(57)【要約】【課題】耐熱性、耐疵付性及び表面硬度に優れた磁気記録媒体用アルミニウム基板を提供する。【解決手段】アルミニウム基板と、前記アルミニウム基板上に形成された厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜と、前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜上に形成された無機シリカ膜とを備え、前記陽極酸化皮膜の多孔質部分の少なくとも一部に有機−無機ハイブリッドシリカが充填された、磁気記録媒体用アルミニウム基板。【選択図】図１
2017150033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム基板と、前記アルミニウム基板上に形成された厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜と、前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜上に形成された無機シリカ膜とを備え、前記陽極酸化皮膜の多孔質部分の少なくとも一部に有機−無機ハイブリッドシリカが充填された、磁気記録媒体用アルミニウム基板。
【請求項２】
前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜及び前記有機−無機ハイブリッドシリカの前駆体がメチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液であり、前記無機シリカ膜の前駆体がパーヒドロポリシラザンである請求項１に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
【請求項３】
前記メチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液がメチルヒドロポリシラザンとパーヒドロポリシラザンとの混合物である請求項２に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
【請求項４】
前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜及び前記有機−無機ハイブリッドシリカの前駆体において、パーヒドロポリシラザンとメチルヒドロポリシラザンとの配合比が重量比で０：１０〜７：３である請求項３に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
【請求項５】
前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜と前記無機シリカ膜との合計の厚さが０．５μｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板を製造する方法であって、
アルミニウム基板上に厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜を形成する工程、
前記陽極酸化皮膜上にメチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液を塗工する工程、
最表面にパーヒドロポリシラザンを塗工する工程、及び
加熱によりシリカに転化する工程
を含む磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法。
【請求項７】
前記陽極酸化皮膜を形成する工程がシュウ酸溶液により形成される請求項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用の基板として好適な皮膜が形成されたアルミニウム基板、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体用アルミニウム基板としては、もっぱらＪＩＳ  Ｈ４０００−２０１４に規定されたＡ５０８６合金が使われている。この合金単独では、磁気記録媒体に適した表面平滑性や表面無欠陥性、耐疵付性などが不十分であるため、表面処理として無電解ＮｉＰめっきが施されている。
【０００３】
無電解ＮｉＰめっきを施すことで、表面に現れる晶出物や介在物を覆い隠し表面無欠陥性を実現することができる。また、結晶粒界を覆うことで研磨により高い平滑性を実現することができる。さらには、表面硬度を高くすることで耐疵付性を改善することができる。
【０００４】
しかしながら、従来使われているＮｉＰめっきは、３００℃以上に加熱処理されると結晶化し、表面の平滑性が劣化するだけでなく、強磁性を示すことになり磁気記録媒体用基板として不適切となる。
