JPH09137156A - ハードディスク基板の研磨用組成物及びこれを用いる研磨方法 - Google Patents

ハードディスク基板の研磨用組成物及びこれを用いる研磨方法

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JPH09137156A
JPH09137156A JP29809195A JP29809195A JPH09137156A JP H09137156 A JPH09137156 A JP H09137156A JP 29809195 A JP29809195 A JP 29809195A JP 29809195 A JP29809195 A JP 29809195A JP H09137156 A JPH09137156 A JP H09137156A
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hard disk
disk substrate
abrasive grains
polishing composition
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Masahiro Kawashima
雅博 川島
Noriko Furusaki
典子 古崎
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保存安定性が良く、且つ優れた研磨面を与え
るハードディスク基板の研磨用組成物を提供する。 【解決手段】 水溶性バインダー樹脂及び平均分子量5
000以上の高分子分散剤を含む水性媒体中に砥粒を分
散させて成り、且つ高分子分散剤がポリオキシアルキレ
ン鎖部分(A)とカルボキシル基が結合している炭化水
素鎖部分(B)とを有しており、その重量比がB:A=
1:0.01〜0.2であることを特徴とするハードデ
ィスク基板の研磨用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク基
板の研磨用組成物及びこれを用いる研磨方法に関するも
のである。特に本発明は、ハードディスク基板のNi−
Pメッキ面を能率よく且つ高品質に研磨するための、保
存安定性に優れた研磨用組成物、及びこれを用いたNi
−Pメッキ面の研磨方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ハードディスクは、コンピュータの外部
記憶装置として、広く用いられている。ハードディスク
は、ガラス、セラミックスやアルミニウム等の種々の基
板上に、主にスパッタリングにより磁性層を設けること
により、製造されている。最も一般的なアルミニウムを
基板とするハードディスクでは、アルミニウムやその合
金板を先ず研磨して鏡面とし、その上にNi−Pのメッ
キ層を形成する。次いでNi−Pメッキ層を研磨し、更
にテクスチャリングを施したのち、その上にスパッタリ
ングにより磁性層を形成する。最後に、所望により、磁
性層面を研磨してハードディスクとする。
【0003】近年、ハードディスクの高密度化が進み、
情報の記録・再生に際してのハードディスクと磁気ヘッ
ドとの間隔、すなわち磁気ヘッドの浮上量はますます小
さくなってきている。従ってハードディスク面上に突起
が存在するとヘッドクラッシュを招き、ハードディスク
や磁気ヘッドを損傷させるおそれがある。また、ヘッド
クラッシュに至らないような微小な突起でも、突起部の
磁気特性の乱れにより、情報の読み書きに際し、種々の
エラーの原因となりやすい。従って磁性層を形成する前
の、ハードディスク基板の研磨工程で、突起のない高品
質の研磨面を形成することが重要であり、従来から研磨
用組成物や研磨方法などについて、多くの検討がなされ
ている(特開平6−33042号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ハードディスク基板の
研磨に際して第一に要求されることは、突起のない高品
質の研磨面を形成することである。特に最近の高密度化
の進行に伴い、従来は許容されていた微小な突起といえ
ども、無視できない存在となりつつある。研磨用組成物
は、先ず第一に、この要求を満足するものでなければな
らない。これに加えて、保存安定性、作業性、研磨能率
等に優れたものであることが要求されている。本発明は
これらの要求に応えようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、水溶性
バインダー樹脂及び平均分子量5×103 以上の高分子
分散剤を含む水性媒体中に砥粒を分散させて成り、且つ
高分子分散剤がポリオキシアルキレン鎖部分(A)とカ
ルボキシル基が結合している炭化水素鎖部分(B)とを
有しており、その重量比がB:A=1:0.01〜0.
