(57)【要約】【課題】被研磨面を、これにスクラッチ傷を生じさせることなく（または殆ど生じさせることなく）均一に研磨できる研磨組成物、特に磁気ディスク基板の表面にスクラッチ傷が無いか、あっても極めて少ない均一なテクスチャを形成できる研磨組成物を提供する。【解決手段】研磨材と、これを分散させる分散媒とを有する研磨組成物において、前記研磨材としてフラーレンを使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材と、これを分散させる分散媒とを有する研磨組成物において、前記研磨材としてフラーレンを含むことを特徴とする研磨組成物。
【請求項２】
研磨材として、フラーレンとダイヤモンドとを含む、請求項１記載の研磨組成物。
【請求項３】
研磨材としてフラーレンのみを含む、請求項1 記載の研磨組成物。
【請求項４】
研磨材としてのフラーレンと、分散媒としての水とを含み、さらに界面活性剤としてグリコール系溶剤を含む、請求項1 記載の研磨組成物。
【請求項５】
フラーレンは、あらかじめ親水性処理されたものである、請求項４記載の研磨組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として磁気ディスク基板の表面（両面または片面）にテクスチャ加工を施すための研磨組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に備えられる磁気ディスクは、アルミニウムやガラスからなるディスク基板の表面にスパッタンリグ等により磁性粒からなる層（磁性層）を形成することによって作製される。このような磁気ディスクにおいて、高記録密度化・高容量化を図るには、ディスク基板上で磁性粒をより小さく均一に成長させる必要がある。このため、アルミニウム製のディスク基板（アルミニウム基板）を用いた磁気ディスクでは、アルミニウム基板の表面に、これよりも硬度の高い研磨材により微細な条痕ないし傷( テクスチャ) をつけるテクスチャ加工を施すことが従来から行われているが、最近では、アルミニウムよりも硬度の高いガラス製のディスク基板（ガラス基板）にもテクスチャ加工を施すことが要望されている。
【０００３】
このようなテクスチャ加工は、通常、研磨材を含む研磨液を人工皮革テープ、不織布テープまたは研磨テープなどに供給し、これらテープを高速に回転させた磁気ディスク基板上に押し付けて研磨することによって行われる。その際、磁気ディスク基板の表面にスクラッチが入りやすく、特に、ガラス基板では硬度が高く脆いためかテクスチャとしての均一な傷をつけにくいという問題があった。
【０００４】
また、テクスチャ加工用の研磨材としては、従来、例えばダイヤモンド、ＣＢＮ、酸化アルミニウム等が用いられているが、近年のＨＤＤの高容量化に伴う精密研磨加工において、上記のような研磨材だけでは均一に研磨できず、さらにスクラッチの発生を抑制ないし防止できないという問題もあった。
【０００５】
そこで、磁気ディスク基板の表面を均一かつ微細にテクスチャ加工する手段として、特許文献１や特許文献２では、研磨材に多結晶ダイヤモンド粒子を用いた研磨組成物が提案されている。前者は、磁気ディスク基板用テクスチャ加工液で、界面活性剤としてグリコール系化合物を約１〜２５重量％含有した水溶液と、0.００１〜３重量％の平均粒径１〜２０ｎｍの多結晶ダイヤモンド粒子からなる平均粒径0.０１〜２μｍの凝集多結晶ダイヤモンド粒子とで構成されるものである。後者は、ガラス基板の表面をテクスチャ加工するために用いられる研磨スラリーで、多結晶ダイヤモンド粒子からなる凝集粒子径0.５μｍ以下の凝集多結晶ダイヤモンド粒子と、及びこの凝集多結晶ダイヤモンド粒子を分散させる水又は水ベースの水溶液とで構成されるものである。
【０００６】
なお、ダイヤモンド粒子（ダイヤモンド砥粒）は上記のような研磨材として用いられるほか、半導体装置のダイシングなどで使用されるダイシングブレードの刃先部分にも固着されて用いられているが、このようなダイシングブレードの刃先部分に設ける砥粒としては、分子論的にはダイヤモンドよりも大きな硬度を有すると考えられているＣ６０等のフラーレンを用いることが提案されている（特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０２７５号公報
【特許文献２】特開２００２- ３７０１５８号公報
【特許文献３】特開平１０- １７７９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、先の特許文献１や特許文献２に記載されているような研磨液、つまり研磨材として多結晶ダイヤモンドを用いた研磨液も、スクラッチの発生頻度が比較的多いという点では未だ十分なものではなく、これを用いてテクスチャ加工を行った場合、少なからずスクラッチが発生するため、その分歩留りが低下してハードディスクの製造コストが高くつくという問題があった。
【０００９】
