JP3055060B2 - 研磨剤組成物 - Google Patents

研磨剤組成物

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JP3055060B2 JP21253498A JP21253498A JP3055060B2 JP 3055060 B2 JP3055060 B2 JP 3055060B2 JP 21253498 A JP21253498 A JP 21253498A JP 21253498 A JP21253498 A JP 21253498A JP 3055060 B2 JP3055060 B2 JP 3055060B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は研磨剤組成物に関す
るものである。詳しくは、研磨能率がよく、優れた研磨
表面を形成することができる研磨剤組成物に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、水とアルミナからなる研磨剤組成
物は知られているが、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、研磨速度と表面状態の両
方を満足するものとは言えなかった。
【0003】研磨速度、表面状態の改良のため水とアル
ミナに種々の物質を添加することが提案されている。例
えば特開昭54−89389号には水とアルミナに研磨
促進剤として硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウム等のアルミニウム塩を添加した合成樹脂
用研磨剤が提案されている。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加したシリコンおよ
び化合物半導体基板、各種の磁気メモリーハードディス
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
事)に対する要求水準が、過去の研磨加工技術水準に比
して遥かに高度化すると共に、他方、生産、検査設備等
に多額の投資が必要なため、生産スピードの向上、不良
欠陥ロスの低減に依るコストダウンも重要な課題となっ
ている。従って、これらの分野で使用される研磨剤につ
いても加工精度および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。特開昭62−25187号
はメモリーハードディスクの研磨の際も硝酸アルミが促
進効果を奏することを教えている。さらに硫酸ニッケ
ル、蓚酸アルミ等の無機酸あるいは有機酸の塩類、硫酸
等のアンモニウム塩類、金属の亜硝酸塩等が、研磨速
度、加工精度を向上させる添加物として報告されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は研磨速度が向
上し、しかも表面状態の優れた被研磨物が得られる研磨
剤組成物の提供を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を満足するより優れた研磨剤組成物を得るべく、鋭意
研究を重ねた結果、水とアルミナからなる研磨剤組成物
にベーマイトおよびキレート性化合物を存在させるとき
は、加工物加工面の平滑度、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
果を向上させ同時に研磨速度をも向上させることができ
ることを知得した。本発明の要旨は、水、アルミナ、お
よびベーマイト、並びにポリアミン系キレート性化合物
またはポリアミノカルボン酸系キレート性化合物からな
る群より選ばれる少なくとも1種類、を含有してなる研
磨剤組成物に存する。以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
【0006】本発明で使用するアルミナとしては、γ−
アルミナ、θ−アルミナ、α−アルミナ等で特に限定さ
れないが、研磨速度を考慮するとα−アルミナが望まし
い。アルミナの含有量は、通常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。あまり
に少ないと研磨速度が小さくなり、逆にあまりに多いと
均一分散が保てなくなり、かつ、スラリー粘度が過大と
なって取扱いが困難となる。粒子径は加工精度および研
磨速度を考慮すると平均粒径で0.1〜10μm、好ま
しくは0.1〜3μmである。
【0007】本発明で使用されるキレート性化合物は金
属イオンとキレート化合物を形成する多座配位子をもつ
化合物であり、例えばエチレンジアミン、2,2′−ビ
ピリジンおよびジエチレントリアミンからなる群より選
ばれる少なくとも1種類のポリアミン系キレート性化合
物、または、例えばニトリロトリ酢酸、エチレンジアミ
ンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ある
いはこれらのナトリウム塩およびカリウム塩からなる群
より選ばれる少なくとも1種類のポリアミノカルボン酸
系キレート性化合物が好ましい。特にポリアミノカルボ
ン酸系キレート性化合物が好ましい。前記キレート性化
合物の含有量は、組成物全量に対して0.01〜20重
量%、好ましくは0.1〜10重量%であり、また、ア
ルミナに対しては通常0.5〜50重量%程度である。
この量があまりに少ないと本発明の効果が期待出来なく
なる。逆にあまりに多くても、添加効果が向上する事も
なく経済的でない。本発明の研磨剤組成物が優れた研磨
効果を有することの詳細は不明であるが、キレート性化
合物、つまりポリアミン系キレート性化合物またはポリ
アミノカルボン酸系キレート性化合物の存在が研磨剤組
成物中のアルミナの分散状態に何等かの影響を及ぼし、
かかる分散状態が研磨加工に有利に作用すると思われ
る。
【0008】また、本発明の研磨剤組成物にベーマイト
を存在させると、さらに優れた効果を得ることができ
る。ベーマイトは、AlOOHまたはAl2 3 ・H2
Oの化学式で表示されるアルミナ水和物の一種であり、
ジブサイト等を250℃程度で加圧水熱処理するか、あ
るいはチーグラー法で合成されるアルミニウム有機化合
物〔Al(OR)3 〕(但し、Rはアルキル基である)
の加水分解に依って製造する方法で一般的に生産されて
おり、アルミナゾル、セラミックバインダー、繊維製品
カーペットの帯電防止処理、水の浄化処理、化粧品、軟
こうの増粘剤、アルミナ系触媒また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。粉体製品の
ベーマイトとしては、例えば、KAISER社(米
国)、VISTA Chemical社(米国)、Co
ndea Chemie社(ドイツ)等から市販されて
いるものが挙げられている。本発明で水に分散されるベ
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。ベーマイトの含有量は組成物全量に対し0.1〜2
0重量%、好ましくは0.5〜10重量%であり、ま
