JPH09100465A

JPH09100465A - 磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物及び磁気記録媒体用基板の製造方法

Info

Publication number: JPH09100465A
Application number: JP25802995A
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
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JP3850053B2

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
を基板に与え、且つ基板を一層高速で研磨することがで
きる磁気記録媒体基板製造用研磨組成物及び磁気記録媒
体用基板の製造方法の提供。【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、酸化性基を含むアルミニウム塩及び酸化
性基を含むマグネシウム塩を用いることを特徴とする磁
気記録媒体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用基板
の製造方法において、上記研磨促進剤として、酸化性基
を含むアルミニウム塩及び酸化性基を含むマグネシウム
塩を用いることを特徴とする磁気記録媒体用基板の製造
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用基
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基板に与え、且つ基板を一層
高速で研磨することができる磁気記録媒体基板製造用研
磨材組成物及び磁気記録媒体用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】近年に
おけるハードディスク（ＨＤ）用基板に代表される磁気
記録媒体用基板としては、従来一般的に用いられている
アルミ基板及びガラス基板や、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
目的を達成するために注目されているガラス状カーボン
等からなるカーボン基板等がある。

【０００３】これらの磁気記録媒体用基板の製造に際し
ては、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。

【０００４】また、これらの磁気記録媒体用基板におい
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
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。

【０００５】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。

【０００６】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。しかし
ながら、上記の研磨方法においては、研磨助剤として酸
化性基のアルミニウム塩を単独で用いており、該研磨助
剤を含有する研磨材組成物を用いてカーボン基板を研磨
した場合には、未だ満足のいく研磨速度が得られておら
ず、カーボン基板の生産性が十分でないというのが実情
であった。

【０００７】また、上記公報には、研磨助剤として二種
の化合物を組み合わせて用いることは記載されていな
い。

【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基板に与え、且つ基板を
一層高速で研磨することができる磁気記録媒体基板製造
用研磨材組成物及び磁気記録媒体用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、特定の化合物の組み合わせを用い
ることにより、基板の表面粗さを低くし、且つ研磨速度
を向上させ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
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、酸化性基を含むアルミニウム塩及び酸化性基を含む
マグネシウム塩を用いることを特徴とする磁気記録媒体
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用基板の製造方法に
おいて、上記研磨促進剤として、酸化性基を含むアルミ
ニウム塩及び酸化性基を含むマグネシウム塩を用いるこ
とを特徴とする磁気記録媒体用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
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、これらの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ると、研磨速度を遅くすること
なく基板の表面粗さを小さく加工することが容易となる
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以下であると、基板の表面欠陥が少なくなる
ように加工できるので好ましい。

【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
パッドと基板とが直接接触し、基板にキズが生じる惧れ
があり、３０重量％を超えると、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、酸化性基を含むアルミニウ
ム塩及び酸化性基を含むマグネシウム塩が用いられる。
上記酸化性基としては、何らかの酸化作用を有するもの
であれば本発明において特に制限なく用いることができ
る。好ましい酸化性基は、そのアルミニウム塩及びその
マグネシウム塩が水溶性を有するものである。そのよう
な好ましい酸化性基としては、例えば、硝酸基、硫酸
基、亜硫酸基、過硫酸基、塩酸基、過塩素酸基、リン酸
基、亜リン酸基、次亜リン酸基、ピロリン酸基、炭酸基
等が挙げられる。上記酸化性基を含むアルミニウム塩と
しては、例えば、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウ
ム、リン酸アルミニウム、炭酸アルミニウム等を用いる
ことができる。また、上記酸化性基を含むマグネシウム
塩としては、例えば、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシ
ウム、リン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム等を用い
ることができる。

【００２０】上述の通り、本発明においては、研磨促進
剤として酸化性基を含むアルミニウム塩と酸化性基を含
むマグネシウム塩との組み合わせを用いる点に特徴があ
るが、その好ましい組み合わせとしては、具体的には、
硝酸アルミニウムと硝酸マグネシウム、硫酸アルミニウ
ムと硝酸マグネシウム、硫酸アルミニウムと硫酸マグネ
シウム、リン酸アルミニウムと硝酸マグネシウム等が挙
げられる。