2である研磨用組成物を用いて、ハードディスク基板を
研磨することにより、突起の少ない高品質のハードディ
スク基板を能率よく製造することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明についてさらに詳細に説明
すると、本発明に係る研磨用組成物は、基本的には水性
媒体に水溶性バインダー樹脂と高分子分散剤とを溶解
し、さらにこれに砥粒を分散させたものである。高分子
分散剤は砥粒を取りかこんでこれを個々の粒子にまで分
散させる作用を有し、水溶性バインダー樹脂は砥粒の凝
集を阻止する作用を有するものと思われる。水溶性バイ
ンダー樹脂が凝集を阻止するのは、これが砥粒に吸着し
て、砥粒間に働く凝集力を減衰させることが寄与してい
るものと考えられる。本発明に係る研磨用組成物は、水
溶性バインダー樹脂と高分子分散剤との共存により、優
れた保存安定性と研磨性能とを発揮することができる。
【0007】本発明に係る研磨用組成物を構成する砥粒
としては、従来からこの分野で用いられているものを用
いることができる。砥粒の硬度はモース硬度で4〜10
であることが好ましく、また、砥粒の比表面積は0.1
〜50m2 /gが好ましい。砥粒の粒径は0.1〜10
μm(平均粒径)が好ましい。通常用いられる砥粒は酸
化セリウム、アルミナ、シリカ、クロミア(Cr
2 3 )、炭化ケイ素(SiC)などであるが、特にア
ルミナを用いるのが好ましい。一般に砥粒には、大きな
粒子を破砕し更に所望の粒度に分級して得られる破砕タ
イプのものと、コロイド溶液から生成させる球状タイプ
のものとがあり、それぞれ特徴を有している。例えば同
一の粒径で比較した場合、破砕タイプのものは球状タイ
プのものに比して比表面積が大きく、且つ研磨速度も大
きい。砥粒は、研磨用組成物の用途に応じて選択するの
が好ましく、例えばNi−Pメッキ面のポリッシングに
アルミナ又はシリカ砥粒を用いる場合には、平均粒径が
0.1〜10μmで、破砕タイプのものでは比表面積が
15〜50m2 /g、球状タイプのものでは1〜10m
2/gのものが好ましい。またポリッシングに引続くテ
クスチャリングに用いる場合には平均粒径が1.0〜1
0μmで、破砕タイプのものでは比表面積が3〜30m
2 /g、球状タイプのものでは0.1〜2m2 /gのも
のが好ましい。
【0008】砥粒は、研磨能率及び得られる研磨面の性
状よりして、研磨用組成物の0.1重量%以上を占める
のが好ましい。しかし30重量%を超える多量の砥粒を
存在させても、それによる利点は特に認められず、逆に
徒らに砥粒を消費して不経済となる。研磨用組成物全体
に占める砥粒の好適な比率は1〜20重量%である。
【0009】水溶性バインダー樹脂としては、ポリビニ
ルアルコールやポリ酢酸ビニルの部分ケン化物などが用
いられる。また、共重合成分としてアクリル酸やメタク
リル酸などを含む共重合体、さらには極性官能基を導入
して水溶性とした樹脂、例えば水溶化ポリウレタン樹脂
や水溶化エポキシ樹脂なども用いられる。このような極
性官能基としては、−PO(OM)2 、−OPO(O
M)2 、−SO3 M、−OSO3 M、−COOM(Mは
カチオンであり、好ましくはH+ 、L+ 、Na+、K+
及びNH4 + からなる群から選択される)などがあげら
れる。水溶性バインダー樹脂が解離し得る極性官能基を
有している場合には、その極性官能基の数は分子量10
4 当り4個未満でなければならない。また水溶性バイン
ダー樹脂の平均分子量(本明細書において分子量は数平
均分子量を意味する)は通常は1×103 以上、好まし
くは5×103 以上である。分子量の上限は特にない
が、一般に分子量が大きくなると水溶性が低下すること
が多い。好適な水溶性バインダー樹脂は、平均分子量が
5×103 〜1.5×105 、特に1×104 〜8×1
4 のものである。水溶性バインダー樹脂は組成物の1
〜10重量%、特に2〜7重量%を占めるのが好まし
い。
【0010】高分子分散剤としては、平均分子量が5×
103 以上で、且つポリオキシアルキレン鎖部分(A)
と、炭化水素鎖部分(B)とを有しており、この炭化水
素鎖部分にはカルボキシル基が結合した構造のものが用
いられる。ポリオキシアルキレン鎖部分は、通常はポリ
オキシエチレン、ポリオキシプロピレン又はポリオキシ
エチレン−プロピレンであるが、好ましくはエチレンオ
キシドとプロピレンオキシドとの共重合体であるポリオ
キシエチレン−プロピレンである。特にエチレンオキシ
ドとプロピレンオキシドとの重量比が20:80〜8
0:20の共重合体が好ましい。ポリオキシアルキレン
鎖の末端は遊離の水酸基であってもよく、またエーテル
結合、エステル結合などにより封鎖されていてもよい。
ポリオキシアルキレン鎖部分の分子量は通常400以上
である。400未満では研磨用組成物における砥粒の分
