JP3857505B2 - ラッピング用砥粒分散剤及びラッピング用スラリー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラッピング加工用砥粒分散剤およびラッピング用スラリーに関する。さらに詳しくは、網入りガラス、磨りガラスなどの建材用ガラスおよび磁気ディスク基盤などの電子部品用ガラスやシリコウエハーなどのラッピング加工を行う際の砥粒の分散剤およびラッピングスラリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスやシリコンウエハーなどの表面を平坦化する加工方法としては、アルミナ、炭化珪素などの遊離砥粒と水を混合したラッピングスラリーを表面に押しつけるラッピングと呼ばれる加工方法が使われている。その際に求められるものは加工速度の向上や加工後のキズの減少であり、特開平４−３６３３８５号公報には水とアルミナ砥粒の混合物にポリアクリル酸などのキレート性化合物を添加したラッピング用スラリーが提案されており、特開平９−３６０７４号公報にはポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどのノニオン界面活性剤と無機の防錆剤の組合せが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のキレ−ト性化合物の添加やノニオン界面活性剤の使用では砥粒の分散が十分でないため、加工速度の向上が十分ではなく、またノニオン界面活性剤を使用した場合は加工後の廃液処理性も十分ではない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、加工速度が速く、廃液処理性が良好な砥粒分散剤を得るべく鋭意検討した結果、特定の化合物を使用することにより上記問題点が解決することを見いだし本発明に到達した。
【０００５】
すなわち本発明は、下記一般式（１）で表される化合物（Ａ１）および下記一般式（２）
で表される化合物（Ａ２）を含有するラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）；この砥粒分散剤（Ｉ）と防錆剤（Ｂ）からなるラッピング用砥粒分散剤組成物（II）；上記のラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）もしくはラッピング用砥粒分散剤組成物（II）、砥粒（Ｃ）および水からなるラッピング用スラリー；並びにこのラッピング用スラリーをラッピング面に連続的に供給してラッピングするガラスもしくはシリコンウエハーのラッピング方法である。
Ｘ1−Ｒ1−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ1 （１）
［ただし、一般式中、Ｘ1 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ2
Ｑ1は Ｏ
‖
−Ｐ−（ＯＭ）2
で表されるリン酸エステル（塩）基、Ｑ2 は水素原子またはＱ1 を表す。Ｒ1 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ1 、ｑ1 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ1 の合計は３２〜３００の整数、ｑ1 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。Ｍはカチオンを表す。ただし、ｑ1 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
Ｘ2−Ｒ2−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （２）
［ただし、一般式中、Ｘ2 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ2 、ｑ2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ2 の合計は４２〜３００の整数、ｑ2 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。ただし、ｑ2 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の化合物（Ａ１）を示す一般式（１）において、Ｒ1 は炭素数１〜３０の炭化水素基であり、炭化水素基としては、炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数３〜３０のアルケニレン基または無置換もしくはアルキル置換のアリーレン基が挙げられる。
【０００７】
炭素数１〜３０のアルキレン基としては、直鎖又は分岐のいずれのアルキレン基でもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−ブチレン基、１，２−ブチレン基、イソブチレン基、直鎖又は分岐のペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノネン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基、エイコシレン基、ヘンエイコシレン基、ドコシレン基、トリコシレン基、テトラコシレン基、ペンタコシレン基、ヘキサコシレン基、ヘプタコシレン基、オクタコシレン基、ノナコシレン基、トリアコンチレン基などが挙げられる。
