JP3707845B2 - 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 - Google Patents
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Description
【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記録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】
近年のコンピューターの小型化及び高速化に伴い、外部記憶装置にも大容量化及び高速アクセス化が要求されている。コンピューター等の外部記憶装置の中でも、磁気ディスク装置は、大容量化及び高速アクセス化に適しているため、大きな需要を有している。更に、近年、ノートブック型パソコン等の可搬性に富む小型のパソコンが普及し、磁気ディスクにおける、小型化及び高記録密度化が益々要求されるようになっている。従って、これらの磁気ディスクには、その厚さを薄くすることが要求されており、一方で、搬送時の衝撃に対する耐久性も要求されている。しかし、ディスク厚を薄くすることで耐久性を向上させることは困難であった。
【０００３】
また、近年におけるハードディスク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り、これらの基板を磁気ディスク用基板として用いることにより、磁気ディスクの耐久性を向上することはできる。
【０００４】
上記磁気記録媒体用基板（例えば、カーボン基板）は、通常、以下のように製造されている。
即ち、合成された液状の原料樹脂に硬化剤を添加して混合物とし、該混合物を一対のガラス板間に挟んで原料樹脂を所定の厚みに硬化させる。次いで、硬化した樹脂をガラス板間から取り出し、この樹脂をディスク形状にコア抜きして多数のディスク形状の硬化樹脂（硬化樹脂基板）とする。次いで、黒鉛板（炭素板）上に、上記ディスク形状の硬化樹脂を順次積層し、これを焼成炉内に入れて焼成することにより、ディスク形状の硬化樹脂を炭素化してカーボン基板を得る。
【０００５】
そして、上記磁気記録媒体用基板の製造においては、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。
【０００６】
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記録化に伴い、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。
【０００７】
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。
【０００８】
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、更なる高密度記録化に必要な低表面粗さを有するカーボン基板を得ることはできない。また、上記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、その取り扱いには注意が必要である。
【０００９】
また、特公平４−３８７８８号公報には、水、アルミナ研磨材粉末、研磨促進剤（グルコン酸又は乳酸）及び表面改質剤（コロイダルアルミナ）からなる酸性のアルミニウム磁気ディスク研磨用組成物が開示されており、この研磨用組成物を用いてアルミニウム基板を研磨した場合は、該組成物中に含まれる研磨促進剤とコロイダルアルミナの相乗効果により、高速で基板の表面粗さを低くすることができる。しかし、上記研磨用組成物は、カーボン基板の研磨に用いるには充分なものではなく、更なる改良が望まれていた。
【００１０】
従って、本発明の目的は、磁気記録媒体の高密度記録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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の研磨促進剤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て磁気記録媒体用基板を研磨することにより、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。
【００１２】
本発明は上記知見に基づきなされたものであり、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乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを０．０２〜０．３重量％含有する磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物（但し、研磨促進剤としてモリブデン酸塩、モリブデン酸塩とアルミニウム塩、又はモリブデン塩とニッケル塩を含むものを除く）を提供するものである。
【００１３】
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、上記磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物として、上述の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物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。
【００１４】
【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。
本発明の研磨材組成物は、上述の通り、上記研磨促進剤として、乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを用いた点に最大の特徴を有するものである。
【００１５】
本発明の研磨材組成物は、上記研磨促進剤を０．０２〜０．３重量％含有しており、該研磨促進剤を上記範囲内で含有することにより、磁気記録媒体の高密度記録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。含有量が０．０２重量％未満であると、従来より研磨促進剤として用いられている硝酸アルミニウムを用いた場合に比して高研磨速度が得られず、一方、０．３重量％を超えると、研磨速度は向上するものの充分な低表面粗さが得られず、コストも高くなってしまう。
【００１６】
本発明の研磨材組成物においては、カーボン基板を研磨する場合の研磨速度を著しく向上させる上で、また、取り扱い時の安全性を確保する上で、上記研磨促進剤として、特に、乳酸アルミニウムを用いるのが好ましい。
また、本発明の研磨材組成物においては、上記促進剤として、乳酸アルミニウムとシュウ酸アルミニウムとを混合して用いることもできる。
【００１７】
本発明の研磨材組成物において用いられる上記研磨材としては、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3)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、Ｎａｌｃｏ社製 Ｎａｌｃｏ ２３６０ コロイドシリカや、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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か、又は非分散態様（いわゆるスラリー状）にして用いられる。本発明の研磨材組成物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０．０５〜３０重量％であり、更に好ましくは０．１〜２５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、基板にキズが入る惧れがあり、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。
【００２１】
本発明の研磨材組成物は、上記研磨促進剤及び上記研磨材を水に分散させるか、又は水と混合しスラリー状にしたものである。上記水としては、特に制限はなく、精製水、蒸留水及び水道水等を用いることができる。
【００２２】
本発明の研磨材組成物は、好ましくは、所定量の研磨促進剤（乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウム）と、所定量の研磨材とを個々に水にて分散・溶解させておき、これらを混合し、必要に応じて後述する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】
