JPH02115033 | AUTOMATIC ADJUSTING APPARATUS FOR FORGING DIE LUBRICANT |
JPS51132371 | METAL COMPONENTS |
SUZUKI TETSUO
TANG YEE HOOI (MY)
LEE SHIAU PING (MY)
KOBE STEEL LTD (JP)
KOBE PREC TECHNOLOGY SDN BHD (MY)
KITAMURA TAKESHI (JP)
SUZUKI TETSUO
TANG YEE HOOI (MY)
LEE SHIAU PING (MY)
JP2000160186A | 2000-06-13 | |||
JPH0488097A | 1992-03-19 | |||
JP2003041285A | 2003-02-13 | |||
JPS63168493A | 1988-07-12 | |||
JP2000063863A | 2000-02-29 |
Mitsuo Tanaka (JP)
(A)炭素数12~18のモノカルボン酸2~15重量%; (B)脂環族ジカルボン酸3~15重量%; (C)水溶性アミンをモノカルボン酸(A)および脂環族ジカルボン酸(B)の中和に要する当量以上;および (D)ノニオン性界面活性剤15重量%以上 を含有することを特徴とするアルミニウムまたはその合金用研削加工液。 |
モノカルボン酸(A)が少なくとも不飽和脂肪族モノカルボン酸を含む請求項1に記載のアルミニウムまたはその合金用研削加工液。 |
脂環族ジカルボン酸(B)がシクロオレフィンジカルボン酸である請求項1または2に記載のアルミニウムまたはその合金用研削加工液。 |
水溶性アミン(C)がアルカノールアミンである請求項1~3のいずれかに記載のアルミニウムまたはその合金用研削加工液。 |
ノニオン性界面活性剤(D)が、ポリオキシアルキレン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、およびポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルから選択される少なくとも1種類の化合物である請求項1~4のいずれかに記載のアルミニウムまたはその合金用研削加工液。 |
水により重量基準で20~1000倍に希釈されて使用される請求項1~5のいずれかに記載のアルミニウムまたはその合金用研削加工液。 |
本発明はアルミニウムまたはその合金用 削加工液、特にハードディスク基板の研削 適したアルミニウムまたはその合金用研削 工液に関する。
近年、ハードディスクの大容量化に伴い 高記録密度化の要求が著しい。それに伴い ハードディスク基板の表面品質への要求も 度化している。また、ハードディスクの低 格化に伴い、基板の製造コストを低減する めに、製品歩留まりを高めるという要求も る。
記録媒体としてのハードディスクの基板 はアルミニウム合金がよく使用される。ハ ドディスク用アルミニウム合金板は、一般 、以下の方法により製造される。まず、圧 されたアルミ系コイルをドーナツ状の円盤 打ち抜き、円盤を積層する。次いで、円盤 平坦度を確保するために加圧焼鈍を行い、 盤の内外周を端面切削する。その後、両面 削して、アルミニウム合金基板が製造され 。
ハードディスク用アルミニウム合金板の 削加工には、一般にPVA砥石を用い、両面ラ プ盤により両面同時に研削する方法が用い れる。しかしながら、そのような研削方法 は、研削量が増大するに従って、以下の問 が生じていた。砥石の基板接触面に全体的 目詰まりが起こり、研削効率が低下した。 た、研削時において発生する研削スラッジ び脱落砥粒に起因して、基板研削面にスク ッチ(傷)が発生した。さらに、砥石の基板 触面に目詰まりが局所的に起こり、基板に クラッチ(傷)が発生した。
そこで、アルミニウム合金用研削加工液と
て、例えば、特許文献1~8に記載の加工液が
案されている。
しかしながら、上記いずれの加工液を用 ても、基板研削時において、砥石の基板接 面における全体的および局所的な目詰まり 発生、および基板研削面における研削スラ ジ及び脱落砥粒に起因するスクラッチの発 を十分に抑制することはできなかった。特 、砥石の基板接触面における局所的な目詰 りは以下のメカニズムにより発生するもの 考えられる。アルミニウムまたはその合金 研削時において発生する研削スラッジが砥 気孔部に侵入し、砥石気孔内壁部に酸化ア ミニウムが凝集・蓄積する。そのため、研 時の砥石の磨耗によって当該酸化アルミニ ムが表面に現出したときに、局所的目詰ま として認識される。その結果、当該局所的 詰まり部分と接触する基板表面にスクラッ が発生するものと考えられる。