一方で、磁気記録媒体に求められる性能として高記録密度が挙げられ、そのためには磁性層成膜時の温度条件の緩和が求められている。
【０００５】
特許文献１では、ＮｉＰめっきのもつ３００℃以上の温度での熱処理による磁性の発現を抑制するために、Ｎｉ−Ｐ−Ｗめっきが提案されている。
ＮｉＰめっき以外の表面処理として、例えば特許文献２では、アルマイト基板の表面処理として、酸化シリコンを塗布し熱処理することでアルマイト基板表面を平滑化する表面処理方法が提案されている。
【０００６】
また、高記録密度に対応するためには、記録ヘッドの基板表面への衝突に伴う疵発生を抑制することも重要である。磁気記録では、記録媒体の表面を高さ数ｎｍで記録再生ヘッドが高速で移動しており、ヘッドと基板との衝突により基板表面の変形を防ぐことが重要である。そのため、厚さ１０μｍ程度のＮｉＰめっきが用いられている。基板表面に要求される硬度は、耐疵付性を実現するために求められる。
特許文献３では、アルミニウム基板上に窒化珪素質連続薄膜が形成された磁気ディスク基板が開示されている。当該基板の製造方法として、アルミニウム基板上に無機ポリシラザンを塗工した後、大気中２００℃で１時間熱処理することで、厚さ約１μｍでニッケルリンめっき基板よりも高い硬度と平滑性を実現できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１９５０２号公報
【特許文献２】特開平２−７３５２０号公報
【特許文献３】特開平４−２５２４２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のＮｉ−Ｐ−Ｗめっきでも、耐熱温度は３２０℃に留まる。また、特許文献２には、アルマイト処理を行ったアルミニウム基板上にオルガノシロキサン溶液を塗工し、１５０℃から３５０℃で焼付けを行うことで、アルマイト表面を平滑にできることは開示されている。すなわち、陽極酸化処理により生じる表面の凹凸や微細気孔を有機シリコンで塗工、熱処理することにより平滑化できることが開示されている。しかしながら、磁気記録媒体用基板として特に重要な耐熱性や耐疵付性に関しては何ら言及されていない。また、塗工される有機シリコンとして適した組成、物性等にも何ら言及されていない。
【０００９】
また、特許文献３に記載の磁気ディスク基板は、アルミニウム基板上に硬度の高い皮膜を形成しても、厚さが１μｍである場合には、現行汎用されているＮｉＰめっき（厚さ〜１０μｍ）基板に比べて耐疵付性は大きく劣る。
【００１０】
そこで、アルミニウム基板に陽極酸化皮膜を形成し、磁気記録媒体用基板として利用する試みはこれまでも種々提案されてきたが、ＮｉＰめっき以上の耐熱性を有し、代替可能な耐疵付性や表面硬度を兼ね備えたものは見出されていない。
【００１１】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、耐熱性、耐疵付性及び表面硬度に優れた磁気記録媒体用アルミニウム基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム合金の少なくとも一方の表面に、特定の厚みの陽極酸化皮膜を形成し、その上に特定のシリカ膜を形成し、さらに、陽極酸化皮膜の多孔質部分に特定のシリカを充填することにより、耐疵付性、表面硬度及び耐熱性に優れた磁気記録媒体用アルミニウム基板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］に係るものである。
［１］  アルミニウム基板と、前記アルミニウム基板上に形成された厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜と、前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜上に形成された無機シリカ膜とを備え、前記陽極酸化皮膜の多孔質部分の少なくとも一部に有機−無機ハイブリッドシリカが充填された、磁気記録媒体用アルミニウム基板。
［２］  前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜及び前記有機−無機ハイブリッドシリカの前駆体がメチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液であり、前記無機シリカ膜の前駆体がパーヒドロポリシラザンである前記［１］に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
［３］  前記メチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液がメチルヒドロポリシラザンとパーヒドロポリシラザンとの混合物である前記［２］に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