なお、上記においては、従来のダイヤモンド粒子等の研磨材を用いて磁気ディスク基板の表面をテクスチャ加工する際における問題点について述べたが、このような問題は、磁気ヘッド等の表面を精密研磨する際においても従来の研磨材を使用する限りは同様に生じるものである。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に対処するもので、磁気ディスク基板や磁気ヘッドの表面に所要の微細な傷をつけることができ、同時にスクラッチの発生を防止ないし抑制できる研磨組成物、特に磁気ディスク基板の表面をテクスチャ加工するのに適した研磨組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、研磨材と、これを分散させる分散媒とを有する研磨組成物において、前記研磨材としてフラーレンを含ませたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明における研磨材は、実質的にフラーレンのみを含むものであってもよいし、フラレーレンとダイヤモンドとを含むものであってもよい。フラーレン以外にダイヤモンドを含ませるか否かは、得ようとする被研磨面の状態や材料コスト等を勘案して決定する。
【００１３】
本発明の研磨組成物は、研磨材としてのフラーレンと、分散媒としての水とを含み、さらに界面活性剤としてグリコール系溶剤を含むことが好ましい。分散媒として水を用いるのが好ましいのは、安価、入手が容易、環境を汚染しない等のメリットがあるからであり、界面活性剤を用いるのが好ましいのは、これにより研磨組成物（この場合は研磨液）の分散安定性を保つことができるからである。また、分散媒として水を使用した場合に界面活性剤として水に相溶性のあるグリコール系溶剤を使用するのが好ましいのは、研磨加工時に発生した熱を冷却し、研磨対象物への濡れ性が良くなり、研磨性が高くなるからである。さらに、この場合のフラーレンとしてはあらかじめ親水性処理をされたものを使用するのが好ましい。これにより分散媒である水へのフラーレンの分散性をさらに高めることができるからである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の研磨組成物において研磨材として含まれたフラーレンは、分子論的にはダイヤモンドよりも高硬度と考えられており、しかも研磨時に被研磨面にスクラッチを生じさせにくいような粒子構造を有するものである。したがって、このようなフラーレンを含んだ本発明研磨組成物を磁気ディスク基板のテクスチャ加工に使用することによって、磁気ディスク基板がアルミニウム基板である場合だけでなく、それよりも硬いガラス基板である場合においても、当該基板の表面に所要の均一な傷（テクスチャ）をつけることができ、しかもスクラッチのない又は少ない加工を行うことができる。また、上記のようなフラーレンを研磨材として含む研磨組成物を使用することによって、精密な研磨を必要とする磁気ヘッド等の表面を均一に研磨でき、かつ、スクラッチの少ない面に仕上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、研磨材としてフラーレンを含む研磨組成物（主として研磨液）に係るものである。本発明の研磨組成物においては、その分散安定性を保つために周知の界面活性剤、分散剤などを添加することもできる。界面活性剤としてはグリコール系溶剤を用いることが好ましく、溶媒に水を用いる場合、水に相溶性のあるグリコール系溶剤を用いることが好ましく、エチレングリコールやプロピレングリコールを用いることがより好ましい。本発明の研磨組成物に含まれる研磨剤としてのフラーレンの一次粒子径は、1 ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。この範囲の一次粒子径が好ましいのは、1 ｎｍ未満であると研磨力が小さいために研磨効率が悪くなり、５００ｎｍを越えるとスクラッチが発生し易くなるためである。
【００１６】
フラーレンは、ダイヤモンド、グラファイトに代表されるような炭素の同素体であり、炭素分子が籠上に結びついた球状の巨大分子の総称である。その分子構造はＣ６０に代表されるようなサッカーボール型であるが、炭素原子の結びつきによっては楕円形やおわん型など複数の種類がある。巨大分子の直径は約１ｎｍである。また、サッカーボール状等の結晶構造をしているため分子論的にはフラーレンはダイヤモンドよりも硬い材料と考えられている。ガラス基板などの硬く脆い材料に対して微細な傷をつけるには微細かつ高硬度の研磨材が要求される。フラーレンは、このような要求を満たしているため、これを研磨材として用いることによって被研磨面に微細な傷をつけることができ、かつ、スクラッチ傷のない面に仕上げることができる。したがって、このようなフラーレンを研磨材として含んだ本発明の研磨組成物を用いてハードディスク基板の表面を研磨（テクスチャ加工）することによって、歩留りを向上させることができ、その分だけハードディスクの製造コストを低減させることができる。
【００１７】
