JPH09100464A

JPH09100464A - 磁気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物及び磁気記録媒体カーボン基板の製造方法

Info

Publication number: JPH09100464A
Application number: JP25802895A
Authority: JP
Inventors: Manabu Shibata; 学柴田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体の高密度化に必要な低表面粗さ
をカーボン基板に与える磁気記録媒体カーボン基板製造
用研磨材組成物及び磁気記録媒体カーボン基板の製造方
法を提供すること。【解決手段】水と研磨材と研磨促進剤とを含有する磁
気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物において、
上記研磨促進剤として、硫酸塩を用いることを特徴とす
る磁気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物、及
び、水と研磨材と研磨促進剤とを含有する磁気記録媒体
カーボン基板製造用研磨材組成物を用いた研磨工程を有
する磁気記録媒体カーボン基板の製造方法において、上
記研磨促進剤として、硫酸塩を用いることを特徴とする
磁気記録媒体カーボン基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体カー
ボン基板の製造に用いられる研磨材組成物及び磁気記録
媒体カーボン基板の製造方法に関し、更に詳しくは磁気
記録媒体の高密度化に必要な低表面粗さをカーボン基板
に与える磁気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物
及び磁気記録媒体カーボン基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ハードディスク（ＨＤ）用基板に代表される磁気記録媒
体用基板として、従来一般的に用いられているアルミ基
板に代わり、耐衝撃性の向上、薄板化による軽量化、軽
量化によるモータ消費電力の低減等の目的から、ガラス
状カーボン等からなるカーボン基板が注目されている。

【０００３】かかるカーボン基板の製造に際しては、従
来は、先ず、樹脂合成後の液状の樹脂に硬化剤を添加・
混合して、この混合物を一対のガラス板間に挟み硬化さ
せる。次いでガラス板間から取出した所定の板厚の硬化
樹脂をディスク状にコア抜きして、多数のディスク状の
硬化樹脂（硬化樹脂基板）を得る。そして、黒鉛板（炭
素板）上に多数のディスク状の硬化樹脂を並べ、その上
に更に黒鉛板、多数のディスク状の硬化樹脂を順次積層
し、これらを焼成炉内に入れて焼成することにより、デ
ィスク状の硬化樹脂を炭素化して、カーボン基板を得
る。

【０００４】そして、カーボン基板を得た後に、最終製
品に必要な平坦度／面粗さを得るために、表面を研磨す
るラッピング工程、外周面及び内周面を研削して面取り
するチャンファー加工工程を経て、最終研磨のためのポ
リッシング工程を行っている。

【０００５】上記カーボン基板においては、磁気記録媒
体の高密度化に伴い、表面粗さが低く且つ高精度の表面
を有することが要求されており、特に上述のカーボン基
板を研磨するラッピング工程やポリッシング工程におい
て優れた研磨方法を開発し、上記性能を有するカーボン
基板を提供することが要求されていた。

【０００６】かかる要求に対して、例えば、特開平６−
３３９８５３号公報においては、カーボン基板を、水、
アルミナ砥粒及び研磨助剤を用いて鏡面仕上げ研磨する
カーボン基板の鏡面仕上研磨方法において、該研磨助剤
として、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等を用い
る研磨方法が提案されている。

【０００７】しかしながら、上記の研磨方法を用いて得
られるカーボン基板は、ある程度の低表面粗さを有して
はいるが、更に高密度化に必要な低表面粗さには至って
いない。また、上記の研磨方法に用いられる硝酸アルミ
ニウムは、毒性を有しているので、その取扱いに注意を
必要とするものであった。

【０００８】従って、本発明の目的は、磁気記録媒体の
高密度化に必要な低表面粗さをカーボン基板に与える磁
気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物及び磁気記
録媒体カーボン基板の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意研究
した結果、磁気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成
物における研磨促進剤として、特定の化合物を用いるこ
とにより、カーボン基板の表面粗さを一層低くし得るこ
とを知見した。

