JP2632898B2 - Polishing composition - Google Patents

Polishing composition

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JP2632898B2
JP2632898B2 JP63027941A JP2794188A JP2632898B2 JP 2632898 B2 JP2632898 B2 JP 2632898B2 JP 63027941 A JP63027941 A JP 63027941A JP 2794188 A JP2794188 A JP 2794188A JP 2632898 B2 JP2632898 B2 JP 2632898B2
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polishing composition
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は研磨用組成物(単に研磨剤ともいう)に関
し、詳しくは、研磨効率が高く、かつ欠陥のない優れた
研磨面を形成することができる研磨用組成物に関するも
のである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polishing composition (also simply referred to as an abrasive), and more particularly, to forming an excellent polished surface with high polishing efficiency and no defects. The present invention relates to a polishing composition which can be used.

[従来の技術] 従来から、アルミナ粉末の水分散液が研磨用組成物と
して知られており、広く各分野において研磨剤として使
用されている。例えば、特開昭54−89389号公報では、
水と、ベーマイト(ベーマイトについては後述する)を
高温(1100〜1200℃)で焼成した仮焼アルミナとからな
る合成樹脂成形品の研磨剤が開示されている。なお、こ
の公報によって開示された発明でいうところの仮焼アル
ミナは、その焼成条件から考えて、主成分がα−アルミ
ナであることが推定される。
[Prior Art] Conventionally, an aqueous dispersion of alumina powder is known as a polishing composition, and is widely used as an abrasive in various fields. For example, in JP-A-54-89389,
An abrasive for a synthetic resin molded article comprising water and calcined alumina obtained by calcining boehmite (boehmite will be described later) at a high temperature (1100 to 1200 ° C.) is disclosed. The calcined alumina referred to in the invention disclosed in this publication is presumed to be mainly α-alumina in view of the firing conditions.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述のような従来の研磨剤では、研磨
速度が十分でなく、研磨速度を上げる目的でアルミナの
粒径を大きくすると、研磨表面に荒れが生ずるようにな
り、研磨速度と研磨面の表面状態の両方を満足するもの
とはいえなかったという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, with the conventional abrasives described above, the polishing rate is not sufficient, and if the particle size of alumina is increased for the purpose of increasing the polishing rate, the polishing surface becomes rough. Thus, there was a problem that both the polishing rate and the surface state of the polished surface could not be satisfied.

一方、過去10年間において、工業的規模の生産が飛躍
的に増大したシリコン及び化合物半導体、各種の磁気メ
モリー用ハードディスク、レーザー部品等の材料の精密
研磨加工においては、特に加工面の平滑度、無欠陥性
(スクラッチ、オレンジピール、ピット、ノジュール、
クラック等の欠陥がないこと)に対する要求水準が遥か
に高度化すると共に、他方では、生産、検査設備等に多
額の投資が必要のため、生産スピードの向上、ロスの低
減によるコストカットも重要な課題となっている。
On the other hand, in the past 10 years, the precision polishing of materials such as silicon and compound semiconductors, various hard disks for magnetic memories, and laser components, for which the production on an industrial scale has increased dramatically, has been particularly demanded for the smoothness of the processed surface and the lack of smoothness. Defects (scratch, orange peel, pit, nodule,
The requirement level for the absence of defects such as cracks) has become much more sophisticated, and on the other hand, a large investment is required for production and inspection equipment, so it is important to improve production speed and cut costs by reducing losses. It has become a challenge.

従って、これらの分野で使用される研磨剤について
も、加工精度と共に研磨速度の向上に対する要望が極め
て強いものとなっている。
Therefore, there is a strong demand for polishing agents used in these fields to improve the polishing rate as well as the processing accuracy.

[課題を解決するための手段] 本発明者らは、このような要望を満足するような優れ
た研磨用組成物を得るべく鋭意研究を重ねた結果、水と
α−アルミナとを主成分とする研磨用組成物に、ベーマ
イト及び水溶性の金属塩を存在させたものは、加工物表
面の平滑度あるいは表面欠陥(スクラッチ、オレンジピ
ール等)発生防止等の研磨仕上がり効果を低下させるこ
となく、しかも研磨速度を大幅に向上させることができ
ることを知得して本発明に到達した。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted intensive studies to obtain an excellent polishing composition that satisfies such a demand, and as a result, water and α-alumina were used as main components. In the polishing composition, boehmite and a water-soluble metal salt are present, without reducing the polishing finish effect such as the smoothness of the surface of the workpiece or the prevention of surface defects (scratch, orange peel, etc.) In addition, the inventors have found that the polishing rate can be greatly improved, and have reached the present invention.