本発明は、アルミニウムまたはその合金 板の研削加工時において、砥石の基板接触 における全体的および局所的な目詰まりの 生を十分に抑制し、基板研削面における研 スラッジ及び脱落砥粒に起因するスクラッ (傷)の発生も十分に抑制するアルミニウム たはその合金用研削加工液を提供すること 目的とする。
本発明は、
(A)炭素数12~18のモノカルボン酸2~15重量%;
(B)脂環族ジカルボン酸3~15重量%;
(C)水溶性アミンをモノカルボン酸(A)および
環族ジカルボン酸(B)の中和に要する当量以
;および
(D)ノニオン性界面活性剤15重量%以上
を含有することを特徴とするアルミニウムま
たはその合金用研削加工液に関する。
本発明に係るアルミニウムまたはその合 用研削加工液によれば、アルミニウムまた その合金からなる基板の研削時において、 石の基板接触面における全体的および局所 な目詰まりの発生を十分に抑制できる。し も、基板研削面における研削スラッジ及び 落砥粒に起因するスクラッチの発生も十分 抑制できる。それらの結果、表面粗度に優 、スクラッチの発生が抑制された基板を生 性よく得ることができる。
本発明に係る研削加工液(以下、単に加工 液ということがある)は、アルミニウムまた その合金(以下、アルミニウム合金等という) の研削加工時において水に希釈されて使用さ れるものである。本発明の研削加工液は、使 用時において水で希釈されて使用される限り 、水を含んでいても良いし、水を含まなくて も良い。
本発明の加工油は少なくとも以下に示す 分(A)~(D)を含み、通常は残部としてさらに水 を含む。
成分(A);
成分(A)は炭素数12~18のモノカルボン酸であ
、詳しくは同炭素数を有し、かつカルボキ
ル基を分子内に1つだけ有する脂肪族炭化水
化合物である。そのようなモノカルボン酸
して、例えば、不飽和脂肪族モノカルボン
、および飽和脂肪族モノカルボン酸等が挙
られる。砥石の局所的目詰まりをより有効
抑制する観点からは、少なくとも不飽和脂
族モノカルボン酸を使用することが好まし
。
不飽和脂肪族モノカルボン酸の具体例と ては、例えば、ミリストレイン酸、パルミ レイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノ ン酸、エライジン酸、等が挙げられる。不 和脂肪族モノカルボン酸の好ましい炭素数 14~18、特に16~18である。最も好ましい不飽和 脂肪族モノカルボン酸はオレイン酸である。
飽和脂肪族モノカルボン酸の具体例とし は、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸 ステアリン酸、等が挙げられる。飽和脂肪 モノカルボン酸の好ましい炭素数は14~18、 に16~18である。
そのような不飽和脂肪族モノカルボン酸 よび飽和脂肪族モノカルボン酸は市販品と て容易に入手可能である。
成分(A)の含有量は2~15重量%であり、好まし
は2~10重量%である。成分(A)が多すぎると、砥
石の全体的目詰まりが発生し、基板にスクラ
ッチが発生する。成分(A)が少なすぎると、砥
石に局所的目詰まりが発生し、基板にスクラ
ッチが発生する。成分(A)として2種類以上の
合物が使用されてよく、その場合にはそれ
の合計含有量が上記範囲内であればよい。
本明細書中、含有量は加工液全量に対する
合で示すものとする。
成分(B);
成分(B)は脂環族ジカルボン酸であり、詳し
はカルボキシル基を分子内に2つだけ有する
脂環式炭化水素化合物である。そのような脂
環族ジカルボン酸として、例えば、炭素環内
に不飽和結合を含むシクロオレフィンジカル
ボン酸、および炭素環が飽和構造を有するシ
クロパラフィンジカルボン酸が挙げられる。
砥石の全体的目詰まりをより有効に抑制する
観点からは、成分(B)としてシクロオレフィン
ジカルボン酸のみを使用することが好ましい
。脂環族ジカルボン酸の代わりに脂肪族ジカ
ルボン酸または芳香族ジカルボン酸を使用す
ると、砥石の全体的目詰まりが発生し、基板
にスクラッチが発生する。
シクロオレフィンジカルボン酸として、例
ば、一般式(b1);
一般式(b1)中、R 1
は炭素数4~10、好ましくは6~8のアルキレン基
ある。
R 2
は単結合(-)または炭素数1~3のアルキレン基で
あり、好ましくは単結合である。
R 3
は炭素数4~8、好ましくは5~7のアルキル基であ
る。アルキル基は直鎖状であっても、分枝状
であってもよく、好ましくは直鎖状である。
