含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物，0.01~0.12%偶氮类引发剂、1.0~6.0%氧化剂双氧水、1.0~4.0%分散剂六偏磷酸钠、1.0~4.0%表面活性剂十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐和余量的去离子水。本发明抛光液制备方法为：按抛光液组分称取各原料，在搅拌作用下，依次将引发剂、分散剂和表面活性剂加入到去离子水中，待搅拌溶解后，在不断搅拌下加入氧化剂，得到透明液，即得到抛光液组合物。本发明抛光液不含颗粒，同时含有引发剂，特别适用于Ni-P镀敷的计算机硬盘基片抛光，使用该抛光液抛后可提高基片去除速率，减少表面微观划痕、凹陷，提高硬盘基片表面平整度。
【专利说明】含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物及其制 备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抛光液及其制备方法，特别是一种硬盘基片的无磨粒抛光液及其 制备方法，应用于计算机存储器硬盘制造及表面抛光【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着信息化技术的迅猛发展，存储器硬盘容量及存储密度以每年100? 200%的速度快速上升，计算机硬盘正朝着更大容量、更小体积和更低成本的方向发展，要求 磁头去读更小、更弱的信号，因而磁头与磁盘磁介质之间的距离需要进一步减小以提高输 出信号的强度。目前，产品化的计算机磁头的飞行高度已降低到3纳米左右。随着磁头与 磁盘间运行如此的接近，对磁盘表面质量的要求也越来越高：磁头及磁盘表面超级光滑，磁 头、磁盘的表面粗糙度和波纹度均要求达到纳米级。当磁盘表面具有波度时，磁头就会随着 高速旋转的存储器硬盘的波动上下运动。然而，如果波度超过一定的高度时，它会与磁盘基 片表面碰撞，发生所谓的"磁头压碎"，磁头压碎会损坏磁头货存储器硬盘表面上的磁介质， 从而导致磁盘设备发生故障或读写信息的错误。另一方面，当存储器硬盘表面上存在数微 米的微凸起或凹坑时，会发生磁头压碎、信息读出的失败等错误。因此，在形成磁介质之前， 对磁盘基片进行超精抛光，使基片的表面粗糙度和波纹度降至最小是很重要的，同时还必 须完全除去微凸起、细小凹坑、划痕、抛光条痕、表面尘埃等表面缺陷。
[0003] 传统的化学机械抛光（CMP)技术是目前计算机硬盘加工的重要手段，在化学作用 和机械作用的结合下实现材料的去除和工件表面的平坦化，虽然工件的材料去除率很高， 但是抛光过程中由于纳米磨粒硬度大，易团聚，分散性差，使得工件表面容易造成凹陷、腐 蚀、微划痕和颗粒残留等损伤，这些表面损伤很难再通过CMP技术除去，从而形成不易克服 的硬盘表面的缺陷，不能很好地满足当前对硬盘表面原子级材料表面平整工艺的要求。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种 含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物及其制备方法，抛光液组分中含有引发 剂，但不存在固体磨粒，以减少硬盘基片表面的微观划痕和凹陷等表面损伤，提高盘片表面 的平整度，特别适合用于Ni-P镀敷的计算机硬盘基片抛光。
[0005] 为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案： 一种含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物，包括分散剂、表面活性剂和 去离子水，还含有氧化剂和引发剂，不含固体颗粒，其中氧化剂为双氧水，引发剂为偶氮类 引发剂，其中分散剂为六偏磷酸钠，表面活性剂为十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐，该无磨粒抛 光液组合物的组成及其重量百分比含量如下： 偶氮类引发剂 0.01~0. 12%; 双氧水 I. 0~6. 0% ; 六偏磷酸钠 I. 0~4. 0% ; 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐 1.0~4.0%; 去尚子水 余量。
[0006] 本发明还提供一种含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的制备方 法，采用偶氮类引发剂，以双氧水作为氧化剂，以六偏磷酸钠作为分散剂，以十六烷基聚氧 乙烯醚羧酸盐作为表面活性剂，以去离子水作为溶剂，按照溶液组分重量百分比含量充分 混合制备抛光液，具体步骤如下： a. 抛光液原料组分准备：按照抛光液组合物的各组分重量百分比含量，分别称取 0. 01~0. 12%的偶氮类引发剂、I. 0~6. 0%的双氧水、I. 0~4. 0%的六偏磷酸钠、I. 0~4. 0%的 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐和余量的去离子水作为抛光液原料备用； b. 在搅拌作用下，取用在所述步骤a中准备的抛光液原料，依次将偶氮类引发剂、六偏 磷酸钠和十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐加入到去离子水中，待搅拌溶解后，在不断搅拌下加 入双氧水，搅拌均匀，最终得到透明液，即完成无磨粒抛光液制备。
