CN1113956C - 清洗组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种存储硬盘的清洗组合物，它含有水和选自含氧酸、含氧酸盐和氯化物的添加剂。

Description

清洗组合物

本发明涉及在计算机存储装置的存储硬盘生产过程中对存储硬盘(磁盘的基片)表面抛光后适于用作表面修饰的清洗组合物。更具体地说，本发明涉及能在Ni-P盘、Ni-Fe盘、铝盘、碳化硼盘或碳盘之类存储硬盘抛光和纹理处理(texturing)后的表面修饰过程中形成极好处理表面的清洗组合物。这些存储硬盘可用于制造容量大、记录密度高的磁盘装置的存储硬盘。

近年来，用于磁盘装置的存储硬盘(如计算机的存储介质之一)的尺寸越来越小，容量越来越大，磁介质也由常规的涂覆型变成用溅镀法或电镀法等形成的薄膜介质。

目前最常用的磁盘基片(下文中称为“基片”)是具有涂覆在铝基片上的非电Ni-P镀层的磁盘基片。这种磁盘基片在电镀后通常用含有氧化铝、各种其它抛光材料、水和各种抛光促进剂的抛光组合物(下文中根据其性质称为“浆料”)进行抛光。在许多情况下，在抛光后的基片表面可能形成尺寸通常不超过50微米的细小突起物(下文中称作“微型突起物”)。形成微型突起物的原因例如是抛光时磨削掉的Ni-P镀层切屑的重新粘附，抛光材料磨擦Ni-P表面时形成毛刺，或浆料组合物中的磨粒淀积到基片表面上，这视浆料类型的不同其程度有所变化。

另外，为了防止记录信息的磁头卡在存储硬盘中，可进行所谓的纹理处理，以便在抛光后在基片上刻痕。在这种纹理处理过程中，也可能由于Ni-P镀层切屑的重新粘接或由于纹理处理组合物(下文中如抛光组合物一样称作“浆料”)中磨粒的磨擦形成毛刺，形成微型突起物。

另一方面，随着存储硬盘高容量的趋势，记录密度每年以百分之几十的速率提高。因此，近来的磁盘装置需要尽可能降低磁头的飞行高度，即磁头与存储硬盘间的空间。目前磁头的飞行高度已减小到至多为0.15微米。

另外，最近为了进一步降低磁头的飞行高度，已提出进行光纹理处理，以在基片上形成更薄的痕线，或使用未经纹理处理而没有痕线的无纹理基片。因此，所谓的飞行高度越来越低的磁头正在向前发展。

总之，要求很低的磁头飞行高度。因此，如果存储硬盘表面有几微米高的微型突起物，磁头很可能与基片表面上的这些微型突起物发生碰撞，即可能发生所谓的“磁头碰坏”，从而很可能损坏存储硬盘表面或磁头上的磁介质，这又导致磁盘装置的损坏。另外，即使是不会导致磁头碰坏的更小突起物也可能由于突起物处磁性的湍流而使其引起信息的读写错误。因此，在抛光和纹理处理步骤中，即制备磁介质的上述步骤中防止形成微型突起物是很重要的，同时必须完全除去形成的微型突起物。

为了除去这些微型突起物，通常在制造基片方法中的抛光后对基片进行清洗。清洗处理主要是通过除去留在表面上的切屑和磨粒清洁抛光后的基片表面。

另一方面，如果对基片进行抛光和纹理处理后使用过的浆料(下文中称为“废浆”)经干燥后淀积在基片表面上，这些浆料不能在以后清洗步骤中完全除去，因此，很可能形成微型突起物。另外，如果将抛光和纹理处理后被浆料污染的基片直接放入清洗装置，则清洗装置可能过载。另外，留在基片上的废液可能接触工作人员的身体或衣服，或污染工作场所，从而污染工作环境。避免这些问题也是对抛光和纹理处理后基片进行清洗处理的目的。

对于上述目的，现在一般是在纹理处理后用纯水或含表面活性剂的清洗组合物代替浆料，并在低压下在相同的装置中对基片进行短时间的清洗处理。然而，用这种纯水或清洗组合物进行清洗时存在如下问题，很可能形成微型突起物，不能完全防止形成微型突起物，所用的表面活性剂不能被随后的清洗完全除去，而可能留在基片上，可能形成微型突起物以外的其它表面缺陷，如擦痕或凹陷。

本发明的目的是解决上述问题，并提供能除去微型突起物的清洗组合物。正如目前对用于清洗基片的清洗组合物所要求的那样，用这种清洗组合物可以获得既无微型突起物又无其它表面缺陷(如擦痕或凹陷)的极好基片表面。同时，这种清洗组合物能防止磨粒从浆料中淀积出来，减少对清洗装置的负载，并改善工作环境。

