JPS61276117A

JPS61276117A - 磁気記録用部材及びその製法

Info

Publication number: JPS61276117A
Application number: JP8982586A
Authority: JP
Inventors: ウイリアム　ピー．カムパート
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Alcoa Corp
Priority date: 1985-04-18
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1986-12-06
Also published as: EP0199271A3; EP0199271A2

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】本発明は磁気記録用部材に関し、そして更に特に、本発
明は陽極処理アルミニウムを利用して改良した磁気記録
用部材を製造する方法を含む。

従来技術において、磁気コーティングを金属及びプラス
チックのような基質へ適用できることは公知である。め
っきによりこのコーティングを適用でき：又は結合剤に
粉末、例えば酸化鉄を配合しそして次に基質へコーティ
ングを適用することによってこのコーティングを調製で
きる。磁気的に受容性のコーティングを形成する別の方
法は米国特許第４．１（１９）．２８７号に記載され、
そこでは陽極処理コーティングの孔に沈着された金属が
記録用材料として適した磁気的性質を有することが注目
される。しかしながら、また金属は徳々の色彩を得る目
的のために陽極処理コーティングの孔に通常には沈着さ
れることが開示された。この着色法はここで参照として
挿入する、米国特許第３，７９８．１３７号に開示され
る。

酸化鉄コーティングでは、この酸化物は長さ約１ミクロ
メートル及び幅０．１ミク四メートルの針状粒子からな
る。この針は双極子磁場を有しそしてこの針を含む未乾
燥コーティングを磁場に置くことによって製造中針の整
置が得られる。双極子磁場でその後得られる唯一の変化
は針の端部で北極と南極の反転である。データがディス
クに蓄積される時に１　リード／ライトヘッドは磁場を
印加する。ヘッドの磁場が除かれる時には、分極した材
料の領域が磁化されたままであり、従ってデータの蓄積
が起こる。書き込みサイクル中印加された磁場を検知す
ることによってこのリード／ライトヘッドはデータの蓄
積を測定する。残磁性と保磁性を測定するヒステリシス
ループにより磁場強度が測定される。蓄積されたデータ
の永久性を確保するため、磁性化残留（残磁性）が大き
くかつはとよく強い磁場（保磁性）が材料を減磁するた
めに必要であることが重要である。換言すると、磁性媒
体のためのヒステリシスループはできるだけ犬きくそし
て殆ど正方形であるべきである。

酸化鉄コーティングを使用する時には、磁化又は磁極は
ディスクの平面にありそして陽極処理アルミニウムの孔
が磁気材料を含む時には、生成する双極子はディスクの
平面に垂直に配向され、これは面積の単位当りより大き
な蓄積を許す。しかしながら、従来の陽極処理アルミニ
ウムアプローチに関する問題の一つは双極子又はシグナ
ルは；パルトが孔に沈着される場合でさえかなり弱いこ
とである。シグナルを増大する試みは陽極処理コーティ
ングの厚さを増大することであった。これは孔の長さを
増大し、これによって孔に沈着されるコバルトのｆを増
大する。しかしながら、このアプローチはより厚い陽極
処理コーティングを形成することが無理なので大きく制
限される。ディスク表面へり−ド／ライトヘッドの接近
を最小にするよ５にできるだけ大きい双極子シグナルを
有する必要があることは認められよう。リード／ライト
ヘッドを更に離して置ける場合には、例えばダスト粒子
の結果として生ずるヘッドクラツシへ又は製造の結果と
してディスク表面上に生ずる不規則性のような妨害を大
きく最小にする。

本発明はこの問題を解決しそして十分に増大した双極子
シグナルを供する。

本発明に従って、改良した磁気記録用部材の製法が供さ
れる。この方法はアルミニウムベース合全部材上に、内
部に孔を有する陽極処理コーティングを供することそし
て孔の個立性を破壊することなく内部の孔の直径又は断
面積を増大するように陽極処理コーティングの調節され
た処理を含む。

この方法では、磁気的に受容性の材料が拡大された孔に
沈着される。更に、本発明はこの方法から得られる改良
した磁気記録用部材を含む。

第１図には改良された双極子シグナルを有するアルミニ
ウム上の磁気記録用部材を供するための略示図を示す。

Ｍ１段階では、陽極処理されるぺきアルミニウム材料に
最初に洗浄前処理を行ない、これは脱酸素、アルカリ腐
食及びよごれとり（ｄｅｓｍｕｔｔｉｎｇ）を含む。そ
の後に、アルミニウム部材に陽極処理を行なう。内部に
孔を有する通常の酸化物コーティングが得られる限り直
流又は交流又は直流又は交流条件の組合わせ又はパルス
直流下で陽極処理を行なうことができる。また標準の酸
１を解質を使用できる。これらは無機酸、例えば硫酸、
クロム酸、リン酸及び有機酸、例えばスルホタリウム酸
、スルホサリチル酸、マレイン酸、シュウ酸及びスルフ
ァミン酸を含む。硫酸のような標準の電解質に、例えば
有機酸を加えることができ、そして陽極処理コーティン
グを供する際にこの組合わせを使用できる。使用できる
従来の陽極処理は（）０７６１　ｒの米国特許第１．８
６８，０５８号に教示されるようにＤＣ電圧と硫酸電解
質を含む。