【０００８】
炭素数３〜３０のアルケニレン基としては、直鎖又は分岐のいずれのアルケニレン基でもよく、例えば、プロペニレン基、直鎖又は分岐のブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基、デセニレン基、ウンデセニレン基、ドデセニレン基、トリデセニレン基、テトラデセニレン基、ペンタデセニレン基、ヘキサデセニレン基、ヘプタデセニレン基、オクタデセニレン基、エイコセニレン基、ヘンエイコセニレン基、ドコセニレン基、トリコセニレン基、テトラコセニレン基、ペンタコセニレン基、ヘキサコセニレン基、ヘプタコセニレン基、オクタコセニレン基、ノナコセニレン基、トリアコンテニレン基などが挙げられる。
【０００９】
アリーレン基としては、炭素数６〜３０の無置換アリーレン基、炭素数１〜２４の１〜１２個のアルキル基で置換された総炭素数７〜３０のアリーレン基が挙げられる。例えば、無置換アリーレン基である−ｐｈ−ｐｈ−（２，２’−ビフェニレン基など）、−ｐｈ−Ｃ（ＣＨ3）2−ｐｈ−（ビスフェノールＡの残基など）〔ただし、−ｐｈ−はフェニレン基を表す〕、ｏ，ｍ，ｐ−フェニレン基；アルキル置換アリーレン基であるトルイレン基、クレジレン基、エチルフェニレン基、ｎ−プロピルフェニレン基、イソプロピルフェニレン基、直鎖又は分岐のブチルフェニレン基、直鎖又は分岐のペンチルフェニレン基、直鎖又は分岐のヘキシルフェニレン基、直鎖又は分岐のヘプチルフェニレン基、直鎖又は分岐のオクチルフェニレン基、直鎖又は分岐のノニルフェニレン基、直鎖又は分岐のデシルフェニレン基、直鎖又は分岐のウンデシルフェニレン基、直鎖又は分岐のドデシルフェニレン基などが挙げられる。
【００１０】
一般式（１）に示すＸ1 が水素原子の場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数８〜２２のアルキレン基、炭素数８〜２２のアルケニレン基、さらに好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基、炭素数１２〜１８のアルケニレン基、特に好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基である。
【００１１】
一般式（１）中のＸ1 が下記一般式（３）である場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数２〜１２のアルキレン基、炭素数２〜１２のアルケニレン基、さらに好ましいのはプロピレン基、１，２−ブチレン基、１，４−ブチレン基、特に好ましいのはプロピレン基である。
【００１２】
−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ2 （３）
で示されるリン酸エステル（塩）基であり、Ｍはカチオンを表し、具体的には水素、アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム）、アルカリ土類金属（ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム）、アンモニウム、モノ−，ジ−およびトリ−アルキル（アルキル基の炭素数１〜２０）アミン、モノ−，ジ−およびトリ−アルカノール（ヒドロキシアルキル基の炭素数１〜２０）アミンなどが挙げられる。これらのうち、好ましいのはアルカリ金属であり、特に好ましいのはナトリウム、カリウムである。
【００１３】
上記一般式（１）中のＡは、炭素数３〜４のアルキレン基であり、ＡＯは水酸基含有化合物に付加させる炭素数３〜４のアルキレンオキサイドに由来するオキシアルキレン基を表している。
このようなアルキレンオキサイドとしては、ＰＯ、１，２−ブチレンオキサイド（ＢＯ）、イソブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、オキセタン、メチルオキセタン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などが挙げられる。
【００１４】
ｐ1 の合計は炭素数３〜４のアルキレンオキサイドの付加モル数を表し、通常３２〜３００、好ましくは３２〜１００の整数である。付加モル数が小さすぎると、ラッピング速度が小さくなる。又、付加モル数が大きすぎると、粘性が高くなり、取り扱いが難しくなる。
ｑ1 の合計はエチレンオキサイドの付加モル数を表し、通常０又は１〜４０、好ましくは０又は１〜１５の整数である。凝集沈殿処理性の観点から、エチレンオキサイドの付加モル数は４０以下である必要がある。
【００１５】
ｑ1 が１以上の場合のアルキレンオキサイドの付加形式は、エチレンオキサイド（ＥＯ）と炭素数３〜４のアルキレンオキサイドとの２種類以上のランダム付加でもブロック付加でもよく、付加順序は問わない。
好ましくは、プロピレンオキサイド（ＰＯ）ブロック付加物へのＥＯのブロック付加物である。