本发明提供一类存储硬盘的清洗组合物，它含有水和选自含氧酸、含氧酸盐和氯化物的添加剂。

本发明也提供这种组合物作为存储硬盘清洗剂的用途。

本发明还提供一种存储硬盘的清洗方法，在这种方法中将这种组合物用作清洗剂。

本发明的清洗组合物能除去存储硬盘基片制造过程中形成的微型突起物，并能获得既无微型突起物又无其它表面缺陷(如擦痕或凹陷)的极好基片表面。另外，本发明的清洗组合物能有效地防止磨粒从浆料中淀积出来，从而减少对清洗装置的负载和改善工作环境。

现在参照优选实施方案对本发明作详细描述。

添加剂

只要不损害本发明的效果，对本发明清洗组合物所用的含氧酸盐或氯化物的类型就没有特别的限制。然而，含氧酸盐较好选自硝酸盐、钼酸盐、硫酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐、过硫酸盐、亚硫酸盐。

这些含氧酸盐或氯化物较好选自如下化合物。

(1)硝酸盐

硝酸铝、硝酸镍、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙、硝酸钴、硝酸铯、硝酸钠和硝酸锂。

(2)钼酸盐

钼酸铵、钼酸钙和钼酸钠。

(3)硫酸盐

硫酸铝、硫酸铵、硫酸钾、硫酸钠、硫酸镍和硫酸镁。

(4)高氯酸盐

高氯酸钠和高氯酸钾。

(5)次氯酸盐

次氯酸钠和次氯酸钾。

(6)过硫酸盐

过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵。

(7)亚硫酸盐

亚硫酸钠、亚硫酸钾和亚硫酸铵。

(8)氯化物

氯化铝、氯化铵、氯化钾、氯化钙、氯化镍、氯化钠和氯化锂。

这些化合物分别表示为单盐，但它们也可以是高级化合物，如复盐。另外，这些盐可以是无水盐或含有结晶水的盐。

只要不损害本发明的效果，对本发明清洗组合物所用的含氧酸没有特别的限制。然而，所述的含氧酸较好选自高氯酸、次氯酸、过硫酸、亚硫酸、硫酸、硝酸和钼酸，更好选自高氯酸、次氯酸、过硫酸和亚硫酸。

这些含氧酸盐、氯化物或含氧酸(下文中一般称为“添加剂”)可以单独使用或作为混合物组合使用。例如，添加剂较好是含氧酸和含氧酸盐的混合物。特别优选的添加剂是硝酸铝、钼酸铵或硝酸铝和钼酸铵的混合物。

清洗组合物中这种添加剂的含量视添加剂作用的强度而变化的，但较好为0.001-50％重量，更好为0.01-30％重量，按清洗组合物的总量计。一般当添加剂的用量增加时，本发明的效果会更强。然后，如果用量太大时，经济上的不利会超过效果的提高。水的用量较好为50-99.999％重量，更好为70-99.99％重量，按清洗组合物的总量计。

本发明清洗组合物的pH较好至多为7。使用上述添加剂的清洗组合物的pH通常至多为7。然而，如果pH变化时，例如加入各种辅助添加剂使pH大于7时，宜将pH调节到至多为7的值。在这种情况下，宜用上述含氧酸进行调节。

用本发明清洗组合物作为基片清洗剂可除去微型突起物的详细机理没有清楚地理解。但以Ni-P电镀基片为例，对此机理作如下解释。

本发明人认为本发明的添加剂使Ni-P镀的表面发生化学变化，使得淀积在抛光后基片表面上的Ni-P切屑和抛光和纹理处理过程中被磨料磨擦形成的毛刺变脆，从而当用含有本发明清洗组合物的抛光垫擦洗时容易除去。也可以想象，Ni-P镀的表面化学性质发生了变化，使得Ni-P切屑和浆料中的磨粒难于重新沉淀在上面。

清洗组合物

本发明清洗组合物的制造方法一般是称量预定量的上述添加剂，然后将其混合和溶解在水中。将这种添加剂溶解在水中的方法是任选的，例如可以是用叶片搅拌器搅拌的方法、用超声分散法溶解这些添加剂的方法，等等。

