JP2001262129A - ハードディスク用水性研削材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】スクラッチが少なく且つ研削速度も大きいバラ
ンスの取れた磁気記録ハードディスク用水性研削材の提
供。 【解決手段】有機アルカリと高級脂肪酸とを含有し、
有機アルカリ／高級脂肪酸のモル比が１．０〜１０．０
であるハードディスク用水性研削材組成物。さらに次の
組成を有する水性研削材 非イオン界面活性剤１〜２０重量％ キレート剤０．０１〜１０重量％ 研削材０．１〜１．０重量％ 水４０〜８０重量％

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置の
磁気ディスク用基板（メモリーハードディスク）、特に
金属類で表面処理された面のテキスチャリング用研削材
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置に使用されているメモ
リーハードディスクは、近年、大容量化、高密度化の方
向にあり、磁気媒体は従来の塗布型媒体からメッキ法、
さらに、スパッタリング法による薄膜媒体へと移行して
いる。そして、高密度化に伴いメモリーハードディスク
と磁気ヘッドとの間隔、すなわち、ヘッド浮上高はます
ます小さくなってきており、最近では０．０５μｍ以下
になっている。このメモリーハードディスクにおいて
は、非磁性基板上に設けられた磁性層の磁気異方性制御
や記録再生ヘッドの貼りつき（吸着）防止を目的とし
て、テキスチャリング加工と呼ばれる微細な凹凸を付与
する表面加工が行われることが多い。特に近年では、ヘ
ッド浮上高が著しく小さいために、ディスクに突起があ
るとヘッドクラッシュを招き、ディスク表面の磁性媒体
や磁気ヘッドを損傷させることがある。また、ヘッドク
ラッシュに至らないような微小の突起でも、突起部の磁
気特性の乱れによって、情報の読み書きの際に種々のエ
ラー原因になりやすい。また、深い溝の存在は、ヘッド
ディスク間の距離を広げ、信号出力が弱まりエラー原因
となる。従って、磁性媒体を形成する前のメモリーハー
ドディスク基板研削工程等での大きな凹凸の発生を防ぐ
ことが重要である。

【０００３】一般にテキスチャリング加工法としては、
回転中の磁気ディスク基板表面に平均砥粒径が１５μｍ
以下の研削砥粒を固着せしめたラッピングテープ、又
は、遊離砥粒を塗布した研削布を加圧ローラー等で押し
付ける方法が主として用いられている。特開昭６２−２
３６６６４号公報には「磁気ディスク用基盤を回転しな
がら、ラッピングテープを加圧ローラーで基盤面に押し
付ける第一工程と、該第一工程で使用したラッピングテ
ープの平均砥粒より小さな砥粒を用いて研削する第二工
程とからなることを特長とする磁気ディスク基盤のテキ
スチャリング方法」が開示されている。また特開平２−
３１３２６号公報には「Ｎｉ−Ｐメッキヘッドを施した
アルミニウム合金板の面に、突起が無く、均一性の良い
同心円状の軽い条痕を、研削砥粒を水溶性粘結剤により
予め保持せしめた研削布製のテープを用いて研削加工す
る際に、研削液中に研削砥粒を浮遊させることによって
形成せしめる磁気ディスク基板の製造法」が開示されて
いる。