なお、先の特許文献３では、回転ハブと、これの外周に沿って設けられた刃と、この刃に設けられた砥粒とよりなるダイシングブレードにおいて、前記砥粒にフラーレン粒子を用いたものが提案されている。しかし、この特許文献に記載されたダイシングブレードは、シリコンウェハーなどの切断に用いられるものであり、本発明のような磁気ディスク基板等の表面を研磨しスクラッチのない面を得る研磨組成物とは、目的、用いられる対象物、作用等が異なっているものである。
【００１８】
本発明の研磨組成物は、研磨材に水、有機溶剤などの適当な分散媒を加えて混合を行い、サンドミル、ボールミルなどのメディア撹拌型分散機、超音波分散機または高速撹拌型分散機により分散処理することにより作製することができる。研磨材の硬度が高いので不純物が混入するのを防ぐため、好ましくは超音波分散機または高速撹拌型分散機により分散処理する方がよい。分散媒の他に、界面活性剤、分散剤、防腐剤、消泡剤などを加えてもよい。また、分散処理の後、粗大粒子を取り除く目的でろ過することが望ましい。
【００１９】
［実施例］
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。なお、以下でいう「部」は、特にことわらないかぎり「重量部」を意味する。
【実施例１】
【００２０】
・フラーレン（キシダ化学社製ＭＲ６ＬＰ）〔研磨材〕          0.１部
・水〔分散媒〕                                            ４9.９部
・エチレングリコール〔界面活性剤〕                        ５0.０部
【００２１】
上記組成を有する混合物を高速撹拌型分散機で分散した後、超音波分散機にて1 時間分散処理を行った。次いで、得られた処理物（混合物）を取り出し、フィルター（孔径１μｍ）でろ過した。こうして得られた研磨組成物（研磨液）を実施例１の試験サンプルとした。
【実施例２】
【００２２】
研磨材を、フラーレン０. ０５部、多結晶ダイヤモンド（住友石炭鉱業）0.０５部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施例２の試験サンプルを作製した。
【実施例３】
【００２３】
研磨材を、フラーレン0.０５部、アルミナ0.０５部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施例３の試験サンプルを作製した。
【００２４】
［比較例１］
研磨材を、多結晶ダイヤモンド0.１部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして比較例１の試験サンプルを作製した。
【００２５】
《評価試験および評価結果》
上記実施例および比較例で得られた各試験サンプルの研磨性能を調べるために、これらを用いてガラス製の磁気ディスク基板（以下では単に「磁気ディスク」または「ディスク」ともいう）の表面をテクスチャ加工した。図１は、テクスチャ加工の様子を模式的に示したものである。図１に示すように、研磨組成物（試験サンプル）１がノズル２から回転する磁気ディスク５の表面に供給される一方、その回転方向と対向する方向に走行するテープ状の不織布３がゴムローラー４によって磁気ディスク５の表面に押し当てられる。そして、この不織布３と磁気ディスク５との間に入り込んだ研磨組成物によって磁気ディスク５の表面が研磨つまりテクスチャ加工される。このテクスチャ加工にはマクセル製のディスク研磨機を用い、研磨条件は表１に示す通りとした。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
テクスチャ加工されたディスクの評価は次のようにして行った。テクスチャ加工された磁気ディスクを表面観察装置ＭｉｃｒｏＭＡＸ（ビジョンサイテック社製ＶＭＸ−２１００）で観察した。スクラッチ性の評価として、ディスク表面にスクラッチ傷がある場合を不良品、スクラッチ傷が無い場合を良品とし、加工ディスク１００枚中のスクラッチ傷の無いディスクすなわち良品となったディスク枚数の割合を歩留りとした。表２に評価結果を示す。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２から明らかなように、実施例１、２及び３の各サンプルでは、ディスク表面にスクラッチが発生する頻度は低く、歩留りは９４％以上であることがわかる。これに対し、比較例１のサンプルでは、ディスク表面にコメット状のような小さい傷のみならず深いスクラッチ傷が発生し、歩留りも低くなった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例および比較例で得られた研磨組成物の性能を調べるために行ったテクスチャ加工の様子を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
1   研磨組成物
2   ノズル
3   不織布
4   ゴムローラー
5   磁気ディスク
【図１】
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