(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、および潤滑層が少なくとも積層された磁気記録媒体から磁気記録媒体用の再生ガラス基板を生産する方法であって、
硝酸セリウムアンモニウムを含む第１の剥離液に前記磁気記録媒体を浸漬することによって前記下地層を構成する層のうちの少なくとも１つの層を溶解し、その上に配置されている前記磁性層、前記保護層、および前記潤滑層をリフトオフする第１の剥離工程を含む磁気記録媒体用再生ガラス基板の生産方法。
【請求項２】
前記第１の剥離工程後にピラニア溶液を含む第２の剥離液に前記磁気記録媒体を浸漬する第２の剥離工程と、
前記第２の剥離工程後にアンモニア過水を含む第３の剥離液に前記磁気記録媒体を浸漬する第３の剥離工程と、
をさらに含む請求項１に記載の磁気記録媒体用再生ガラス基板の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板上に、下地層（密着層、軟磁性下地層、および非磁性層等）、磁性層、保護層、および潤滑層が少なくとも積層された磁気記録媒体から磁気記録媒体用の再生ガラス基板を生産する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク等に用いられる磁気ディスク等の磁気記録媒体は、パーソナルコンピュータやホームサーバ等の普及に伴って需要が高まってきた。近年では、フラッシュメモリ等の異なる記録媒体の普及により、やや出荷台数が減少基調になっているが、それでも今後も５億台程度の出荷台数が見込まれている。
【０００３】
このように磁気記録媒体は大量に製造されるわけであるが、製造された磁気記録媒体のすべてが製品品質規格に合格するわけではなく、約１％程度は不良品が発生してしまうとも言われている。これらの不良品はエコロジーの観点からも製造コスト削減の観点からも再利用することが好ましい。特に、磁気記録媒体から磁性層等の各層を好適に剥離することができれば、磁気記録媒体の基板として用いられているアルミニウム合金基板やガラス基板等を再生することが可能となる。このため、磁気記録媒体から磁性層等の各層を好適に剥離する技術が望まれていた。
【０００４】
このような要望に応える技術として、従来、塩酸および硫酸の混合水溶液で処理して、クロム下地層、コバルト系合金磁性層および炭素質保護層を除去してアルミニウム合金基板を再生する技術が存在する（例えば、特許文献１参照。）。また、界面活性剤または有機溶剤のいずれか一方を少なくとも含む酸性またはアルカリ性水溶液で処理して、クロム系下地層、金属薄膜磁性層および保護層を除去することによりガラス基板を再生する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２９５４３４号公報
【特許文献２】特開平９−１０２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術においては、基板表面に付着した汚染物の影響によって完全かつ均一な剥離ができないという問題が発生することがあった。また、磁性層ならびにその上の保護層および潤滑層の構成によっては、酸やアルカリ水溶液浸漬からなる従来の剥離液では、好適にこれらの層を溶解することができない場合が発生していた。
【０００７】
磁気記録媒体の大容量化や高速化や安定性向上化のために、近年では、磁性層、保護層、および潤滑層の構成のバリエーションが多岐にわたっており、磁性層、保護層、および潤滑層の組成を調べた上で、これらを好適に溶解する剥離液を選択するという手法を採ることが困難になっている。
【０００８】
本発明の目的は、磁性層、保護層、および潤滑層の構成に関わらず、ガラス基板上に形成された下地層、磁性層、保護層、および潤滑層を好適に剥離することが可能な磁気記録媒体用再生ガラス基板生産方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る磁気記録媒体用再生ガラス基板の生産方法は、ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、および潤滑層が少なくとも積層された磁気記録媒体から磁気記録媒体用の再生ガラス基板を生産する方法である。この方法において、硝酸セリウムアンモニウムを含む第１の剥離液に磁気記録媒体を浸漬する第１の剥離工程が実施される。ここで、下地層の例としては、ガラス基板と磁性層との間に挟まれるように配置される複数の層が挙げられる。特に代表例としては、密着層、軟磁性下地層、シード層、および非磁性層が挙げられる。