すなわち、本発明に係る研磨用組成物は、微粒子状の
α−アルミナを水に分散したα−アルミナの水懸濁液か
らなる従来の研磨剤にベーマイトの微粉末及び水溶性の
金属塩を添加して分散したものである。
That is, the polishing composition according to the present invention is obtained by adding a fine powder of boehmite and a water-soluble metal salt to a conventional abrasive comprising an aqueous suspension of α-alumina in which fine α-alumina particles are dispersed in water. Are dispersed.

[作用] 以下、本発明の構成をさらに詳細に説明する。[Operation] Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail.

本発明による研磨用組成物の一成分として使用するα
−アルミナは、酸化アルミニウムの一形態として知られ
る硬度の大きいアルミナである。このα−アルミナの原
料としては特に限定されないが、バイヤライト,ジブサ
イト,ハイドラージライト(いずれも鉱石名)のような
水酸化アルミニウムやベーマイト,γ−アルミナ,θ−
アルミナのようなα−アルミナ以外のアルミナ(酸化ア
ルミニウム)を、常法に従って1100℃以上の温度で焼成
して得たアルミナを使用する。そして、この焼成温度は
高いほど研磨速度が大きくなる傾向を示すので、1200℃
以上、特に1200〜1500℃で焼成して得られたα−アルミ
ナであることが望ましい。
Α used as one component of the polishing composition according to the present invention
-Alumina is high hardness alumina known as a form of aluminum oxide. The raw material of the α-alumina is not particularly limited, but aluminum hydroxide and boehmite such as bayerite, gibbsite, and hydrazite (all ore names), γ-alumina, θ-
Alumina obtained by calcining alumina (aluminum oxide) other than α-alumina such as alumina at a temperature of 1100 ° C. or higher according to a conventional method is used. Since the polishing rate tends to increase as the firing temperature increases,
As described above, α-alumina obtained by firing at 1200 to 1500 ° C. is particularly desirable.

加工精度及び研磨速度を考慮すると使用されるα−ア
ルミナは、平均粒径で0.1〜10μ、好ましくは0.1〜3μ
であり、また最大粒径で30μ以下好ましくは20μ以下の
微粉末である。従って、焼成して得られたα−アルミナ
は、通常の微粉砕装置すなわち湿式スラリ方式ではボー
ルミル又は振動ミル等で粉砕し、粗大粒子は重力沈降又
は遠心沈降等の装置で分級するか、あるいは乾式方式例
えばジェット気流による粉砕分級処理により所望の粒度
に整粒する。
The α-alumina used in consideration of processing accuracy and polishing rate has an average particle size of 0.1 to 10 μm, preferably 0.1 to 3 μm.
And a fine powder having a maximum particle size of 30 μm or less, preferably 20 μm or less. Therefore, α-alumina obtained by calcination is pulverized by a ball mill or a vibrating mill or the like in a usual fine pulverizing apparatus, that is, a wet slurry method, and coarse particles are classified by a device such as gravity sedimentation or centrifugal sedimentation, or dry type. The particles are sized to a desired particle size by, for example, a pulverization and classification process using a jet stream.

α−アルミナの含有量は、組成物全量に対して1〜30
重量%、好ましくは2〜15重量%である。余りに少ない
と研磨速度が小さくなり、逆に余りに多いと均一分散が
保てなくなり、かつスラリー粘度が過大となって取扱が
困難となる。
The content of α-alumina is 1 to 30 with respect to the total amount of the composition.
% By weight, preferably 2 to 15% by weight. If the amount is too small, the polishing rate decreases. On the other hand, if the amount is too large, uniform dispersion cannot be maintained, and the viscosity of the slurry becomes too large to make handling difficult.