［４］  前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜及び前記有機−無機ハイブリッドシリカの前駆体において、パーヒドロポリシラザンとメチルヒドロポリシラザンとの配合比が重量比で０：１０〜７：３である前記［３］に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
［５］  前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜と前記無機シリカ膜との合計の厚さが０．５μｍ以上である前記［１］〜［４］のいずれか１に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板。
［６］  前記［１］〜［５］のいずれか１に記載の磁気記録媒体用アルミニウム基板を製造する方法であって、
アルミニウム基板上に厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜を形成する工程、
前記陽極酸化皮膜上にメチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液を塗工する工程、
最表面にパーヒドロポリシラザンを塗工する工程、及び
加熱によりシリカに転化する工程
を含む磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法。
［７］  前記陽極酸化皮膜を形成する工程がシュウ酸溶液により形成される前記［６］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、耐熱性、耐疵付性及び表面硬度に非常に優れた磁気記録媒体用アルミニウム基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る磁気記録媒体用アルミニウム基板の構造を模式的に表す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る磁気記録媒体用アルミニウム基板は、図１に示すように、アルミニウム（以下、単に「アルミ」と称することもある。）基板１上に、厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜２ａ，２ｂが形成され、前記陽極酸化皮膜２ａ，２ｂ上に有機−無機ハイブリッドシリカ膜３が形成され、前記有機−無機ハイブリッドシリカ膜３上に無機シリカ膜４が形成されており、前記陽極酸化皮膜はその一部が、多孔質部分に有機−無機ハイブリッドシリカが充填された陽極酸化皮膜２ｂであることを特徴とする。
【００１７】
＜アルミニウム基板＞
本発明で基板として用いるアルミニウム合金（単に「アルミニウム」と称することもある。）は、その化学成分組成については、磁気記録媒体用として必要な強度を持ち陽極酸化皮膜の形成に用いられうるものである限り、特に限定されるものではないが、例えば、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％以下含有し、かつ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、およびＺｒ：０．０５重量％以上０．６重量％以下よりなる群から選ばれる少なくとも一つを含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金であり、かつ、表面における金属間化合物の最大長さが１０μｍ以下であり、基板表面１ｍｍ２当たりの、最大長さが５μｍ以上である金属間化合物の個数が１個以下のアルミニウム合金などを例示することができる。
【００１８】
＜陽極酸化皮膜＞
本発明における陽極酸化皮膜は、アルミニウム基板上に形成された膜厚７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜であり、アルミニウム合金基材の全面がこの陽極酸化皮膜で覆われている。
【００１９】
陽極酸化皮膜を形成する時の陽極酸化処理液としては、少なくともシュウ酸を含む陽極酸化処理液を用いることが好ましい。これは陽極酸化皮膜がアルミニウム合金基材にシュウ酸系皮膜を形成することで、硬度が高く高温耐クラック性を向上させることができるからである。
即ち、一般的な陽極酸化処理液として、シュウ酸、ギ酸等の有機酸、リン酸、クロム酸、硫酸などの無機酸が挙げられるが、硬度が高く高温でのクラックの発生を著しく低減させるという観点から、少なくともシュウ酸を含む陽極酸化処理液を用いることが好ましい。陽極酸化処理液中のシュウ酸濃度は、所望とする作用効果を有効に発揮することができるように適宜適切に制御すれば良い。陽極酸化処理液中のシュウ酸濃度の下限は、好ましくは１０ｇ／Ｌであり、より好ましくは１５ｇ／Ｌである。また、当該シュウ酸濃度の上限は、好ましくは５０ｇ／Ｌであり、より好ましくは４０ｇ／Ｌである。