散が不十分となり、保存安定性が低下することがある。
逆に分子量が大きすぎると、研磨用組成物の粘度が上昇
し過ぎることがある。従ってポリオキシアルキレン鎖部
分の分子量は500〜5000、特に500〜3000
であるのが好ましい。
【0011】炭化水素鎖部分に結合しているカルボキシ
ル基は、炭化水素鎖に直接結合していてもよく、またア
ルキレン基やフェニレン基等を介して結合していてもよ
い。他に解離し得る極性官能基が無い場合には、カルボ
キシル基は、炭化水素鎖部分の分子量1×104 当り4
個以上存在させる必要がある。この炭化水素鎖部分は、
例えばスチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体であ
るのが好ましい。
【0012】炭化水素鎖部分(B)とポリオキシアルキ
レン鎖部分(A)との重量比は、1:0.01〜0.2
である。炭化水素鎖部分がこれよりも大きいと、高分子
分散剤が凝集剤の如く作用して、砥粒が凝集してしまう
ことがある。逆に炭化水素鎖部分の占める比率がこれよ
りも小さいと、分散効果が低下し、やはり砥粒の凝集を
生ずることがある。
【0013】炭化水素鎖部分とポリオキシアルキレン鎖
部分との結合は任意であるが、両者が交互に存在してい
るのが好ましい。また末端はポリオキシアルキレン鎖で
あるのが好ましい。このような構造をとることにより、
高分子分散剤が適度に砥粒を取りかこみ、砥粒を凝集さ
せずに良好な分散状態を維持し得るものと考えられる。
【0014】高分子分散剤の分子量は5×103 以上で
あることが必要である。これよりも小さいと砥粒を適度
に取りかこむことが出来なくなり、砥粒が良好に分散し
なくなることがある。逆に分子量が大きくなり過ぎる
と、粘度が高くなりすぎて砥粒の分散が必ずしも十分と
はならないことがある。従って高分子分散剤の分子量は
5×103 〜5×104 の範囲が好ましい。高分子分散
剤は研磨用組成物の0.5〜10重量%を占めるのが好
ましい。なお、高分子分散剤には、カルボキシル基以外
に、スルホン酸基やリン酸基等の極性基が存在していて
もよく、これらの極性基も含めて分子量1×104 当り
4個以上の解離し得る極性基を有していることが必要で
ある。またカルボキシル基を有する炭化水素鎖部分と、
ポリオキシアルキレン鎖部分とが、結合して1個の分子
を形成せずに、別個の分子として存在していてもよい。
この場合には、それぞれの分子量が5×103 以上であ
ることを要する以外は、上述したことがそのままそれぞ
れの分子について適用される。
【0015】本発明に係る研磨用組成物は、基本的には
上述した砥粒、水溶性バインダー樹脂及び高分子分散剤
よりなるが、さらに所望により、界面活性剤その他の常
用の助剤や防カビ剤などを添加してもよい。本発明に係
る研磨用組成物を用いるハードディスク基板の研磨は、
常法により行なうことができる。代表的な方法では研磨
布(研磨パッド)に本発明に係る研磨用組成物を供給し
つつ、この研磨布を50〜300rpmで回転している
ハードディスク基板に接触させることにより研磨が行な
われる。本発明に係る研磨用組成物を用いることによ
り、能率よく研磨を行なうことができ、かつスクラッチ
傷や突起の非常に少ない研磨面を容易に得ることができ
る。
【0016】
【実施例】以下に実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定され
るものではない。なお研磨は、実施例及び比較例で調製
した研磨用組成物を用いて、次の条件で行なった。 研磨機 :両面ポリシングマシン(9Bタイプ) 研磨パッド :スウェードタイプポリシングパッド ハードディスク基板:3.5インチハードディスク用アルミニウム合金板に Ni−Pのメッキを施したもの 研磨時間 :5分間 回転数 :60rpm(下定盤回転数) 加工圧力 :100g/cm2 研磨用組成物供給量:100ml/分
【0017】スクラッチ傷の数は研磨後の基板の全面を
顕微鏡で観察して求めた。研磨用組成物中の砥粒の平均
粒径は、堀場製作所製 LA500(レーザー回折型粒
度分布計)で測定した。又、安定性は研磨剤組成物を2
日間室温で静置し、観察した。
【0018】実施例1 アルミナ砥粒(住友化学社製品 AKP10;α−Al2 3 、純度99.9 %、平均粒子径1.0μm、比表面積2.0m2 /g) 10重量部 水溶性バインダー樹脂(ポリビニルアルコール 日本合成社製品 GM−14 ) 5重量部
【0019】 高分子分散剤(平均分子量約1×104 、カルボキシル基を有する炭化水素鎖 部分とポリオキシアルキレン鎖部分との重量比9:1、ポリオ キシアルキレン鎖はエチレンオキシドとプロピレンオキシドと の77:23(重量比)の共重合体、極性基の含有量は分子当 り約10個) 1重量部 水 100重量部 上記の各成分を混合し、サンドミルで1時間分散処理し