一方、本発明を特徴づける重要な一つの物質のベーマ
イトは、アルミナ水和物の1種であるが、アルミナ水和
物には、結晶形の違いにより、ジブサイト,バイアライ
ト,ノルストランダイト,ベーマイト(ベーム石ともい
う),ジアスポア等(いずれも鉱石名)が存在するが、
本発明の研磨用組成物では、ベーマイトと同じ結晶形の
アルミナ水和物(以下これをベーマイトと称する)を含
有することが必須の要件である。
On the other hand, boehmite, which is one of the important substances that characterize the present invention, is a kind of alumina hydrate. Alumina hydrate includes gibbsite, vialite, norstrandite, and boehmite depending on the crystal form. (Also called boehmite), diaspore, etc. (both ore names)
It is an essential requirement that the polishing composition of the present invention contains alumina hydrate having the same crystal form as boehmite (hereinafter referred to as boehmite).

すなわち、本発明でいうベーマイトは、鉱石のベーマ
イトそのものを指すのではなく、ジブサイト等を250℃
程度で加圧水熱処理するか又はチーグラ法で合成される
アルミニウム(A1)有機化合物[Al(OR)3](但し、R
はアルキル基)の加水分解によって製造する方法で広く
生産されている材料である。そして、これはアルミナゾ
ル、セラミックバインダー、繊維製品やカーペットの帯
電防止処理剤、水の浄化処理剤、化粧品、軟膏の増粘
剤、アルミナ系触媒又は触媒担体等の原料として、広く
利用されている工業材料である。
That is, the boehmite referred to in the present invention does not refer to the boehmite itself of the ore, but to 250 ° C.
(A1) organic compound [Al (OR) 3 ] (provided that R
Is a material widely produced by a method of producing the compound by hydrolysis of an alkyl group). It is widely used as a raw material for alumina sol, ceramic binder, antistatic agent for textiles and carpets, agent for purifying water, cosmetics, thickener for ointments, alumina-based catalyst or catalyst carrier, etc. Material.

ベーマイトはAl・OOH又はAl2O3・H2Oの化学式で表示さ
れ、粉体製品としては、例えば、KAISER(米国)、VIST
A Chemical(米国)、Condea Chemie(ドイツ)等か
ら市販されている。例えば200μ以下95%、45μ以下50
%の粒子からなる粉体を水中又は酸性の水中で攪拌する
と、一部が繊維状、大部分は粒状でかつそのサイズが0.
1μ以下の超微細粒子の形で分散し、コロイド状のゾル
を形成する性質を有するものである。
Boehmite displayed by the chemical formula Al · OOH or Al 2 O 3 · H 2 O , as the powder product, for example, KAISER (USA), VIST
Commercially available from A Chemical (USA), Condea Chemie (Germany) and the like. For example, 95% below 200μ, 50 below 45μ
% Of the particles is stirred in water or acidic water, a part of which is fibrous, a part of which is granular and has a size of 0.1%.
It has the property of dispersing in the form of ultra-fine particles of 1 μ or less and forming a colloidal sol.

ベーマイトのゾルは等電点9.4であり、粒子自身が陽
性に帯電していることが電気泳動法により観測されてい
る。この現象及び性質は後述するように本発明の重要な
ポイントとなっている。
The boehmite sol has an isoelectric point of 9.4, and it has been observed by electrophoresis that the particles themselves are positively charged. This phenomenon and properties are important points of the present invention as described later.

本発明でα−アルミナの水分散液への添加によって分
散されるベーマイトは、粉体でもベーマイトゾルでも使
用可能であるが、いずれの場合も、水に分散された場合
の粒子径が0.1μ以下のゾルを形成するものを使用す
る。
Boehmite dispersed by adding α-alumina to the aqueous dispersion in the present invention can be used in powder or boehmite sol, but in any case, the particle diameter when dispersed in water is 0.1μ or less The one that forms the sol is used.

ベーマイトの含有量は、研磨用組成物全量に対して0.
1〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%である。ベーマ
イト含有量が余りに少ないと研磨速度向上の効果が期待
できず、逆に余りに多いと見掛粘度、チキソトロピー性
が増大し、α−アルミナの均一分散性を損なうこととな
ると同時に、研磨用組成物の容器からの取出しが困難と
なる等、ハンドリング上不具合な性状を呈するようにな
る。
The boehmite content is 0.1% based on the total amount of the polishing composition.
It is 1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight. When the boehmite content is too small, the effect of improving the polishing rate cannot be expected.On the contrary, when the boehmite content is too large, the apparent viscosity, thixotropy increases, and the uniform dispersibility of α-alumina is impaired. This makes it difficult to take out of the container from the container, for example, and presents a problem in handling.

