JPH08287456A - テクスチャリング加工用組成物 - Google Patents
テクスチャリング加工用組成物Info
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Abstract
し、均質でバリ発生をなくすかまたは極力軽減したテク
スチャリング条痕を形成する組成物を提供する。 【構成】 ダイヤモンド等の微粒子または粉末とアルキ
レングリコールモノアルキルエーテル並びに脂肪酸また
はそれらの金属塩を含有する磁気ディスクのテクスチャ
リング加工用組成物。
Description
ャリング条痕を付けるテクスチャリング加工用組成物に
関し、特に磁気ディスクの表面に均一に条痕を形成する
ことのできるテクスチャリング加工用組成物に関する。
度の要求を満たすために、磁気ディスク表面と磁気ヘッ
ドとの距離は益々小さくなり、例えば0.1〜0.3μ
m程度になっている。このため磁気ディスクの表面はで
きるだけ平坦である必要があるが、磁気ディスクの平坦
化に伴って磁気ヘッドが磁気ディスク表面に付着し磁気
ディスクの回転を止めたり、磁気ディスクの静止後再駆
動しなくなり(業界的にはそれを「磁気ヘッドの吸着」
という)、ハードディスクドライブの始動が不能になる
というトラブルも起こる。このような「磁気ヘッドの吸
着」を防ぐために、通常磁気ディスクの下地層(磁性層
の下層)にいわゆるテクスチャリング加工を施してい
る。
砥粒が付着した研磨テープあるいは砥粒の懸濁液を磁気
ディスクの下地層表面に摺接して、磁気ディスク下地層
の表面に微小な条痕を形成することである。このとき、
テクスチャリング条痕はいわゆる「磁気ヘッドの吸着」
を防止するためにはある程度の大きさが必要であるが、
浮上中の磁気ヘッドと衝突する程大きくてはいけないと
いう要件を満たす必要がある。その上、テクスチャリン
グ条痕は十分に均一でなければならない。このような条
痕を形成するためのテクスチャリング加工用組成物とし
て、従来、ダイヤモンド砥粒やアルミナ砥粒を研削液に
混合したスラリーが用いられている。
度を向上させるには、磁気ディスクの下地層のテクスチ
ャリング加工面の表面粗さを小さくし、磁気ヘッドの浮
上高さを従来より小さくするとともに、テクスチャリン
グ加工面の微小なバリ(砥粒による切削屑が加工表面か
ら分離されずに残った突起物)も極力軽減する必要があ
る。従来のテクスチャリング加工用組成物ではバリが多
く、浮上中の磁気ヘッドがこれらバリ等に衝突し、記録
や読取りのエラーやCSS(Contact Star
t andStop)特性の悪化を来たし、磁気ディス
クの性能向上の障害となっている。本発明は、磁気ディ
スクの下地層(磁性層の下層)に対し、均質で、バリ発
生をなくすかまたは極力軽減したテクスチャリング条痕
を形成する組成物を提供することを目的とするものであ
る。
を達成すべき鋭意努力し、検討した結果、(A)ダイヤ
モンド、CBN、アルミナおよび炭化ケイ素の中の少な
くとも1種の微粒子または粉末と、(B)一般式R1 O
{(CH2 )n O}m Hで表わされるアルキレングリコ
ールモノアルキルエーテル〔式中、R1 は炭素数1〜4
の直鎖または分岐鎖のアルキル基を示し、mは1〜3の
整数、nは2または3の数を示す。〕および(C)炭素
数10〜22の脂肪酸またはそれらの金属塩のうち少な
くとも1種を含有することを特徴とする磁気ディスクの
テクスチャリング加工用組成物を見出した。
について述べる。アルミナまはた炭化ケイ素の微粒子ま
たは粉末とは、JIS R6111−1987に規定さ
れた人造研削材またはそれに準ずるものであって、JI
S R6001−1987に規定されている粒度または
それに準ずる粒度の研磨材、砥粒の粗粉および微粉をい
い、更には焼結用のアルミナ粉末または炭化ケイ素粉末
も本発明に含まれる。本発明に使用するダイヤモンドの
微粒子または粉末とは、天然または工業用合成のダイヤ
モンドであって、上記のJIS R6001−1987
に準じる粒度のものやそれ以外に最大粒度が10μm以
下で特殊な粒度分布を持っている微粒子または粉末でも
本発明に使用できる。また、本発明に使用するCBNの
微粒子または粉末とは、工業的に合成されたもので、粒
度については上記のダイヤモンドの場合と同様なものを
いう。
の好ましい粒度は、最大粒径として5μm以下が好まし
く、より好ましくは4μm以下である。5μmを越える
と形成されるテクスチャリング条痕が大きすぎ、表面粗
さが大きくなりすぎたり、またスクラッチ(磁気ディス