【００２１】上記酸化性基を含むアルミニウム塩及び上
記酸化性基を含むマグネシウム塩は、本発明の研磨材組
成物中に合計で、好ましくは０．５〜３０重量％、更に
好ましくは１〜２０重量％含有される。上記含有量が
０．５重量％未満であると、化学成分の効果が低くて、
基板の表面粗さが高く、研磨速度が低くなる惧れがあ
り、３０重量％を超えると、化学成分の効果が大きくな
りすぎて、基板の表面欠陥が多くなる惧れがある。

【００２２】また、本発明の研磨材組成物における上記
酸化性基を含むアルミニウム塩と上記酸化性基を含むマ
グネシウム塩との含有量の重量比（前者／後者）は、好
ましくは１／１０〜１０／１、更に好ましくは１／５〜
５／１である。上記含有量の重量比が１／１０未満であ
ると、基板の表面欠陥が多くなる惧れがあり、１０／１
を超えると、基板の表面粗さが高くなる惧れがある。

【００２３】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酸化性基を含むアルミニウム塩と所
定量の酸化性基を含むマグネシウム塩とを個々に水（純
水）に分散・溶解させておき、これらを混合させ、必要
に応じて後述の他の成分を添加し、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。

【００２４】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４０〜９９．
４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４０重量％未満である
と、研磨材の分散性が低下し、基板の表面粗さが高くな
る惧れがあり、９９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。

【００２５】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。

【００２６】本発明の研磨材組成物は、磁気記録媒体の
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てカーボン基板
を得る場合には、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。）。

【００２７】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用基板は、磁性を有するもの
でも非磁性のものでもよいが、一般的には非磁性のもの
が用いられる。このような磁気記録媒体用基板として
は、カーボン基板、強化ガラスや結晶化ガラスからなる
ガラス基板、アルミニウム合金等からなるアルミニウム
基板、チタンやチタン合金からなるチタン基板、セラミ
ックス基板、樹脂や複合材料からなる基板等が用いら
れ、特にカーボン基板、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。

【００２８】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用基板の好ましい製造方法に
ついて、カーボン基板の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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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）〕は、好ましく
は４０〜１００であり、更に好ましくは６０〜１００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１０〜１００ｒｐｍ
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。

【００３４】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用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、上記カーボン基板以外の基板を対象と
したり、また上記ラッピング工程においても同様に適用
できる。

【００３５】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。

【００３６】

【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。

【００３７】〔実施例１〜３及び比較例１〜７〕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。

【００３８】＜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

【００３９】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。それらの結果を表１に示す。

【００４０】＜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）

【００４１】

【表１】

【００４２】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
剤として酸化性基を含むアルミニウム塩と酸化性基を含
むマグネシウム塩との組み合わせを用いた実施例１〜２
の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物を用いて研磨し
たときには、得られた基板の表面粗さが研磨促進剤とし
て酸化性基を含むアルミニウム塩又は酸化性基を含むマ
グネシウム塩を単独で用いたとき（比較例１〜５）と同
等程度でありながら、研磨速度が一層向上している。ま
た、研磨材として假焼アルミナを用いた場合（実施例３
及び比較例６〜７）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。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の磁気記録
媒体基板製造用研磨材組成物は、研磨促進剤として酸化
性基を含むアルミニウム塩と酸化性基を含むマグネシウ
ム塩との組み合わせを用いることにより、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用基板に
与え、且つ基板を一層高速で研磨することができる。

【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、酸化性基を含むアルミニウム塩及び酸化
性基を含むマグネシウム塩を用いることを特徴とする磁
気記録媒体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】上記酸化性基を含むアルミニウム塩及び
上記酸化性基を含むマグネシウム塩が、上記研磨材組成
物中に合計で０．５〜３０重量％含有され、且つ上記酸
化性基を含むアルミニウム塩と上記酸化性基を含むマグ
ネシウム塩との含有量の重量比（前者／後者）が１／１
０〜１０／１である、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】上記酸化性基を含むアルミニウム塩が硝
酸アルミニウムであり、上記酸化性基を含むマグネシウ
ム塩が硝酸マグネシウムである、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用基板の製造方法において、上記研
磨促進剤として、酸化性基を含むアルミニウム塩及び酸
化性基を含むマグネシウム塩を用いることを特徴とする
磁気記録媒体用基板の製造方法。
【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用基板の製造方法。
【請求項８】上記基板がカーボン基板である、請求項
６又は７記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。