陽極処理アルミニウム上の陽極コーティング厚さは０．
０５から５ミルの範囲に及び、この厚さは陽極処理時間
、温度及び電流を変えることにより調節できる。

従来の陽極処理に対する代表的な孔直径は約８０から５
００オングストロームの範囲Ｋ及び、硫酸、クロム酸又
はリン酸に対して代表的な孔直径は１２０から６５０オ
ングストロームである。

例えば、硫酸電解質で形成された代表的な陽極処理コー
ティングが本発明に従って処理される時には、コーティ
ングの厚さに殆ど又は有意な影響なしに孔直径を著しく
増大できる。即ち、このコーティングが本発明に従って
処理される時には、コーティングの厚さは有意に減少し
ない。孔直径のこの増大は孔の個立性を破壊することな
く得られる。しかしながら、ここで説明するように、注
意深く調節した時間と温度でこの処理を行わねばならな
い。従って、陽極処理表面が酸溶液で処理される場合に
は、孔を取囲む酸化物の調節された溶解が得られること
が判明した。硫酸、リン酸及びクロム酸のよ５な無機酸
を使用できる。しかしながら、リン酸とクロム酸の組会
わせも適し、その理由はこの組合わせはアルミニウム基
質を攻撃することなく孔を拡大するように作用するから
である。リン酸とクロム酸の組合わせを使用する時には
、リン酸は０．５から１５重量％の範囲に及び、そして
クロム酸は０．５から１０重量％の範囲に及び残りは水
である。好ましくは、リン酸は３から７重量％の範囲内
であり、そしてクロム酸は１から６東ｔ％の範囲内であ
り、残りは水である。代表的な溶液は５重量％の水、２
重量−のクロム酸そして残りの水を含む。通常には、陽
極処理コーティングが処理される時間は孔の個立性を破
壊することなく所望の程度に酸化物を除去するのに十分
なものである。この時間は溶液の温度とコーティングの
厚さに関して特定の程度に応じて非常に短い時間から数
分又はそれ以上までの範囲に及ぶ。

室温でリン酸−り四ム酸溶液に対して、溶解のための時
間は代表的には８０から１００°Ｆの範囲内の温度で２
時間を越えずそして１５から１９秒の時間が９０’Ｆで
満足すべきことが判ったが、時間と酸の濃度を調節する
場合には、１２０″Ｆ＋又はそれ以上の高い温度を使用
できる。

先に述べたように、この溶解を注意深く調節しなければ
ならない。この溶解が調節されない場合には、コーティ
ングが除去されることがある。

従って、陽極コーティングが本発明に従って処理される
時には、孔直径は何ら悪い影曽なしにかなり劇的に増大
できることが判明した。勿論、陽極処理条件に応じて、
孔直径は数倍も増大でき、そしてこれは何ら悪い影響な
しに双極子モーメントに著しい増加を生ずる。硫酸電解
質から生ずる代表的な陽極コーティングでは孔直径は１
２０から３６０オングストロームまで増大できる。かく
して、孔直径の増加は陽極処理条件、例えば電解質、温
度、時間等及び最初に陽極コーティングにある孔の直径
に応じて、５０ｅｓ以上及び代表的には１００％以上で
ある。隣接の孔の中心から中心までの距離は異なるが通
常には約６００から１４００オングストロームのオーダ
ーである。この直径が増加するにつれて容積は半径の自
乗で大きくなることは了解されよう。

第５ａ図及び第５ｂ図に本発明に従った処理の前後の陽
極処理コーティングを略示する。第５ａ図及び第５ｂ図
はアルミニウム基１Ｘ１４上の陽極コーティング１２を
示す。第５ａ図では孔１０を通常のように示す。第５ｂ
図では、孔１８ｔ−変型して示す。即ち、孔の直径は著
しく増大し一方個個の孔は保たれる。更に、酸化物コー
ティングの厚さを悪く減することなく孔の断面積を著し
く増大できる。

