JPH09143455A - ハードディスク基板の研磨用組成物及びこれを用いる研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保存安定性、作業性がよく、且つ高品質の研
磨面を与える研磨用組成物を提供する。 【解決手段】 水溶性樹脂及び分散剤から成る溶質の少
くとも一種を含む水性媒体中に砥粒を分散させてなり、
砥粒に対するこれらの溶質の飽和吸着量が砥粒の表面積
１ｍ² 当り０．５ｍｇ以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク基
板の研磨用組成物及びこれを用いる研磨方法に関するも
のである。特に本発明は、ハードディスク基板のＮｉ−
Ｐメッキ面を能率よく且つ高品質に研磨するための研磨
用組成物、及びこれを用いたＮｉ−Ｐメッキ面の研磨方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクは、コンピュータの外部
記憶装置として、広く用いられている。ハードディスク
は、ガラス、セラミックスやアルミニウム等の種々の基
板上に、主にスパッタリングにより磁性層を設けること
により、製造されている。最も一般的なアルミニウムを
基板とするハードディスクでは、アルミニウムやその合
金板を先ず研磨して鏡面とし、その上にＮｉ−Ｐのメッ
キ層を形成する。次いでＮｉ−Ｐメッキ層を研磨し、更
にテクスチュアリングを施したのち、その上にスパッタ
リングにより磁性層を形成する。最後に、所望により、
磁性層面を研磨してハードディスクとする。

【０００３】近年、ハードディスクの高密度化が進み、
情報の記録・再生に際してのハードディスクと磁気ヘッ
ドとの間隔、すなわち磁気ヘッドの浮上量はますます小
さくなってきている。従ってハードディスク面上に突起
が存在するとヘッドクラッシュを招き、ハードディスク
や磁気ヘッドを損傷させるおそれがある。また、ヘッド
クラッシュに至らないような微小な突起でも、突起部の
磁気特性の乱れにより、情報の読み書きに際し、種々の
エラーの原因となりやすい。従って磁性層を形成する前
の、ハードディスク基板の研磨工程で、突起のない高品
質の研磨面を形成することが重要であり、従来から研磨
用組成物や研磨方法などについて、多くの検討がなされ
ている（特開平６−３３０４２号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ハードディスク基板の
研磨に際して第一に要求されることは、突起のない高品
質の研磨面を形成することである。特に最近の高密度化
の進行に伴い、従来は許容されていた微小な突起といえ
ども、無視できない存在となりつつある。従って研磨用
組成物は、先ず第一に、このような研磨面を与えるもの
であることが必要である。また、これに加えて安定性、
作業性がよく且つ研磨能率の高いものであることが強く
求められている。本発明はこれらの要求に応えようとす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、水溶性
樹脂及び分散剤から成る溶質の少くとも一種を含む水性
媒体中に砥粒を分散させてなり、且つ砥粒に対するこれ
らの溶質の飽和吸着量が砥粒の表面積１ｍ² 当り０．５
ｍｇ以上である研磨用組成物を用いてハードディスク基
板を研磨することにより、突起の少ない高品質のハード
ディスク基板を能率よく製造することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明についてさらに詳細に説明
すると、本発明に係る研磨用組成物は、基本的には水性
媒体に水溶性樹脂及び分散剤からなる溶質の少くとも一
種を溶解し、さらにこれに砥粒を分散させたものであ
る。本発明者らは、研磨用組成物においては、砥粒が個
々の粒子のレベルで十分に分散しており、且つこの分散
状態が安定していることが重要であることに鑑み、この
状態をもたらす条件について検討した結果、砥粒に水溶
性樹脂や分散剤を多量に吸着させて、砥粒の粒子間に働
く凝集力を減衰させることが重要であることを知得し、
本発明に到達したものである。

【０００７】本発明に係る研磨用組成物を構成する砥粒
としては、従来からこの分野で用いられているものを用
いることができる。砥粒の硬度はモース硬度で４〜１０
であることが好ましく、また、砥粒の比表面積は０．１
〜５０ｍ² ／ｇが好ましい。砥粒の粒径は０．１〜１０
μｍ（平均粒径）が好ましい。通常用いられる砥粒は酸
化セリウム、アルミナ、シリカ、クロミア（Ｃｒ
₂ Ｏ₃ ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などであるが、特にア
ルミナを用いるのが好ましい。一般に砥粒には、大きな
粒子を破砕し更に所望の粒度に分級して得られる破砕タ
イプのものと、コロイド溶液から生成させる球状タイプ
のものとがあり、それぞれ特徴を有している。例えば同
一の粒径で比較した場合、破砕タイプのものは球状タイ
プのものに比して比表面積が大きく、且つ研磨速度も大
きい。砥粒は、研磨用組成物の用途に応じて選択するの
が好ましく、例えばＮｉ−Ｐメッキ面のポリッシングに
アルミナ又はシリカ砥粒を用いる場合には、平均粒径が
０．１〜１０μｍで、破砕タイプのものでは比表面積が
１５〜５０ｍ² ／ｇ、球状タイプのものでは１〜１０ｍ
²／ｇのものが好ましい。またポリッシングに引続くテ
クスチュアリングに用いる場合には平均粒径が１．０〜
１０μｍで、破砕タイプのものでは比表面積が３〜３０
ｍ² ／ｇ、球状タイプのものでは０．１〜２ｍ² ／ｇの
ものが好ましい。