【０００４】さらに、特開平６−３３０４２号公報には
「炭素数２〜５の２価のアルコール、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール重合物を分散剤とし、ダイヤ
モンド、炭化珪素、酸化アルミニウムの砥粒を分散させ
て得られるメモリーハード用ディスクのテクスチャリン
グ用研削組成物」が開示されている。そして、特開平１
１−２１５４５号公報には、「安価であり、研磨速度が
大きく表面欠陥が少ない研磨表面を形成させることがで
きるカーボンディスク用の研磨用組成物、ならびに生産
性の高いメモリーハードディスク用カーボンディスクの
製造法の提供」を課題として、酸化アルミニウム、二酸
化ケイ素、酸化セリウム、窒化ケイ素、酸化チタン、酸
化ジルコニウム及び二酸化マンガンからなる群より選ば
れる少なくとも1種類の研磨剤、金属塩、キレート剤及
び水を含んでなることを特徴とするカーボンディスク用
の研磨用組成物、ならびに、それを用いたメモリーハー
ドディスクの製造法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たメモリーハードディスクは、最近より一層の大容量
化、高密度化の必要性に迫られており、ヘッド浮上高が
さらに低くなることによって、従来では問題とならない
程度のスクラッチが問題となってきた。従来の組成物で
はスクラッチを少なくし、研削速度も大きくすることは
できないので、スクラッチが少なく且つ研削速度も大き
いバランスの取れた研削材が望まれている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ハードデ
ィスク用水性研削材の組成を検討したところ、有機アル
カリと高級脂肪酸とを含有し、且つ、有機アルカリ／高
級脂肪酸のモル比が１．０〜１０．０である水性研削材
組成物を使用することによって、スクラッチが少なく且
つ研削速度も大きいバランスの取れた研削材が得られる
ことがわかった。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に記述する。本発明のハードディスク用水性研削
材組成物は、本質的には、水中に安定に分散された研削
材からなるものである。研削材 本発明組成物の基本成分である研削材としては、通常、
ＪＩＳ Ｒ６００２の電気抵抗試験方法に従って測定し
た最大粒子径が１５μｍ以下の微粒子又は粉末が選ばれ
る。この種研削材は、ＪＩＳ Ｒ６００１−１９８７の
規定に従えば、微粉の区分に属し、１５μｍ以下の最大
粒子径を有する粒度分布（電気抵抗試験方法）を示す粒
度、具体的には、＃３０００、＃４０００、＃６００
０、＃８０００の粒度のもの又はそれらに準ずるものが
選ばれる。研削材の材質としては、例えば、ダイヤモン
ド、アルミナ、炭化珪素等が挙げられる。これら材質の
うち、好ましくは、ダイヤモンドが選択される。ダイヤ
モンドは、最大粒子径が１５μｍ以下であれば、天然品
でも工業用合成品であってもよい。また、アルミナ及び
炭化珪素は、ＪＩＳ Ｒ６１１１−１９８７に規定され
た人造研削材又はそれに準ずるものであって、最大粒子
径が１５μｍ以下のものが選ばれる。ＪＩＳＲ６１１１
−１９８７の規定に従えば、アルミナ質研削材又は炭化
けい素質研削材の区分に属する諸種類、例えば白色アル
ミナ研削材、緑色炭化けい素質研削材等のうち、上記所
定の粒度、具体的には、＃３０００、＃４０００、＃６
０００、＃８０００の粒度のもの又はそれらに準ずるも
のが選ばれる。これらの研削材は、必要に応じて、予め
分散剤に分散させて使用する。分散剤としてはポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ（エ
チレン−プロピレン）グリコール等からなる群のうち少
なくとも１種類が選ばれる。好ましくはポリプロピレン
グリコールである。

【０００８】有機アルカリと高級脂肪酸 本発明のハードディスク用水性研削材組成物は、また、
実用的には、種々の成分を含む組成物であることが好ま
しいが、本発明の目的を達成するために、最も重要な成
分は、有機アルカリと高級脂肪酸であり、しかも、有機
アルカリ／高級脂肪酸のモル比が１．０〜１０．０であ
ることを必要とする。好ましくは１．０〜５．０、さら
に好ましくは２．０〜４．０が選択される。すなわち、
このモル比が、上記範囲を超えるとスクラッチが多くな
り、また上記範囲未満では十分な研削量が得られないの
で、問題となる。

【０００９】有機アルカリは、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等からなる
群より選ばれる、少なくとも1種類の化合物である。特
にトリエタノールアミンが好ましい。無機アルカリの使
用は、金属成分がハードディスク表面に残存して、完成
製品の記録性に悪影響を及ぼすために好ましくない。高
級脂肪酸はカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチル酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、オ
レイン酸、リノール酸、リノレン酸等からなる群より選
ばれる、少なくとも1種類の化合物である。特にオレイ
ン酸が好ましい。低級脂肪酸の使用は、研削時の潤滑に
寄与しないために好ましくない。

【００１０】高級脂肪酸は、研削時の潤滑に寄与する
が、高級脂肪酸自体は水に溶けない。このために、有機
アルカリで中和し、塩を生成させることにより水溶化を
図ることが必要である。高級脂肪酸と有機アルカリは、
塩を形成した後、添加してもよい。

【００１１】水性研削材組成物の具体的組成 本発明のハードディスク用水性研削材組成物は、実用
上、さらに非イオン界面活性剤及びキレート剤を含むも
のが好ましく、具体的には、次の組成を有するものが挙
げられる。 ａ．有機アルカリ１〜１０重量％と高級脂
肪酸１〜５重量％ ｂ．非イオン界面活性剤１〜２０重量％ ｃ．キレート剤０．０１〜１０重量％ ｄ．研削材０．１〜１．０重量％ ｅ．水４０〜８０重量％