【００１６】
本発明の化合物（Ａ１）としては、ＨＲ1ＯＨ又はＲ1（ＯＨ）2 で表される水酸基を有する化合物（ａ）のアルキレンオキサイド付加物に、さらにリン酸エステル化剤により、リン酸エステル（塩）としたものが挙げられる。
（Ａ１）におけるＲ1 の炭素数が１であり、Ｘ1 が水素原子でない場合は、例えば、前記アルキレンオキサイド付加物２モルと塩化メチレン１モルとの脱塩酸反応生成物であるジオールのリン酸エステル（塩）が挙げられる。
【００１７】
（ａ）のアルキレンオキサイド付加物において、ＥＯと共に他のアルキレンオキサイドを用いる場合の付加様式は、ランダム付加でもブロック付加でもよい。又、二種類以上のアルキレンオキサイドを併用してもよい。
このようなアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、下記▲１▼〜▲５▼に示すものがある。
▲１▼化合物（ａ）に、ＰＯ又はＢＯ又はＴＨＦを単独付加したもの
▲２▼化合物（ａ）に、ＰＯとＢＯをランダム付加又はブロック付加したもの
▲３▼付加物▲１▼又は付加物▲２▼に、さらにＥＯをブロック付加したもの
▲４▼化合物（ａ）に、ＰＯとＢＯとＥＯをランダム付加したもの
▲５▼化合物（ａ）に、ＴＨＦとＥＯをランダム付加したもの
【００１８】
化合物（ａ）としては、一価アルコール、例えば、メタノール、エタノール、１−、２−プロパノール、１−ブタノール、イソブタノール、ｎ−オクチルアルコール、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ドデシルフェノール、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール、オキソ法で合成されたアルコール、ｎ−パラフィンの酸化により得られる２級アルコールなど、天然又は合成の直鎖及び／又は分岐の一価アルコール；並びに、二価アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオールなど、天然又は合成の直鎖及び／又は分岐の二価アルコールが挙げられる。
【００１９】
（Ａ１）としては、例えば化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯブロック付加体（「ＰＯ−ＥＯ」はＰＯ付加物にＥＯをブロック付加することを表す）のリン酸エステル（塩）、化合物（ａ）のＰＯ・ＥＯランダム付加体（「ＰＯ・ＥＯ」はＰＯとＥＯをランダムに付加することを表す）のリン酸エステル（塩）、化合物（ａ）のＴＨＦ−ＥＯブロック付加体のリン酸エステル（塩）、化合物（ａ）のＴＨＦ・ＥＯランダム付加体のリン酸エステル（塩）が挙げられ、より好ましくは化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯのブロック付加体のリン酸エステル（塩）である。
【００２０】
本発明の（Ａ１）のポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフによる、以下同様）は、通常、２０００〜２００００、好ましくは２２００〜１００００、さらに好ましくは２３００〜５０００である。数平均分子量が２０００以上ではラッピング速度が良好となり、生産性を向上させ、２００００以下であると粘度が大きくならず、取り扱いが容易である。
【００２１】
化合物（Ａ１）の製造において、リン酸エステル化剤としては、無水リン酸、工業用リン酸又はポリリン酸などの公知のものを使用できる。
リン酸エステル化反応において、これらのリン酸エステル化剤を、単独で用いてもよいし、２種類以上のリン酸エステル化剤を併用してもよい。又、リン酸化反応の開始時に水を加えてもよい。さらに、リン酸エステル化反応において必要に応じて溶剤を用いたり、リン酸エステル化の反応が進行するにつれて生成する水を減圧脱水又は溶剤との共沸脱水によって除去して反応を円滑に進行させてもよい。
【００２２】
公知の方法でリン酸エステル化を行うと、通常、リン酸モノエステル以外に、リン酸ジエステル、リン酸トリエステルなども生成し、これらの混合物が得られる。本発明の砥粒分散剤中には、リン酸ジエステル（塩）及び／又はリン酸トリエステルなどを含んでいてもよく、これらの任意の混合物が使用できるが、リン酸トリエステルの含有量が低く、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、およびこれらの含有量の高い混合物が好ましく、リン酸トリエステルの含有量は５質量％以下が好ましい。より好ましくはリン酸モノエステルの含有率の高い混合物、例えばリン酸モノエステル、リン酸ジエステルの割合（質量比）が１００／０〜５０／５０の混合物である。さらに好ましくはリン酸モノエステル、リン酸ジエステルの割合が１００／０〜７０／３０の混合物である。
【００２３】
リン酸エステル（塩）の製造方法の具体例としては、例えば、ラウリルアルコールにＡＯ又はＡＯとＥＯを付加重合させたポリエーテル化合物を、３０〜１２０℃で無水リン酸と反応させることによって、リン酸エステルとし、塩基（水酸化カリウムなど）で中和することにより得られる。
