CN1230481C - 磁盘基材的抛光组合物和使用该组合物的抛光方法 - Google Patents
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Abstract
一种磁盘基材的抛光组合物,它含有:(a)抛光促进剂,该促进剂包含至少一种选自苹果酸、乙醇酸、丁二酸、柠檬酸、马来酸、衣康酸、丙二酸、亚氨基二乙酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、巴豆酸、烟酸、硝酸铝、硫酸铝和硝酸铁(III)的化合物;(b)边缘下陷阻止剂,该阻止剂含有至少一种选自聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯的化合物;(c)至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和碳化硅的研磨剂,和(d)水。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁盘基材的抛光组合物,所述基材用于制造磁盘,该磁盘用作存储装置例如计算机,还涉及使用该组合物的抛光方法。
技术背景
人们一直在努力使磁盘例如用于计算机或家用电器设备的存储硬盘小型化、容量更大和价格更低。目前,用于制备这样的磁盘的磁盘基材(下面简称为基材)是通过在由金属材料例如铝制成的基材(坯体材料)上形成镀膜例如化学镀Ni-P镀膜来制备。
在该情形下,镀膜沿着在形成坯体材料时形成的波纹形成,或沿着坯体材料表面上的凸凹不平形成,所述的波纹或凸凹不平有时会留在基材表面上。由此,为了脱除这些波纹和凸凹不平,使基材表面平坦和光滑,就要利用磁盘基材的抛光组合物(有时在下面简称为抛光组合物)对基材抛光。
近年来,随着磁盘容量的增大,对抛光后基材表面的表面质量的要求日益严格,目前,虽然表面粗糙度会根据磁盘的等级而变化,但是要求由AFM(Digital Instruments Company,美国)作为探针类型表面粗糙度仪器测得的表面粗糙度Ra至多为10埃。
由此,对抛光后基材表面的精确度的要求就极其苛刻,并需要一种抛光组合物,用该组合物能够获得更平整和光滑的抛光表面。
为了达到上述目的,迄今实施的抛光是采用含有氧化铝或各种其他研磨剂、水和各种抛光促进剂的抛光组合物。例如,JA-A-61-278587和JP-A-62-25187就揭示了一种存储硬盘使用的抛光组合物,它通过向水和氢氧化铝中加入硝酸铝、硝酸镍或硫酸镍作为抛光促进剂,然后混合,获得一种浆料来制成。
另外,JPA-A-2-84485揭示了一种铝磁盘使用的酸性抛光组合物,它含有水和氧化铝研磨剂粉和葡萄糖酸或乳酸作为抛光促进剂和氧化铝胶体作为表面改性剂,JP-A-7-133477揭示了一种含水的抛光组合物,它含有氧化铝研磨剂、氧化铝胶体和碱性硝酸盐,JP-A-9-316430揭示了一种磁盘基材用的抛光组合物,它含有水、α-氧化铝和抛光促进剂,其中所述的抛光促进剂是草酸铝。
另外,已知的还有JP-A-7-216345和JP-A-2000-1665所揭示的组合物。前者所述的抛光组合物含有水、氧化铝研磨剂和包含钼酸盐和有机酸的抛光促进剂;后者所述的抛光组合物包含水和至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛、硝酸硅和二氧化锰的研磨剂,还含有溶解在该组合物中的丁二酸或它的盐。
这些常规抛光组合物中的每种都有高的磨削速率,并被设计成使用来抛光基材时,可在基材表面上抑制表面缺陷例如微凸起和微凹坑的形成。
另一方面,为了满足增大存储硬盘容量的需求,不仅要求制成的抛光表面更平整和光滑,而且也要求有效地利用存储硬盘的周边部分(边缘部分),扩大存储面积,由此增大存储容量。
但是,如果用所述的常规抛光组合物抛光基材,会在基材边缘部分产生下陷,由此就有不能有效地利用存储硬盘的边缘部分的问题。基材的边缘部分产生下陷,与高速旋转的基材保持一定距离(飞行高度)的设计磁头就难于读出和写出存储信息,在这样的边缘部分就不能记录数据,由此产生数据的存储区减小的问题。
发明的内容
本发明研究了现有技术中的上述问题,本发明的一个目的是提供一种磁盘基材使用的抛光组合物,它可抑制抛光期间基材边缘部分的边缘下陷,由此可以有效地利用存储硬盘的边缘区域,从而保证了较宽的存储区,因此,基材就能够以高磨削速率进行抛光,并能够抑制磁盘抛光后基材内表面缺陷的形成,本发明还提供一种使用该组合物的抛光方法。