【００１２】非イオン界面活性剤 ハードディスクの表面に研削物が残存すると、完成製品
の記録性に悪影響を及ぼすため、研削物の洗浄除去には
界面活性剤の使用が重要である。なかでも、非イオン界
面活性剤の使用が好ましい。具体的には、ノニルフェノ
ールのエチレンオキサイド付加物、オクチルフェノール
のエチレンオキサイド付加物、ノニルフェノールのプロ
ピレンオキサイド付加物、オクチルフェノールのプロピ
レンオキサイド付加物、ノニルフェノールのエチレンオ
キサイドプロピレンオキサイドブロックコポリマー、オ
クチルフェノールのエチレンオキサイドプロピレンオキ
サイドブロックコポリマー等からなる群より選ばれる、
少なくとも1種類の化合物である。しかして、カチオン
型界面活性剤、アニオン型界面活性剤、ベタイン型界面
活性剤では、金属成分がハードディスク表面に残存し
て、完成製品の記録性に悪影響を及ぼすために好ましく
ない。実用的な非イオン界面活性剤の使用量は１〜２０
重量％、好ましくは５〜１５重量％である。非イオン界
面活性剤の使用量が少なすぎると研削量が得られず、多
すぎるとスクラッチが多くなる傾向がある。

【００１３】キレート剤 キレート剤は、Ｎｉ−Ｐ処理されたハードディスク表面
に残存する微量の金属イオン付着物を、キレート構造内
に取り込んで除去するのに効果がある。具体的には、エ
チレンジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン
四酢酸三ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリ
ウム、エチレンジアミン四酢酸二アンモニウム、エチレ
ンジアミン四酢酸三アンモニウム、エチレンジアミン四
酢酸四アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミ
ン三酢酸三ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン三酢酸三アンモニウム、ジヒドロキシエチルエチレ
ンジアミン二酢酸二ナトリウム、ジヒドロキシエチルエ
チレンジアミン二酢酸アンモニウム、ジエチレントリア
ミン五酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ア
ンモニウム、トリエチレンテトラアミン六酢酸ナトリウ
ム、トリエチレンテトラアミン六酢酸アンモニウム、ヒ
ドロキシイミノ二酢酸ナトリウム、ヒドロキシイミノ二
酢酸アンモニウム等からなる群より選ばれる、少なくと
も1種類の化合物である。特に、エチレンジアミン四酢
酸二ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウ
ム等窒素を含有するキレート剤の使用が好ましい。窒素
原子を含有しないキレート剤は、アルミニウム、ニッケ
ルに対するキレート平衡定数が小さく、キレート効果が
ほとんどないのでスクラッチが多くなる。実用的なキレ
ート剤の使用量は、０．０１〜１０重量％、好ましくは
０．１〜５．０重量％である。キレート剤の使用量が少
なすぎると、Ｎｉ−Ｐ処理されたハードディスク表面に
残存する微量の金属イオン付着物が十分に捕捉されない
ため、スクラッチが多くなる傾向にあり、逆に、多すぎ
ると、キレート剤中の金属がＮｉ−Ｐ処理されたハード
ディスク表面に残存するため、スクラッチが多くなる傾
向にあり、また経済的にも好ましくない。

【００１４】水 水は研削時の冷却媒体として非常に重要な役割を果た
す。その使用量は４０〜８０重量％、好ましくは５０〜
７０重量％である。本発明に好ましく用いられる水は、
電導度が１０μＳ／ｃｍ以下である二次イオン交換水で
ある。水道水を用いると、塩素分がハードディスク表面
に残存して、腐食を起こす可能性があり、また、カルシ
ウム等の金属成分がハードディスク表面に残存して、完
成製品の記録性に悪影響を及ぼすために好ましくない。

【００１５】

【実施例】以下、この発明を実施例により具体的に説明
する。なお、この実施例により、この発明は何ら限定さ
れることはない。 （実施例１〜５及び比較例１〜２）表−１に示す諸成分
を表−１に示す割合で配合し、研削材組成物を調製し
た。表中の数字は、「モル比（有機アルカリ／高級脂肪
酸）」の欄以外は、すべて重量部で表わした。なお、使
用した二次イオン交換水の電導度は１．２μＳ／ｃｍで
あった。各実施例又は比較例の研削材組成物ごとに、ゴ
ムローラー加圧式の研削機を用い、面圧０．２ＭＰａ、
回転数１０００ｒｐｍ、研削時間３０秒でＮｉ−Ｐメッ
キ盤の研削加工を行って、３．５インチのディスクを得
た。このような加工に際し、各例において、研削材組成
物はスラリー状態で、テキスチャリング加工に使用し
た。使用した研削材は、いずれも最大粒子径０．３μｍ
であり、アルミナは白色アルミナ研削材ＷＡ ＃８００
０である。各例では、それぞれ３枚のディスクについて
同じ加工を３回繰り返して行った後の、研削量、表面粗
さ、スクラッチを、下記の方法及び基準に従って測定、
その平均値で評価した。結果を、表−１に示す。