【００１０】
このように硝酸セリウムアンモニウムを第１の剥離液として用いることにより、下地層を構成する密着層、軟磁性下地層、シード層、または非磁性層等の少なくともいずれか１つの層を溶解することが可能になる。ガラス基板と磁性層との間に挟まれる下地層のいずれか１つの層を溶解することにより、その上に配置されている磁性層、保護層、および潤滑層がリフトオフされる。その結果、磁性層、保護層、および潤滑層のすべてを溶解可能な溶液を用いなくても、磁性層、保護層、および潤滑層を剥離することが可能になる。
【００１１】
多くの場合、硝酸セリウムアンモニウムによって、下地層を溶解することが可能になるが、硝酸セリウムアンモニウムによっては除去できない金属（代表例はＴａ）が含まれる層が軟磁性下地層等に含まれる場合には、硝酸セリウムアンモニウムによって下地層を完全に除去できない場合がある。そのような場合には、第１の剥離工程後にピラニア溶液を含む第２の剥離液に磁気記録媒体を浸漬する第２の剥離工程と、第２の剥離工程後にアンモニア過水を含む第３の剥離液に磁気記録媒体を浸漬する第３の剥離工程とをさらに行うことが好ましい。
【００１２】
第２の剥離液としてピラニア溶液を用いることにより、Ｔａが含まれる層を好適に除去し易くなる。さらに、第３の剥離液としてアンモニア過水を用いることにより、密着層において広く用いられているＣｒＴｉ合金等のＴｉ系合金を好適に溶解し除去することが可能になる。しかも、ピラニア溶液およびアンモニア過水はいずれも数時間程度の処理時間においてはガラス基板を浸食するおそれがないため、ガラス基板により近い層を除去するのに適していると言える。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、磁性層、保護層、および潤滑層の構成に関わらず、ガラス基板上に形成された下地層、磁性層、保護層、および潤滑層を好適に剥離することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の構成および再生作業の概略を示す図である。
【図２】磁気記録媒体に積層された各層の剥離状態の概略を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の再生作業の概略を示す図である。
【図４】磁気記録媒体に積層された各層の剥離性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図４を用いて本発明に係る磁気記録媒体用再生ガラス基板の生産方法の一実施形態を説明する。この実施形態では、製品品質規格に合格しなかった磁気記録媒体１０を再利用する。図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、磁気記録媒体１０は、ガラス基板１２を備え、このガラス基板１２上に、密着層１４、軟磁性下地層１６、シード層１８、非磁性層２０、磁性層２２、保護層２４、および潤滑層２６が積層されることによって構成されている。ガラス基板１２は、ソーダライムガラスまたはアルミノシリケートガラス等に対して、必要に応じて物理強化または化学強化等の強化処理を施したものが用いられる。
【００１６】
密着層１４は、非磁性アモルファス層であり、ここではＣｒＴｉ合金によって構成されている。第１の添加元素として、Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、またはＢを含有し、第２の添加元素として、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、またはＣｏを含有するような非磁性アモルファス層を適用する場合であっても本発明を好適に適用することが可能である。
【００１７】
軟磁性下地層１６は、ＣｏＦｅＴａ合金およびＣｏＦｅＴａＲｕ合金を積層するようにして構成される。この他にも、ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂ等のＣｏＦｅ系合金、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶ等のＦｅＣｏ系合金、ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉ等のＦｅＮｉ系合金、ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯ等のＦｅＡｌ系合金、ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕ等のＦｅＣｒ系合金、ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ等のＦｅＴａ系合金、ＦｅＭｇＯ等のＦｅＭｇ系合金、ＦｅＺｒＮ等のＦｅＺｒ系合金によって構成されるものであっても良い。