【０００８】本発明に係る研磨用組成物において、砥粒
は、研磨能率及び得られる研磨面の性状よりして、全体
の０．１重量％以上を占めるのが好ましい。しかし３０
重量％を超える多量の砥粒を存在させても、それによる
利点は特に認められず、逆に徒らに砥粒を消費して不経
済となる。研磨用組成物全体に占める砥粒の好適な比率
は１〜２０重量％である。

【０００９】本発明に係る研磨用組成物は、水溶性樹脂
及び分散剤の一方又は双方を含んでいる。水溶性樹脂と
しては、ポリビニルアルコールやポリ酢酸ビニルの部分
ケン化物、ポリアクリル酸やその塩などが用いられる。
また、極性官能基を導入して水溶性とした樹脂、例えば
水溶化ポリウレタン樹脂や水溶化エポキシ樹脂なども用
いられる。このような極性官能基としては、−ＰＯ（Ｏ
Ｍ）₂ 、−ＯＰＯ（ＯＭ）₂ 、−ＳＯ₃ Ｍ、−ＯＳＯ₃
Ｍ、−ＣＯＯＭ（Ｍはカチオンであり、好ましくは
Ｈ⁺ ，Ｌ⁺ ，Ｎａ⁺ ，Ｋ⁺ 及びＮＨ₄ ⁺ からなる群から
選択される）などがあげられる。水溶性樹脂の数平均分
子量は通常は１０００以上、好ましくは５０００以上で
ある。分子量の上限は特にないが、一般に分子量が大き
くなると水溶性が低下することが多い。好適な水溶性樹
脂は、数平均分子量が５×１０³ 〜１．５×１０⁵ 、特
に１×１０⁴ 〜８×１０⁴ のものである。

【００１０】分散剤としては、グリセリンエステル、ソ
ルビタンエステルなど脂肪酸とアルコール性水酸基を有
する化合物とのエステル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ルなどポリオキシアルキレン鎖を有する化合物、脂肪酸
アミド、アルキルエーテルリン酸など、常用の種々のも
のを用いることができる。なかでもナフタレンスルホン
酸−ホルムアルデヒド縮合物やスチレンと不飽和カルボ
ン酸との共重合物のような、一分子中に芳香族部分と酸
基とを有するものを用いるのが好ましい。

【００１１】これらの水溶性樹脂及び分散剤は研磨用組
成物中の１〜１０重量％、特に２〜７重量％を占めるの
が好ましい。本発明に係る研磨用組成物には、さらに所
望により、分散剤以外の界面活性剤その他の常用の助剤
や防カビ剤などを添加してもよい。例えば、界面活性剤
としては分子量１０００未満の、Ｎ−アシルアミノ酸
塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、スルホン酸塩、ア
ルキル硫酸塩、酢酸ベタイン型両性界面活性剤、イミダ
ゾリン型両性界面活性剤、アルキルアンモニウム塩、ア
シドアミン等が用いられる。また、防カビ剤としてはチ
アベンゾール等が用いられる。

【００１２】本発明では、研磨用組成物の調製に用いる
砥粒と水溶性樹脂や分散剤とを、砥粒に対するこれらの
飽和吸着量が、砥粒の表面積（本明細書において砥粒の
表面積とは、ＢＥＴ法により測定した表面積を意味す
る）１ｍ² 当り０．５ｍｇ以上となるように両者を組合
せることが重要である。前述した如く、本発明は、砥粒
に多量の溶質を吸着させることにより砥粒間に作用する
凝集力を減衰させ、もって砥粒をよく分散させ且つその
状態を安定して持続させようとするものであり、飽和吸
着量が少ないと安定した分散を達成することができなく
なる。砥粒の飽和吸着量は０．５〜５ｍｇ／ｍ² が好ま
しく、５ｍｇ／ｍ² より更に多くの溶質を吸着させても
それに伴う効果の増大は殆んどみられない。

【００１３】なお、本明細書において砥粒に対する飽和
吸着量は、水に溶質を溶解した水溶液１００ｇに砥粒１
００ｇ（比表面積が４ｍ² ／ｇより大きい砥粒の場合は
３０ｇ）を入れ、２５℃で撹拌して平衡状態に到達させ
たのち、水溶液中の溶質の濃度を定量することにより測
定した値である。用いる水溶液の濃度は、砥粒の比表面
積により下記の如くする。