为了达到上述目的,本发明提供(1)磁盘基材的抛光组合物,它包含(a)抛光促进剂,该促进剂包含至少一种选自苹果酸、乙醇酸、丁二酸、柠檬酸、马来酸、衣康酸、丙二酸、亚氨基二乙酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、巴豆酸、烟酸、硝酸铝、硫酸铝和硝酸铁(III)的化合物,(b)边缘下陷阻止剂,它含有至少一种选自聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯的化合物,(c)至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和碳化硅的研磨剂,和(d)水。
此外,本发明还提供(2)抛光组合物,它用于上述(1)中的磁盘基材,其中所述的(b)中的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯是至少一种选自聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单辛酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯的化合物。
本发明还提供(3)抛光组合物,它用于上述(1)中的磁盘基材,其中所述的(b)中的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯是这样的,环氧乙烷的加入量相对于每摩尔失水山梨糖醇或山梨糖醇至多为30;(4)其中(b)中所述的聚乙烯基吡咯烷酮的平均分子量为2500-2900000;或(5)其中组分(b)的含量为0.001-2重量%,以抛光组合物的总重量为基准。
另外,本发明还提供(6)抛光组合物,它用于上述(1)中的磁盘基材,其中所述的组分(a)的含量为0.01-25重量%,以抛光组合物的总重量为基准;和(7)一种磁盘基材的抛光方法,它包括使用上述(1)-(6)中任一项所述的抛光组合物抛光磁盘基材。
附图的简要说明
图1是用于评价边缘下陷的测试位置的说明图。
发明的详细说明
下面参照优选实施方式详细说明本发明。
如上所述,本发明磁盘基材的抛光组合物包含(a)抛光促进剂,它含有至少一种选自苹果酸、乙醇酸、丁二酸、柠檬酸、马来酸、衣康酸、丙二酸、亚氨基二乙酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、巴豆酸、烟酸、硝酸铝、硫酸铝和硝酸铁(III)的化合物,(b)边缘下陷阻止剂,它含有至少一种选自聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯的化合物,(c)至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和碳化硅的研磨剂,和(d)水。
组分(a)的抛光促进剂作为抛光促进剂加入,通过下述组分(c)的研磨剂的机械作用,通过化学作用侵蚀基材表面,来促进基材的抛光。
作为组分(a)的抛光促进剂的具体例子,可以提到的是上述化合物,但是其中优选至少一种选自马来酸、乙醇酸、丁二酸和柠檬酸的化合物,最优选丁二酸,因为这样可以获得高磨削速率,和抑制表面缺陷例如凹坑或微凸起的形成。
组分(a)的抛光促进剂可以单独加入或以两种或多种的混合物形式加入。
另外,组分(a)的抛光促进剂的含量优选为0.01-25重量%,更优选0.1-20重量%,最优选0.2-10重量%,以抛光组合物的总重量为基准。如果该含量低于0.01重量%,那么抛光组合物的磨削速率就会低。另外,如果该含量超过25%,那么就不能提高磨削速率,由此抛光成本就会增大。
另外,组分(b)的边缘下陷阻止剂作为将抛光垫与基材之间的摩擦减少至合适程度的边缘下陷阻止剂加入,由此可阻止基材的边缘部分的局部抛光,而不降低上述抛光促进剂的化学作用或下述组分(c)的研磨剂的机械抛光作用。
作为组分(b)的边缘下陷阻止剂的具体例子,可以提到的有上述化合物,但是在它们中间,从能够更有效地抑制基材的边缘下陷形成的角度考虑,聚乙烯基吡咯烷酮的分子量优选为2500-2290000,更优选为6000-450000,最优选为6000-80000。
另一方面,聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯优选是至少一种选自聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单辛酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯的化合物,更优选是至少一种选自聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯的化合物,最优选是聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯。
此外,对于聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯,环氧乙烷的加入量相对于每摩尔失水山梨糖醇或山梨糖醇,优选至多为30,更优选至多为20。