シクロオレフィンジカルボン酸(b1)の具体 例として、例えば、8-(5-カルボキシ-4-ヘキシ -2-シクロヘキセン-1-イル)オクタン酸、8-(6- ルボキシ-4-ペンチル-2-シクロヘキセン-1-イ )オクタン酸、8-(6-カルボキシ-4-ヘキシル-2- クロヘキセン-1-イル)オクタン酸等が挙げら れる。最も好ましいシクロオレフィンジカル ボン酸は8-(5-カルボキシ-4-ヘキシル-2-シクロ キセン-1-イル)オクタン酸である。
シクロオレフィンジカルボン酸(b1)は、例 えば、市販のジアシッド1550(ハリマ化成(株) 製)として入手可能である。
シクロパラフィンジカルボン酸として、例
ば、一般式(b2);
一般式(b2)中、R 4
は炭素数4~10、好ましくは6~8のアルキレン基
ある。
R 5
は単結合(-)または炭素数1~3のアルキレン基で
あり、好ましくは単結合である。
R 6
は炭素数4~8、好ましくは5~7のアルキル基であ
る。アルキル基は直鎖状であっても、分枝状
であってもよく、好ましくは直鎖状である。
シクロパラフィンジカルボン酸(b2)の具体 例として、例えば、8-(6-カルボキシ-4-ヘキシ -シクロヘキシル)オクタン酸、8-(3-カルボキ シ-4-ヘキシル-シクロヘキシル)オクタン酸等 挙げられる。
成分(B)の含有量は3~15重量%であり、好ま くは3~10重量%である。成分(B)が多すぎると、 砥石の全体的目詰まりが発生し、基板にスク ラッチが発生する。成分(B)が少なすぎると、 砥石に全体的目詰まりが発生し、研削効率が 低下する。成分(B)として2種類以上の化合物 使用されてよく、その場合にはそれらの合 含有量が上記範囲内であればよい。
成分(C);
成分(C)は水溶性アミンであり、例えば、エ
ルアミン、プロピルアミン等のアルキルア
ン;モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、モノイソプロ
パノールアミン、ジイソプロパノールアミン
、トリイソプロパノールアミン等のアルカノ
ールアミン;モルホリン等の環式アミン;エチ
ジエタノールアミン等のアルキルアルカノ
ルアミン;メタキシレンジアミン等のアルキ
ルジアミン等が挙げられる。好ましい水溶性
アミンはアルカノールアミンである。
成分(C)の含有量は成分(A)及び(B)を中和に する当量以上であり、好ましくは10~25重量% ある。成分(C)が少なすぎると水への溶解性 落ちる。成分(C)として2種類以上の化合物が 使用されてよく、その場合にはそれらの合計 含有量が上記範囲内であればよい。
成分(D);
成分(D)はノニオン性界面活性剤であり、研
加工液の分野で従来より使用されているノ
オン性界面活性剤が使用可能である。その
うなノニオン性界面活性剤として、例えば
ポリオキシアルキレン、ポリオキシアルキ
ンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレ
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシア
キレンアルキルエステル等が挙げられる。
石全体的な目詰まり抑制の観点からは、ポ
オキシアルキレン、ポリオキシアルキレン
ルキルエーテル、およびポリオキシアルキ
ンアルキルフェニルエーテルから選択され
少なくとも1種類の化合物を使用することが
好ましい。より好ましくは少なくともポリオ
キシアルキレンとポリオキシアルキレンアル
キルエーテルとを併用する。さらに好ましく
は少なくともポリオキシアルキレンとポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルとポリオキ
シアルキレンアルキルフェニルエーテルとを
併用する。成分(D)の代わりにアニオン性界面
活性剤やカチオン性界面活性剤を用いると、
ゼータ電位に影響を与え、局所的目詰まりが
起こる。
ポリオキシアルキレンとして、例えば、一
式(d1);
HO(CH 2
CH 2
O) p1
-(CH 2
CH(CH 3
)O) p2
-(CH 2
CH(C 2
H 5
)O) p3
-H (d1)
で表されるポリオキシアルキレン(以下、ポ
オキシアルキレン(d1)という)が挙げられる。
一般式(d1)中、p1+p2+p3は分子量が後述の範囲
になるような値であれば特に制限されず、p
1、p2およびp3はそれぞれ独立して0以上の整数
である(但し、p1、p2およびp3は同時に0ではな
)。通常は、p1は1以上、特に3~6の整数であり
、p2およびp3はそれぞれ独立して0以上、特に0
~8の整数である。好ましくは、p1とp2+p3との比
