JPS62251078A - 研磨材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は磁気メモリーディスクの製造工程において、ア
ルミサブストレート上に形成された磁性膜の表面を研磨
する為の研磨材に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、磁性膜を形成した後のメモリーディスクにおいて
その表面の平坦度及び表面精度の向上の為に行う研磨に
関しては、方法又は研磨材において好適なものがなく、
従って磁性膜表面を研磨する事は一般的ではなかった。

然るに、近年においてはメモリーディスク自体の記憶密
度、信頼度。

精度等の向上の要求が急であり、磁性膜においてより優
れた平坦度を得るための方法及び研磨材の開発が求めら
れている。この要求に即応して、磁性膜については一般
の砥石による研磨、あるいは遊離砥粒による研磨等の様
々な方法が試みられてきたが、いずれも次に述べる理由
により十分満足できるものとは言い難かった。すなわち
磁性膜は酸化鉄の微粉末とある種の熱硬化型樹脂により
構成された数ミクロンの均一な厚みを有する塗膜である
ため、表面を従来のレジノイド系あるいはビトリファイ
ド系等の硬質砥石で研磨した場合、砥石の研磨力が強す
ぎてこの磁性膜を簡単に除去してしまい、また遊離砥粒
を用いる方法の場合には、むしろ研磨前に比し平坦度を
低下させてしまうという現象がおこり易かったのである
。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 本発明者等は、磁性膜表面の研磨に関する上述の要求に
応え、かつ現状の研磨方法及び研磨材の有する問題点の
解決の為に鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに
至ったものである。その目的とするところは、鏡面仕上
げを施した環形アルミ合金（サブストレート）の表面磁
性膜を均一に研磨することにより、好ましい平坦度及び
表面粗度を与うる好適な研磨材を提供とすることにあり
、究極の目的はメモリーディスクの信幀度及び記憶密度
の向上にある。

〈問題を解決するための手段〉 上述の目的は、連続微細気孔を具えた三次元網状構造を
有する構造体において、該組織がマトリックスと該マト
リックス中において相連接し実質的に連続状態をなして
存在する砥粒微細粒子との混合体からなり、前記マトリ
ックスが、ポリビニルアセクール系樹脂とメラミン系樹
脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂からなる熱硬化型樹脂の少なくとも一種との硬化体よ
りなることを特徴とする研磨材によって達成される。

本発明になる研磨材を用いて研磨を行う目的は前述の如
く、薄い磁性膜の表面をより均一で且つ平坦度にすぐれ
たものとする事にあるが、一般的には磁性膜の厚みは減
少傾向にあり、特に近年はその厚みが１ミクロン以下の
領域にまで達している。該磁性膜の主成分は０．５ミク
ロン程度のγ−Ｆｅｚ０３針状微粒子と結合材としての
エポキシ系又はフェノール系樹脂等の熱硬化性樹脂とか
らなり、硬質体と軟質体（樹脂）との混合体である。

本発明の肝要とするところは、かかる磁性膜に適応した
研磨力を有する研磨材を提供する為に、砥粒の種類２粒
度及びその砥粒を保持する結合材並びにその硬度を選定
するにある。

本発明を構成するための砥粒の種類としては、酸化セリ
ウム、酸化クロム、酸化アルミニウム。

炭化珪素等があげられるが、均質な表面を得る為には酸
化セリウム、酸化クロムの微粉末を用いることがより好
適である。

また、粒度としては粒径の大きいものは必要以上の研磨
力を発揮して不適当であるため、平均粒径５μｍ以下の
ものが好ましい。

結合材としてはポリビニルアセクール系樹脂と熱硬化性
樹脂とのマトリックスが適当である。周知の通り磁性膜
の主体をなす樹脂は、わずかな擦過によっても傷つき損
傷され易いものである為、砥粒を保持する結合材によっ
ても損傷発生の危険がある。よって研磨作用の推進の為
にはマトリックスの結合度を下げ、砥粒のみによる研磨
を行うことに留意する必要がある。すなわち適度な弾性
及びクッシジン性を有するポリビニルアセクール系樹脂
に、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂。

エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂からなる熱硬化型樹脂
のすくなくとも一種を加えることによりマトリックスの
耐水性及び脆性が付与され、砥粒による研磨効果が最大
に発揮される結合材が得られるのである。

上述の要件を満たす研磨材の表面硬度についてはロック
ウェル硬度スーパーフィシャル１５Ｙスケールによる測
定値が−２００〜−４００の範囲にあるものが特に有効
であり、−４００を下回る場合は軟らかすぎて研削力に
欠け、−２００を超えると硬すぎて不適当となる。

上述の種々の要件を満たす研磨材の製造方法は次の如く
である。平均重合度３００〜２０００゜鹸化度８０モル
％以上のポリビニルアルコールにその誘導体若しくは変
性体の少なくとも一種以上を混合して水溶液となし、そ
の水溶液に熱硬化性樹脂のモノマー、オリゴマーあるい
は重合体等からなる前駆体の水溶液、非水溶媒溶液、工
−フルジラン等を加えて均一に攪拌し、更に砥粒、架橋
材としてのアルデヒド類、触媒としての酸類及び気孔生
成材としての澱粉類等を加え均一粘稠スラリーを調整し
、これを所定の型枠に注型する。然る後、４０〜１００
℃の温度にて約−昼夜反応固化を行った後取り出し、水
洗して過剰のアルデヒド類、酸類及び気孔生成材を抽出
除去する。ここで得られた反応物は中間体であるため熱
硬化樹脂の硬化反応が十分に進んでおらず、性能は不十
分である。

よってこの中間体を乾燥した後、樹脂の硬化の為の熱処
理（キユアリング）工程が必要となるが、キユアリング
に必要な温度及び時間は使用した樹脂の種類及び量によ
って微妙に異なるものであり、一般的には１００〜２５
０℃で２０〜１００時間のキユアリングを施せば硬化反
応は達成される。

また、スラリー調整に際しては必要に応じて珪酸塩等の
無機高分子体の水溶液又はコロイドを加えても良い。さ
らに熱硬化性樹脂の混入時期に関しても特に限定を受け
るものではなく、中間体作成後に後処理として含浸処理
に因って付与することも可能である。

かくして得られた研磨材は連続微細気孔を具備した三次
元網状組織を有する構造体であり、高い気孔率を有する
ため独立気孔はほとんど存在せず、空隙中に枝が立体的
に伸びて気孔が無限に連通した組織である。従って研摩
屑の除去も容易であり、目詰まり現象が起こりにくく、
また研磨熱の蓄積も起こりにくいという特徴を有するも
のである。

〈発明の作用〉 前述の如くして得られた研磨材は所期の形状に成型され
た後、アルミサブストレート上に形成された磁性膜の表
面研磨用途に供せられるのであるが、研磨前後の厚み、
即ち研磨量とその均一性（平坦度）が精度高く定められ
ており、そのため一般的な装置には適用しに＜＜、例え
ば両頭研磨機等に装着して用いることが好ましい。ここ
でいう両頭研磨機とは第１図及び第２図に示す如くメモ
リ−ディスク１自体を高速で且つブレのない様に精度よ
く回転せしめ、該メモリーディスクには円型、環状型、
矩形等の任意の形状の研磨材２Ａ。

２Ｂを各々に圧着してなり、さらに該研磨材をフランジ
３Ａ、３Ｂで挟持し両頭研磨機に装着してなるものであ
る。被研磨体たる前記メモリーディスクの回転数はその
装置によって異なるが一般的には３００Ｒ／Ｍ〜１００
ＯＲ／Ｍ程度であり、時には２００ＯＲ／Ｍ以上の高速
のものも使用されてなり、研磨材２Ａ、２Ｂについては
強制回転させてもフリーでも良い。また研磨作業は研磨
面に研磨液を供給しながら行うものであり、一般的には
水、ある種の界面活性剤を含んだ水、あるいは有機溶剤
等が用いられ、１回の研磨に要する研磨時間は、数秒な
いし数十秒という短時間で充分である。