组分(b)的边缘下陷阻止剂可以单独加入或以两种或多种混合物的形式加入。
组分(b)的含量优选为0.001-2重量%,更优选0.005-0.5重量%,最优选0.01-0.1重量%,以抛光组合物的总重量为基准。
如果该含量低于0.001重量%,那么抑制边缘下陷就很困难。另一方面,如果该含量超过2重量%,就不会获得阻止边缘下陷的效果,磨削速率就很可能受损害。
然后,加入组分(c)的至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和碳化硅的研磨剂,来抛光被上述组分(a)的抛光促进剂通过机械作用侵蚀的基材表面。
作为氧化铝,可以提到的有α-氧化铝、δ-氧化铝、θ-氧化铝、κ-氧化铝和其他不同形态的氧化铝。此外,有一种由其制备方法得名的所谓锻制氧化铝。作为二氧化硅,有胶体二氧化硅,锻制二氧化硅和性能或制备方法不同的各种其他类型的二氧化硅。
作为氧化铈,从化合价来说,可以提到的有三价和四价的氧化铈,从晶体晶系来说,可以提到的有六方晶系、等轴晶系或面心立方晶系。作为氧化锆,从晶体晶系来说,可以提到的有单斜晶系、四方晶系和无定形。另外,从其制备方法来说,有一种所谓的锻制氧化锆。
作为氧化钛,从其晶体晶系来说,可以提到的有一氧化钛、三氧化二钛、二氧化钛和其他类型。另外,从其制备方法来说,有一种所谓的锻制氧化钛。作为氮化硅,可以提到的有α-氮化硅、β-氮化硅、无定形氮化硅和其他的不同形态的氮化硅。
作为碳化硅,可以提到的有α-碳化硅、β-碳化硅、无定形碳化硅和其他不同形态的碳化硅。
在本文中,在本发明的抛光组合物中,上述组分可以根据需要任选进行组合。当它们组合时,组合方法和所用组分的组合比例没有特别限制。
上述研磨剂是通过研磨粒子的机械作用来抛光需要抛光的表面。研磨剂粒子的尺寸根据研磨剂粒子的类型、要处理表面的类型、抛光条件和所需要的基材规格而变,没有特别限制。但是,二氧化硅的粒度优选0.005-0.5微米,尤其优选0.01-0.3微米,这是通过BET方法自所测量的表面所获得的平均粒度。
另外,氧化铝、氧化锆、氧化钛、氮化硅或碳化硅的粒度优选为0.01-2微米,尤其优选为0.05-1.5微米,这是由激光衍射粒度分析仪LS-230(由美国的Coulter Co.制造)测得的平均粒度。此外,氧化铈的粒度优选为0.01-0.5微米,尤其优选0.05-0.45微米,这是由扫描电子显微镜观察到的平均粒度。
如果这些研磨剂的平均粒度超过上述各自范围,那么抛光表面的表面粗糙度会出现很大的问题,或有可能形成划痕,由此抛光过程中需要小心。另一方面,如果平均粒度小于上述各自的范围,那么磨削速率就会非常低,以致于抛光组合物不起作用。
组分(c)的含量优选0.1-40重量%,更优选1-25%(重量),以抛光组合物的总重为基准。
如果该含量小于0.1重量%,那么抛光组合物的机械抛光作用就会弱,磨削速率就会小。另一方面,如果该含量超过40重量%,那么抛光组合物或废弃液体的粘度就会增大,由此进行处理就会很困难。此外,抛光垫也会被堵塞,磨削速率就会低,就会形成表面缺陷。
组分(d)中的水作为组分(a)抛光促进剂和组分(b)边缘下陷阻止剂的溶剂和组分(c)研磨剂的分散介质加入。水优选含有尽可能少的杂质。具体地说,优选过滤的去离子水或蒸馏水。
抛光组合物的pH值优选2-7。如果该pH值低于2,抛光所用的机器例如抛光机就会被腐蚀。另一方面,如果该pH值超过7,那么抛光组合物的磨削速率就会低,抛光后基材的表面粗糙度就会增大,就会形成划痕。因此,如果抛光组合物的pH值低于2或高于7,就优选向抛光组合物中加入酸或碱,将抛光组合物的pH值调节到上述范围内。
抛光组合物可以含有下述物质作为其他添加剂组分:纤维素,例如纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素;可溶于水的醇,例如乙醇、丙醇或乙二醇;表面活性剂,例如烷基苯磺酸钠或福尔马林冷凝的萘磺酸、有机聚阴离子物质,例如木质素磺酸盐或聚丙烯酸酯;可溶于水的聚合物(乳化剂),例如聚乙烯醇;螯合剂,例如丁二酮肟、双硫腙、8-羟基喹啉、乙酰丙酮、甘氨酸、EDTA或NTA;杀真菌剂,例如海藻酸钠或碳酸氢钾。这些其他添加剂组分的含量可以根据抛光组合物所用的通常方法来确定。
抛光组合物通过混合和将水以外的各组分分散到水中来制备。混合和分散的具体例子可以是用叶轮型搅拌器搅拌,用例如高速搅拌器进行超声波分散或剪切搅拌。此外,关于水以外的各组分的混合顺序是,所有组分可以同时混合,或其中任何组分可以随后混合。
下面描述作为磁盘的存储硬盘的制造方法,和用抛光组合物抛光磁盘基材的方法。
为了制成存储硬盘,首先在坯体材料表面上通过镀例如化学镀Ni-P形成第一膜。接着,使用抛光组合物抛光基材表面。根据抛光基材的通常方法,选择抛光方法和抛光条件。此外,作为用来抛光的抛光机的具体例子,可以提到的有单面抛光机和双面抛光机。作为抛光垫的具体例子,可以提到的有绒面革类型、非织造织物类型、织造织物类型和植绒织物类型或起绒类型织物。