ク表面にテクスチャリング加工により生じた線状の深い
溝で、他の条痕に比べて幅および深さが際だっているも
の。)が発生し易くなり好ましくない。
好ましい。3μmを越えるとテクスチャリング加工によ
り形成される条痕は大きすぎ、またスクラッチが発生し
易くなり、0.1μm未満であると切削力が低下し、形
成される条痕も小さすぎ「磁気ヘッドの吸着」防止が不
十分となり好ましくない。
化ケイ素の中の少なくとも1種の微粒子または粉末の本
発明であるテクスチャリング加工用組成物内での含有量
は0.1〜5wt%が好ましく、より好ましくは0.2〜
1wt%である。0.1wt%未満ではテクスチャリング加
工能率の低下とテクスチャリング条痕の不均一化をもた
らし、また5wt%を越えてもテクスチャリング加工能率
の更なる向上は認められず経済的でないので5wt%を越
えると好ましくない。上記の微粒子または粉末を混合し
て使用する場合も上記の含有量の範囲が好ましい。
Hで表わされるアルキレングリコールモノアルキルエー
テル〔式中、R1 は炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖の
アルキル基を示し、mは1〜3の整数、nは2または3
の数を示す。〕について述べる。本発明におけるアルキ
レングリコールモノアルキルエーテルとしては、具体的
には、エチレングリコールモノメチルエーテル(CH3
OCH2 CH2 OH)、エチレングリコールモノエチル
エーテル(C2 H5 OCH2 CH2 OH)、エチレング
リコールモノブチルエーテル(C4 H9 OCH2 CH2
OH)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(C
H3(OCH2CH2)2OH)、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル(C2H5(OCH2CH2)2OH)、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル(C4H9(OC
H2CH2)2OH)、プロピレングリコールモノメチル
エーテル(CH3OCH2CH2CH2OH)、プロピレン
グリコールモノエチルエーテル(C2H5OCH2CH2C
H2OH)、プロピレングリコールモノブチルエーテル
(C4H9OCH2CH2CH2OH)、ジプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル(CH3(OCH2CH2CH2)2O
H)、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル(C2
H5(OCH2CH2CH2)2OH)、トリエチレングリコ
ールモノメチルエーテル(CH3(OCH2CH2CH2)3O
H)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(C2
H5(OCH2CH2CH2)3OH)、トリプロピレング
リコールモノメチルエーテル(CH3(OCH2CH2C
H2)3OH)等が挙げられる。
特に水を含有しない場合や水に希釈せず使用する場合、
アルキレングリコールモノアルキルエーテルのうち、引
火点の高いジエチレングリコールモノメチル(またはエ
チル、ブチル)エーテル、トリプロピレングリコールモ
ノメチルエーテルが好ましく、また労働安全衛生法第5
7条で健康障害を生ずるおそれのある化合物でその名称
等の表示が義務付けられているエチレングリコールモノ
メチル(またはエチル、ブチル)エーテルは好ましくな
い。また、これらのアルキレングリコールモノアルキル
エーテルのテクスチャリング加工用組成物内での含有量
は、90〜99.8wt%が好ましい。
らの金属塩について記す。脂肪酸としては、炭素数10
〜22の飽和またはモノ、ジおよびトリ不飽和脂肪酸を
いい、金属塩としては、Na,Al,Ba,Cd,C
a,Co,Fe,Li,Mg,Mn,Ni,Pb,Z
n,Sr等の上記の飽和または不飽和脂肪酸の金属塩を
いう。炭素数10〜22の飽和またはモノ、ジおよびト
リ不飽和脂肪酸としては、具体的には、カプリン酸、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、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、
リノレン酸等が挙げられる。これらのうち、テクスチャ
リング加工後の洗浄性の良さからすると、特に液体のも