本発明において、陽極処理コーティングの孔容積はかな
り劇的に増大でき、これは勿論双極子モーメントに著し
い増加をもたらす。従って、従来の陽極コーティングの
孔容積に対する本発明の改良された陽極コーティングの
孔容積の比率は１．２から１０．６の範囲に及び、そし
て好ましく　ｕ　１．８から７．３の範囲内である。

陽極処理コーティングを本発明に従って処理して孔容＆
を増大した後に、磁気受容性材料を次に孔に沈着させる
。この磁気受容性材料は電気の助けで（電着）又は電気
なしに（化学析出）沈着できる。電着を使用する際には
、本発明に従ったコーティングを有する部材をコバルト
、ニッケル、り四ム等の一つ又はそれ以上の金属の塩を
含有する電解質溶液に浸漬し又は受けさせる。これらの
塩の濃度は二つ又はそれ以上の塩を使用する時に水溶液
で１０から１５０ｇ／−ｅ又はそれ以上の範囲に及ぶ。

ＤＣ又はＡＣ又はこれらの組合わせによりこの電着を行
ない、ＡＣが現在では好ましく、そして孔は底から上ま
で充填される。水溶液の−□を調節しそして沈着を助け
る他の添加剤を使用できる。孔にこれらの金槁の沈着の
ための好適な条件は５から９０℃の温度、約１から４　
Ｑ　ａｓｆの電流密度及び約１から２０分の時間を含む
。

例　　１第２図から、そこに沈着されたコバルトを有する従来の
陽極コーティングから生ずる双極子モーメントが０−０
０３　ＥＭＵよりごく僅かに上と測定されたことが認め
られる。アルミニウム基質（Ｍ５０８３）上の陽極コー
ティングは下記の条件から得られた＝１５重量％のＨ２
ＢＯ３，２２℃、１２ａｓｆ、　２から５分間。１ＣＪ
ＯＥＩ／−８の硫酸コバルト、４０ｇ／−ｅのＨ，ＢＯ
，，１７５ｇ　／　−ｅ　（７）　Ｍｇ２ＳＯ４、１（
Ｊｆｉ／Ｊ）のＣ４Ｈ６０６ｍを含有する水性電解質に
陽極処理材料を浸漬してこれに電層を行なってコバルト
を沈着させた。５分間６ａｓｆ　（Ａ、Ｃ９）で電着を
行なった。

例　　２第６図は例１におけるように処理したアルミニウム部材
（ＡＡ５０８３）の双極子モーメントを示すが、ただし
陽極処理後そして電着の前に、２重量％のクロム酸及び
５Ｍｆ％のリン酸、残りの水を含有する６２℃溶液に６
０秒間このコーティングを入れた。磁気モーメントが殆
ど約０．００５ＢＭＵに増加したことが認められよう。

例　　３第４図は例２におけるように処理したアルミニウム部材
の双極子モーメントを示すが、ただし電着工程を受けさ
せる前に６０秒の間陽極コーティングを処理した。双極
子が殆ど２倍であったことが認められよう。

第１表は例１−３におけるように処理した厚さ１μｍｌ
７）陽極処理コーティングの数例の磁気特性を更に示す
。

第　　■　　表５３３７３６　Ｈ３ＰＯ４０Ｃｏ　　２０５３３７２４
　Ｈ２ＳＯ４０Ｃｏ　　１４５３３７１７　ｐ　　ＯＮ
ｉ　　２−４５３３７３１　Ｈ３ＰＯ４３０Ｃｏ　　２
１５３３７３２　Ｈ３ＰＯ４６０Ｃｏ　　１９５３３７
２５　Ｈ２ＳＯ４３０Ｃｏ　　１９５３３７２６　ｒ　
　６０　　Ｃｏ　　２５５３３７１９　＃　　６０　　
Ｎｌ　　１１第　１　表（続き）平行モード　　　　　　垂直５６３７５６　４４０　　５５４　　６００　　２５４
　．１１５３３７２４　６００　　２３４　　１７２０
　　１（１９）０　．５８５３３７１７　６８０　　　
８　　’　　２００　　１０１　．１４５３３７３１　
５２０　　５７０　　６００　　６７６　．１３５３３
７３２　４４０　　４７７　　５２０　　１７７　．０
７５３３７２５　　ｔ５（］［）　　　３２７　　１８
００　　１３１６　．５７５３３７２６　６６０　　５
１２　　１６８０　　１５（１９）　．５３５３３７１
９　１２０　　　８１　　１０００　　２１０　．２３
第■表から、硫酸陽極処理材料に対して、沈着した金属
の量はクロム酸／リン酸処理時間と共に増加して孔容積
が増大したこと示していることが判る。更に、硫酸陽極
処理試料の垂直モードで、残磁性、保持された磁気７２
ツクス密度又はメモリーは試料が本発明に従って処理さ
れた時に著しく増大した。