在制备本发明的清洗组合物时，为了保持或稳定本发明清洗组合物的质量或根据清洗条件或其它工艺要求，可以使用各种已知的辅助添加剂。

这些辅助添加剂的例子包括：

(a)纤维素，如纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等。

(b)水溶性醇，如乙醇、丙醇、乙二醇等。

(c)表面活性剂，如烷基苯磺酸钠、萘磺酸的甲醛缩合物等。

(d)有机多阴离子物质，如木素磺酸盐、、聚丙烯酸盐等。

(e)水溶性聚合物(乳化剂)，如聚乙烯醇等。

(f)二氧化硅，如胶体二氧化硅、熔融二氧化硅等。

(g)氧化钛，如二氧化钛，熔融二氧化钛等。

(h)氧化锆，如熔融氧化锆等。

(i)氧化铝，如氧化铝溶胶、熔融氧化铝等。

(j)杀真菌剂，如精氨酸钠、碳酸氢钾等。

在制造本发明清洗组合物时，只要不损害本发明的效果，对添加剂的混合方法和混合次序没有特别的限制。

另外，本发明的清洗组合物可以制成浓度较高的原料溶液，从而可以这种形式进行储存或运输，然后在进行实际清洗操作时进行稀释。上述推荐的浓度范围是在进行实际情况操作时清洗组合物的浓度范围。当本发明组合物制成这种原料溶液时，它当然是呈储存或运输状态的高浓度液体。

现在参照实施例对本发明清洗组合物作更详细的描述，但决不应认为本发明受这些具体实施例的限制。

实施例1-8和对比例1和2

制备清洗组合物

将10克表1中所列的添加剂分别加入到1升纯水中，用搅拌器分散到预定量的水中，制成实施例1-8中所用的清洗组合物。

抛光基片

在如下条件下对基片进行抛光。用纯水将含有20％重量氧化铝和1％重量(按浆料重量计)苹果酸的浆料稀释三次，制备抛光时所用的组合物。

抛光条件

    工件：                 3.5″Ni-P基片

    工件数目：             10盘

    抛光机：               9B型双面抛光机

    压力：                 80克/厘米³

    台转速：               60转/分

    浆料加入速度：         100毫米/分

    抛光时间：             5分钟

清洗试验

完成上述抛光后，立即改成下述的条件。并进行实施例1-8的清洗试验。

对比例1表示没有进行清洗处理的情况，对比例2表示用纯水作为清洗剂的情况。

清洗条件

    压力：                 40克/厘米³

    台转速：               30转/分

    清洗组合物加入速       300毫升/分

度：

    清洗时间：             30秒

完成清洗处理后，依次用常规方法对基片进行洗涤和干燥，然后用差示干涉显微镜(放大倍数：400倍)计数每一个显微镜视野区内基片表面上存在的微型突起物。对10个视野区内进行显微观察，计算平均数，并将其作为微型突起物数目(个/区)。所得的结果列于表1中。

                                    表1

添加剂		微型突起物(个/视野区)	擦痕	凹陷
					实施例1	九水合硝酸铝	2	○	○
实施例2	硝酸铵	0	○	○
					实施例3	四水合钼酸铵	0	○	○
实施例4	亚硫酸钠	5	○	○
					实施例5	硫酸铝	7	○	○
实施例6	氯化铝	10	○	○
					实施例7	次氯酸钠	0	○	○
实施例8	高氯酸	2	○	○
					对比例1	(仅抛光，即没有清洗)	100	○	×
对比例2	仅用纯水清洗	75	×	○

○：没有观察到

×：观察到

从表1中的结果可知，本发明的清洗组合物能除去抛光时在基片表面上形成的微型突起物。另外，当使用本发明清洗组合物时，没有观察到擦痕和凹陷。

如上所述，本发明的清洗组合物能除去存储硬盘基片制造过程中形成的微型突起物，用它能获得既无微型突起物又无其他表面缺陷的极好基片表面，而且也能有效地防止磨粒从浆料中淀积出来，减少对清洗装置的负载，和改善工作环境。因此，它能达到近年来对高容量、高记录密度存储硬盘所要求的加工质量。

Claims (7)

1.存储硬盘的清洗组合物，其特征在于它含有水和选自含氧酸、含氧酸盐和氯化物的添加剂，所述的含氧酸选自高氯酸、次氯酸、过硫酸、亚硫酸、硫酸、硝酸和钼酸，所述的含氧酸盐选自硝酸铝、硝酸镍、硝酸铵、硝酸钙、硝酸钴、铝酸铵、钼酸钙、钼酸钠、硫酸铝、硫酸铵、硫酸镍、硫酸镁、高氯酸钠、高氯酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸铵，所述的氯化物选自氯化铝、氯化铵、氯化钾、氯化钙、氯化镍、氯化钠和氯化锂，所述添加剂的用量为0.001-50％重量，按组合物的重量计。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征还在于所述的添加剂是含氧酸和含氧酸盐的混合物。

3.如权利要求1所述的组合物，其特征还在于所述的添加剂是硝酸铝。

4.如权利要求1所述的组合物，其特征还在于所述的添加剂是钼酸铵。

5.如权利要求1所述的组合物，其特征还在于所述的添加剂是硝酸铝和钼酸铵的混合物。

6.如权利要求1所述组合物作为存储硬盘清洗剂的应用。

7.存储硬盘的清洗方法，其特征在于将如权利要求1所述的组合物用作存储硬盘的清洗剂。