さらに、本発明による研磨用組成物では、これまで述
べたような水、α−アルミナ及びベーマイトからなる分
散系に、粒子の分散性あるいは逆に凝集性を高めるため
に水溶性の金属塩を添加することが必要である。
Further, in the polishing composition according to the present invention, a water-soluble metal salt is added to a dispersion system comprising water, α-alumina and boehmite as described above in order to enhance the dispersibility of the particles or, conversely, the cohesion. It is necessary to.

この水溶性の金属塩としては、水に対する溶解度が1g
/100g水以上のものであれば使用できるが、好ましくは5
g/100g水以上のものであることが望ましい。
This water-soluble metal salt has a solubility in water of 1 g
/ 100 g water or more can be used, but preferably 5
g / 100g water or more is desirable.

このような水溶性の金属塩としては、リチウム,ナト
リウム,カリウム等のアルカリ金属、マグネシウム,カ
ルシウムのようなアルカリ土類金属、亜鉛,アルミニウ
ム,ニッケル等の金属と、硝酸,硫酸,塩酸,リン酸の
ような無機酸又はギ酸,酢酸,クエン酸のような有機酸
との塩が挙げられる。
Such water-soluble metal salts include alkali metals such as lithium, sodium and potassium, alkaline earth metals such as magnesium and calcium, metals such as zinc, aluminum and nickel, and nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid. And salts with an inorganic acid such as, for example, or an organic acid such as formic acid, acetic acid, and citric acid.

これらの金属塩の具体例としては、硝酸リチウム,硫
酸リチウム,クエン酸リチウム,硝酸ナトリウム,硫酸
ナトリウム,チオ硫酸ナトリウム,塩化ナトリウム,酢
酸ナトリウム,硫酸カリウム,塩化カリウム,硝酸マグ
ネシウム,硫酸マグネシウム,硫酸マグネシウムアンモ
ン,塩化マグネシウム,酢酸マグネシウム,硝酸カルシ
ウム,塩化カルシウム,硫酸亜鉛,塩化亜鉛,酢酸亜
鉛,硝酸アルミニウム,硫酸アルミニウム,燐酸アルミ
ニウム,燐酸アルミニウム,塩化アルミニウム,カリ明
ばん,硝酸ニッケル,硫酸ニッケル,酢酸ニッケル等が
挙げられる。
Specific examples of these metal salts include lithium nitrate, lithium sulfate, lithium citrate, sodium nitrate, sodium sulfate, sodium thiosulfate, sodium chloride, sodium acetate, potassium sulfate, potassium chloride, magnesium nitrate, magnesium sulfate, and magnesium sulfate. Ammon, magnesium chloride, magnesium acetate, calcium nitrate, calcium chloride, zinc sulfate, zinc chloride, zinc acetate, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum phosphate, aluminum phosphate, aluminum chloride, potassium alum, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel acetate And the like.

これらの中では、アルミナ−水スラリー系に対する分
散あるいは凝集作用が高い点から、硝酸マグネシウム,
硝酸カルシウム,硝酸アルミニウム,硫酸アルミニウム
のようなマグネシウム、カルシウム又はアルミニウムの
無機酸塩が好ましい。
Among these, magnesium nitrate,
Preferred are inorganic acid salts of magnesium, calcium or aluminum, such as calcium nitrate, aluminum nitrate, aluminum sulfate.

水溶性の金属塩の含有量は組成物全量に対して0.5〜2
0重量%、好ましくは1〜10重量%である。この量が余
りに少ないと本発明の効果が期待できなくなる。逆に余
りに多くても、添加効果が向上することもなく、冬時等
の低温時に塩の結晶が析出するとか、排水浄化処理の負
担を増大させる等の不都合を生じるようになる。
The content of the water-soluble metal salt is 0.5 to 2 with respect to the total amount of the composition.
0% by weight, preferably 1 to 10% by weight. If the amount is too small, the effect of the present invention cannot be expected. Conversely, if the amount is too large, the effect of the addition will not be improved, and disadvantages such as precipitation of salt crystals at low temperatures such as in winter and an increase in the burden of wastewater purification treatment will occur.

本発明による研磨用組成物が実用的に優れた研磨効果
を有することの根拠ないし裏付けの詳細は、必ずしも明
確ではないが、次のように考えることが妥当のように思
われる。
Although the grounds or supporting details of the fact that the polishing composition of the present invention has a practically excellent polishing effect are not necessarily clear, it seems appropriate to think as follows.