又は、例えば、オレイルアルコールにＡＯ又はＡＯとＥＯを付加重合させて得られるポリエーテル化合物に、水を加えた後、無水リン酸と反応させることによって、ポリエーテル化合物の一部をリン酸エステルとし、塩基（水酸化カリウムなど）で中和することにより得られる。
又は、例えば１，４−ブタンジオールにＡＯ又はＡＯとＥＯを付加重合させて得られるポリエーテル化合物に、工業リン酸と、溶剤としてキシレンを加え、生成する水をキシレンと共に共沸脱水してリン酸エステルとし、キシレンを除去した後、塩基（水酸化カリウムなど）で中和することにより得られる。
【００２４】
本発明の砥粒分散剤（Ｉ）には、さらに加工速度を向上させるため、下記一般式（２）で示される化合物（Ａ２）を含有することが好ましい。
Ｘ2−Ｒ2−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （２）
［ただし、一般式中、Ｘ2 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ2 、ｑ2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ2 の合計は３２〜３００の整数、ｑ2 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。ただし、ｑ2 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
【００２５】
本発明の化合物（Ａ２）を示す一般式（２）において、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基である。炭化水素基としては、Ｒ1 に挙げたのと同様の、炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数３〜３０のアルケニレン基および無置換もしくはアルキル置換のアリーレン基が挙げられる。
【００２６】
一般式（２）に示すＸ2 が水素原子の場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数８〜２２のアルキレン基、炭素数８〜２２のアルケニレン基、さらに好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基、炭素数１２〜１８のアルケニレン基、特に好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基である。
【００２７】
一般式（２）中のＸ2 が下記一般式（４）である場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数２〜１２のアルキレン基、炭素数２〜１２のアルケニレン基、さらに好ましいのはプロピレン基、１，２−ブチレン基、１，４−ブチレン基、特に好ましいのはプロピレン基である。
−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （４）
【００２８】
ｐ2 の合計はｐ1 と同様、炭素数３〜４のアルキレンオキサイドの付加モル数を表し、通常３２〜３００、好ましくは３２〜１００の整数である。付加モル数が小さすぎると、ラッピング速度が小さくなる。又、付加モル数が大きすぎると、粘性が高くなり、取り扱いが難しくなる。
ｑ2 の合計はｑ1 と同様、エチレンオキサイドの付加モル数を表し、通常０又は１〜４０、好ましくは０又は１〜１５の整数である。凝集沈殿処理性の観点から、エチレンオキサイド付加モル数は４０以下である必要がある。
【００２９】
ｑ2 が１以上の場合のアルキレンオキサイドの付加形式は、ＥＯと炭素数３〜４のアルキレンオキサイドとの２種類以上のランダム付加でもブロック付加でもよく、付加順序は問わない。
好ましくは、ＰＯブロック付加物へのＥＯのブロック付加物である。
【００３０】
本発明の化合物（Ａ２）としては、ＨＲ1ＯＨ又はＲ1（ＯＨ）2 で表される水酸基を有する前述の化合物（ａ）のアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。（Ａ２）におけるＲ2 の炭素数が１であり、Ｘ2 が水素原子でない場合は、例えば、前記アルキレンオキサイド付加物２モルと塩化メチレン１モルとの脱塩酸反応生成物であるジオールが挙げられる。
【００３１】
（Ａ２）としては、例えば化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯブロック付加体、化合物（ａ）のＰＯ・ＥＯランダム付加体、化合物（ａ）のＴＨＦ−ＥＯブロック付加体、化合物（ａ）のＴＨＦ・ＥＯランダム付加体が挙げられ、より好ましくは化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯのブロック付加体である。
【００３２】
本発明の（Ａ２）のポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量は、通常、２０００〜２００００、好ましくは２２００〜１００００、さらに好ましくは２３００〜５０００である。
数平均分子量が２０００以上ではラッピング速度が良好となり、生産性を向上させ、２００００以下であると粘度が大きくならず、取り扱いが容易である。