【００２０】
陽極酸化皮膜の厚膜化や皮膜形成の高速化の方法として、少なくともシュウ酸を含む混酸溶液（陽極酸化処理液）による陽極酸化処理を行うことが好ましい。このときの、シュウ酸と混ぜる他の酸溶液は、特に限定されない。例えば、蟻酸等の有機酸、クロム酸、硫酸、リン酸などの無機酸等が挙げられ、これらの中から一つ以上の酸溶液を選んで用いることができる。このように、少なくともシュウ酸を含む溶液（陽極酸化処理液）を用いることによって、形成される多孔質の陽極酸化皮膜は処理溶液による溶解が少なく、陽極酸化皮膜の厚膜化が可能になると共に、耐クラック性（クラックが生じない特性）に優れる皮膜となる。
【００２１】
上述した混酸溶液（シュウ酸を含む溶液）による陽極酸化処理では、各種酸濃度、処理温度、電解電圧、電流密度は特に定めるものではなく、適宜処理条件を選択すればよい。
【００２２】
その他の陽極酸化処理条件についても、特に定めるものではないが、例えば陽極酸化処理を行う際の温度は、生産性を損なうことなく、また陽極酸化皮膜の溶解が顕著に起こらない範囲で設定すればよく、おおむね、０〜５０℃とすることが好ましい。また、陽極酸化処理を行う際の処理時間も、同様に適宜設定することができ、特に限定されないが、たとえば１０〜３００分行うことができる。
【００２３】
陽極酸化処理を行うときの電解電圧（陽極酸化皮膜形成電圧）や電流密度は、所望の陽極酸化皮膜が得られるように、適宜適切に調節すればよい。このうち電解電圧については、電解電圧が低いと電流密度が小さくなって成膜速度が遅くなり、一方、電解電圧が高すぎると大電流により皮膜の溶解によって陽極酸化皮膜が形成されなくなる傾向がある。電解電圧による影響は、使用する電解処理液（陽極酸化処理溶液）の組成や、陽極酸化皮膜を行う温度などにも関係するため、適宜設定すればよい。陽極酸化処理時の電解電圧は、具体的には５〜１５０Ｖ程度が好ましく、より好ましくは２０〜１２０Ｖ程度である。また、陽極酸化処理時に流す電流密度は、１００Ａ／ｄｍ２以下であることが好ましく、５０Ａ／ｄｍ２以下であることがより好ましく、３０Ａ／ｄｍ２以下であることが更に好ましい。
【００２４】
上記のようにして形成される陽極酸化皮膜の厚みは、耐疵付性を担う重要な因子であり、良好な耐疵付性を得る観点から、７μｍ以上とすることが好ましく、より好ましくは９μｍ以上であり、さらに好ましくは１２μｍ以上である。なお、陽極酸化皮膜単独の場合には陽極酸化皮膜の厚さが１５μｍ以上でＮｉ−Ｐめっきと同等の耐疵付性が得られるが、本発明においてはシリカ転化した膜（シリカ膜）と組み合わせることから、７μｍ以上であれば上記効果を得ることができる。
【００２５】
一方、陽極酸化皮膜の厚みがあまり厚くなると、コストが増大し、かえって耐疵付性が低下することから、２５μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは２０μｍ以下である。
【００２６】
陽極酸化皮膜に硬質皮膜を形成してＮｉＰめっきと同等の耐疵付性を実現しようとすると、厚さ１０μｍｍ以上の硬質皮膜の形成が必要となる。しかしながら、硬質皮膜としてシリカ膜を形成しようとすると、シリカ膜となる前駆体の塗工とシリカ転化といった手法単独では、１０μｍ以上という厚さは実現できない。
これは、シリカ膜となる前駆体のシリカ転化時の収縮や、シリカ転化に必要なＨ２Ｏ供給深さの限界に起因する。
【００２７】
そこで、本発明では、容易に１０μｍ以上の厚さを実現可能な陽極酸化皮膜とシリカ膜とを組み合わせることで、ＮｉＰめっきと同等の耐疵付性や表面硬度を実現する。
すなわち、陽極酸化皮膜は多孔質でありアルミニウム合金中の介在物や晶出物由来の欠陥が形成されることから、そのまま磁気記録媒体用表面処理として用いることができない。
そこで本発明では、陽極酸化皮膜における多孔質部分の少なくとも一部に有機−無機ハイブリッドシリカを充填することで、陽極酸化皮膜の孔や欠陥を覆うことにより、優れた平滑性、耐疵付性や耐熱性を得る。また、該陽極酸化皮膜上には有機−無機ハイブリッドシリカ膜を形成する。
【００２８】
＜有機−無機ハイブリッドシリカ（膜）＞
前記陽極酸化皮膜の多孔質部分の少なくとも一部に充填する有機−無機ハイブリッドシリカ及び前記陽極酸化皮膜上に形成される有機−無機ハイブリッドシリカ膜は同時に形成される。
すなわち、有機−無機ハイブリッドシリカ及び有機−無機ハイブリッドシリカ膜となる前駆体を陽極酸化皮膜上に塗工し、シリカ転化を行う。
【００２９】