すなわち、ベーマイト及び水溶性の金属塩の存在が研
磨用組成物中のα−アルミナの分散状態に何等かの影響
を及ぼし、このような分散状態が研磨加工に有利に作用
するものと思われる。つまり、まずα−アルミナ粒子を
水中又は酸性の水中で攪拌し分散させると、個々の粒子
は陽性の電荷を保有し、水又は電解質の陰イオンを吸着
して電気的二重層を形成する。
That is, it is considered that the presence of boehmite and the water-soluble metal salt has some influence on the dispersion state of α-alumina in the polishing composition, and such a dispersion state advantageously acts on the polishing process. That is, first, when the α-alumina particles are stirred and dispersed in water or acidic water, the individual particles have a positive charge and adsorb water or anions of the electrolyte to form an electric double layer.

そして、このような微粒子の分散系にあっては、ファ
ンデルワールス引力による凝集と電気的斥力による反発
作用力とによってある種の平衡状態を形成している。し
かし、ここにベーマイトを共存させると、ベーマイトは
水中で陽性に帯電するため、分散系全体としては、電気
的斥力による粒子相互間の分散効果が強まることとな
る。つまり、組成物の均一分散が達成される。
In such a dispersion of fine particles, a certain equilibrium state is formed by agglomeration due to van der Waals attractive force and repulsive action force due to electric repulsion. However, when boehmite coexists here, the boehmite is positively charged in water, so that the dispersion effect between the particles due to the electric repulsion becomes stronger as a whole of the dispersion system. That is, uniform dispersion of the composition is achieved.

このようなスラリー状研磨剤による精密研磨加工にお
いては、遊離砥粒であるα−アルミナ粒子が単分散又は
凝集状態で研磨パッドに保持され、ある加工圧で被加工
物表面を摺動するにつれて、砥粒(α−アルミナ粒子)
が転がりつつあるいは滑りつつ研磨作用をしていること
となる。この場合、砥粒が被加工物表面を研削する作用
点の数が多くかつ各作用点での研削作用力が均一である
ほど、加工時の単位摺動量、単位時間当りの研磨量が大
きくかつ加工表面精度が高くなることが予想される。
In precision polishing with such a slurry-like abrasive, α-alumina particles, which are free abrasive grains, are held in a polishing pad in a monodispersed or aggregated state, and as the workpiece slides at a certain processing pressure, Abrasive grains (α-alumina particles)
Is performing a polishing action while rolling or sliding. In this case, the greater the number of action points at which the abrasive grains grind the workpiece surface and the more uniform the grinding action force at each action point, the greater the unit sliding amount during processing, the polishing amount per unit time, and It is expected that the machining surface accuracy will increase.

しかしながら、研磨パッドと被加工物表面の接触面で
は、砥粒(α−アルミナ粒子)と被加工物が研削されて
発生した微細粒子(削りかす)が水に懸濁したスラリー
状態が存在するため、個々の粒子の分散又は凝集状態が
研磨量、研磨仕上がり性に強く影響を及ぼすことが推定
されるが、本発明のように、水、α−アルミナ、ベーマ
イト及び水溶性金属塩からなる研磨用組成物において
は、ベーマイト及び水溶性金属塩が各粒子の分散又は凝
集状態に影響し、研磨性能の向上をもたらすものと思わ
れる。
However, on the contact surface between the polishing pad and the surface of the workpiece, there is a slurry state in which abrasive particles (α-alumina particles) and fine particles (shavings) generated by grinding the workpiece are suspended in water. It is presumed that the dispersion or aggregation state of the individual particles strongly affects the polishing amount and the polishing finish. However, as in the present invention, water, α-alumina, boehmite and a water-soluble metal salt are used for polishing. In the composition, it is considered that the boehmite and the water-soluble metal salt affect the dispersion or aggregation state of each particle, thereby improving the polishing performance.

本発明による研磨用組成物の調製は、水とα−アルミ
ナとベーマイトと上記の水溶性金属塩とを混合攪拌すれ
ばよい、またこれらの混合順序も特に限定されるもので
はない。
The polishing composition according to the present invention may be prepared by mixing and stirring water, α-alumina, boehmite, and the above-mentioned water-soluble metal salt, and the order of mixing these is not particularly limited.