のがよく、不飽和脂肪酸等がより望ましく、飽和脂肪酸
のうちでは炭素数が低いもの程好ましい。
金属塩を単独または混合して使用するが、炭素数10〜
22以外の脂肪酸、金属塩を混合して使用してもよい
が、本発明の目的を十分に達成させるためには炭素数1
0〜22のものを主に使用する必要がある。脂肪酸また
は金属塩のテクスチャリング加工用組成物内での含有量
は0.1〜5wt%が好ましい。0.1wt%未満では加工
後のバリを十分に抑えるには難点があり、5wt%を越え
てもそれ程効果が向上し難くなり、また本発明の組成物
として均一分散系にすることが難しくなったり、後述す
るように更に水を混合する場合には溶解性にも問題がで
てくるため好ましくない。
は、上記の成分の他に、水、界面活性剤、防食剤、防腐
剤、分散剤、消泡剤等を含有してもよい。これらのう
ち、水以外のものは概ね5wt%以下の添加量である。
水を添加する場合もあるが、添加し水を含有させる理由
は本発明のテクスチャリング加工用組成物としては、ダ
イヤモンド、CBN、アルミナ、炭化ケイ素の微粒子ま
たは粉末を除いた成分は、本発明の目的達成には均一な
溶液状態またはエマルジョン状態になっていることが望
ましいため、例えばラウリン酸Naのような脂肪酸金属
塩を本発明の一成分とする場合、水を添加した方がかえ
って均一溶液状態になることがあるからであり、その他
に水を添加する理由としては、本発明のテクスチャリン
グ加工用組成物としての引火性低下や安全性向上等やコ
スト低下のためである。
は、上記のように最初から水を含有していてもよいが、
該組成物を使用する際に水に希釈して使用する場合もあ
る。水の添加量は特に限定するものではないが、水を含
有した本発明の組成物の場合でも(A)ダイヤモンド、
CBN、アルミナおよび炭化ケイ素の中の少なくとも1
種の微粒子または粉末の当該組成物内での含有量は0.
1〜5wt%が好ましく、また(C)炭素数10〜22の
脂肪酸またはそれらの金属塩のうち少なくとも1種の当
該組成物内での含有量は0.1〜5wt%が好ましい。よ
って、アルキレングリコールモノアルキルエーテルの当
該組成物内での含有量は90〜99.8wt%より低下す
ることとなる。
発明のテクスチャリング加工用組成物は、ダイヤモン
ド、CBN、アルミナ、炭化ケイ素の微粒子または粉末
を除いた成分は均一な溶液になっていることが望まし
く、少なくてもエマルジョン状態になっていることが好
ましいため、界面活性材を添加し均一溶液化またはエマ
ルジョン化することが望ましい。
は、磁気ディスクの下地層に対して均質で、バリ発生を
なくすかまたは極力軽減したテクスチャリング条痕を形
成するのに効果があり、特に磁気ディスクの下地層がN
i−Pメッキの場合に最も優れており、ダイヤモンド、
CBN、アルミナ、炭化ケイ素の微粒子または粉末であ
る砥粒等により磁気ディスクの下地層であるNi−Pを
切削し、その切削屑が磁気ディスク基板よりテクスチャ
リング条痕の溝から分離しないで残っている切削屑のめ
くれや堆積物等からなる突起物であるバリの発生をなく
すかまたは極力抑えることに本発明の組成物は効果があ
る。
説するが、本発明はこれに限定されるものではない。磁
気ディスクはAl合金製等の基板にはNi−Pメッキ等
からなる下地層を形成させた後、ガラス等の基板には直
接下地層となる基板の上面をテクスチャリング加工し、
その上に磁性層を形成させたものである。メッキ法によ
り形成した下地層は、テクスチャリング加工前に鏡面研
磨(ポリッシング)を施し、好ましくは表面粗さ(Rm
ax)を0.05μm以下にする。
層11の表面に、摺接用パッド(フェルト)2を貼付し
た治具3を押圧し、磁気ディスク1を回転させながら、
摺接用パッド2の上流側に設けたスラリー供給装置4か
らテクスチャリング加工用組成物5を下地層11上に供
給する。
性繊維からなる植毛パットや、ポリウレタンの発泡パッ
ド等を使用することができる。摺接用パッド2を下地層
11に押圧する圧力は、10〜50kPa 程度が好まし
い。テクスチャリング加工において、磁気ディスク1の
回転速度は50〜200rpm とするのが好ましい。この
範囲より遅いと加工速度が低下し、また速いと内外部で
の加工むらができる。摺接用ッド2は静止していてもよ
いが、必要に応じて磁気ディスク1と同方向に1〜10
rpm の速度で回転させてもよい。このようにして図2に
示すようなテクスチャリング条痕Gが形成される(ただ
し、図中条痕Gは説明のため誇張して描いている)。
成される条痕は、一般に0.1〜5μmの幅および0.