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、研磨材向け分散剤及び被研磨材（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０．０１〜１０重量％含有される。
【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５９．６〜９９．９４９重量％、更に好ましくは７５〜９９重量％となるように使用される。上記水の含有量が５９．６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おそれがあり、９９．９４９重量％を超えると、高研磨速度が得られなくなるおそれがある。
【００２５】
また、本発明の研磨材組成物は、そのｐＨが３．０〜５．５であることが好ましく、３．２〜５．０であることが更に好ましい。ｐＨが３．０未満であると研磨装置の金属部分の耐食性に影響を及ぼし、また、ｐＨが５．５を超えると、高研磨速度が得られなくなるおそれがある。研磨材組成物のｐＨを上記範囲にするには、研磨材組成物に、酢酸等の酸又は炭酸水素ナトリウム等のアルカリを添加することにより調整することができる。
【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、例えば、カーボン基板、アルミニウム基板、アルミニウム合金基板、ＮｉＰめっきされたアルミニウム基板及びセラミックス基板等が挙げられる。上記基板の中でも、本発明の研磨材組成物を用いた研磨による研磨速度の向上が顕著であるのはカーボン基板であるが、他の基板に対しても充分な効果が発揮される。
【００２８】
また、上記カーボン基板としては、アモルファスカーボン基板、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挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００２９】
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。
【００３０】
〔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。
【００３１】
〔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１０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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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３０〜３００ｇ／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〔ＪＩＳ Ａ（ＪＩＳ Ｋ−６３０１）に準拠〕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、ＳＰＥＥＤ ＦＡＭ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、ＳＰＥＥＤ ＦＡＭ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
【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。
【００３８】
〔実施例１〜３及び比較例１〜３〕
〔表１〕に示す組成からなる磁気記録媒体基板製造用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９５μｍのＳｉＣ砥粒にてラッピングした直径２．５インチの基板をポリッシングし、基板の研磨速度及び研磨後の基板の表面粗さＲａを後述する方法に従って測定した。それらの結果を〔表１〕に示す。
尚、実施例１及び２、比較例１〜３においては、基板としてカーボン基板を用い、実施例３においては、基板としてＮｉＰめっきされたアルミニウム基板を用いた。両面研磨機は、下記の設定条件にして使用した。
【００３９】
＜両面研磨機の設定条件＞
使用両面研磨機；ＳＰＥＥＤ ＦＡＭ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
【００４０】
＜研磨速度の測定法＞
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。
【００４１】
＜表面粗さＲａの測定法＞
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）
【００４２】
【表１】
【００４３】
〔表１〕に示す結果から明らかなように、研磨材として六角板状アルミナを用いた場合に、研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを含有する実施例１〜３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したときには、研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを含有しない磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物（比較例１〜３）を用いた場合に比して、得られた基板の表面粗さが低く、研磨速度が向上することがわかる。
【００４４】
〔実施例４〕
本実施例は、本発明の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物における、研磨促進剤の含有量は0.００１〜0.４重量％が好適であることを示すものである。
実施例１の研磨材組成物の研磨促進剤の含有量を０〜１．０重量％の範囲で変化させ、この研磨促進剤を用いて、実施例１と同様にカーボン基板をポリッシングした。
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を実施例１と同様に測定した。それらの結果を〔図３〕（研磨速度）及び〔図４〕（研磨後のカーボン基板の表面粗さＲａ）に示す。
ここで、〔図３〕は、磁気記録媒体基板研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と研磨速度との関係を表すグラフであり、〔図４〕は、磁気記録媒体基板研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と表面粗さＲａとの関係を表すグラフである。
【００４５】
〔図３〕及び〔図４〕に示す結果から明らかなように、研磨材として六角板状アルミナを用いた場合に、研磨促進剤として乳酸アルミニウムを、その濃度が０．００１〜０．４重量％含有する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低くなると共に、研磨速度が向上することがわかる。
【００４６】
【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、研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを０．００１〜０．４重量％含有することにより、磁気記録媒体の高密度記録化に必要な低表面粗さを磁気記録媒体基板に与え、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。
【図３】磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と研磨速度との関係を表すグラフである。
【図４】磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と、研磨後のカーボン基板の表面粗さＲａとの関係を表すグラフである。
【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
【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記録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】
近年のコンピューターの小型化及び高速化に伴い、外部記憶装置にも大容量化及び高速アクセス化が要求されている。コンピューター等の外部記憶装置の中でも、磁気ディスク装置は、大容量化及び高速アクセス化に適しているため、大きな需要を有している。更に、近年、ノートブック型パソコン等の可搬性に富む小型のパソコンが普及し、磁気ディスクにおける、小型化及び高記録密度化が益々要求されるようになっている。従って、これらの磁気ディスクには、その厚さを薄くすることが要求されており、一方で、搬送時の衝撃に対する耐久性も要求されている。しかし、ディスク厚を薄くすることで耐久性を向上させることは困難であった。