さらに、本発明の研磨用組成物の調製に際しては、被
加工物の種類、加工条件等研磨加工上の必要条件に応じ
て、下記に列挙するような各種の公知の添加剤を加えて
もよい。
Further, in preparing the polishing composition of the present invention, various known additives such as those listed below may be added according to the type of the workpiece and the necessary polishing conditions such as the processing conditions. .

(a)エタノール、プロパノール、エチレングリコール
等の水溶性アルコール類。
(A) Water-soluble alcohols such as ethanol, propanol and ethylene glycol.

(b)アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ナフタリン
スルホン酸のホルマリン縮合物等の界面活性剤。
(B) Surfactants such as sodium alkylbenzenesulfonate and formalin condensate of naphthalenesulfonic acid.

(c)硫酸、塩酸、酢酸等の酸類。(C) Acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and acetic acid.

(d)リグニンスルホン酸塩、カルボキシメチルセルロ
ーズ塩、ポリアクリル酸塩等の有機ポリアニオン系物
質。
(D) Organic polyanionic substances such as lignin sulfonate, carboxymethyl cellulose salt, polyacrylate and the like.

(e)セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース等のようなセルロース類。
(E) Cellulose such as cellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose and the like.

(f)硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アン
モニウム等のような無機塩類。
(F) Inorganic salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium acetate and the like.

なお、本発明の研磨用組成物のpHとしては3〜8であ
り、好ましくは4〜7である。pHは塩の種類、添加量に
よって変動するものであるが、一般に水−アルミナ系研
磨剤でpHをアルカリサイドに偏倚させると高粘度とな
り、多孔質網、状組織からなる研磨パッドの目詰まり劣
化、被加工物表面へのスクラッチ発生トラブル等を起こ
し易くなるので、研磨剤組成物のpHを酸性サイドに調整
するのが通例となっているから、このような目的にそっ
て酸類を少量添加してpHを調整してもよい。
The pH of the polishing composition of the present invention is 3 to 8, preferably 4 to 7. The pH varies depending on the type of salt and the amount of salt added.In general, when the pH is shifted to the alkaline side with a water-alumina abrasive, the viscosity becomes high, and the polishing pad made of a porous mesh or a mesh structure deteriorates. Therefore, it is customary to adjust the pH of the polishing composition to the acidic side, since scratches on the surface of the workpiece tend to occur, and it is customary to add a small amount of acids for this purpose. May be used to adjust the pH.

本発明の研磨用組成物は、金属、ガラス、プラスチッ
ク等の研磨に使用されるが、欠陥のない研磨表面が得ら
れることから、特にメモリーハードディスク等の金属材
料又は各種プラスチック等の研磨に特に好適である。
The polishing composition of the present invention is used for polishing metals, glass, plastics, etc., and is particularly suitable for polishing metal materials such as memory hard disks or various plastics, since a polishing surface without defects can be obtained. It is.

[実施例] 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。な
お、本発明はその要旨を越えない限りこの実施例に限定
されるものではない。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples. The present invention is not limited to this embodiment unless it exceeds the gist.

[実施例1〜24(比較例1)] A.研磨用組成物の調製 水酸化アルミニウムを1300℃、5時間の条件で焼成
し、乾式方式で粉砕整粒したα−アルミナ(平均粒子径
0.54μ、最大粒子径5μ)を高速ミキサーにより水に分
散させ、α−アルミナ濃度6重量%のスラリーを調製し
た。なお、このスラリーを比較例1として採用した。
Examples 1 to 24 (Comparative Example 1) A. Preparation of Polishing Composition Aluminum hydroxide was fired at 1300 ° C. for 5 hours and pulverized and sized by a dry method.
0.54 μm and a maximum particle diameter of 5 μm) were dispersed in water by a high-speed mixer to prepare a slurry having an α-alumina concentration of 6% by weight. This slurry was used as Comparative Example 1.

これにベーマイト及び水溶性の金属塩を第1表及び第
2表に記載の割合で添加分散させて、研磨組成物の実施
例1〜24を調製した。
Boehmite and a water-soluble metal salt were added and dispersed at the ratios shown in Tables 1 and 2 to prepare Polishing Composition Examples 1 to 24.

そして、添加するベーマイトとしては、Condea・Chem
ie社製(商標名)SCF(平均粒子径約20μ)を使用し
た。
And as the boehmite to be added, Condea / Chem
ie, SCF (trade name) SCF (average particle diameter: about 20 μ) was used.