01〜0.1μmの深さを有する。幅が0.1μm未満
であると磁気ヘッドの吸着防止作用が不十分であり、ま
た5μmを越えると磁気ヘッドとの摩擦力が大きくなり
過ぎる。通常テクスチャリング条痕が不均一になり、ス
クラッチのような極めて大きな凹部やバリのような凸部
ができると、表面粗さのパラメータである最大高さ(R
max)と平均粗さ(Ra)との比が大きくなる。一
方、表面粗さが均一になると、Raが同じでもRmax
が小さくなる。従って、条痕の均一性をRmax/Ra
の比で現わした場合、10以下であるのが好ましい。
は磁気ディスクの回転方向に(同心円状に)形成され
る。回転方向の条痕は、磁気ヘッドの相対的移動方向と
平行であるので、磁気ヘッドの障害になることはない。
また、環状の各条痕が所定の角度(例えば15°)で交
差するように規則的に形成することもできる。いずれに
しても、磁気ヘッドが安定して飛行できるようにするこ
とが重要である。テクスチャリング加工した下地層11
上に磁性層を形成する。磁性層はメッキ法、スパッタリ
ング法、蒸着法等により薄く(一般に0.05〜0.1
5μm)形成するので、磁性層の表面にはテクスチャリ
ング条痕とほとんど同じ条痕が現われる。磁性層の上に
更に形成する保護層は、カーボン等の潤滑性の良好な材
料をスパッタリング法等で薄く(一般に0.01〜0.
03μm)形成したものである。従って、保護層の表面
にもテクスチャリング条痕とほぼ同じ条痕が現われる。
が、本発明はそれらに限定されるものではない。また、
以下の実施例ではアルキレングリコールモノアルキルエ
ーテルの代表的なものとしてジエチレングリコールモノ
ブチルエーテルについて記載したが、本発明はこれに限
定されるものではない。 実施例1〜3 3.5インチ磁気ディスク用アルミニウム基板12にN
i−Pメッキを施して厚さ10μmの下地層11を形成
したものを概略、図1に示すような装置(テクスチャリ
ングマシン(ストラスバーク社製モデル6DE−DC−
SP−1))に取り付け、120rpm の速度で回転させ
た。
で混合した実施例1〜3のテクスチャリング加工用組成
物を磁気ディスク1の下地層11上にスプレー状に供給
した。噴霧時間は0.3秒でその間組成物を1.5cc使
用し、9.7秒間隔を開け、同量の組成物をまた0.3
秒間噴霧することを繰返した。この状態で直径44mmの
ナイロン製植毛パッド2を貼付した治具3を磁気ディス
ク1と同方向に5rpm の速度で回転させながら、磁気デ
ィスク1に30kPa の圧力で押し当て、1分間テクスチ
ャリング加工を実施した。
燥し、重量減(加工前の重量−加工後の重量)からテク
スチャリング加工速度を求めた。また、テクスチャリン
グ条痕の均一さおよびバリの有無は、微分干渉顕微鏡
(オリンパス光学工業(株)製BHMJL−33MD、
倍率500倍)および暗視野顕微鏡(オリンパス光学工
業(株)製BHMJL−33MD、倍率500倍)観察
により判定し、1視野あたり直径0.5μm以上で高さ
0.1μm以上のバリの個数で評価した。その結果を表
1に示す。また、加工面の表面粗さ(最大高さRmax
および中心線平均粗さRa)は、タリステップおよびタ
リデータ2000(いずれもランクテーラーホブソン社
製)により測定し、Rmax/Raの比を用いて、テク
スチャリング条痕の均一性を評価した。結果を表1に示
す。
リング加工した下地層11の上に、直流スパッタ装置で
厚さ100nmのCr層、厚さ40nmのCo−12Cr−
2Ta磁性層および厚さ25nmのカーボン保護層を成膜
し、最後に潤滑剤を2nmの厚さに塗布した。このように
して得られた磁気ディスクをアルティックヘッド使用の
ハードディスクドライブ(磁気ヘッド荷重:5g)に組
み込み、パーフロロポリエーテル潤滑剤を用いて、静止
位置から3600rpm の回転速度まで加速した後停止
し、再度上記速度まで回転させるサイクル(CSSサイ
クル)を繰り返し、CSSサイクル回数と摩擦係数μと
の関係を調べた。結果を表1に示す。
に耐えられたものについては、20000回サイクル終
了時の摩擦係数μの値で表示し、ヘッドが破損したもの
については破損時のCSSサイクルの回数で表示した。