【００１０】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、水と研磨材と研磨促進剤とを含有する磁気記録媒体
カーボン基板製造用研磨材組成物において、上記研磨促
進剤として、硫酸塩を用いることを特徴とする磁気記録
媒体カーボン基板製造用研磨材組成物を提供するもので
ある。

【００１１】また、本発明は、水と研磨材と研磨促進剤
とを含有する磁気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組
成物を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体カーボン基
板の製造方法において、上記研磨促進剤として、硫酸塩
を用いることを特徴とする磁気記録媒体カーボン基板の
製造方法を提供するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、先ず本発明の磁気記録媒体
カーボン基板製造用研磨材組成物（以下、単に「研磨材
組成物」ということもある）について詳細に説明する。

【００１３】上述の通り、本発明の研磨材組成物は、水
と研磨材と研磨促進剤とを必須成分とするものである。
以下、これら各成分について説明する。

【００１４】本発明の研磨材組成物に使用される上記研
磨材としては、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃)を主成分
とするアルミナ質研磨材やシリカ系研磨材等が挙げられ
る。上記アルミナ質研磨材は、その粒径や性状の違いに
より、例えば、粉砕アルミナ系研磨材、六角板状アルミ
ナ系研磨材、假焼アルミナ系研磨材等があり、本発明に
おいては、製品の要求品質等に応じて種々選択すること
ができる。また、上記シリカ系研磨材としては、Ｎａｌ
ｃｏ社製Ｎａｌｃｏ２３６０コロイドシリカや、
ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ社製Ｌｕｄｏｘ等が使用でき
る。これらのうち、アルミナ質研磨材を用いると研磨速
度が速いので好ましく、特に基板表面の欠陥を少なくで
きる点で、六角板状アルミナ系研磨材及び假焼アルミナ
系研磨材を用いることが好ましい。

【００１５】上記研磨材の粒径は、製品の要求品質等に
応じて種々選択することができるが、一般的な範囲とし
ての平均粒径は、好ましくは０．００１〜６μｍであ
り、更に好ましくは０．０１〜３μｍである。上記平均
粒径が上記の範囲内であれば、研磨速度を遅くすること
なく、カーボン基板の表面粗さを小さく加工し易くなる
ので好ましい。

【００１６】また、上記研磨材の最大粒径も、製品の要
求品質等に応じて種々選択することができるが、一般的
な範囲としての最大粒径は、好ましくは１５μｍ以下で
あり、更に好ましくは６μｍ以下である。上記最大粒径
が１５μｍ以下であれば、カーボン基板の表面欠陥を少
なく加工し易くなるので好ましい。

【００１７】また、上記研磨材は、本発明の研磨材組成
物中に分散させて用いられる。本発明の研磨材組成物中
における該研磨材の含有量は、研磨材組成物の粘度や製
品の要求品質等に応じて種々選択することができるが、
一般的な範囲として含有量は、好ましくは０．０５〜３
０重量％であり、更に好ましくは０．５〜２５重量％で
ある。上記含有量が０．０５重量％未満であると、研磨
パッドとカーボン基板が直接接触し、該カーボン基板に
キズが入る惧れがある。また、３０重量％を超えると、
カーボン基板の表面粗さが高くなる惧れがある。

【００１８】また、上記研磨材は、本発明の研磨材組成
物中に０．０５〜３０重量％含有され、その平均粒径が
０．００１〜６μｍであり、且つその最大粒径が１５μ
ｍ以下であることが特に好ましい。

【００１９】而して、本発明の研磨材組成物において
は、上記研磨促進剤として、硫酸塩が用いられる。上記
硫酸塩としては、硫酸塩であればその種類に特に制限は
なく、例えば４級アンモニウム硫酸塩や、硫酸ナトリウ
ム、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシ
ウム、硫酸亜鉛等の金属硫酸塩等を用いることができ
る。これらのうち、金属硫酸塩を用いることが好まし
く、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム又は硫酸亜鉛
を用いることが特に好ましい。

【００２０】上記硫酸塩は、本発明の研磨材組成物中に
好ましくは０．０５〜２０重量％、更に好ましくは０．
１〜２０重量％、最も好ましくは０．５〜１０重量％含
有される。上記含有量が上記範囲内であると高研磨速度
が得られ且つカーボン基板の低表面粗さが得られるので
好ましい。