【００３３】
本発明の砥粒分散剤に必要により、含有される化合物（Ａ２）は化合物（Ａ１）を構成するポリエーテル化合物と同じものでも異なっていてもよい。同じものである場合（Ｘ1＝Ｘ2、Ｒ1＝Ｒ2、ｐ1＝ｐ2、ｑ1＝ｑ2）は、（Ａ２）を部分リン酸エステル（塩）化して、（Ａ１）と（Ａ２）の組成物を得ることもできる。
【００３４】
化合物（Ａ１）と化合物（Ａ２）を併用する場合の（Ａ１）と（Ａ２）の割合は、リン酸エステル化の条件またはそれぞれの配合量により調節できるが、凝集沈殿処理性の観点から、化合物（Ａ１）／（Ａ２）が質量比で１０／９０〜９９／１が好ましく、さらに好ましくは２５／７５〜９０／１０である。
【００３５】
本発明の砥粒分散剤（Ｉ）に防錆剤（Ｂ）を加えて、本発明のラッピング用砥粒分散剤組成物（II）とすることが、ラッピング設備の防錆の点で好ましい。
防錆剤（Ｂ）としては特に限定されないが、無機または有機の防錆剤が使用できる。
有機の防錆剤としては、例えば、炭素数２〜１６の脂肪族もしくは脂環式アミン類（ｂ−１）（オクチルアミンなどのアルキルアミン；オレイルアミンなどのアルケニルアミン；シクロヘキシルアミンなどのシクロアルキルアミン）；そのＥＯ（１〜２モル）付加物（ｂ−２）；アルカノールアミン類（ｂ−３）（モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミンなど）；そのＥＯ（１〜２モル）付加物（ｂ−３’）；炭素数１２〜２４の脂肪族カルボン酸類（オレイン酸、ステアリン酸など）とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との塩；スルフォン酸類（石油スルホネートなど）；（Ａ１）以外のリン酸エステル類（ラウリルホスフェートなど）がある。
【００３６】
無機の防錆剤としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムなどのケイ酸塩類；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウムなどのリン酸塩類；亜硝酸ナトリウムなどの亜硝酸塩類などがある。
防錆剤としては具体的には、［石油製品添加剤］（昭和４９年８月１０日幸書房発行）、［さびを防ぐ辞典］（昭和５６年６月３０日株式会社産業調査会出版部発行）に記載の有機さび止め剤などが使用できる。
【００３７】
さらにホウ酸などの無機弱酸；酢酸、プロピオン酸、オレイン酸などの炭素数２〜３０のモノカルボン酸系有機弱酸；シュウ酸、アジピン酸などの炭素数２〜２４の多価（とくに２〜４価）カルボン酸系有機弱酸；クエン酸などの炭素数３〜１８のヒドロキシカルボン酸系有機弱酸；またはジメチルリン酸など有機リン酸系弱酸などの弱酸と、脂肪族もしくは脂環式アミン類（ｂ−１）との塩（ｂ−４）、および前記アルカノールアミン類（ｂ−３）と上記の弱酸との塩（ｂ−５）が防錆剤として使用できる。これらは２種以上を併用してもよい。
【００３８】
これらのうち好ましいのは、脂肪族もしくは脂環式アミン類（ｂ−１）、そのＥＯ付加物（ｂ−２）、アルカノールアミン類（ｂ−３）、脂肪族もしくは脂環式アミン類の弱酸塩（ｂ−４）、アルカノールアミン類の弱酸塩（ｂ−５）であり、さらに好ましいのは（ｂ−２）、（ｂ−３）、（ｂ−４）および（ｂ−５）であり、特に好ましいのは、ホウ酸と脂肪族もしくは脂環式アミン類との塩、およびホウ酸とアルカノールアミン類との塩である。
【００３９】
本発明の砥粒分散剤組成物（II）には、粘度を調整する目的で、メタノール、エタノール、プロパノールなどの２０℃で液状の１価アルコール；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリンなどの２０℃で液状の多価（とくに２または３価）アルコールを、性能に悪影響のない範囲の量、例えば（II）１００質量部に対して４０質量部以下で配合してもよい。またこれらは２種以上を併用してもよい。
【００４０】
本発明の砥粒分散剤組成物（II）には、ポリオキシエチレン（重合度４〜２０）アルキル（アルキル基の炭素数８〜１２）フェニルエーテル（ノニルフェノールＥＯ６モル付加物、オクチルフェノールＥＯ８モル付加物など）など、従来の砥粒分散剤を廃水処理性に影響を及ぼさない範囲の量、例えば（II）１００質量部に対して２０質量部以下で配合してもよい。またこれらは２種以上を併用してもよい。
本発明の砥粒分散剤組成物（II）には、分散剤の配合安定性を高めるため、性能に影響を及ぼさない範囲で公知の界面活性剤を配合してもよい。さらに、公知のキレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、消泡剤、水などを配合することができる。界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシラウリルエーテルサルフェートなどのアニオン界面活性剤などが挙げられる。
キレート剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、酢酸、ほう酸、クエン酸、蓚酸、燐酸、塩酸などの酸；水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリが挙げられる。
