JP4432178B2 - 磁気ディスク研磨用織物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク研磨用の織物に関し、さらに詳しくは磁気ディスク製造工程においてディスク基板の表面に凹凸溝を付けるテクスチャー加工に使用される研磨用織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器における磁気ヘッドは、磁気ディスク（磁気記録媒体）に僅少な距離で対峙して、磁気ディスクに記憶された記録を読み取るように構成されている。磁気ディスクの記憶容量は、磁気ヘッドとの間の距離、すなわち磁気ヘッドの磁気ディスク表面に対する浮上距離を小さくするほど増大できるため、浮上距離を極力小さくすることが技術課題の一つになっている。しかし、高速回転する磁気ディスクに磁気ヘッドを接近させ過ぎると、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触する所謂ヘッドクラッシュを起こしやすくなる問題がある。
【０００３】
従来、上記ヘッドクラッシュを発生させることなく、磁気ヘッドの浮上距離を極力小さくする方法として、ディスク基板に磁気膜等を形成する前に、その基板面に微細な凹凸溝を付ける所謂テクスチャー加工することが行われている。このテクスチャー加工は、ダイヤモンド、アルミナ、ジルコニア等の砥粒を配合したスラリーを、研磨用織物（研磨用テープ）を介してディスク基板に押圧するようにして行われるが、この加工で得られる凹凸溝の表面粗さＲａを均一微細にするほど、磁気ヘッドの浮上距離を小さくすることができることがわかっている。
【０００４】
このようにテクスチャー加工で表面粗さＲａを微細にする方法としては、砥粒の粒度を微細化する方法がある。しかし、本発明者らが詳細に検討したところによれば、いくら砥粒の粒度を微細化しても、ディスク基板に供給する研磨用織物に蛇行が生じていると、表面粗さＲａを均一にする障害になることがわかった。すなわち、研磨用織物に蛇行が生じていると、研磨用織物に対する砥粒の保持が不均一になり、その結果としてディスク基板の研磨も不均一になり、一定水準以上に均一化された表面粗さＲａが得られるなくなるのである。
【０００５】
本発明者らの検討によれば、研磨用織物の蛇行現象は供給リール等の供給装置上に直接の原因があるのではなく、研磨用織物自体に内在する伸度特性に原因があること、特に乾燥時の伸度と湿潤時の伸度との差が大きくなるほど蛇行を生じやすくなることを突き止めた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、テクスチャー加工時の蛇行現象を低減することにより、一層均一微細な表面粗さＲａの研磨加工を可能にする磁気ディスク研磨用織物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の磁気ディスク研磨用織物は、タテ糸がポリエステルフィラメント繊維を主体に構成され、ヨコ糸がポリエステル極細フィラメント繊維を主体とする仮撚加工捲縮糸からなり、該ヨコ糸が前記タテ糸よりも広い面積で表面を覆うと共に、下記（ａ）式で定められるカバーファクターＣＦが２４００〜３４００の５枚以上の朱子織に織製され、かつ該朱子織のタテ糸方向に１．５ｋｇ荷重時の乾燥時伸度に対する湿潤時伸度の変化率が３０％以内であることを特徴とするものである。
【０００８】
ＣＦ＝√〔タテ糸総繊度（dtex） 〕×タテ糸密度（本／25.4ｍｍ）
＋√〔ヨコ糸総繊度（dtex） 〕×ヨコ糸密度（本／25.4ｍｍ）・・・・（ａ）