て研磨用組成物とした。結果を第1表に示す。
【0020】実施例2 実施例1において、高分子分散剤として、アニオン型分
散剤(平均分子量約3×104 で、分子当りカルボキシ
ル基約30個含有)とノニオン型分散剤(平均分子量約
1×104 )とを、重量比で1:0.1で混合したもの
を用いた以外は、実施例1と同様にして研磨用組成物を
調製した。結果を第1表に示す。
【0021】実施例3 実施例1において、高分子分散剤としてアニオン型分散
剤(平均分子量約1×104 で分子当りカルボキシル基
約10個を含有)とノニオン型分散剤(平均分子量約1
×104 )とを、重量比で1:0.2で混合したものを
用いた以外は、実施例1と同様にして研磨用組成物を調
製した。結果を第1表に示す。
【0022】比較例1 実施例1において、高分子分散剤の代りに、ノニオン型
分散剤(オレイン酸ポリオキシエチレン、平均分子量9
13)を用いた以外は、実施例1と同様にして研磨用組
成物を調製した。結果を第1表に示す。
【0023】比較例2 実施例1において、高分子分散剤の代りに、アニオン型
分散剤(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫
酸エステルアンモニウム塩、平均分子量770(ポリオ
キシエチレン部分の平均分子量352))を用いた以外
は、実施例1と同様にして研磨用組成物を調製した。結
果を第1表に示す。
【0024】比較例3 実施例1において、高分子分散剤の代りに、アニオン型
分散剤(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫
酸エステルアンモニウム塩、平均分子量770(ポリオ
キシエチレン部分の平均分子量352))と、ノニオン
型分散剤(オレイン酸ポリオキシエチレン、平均分子量
913)とを、重量比で1:0.1で混合したものを用
いた以外は、実施例1と同様にして研磨用組成物を調製
した。結果を第1表に示す。
【0025】
【表1】 * 両面研磨しているので、研磨面としては100面となる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る研磨用組成物を用いれば、
高い研磨能率でスクラッチ及び突起の非常に少ない研磨
面が得られるので、最近のハードディスクの高密度化に
有利に対応できる。また、本発明に係る研磨用組成物は
砥粒の分散が安定していて流動性に富んでおり、いわゆ
るケーキングを起さないので取扱いが容易である。更に
研磨パッドの目詰りが少ないので、研磨パッドのドレッ
シング頻度を大幅に改善できる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性バインダー樹脂及び平均分子量5
    ×103 以上の高分子分散剤を含む水性媒体中に砥粒を
    分散させて成り、且つ高分子分散剤がポリオキシアルキ
    レン鎖部分(A)と、カルボキシル基が結合している炭
    化水素鎖部分(B)とを有しており、その重量比がB:
    A=1:0.01〜0.2であることを特徴とするハー
    ドディスク基板の研磨用組成物。
  2. 【請求項2】 高分子分散剤のポリオキシアルキレン鎖
    部分が、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドと
    の80:20〜20:80(重量比)の共重合体である
    ことを特徴とする請求項1記載の研磨用組成物。
  3. 【請求項3】 砥粒の平均粒子径が0.1〜10μmで
    あり、且つ砥粒が組成物の1〜20重量%を占めること
    を特徴とする請求項1又は2記載の研磨用組成物。
  4. 【請求項4】 高分子分散剤が組成物の0.5〜10重
    量%を占めることを特徴とする請求項1ないし3のいず
    れかに記載の研磨用組成物。
  5. 【請求項5】 水溶性バインダー樹脂が、平均分子量5
    ×103 〜1.5×105 のものであることを特徴とす
    る請求項1ないし4のいずれかに記載の研磨用組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の研
    磨用組成物を研磨布に担持させて、ハードディスク基板
    のNi−Pメッキ面を研磨することを特徴とするハード
    ディスク基板の研磨方法。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし5のいずれかに記載の研
    磨用組成物を研磨布に担持させて、ハードディスク基板
    のNi−Pメッキ面にテクスチャリングを施すことを特
    徴とするハードディスク基板の研磨方法。
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