率は10:90~90:10である。
ポリオキシアルキレン(d1)は、オキシエチレ
ン部、オキシプロピレン部、オキシブチレン
部等のオキシアルキレン部がブロック型であ
っても、またはランダム型であってよいが、
特にブロック型であることが好ましい。
ポリオキシアルキレン(d1)は、市販のPluron ic(BASFジャパン社製)等として入手可能である
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと
て、例えば、一般式(d2);
R 7
O(CH 2
CH 2
O) n1
-(CH 2
CH(CH 3
)O) n2
-(CH 2
CH(C 2
H 5
)O) n3
-H (d2)
で表されるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル(以下、ポリオキシアルキレンアルキ
エーテル(d2)という)が挙げられる。
一般式(d2)中、R 7
は炭素数8~18、好ましくは10~14のアルキル基で
ある。
n1+n2+n3は分子量が後述の範囲内になるよう
値であれば特に制限されず、n1、n2およびn3
それぞれ独立して0以上の整数である(但し、
n1、n2およびn3は同時に0ではない)。通常は、n
1は1以上、特に3~9の整数であり、n2およびn3は
それぞれ独立して0以上、特に0~2の整数であ
。好ましくは、n1とn2+n3との比率は10:90~100:0
ある。
n2およびn3がそれぞれ独立して1以上の場合
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(d2)
、オキシエチレン部、オキシプロピレン部
オキシブチレン部等のオキシアルキレン部
ブロック型であっても、またはランダム型
あってよいが、特にブロック型であること
好ましい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル( d2)は、市販のLutensol(BASFジャパン社製)等とし 入手可能である。
ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエ
テルとして、例えば、一般式(d3);
R 8
-Ph-O(CH 2
CH 2
O) m1
-(CH 2
CH(CH 3
)O) m2
-(CH 2
CH(C 2
H 5
)O) m3
-H (d3)
で表されるポリオキシアルキレンアルキルフ
ェニルエーテル(以下、ポリオキシアルキレ
アルキルフェニルエーテル(d3)という)が挙げ
られる。
一般式(d3)中、R 8
は炭素数6~10、好ましくは8~9のアルキル基で
る。
Phはフェニレン基、好ましくは1,4-フェニレ
基である。
m1+m2+m3は分子量が後述の範囲内になるよう
値であれば特に制限されず、m1、m2およびm3
それぞれ独立して0以上の整数である(但し、
m1、m2およびm3は同時に0ではない)。通常は、m
1は1以上、特に1~12の整数であり、m2およびm3
それぞれ独立して0以上、特に0~10の整数であ
る。好ましくは、m1とm2+m3との比率は10:90~100:0
である。
m2およびm3がそれぞれ独立して1以上の場合
ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエ
テル(d3)は、オキシエチレン部、オキシプロ
レン部、オキシブチレン部等のオキシアル
レン部がブロック型であっても、またはラ
ダム型であってよいが、特にブロック型で
ることが好ましい。
ポリオキシアルキレンアルキルフェニル ーテル(d3)は、市販のノニポール(三洋化成 業株式会社製)等として入手可能である。
ノニオン性界面活性剤の平均分子量は重 平均分子量で通常、200~10000である。
成分(D)の含有量は15重量%以上、特に15~90 量%であり、好ましく15~80重量%、より好まし は30~50重量%である。成分(D)が少なすぎると 砥石に全体的目詰まりが発生し、研削効率 低下する。成分(D)として2種類以上の化合物 が使用されてよく、その場合にはそれらの合 計含有量が上記範囲内であればよい。
本発明の加工液は使用時において水で希 されて使用される限り、必ずしも水を含ま ければならないというわけではないが、通 は所定量の上記成分を、残部としての水に 加し、十分に混合して製造される。本発明 加工液は水を含んでいても、十分な貯蔵安 性を示す。