【００１６】測定方法と評価基準 総合判定： 下記の研削量、表面粗さ及びスクラッチの
３評価項目の全てが○か、△があっても一つまでのもの
が、実用上合格である。 （研削量）加工前後のディスク重量を測定する。その差
が１５．０ｍｇ以上であれば○、１２．０ｍｇ以上１
５．０ｍｇ未満であれば△、１２．０ｍｇ未満であれば
×とした。

【００１７】（表面粗さ）小坂研究所触針式粗さ測定器
により計測する。測定部位は３．５インチのディスクで
中心から２１ｍｍ、３２ｍｍ、４３ｍｍの部位を９０&d
eg;おきに面内１２点を測定し、その平均値で表わし
た。その表面粗さが８．０オングストローム未満であれ
ば○、８．０オングストローム以上９．０オングストロ
ーム未満であれば△、９．０オングストローム以上であ
れば×とした。

【００１８】（スクラッチ）微分干渉顕微鏡の７５０倍
率視野での観察により、３．５インチディスクの切削面
全面でのスクラッチ（深く掘れすぎた溝で、光り具合の
違いにより識別される）数を数えた。その数が０個／面
以上１個／面未満であれば○、１個／面以上３個／面未
満であれば△、３個／面以上であれば×とした。

【００１９】

【表１】

【００２０】表−１の結果は、以下の点を示している。 実施例１〜５から、本発明に示す成分を所定量配合
すれば、ハードディスクの研削量が十分に得られ、表面
粗さは細かく、スクラッチの発生が少ない、バランスの
とれた良好な水性研削材組成物が得られることがわか
る。 比較例１から、有機アルカリ／高級脂肪酸のモル比
が１．０未満だと潤滑性はあがりスクラッチ発生量は少
ないが、潤滑性が必要以上にあがり研削材が空滑りし、
研削量が少なくなることがわかる。 比較例２から、有機アルカリ／高級脂肪酸のモル比
が１０．０を超えると潤滑性が下がり研削量は多くなる
が、十分な潤滑性が得られないためスクラッチが多く発
生することがわかる。

【００２１】

【発明の効果】本発明に示す成分を所定量配合すれば、
スクラッチが少なく且つ研削速度も大きいバランスの取
れた研削材が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神田 昌彦 三重県四日市市六呂見710番地 四日市合 成株式会社六呂見工場内 (72)発明者 間瀬 光司 三重県四日市市六呂見710番地 四日市合 成株式会社六呂見工場内 (72)発明者 山下 彰 三重県四日市市宮東町二丁目１番地 四日 市合成株式会社四日市工場内 (72)発明者 中道 学 岡山県倉敷市潮通３−10 三菱化学株式会 社水島事業所内 (72)発明者 木村 至孝 岡山県倉敷市潮通３−10 三菱化学株式会 社水島事業所内 (72)発明者 茂 智雄 岡山県倉敷市潮通３−10 三菱化学株式会 社水島事業所内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 CA01 CB02 CB03 CB10 DA02 DA12 5D112 AA02 AA24 GA09 GA30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機アルカリと高級脂肪酸とを含有し、且
   つ、有機アルカリ／高級脂肪酸のモル比が１．０〜１
   ０．０であることを特徴とするハードディスク用水性研
   削材組成物。
2. 【請求項２】次の組成を有することを特徴とする請求項
   １に記載のハードディスク用水性研削材組成物。 ａ．有機アルカリ１〜１０重量％と高級脂肪酸１〜５重
   量％ ｂ．非イオン界面活性剤１〜２０重量％ ｃ．キレート剤０．０１〜１０重量％ ｄ．研削材０．１〜１．０重量％ ｅ．水４０〜８０重量％
3. 【請求項３】キレート剤は窒素原子を含有することを特
   徴とする請求項１又は２に記載のハードディスク用水性
   研削材組成物。