【０００３】
また、近年におけるハードディスク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り、これらの基板を磁気ディスク用基板として用いることにより、磁気ディスクの耐久性を向上することはできる。
【０００４】
上記磁気記録媒体用基板（例えば、カーボン基板）は、通常、以下のように製造されている。
即ち、合成された液状の原料樹脂に硬化剤を添加して混合物とし、該混合物を一対のガラス板間に挟んで原料樹脂を所定の厚みに硬化させる。次いで、硬化した樹脂をガラス板間から取り出し、この樹脂をディスク形状にコア抜きして多数のディスク形状の硬化樹脂（硬化樹脂基板）とする。次いで、黒鉛板（炭素板）上に、上記ディスク形状の硬化樹脂を順次積層し、これを焼成炉内に入れて焼成することにより、ディスク形状の硬化樹脂を炭素化してカーボン基板を得る。
【０００５】
そして、上記磁気記録媒体用基板の製造においては、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。
【０００６】
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記録化に伴い、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。
【０００７】
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。
【０００８】
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、更なる高密度記録化に必要な低表面粗さを有するカーボン基板を得ることはできない。また、上記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、その取り扱いには注意が必要である。
【０００９】
また、特公平４−３８７８８号公報には、水、アルミナ研磨材粉末、研磨促進剤（グルコン酸又は乳酸）及び表面改質剤（コロイダルアルミナ）からなる酸性のアルミニウム磁気ディスク研磨用組成物が開示されており、この研磨用組成物を用いてアルミニウム基板を研磨した場合は、該組成物中に含まれる研磨促進剤とコロイダルアルミナの相乗効果により、高速で基板の表面粗さを低くすることができる。しかし、上記研磨用組成物は、カーボン基板の研磨に用いるには充分なものではなく、更なる改良が望まれていた。
【００１０】
従って、本発明の目的は、磁気記録媒体の高密度記録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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の研磨促進剤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て磁気記録媒体用基板を研磨することにより、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。
【００１２】
本発明は上記知見に基づきなされたものであり、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乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを０．０２〜０．３重量％含有する磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物（但し、研磨促進剤としてモリブデン酸塩、モリブデン酸塩とアルミニウム塩、又はモリブデン塩とニッケル塩を含むものを除く）を提供するものである。
【００１３】
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、上記磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物として、上述の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物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。
【００１４】
【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。
本発明の研磨材組成物は、上述の通り、上記研磨促進剤として、乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを用いた点に最大の特徴を有するものである。
【００１５】
本発明の研磨材組成物は、上記研磨促進剤を０．０２〜０．３重量％含有しており、該研磨促進剤を上記範囲内で含有することにより、磁気記録媒体の高密度記録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。含有量が０．０２重量％未満であると、従来より研磨促進剤として用いられている硝酸アルミニウムを用いた場合に比して高研磨速度が得られず、一方、０．３重量％を超えると、研磨速度は向上するものの充分な低表面粗さが得られず、コストも高くなってしまう。
【００１６】
本発明の研磨材組成物においては、カーボン基板を研磨する場合の研磨速度を著しく向上させる上で、また、取り扱い時の安全性を確保する上で、上記研磨促進剤として、特に、乳酸アルミニウムを用いるのが好ましい。
また、本発明の研磨材組成物においては、上記促進剤として、乳酸アルミニウムとシュウ酸アルミニウムとを混合して用いることもできる。
【００１７】
本発明の研磨材組成物において用いられる上記研磨材としては、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3)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、Ｎａｌｃｏ社製 Ｎａｌｃｏ ２３６０ コロイドシリカや、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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か、又は非分散態様（いわゆるスラリー状）にして用いられる。本発明の研磨材組成物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０．０５〜３０重量％であり、更に好ましくは０．１〜２５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、基板にキズが入る惧れがあり、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。
【００２１】
本発明の研磨材組成物は、上記研磨促進剤及び上記研磨材を水に分散させるか、又は水と混合しスラリー状にしたものである。上記水としては、特に制限はなく、精製水、蒸留水及び水道水等を用いることができる。
【００２２】
本発明の研磨材組成物は、好ましくは、所定量の研磨促進剤（乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウム）と、所定量の研磨材とを個々に水にて分散・溶解させておき、これらを混合し、必要に応じて後述する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】
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、研磨材向け分散剤及び被研磨材（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０．０１〜１０重量％含有される。
【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５９．６〜９９．９４９重量％、更に好ましくは７５〜９９重量％となるように使用される。上記水の含有量が５９．６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おそれがあり、９９．９４９重量％を超えると、高研磨速度が得られなくなるおそれがある。
【００２５】
また、本発明の研磨材組成物は、そのｐＨが３．０〜５．５であることが好ましく、３．２〜５．０であることが更に好ましい。ｐＨが３．０未満であると研磨装置の金属部分の耐食性に影響を及ぼし、また、ｐＨが５．５を超えると、高研磨速度が得られなくなるおそれがある。研磨材組成物のｐＨを上記範囲にするには、研磨材組成物に、酢酸等の酸又は炭酸水素ナトリウム等のアルカリを添加することにより調整することができる。