【００２１】また、本発明においては、上記研磨促進剤
として、上記硫酸塩の他に硝酸塩、塩酸塩、過塩素酸
塩、リン酸塩、炭酸塩等を併用してもよい。これら併用
される研磨促進剤は、上記硫酸塩１００重量部に対し
て、好ましくは０〜１０００重量部含有される。

【００２２】本発明の研磨材組成物は、例えば、所定量
の研磨材と所定量の研磨促進剤とを個々に水（純水）に
分散・溶解させておき、これらを混合させ、更に必要に
応じて後述の他の成分を添加した後、攪拌しながら所定
量に達するまで水を加えることにより調製することがで
きる。

【００２３】本発明の研磨材組成物において用いられる
水は、その組成物中の含有量が好ましくは５０〜９９．
８５重量％、更に好ましくは６５〜９９重量％となるよ
うに使用される。上記水の含有量が５０重量％未満であ
ると、研磨材の分散性が低下し、カーボン基板の表面粗
さが高くなる惧れがあり、９９．８５重量％を超える
と、高研磨速度が得られなくなる惧れがある。

【００２４】また、本発明の研磨材組成物においては、
上記各成分に加えて、必要に応じて他の成分を添加する
こともできる。そのような成分としては、例えば、増粘
剤、研磨材向け分散剤、被研磨材（削りカス）向け分散
剤等が挙げられる。これらの成分は、本発明の研磨材組
成物中に好ましくは０．５〜１０重量％含有される。

【００２５】本発明の研磨材組成物は、磁気記録媒体の
カーボン基板を製造する際の研磨工程であれば何れの段
階の研磨工程にも用いることができる。例えば、前述の
ラッピング工程及びポリッシング工程において用いるこ
とができる。特にポリッシング工程において用いること
が好ましい。なお、本発明の研磨材組成物を用いるに際
し、上記ラッピング工程は、ディスク状の硬化樹脂を焼
成してカーボン基板を得る工程（焼成炭素化工程）の前
でも後でも行うことができる（以下、焼成炭素化工程の
前にラッピングを行う工程を「焼成前ラッピング工程」
といい、焼成炭素化工程の後にラッピングを行う工程を
「焼成後ラッピング工程」という。）。

【００２６】また、本発明の研磨材組成物を用いた研磨
の対象となる磁気記録媒体カーボン基板としては、例え
ば、アモルファスカーボン一対のガラス板間で硬化させ
た樹脂をコア抜きして得られたディスク状硬化樹脂を焼
成して得られるカーボン基板や、ＨＩＰ法により得られ
るカーボン基板等が用いられるが、これらに制限される
ものではない。

【００２７】次に、本発明の研磨材組成物を用いた研磨
方法を有する磁気記録媒体カーボン基板の好ましい製造
方法についてポリッシング工程を例にとり図１及び図２
を参照して説明する。ここで、図１は、磁気記録媒体カ
ーボン基板の製造におけるポリッシング工程で使用され
る両面研磨機を下定盤を省略して示す概略正面図であ
り、図２は、図１におけるＸ−Ｘ線矢視図である。

【００２８】図１及び図２に示す両面研磨機２について
説明すると、該両面研磨機２においては、ベース３上に
矢印Ａ方向に回転する下定盤４が設けられ、その上面に
は研磨パッド５が装着されている。

【００２９】図２に示すように、この下定盤４の上側に
は、中央の矢印Ｂ方向に回転する太陽歯車６と外周側の
矢印Ｃ方向に回転する内歯歯車７とに噛み合って、公転
しつつ自転する遊星歯車状のキャリア８が複数設けられ
ていて、各キャリア８の複数の穴内にそれぞれ被加工物
であるカーボン基板１がセットされる。また、図１に示
すように、上記下定盤４及び上記キャリア８の上方には
上定盤９が設けられ、その下面には研磨パッド（図示せ
ず）が装着されている。この上定盤９はエアシリンダ１
０の出力ロッド先端にブラケット１１を介して回転可能
に取り付けられていて、エアシリンダ１０により昇降可
能になされていると共に、下降時にはベース３側で図２
に示す矢印Ｄ方向に回転するロータ１２の溝に係合して
同方向に回転するようになされている。

