
あるめっき電解液組成: 硫酸ニッケル(NiSO4 ・6H2 O); 240g/l 塩化ニッケル (NiCl2 ・6H2 O); 45g/l ほう酸(H3 BO3 ); 30g/l 亜りん酸(H3 PO3 ); 35g/l pH;2めっき条件 陰極;基板、陽極;ニッケル板、極間距離;10cm 電流密度;直流1.5A/dm2 ,電解時間;5分 電解液温;55℃
【0025】表1に処理条件および評価結果を示す。一
段目の陽極処理を施すことにより、陽極処理がない場合
より密着性が改善されており、このとき0.3V(ボル
ト)以上10.0V以下の電解電圧を印加すればNi−
P皮膜は全く剥離しない。また、基板の表面粗さも保持
されていることが確認された。Ni−Pめっき方法によ
る差はほとんどみられなかった。
【0026】
【表1】
【0027】実施例2 チタン製磁気ディスク基板(直径2.5インチ,板厚
0.6mm)を素材として用いた。一段目の陽極処理
は、試料を陽極、陰極には純チタン板を用い、極間距離
は3cmとした。電解は室温下で行い、電解液を攪拌す
ることなく直流電圧を印加し、種々の組成の電解液を用
いた。各イオン濃度は、ナトリウム塩(NaF,NaC
lなど)、カリウム塩、アンモニウム塩および水素塩
(HF,HClなど)の市販試薬により適宜調製した。
試料を電解液に15秒間浸漬したのち4.0Vの電圧を
印加し40秒間電解を行った。次に、基板より電解液を
充分水洗除去した後、電解法によりNi−Pめっきを行
った。めっき液組成およびめっき条件は下記のとおりで
ある。評価方法として、表面粗さ(Rmax)および密
着性(碁盤目セロテープ剥離試験、JIS H8602
による)を用いた。
【0028】 Ni−Pめっき電解液組成: 硫酸ニッケル(NiSO4 ・6H2 O); 240g/l 塩化ニッケル (NiCl2 ・6H2 O); 45g/l ほう酸(H3 BO3 ); 30g/l 亜りん酸(H3 PO3 ); 35g/l pH;2めっき条件 : 陰極;基板、陽極;ニッケル板、極間距離;10cm 電流密度;直流1.5A/dm2 ,電解時間;5分 電解液温;55℃
【0029】表2に処理条件および評価結果を示す。陽
極処理電解液にフッ素と他のハロゲンが共存しない場合
および陽極処理を施さない場合はNi−P皮膜密着性が
悪く、陽極処理を請求項2に記載の電解液の濃度範囲で
施すと密着性が改善されるが、この範囲よりもフッ素ま
たは他のハロゲン濃度が高い場合は表面に荒れやピット
が生じる傾向がみられた。
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、Ni−P皮膜の密着性
に優れ、かつ、基板の表面粗さを損なわないNi−Pめ
っき処理されたチタン製磁気ディスク基板の製造が可能
となる。
フロントページの続き (72)発明者 大村 雅紀 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の工程を備えたチタン製磁気ディス
    ク基板のNi−Pめっき方法。 (a)被処理材であるチタン製磁気ディスク基板と陰極
    材を用意する工程と、(b)前記磁気ディスク基板と前
    記陰極材を隔離して、フッ素(F) が所定濃度であり、
    更に塩素(Cl)、臭素(Br)およびヨウ素(I)の
    うちから少なくとも一種以上が所定の濃度である電解水
    溶液に浸漬する工程と、(c)前記磁気ディスク基板を
    陽極とし、前記陰極材を陰極として所定の直流電圧を印
    加し陽極処理を行う工程と、(d)前記陽極処理をした
    磁気ディスク基板に、更にNi−P皮膜をめっきする行
    程。
  2. 【請求項2】 フッ素(F)の前記所定濃度と塩素(C
    l)、臭素(Br)およびヨウ素(I)のうちから少な
    くとも一種以上の前記所定濃度が下記の範囲である請求
    項1記載のチタン製磁気ディスク基板のNi−Pめっき
    方法。 F;0.2wt%を超え、10wt%未満であり、 Cl+Br+I;0.1wt%を超え、10wt%未満
    である。
  3. 【請求項3】 前記所定の直流電圧が0.3Vから10
    Vの範囲である請求項1または請求項2記載のチタン製
    磁気ディスク基板のNi−Pめっき方法。
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