本発明の加工液は容器に収容されて市場 おいて取引されるものであり、研削処理時 おいては水により重量基準で20~1000倍、好ま しくは100~1000倍に希釈され、研削加工用水溶 として使用される。研削は、加工液のその うな水希釈体(研削加工用水溶液)を、研削 れるアルミニウム合金等と砥石との間に介 させて行われる。
砥石は、アルミニウム合金等の研削に従 より使用されているものが使用可能で、例 ば、PVA砥石に代表される多孔質の砥石が挙 られる。
本発明の加工液によって本発明の効果、 に砥石の全体的及び局所的目詰まりの両方 同時に抑制する効果が得られる。そのメカ ズムの詳細は明らかではないが、以下の現 に基づくものと考えられる。上記成分(A)~(D) を組み合わせて使用することにより、研削時 に生成するアルミ系微粉のゼータ電位の絶対 値を増大させることができる。そのため、ア ルミ系微粉の分散性が向上し、砥石内壁部へ の凝集・蓄積が抑制される。その結果、砥石 の全体的及び局所的目詰まりの両方が同時に 抑制され、本発明の効果が得られるものと考 えられる。
本発明の加工液は、水により前記した倍 で希釈しアルミニウム合金を研削加工した に発生するアルミニウム微粉に対して、-50m V以下、特に-60~-50mVのゼータ電位を示す。
(実施例/比較例)
表に記載の成分を混合して加工液を調製し
。加工液を以下の項目について評価した。
(ゼータ電位)
加工液をイオン交換水で100倍(重量比)に希
して試験液を調製した。調整した試験液を
いて円盤状アルミニウム合金基板を両面同
研削した。研削加工で発生した研削スラッ
のゼータ電位を大塚電子(株)社製ELS-6000にて
定した。ゼータ電位は-50mV以下が好ましい
測定条件;測定セル種(ELS標準セル) 溶媒屈
率(1.3312) 測定温度(25℃)
(砥石汚れ)
加工液をイオン交換水で100倍(重量比)に希
して試験液を調製した。試験液および砥石
用いて円盤状アルミニウム合金基板を両面
時研削した。砥石はPVA砥石を用いた。アル
ニウム合金はKS5D86((株)神戸製鋼所社製)を用
た。
研削時において砥石の基板接触面に全体的
起こる目詰まりについて評価した。
◎;全体的な目詰まりは全く起こらなかった
;
○;全体的な目詰まりがわずかに起こり、研
削効率がわずかに低下したが、実用上問題な
かった;
△;全体的な目詰まりが比較的早く起こり、
研削効率が低下し実用上問題があった;
×;全体的な目詰まりが早く起こった。
(局所的目詰まり)
砥石汚れと同様の方法により円盤状アルミ
ウム合金基板を両面同時研削した。
研削時において砥石の基板接触面に局所的
起こる目詰まりについて評価した。
◎;局所的な目詰まりは全く発生しなかった
。;
○;局所的な目詰まりがわずかに発生したが
、実用上問題なかった;
△;局所的な目詰まりが比較的多く発生し、
実用上問題があった;
×;局所的な目詰まりが多数発生した。
ゼータ電位が-50mV以下のとき、局所的目詰
りを有効に防止できることが明らかになっ
。
(スクラッチ)
砥石汚れと同様の方法により円盤状アルミ
ウム合金基板を両面同時研削した。
研削時において基板切削面に、研削スラッ
及び脱落した砥粒に起因して発生するスク
ッチ(傷)について評価した。
◎;スクラッチは全く発生しなかった;
○;スクラッチがわずかに発生したが、実用
上問題なかった;
△;スクラッチが比較的よく発生し、実用上
問題があった;
×;スクラッチが頻繁に発生した。
(貯蔵安定性)
加工液をそのまま貯蔵し、外観およびその
時的変化について評価した。
◎;均一透明で、経時的外観変化もほとんど
ない;
○;作成初期は均一透明であり、経時的外観
変化が若干発生したが、実用上問題なかった
;
△;作成初期は均一透明であるが、経時的外
観変化が大きく実用上問題があった;
×;作成初期より外観不良があった。
以下、「%」は「重量%」を意味するものと
る。
ルナックOA(花王社製);オレイン酸75%、パル
トレイン酸6%、リノール酸6%、パルミチン酸5
%、ミリスチン酸3%、ミリストレイン酸3%、ス
アリン酸1%、リノレン酸1%。
トール油脂肪酸;オレイン酸69%、ロジン29%、
不ケン化物2%。
C10飽和脂肪族モノカルボン酸
ジアシッド1550(ハリマ化成社製);8-(5-カルボ
シ-4-ヘキシル-2-シクロヘキセン-1-イル)オク
タン酸。
ノニオン活性剤A;POEOブロックポリマー、PO(6
)EO(4)、重量平均分子量2800。
ノニオン活性剤B;POE(5)アルキルエーテル、
ルキル基;C12セカンダリー。
ノニオン活性剤C;ノニルフェノールEOPO、EO(9
.5)PO(6)。
本発明の加工液は、アルミニウムまたは の合金の研削時や加工後のワーク洗浄に使 される潤滑油、洗浄剤として有用である。