研磨用織物のタテ糸方向の伸度（１．５ｋｇ荷重時）が乾燥時と湿潤時とで大きな差を有すると、乾燥状態の研磨用織物が供給リールから一定引張荷重下に供給されながら、途中で砥粒スラリーを塗布されて湿潤状態になってディスク基板に供給されると、その乾燥状態から湿潤状態へ変化する過程で伸びの変化により長さが変化するため、ディスク基板上で蛇行を生ずることになる。この蛇行により研磨用織物は砥粒の保持が不安定になり、基板ディスク表面を均一な表面粗さＲａに研磨加工することが難しくなる。
【０００９】
本発明の研磨用織物は、タテ糸方向の乾燥時の伸度に対する湿潤時の伸度の変化率が３０％以内と非常に小さいため、乾燥状態から湿潤状態に変化しても長さの変化はほとんどなく、ディスク基板上で蛇行を生ずることはなく、ディスク基板を均一微細な表面粗さＲａに加工することができる。
【００１０】
また、タテ糸がポリエステルフィラメント繊維を主体に構成され、ヨコ糸が砥粒の保持性のためポリエステル極細フィラメント繊維が主体の仮撚加工捲縮糸からなり、該ヨコ糸がタテ糸より広い面積で表面を覆うように大きなカバーファクターＣＦの５枚以上の朱子織に織製されているため、研磨織物表面に砥粒を均一分布するように保持し、十分な削り量を発生して均一微細な表面粗さに加工できるようにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の研磨用織物を用いて磁気ディスク用の基板をテクスチャー加工する場合を例示する。
【００１２】
磁気ディスク用の基板１は駆動軸に支持され、矢印方向に回転駆動されるようになっている。このように駆動軸に支持された基板１の両側面に、本発明のテープ状にした研磨用織物Ｆがゴムローラ２により押圧され、その研磨用織物Ｆと基板１との間に砥粒配合のスラリーを介在させてテクスチャー加工される。基板１は、磁気ディスクに使用されるものであれば特に限定されないが、一般にアルミニウムを基材とし、その表面がニッケルメッキにより硬化され、さらにその上が研磨されて平滑化されたものが多い。
【００１３】
テープ状の研磨用織物Ｆは、広幅の織物からタテ糸方向に一定幅に裁断されたものであり、供給リール３にロール状に巻き上げられて使用される。研磨用織物Ｆは供給リール３から一定速度で引き出されながらゴムローラ２に至る途中で、供給ノズル５から砥粒を配合したスラリーを塗布され、次いでゴムローラ２により基板１の表面に押圧され、回転する基板１の表面に微細な凹凸溝を形成して回収ローラ４に巻き取られる。
【００１４】
本発明の研磨用織物は、ヨコ糸がタテ糸よりも広い面積で表面を覆うように５枚以上のバックサテン（朱子織）に織製されている。好ましくは５〜１１枚の朱子織が使用される。５枚以上の朱子織は、ヨコ糸が表面に長く浮いた状態になって布面を覆うため、このヨコ糸がタテ糸との組織点を隠して平滑な表面を形成し、砥粒を全面に均一分布するように保持することができる。
【００１５】
このように５枚以上の朱子織からなる研磨用織物は、長手方向（タテ糸方向）に沿って所定幅のテープ状に切り出されて使用され、図１に例示したように、その長手方向（タテ糸方向）をディスク基板の周方向に沿わせるように配置されることにより、ヨコ糸が基板の回転方向に対し略直交した関係にする。このようにヨコ糸が基板の回転方向に略直交する配置にことにより、微細な粒度を織物表面に保持しやすくし、かつヨコ糸の長さ方向に均一に分布させるようになる。
【００１６】
所定幅に切り出されたテープ幅は、特に限定されないが、一般的にはディスク基板の大きさに応じて３８ｍｍ幅にしたものと、４５ｍｍ幅にしたものに形成される。テープの長さは５０ｍから１５０ｍのものが使用され、図１に例示したように供給リールにロール状に巻き上げられ、その供給リールから一定速度で繰り出しながら研磨加工に供される。
【００１７】