【００１８】
シード層１８は、Ｎｉを含む層およびＷを含む２層が採用されている。これ以外にもシード層１８として、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ等を含む面心立法格子構造を有する層を用いることができる。NiにW、Fe、Ta、Ti、Ta、Nb、Cr、Mo、V、Cu等から選ばれた１種以上を含む合金を用いることができる。ここでは、シード層１８を２層構造としているが、層数はこれには限定されない。
【００１９】
非磁性層２０は、Ｒｕ層およびＲｕＣｒ合金からなる層を有している。Ｒｕ合金としてＲｕＣｏ等の合金を用いることも可能である。
【００２０】
磁性層２２は、磁化容易軸が垂直に配向した垂直磁性層を含む。この垂直磁性層は、Ｃｏを主成分としＰｔ、Ｃｒ、Ｒｕを含む層、およびＳｉＯ2 等の酸化物の層を含む磁性層を有する。酸化物を含む磁性層は、その層中に磁性粒子が分散している。酸化物として、Ｃｒ2Ｏ3を採用することも可能であり、また、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉの中から選ばれる１種類以上の非磁性金属の酸化物を採用することも可能である。
【００２１】
保護層２４は、磁性層２２の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが磁気記録媒体に接触したときの媒体表面の損傷を防ぐように構成される。保護層２４としては、硬質アモルファスカーボン、ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 を含むものを使用することが可能である。潤滑層２６は、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが一般的に採用される。
【００２２】
続いて、磁気記録媒体１０に積層された各層を剥離する手法について説明する。磁気記録媒体１０から磁気記録媒体用の再生ガラス基板としてガラス基板１２を回収する際には、まず、図１（Ｃ）に示すように、硝酸セリウムアンモニウム（ＣＡＮ：Ｃｅｒｉｕｍ  Ａｍｍｏｎｉｕｍｕ  Ｎｉｔｒａｔｅ）を主成分とする第１の剥離液を収容する第１の剥離槽６０に磁気記録媒体１０を浸漬する第１の剥離工程が行われる。第１の剥離工程において、被処理物である磁気記録媒体１０がキャリア５０にセットされ、キャリア５０ごと第１の剥離槽６０に浸漬される。キャリア５０としては、ポリエーテルイミド樹脂製やポリテトラフルオロエチレン製のものを使用することが好ましい。
【００２３】
第１の剥離液は、４０〜５０重量％（通常は４８重量％程度）の硝酸セリウムアンモニウム、および１〜５重量％（通常は３重量％程度）の硝酸（ＨＮＯ3 ）を含む水溶液である。液温は、３５〜５０℃に調整され、浸漬時間は２０〜８０分（通常は７５分程度）である。浸漬中は、適宜、スターラやバブリング機構等を用いて液を剥離液を攪拌することが好ましい。剥離液の劣化具合は、ＯＲＰ（酸化還元電位）でモニタすることが可能であり、およそ１４００ｍＶの酸化還元電位を示す場合には、好適な剥離処理を行うことができている。第１の剥離工程中、所定時間（例えば１５分）おきにキャリア５０を反転したり、上下搖動したりすることが好ましい。第１の剥離工程が完了すると、水洗によって磁気記録媒体１０に付着した硝酸セリウムアンモニウム溶液が洗い流される。
【００２４】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、第１の剥離工程が行われることにより、シード層１８または非磁性層２０の少なくとも一方が確実に溶解される。図２（Ｂ）では、Ｒｕ層およびＲｕＣｒ合金から構成される非磁性層２０が硝酸セリウムアンモニウムによって溶解された状態を示している。非磁性層２０が溶解することにより、その上に位置する磁性層２２、保護層２４、および潤滑層２６がリフトオフされて剥離する。リフトオフされた層が剥離液中に残留するのは好ましくないため、１バッチ処理するごとに剥離液のフィルタリングを実施することが好ましい。
【００２５】