作为要抛光的基材的具体例子,可以提到的有Ni-P盘、Ni-Fe盘、碳化硼盘或碳盘。其中尤其优选在由铝、铝合金等制成的坯体材料表面上形成有Ni-P化学镀镀膜的Ni-P盘;因为它价格不贵而且容易得到。
接着,用含有研磨剂例如金刚石细粉、抛光促进剂、水等的组织组合物,沿着存储硬盘的旋转方向,在基材表面上形成同心组织,来进行组织加工。在具有这样形成的组织的基材表面上,形成磁性层和保护层来获得存储硬盘。近年来,对于存储硬盘,要求制成的基材表面比以往更平整,来满足更高容量的要求。因此,抛光以两步进行,使得在第一步的抛光步骤中,抛光的目的是脱除基材的波纹和大表面缺陷,例如基材表面上的划痕或凸凹不平,它们在第二步的精饰抛光步骤中不能被脱除。
然而,在第二步的抛光步骤中,精饰抛光的目的是将表面粗糙度调节至所要求的很小水平,并脱除在第一步的抛光步骤中形成的表面缺陷或在第一步的抛光步骤中没有完全脱除的表面缺陷。
在一些情形下,抛光可以分为三个或更多的步骤。
本发明的抛光组合物可以用于这些抛光步骤中的任何一个中。例如,当它用于第一步的抛光步骤中时,就使用较大粒度的研磨剂制备磨削速率大的抛光组合物,来增大机械作用。然而,对于第二步或随后步骤中的精饰抛光,就使用较小粒度的研磨剂,制成适用于精饰抛光的抛光组合物,目的是抑制机械作用,并用化学作用调节它。
另外,为了制成高容量的存储硬盘,可以实施淡组织,使基材表面上形成的组织更薄。此外,存储硬盘可以采用没有施加组织的无组织基材制成。本发明的抛光组合物可以用来制成具有普通组织或上述淡组织的基材,或无组织基材。
另外,关于本发明磁盘基材的抛光组合物,首先,该抛光组合物可以制成较高浓度的原液形式,然后,当它用于抛光时,它可以用水稀释,然后再使用。用该方式,就可以提高运输或存储的效率。
下面用实施例和对比例对比详细说明本发明的实施方式(下面简称为实施例)。
实施例和对比例的样品
表1显示了实施例1-28和对比例1-9的各抛光组合物的构成成分。
各抛光组合物分别通过混合和在去离子水中分散表1所示的抛光促进剂、边缘下陷阻止剂和研磨剂来制成。用于组合物的研磨剂含有20重量%平均粒度0.8微米的氧化铝,制成的各抛光组合物的总重量是100%。
关于表1所示的各抛光组合物(实施例1-28和对比例1-9),测试pH值,然后测试并评价下述各项。结果如表2所示。
表1
实施例 | 抛光促进剂 | 边缘下陷阻止剂 | ||||
类型 | 用量(重量%) | 类型 | 平均分子量 | 环氧乙烷的加入比例 | 用量(重量%) | |
实施例1 | 丁二酸 | 0.5 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例2 | 丁二酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.02 |
实施例3 | 丁二酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例4 | 丁二酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.2 |
实施例5 | 丁二酸 | 1.5 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例6 | 丁二酸 | 1 | A2 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例7 | 丁二酸 | 1 | A3 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例8 | 丁二酸 | 1 | A4 | 1200 | 30 | 0.06 |
实施例9 | 苹果酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例10 | 柠檬酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例11 | 乙醇酸 | 2 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例12 | 马来酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例13 | 衣康酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例14 | 丙二酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例15 | 亚氨基二乙酸 | 1 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例16 | 硝酸铝 | 4 | A1 | 1200 | 20 | 0.06 |