た、アルミナに対しては、通常1〜50重量%程度であ
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、アルミナの均一分散性を損なう事
となると同時に研磨剤組成物の容器からの取り出しが困
難となる等ハンドリング上不適な物性となる。
【0009】本発明の研磨剤組成物の調製は、前記各成
分と水を混合攪拌すればよく、混合順序等も特に制限さ
れるものではない。
【0010】また、この研磨剤組成物の調製に際して
は、被加工物の種類、加工条件等の研磨加工上の必要条
件に応じて、下記の如き各種の公知の添加剤を加えても
よい。
【0011】添加剤としては、例えば、エタノール、プ
ロパノール、エチレングリコールのような水溶性アルコ
ール類、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のような界面活性剤、
硫酸、塩酸、硝酸、酢酸のような酸類、リグニンスルホ
ン酸塩、カルボキシメチルセロース塩、ポリアクリル酸
塩のような有機ポリアニオン系物質、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
のようなセルロース類、硫酸アンモニウム、塩化アンモ
ニウム、酢酸アンモニウム、硝酸マグネシウムのような
無機塩類等があげられる。
【0012】なお、本発明の研磨剤組成物のpHとして
は、1〜8、好ましくは2〜7である。
【0013】また、本発明の研磨剤組成物は、比較的高
濃度の原液として調製し、実際の研磨加工時に希釈して
使用することも可能である。前述の好ましい濃度範囲
は、実際の研磨加工時のものとして記述した。
【0014】本発明の研磨剤組成物は、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、メモリーハードディスク等の
研磨に特に好適である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例を用いて具体的に説明する。なお、本発明は
その要旨を越えない限り、以下に説明する実施の形態に
限定されるものではない。
【0016】
【実施例】
実施例1,2および比較例1〜3 〔研磨剤組成物の調製〕α−アルミナ(平均粒子径1.
5μm、最大粒子径10μm)を、高速ミキサーを用い
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。これにポリアミノカルボン酸系キレート性
化合物であるエチレンジアミンテトラ酢酸・2ナトリウ
ム塩またはジエチレントリアミンペンタ酢酸・5ナトリ
ウム塩およびベーマイトを表1に記載の割合で添加混合
させて研磨剤組成物を調製した。なお、ベーマイトとし
てはCondea Chemie社製Pural(商標
名)SCF(平均粒子径約20μ)を使用した。また、
比較例1はポリアミノカルボン酸系キレート性化合物お
よびベーマイトが添加混合されていないものとし、比較
例2,3はポリアミノカルボン酸系キレート性化合物が
添加混合され、ベーマイトが添加混合されていないもの
とした。
【0017】〔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インチメモリーハードディスク(外径約95mm)の
基板を使用した。
【0018】研磨は、両面研磨機(定盤径φ640m
m)を使用して行った。研磨機の上下定盤にはスエード
タイプの研磨パッド(第一レース(株)製、ドミテック
ス25−0)を貼りつけ、ディスク5枚を装填して3分
間研磨した。研磨条件は加工圧力100g/cm2 、下
定盤回転数40rpm 、研磨剤供給量100cc/分
とした。研磨後、ディスクを洗浄、乾燥し重量減から平
均研磨速度を求めた。また、目視検査に依り表面欠陥の
有無程度を評価した。
【0019】この試験結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1から明らかなように、ポリアミノカル
ボン酸系キレート性化合物であるエチレンジアミンテト
ラ酢酸・2ナトリウム塩またはジエチレントリアミンペ
ンタ酢酸・5ナトリウム塩、およびベーマイトが添加混
合されて調製された実施例1,2の研磨剤組成物は、ポ
リアミノカルボン酸系キレート性化合物およびベーマイ
トが添加混合されていない比較例1の研磨剤組成物より
も、平均研磨速度および加工精度が向上し、また、ポリ
アミノカルボン酸系キレート性化合物が添加混合され、
ベーマイトが添加混合されていない比較例2,3の研磨
剤組成物よりも、平均研磨速度が向上していることがわ
かる。
【0022】なお、上述の実施例ではポリアミノカルボ
ン酸系キレート性化合物について例示して説明したが、
ポリアミン系キレート性化合物を用いた場合でも同様の
効果が得られる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、水、アルミナ、およびベ
ーマイト、並びにポリアミン系キレート性化合物または
ポリアミノカルボン酸系キレート性化合物からなる群よ
り選ばれる少なくとも1種類、を含有してなる本発明の
研磨剤組成物は、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し、研磨加工能率を高め
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森永 均 北九州市八幡西区大字藤田2447番地の1 三菱化成株式会社黒崎工場内 (56)参考文献 特開 平2−84485(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 3/14 550

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水、アルミナ、およびベーマイト、並び
    にポリアミン系キレート性化合物またはポリアミノカル
    ボン酸系キレート性化合物からなる群より選ばれる少な
    くとも1種類、を含有してなる研磨剤組成物。
  2. 【請求項2】 ポリアミン系キレート性化合物が、エチ
    レンジアミン、2,2′−ビピリジンおよびジエチレン
    トリアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種類で
    あることを特徴とする請求項1記載の研磨剤組成物。
  3. 【請求項3】 ポリアミノカルボン酸系キレート性化合
    物が、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢
    酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、あるいはこれら
    のナトリウム塩およびカリウム塩からなる群より選ばれ
    る少なくとも1種類であることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の研磨剤組成物。
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