本発明に従って処理したリン酸コーティングに対して垂
直双極子から生ずる低いスクエアネス値は著しい水平双
極子か得られることを示す。それ故に、本発明に従って
処理されたリン酸コーティングは水平方向に分極される
。

本発明を好適具体例に関して記載したが、特許請求の範
囲には本発明の精神の中に入る他の具体例を包含させる
つもりである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を示すフロー線図であり、第２図
は従来の陽極処理磁気記録用部材のヒステリシス曲線で
あり、第６図は本発明に従って陽極処理しかつ処理した
磁気記録用部材のヒステリシス曲線であり、第４図は本
発明に従って陽極処理しかつ処理した他の磁気記録用部
材のヒステリシス曲線であり、第５Ａ図及び第５Ｂ図は
本発明に従って処理した前と後でアルミニウム基質上の
陽極処理コーティングの構造の略示図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）アルミニウムベース合金部材を供すること
；（ｂ）この部材を陽極処理してコーティングにより形
成された孔を内部に有する陽極処理コーティングを上に
供すること、このコーティングが酸化アルミニウムを含
むこと、の工程を含む改良した磁気記録用部材の製法において、（ｃ）前記の陽極処理コーティングを処理して前記の孔
を形成するコーティングを除去することによつて内部の
孔の断面積を拡大すること、この処理は前記の孔の個立
性を保つように調節されること；そして（ｄ）磁化された時に増大した双極子モーメントを有す
る磁気的に受容性の材料を前記の孔に沈着させること、の工程を含むことを特徴とする、改良した磁気記録用部
材の製法。
（２）従来のコーティングの孔容積に対する処理したコ
ーティングの孔容積の比率が１．２から１０．６の範囲
内にあることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記
載の方法。
（３）陽極処理が硫酸電解質中で行なわれることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（４）陽極処理がリン酸電解質中で行なわれることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（５）コーティングが０．０５から５ミルの範囲内の厚
さを有することを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
記載の方法。
（６）前記の処理が酸溶液中で行なわれることを特徴と
する、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（７）酸が硫酸、リン酸及びクロム酸の群の少なくとも
一つであることを特徴とする、特許請求の範囲第６項に
記載の方法。
（８）酸がリン酸とクロム酸の組合わせであることを特
徴とする、特許請求の範囲第６項に記載の方法。
（９）リン酸が０．５から１５重量％の範囲内であり、
酸以外の残りが水であることを特徴とする、特許請求の
範囲第８項に記載の方法。
（１０）クロム酸が０．５から１０重量％の範囲内であ
り、酸以外の残りが水であることを特徴とする、特許請
求の範囲第８項に記載の方法。
（１１）リン酸が３から７重量％の範囲内であり、酸以
外の残りが水であることを特徴とする、特許請求の範囲
第８項に記載の方法。
（１２）クロム酸が１から３重量％の範囲内であり、酸
以外の残りが水であることを特徴とする、特許請求の範
囲第８項に記載の方法。
（１３）リン酸の量が約５重量％でありそしてクロム酸
の量が約２重量％であり、残りが水であることを特徴と
する、特許請求の範囲第８項に記載の方法。
（１４）前記の処理工程が１２０分を越えないことを特
徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（１５）温度が１２０°Ｆを越えないことを特徴とする
、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（１６）処理のための温度が８０から１００°Ｆの範囲
内にあることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記
載の方法。
（１７）処理が１５から９０秒の範囲内にあることを特
徴とする、特許請求の範囲第１６項に記載の方法。
（１８）孔直径が５０％以上増加することを特徴とする
、特許請求の範囲第３項に記載の方法。
（１９）孔直径が１００％以上増加することを特徴とす
る、特許請求の範囲第３項に記載の方法。
（２０）磁気的に受容性の材料がコバルト及びニッケル
から選択されることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項から第１９項の何れかに記載の方法。
（２１）（ａ）アルミニウムベース合金部材；を含む磁
気記録用部材において、（ｂ）拡大された断面積を有する孔を内部に有する、前
記の部材の表面上の陽極酸化物コーティング、この孔の
拡大が孔の個立性を保つように調節される酸処理から得
られ、この拡大された孔は増大した双極子シグナルを供
するように磁化されることができる磁気的に受容性の材
料で実質上充填されること；を特徴とする、上記の改良
した磁気記録用部材。
（２２）従来のコーティングの孔容積に対する拡大され
た孔の孔容積の比率が１．２から１０．６の範囲内にあ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第２１項による記
録用部材。