实施例17 | 丁二酸 | 0.5 | PVP | 6000-15000 | 0.06 | |
实施例18 | 丁二酸 | 1 | PVP | 6000-15000 | 0.02 | |
实施例19 | 丁二酸 | 1 | PVP | 6000-15000 | 0.06 | |
实施例20 | 丁二酸 | 1 | PVP | 6000-15000 | 0.2 |
实施例21 | 丁二酸 | 1.5 | PVP | 6000-15000 | 0.06 | |
实施例22 | 丁二酸 | 1 | PVP | 40000-80000 | 0.06 | |
实施例23 | 丁二酸 | 1 | PVP | 240000-450000 | 0.06 | |
实施例24 | 丁二酸 | 1 | PVP | 900000-1500000 | 0.06 | |
实施例25 | 丁二酸 | 1 | PVP | 2000000-2900000 | 0.06 | |
实施例26 | 苹果酸 | 1 | PVP | 6000-15000 | 0.06 | |
实施例27 | 柠檬酸 | 1 | PVP | 6000-15000 | 0.06 | |
实施例28 | 乙醇酸 | 2 | PVP | 6000-15000 | 0.06 | |
对比例1 | 丁二酸 | 1 | ||||
对比例2 | 苹果酸 | 1 | ||||
对比例3 | 柠檬酸 | 1 | ||||
对比例4 | 乙醇酸 | 1 | ||||
对比例5 | 丁二酸 | 1 | B | 40000-80000 | 0.06 | |
对比例6 | 丁二酸 | 1 | C | 410 | 0.06 | |
对比例7 | 丁二酸 | 1 | D | 350 | 0.06 | |
对比例8 | 丁二酸 | 1 | E | 300 | 0.06 | |
对比例9 | 丁二酸 | 1 | F | 50000 | 0.06 |
A1:聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯 B:聚丙烯酸钠
A2:聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯 C:月桂基磺基丁二酸二钠
A3:聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯 D:十二烷基苯磺酸钠
A4:聚氧乙烯失水山梨糖醇四油酸酯5 E:椰子油脂肪酸二乙醇
PVP:聚乙烯基吡咯烷酮 F:聚二甲基亚甲基糊椒酰氯
(piperinium chloride)
(1)抛光测试
采用表1所示各抛光组合物,采用作为要抛光工件的基材,进行抛光测试。抛光测试的条件如下所述。
抛光条件
要抛光的工件(基材) 直径3.5英寸的化学镀Ni-P基材
要抛光的工件数 15个
抛光机 双面抛光机(工作台直径700mm)
抛光垫 BELLATRIXN0048(由Kanebo Ltd.制造)
负荷 100克/厘米2
上工作台转速 24转/分钟
下工作台转速 16转/分钟
组合物的稀释比例 1∶3纯水
抛光组合物的喂入速率 150厘米3/分钟
基材的抛光量 机器容许量3微米(双面)
(用表1所示的各抛光组合物,进行预测试,由下面(2)所述的方法预先获得磨削速率,设定抛光时间,使得机器容许量恒定)。
(2)磨削速率的测试
抛光测试之后,将基材洗涤和干燥,测试抛光前后的基材的重量,从它们的差值(重量的减少)、基材的化学镀Ni-P的比重和面积和抛光时间得到磨削速率。磨削速率的评价标准如下所述:
◎:至少0.70微米/分钟,
○:至少0.65微米/分钟,并低于0.70微米/分钟,
△:至少0.60微米/分钟,并低于0.65微米/分钟,
×:低于0.60微米/分钟。
(3)边缘下陷的测试
用MicroXAM(由美国PhaseShift Company制造)在图1所示的位置测试了表示基材边缘部分的形状的翘起和弯曲。在本文中,图1显示出了基材边缘部分的剖面,其中水平方向(X轴)表示基材表面上的直径轴线,垂直方向表示基材的厚度方向。图中的X0、X1和X2如下表所示。
X0(mm) | X1(mm) | X2(mm) | |
翘起 | 4.00 | 4.00 | 0.35 |
弯曲 | - | 1.60 | 0.76 |
关于该翘起和弯曲的测试方法,测试位置和测试方法通常不作限定,由基材的各制造商任意指定。
图1是有关翘起和弯曲的测试位置的示意图。
此时,本发明人根据在图1所示各点测得的翘起和弯曲的值,通过计算抛光前后翘起和弯曲的改善程度,就可以评价边缘下陷。该测试方法适用于评价基材边缘部分的边缘下陷,是常用的方法。