前駆体を塗工後、水蒸気を含む雰囲気にて熱処理をすることにより、シリカ転化する。
得られた有機−無機ハイブリッドシリカが、陽極酸化皮膜の細孔や合金中の介在物、晶出物由来のピットを目詰めすることができることから、欠陥の無くすことができる。またその上に有機−無機ハイブリッドシリカ膜という平滑な面を形成することで、耐疵付性及び耐熱性を改善することができる。
【００３０】
陽極酸化皮膜に有機−無機ハイブリッドシリカ膜を介さずに直接無機シリカ膜を形成した場合、陽極酸化皮膜と無機シリカ膜がそれぞれ単独では５００℃以上、４５０℃以上の高い耐熱性を有するにも関わらず、両者を組み合わせると耐熱性は３５０℃程度に留まってしまう。
この理由として、陽極酸化皮膜中の多孔質部分（孔や欠陥）に無機シリカが侵入することで膜の柔軟性を低下させるためであると考えられる。
そこで本発明においては、有機−無機ハイブリッドシリカで多孔質部分を充填し、さらに有機−無機ハイブリッドシリカ膜で陽極酸化皮膜表面を覆うことにより、無機シリカの浸入による陽極酸化皮膜の柔軟性の低下を防ぐことができ、耐熱性の改善ができたものと考えられる。
【００３１】
前記前駆体は１ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下程度の溶液粘度であれば、陽極酸化皮膜の多孔質部分に容易に侵入でき、そのままシリカ転化することによって、該多孔質部分に有機−無機ハイブリッドシリカが充填されることとなるため好ましい。
また、溶液組成の有効濃度（溶剤以外の薬剤成分）は１０質量％以上５０質量％以下が好ましい。これは、濃度が高すぎると粘度が高くなり塗工しにくくなり、濃度が低くなり過ぎると溶剤乾燥後に十分な膜厚さを得ることができないためである。
【００３２】
有機−無機ハイブリッドシリカ及び有機−無機ハイブリッドシリカ膜となる前駆体は、メチルヒドロポリシラザンを含むことにより陽極酸化皮膜単体に比べて耐疵付性が改善されることから、メチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液が好ましい。中でも、さらに膜硬度を向上できる点から、メチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液はメチルヒドロポリシラザンとパーヒドロポリシラザンとの混合物であることがより好ましい。
【００３３】
なお、ポリシラザンとは、主にＨ２ＳｉＣｌ２とＮＨ３を反応させて、Ｓｉ−Ｎ結合を有するポリマーとして合成されるものであり、下記式（１）のように表されることが多いが、実際には一次元の直鎖ではなく、下記式（２）のように環状の構造を含む。
【００３４】
【化１】
2017150033.tif 000003
【００３５】
このように、ＳｉがＳｉ−Ｎ結合以外、全て水素原子と結合した化合物をパーヒドロポリシラザン（Ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ）と呼ぶ。
【００３６】
パーヒドロポリシラザンとメチルヒドロポリシラザンとの配合比は０：１０〜７：３（重量比）の範囲であることが好ましく、２：８〜５：５（重量比）がより好ましい。
【００３７】
パーヒドロポリシラザンは水蒸気と反応し、ＳｉＯ２に転化することは良く知られている。この場合、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉが３次元のネットワークでつながり、溶融石英類似の構造となるため、硬く柔軟性に欠ける皮膜となる。
これに対して、シリコン原子にメチル基が結合したメチルヒドロポリシラザンを水蒸気と反応させると、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの骨格がメチル基のために硬い構造を作ることができず、柔軟性を有する膜となる。両者を適当な割合で混合し、水蒸気と反応させることにより、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの３次元ネットワークの一部をメチル基で終端させた柔軟性を有するシリカ骨格を形成させることができる。
適度に柔軟性を持つ膜は、アルミニウム基板との熱膨張差に起因する応力を緩和するので、耐熱性の改善が期待される。
【００３８】
＜無機シリカ膜＞
有機−無機ハイブリッドシリカ膜は有機シリカ膜の割合が多くなるにつれて、その表面硬度が低下する。そこで、本発明においては、有機−無機ハイブリッドシリカ膜上にさらに無機シリカ膜を形成することで、得られる磁気記録媒体用アルミニウム基板における表面硬度を高くする。
無機シリカ膜はパーヒドロポリシラザンを塗工し、シリカ転化することで形成することが好ましい。
【００３９】
＜シリカ膜＞