【００４１】
防腐剤としては、芳香族カルボン酸（安息香酸、パラターシャリーブチル安息香酸、ニトロ安息香酸等）等のアミン塩およびアルカリ金属塩、トリアジン系防腐剤、チアゾリン系防腐剤等が挙げられる。
消泡剤としては、エステル系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、鉱物油系消泡剤、シリコン系消泡剤等が挙げられる。
【００４２】
本発明のラッピング用砥粒分散剤組成物（II）は、（Ａ１）と必要により（Ａ２）に加えて、（Ｂ）と必要により水及び上記のその他の添加剤の１種以上からなるものである。
（II）中の（Ａ１）と（Ａ２）の合計質量は特に限定されないが、分散性の点から、好ましくは３〜５０質量％、さらに好ましくは５〜４５質量％である。
防錆剤（Ｂ）の割合は特に限定されないが、（II）中に、好ましくは５〜６０質量％、さらに好ましくは８〜５０質量％である。
（II）中の水の含量は、好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは５〜８０質量％である。その他の添加剤の合計の含量は、通常４０質量％以下である。なお、（Ｉ）および（II）は、あらかじめ各成分を混合したものであっても、後述の本発明のラッピング用スラリーを作成時に、（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ）、水及びその他の添加剤を、必要に応じて混合したものであってもよい。
【００４３】
本発明における砥粒（Ｃ）としては特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコン砂、炭化珪素等を乾式または湿式ミル等を用いて、平均粒径０．１〜５０μｍに粉砕したものが挙げられる。
【００４４】
本発明のラッピング用スラリーは、ラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）もしくはラッピング用砥粒分散剤組成物（II）と、砥粒（Ｃ）および水からなるラッピング用スラリーである。
ラッピング用スラリーは、砥粒（Ｃ）を、好ましくは５〜３０質量％、さらに好ましくは１０〜２５質量％、（Ａ１）、（Ａ２）および（Ｂ）を、これらの合計量が好ましくは０．０１〜１０質量％、さらに好ましくは０．１〜２質量％含有する水分散液として構成される。
【００４５】
本発明のラッピング用スラリーは、一般にラッピングに用いられるラッピング機を用いてラッピングする際に用いられる。通常の方法では、１０〜５００ｇ／ｃｍ2 のラッピング圧力を加えながら、ガラス、シリコンウエハーなどの対象表面に、毎分０．０１〜１０ｍｌ／ｃｍ2 の本発明のラッピング用スラリーを連続的に供給して、ラッピングを行う。
ラッピングの対象としては、網入りガラス・磨りガラスなどの建材用ガラス、磁気ディスク用ガラス基板・フォトマスクなどの電子部品用ガラス等のガラス；シリコンウエハーなどであり、これらの表面を平坦化させる加工に有効である。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において、部および％は、それぞれ質量部および質量％を示す。
【００４７】
実施例１〜４の砥粒分散剤組成物を下記表１に示す配合割合で作成した。同時にノニルフェノールＥＯ６モル付加物（ｆ）を用い、表１に示す配合割合で比較例１の砥粒分散剤を作成した。表中の数字は質量部を表す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（ａ１１）：ポリプロピレングリコール（数平均分子量：２５００）にＥＯ１５モル付加させたポリエーテルのリン酸エステルカリウム塩（リン酸モノエステル／リン酸ジエステル＝９０／１０）
（ａ１２）：オレイルアルコールにまずＰＯを４５モル付加させた後に、さらにＥＯを１０モルブロック付加させたポリエーテルのリン酸エステルカリウム塩（リン酸モノエステル／リン酸ジエステル＝９５／５）
（ａ２１）：ポリプロピレングリコール（数平均分子量：２５００）にＥＯ１５モル付加させたポリエーテル
（ａ２２）：オレイルアルコールにまずＰＯを４５モル付加させた後に、さらにＥＯを１０モルブロック付加させたポリエーテル
（ｂ１） ：モノエタノールアミンのホウ酸塩
（ｂ２） ：シクロヘキシルアミンのＥＯ２モル付加物
（ｆ） ：ノニルフェノールＥＯ６モル付加物
【００５０】
表１に記載の実施例１〜４、比較例１の分散剤が１．０質量％、砥粒（フジミインコ−ポレ−テッド社製ＦＯ１２００）が１８質量％となるように水を加えて混合し、実施例５〜８、および比較例２のラッピング用スラリーを得た。
【００５１】
これら実施例５〜８、比較例２のラッピング用スラリーを用い、直径５インチ、厚み１０００μｍのガラス１２枚を精密平面ラップ盤９ＢＦ４Ｍ５Ｇ（浜井産業株式会社製）で１５分間ラッピングした結果（加工速度）、および使用した分散剤の廃液処理性の試験結果を表２に示す。
【００５２】
評価と判定は以下の方法で行った。
加工速度 ：ラッピング前後のガラスの厚みを測定し、１分間当たりの厚みの減少量を算出した。