下面的表2显示了各抛光组合物的边缘下陷的评价结果(翘起和弯曲)。
不含本发明边缘下陷阻止剂的抛光组合物的翘起和弯曲(对比例1)分别用HR0和HD0表示,含有边缘下陷阻止剂的抛光组合物的翘起和弯曲分别用HR和HD表示,然后,由下式得到边缘下陷通过抛光得到的改善程度A(%):
A(%)=[1-(HR,HD)/(HR0,HD0)]×100
此外,改善程度A(%)的评价标准如下所述:
◎:改善程度A(%)至少为20%;
○:改善程度A(%)至少为10%,并低于20%;
△:改善程度A(%)低于10%;
×:没有观察到有改善。
表2
PH值 | 边缘下陷 | 基料的磨削速率 | ||
翘起 | 弯曲 | |||
实施例1 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例2 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例3 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例4 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例5 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例6 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例7 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例8 | 3.4 | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例9 | 2.9 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例10 | 2.3 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例11 | 2.8 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例12 | 2.1 | ◎ | ◎ | △ |
实施例13 | 2.8 | ◎ | ◎ | △ |
实施例14 | 2.3 | ◎ | ◎ | △ |
实施例15 | 2.7 | ◎ | ◎ | △ |
实施例16 | 3.7 | ◎ | ◎ | △ |
实施例17 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例18 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例19 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例20 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例21 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例22 | 3.4 | ◎ | ◎ | ○ |
实施例23 | 3.4 | ◎ | ◎ | △ |
实施例24 | 3.4 | ◎ | ◎ | △ |
实施例25 | 3.4 | ◎ | ◎ | △ |
实施例26 | 2.9 | ◎ | ◎ | △ |
实施例27 | 2.3 | ◎ | ◎ | △ |
实施例28 | 2.8 | ◎ | ◎ | △ |
对比例1 | 3.4 | × | × | ◎ |
对比例2 | 2.9 | × | × | ○ |
对比例3 | 2.3 | × | × | ○ |
对比例4 | 2.8 | × | × | ○ |
对比例5 | 3.4 | △ | △ | ○ |
对比例6 | 3.4 | × | × | ○ |
对比例7 | 3.4 | × | × | ○ |
对比例8 | 3.4 | × | × | ○ |
对比例9 | 3.4 | × | × | ○ |
如表2所示,在每个实施例1-28中,翘起和弯曲的评价结果是优良。另一方面,没有加入本发明边缘下陷阻止剂的常规抛光组合物(对比例1-4)和加入了表面活性剂而没有加入本发明边缘下陷阻止剂的抛光组合物的翘起和弯曲的评价结果是低的。
此外,采用差分干涉显微镜(×50,Nikon Corporation制造)在20点各处观察了用表1所示各抛光组合物抛光的基材表面,在每种情形下,都没有观察到表面缺陷例如微凸起、划痕等。
如上面详细描述的本发明的实施方式所述,本发明具有下述效果。
本发明的磁盘基材用的抛光组合物含有上述组分(b)边缘下陷阻止剂,由此就能够在抛光过程中阻止基材的边缘部分下陷,就可以通过有效地利用存储硬盘的边缘部分来保证更宽的存储区域。此外,由于加入组分(a)的抛光促进剂,基材就能够在高磨削速率下进行抛光,就可以阻止抛光后在磁盘基材内形成表面缺陷。