第１の剥離液によって非磁性層２０が溶解し、磁性層２２、保護層２４、および潤滑層２６がリフトオフされた後、シード層１８も同様に溶解する。第１の研磨液は軟磁性下地層１６まで到達するが、軟磁性下地層１６にＴａを含む層が存在しない場合には、第１の研磨液によって軟磁性下地層１６および密着層１４も溶解されて、図２（Ｃ）に示すように、ガラス基板１２上のすべての層が剥離される。なお、硝酸セリウムアンモニウムに磁気記録媒体１０を長時間（９０分以上）浸漬すると、ガラス基板１２の粗度が大きくなり、品質の劣化が生じる場合があるため、処理時間は８０分以内に抑えることが好ましい。
【００２６】
これに対して、軟磁性下地層１６にＴａを含む層が存在する場合には、軟磁性下地層１６の一部が剥離された後に、剥離処理が止まる。具体的には、図２（Ｄ）に示すように、ガラス基板１２上に密着層１４および軟磁性下地層１６の一部が残留する。ただし、この場合であっても、磁性層２２、保護層２４、および潤滑層２６は完全に除去されるため、適宜、密着層１４および軟磁性下地層１６の一部を取り除くことによりガラス基板１２を再利用することが可能である。
【００２７】
ここで、図３を用いて、本実施形態で用いられる剥離液の剥離性を説明する。硝酸セリウムアンモニウム（第１の剥離液の主成分）は、Ｔａを除けば密着層１４、軟磁性下地層１６、シード層１８、非磁性層２０に用いられる可能性のある金属を溶解（または、リフトオフによる剥離）することが可能である。また、Ｔａがシード層１８や非磁性層２０に用いられる可能性は極めて少ないため、硝酸セリウムアンモニウムを用いることにより、ガラス基板１２と磁性層２２との間のいずれかの層を溶解して磁性層２２の上の層をリフトオフすることが可能となる。
【００２８】
さらに、後述するピラニア溶液（第２の剥離液）は、Ｔａを含む層を溶解することが可能である。また、アンモニア過水（第３の剥離液）は、Ｔｉを含む層を溶解することが可能である。アンモニア過水（第３の剥離液）がＴｉを含む層を溶解することによりＴａを含む層をリフトオフする効果が得られる。しかも、ピラニア溶液（第２の剥離液）およびアンモニア過水（第３の剥離液）はいずれも１〜５時間程度の処理時間中にガラス基板１２を浸食することがないため、ガラス基板１２の品質を低下させることがない。
【００２９】
図２（Ｄ）に示すように、ガラス基板１２上に密着層１４および軟磁性下地層１６の一部が残留してしまった場合には、図４（Ａ）および図４（Ｂ）にそれぞれ示す第２の剥離工程および第３の剥離工程に移行することになる。図４（Ａ）に示すように、第２の剥離工程では、第１の剥離工程後にピラニア溶液を収容する第２の剥離槽７０に磁気記録媒体１０が浸漬される。ピラニア溶液としては、３〜１０重量％（通常は５重量％程度）の過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、７５〜９０重量％（通常は８３重量％程度）のＨ2ＳＯ4を含む水溶液が用いられる。なお、工業用グレードの濃硫酸を用いると、含有している金属イオンと過酸化水素の反応が発生することによって、液寿命が短くなるおそれがあるため、可能な限り工業用グレードよりも高品質なグレード（特級グレード等）の濃硫酸を使用することが好ましい。
【００３０】
第２の剥離工程では、８０〜１００℃（ここでは約９５℃）に調整されたピラニア（piranha）溶液に２０〜１００分（通常は８０分程度）間、磁気記録媒体１０が浸漬される。浸漬中は、適宜、スターラやバブリング機構等を用いて剥離液を攪拌することが好ましい。１バッチ終了するごとに５〜８重量％過酸化水素を補充することが好ましい。第２の剥離工程が完了すると、水洗によって、磁気記録媒体１０に付着したピラニア溶液が洗い流される。第２の剥離工程により、軟磁性下地層１６の大部分が剥離する。
【００３１】
その後、図４（Ｃ）に示すように第３の剥離工程が行われる。第３の剥離工程では、第２の剥離工程後にアンモニア過水を含む第３の剥離槽８０に磁気記録媒体１０が浸漬される。アンモニア過水としては、３０〜３５重量％（通常は３３重量％程度）の過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、０．２〜１．０重量％（通常は０．６重量％程度）のアンモニア、１〜５重量％（通常は２重量％程度）のクエン酸を含む水溶液が用いられる。このアンモニア過水を６０〜７０℃程度に調整しつつ３０分程度磁気記録媒体１０を浸漬する。浸漬中は、適宜、スターラやバブリング機構等を用いて剥離液を攪拌することが好ましい。また、第３の剥離工程中は、剥離液のｐＨが６．５以上になったり、液温が７０℃以上になったりすると０．１〜０．３重量％のクエン酸が適宜添加される。バッチが終了するごとに、ｐＨを５．８程度、液温を６０℃程度に調整することが好ましい。第３の剥離工程により、密着層１４が溶解し、軟磁性下地層１６の残部がリフトオフによって剥離する。