朱子織が５枚以上の構成であることにより、仮撚加工捲縮糸であるヨコ糸に砥粒配合のスラリーをしっかりと保持しやすくすることができる。また、このスラリーの保持効果を良好にするために、前記（ａ）式で定められたカバーファクターＣＦを２４００〜３４００の範囲にすることが必要である。さらに好ましくは、ヨコ糸の総繊度をタテ糸の総繊度の１．５〜１０倍にするとよい。カバーファクターを上記範囲にすることにより、ヨコ糸の配列を隙間の無い状態にし、実質的にヨコ糸によって織物全体を覆った状態にするため、砥粒の保持が織物全体に均一になり、ディスク基板の研磨に有効に作用させることができる。
【００１８】
カバーファクターＣＦが２４００よりも小さいと、スラリーをヨコ糸にしっかりと保持させることが難しくなり、またカバーファクターＣＦが３４００よりも大きいと、スラリーがヨコ糸に均一に保持されなくなるため、ディスク基板を均一で微細な表面粗さＲａにテクスチャー加工することは難しくなる。
【００１９】
本発明において、タテ糸に使用される繊維は吸湿性の小さいポリエステルフィラメント繊維を主体に構成され、上記のように５枚以上の朱子織に織製されたとき、荷重１．５ｋｇ負荷時の乾燥時の伸度と湿潤時の伸度との差を小さくするように規定する。すなわち、研磨用織物として、１．５ｋｇ負荷時の乾燥時の伸度に対する湿潤時の伸度の変化率が３０％以内、好ましくは２５％以内であるように設定する。
【００２０】
また本発明において、タテ糸をポリエステルフィラメント繊維を主体に構成するとは、ポリエステルフィラメント繊維単独で構成されるものは勿論のこと、織物にしたときの乾燥時の伸度に対する湿潤時の伸度の変化率が３０％以内に維持される範囲内で、ポリエステルフィラメント繊維に他のフィラメント繊維を混繊したものを含むことを意味する。
【００２１】
本発明の研磨用織物は、上記のようにタテ糸方向の乾燥時の伸度に対する湿潤時の伸度の変化率を３０％以内に小さくしてあるため、テクスチャー加工時に乾燥状態からスラリーの塗布により湿潤状態に変化しても、その長さの変化は極めて小さく、ディスク基板上で蛇行を生ずるようなことはない。したがって、ディスク基板を均一微細な表面粗さＲａに加工することができる。
【００２２】
ヨコ糸は、砥粒の保持性のため、ポリエステル極細フィラメント繊維を主体とする仮撚加工捲縮糸を使用する必要がある。ポリエステル極細フィラメント繊維を主体とする仮撚加工捲縮糸とは、ポリエステル極細フィラメント繊維単独からなる仮撚加工捲縮糸は勿論であるが、ポリエステル極細フィラメント繊維を主成分として他の極細フィラメント繊維を混繊した糸条からなる仮撚加工捲縮糸も含むことを意味する。混繊糸を使用する場合は、特にポリエステル繊維とナイロン繊維との混繊糸が好ましい。
【００２３】
ポリエステル繊維はナイロン繊維等に比べて大きな弾性率を有するため、ディスク基板に押圧した際の摩擦力に対して砥粒を保持し、砥粒をディスク基板に大きな圧力で押し付けることができるため、研磨効率を増大することができる。
【００２４】
また、ヨコ糸に用いるポリエステル極細フィラメント繊維は仮撚加工捲縮糸にしてある。仮撚加工捲縮糸は嵩を有するため、ヨコ糸を朱子織物の表面に露出させる割合を増大させ、上述した砥粒の保持による研磨作用を増大させることができる。このような仮撚加工捲縮糸は、好ましくは複合繊維を仮撚加工したものがよく、捲縮発現はリラックス熱水処理によって実施し、熱水処理後に液流染色機内で酸処理を行い、その後アルカリ処理により割繊するとよい。
【００２５】