【００３０】上記上定盤９と上記下定盤４との間には、
スラリー供給パイプ（図示せず）により本発明の研磨材
組成物が供給されるようになっている。そして、上記エ
アシリンダ１０により上記上定盤９を下降させることに
より、上記キャリア８と一体に動く上記カーボン基板
は、上記下定盤４と上記上定盤９とに挟まれて研磨が行
われる。

【００３１】上記両面研磨機を用いる研磨工程を有する
カーボン基板の製造方法について更に説明すると、通常
の方法で焼成されたカーボン基板は、最終製品に必要な
平坦度及び面粗さを得るために焼成後ラッピング工程に
付される。次いで、該カーボン基板は、その内周面及び
外周面の面取りをするチャンファー加工に付される。そ
の後、両面研磨機を用いるポリッシング工程に付され、
所定の表面粗さを有する最終製品が得られる。

【００３２】上記両面研磨機を用いてカーボン基板をポ
リッシングする条件は、カーボン基板の種類、最終製品
の要求品質、及び研磨材等にもよるが、一般的な条件は
下記の通りである。即ち、加工圧力は、好ましくは１０
〜２０００ｇ／ｃｍ²であり、更に好ましくは３０〜３
００ｇ／ｃｍ²である。また、加工時間は、好ましくは
２〜１２０分であり、更に好ましくは２〜３０分であ
る。また、両面研磨機の定盤に装着する研磨パッドの硬
度〔ＪＩＳＡ（ＪＩＳＫ−６３０１に準拠）〕は、好
ましくは４０〜１００であり、更に好ましくは６０〜１
００である。また、両面研磨機の下定盤回転数は、研磨
機サイズに依存するが、例えばＳＰＥＥＤＦＡＭ社製
９Ｂ型両面研磨機であれば、好ましくは１０〜１００
ｒｐｍであり、更に好ましくは２０〜６０ｒｐｍであ
る。また、研磨材組成物の流量は、研磨機サイズに依存
するが、例えばＳＰＥＥＤＦＡＭ社製９Ｂ型両面研磨
機であれば、好ましくは５〜３００ｃｃ／ｍｉｎであ
り、更に好ましくは１０〜１５０ｃｃ／ｍｉｎである。

【００３３】以上、本発明の研磨材組成物を用いた研磨
工程を有する磁気記録媒体カーボン基板の好ましい製造
方法について説明したが、かかる製造方法は上述の形態
に制限されず、例えば上記焼成前ラッピング工程や焼成
後ラッピング工程にも同様に適用できる。

【００３４】また、本発明においては、上記両面研磨機
の定盤に、研磨パッドに代えて研磨材の砥石を装着し、
該定盤間に上記研磨促進剤の所定濃度の水溶液を流し込
みながら、上記カーボン基板を研磨することもできる。
かかる研磨方法は、ラッピング工程及びポリッシング工
程の際に用いることが特に好ましい。

【００３５】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら
制限されるものではない。

【００３６】〔実施例１〜６及び比較例１〜２〕表１に
示す研磨促進剤及び研磨材を水に分散させ、混合・攪拌
することにより研磨材組成物を調製した。この研磨材組
成物を用いて、図１及び図２に示す両面研磨機により粒
径７５μｍのＳｉＣ砥粒にてラッピングした直径２．５
インチのカーボン基板をポリッシングした。この際、両
面研磨機は、下記の設定条件にして使用した。

【００３７】＜両面研磨機の設定条件＞使用両面研磨機；ＳＰＥＥＤＦＡＭ社製９Ｂ型両面研
磨機加工圧力；１５０ｇ／ｃｍ² 加工時間；３０分研磨パッドの硬度；９０下定盤回転数；４０ｒｐｍ研磨材組成物流量；５０ｃｃ／ｍｉｎ