かくして本発明になる研磨材を用いることにより、研磨
作業時においては砥粒微細粒子が平坦な被研磨体全体に
亘り接触・　擦することとなり常時均一な研磨が行われ
る為、被研磨体表面に研磨量のない極めて平坦な仕上が
り面が効率良く得られるものである。

以下、実施例に従い本発明の実施態様を説明する。

〈実施例〉 重合度１７００で完全鹸化のポリビニルアルコール５０
ｇｒを水溶液となし、これに砥粒として平均粒径０．５
μの酸化クロム微粉末１００ｇ、水溶性フェノール樹脂
として住友ベークライト製ＰＲ−９６１Ａを純分として
９０ｇｒ、気孔生成材として馬鈴薯デンプン５０ｇｒ及
び珪酸ソーダ純分１２８ｒ。

架橋剤としてホルムアルデヒド水溶液及び触媒として硫
酸を加え、更に水を追加し全量１βとなし、均一なスラ
リー状混合液を得た。これを型枠に注型して６０℃にて
２０時間反応させ、得られた中間体を注水下で洗浄し余
剰のホルムアルデヒド。

酸及び澱粉を抽出除去した。そして得られた中間体を乾
燥後１４０℃にて３０時間キユアリングせしめた後成形
して、６４ｍｍ幅Ｌｏｗ厚の円板状研磨材を得、該研磨
材の硬度を測定したところロックウェルスーパーフィシ
イアル１５−Ｙスケールで−２８５であった。これを第
１図及び第２図に示す研磨機に設置した。一方被研磨体
としては５．２５インチのアルミサブストレートディス
クで表面に磁性膜が塗布されているものを用いた。前記
アルミサブストレートディスクの回転数を３６ＯＲ／Ｍ
に設置し、そしてアルミサブストレートディスク両面に
本発明になる研磨材を軽くおしあて水を供給しながら５
秒間の研磨を行った。研磨の結果については下表に示す
通りである。

この表において　Ｒａ＝ｍ＝線平均粗さＲｍａｘ＝中心
線最大高さ Ｗｃｍ＝ろ波最太うねり を示す。

〈発明の効果〉 メモリーディスクに関する従来の研磨材及び研磨方法等
としてはわずかに遊離砥粒でポリッシュする方法があっ
たにすぎず、該研磨材及び方法では磁性膜表面の平坦度
の向上は期待できなかった。

然るに懸案の上記問題点も、本発明になる研磨材を用い
ることにより解消されるのである。すなわち塗布型磁気
ディスクの精度・信転度が大きく向上したことにより、
メモリーディスクとしての決定的な欠点であるデーター
のエラー、ノイズの混入、磁気ヘッド浮上に起因する不
安定さ、ヘッドクラッシュ等を減少が可能となる。すな
わち本発明になる研磨材は電子工業、事務機器産業等の
発達に伴う情報蓄積媒体としてのメモリーディスクの品
質向上に充分対処しうるものであり、産業界へ資する点
は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は両頭研磨機の研磨部分の説明図、第２図は第１
図の要部説明図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続微細気孔を具えた三次元網状構造を有する構
   造体において、該組織がマトリックスと該マトリックス
   中において相連接し実質的に連続状態をなして存在する
   砥粒微細粒子との混合体からなり、前記マトリックスが
   、ポリビニルアセタール系樹脂とメラミン系樹脂、フェ
   ノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂からな
   る熱硬化型樹脂の少なくとも一種との硬化体よりなるこ
   とを特徴とする研磨材。
2. （２）砥粒微細粒子が、酸化クロム又は酸化セリウムよ
   りなる金属酸化物の少なくとも一種からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の研磨　材。
3. （３）表面硬度がスーパーフィシャル１５Ｙスケールに
   よる測定値において−２００乃至−４００を示すことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項及び第（２）項記
   載の研磨材。