割繊前の複合繊維は充分に収縮させられた状態にあり、その状態で割繊するのがよい。割繊後にピンテンターにより幅出ししながらセットすることにより、割繊の促進と極細フィラメント繊維のヨコ糸により織物表面を広面積に覆うことができる。生糸（非捲縮糸）であっては、収縮が繊維軸方向に発生し、繊維が膨らんで嵩高になるような収縮を発生しないため、ヨコ糸による織物表面のカバー率を大きくすることができない。
【００２６】
また、ヨコ糸に用いるポリエステル極細フィラメント繊維は無撚糸で使用することが好ましい。撚り糸であると、その螺旋によって砥粒が繊維の長手方向に流されやすくなり、上記と同様の問題がある。また、スラリーの含浸性が低下するため、砥粒の保持能力が低下する。
【００２７】
上記極細フィラメント繊維の単糸繊度としては、０．５６dtex（０．５デニール）以下がよく、さらに好ましくは０．１１dtex（０．１デニール）以下であるのがよい。このような極細繊度のフィラメント繊維を使用することにより、粒度０．５μｍ以下の微細砥粒であってもヨコ糸に効率よく保持することができ、良好なテクスチャー加工を可能にする。
【００２８】
本発明において、極細フィラメント繊維の製造方法は特に限定されないが、好ましくは複合繊維の割繊糸を用いるのがよい。割繊される複合繊維としては、海島型繊維が好ましい。海島型繊維は、海成分を溶解除去して島成分を極細フィラメント繊維にするが、海島型繊維は類似のポリマーを用いることで紡糸性を保持しながら、島成分を極細化しやすくする利点があるからである。海島型繊維に用いるポリマーは、島成分にポリエステル、海成分に共重合ポリエステルを用いたものが好ましい。
【００２９】
さらに本発明に使用する研磨用織物には、タテ糸およびヨコ糸の少なくとも一方に制電性繊維を含ませることが好ましい。織物の製造過程では、摩擦帯電によって環境周辺の異物、ごみ、ほこりなどを吸い寄せ、織物表面や織物内部に抱き込むことがある。このような異物等はテクスチャー加工において均一な研磨を阻害する場合がある。しかし、上記のように制電性繊維を含有させておくと、摩擦帯電による異物の混入を大幅に低減することができる。
【００３０】
また、本発明に使用する研磨用織物は、表面を出来るだけ平滑化することが好ましい。このように表面を平滑化することにより、研磨加工時の繊維とディスク基板との隙間に砥粒を保持しやすくし、一層優れたテクスチャー加工を可能にする。このように織物表面を平滑化する方法としてはカレンダー加工が好ましく、かつ加工温度を室温（２０℃）〜８０℃の範囲にするのがよい。加工温度が１００℃以上になると、織物表面でローラが融着を生じやすくなり、かえって平滑性を悪化させるおそれがある。一般にカレンダー加工は、加熱・加圧により表面を平滑化するが、本発明の研磨用織物では、加熱することなく室温条件下で加圧するだけで充分な平滑化を行うことができる。
【００３１】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を説明するが、テクスチャー加工の研磨評価方法および１．５ｋｇ荷重時の伸度の測定は次の方法によった。
【００３２】
〔研磨評価方法〕
ハードディスク用アルミ基板を用い、その基板の回転数３００ｒｐｍ、研磨用織物テープの移動速度２ｃｍ／分とし、最大出現粒度０．５μｍの人工ダイヤモンドを配分したスラリーを２０ｃｃ／分の条件で滴下しながら３０秒間研磨加工を行い、その加工後のディスク基板の表面粗さＲａ（平均）とスクラッチの有無を調べた。表面粗さＲａは次の基準に分類評価した。
【００３３】
◎ ： 表面粗さＲａが６Å以下
○ ： 表面粗さＲａが６Å超１０Å以下
× ： 表面粗さＲａが１０Å超
〔１．５ｋｇ荷重時の伸度〕
乾燥時は温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気下に２４時間放置後の状態、また湿潤時は温度２０℃、湿度６５％ＲＨの室内で常温水の中に２０分間浸漬後、ホロ紙で水滴を取って、下記の条件でテンシロン測定機で測定した。