【００１４】 比表面積 水溶液中の溶質濃度（重量％） ０．３ｍ² ／ｇ未満 ０．２％ ０．３〜１．０ｍ² ／ｇ ０．５％ １．０ｍ² ／ｇ以上 ２％

【００１５】本発明に係る研磨用組成物を用いるハード
ディスク基板の研磨は、常法により行なうことができ
る。代表的な方法では研磨布（研磨パッド）に本発明に
係る研磨用組成物を供給しつつ、この研磨布を５０〜３
００ｒｐｍで回転しているハードディスク基板に接触さ
せることにより研磨が行なわれる。本発明に係る研磨用
組成物を用いることにより、能率よく研磨を行なうこと
ができ、かつスクラッチ傷や突起の非常に少ない研磨面
を容易に得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下に実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定され
るものではない。なお研磨は、実施例及び比較例で調製
した研磨用組成物を用いて、次の条件で行なった。 研磨機 ：両面ポリシングマシン（９Ｂタイプ） 研磨パッド ：スウェードタイプポリシングパッド ハードディスク基板：３．５インチハードディスク用アルミニウム合金板に Ｎｉ−Ｐのメッキを施したもの 研磨時間 ：５分間 回転数 ：６０ｒｐｍ（下定盤回転数） 加工圧力 ：１００ｇ／ｃｍ² 研磨用組成物供給量：１００ｍｌ／分

【００１７】研磨用組成物の分散安定性は、得られた組
成物を室温で所定時間静置したのち、目視により下記の
基準で測定した。 ◎：均一に分散している。 ○：砥粒の析出が若干あるが、手で撹拌すると均一とな
る。 ×：砥粒が析出し、分離が生じている。手で撹拌しても
均一とならない。 スクラッチ傷の数は研磨後の基板の全面を顕微鏡で観察
して求めた。研磨用組成物中の砥粒の平均粒径は、堀場
製作所製 ＬＡ５００（レーザー回折型粒度分布計）で
測定した。

【００１８】実施例１〜３ アルミナ砥粒（住友化学社製品 ＡＫＰ１０；α−Ａｌ₂ Ｏ₃ 純度９９．９％、平均粒子径１．０μｍ、 比表面積２．０ｍ² ／ｇ） １０重量部 溶質 水 １００重量部 上記の各成分を混合し、サンドミルで１時間分散処理し
て研磨用組成物とした。結果を第１表に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る研磨用組成物を用いれば、
高い研磨能率でスクラッチ及び突起の非常に少ない研磨
面が得られるので、最近のハードディスクの高密度化に
有利に対応できる。また、本発明に係る研磨用組成物は
砥粒の分散が安定していて流動性に富んでおり、いわゆ
るケーキングを起さないので取扱いが容易である。更に
研磨パッドの目詰りが少ないので、研磨パッドのドレッ
シング頻度を大幅に改善できる。

フロントページの続き (72)発明者 鳴戸 俊也 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性樹脂及び分散剤から成る溶質の少
   くとも一種を含む水性媒体中に砥粒を分散させてなるハ
   ードディスク基板の研磨用組成物であって、砥粒に対す
   るこれらの溶質の飽和吸着量が砥粒の表面積１ｍ² 当り
   ０．５ｍｇ以上であることを特徴とする研磨用組成物。
2. 【請求項２】 溶質が水溶性樹脂であることを特徴とす
   る請求項１に記載の研磨用組成物。
3. 【請求項３】 水溶性樹脂の数平均分子量が５×１０³
   〜１．５×１０⁵ であることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の研磨用組成物。
4. 【請求項４】 溶質が分散剤であることを特徴とする請
   求項１に記載の研磨用組成物。
5. 【請求項５】 分散剤が一分子中に芳香族部分と酸基と
   を有することを特徴とする請求項１又は４に記載の研磨
   用組成物。
6. 【請求項６】 砥粒の平均粒子径が０．１〜１０μｍで
   あり、かつ砥粒が組成物中の１〜２０重量％を占めるこ
   とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の研
   磨用組成物。
7. 【請求項７】 溶質が組成物中の１〜１０重量％を占め
   ることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載
   の研磨用組成物。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の研
   磨用組成物を研磨布に担持させて、ハードディスク基板
   のＮｉ−Ｐメッキ面を研磨することを特徴とするハード
   ディスク基板の研磨方法。
9. 【請求項９】 請求項１ないし７のいずれかに記載の研
   磨用組成物を研磨布に担持させて、ハードディスク基板
   のＮｉ−Ｐメッキ面にテクスチュアリングを施すことを
   特徴とするハードディスク基板の研磨方法。