有機−無機ハイブリッドシリカ膜及び無機シリカ膜（以下、まとめて「シリカ膜」と称することがある。）は、合計で厚さ０．３μｍ以上であることが耐疵付性の点から好ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。また水と反応させて十分にシリカ転化させるためには３μｍ以下が好ましく、２μｍ以下がより好ましい。
【００４０】
有機−無機ハイブリッドシリカ膜は厚さ０．０５μｍ以上が無機シリカの陽極酸化皮膜への浸入を防ぐ点から好ましく、０．１μｍ以上がより好ましい。またシリカ転化反応を十分に進行させるためには１．５μｍ以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましい。
なお、有機−無機ハイブリッドシリカ膜は、その前駆体を陽極酸化皮膜上に塗工してシリカ転化した際に、陽極酸化皮膜の多孔質部分の少なくとも一部に該前駆体が含浸し、シリカ転化により有機−無機ハイブリッドシリカとして充填されることから、実際に塗工した厚みよりも有機−無機ハイブリッドシリカ膜の厚みは薄くなる。
【００４１】
陽極酸化皮膜の多孔質部分に充填される有機−無機ハイブリッドシリカの好ましい量は、陽極酸化皮膜の空隙率や孔、欠陥の大きさ、分布等によって異なる。なお、充填された有機−無機ハイブリッドシリカの量は、陽極酸化皮膜上に塗工した前駆体の量と、陽極酸化皮膜上に形成されたシリカ転化後の有機−無機ハイブリッドシリカ膜の量との差を取ることによって概算が可能である。
【００４２】
無機シリカ膜は厚さ０．２μｍ以上が硬度の点から好ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。また耐熱性の点から３μｍ以下が好ましく、２μｍ以下がより好ましい。
なお、陽極酸化皮膜、シリカ膜、有機−無機ハイブリッドシリカ膜、無機シリカ膜の膜厚はいずれも、皮膜の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察及び元素マッピングを行うことによって測定することができる。
【００４３】
＜磁気記録媒体用アルミニウム基板の製造方法＞
本発明に係る磁気記録媒体用アルミニウム基板は、以下の工程を経ることにより得ることができる。
すなわち、
（ａ）アルミニウム基板上に厚さ７μｍ以上２５μｍ以下の陽極酸化皮膜を形成する工程、
（ｂ）前記陽極酸化皮膜上に有機−無機ハイブリッドシリカ膜の前駆体を塗工する工程、
（ｃ）最表面に無機シリカ膜の前駆体を塗工する工程、及び
（ｄ）加熱によりシリカに転化する工程。
【００４４】
陽極酸化皮膜及びシリカ膜はアルミニウム基板の少なくとも一方の表面に形成されていればよいが、基板表面の効率的利用の点から、両方の表面に形成されていることが好ましい。
また、シリカ転化する工程（ｄ）は、工程（ｂ）及び工程（ｃ）の後にまとめて一度で行ってもよく、工程（ｃ）の後に工程（ｄ）を、次いで工程（ｃ）の後に再度工程（ｄ）と、二度行ってもよいが、コスト面から、工程（ｂ）及び工程（ｃ）の後にまとめて一度で行うことが好ましい。
【００４５】
好ましいアルミニウム基板、陽極酸化皮膜、シリカ膜は先述したとおりである。
アルミニウム基板に陽極酸化皮膜を形成する工程は、公知の方法により行うことができるが、例えば基板となるアルミニウム合金を、シュウ酸、ギ酸等の有機酸、リン酸、クロム酸、硫酸などの無機酸等を含む溶液中で通電することにより形成することができる。この場合、陽極酸化皮膜厚さは、通電時間により調整することが可能である。
ここで、前述したように、高温でのクラックの発生を著しく低減させつつ耐電圧性を向上させるという観点からは、少なくともシュウ酸を含む陽極酸化処理液を用いることが好ましい。
【００４６】
有機−無機ハイブリッドシリカ膜の前駆体溶液の好ましい種類、濃度等は先述したとおりであるが、例えばメチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液が好ましい。無機シリカ膜の前駆体についても同様に、好ましい濃度等は先述したとおりである。
【００４７】
有機−無機ハイブリッドシリカ膜の前駆体や無機シリカ膜の前駆体を塗工する際には、ディップコート、スプレーコート、スピンコート等によって塗工することができる。中でもスピンコートが均一な膜厚さを実現できる点から好ましい。
【００４８】
なお、ポリシラザン溶液の濃度を調整する場合に用いる溶剤としては、分子構造中に水酸基（−ＯＨ）を含むアルコール類はポリシラザンと反応するために使用できない。石油系有機溶剤、キシレン等の芳香族溶剤、ジブチルエーテル等のアルキルエーテルが好ましい。濃度は、塗工方法や条件によって適切な範囲に設定すれば良いが、ポリシラザン濃度として１０重量％以上５０重量％以下が一般的である。濃度が濃いと粘度が高くなり塗工しにくくなる。一方、濃度が低くなり過ぎると溶剤乾燥後に十分な膜厚さを得ることができない。