【００３２】
なお、第１の剥離工程、第２の剥離工程、第３の剥離工程をすべて実行する場合、次工程への移行タイミングは磁気記録媒体１０のシート抵抗値をモニタリングすることにより把握することが可能である。ここでは、第１の剥離工程終了後のシート抵抗値が５０〜１００Ω／□、第２の剥離工程終了後のシート抵抗値が３００〜５００Ω／□、第３の剥離工程終了後のシート抵抗値が１０10Ω／□以上であることを目安にして、各工程の終了タイミングを決定した。ただし、目安となるシート抵抗値はこれに限定されるものではなく、要求される仕様等に応じて適宜増減させることが可能である。
【００３３】
上述の第１の剥離工程（必要に応じて、第２および第３の剥離工程）が完了すると、洗浄・乾燥工程に移行する。洗浄・乾燥工程は適宜、公知の技術を利用することが可能であるが、後述の手順で行うことが好ましい。まず、４０℃程度の温水に磁気記録媒体１０を浸漬してアンモニア過水等を洗い流す。このとき、４０℃程度に温めた水を用いることにより、ガラス基板１２に付着した異物を除去し易くなる。その後、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等からなる洗浄・乾燥用キャリアへの移し替えることにより、以後の作業を好適に実行し易くなる。
【００３４】
続いて、水酸化カリウム（ＫＯＨ）等のアルカリ溶液に浸漬してバブリング洗浄を行うことが好ましい。水酸化カリウム（ＫＯＨ）は０．１重量％程度の濃度のものを使用し、４０℃程度に温度管理しつつ１分程度処理を行う。純水でのバブリングは気泡とガラス表面との摩擦によって、ガラス表面が帯電する可能性があるが、ＫＯＨを０．１％程度添加することにより、帯電しなくなり、異物の除去が容易になる。その後、４０℃程度に温めた純水に５秒程度ガラス基板１２を浸漬することが好ましい。
【００３５】
その後は、必要に応じて、３０秒程度のシャワー水洗を行ったり、０．１重量％程度のＫＯＨ溶液中での超音波洗浄を行ったりすると良い。超音波洗浄を行う場合には、ＫＯＨ溶液を４０℃程度に調整しつつ２０分程度行うことが好ましい。これにより、剥離された層（極小片）がガラス基板１２に再付着することを防止し易くなる。ＫＯＨ溶液については、特級グレードのものを用いることが好ましい。超音波洗浄後には、シャワー水洗３０秒程度行うことによってＫＯＨ液を洗い流す。
【００３６】
ガラス基板１２を乾燥する際には、温風乾燥や遠心分離乾燥等を利用した乾燥機にて１０分程度の乾燥処理を行うと良い。乾燥処理が完了した後、検査によって、キズやパーティクル付着等の表面状態が確認される。検査に合格したガラス基板１２については、磁気記録媒体用再生ガラス基板として採用することが可能となる。
【００３７】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３８】
１０−磁気記録媒体
１２−ガラス基板
１４−密着層
１６−軟磁性下地層
１８−シード層
２０−非磁性層
２２−磁性層
２４−保護層
２６−潤滑層
５０−キャリア
６０−第１の剥離層（硝酸セリウムアンモニウム）
７０−第２の剥離層（ピラニア溶液）
８０−第３の剥離層（アンモニア過水）
【要約】
【課題】磁性層、保護層、および潤滑層の構成に関わらず、ガラス基板上に形成された下地層、磁性層、保護層、および潤滑層を好適に剥離することが可能な磁気記録媒体用再生ガラス基板生産方法を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体用再生ガラス基板の生産方法において、硝酸セリウムアンモニウムを含む第１の剥離液に磁気記録媒体１０を浸漬する第１の剥離工程が実施される。また、必要に応じて第１の剥離工程後にピラニア溶液を含む第２の剥離液に磁気記録媒体１０を浸漬する第２の剥離工程と、第２の剥離工程後にアンモニア過水を含む第３の剥離液に磁気記録媒体１０を浸漬する第３の剥離工程とが行われる。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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