【００３４】
試料長：２００ｍｍ、チャート速度：２００ｍｍ／分、
引張速度：２００ｍｍ／分、初荷重：２０ｇ、フルスケール：１０ｋｇ
実施例１
タテ糸にポリエステルマルチフィラメント糸（生糸）５６dtex（５０デニール），１８フィラメントを用い、またヨコ糸に海島型繊維（海成分：テレフタル酸と５ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステル、島成分：ポリエステル１００％，７０本、海成分／島成分の重量比＝２０／８０）１３５dtex（１２０デニール），１８フィラメントをウーリー仮撚加工した捲縮糸を２本引き揃えてヨコ打ち込みし、５枚バックサテン（朱子織）に製織した。次いで精練したのち、水酸化ナトリウム３０重量％存在下に８０℃、３０分間アルカリ処理して海島型繊維の海成分を除去した。海成分除去後の海島型繊維は７０本のポリエステル極細フィラメント繊維からなる単糸繊度０．０８dtex（０．０７デニール）になった。
【００３５】
次いで、上記織物をピンテンターで１８０℃の条件でヒートセットし、幅１５２ｃｍの布帛（タテ糸密度１３７本／25.4mm、ヨコ糸密度１１９本／25.4mm、カバーファクターＣＦ ２７７５）に仕上げた。この布帛を研磨織物にしてテクスチャー加工した評価結果を表１に示す。この研磨織物の荷重１．５ｋｇ負荷時の伸度は乾燥時４．０％、湿潤時５．０％であり、乾燥時に対する湿潤時の変化率は２５％であった。
【００３６】
テクスチャー加工後の評価結果は表１に示す通りであり、ディスク基板の表面粗さＲａは８Åで、結果は良好（○）であった。
【００３７】
実施例２
タテ糸にポリエステルマルチフィラメント糸（生糸）３３dtex（３０デニール），６フィラメントを用い、またヨコ糸に海島型繊維（海成分：テレフタル酸と５ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステル、島成分：ポリエステル１００％，７０本、海成分／島成分の重量比＝２０／８０）１３５dtex（１２０デニール），１８フィラメントをウーリー仮撚加工した捲縮糸を２本引き揃えてヨコ打ち込みし、８枚バックサテン（朱子織）に製織した。次いで精練したのち、水酸化ナトリウム３０重量％存在下に８０℃、３０分間アルカリ処理して海島型繊維の海成分を除去した。海成分除去後の海島型繊維は７０本のポリエステル極細フィラメント繊維からなる単糸繊度０．０８dtex（０．０７デニール）になった。
【００３８】
次いで、実施例１と同じ条件でヒートセットし、幅１５２ｃｍの布帛（タテ糸密度２７２本／25.4mm、ヨコ糸密度１５４本／25.4mm、カバーファクターＣＦ ３１６１）に仕上げた。この布帛を研磨織物にしてテクスチャー加工した評価結果を表１に示す。この研磨織物の荷重１．５ｋｇ負荷時の伸度は乾燥時４．０％、湿潤時５．０％であり、乾燥時に対する湿潤時の変化率は２５％であった。
【００３９】
テクスチャー加工後の評価結果は表１に示す通りであり、ディスク基板の表面粗さＲａは６Åで、結果は非常に良好（◎）であった。
【００４０】
比較例１
実施例１において、ピンテンター処理後の織物のタテ糸密度を１１０本／25.4mm、ヨコ糸密度を９５本／25.4mm、カバーファクターＣＦを２２２０に変えた以外は、同一条件にした研磨用織物を作製した。このときの研磨織物の荷重１．５ｋｇ負荷時の伸度は、乾燥時及び湿潤時とも実施例１と同じであった。
【００４１】
テクスチャー加工後の評価結果は表１に示す通りであり、ディスク基板の表面粗さＲａは１３Åで、結果は不良（×）であった。