廃液処理性：各分散剤の１％水溶液にポリ塩化アルミニウム（無機系凝集剤）を３０００ｐｐｍ添加した。次に、水酸化カルシウムで希釈液のｐＨを６〜８に調整した後、高分子凝集剤（サンフロックＡＨ−２００Ｐ〔三洋化成工業（株）製〕を２ｐｐｍ添加した。最後に沈殿物をろ別し、ろ過した液体をＪＩＳ Ｋ０１０２−１７に従ってＣＯＤ値を測定し、１０００以下のものを合格（○）、１０００を超えるものを不合格（×）とし、表２に示した。
【００５３】
【表２】
【００５４】
この結果から、本発明のラッピング用砥粒分散剤を含む本発明のラッピング用スラリーを用いてラッピングすると、加工速度が優れており、かつ本発明のラッピング用スラリーは廃液処理性にも優れていることが判る。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のラッピング用砥粒分散剤（組成物）を含むラッピング用スラリーは、従来のラッピング用スラリーに比較して、加工速度に優れたラッピングを行うことができ、かつ廃液処理性に優れたものである。
【発明の属する技術分野】
本発明はラッピング加工用砥粒分散剤およびラッピング用スラリーに関する。さらに詳しくは、網入りガラス、磨りガラスなどの建材用ガラスおよび磁気ディスク基盤などの電子部品用ガラスやシリコウエハーなどのラッピング加工を行う際の砥粒の分散剤およびラッピングスラリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスやシリコンウエハーなどの表面を平坦化する加工方法としては、アルミナ、炭化珪素などの遊離砥粒と水を混合したラッピングスラリーを表面に押しつけるラッピングと呼ばれる加工方法が使われている。その際に求められるものは加工速度の向上や加工後のキズの減少であり、特開平４−３６３３８５号公報には水とアルミナ砥粒の混合物にポリアクリル酸などのキレート性化合物を添加したラッピング用スラリーが提案されており、特開平９−３６０７４号公報にはポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどのノニオン界面活性剤と無機の防錆剤の組合せが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のキレ−ト性化合物の添加やノニオン界面活性剤の使用では砥粒の分散が十分でないため、加工速度の向上が十分ではなく、またノニオン界面活性剤を使用した場合は加工後の廃液処理性も十分ではない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、加工速度が速く、廃液処理性が良好な砥粒分散剤を得るべく鋭意検討した結果、特定の化合物を使用することにより上記問題点が解決することを見いだし本発明に到達した。
【０００５】
すなわち本発明は、下記一般式（１）で表される化合物（Ａ１）および下記一般式（２）
で表される化合物（Ａ２）を含有するラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）；この砥粒分散剤（Ｉ）と防錆剤（Ｂ）からなるラッピング用砥粒分散剤組成物（II）；上記のラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）もしくはラッピング用砥粒分散剤組成物（II）、砥粒（Ｃ）および水からなるラッピング用スラリー；並びにこのラッピング用スラリーをラッピング面に連続的に供給してラッピングするガラスもしくはシリコンウエハーのラッピング方法である。
Ｘ1−Ｒ1−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ1 （１）
［ただし、一般式中、Ｘ1 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ2
Ｑ1は Ｏ
‖
−Ｐ−（ＯＭ）2
で表されるリン酸エステル（塩）基、Ｑ2 は水素原子またはＱ1 を表す。Ｒ1 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ1 、ｑ1 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ1 の合計は３２〜３００の整数、ｑ1 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。Ｍはカチオンを表す。ただし、ｑ1 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
Ｘ2−Ｒ2−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （２）
［ただし、一般式中、Ｘ2 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ2 、ｑ2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ2 の合計は４２〜３００の整数、ｑ2 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。ただし、ｑ2 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の化合物（Ａ１）を示す一般式（１）において、Ｒ1 は炭素数１〜３０の炭化水素基であり、炭化水素基としては、炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数３〜３０のアルケニレン基または無置換もしくはアルキル置換のアリーレン基が挙げられる。