また、添加する水溶性金属塩としては、硫酸マグネシ
ウム、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム及びカリ明ば
んの例を示した。
Examples of the water-soluble metal salt to be added include magnesium sulfate, magnesium chloride, calcium nitrate and potassium alum.

B.研磨試験 被加工物として、アルミニウム基板にニッケル・リン
の無電解メッキ(ニッケル90〜92%、リン10〜8%の合
金メッキ層)を施した3.5インチメモリハードディスク
(外径約95mm)の基板を使用した。研磨機の上下定盤に
夫々スェードタイプのポリウレタン基質研磨パッドが装
着してある両面研磨機にこのディスクを装填し、ディス
クと両研磨パッドを相対的に摺動させて、5分間研磨を
行った。
B. Polishing test A 3.5-inch memory hard disk (outer diameter of about 95 mm), which is made by electroless plating of nickel and phosphorus (alloy plating layer of 90 to 92% nickel and 10 to 8% phosphorus) on an aluminum substrate as a workpiece A substrate was used. This disk was loaded into a double-sided polishing machine in which a suede-type polyurethane substrate polishing pad was mounted on each of the upper and lower platens of the polishing machine, and the disc and both polishing pads were relatively slid to perform polishing for 5 minutes. .

なお、研磨はディスクと両研磨パッドの間に各研磨剤
試料を毎分当り300ccの割合で供給し、加工圧100g/cm2
で行った。研磨の後、ディスクを両面研磨機より取出
し、超音波洗浄を繰り返しデイスクの加工面を清浄にし
て、目視検査により、欠陥の有無、程度を評価した。さ
らに、ディスクの厚さの計測を行い、その減少量から毎
分当りの平均研磨速度を算出した。この試験結果は第1
表(実施例1〜12)及び第2表(実施例13〜24及び比較
例1)に示す通りである。
The polishing was performed by supplying each abrasive sample between the disk and both polishing pads at a rate of 300 cc per minute and a processing pressure of 100 g / cm 2.
I went in. After polishing, the disk was taken out from the double-side polishing machine, and ultrasonic cleaning was repeated to clean the processed surface of the disk, and the presence or absence and degree of defects were evaluated by visual inspection. Further, the thickness of the disk was measured, and the average polishing rate per minute was calculated from the decrease. This test result is
As shown in Tables (Examples 1 to 12) and Table 2 (Examples 13 to 24 and Comparative Example 1).

第1表及び第2表の結果から、ベーマイト及び水溶性
金属塩を添加した実施例1〜24の研磨剤は、ベーマイト
を添加しない従来型の比較例1研磨剤に比して、いずれ
も研磨速度、表面欠陥の両性能とも優れ、いずれも比較
例1の研磨剤の2倍程度ないしそれ以上の3倍程度の研
磨速度を有するという効果が得られた。
From the results in Tables 1 and 2, all of the abrasives of Examples 1 to 24 to which boehmite and the water-soluble metal salt were added were polished compared to the conventional comparative example 1 to which boehmite was not added. Both the performance of the speed and the surface defect were excellent, and the effect of having a polishing rate of about twice or more and three times or more of the polishing agent of Comparative Example 1 was obtained.

そして、特にベーマイトの添加量が3.0重量%の実施
例13〜24のものは、実施例1〜12のものに比して、全体
的により効果的であることが判った。
In particular, it was found that those of Examples 13 to 24 in which the amount of boehmite added was 3.0% by weight were overall more effective than those of Examples 1 to 12.

[実施例25〜28(比較例2)] C.研磨用組成物の調製 水酸化アルミニウムを1200℃、5時間の条件で焼成
し、乾式方式で粉砕整粒したα−アルミナ(平均粒子径
0.49μ、最大粒子径5μ)を高速ミキサーを使用して水
に分散させて、α−アルミナ濃度8重量%のスラリーを
調製した。
[Examples 25 to 28 (Comparative Example 2)] C. Preparation of Polishing Composition Aluminum hydroxide was fired at 1200 ° C for 5 hours and pulverized and sized by a dry method.
0.49 μm, maximum particle size 5 μm) was dispersed in water using a high-speed mixer to prepare a slurry having an α-alumina concentration of 8% by weight.