実施例1〜3の場合、20000回まで耐えたので摩擦
係数値として表1に表示する。
ールモノブチルエーテルおよびそれぞれの脂肪酸を入れ
超音波分散させて実施例4〜8のテクスチャリング加工
用組成物を造った。表1に示した3種の添加量をトータ
ルし、100より引いた値が水の含有量(wt%)であ
る。テクスチャリング加工用組成物がエマルジョン状態
でなく、ダイヤモンド粉末を除いた成分を均一な溶液に
するために必要な最低限の添加量のジエチレングリコー
ルモノブチルエーテルを混合した。実施例4〜8の組成
物をそれぞれ実施例1〜3と同様にテクスチャリング試
験をし、同様な評価等を行なった。その結果を表1に示
す。
4〜8と同様にテクスチャリング加工用組成物を造り、
テクスチャリング試験を行なった。その結果を表2に示
す。
の含有量を0.05〜10wt%の範囲としたこと以外は
実施例5〜8と同様にして組成物を造り、テクスチャリ
ング試験を行なった。CSS特性の評価はせず、その他
の結果を表2に示す。実施例14〜19のジエチレング
リコールモノブチルエーテルの添加量は、ダイヤモンド
粉末を除いた成分が均一な溶液となるために必要な最低
限のものとした。
は、0.05wt%では、バリを抑える効果がもう一歩で
あり、0.1wt%から効果が顕著に現われ、0.5wt%
以上で効果が大きくなり、また5wt%を越えると除去速
度が低下するとともに、オイレン酸を純水に均一に混合
させるために必要なジエチレングリコールモノブチルエ
ーテルの添加量も増加するため、オレイン酸の場合適し
た添加量は、0.5〜5wt%であることになる。脂肪酸
や脂肪酸金属塩によってそれらの好ましい添加量は異な
り、また均一混合状態にする際のアルキレングリコール
モノアルキルエーテルの混合量も異なってくる。
えたもの並びに溶融アルミナおよび炭化ケイ素粉末を含
有するテクスチャリング加工用組成物を実施例4〜8に
準じて造り、実施例1〜3と同様のテクスチャリング試
験を行ない、表3に示す結果を得た。
%入れ超音波分散させた組成物を造り、実施例1と同様
のテクスチャリング試験を行なった。その結果を表4に
示す。表4より分かるように表面粗さも実施例に比べ数
段劣り、テクスチャリング条痕の均一性を示すRmax
/Raの値も倍で劣っていることを示している。バリの
個数も多く、またCSSサイクル試験でも20000回
のテストに耐えられず8000回でヘッドが破損してし
まった。
wt%入れ超音波分散し、比較例2の組成物を造り、実施
例1と同様のテクスチャリング試験を行なった。その結
果を表4に示す。
イヤモンド粉末0.4wt%含有し、表4に示すように純
水とジエチレングリコールモノブチルエーテルとを混合
した比較例3とジエチレングリコールモノブチルエーテ
ルのみを混合した比較例4の組成物を造り、実施例1と
同様のテクスチャリング試験を行なった。その結果を表
4に示す。
組成物として (1)バリの発生が皆無かまたは極めて少ない。 (2)小さな表面粗さで、テクスチャリング条痕が均一
である。 (3)著しく良好なCSS特性を発揮し、記録エラーを
低減し、記録密度の向上が達成できる。 等の効果を有する。
いて磁気ディスクに対し、テクスチャリング加工をする
様子を示す概略斜視図である。
的に示す半径方向断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)ダイヤモンド、CBN、アルミナ
および炭化ケイ素の中の少なくとも1種の微粒子または
粉末と、 (B)一般式R1 O{(CH2 )n O}m Hで表わされ
るアルキレングリコールモノアルキルエーテル〔式中、
R1 は炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖のアルキル基を
示し、mは1〜3の整数、nは2または3の数を示
す。〕および(C)炭素数10〜22の脂肪酸またはそ
れらの金属塩のうち少なくとも1種を含有することを特
徴とする磁気ディスクのテクスチャリング加工用組成
物。
Priority Applications (3)
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