[0007] 上述偶氮类引发剂优选采用偶氮二异丙基脒脞啉盐酸盐AIBI、偶氮二异丁脒盐酸 盐AIBA或偶氮二异丁腈AIBN。
[0008] 本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点： 本发明的无磨粒抛光液，不含颗粒，且同时含有引发剂，特别适用于Ni-P镀敷的计算 机硬盘基片抛光，使用该抛光液抛后可提高基片的去除速率，有效降低硬盘基片表面纳米 级微粗糙峰个数，减少表面微观划痕、凹陷，因而提高了硬盘基片表面的平整度。
【具体实施方式】
[0009] 本发明的优选实施例详述如下： 实施例一： 在本实施例中，含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的组成和重量百分 比如下： 偶氮二异丙基脒脞啉盐酸盐AIBI 0. 01% 双氧水 5.0% 六偏磷酸钠 3. 0% 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐 3.0% 去离子水 88. 99% 在本实施例中，存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的制备方法：采用偶氮二异 丙基脒脞啉盐酸盐AIBI作为引发剂，以双氧水作为氧化剂，以六偏磷酸钠作为分散剂，以 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐作为表面活性剂，以去离子水作为溶剂，按照本实施例中抛光 液组分重量百分比含量充分混合制备抛光液，具体步骤如下： a. 抛光液原料组分准备：按照本实施例中的抛光液组合物的各组分重量百分比含量， 分别称取偶氮二异丙基脒脞啉盐酸盐AIBI、双氧水、六偏磷酸钠、十六烷基聚氧乙烯醚羧酸 盐和去离子水作为抛光液原料备用； b. 在机械搅拌作用下，取用在所述步骤a中准备的抛光液原料，依次将偶氮二异丙基 脒脞啉盐酸盐AIBI、六偏磷酸钠和十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐加入到去离子水中，待搅拌 溶解后，在不断搅拌下加入双氧水，搅拌均匀，最终得到透明液，即完成含引发剂的存储器 硬盘基片的无磨粒抛光液制备。
[0010] 实施例二： 本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于： 在本实施例中，采用的偶氮二异丙基脒脞啉盐酸盐AIBI的重量百分比为0. 02%，去离 子水的重量百分比为88. 98%，其余组分和含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合 物的制备方法的步骤皆与实施一相同。
[0011] 实施例三： 本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于： 在本实施例中，含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的组成和重量百分 比如下： 偶氮二异丁腈AIBN 0. 01% 双氧水 5.0% 六偏磷酸钠 3. 0% 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐 3.0% 去离子水 88. 99% 在本实施例中，存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的制备方法：采用偶氮二异丁 腈AIBN作为引发剂，以双氧水作为氧化剂，以六偏磷酸钠作为分散剂，以十六烷基聚氧乙 烯醚羧酸盐作为表面活性剂，以去离子水作为溶剂，按照本实施例中抛光液组分重量百分 比含量充分混合制备抛光液，具体步骤如下： a. 抛光液原料组分准备：按照本实施例中的抛光液组合物的各组分重量百分比含量， 分别称取偶氮二异丁腈AIBN、双氧水、六偏磷酸钠、十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐和去离子水 作为抛光液原料备用； b. 在机械搅拌作用下，取用在所述步骤a中准备的抛光液原料，依次将偶氮二异丁腈 AIBN、六偏磷酸钠和十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐加入到去离子水中，待搅拌溶解后，在不断 搅拌下加入双氧水，搅拌均匀，最终得到透明液，即完成含引发剂的存储器硬盘基片的无磨 粒抛光液制备。
[0012] 实施例四： 本实施例与实施例三基本相同，特别之处在于： 在本实施例中，采用偶氮二异丁腈AIBN的重量百分比为0.06%，去离子水的重量百分 比为88. 94%，其余组分和含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的制备方法的 步骤皆与实施三相同。
[0013] 实施例五： 本实施例与实施例三基本相同，特别之处在于： 在本实施例中，采用偶氮二异丁腈AIBN的重量百分比为0. 12%，去离子水的重量百分 比为88. 88%，其余组分和含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的制备方法的 步骤皆与实施三相同。