これにベーマイト及び水溶性の金属塩を第2表に記載
した割合で添加分散させて実施例−1と同様にして実施
例25〜28を調製した。ここで、ベーマイトは水酸化アル
ミニウムをオートクレーブ中250℃で水熱処理して得た
ベーマイトゾルを使用した。
Boehmite and a water-soluble metal salt were added and dispersed in the proportions shown in Table 2 to prepare Examples 25 to 28 in the same manner as in Example 1. Here, as the boehmite, a boehmite sol obtained by hydrothermally treating aluminum hydroxide at 250 ° C. in an autoclave was used.

なお、比較2はベーマイト及び水溶性の金属塩の無添
加試料であり、比較例試料である。
Comparative Example 2 is a sample without addition of boehmite and a water-soluble metal salt, and is a comparative example sample.

D.研磨試験 被加工物として50mm径のポリカーボネートディスクを
用い、これを両面研磨機に装填して研磨した。
D. Polishing Test A 50 mm-diameter polycarbonate disk was used as a workpiece, and this was loaded into a double-side polishing machine and polished.

なお、研磨機の上下定盤にはそれぞれスエードタイプ
の軟質ポリウレタン基質研磨パッドが装填されており、
ディスクと研磨パッドの間に研磨剤試料を毎分当り500c
cの割合で供給しながら、加工圧80g/cm2の条件でディス
クと研磨パッドを相対的に摺動させて5分間研磨を行っ
た。研磨終了後ディスクを研磨機より取出し、超音波洗
浄により加工面を清浄にして目視検査で表面欠陥の有無
・程度を評価した。
In addition, a suede type soft polyurethane substrate polishing pad is loaded on each of the upper and lower platens of the polishing machine,
500c abrasive sample per minute between disc and polishing pad
While supplying at the rate of c, the disc and the polishing pad were relatively slid under the condition of the processing pressure of 80 g / cm 2 to perform polishing for 5 minutes. After polishing, the disk was taken out from the polishing machine, the processed surface was cleaned by ultrasonic cleaning, and the presence / absence and degree of surface defects were evaluated by visual inspection.

次に、ディスクの重量を測定して、研磨前後の重量損
失量を算出して、毎分当りの平均研磨量を求めた。
Next, the weight of the disk was measured, the weight loss before and after polishing was calculated, and the average polishing amount per minute was obtained.

この試験結果は第3表に示す通りである。 The test results are as shown in Table 3.

第3表の結果からも、ベーマイト及び水溶性の金属塩
を添加した実施例25〜28は、ベーマイト及び水溶性の金
属塩を添加しない比較2の研磨剤に比して、いずれも平
均研磨量、表面欠陥の両性能とも優れ、実施例は比較例
の2.5〜3倍程度以上の研磨速度を有し、スクラッチも
極めて少ないという優れた効果が得られている。
From the results in Table 3, it can be seen that Examples 25 to 28 in which boehmite and a water-soluble metal salt were added all had an average polishing amount as compared with the polishing agent of Comparative Example 2 in which boehmite and a water-soluble metal salt were not added. In addition, both examples of surface defects are excellent, and the example has an excellent effect that the polishing rate is about 2.5 to 3 times or more of that of the comparative example and the scratch is extremely small.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、α−アルミナの水分散
系で構成される従来型の研磨用組成物にベーマイト及び
水溶性の金属塩を添加・分散したものとしたから、この
研磨用組成物による研磨は研磨加工面に表面欠陥を発生
することなくより高い研磨速度を発現するので、従来よ
り著しく研磨能率を高めることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, boehmite and a water-soluble metal salt are added and dispersed in a conventional polishing composition composed of an aqueous dispersion of α-alumina. Polishing with this polishing composition expresses a higher polishing rate without generating surface defects on the polished surface, so that the polishing efficiency can be remarkably improved as compared with the conventional polishing composition.

しかも、このような本発明による研磨用組成物は、研
磨速度が大きいため、研磨加工時間の短縮、研磨用組成
物消費量の低減、高価な研磨パッドの交換回数の減少等
のコスト低下に大きく寄与し、極めて有用である。
Moreover, since the polishing composition of the present invention has a high polishing rate, the polishing time is shortened, the consumption of the polishing composition is reduced, and the number of replacements of expensive polishing pads is reduced. Contributes and is extremely useful.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水、微粒子状のα−アルミナ、微粉末状の
ベーマイト及び水溶性の金属塩からなることを特徴とす
る研磨用組成物。
1. A polishing composition comprising water, α-alumina in fine particles, boehmite in fine powder, and a water-soluble metal salt.
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