【００４９】
前駆体を塗工後、加熱によりシリカ（ＳｉＯ２）に転化し、シリカ膜とすることができる。また、陽極酸化皮膜の多孔質部分に含浸した前駆体は、該加熱により有機−無機ハイブリッドシリカとして充填される。
ポリシラザンのシリカ転化には水との反応が必要であり、加熱雰囲気に水蒸気を導入すれば良い。加熱温度は２００〜３７０℃がシリカ転化を効率的に進める点から好ましい。また、加熱時間は２０分〜２時間が十分なシリカ転化と生産性の点から好ましい。
【００５０】
陽極酸化皮膜及びシリカ膜をアルミニウム基板の両方の面に形成させる場合、例えばアルミニウム合金を陽極酸化処理液に浸漬、通電を行うことでアルミニウム合金の両面に陽極酸化皮膜を形成し、その後、一方の表面にメチルヒドロポリシラザンを含むポリシラザン溶液に塗工、熱処理によるシリカ転化を行い、次いで他方の表面についても同様に塗工、熱処理によるシリカ転化を行うことにより得ることができる。
また、一方の表面に該ポリシラザン溶液を塗工して乾燥させ、他方の表面にも該ポリシラザン溶液を塗工した後に熱処理をすることにより、両面を一度にシリカ転化させることもできる。さらには、両方の表面に一度に該ポリシラザン溶液を塗工し、熱処理によるシリカ転化を行ってもよい。
【実施例】
【００５１】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、その趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００５２】
＜実施例１＞
アルミニウム合金を基板とし、該基板をシュウ酸を３０ｇ／Ｌ含む３０℃の溶液中で通電することにより、厚さ１０μｍの陽極酸化皮膜を形成させた。その上にメチルヒドロポリシラザン：パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０およびＨＴＡ１５００）＝８：２（重量比）の混合物（有効濃度３６重量％）をスピンコート法により塗工した。さらにその上にパーヒドロポリシラザンをスピンコート法により塗工した。
次いで３００℃で水蒸気存在下、６０分加熱することで、シリカ転化を行い、磁気記録媒体用アルミニウム基板を得た。
【００５３】
形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜の厚さは０．２μｍ、無機シリカ膜の厚さは１．０μｍ、合計のシリカ膜の厚さは１．２μｍであった。
また、得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板の表面硬度は５．６ＧＰａ、耐熱温度は４５０℃であった
【００５４】
＜実施例２＞
実施例１と同じように陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムディスク上に、メチルヒドロポリシラザン：パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０およびＨＴＡ１５００）＝８：２（重量比）の混合物（有効濃度３６重量％）をスピンコート法により塗工した。次いで３００℃で水蒸気存在下、６０分加熱することでシリカ転化を行った。さらにその上にパーヒドロポリシラザンをスピンコート法により塗工した。
再度３００℃で水蒸気存在下、６０分加熱することで、シリカ転化を行い、磁気記録媒体用アルミニウム基板を得た。
【００５５】
形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜の厚さは０．２μｍ、無機シリカ膜の厚さは１．０μｍ、合計のシリカ膜の厚さは１．２μｍであった。
また、得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板の表面硬度は５．８ＧＰａ、耐熱温度は４５０℃であった
【００５６】
＜実施例３＞
実施例１と同じように陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムディスク上に、メチルヒドロポリシラザン：パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０およびＨＴＡ１５００）＝８：２（重量比）の混合物（有効濃度３６重量％）をスピンコート法により塗工した。次いで３５０℃で水蒸気存在下、６０分加熱することでシリカ転化を行った。さらにその上にパーヒドロポリシラザンをスピンコート法により塗工した。
再度３５０℃で水蒸気存在下、６０分加熱することで、シリカ転化を行い、磁気記録媒体用アルミニウム基板を得た。
【００５７】