【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、例えば、カーボン基板、アルミニウム基板、アルミニウム合金基板、ＮｉＰめっきされたアルミニウム基板及びセラミックス基板等が挙げられる。上記基板の中でも、本発明の研磨材組成物を用いた研磨による研磨速度の向上が顕著であるのはカーボン基板であるが、他の基板に対しても充分な効果が発揮される。
【００２８】
また、上記カーボン基板としては、アモルファスカーボン基板、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挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００２９】
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。
【００３０】
〔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。
【００３１】
〔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１０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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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３０〜３００ｇ／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〔ＪＩＳ Ａ（ＪＩＳ Ｋ−６３０１）に準拠〕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、ＳＰＥＥＤ ＦＡＭ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、ＳＰＥＥＤ ＦＡＭ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
【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。
【００３８】
〔実施例１〜３及び比較例１〜３〕
〔表１〕に示す組成からなる磁気記録媒体基板製造用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９５μｍのＳｉＣ砥粒にてラッピングした直径２．５インチの基板をポリッシングし、基板の研磨速度及び研磨後の基板の表面粗さＲａを後述する方法に従って測定した。それらの結果を〔表１〕に示す。
尚、実施例１及び２、比較例１〜３においては、基板としてカーボン基板を用い、実施例３においては、基板としてＮｉＰめっきされたアルミニウム基板を用いた。両面研磨機は、下記の設定条件にして使用した。
【００３９】
＜両面研磨機の設定条件＞
使用両面研磨機；ＳＰＥＥＤ ＦＡＭ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
【００４０】
＜研磨速度の測定法＞
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。
【００４１】
＜表面粗さＲａの測定法＞
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）
【００４２】
【表１】
〔表１〕に示す結果から明らかなように、研磨材として六角板状アルミナを用いた場合に、研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを含有する実施例１〜３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したときには、研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを含有しない磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物（比較例１〜３）を用いた場合に比して、得られた基板の表面粗さが低く、研磨速度が向上することがわかる。
【００４４】
〔実施例４〕
本実施例は、本発明の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物における、研磨促進剤の含有量は0.００１〜0.４重量％が好適であることを示すものである。
実施例１の研磨材組成物の研磨促進剤の含有量を０〜１．０重量％の範囲で変化させ、この研磨促進剤を用いて、実施例１と同様にカーボン基板をポリッシングした。
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を実施例１と同様に測定した。それらの結果を〔図３〕（研磨速度）及び〔図４〕（研磨後のカーボン基板の表面粗さＲａ）に示す。
ここで、〔図３〕は、磁気記録媒体基板研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と研磨速度との関係を表すグラフであり、〔図４〕は、磁気記録媒体基板研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と表面粗さＲａとの関係を表すグラフである。
【００４５】
〔図３〕及び〔図４〕に示す結果から明らかなように、研磨材として六角板状アルミナを用いた場合に、研磨促進剤として乳酸アルミニウムを、その濃度が０．００１〜０．４重量％含有する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低くなると共に、研磨速度が向上することがわかる。
【００４６】
【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、研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを０．００１〜０．４重量％含有することにより、磁気記録媒体の高密度記録化に必要な低表面粗さを磁気記録媒体基板に与え、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。
【図３】磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と研磨速度との関係を表すグラフである。
【図４】磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物中の研磨促進剤の濃度と、研磨後のカーボン基板の表面粗さＲａとの関係を表すグラフである。
【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 (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において、上記研磨促進剤として乳酸アルミニウム又はシュウ酸アルミニウムを０．０２〜０．３重量％含有する磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物（但し、研磨促進剤としてモリブデン酸塩、モリブデン酸塩とアルミニウム塩、又はモリブデン塩とニッケル塩を含むものを除く）。
- 上記研磨材がアルミナ質研磨材である、請求項１記載の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物。
- 上記研磨材が上記磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物中に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１５μｍ以下である、請求項１又は２記載の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物。
- ｐＨが３．０〜５．５である、請求項１〜３の何れかに記載の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物。
- 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、上記磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物として、請求項１〜４の何れかに記載の磁気記録媒体基板製造用研磨材組成物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。
- 上記基板がカーボン基板である、請求項５記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
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