[0014] 对比例： 在本对比例中，不加引发剂，抛光液的组分包括氧化剂、分散剂、表面活性剂和去离子 水，其中氧化剂为双氧水，分散剂为六偏磷酸钠，表面活性剂为十六烷基聚氧乙烯醚羧酸 盐，该抛光液组合物的组成及其重量百分比含量如下： 双氧水 5.0% 六偏磷酸钠 3. 0% 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐 3.0% 去离子水 89% 在本对比例中，抛光液组合物的制备方法：以双氧水作为氧化剂，以六偏磷酸钠作为分 散剂，以十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐作为表面活性剂，以去离子水作为溶剂，按照本对比例 中抛光液组合物重量百分比含量充分混合制备抛光液，具体步骤如下： a. 抛光液原料组分准备：按照本对比例中的抛光液组合物的各组分重量百分比含量， 分别称取双氧水、六偏磷酸钠、十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐和去离子水作为抛光液原料备 用； b. 在机械搅拌作用下，取用在所述步骤a中准备的抛光液原料，依次将六偏磷酸钠和 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐加入到去离子水中，待搅拌溶解后，在不断搅拌下加入双氧水， 搅拌均匀，最终得到透明液，即完成本对比例的抛光液制备。
[0015] 抛光试验对比测试分析： 使用上述各实施例和对比例中制备的抛光液在一定抛光条件下对计算机硬盘基片进 行抛光试验，抛光条件如下： 抛光机：UNIPOL-1502单面抛光机； 工件：95mm/50mm计算机硬盘基片； 抛光垫：聚氨酯材料，RODEL生产； 抛光压力：4公斤； 下盘转速：80rpm ; 抛光时间：30min ; 抛光后，接着洗涤和干燥基片，然后测量基片的去除速率和基片表面的形貌特征。去 除速率用公式MRR = (IO9 m)/( π/4 d2 t P)来计算，其中MRR表示基片的材料去除速率 (nm/min)，m表示基片抛光前后的质量差（g)，t表示抛光时间（min)，P是计算机镀层的密 度（P =7.9 g，cnT3)，d为工件的直径（mm);表面平均粗糙度（Ra)用Ambios XI-100表面形 貌测试仪，其分辨率为〇. 1埃。测试范围为100 μ mX 100 μ m。
[0016] 上述各实施例抛光液的抛光效果分别见表1，本发明各实施例和对比例抛光液对 计算机硬盘基片的抛光效果：
【权利要求】
1. 一种含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物，包括分散剂、表面活性剂 和去离子水，其特征在于，还含有氧化剂和引发剂，不含固体颗粒，其中氧化剂为双氧水，弓丨 发剂为偶氮类引发剂，其中分散剂为六偏磷酸钠，表面活性剂为十六烷基聚氧乙烯醚羧酸 盐，该无磨粒抛光液组合物的组成及其重量百分比含量如下： 偶氮类引发剂 0.01~0. 12%; 双氧水 1. 0~6. 0% ; 六偏磷酸钠 1. 0~4. 0% ; 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐 1.0~4.0%; 去尚子水 余量。
2. 根据权利要求1所述含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物，其特征在 于：所述偶氮类引发剂为偶氮二异丙基脒脞啉盐酸盐AIBI、偶氮二异丁脒盐酸盐AIBA或偶 氣二异丁腈AIBN。
3. -种权利要求1所述含引发剂的存储器硬盘基片的无磨粒抛光液组合物的制备方 法，其特征在于，采用偶氮类引发剂，以双氧水作为氧化剂，以六偏磷酸钠作为分散剂，以 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐作为表面活性剂，以去离子水作为溶剂，按照溶液组分重量百 分比含量充分混合制备抛光液，具体步骤如下： a. 抛光液原料组分准备：按照抛光液组合物的各组分重量百分比含量，分别称取 0. 01~0. 12%的偶氮类引发剂、1. 0~6. 0%的双氧水、1. 0~4. 0%的六偏磷酸钠、1. 0~4. 0%的 十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐和余量的去离子水作为抛光液原料备用； b. 在搅拌作用下，取用在所述步骤a中准备的抛光液原料，依次将偶氮类引发剂、六偏 磷酸钠和十六烷基聚氧乙烯醚羧酸盐加入到去离子水中，待搅拌溶解后，在不断搅拌下加 入双氧水，搅拌均匀，最终得到透明液，即完成无磨粒抛光液制备。
4. 根据权利要求3所述无磨粒抛光液组合物的制备方法，其特征在于：所述偶氮类引 发剂为偶氮二异丙基脒脞啉盐酸盐AIBI、偶氮二异丁脒盐酸盐AIBA或偶氮二异丁腈AIBN。
【文档编号】C09G1/18GK104497888SQ201410568609
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】雷红, 任小艳, 陈入领, 蒋婷, 王莹, 马盼, 王瑶 申请人:上海大学