【００３８】上記カーボン基板の研磨速度及び研磨後の
カーボン基板の表面粗さＲａを下記の測定法に従って測
定した。また、上記研磨材組成物について、分散性を下
記の測定法に従って評価した。それらの結果を表１に示
す。

【００３９】＜研磨速度＞研磨前の基板板厚と研磨後の
基板板厚との差を求め、その値を加工時間（３０分）で
除すことで研磨速度を求めた。＜表面粗さＲａ＞触針式表面粗さ計 (TENCOR P2)によ
り、次の条件で測定した。触針径；０．６μｍ（針曲率
半径）、触針押付け圧力；７ｍｇ、測定長；２５０μｍ
×８箇所、トレース速度；２．５μｍ／秒、カットオ
フ；１．２５μｍ（ローパスフィルタ）＜分散性＞表１の配合に従ってそれぞれ調整した研磨材
組成物を、それぞれ５０ｍｌの試験管に入れて２０℃で
５分間放置した後、上端より２０ｍｌ〜２５ｍｌの液を
採取し、１０倍希釈した後の波長５５０ｎｍの透過率
（Ｉ）を測定し、研磨材組成物調製直後の液について同
様にして測定した透過率（Ｉ₀）と（Ｉ）との比（Ｉ／
Ｉ₀）を求めた。このＩ／Ｉ₀の値により次の基準で分
散性を評価した。 ○；Ｉ／Ｉ₀≧０．７ △；Ｉ／Ｉ₀＜０．７

【００４０】

【表１】

【００４１】表１の結果より、以下のことが分かる。研
磨材として六角板状アルミナを用いた場合に、研磨促進
剤として硫酸塩を用いた実施例１〜３の磁気記録媒体カ
ーボン基板製造用研磨材組成物は、研磨促進剤として硝
酸アルミニウムを用いた比較例１の研磨材組成物とほぼ
同等の研磨速度で、表面粗さが一層低くなり、しかも、
研磨材組成物の分散性も向上する。また、研磨材として
假焼アルミナを用いた場合（実施例４〜６及び比較例
２）にも上記六角板状アルミナを用いた場合と同様の結
果が得られる。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の磁気記録
媒体カーボン基板製造用研磨材組成物は、研磨促進剤と
して硫酸塩を用いることにより、分散性に優れ、しかも
磁気記録媒体の高密度化に必要な低表面粗さを磁気記録
媒体カーボン基板に与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーボン基板のポリッシング工程で使用される
両面研磨機を下定盤を省略して示す概略正面図である。

【図２】図１の両面研磨機のＸ−Ｘ線矢視図である。

【符号の説明】

１カーボン基板２両面研磨機４下定盤９上定盤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水と研磨材と研磨促進剤とを含有する磁
気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物において、
上記研磨促進剤として、硫酸塩を用いることを特徴とす
る磁気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物。
【請求項２】上記研磨材がアルミナ質研磨材である、
請求項１記載の研磨材組成物。
【請求項３】上記研磨促進剤が、上記研磨材組成物中
に０．０５〜２０重量％含有される、請求項１又は２記
載の研磨材組成物。
【請求項４】上記研磨材が上記研磨材組成物中に０．
０５〜３０重量％含有され、該研磨材の平均粒径が０．
００１〜６μｍであり、且つ該研磨材の最大粒径が１５
μｍ以下である、請求項１〜３の何れかに記載の研磨材
組成物。
【請求項５】上記研磨促進剤が、硫酸アルミニウム、
硫酸マグネシウム又は硫酸亜鉛である、請求項１〜４の
何れかに記載の研磨材組成物。
【請求項６】水と研磨材と研磨促進剤とを含有する磁
気記録媒体カーボン基板製造用研磨材組成物を用いた研
磨工程を有する磁気記録媒体カーボン基板の製造方法に
おいて、上記研磨促進剤として、硫酸塩を用いることを
特徴とする磁気記録媒体カーボン基板の製造方法。
【請求項７】上記研磨材がアルミナ質研磨材である、
請求項６記載の磁気記録媒体カーボン基板の製造方法。