形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜の厚さは０．１μｍ、無機シリカ膜の厚さは０．４μｍ、合計のシリカ膜の厚さは０．５μｍであった。
また、得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板の表面硬度は５．３ＧＰａ、耐熱温度は４７５℃であった
【００５８】
＜実施例４＞
実施例１と同じように陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムディスク上に、メチルヒドロポリシラザン：パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０およびＨＴＡ１５００）＝８：２（重量比）の混合物（有効濃度３６重量％）をスピンコート法により塗工した。さらにその上にパーヒドロポリシラザンをスピンコート法により塗工した。
次いで３００℃で水蒸気存在下、６０分加熱することで、シリカ転化を行い、磁気記録媒体用アルミニウム基板を得た。
【００５９】
形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜の厚さは０．１μｍ、無機シリカ膜の厚さは０．５μｍ、合計のシリカ膜の厚さは０．６μｍであった。
また、得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板の表面硬度は５．２ＧＰａ、耐熱温度は４５０℃であった
【００６０】
＜実施例５＞
実施例１と同じように陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムディスク上に、メチルヒドロポリシラザン：パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０およびＨＴＡ１５００）＝８：２（重量比）の混合物（有効濃度３６重量％）をスピンコート法により塗工した。次いで３５０℃で水蒸気存在下、６０分加熱することでシリカ転化を行った。さらにその上にパーヒドロポリシラザンをスピンコート法により塗工した。
再度３５０℃で水蒸気存在下、６０分加熱することで、シリカ転化を行い、磁気記録媒体用アルミニウム基板を得た。
【００６１】
形成された有機−無機ハイブリッドシリカ膜の厚さは０．４μｍ、無機シリカ膜の厚さは０．８μｍ、合計のシリカ膜の厚さは１．２μｍであった。
また、得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板の表面硬度は６．４ＧＰａ、耐熱温度は４５０℃であった
【００６２】
＜比較例１＞
実施例１と同じように陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムディスク上に、パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０）をスピンコート法により塗工した。次いで３００℃で水蒸気存在下、６０分加熱することでシリカ転化を行った。
得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板の耐熱性を調べたところ、３５０℃の熱履歴で皮膜全体に亀裂が生じた。同様に処理した磁気記録媒体用アルミニウム基板のシリカ膜の厚さは０．６μｍ、表面硬度は５．６ＧＰａであった。
【００６３】
＜比較例３＞
実施例１と同じように陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムディスク上に、メチルヒドロポリシラザン：パーヒドロポリシラザン（Ｍｅｒｃｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（旧ＡＺ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製、ＮＬ１２０Ａ−２０およびＨＴＡ１５００）＝８：２、６：４、４：６（重量比）の各混合物（有効濃度３６重量％）をスピンコート法により塗工した。次いで３００℃で水蒸気存在下、６０分加熱することでシリカ転化を行った。
得られた磁気記録媒体用アルミニウム基板はいずれも４００℃の熱履歴を加えても、膜に亀裂や剥離は発生しなかった。膜硬度は、混合比８：２の場合が２．６ＧＰａ、６：４の場合が３．２ＧＰａ、４：６の場合が３．９ＧＰａであった。シリカ膜の厚さはいずれも０．５μｍであった。
【符号の説明】
【００６４】
１    アルミニウム基板
２ａ  陽極酸化皮膜
２ｂ  多孔質部分に有機−無機ハイブリッドシリカが充填された陽極酸化皮膜
３    有機−無機ハイブリッドシリカ膜
４    無機シリカ膜
【図１】
2017150033.tif 000004