【００４２】
比較例２
実施例１において、タテ糸にナイロン６マルチフィラメント糸（生糸）５６dtex（５０デニール），１８フィラメントを使用した以外は、同一条件で処理することにより、同じく布帛（タテ糸密度１３７本／25.4mm、ヨコ糸密度１１９本／25.4mm、カバーファクターＣＦ ２７７５）に仕上げた。この布帛を研磨織物にしてテクスチャー加工した評価結果を表１に示す。このときの研磨織物の荷重１．５ｋｇ負荷時の伸度は乾燥時７．８％、湿潤時１２．８％であり、乾燥時に対する湿潤時の変化率は６４％であった。
【００４３】
テクスチャー加工後の評価結果は表１に示す通りであり、ディスク基板の表面粗さＲａは２５Åで、結果は非常に不良（×）であった。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【発明の効果】
上述したように本発明の研磨用織物によれば、タテ糸方向の乾燥時の伸度に対する湿潤時の伸度の変化率が３０％以内に小さく抑制してあるため、乾燥状態から湿潤状態に変化しても長さ変化はほとんどなく、ディスク基板上で蛇行を生ずることによる研磨加工の不均一性をなくすことができる。また、タテ糸がポリエステルフィラメント繊維を主体に構成され、ヨコ糸がポリエステル極細フィラメント繊維が主体の仮撚加工捲縮糸からなり、該ヨコ糸がタテ糸より広い面積で表面を覆うように大きなカバーファクターＣＦの５枚以上の朱子織に織製されているため、研磨織物表面に砥粒を均一分布するように保持し、均一微細な表面粗さに加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨用織物を用いてテクスチャー加工する工程を例示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ ゴムローラ
３ 供給リール
４ 回収リール
５ 供給ノズル
Ｆ 研磨用織物

Claims (8)

1. タテ糸がポリエステルフィラメント繊維を主体に構成され、ヨコ糸がポリエステル極細フィラメント繊維を主体とする仮撚加工捲縮糸からなり、該ヨコ糸が前記タテ糸よりも広い面積で表面を覆うと共に、下記（ａ）式で定められるカバーファクターＣＦが２４００〜３４００の５枚以上の朱子織に織製され、かつ該朱子織のタテ糸方向に１．５ｋｇ荷重時の乾燥時伸度に対する湿潤時伸度の変化率が３０％以内である磁気ディスク研磨用織物。
   ＣＦ＝√〔タテ糸総繊度（dtex） 〕×タテ糸密度（本／25.4ｍｍ）
   ＋√〔ヨコ糸総繊度（dtex） 〕×ヨコ糸密度（本／25.4ｍｍ）・・・・（ａ）
2. 前記ヨコ糸が無撚糸である請求項１に記載の磁気ディスク研磨用織物。
3. 前記ヨコ糸の総繊度が前記タテ糸の総繊度の１．５〜１０倍である請求項１又は２に記載の磁気ディスク研磨用織物。
4. 前記ポリエステル極細フィラメント繊維が主体の捲縮糸が複合繊維の割繊糸からなり、単糸繊度が０．５６dtex（０．５デニール）以下である請求項１、２又は３に記載の磁気ディスク研磨用織物。
5. 前記複合繊維が海島型繊維である請求項４に記載の磁気ディスク研磨用織物。
6. 前記ポリエステル極細フィラメント繊維が主体の捲縮糸が、ポリエステル繊維単独又はポリエステル繊維とナイロン繊維との混繊糸である請求項１〜５のいずれかに記載の磁気ディスク研磨用織物。
7. 前記タテ糸およびヨコ糸の少なくとも一方に制電性繊維を含んでいる請求項１〜６のいずれかに記載の磁気ディスク研磨用織物。
8. 表面がカレンダー加工で平滑化されている請求項１〜７のいずれかに記載の磁気ディスク研磨用織物。

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