即,(1)在第一方面,本发明提供一种磁盘基材用的抛光组合物,它包含(a)抛光促进剂,该促进剂包含至少一种选自苹果酸、乙醇酸、丁二酸、柠檬酸、马来酸、衣康酸、丙二酸、亚氨基二乙酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、巴豆酸、烟酸、硝酸铝、硫酸铝和硝酸铁(III)的化合物,(b)边缘下陷阻止剂,它含有至少一种选自聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯的化合物,(c)至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和碳化硅的研磨剂,和(d)水,由此就能够在抛光过程中在基材边缘部分抑制边缘下陷的形成,而不会在抛光后在磁盘基材内形成表面缺陷。
(2)在本发明的第二方面,所述的(b)中的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯是至少一种选自聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单辛酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯的化合物,由此,除了上述(1)中的作用,还能够在基材的边缘部分抑制边缘下陷的形成。
(3)在本发明的第三方面,所述的(b)中的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯是这样的,环氧乙烷的加入量相对于每摩尔失水山梨糖醇或山梨糖醇至多为30;(4)在本发明的第四方面,其中(b)中所述的聚乙烯基吡咯烷酮的平均分子量为2500-2900000;和(5′)在本发明的第五方面,其中组分(b)的含量为0.001-2重量%,以抛光组合物的总重量为基准。由此,除了上述(1)的作用,还能够更确切地在基材的边缘部分抑制边缘下陷的形成。
另外,(6)在本发明的第六方面,所述组分(a)的含量为0.01-25重量%,以抛光组合物的总重量为基准,由此,除了上述(1)的作用,还能够稳定地提高磨削速率。
(7)在本发明的第七方面,本发明提供一种磁盘基材的抛光方法,它包括使用上述(1)-(6)中任一项所述的抛光组合物抛光磁盘基材,由此就能够制成良好的磁盘基材。
2001年11月28日提出的日本专利申请No2001-362137的全文,包括说明书、权利要求书、附图和摘要都结合参考于此。
Claims (6)
1.一种磁盘基材的抛光组合物,它含有:
(a)抛光促进剂,该促进剂包含至少一种选自苹果酸、乙醇酸、丁二酸、柠檬酸、马来酸、衣康酸、丙二酸、亚氨基二乙酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、巴豆酸、烟酸、硝酸铝、硫酸铝和硝酸铁(III)的化合物;
(b)边缘下陷阻止剂,该阻止剂含有至少一种选自聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯的化合物,所述聚乙烯基吡咯烷酮的平均分子量为2500-2900000;
(c)至少一种选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和碳化硅的研磨剂,和
(d)水。
2.如权利要求1所述的磁盘基材的抛光组合物,其特征在于所述(b)中的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯是至少一种选自聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单辛酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯的化合物。
3.如权利要求1所述的磁盘基材的抛光组合物,其特征在于所述(b)中的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯使得环氧乙烷的加入量相对于每摩尔失水山梨糖醇或山梨糖醇至多为30。
4.如权利要求1-3中任一项所述的磁盘基材的抛光组合物,其特征在于,以抛光组合物的总重量为基准,所述组分(b)的含量为0.001-2重量%。
5.如权利要求1-3中任一项所述的磁盘基材的抛光组合物,其特征在于,以抛光组合物的总重量为基准,所述组分(a)的含量为0.01-25重量%。
6.一种磁盘基材的抛光方法,它包括使用权利要求1-6中任一项所述的抛光组合物抛光磁盘基材。
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