【０００７】
炭素数１〜３０のアルキレン基としては、直鎖又は分岐のいずれのアルキレン基でもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−ブチレン基、１，２−ブチレン基、イソブチレン基、直鎖又は分岐のペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノネン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基、エイコシレン基、ヘンエイコシレン基、ドコシレン基、トリコシレン基、テトラコシレン基、ペンタコシレン基、ヘキサコシレン基、ヘプタコシレン基、オクタコシレン基、ノナコシレン基、トリアコンチレン基などが挙げられる。
【０００８】
炭素数３〜３０のアルケニレン基としては、直鎖又は分岐のいずれのアルケニレン基でもよく、例えば、プロペニレン基、直鎖又は分岐のブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基、デセニレン基、ウンデセニレン基、ドデセニレン基、トリデセニレン基、テトラデセニレン基、ペンタデセニレン基、ヘキサデセニレン基、ヘプタデセニレン基、オクタデセニレン基、エイコセニレン基、ヘンエイコセニレン基、ドコセニレン基、トリコセニレン基、テトラコセニレン基、ペンタコセニレン基、ヘキサコセニレン基、ヘプタコセニレン基、オクタコセニレン基、ノナコセニレン基、トリアコンテニレン基などが挙げられる。
【０００９】
アリーレン基としては、炭素数６〜３０の無置換アリーレン基、炭素数１〜２４の１〜１２個のアルキル基で置換された総炭素数７〜３０のアリーレン基が挙げられる。例えば、無置換アリーレン基である−ｐｈ−ｐｈ−（２，２’−ビフェニレン基など）、−ｐｈ−Ｃ（ＣＨ3）2−ｐｈ−（ビスフェノールＡの残基など）〔ただし、−ｐｈ−はフェニレン基を表す〕、ｏ，ｍ，ｐ−フェニレン基；アルキル置換アリーレン基であるトルイレン基、クレジレン基、エチルフェニレン基、ｎ−プロピルフェニレン基、イソプロピルフェニレン基、直鎖又は分岐のブチルフェニレン基、直鎖又は分岐のペンチルフェニレン基、直鎖又は分岐のヘキシルフェニレン基、直鎖又は分岐のヘプチルフェニレン基、直鎖又は分岐のオクチルフェニレン基、直鎖又は分岐のノニルフェニレン基、直鎖又は分岐のデシルフェニレン基、直鎖又は分岐のウンデシルフェニレン基、直鎖又は分岐のドデシルフェニレン基などが挙げられる。
【００１０】
一般式（１）に示すＸ1 が水素原子の場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数８〜２２のアルキレン基、炭素数８〜２２のアルケニレン基、さらに好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基、炭素数１２〜１８のアルケニレン基、特に好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基である。
【００１１】
一般式（１）中のＸ1 が下記一般式（３）である場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数２〜１２のアルキレン基、炭素数２〜１２のアルケニレン基、さらに好ましいのはプロピレン基、１，２−ブチレン基、１，４−ブチレン基、特に好ましいのはプロピレン基である。
【００１２】
−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ2 （３）
【００１３】
上記一般式（１）中のＡは、炭素数３〜４のアルキレン基であり、ＡＯは水酸基含有化合物に付加させる炭素数３〜４のアルキレンオキサイドに由来するオキシアルキレン基を表している。
このようなアルキレンオキサイドとしては、ＰＯ、１，２−ブチレンオキサイド（ＢＯ）、イソブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、オキセタン、メチルオキセタン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などが挙げられる。
【００１４】
ｐ1 の合計は炭素数３〜４のアルキレンオキサイドの付加モル数を表し、通常３２〜３００、好ましくは３２〜１００の整数である。付加モル数が小さすぎると、ラッピング速度が小さくなる。又、付加モル数が大きすぎると、粘性が高くなり、取り扱いが難しくなる。
ｑ1 の合計はエチレンオキサイドの付加モル数を表し、通常０又は１〜４０、好ましくは０又は１〜１５の整数である。凝集沈殿処理性の観点から、エチレンオキサイドの付加モル数は４０以下である必要がある。
【００１５】
ｑ1 が１以上の場合のアルキレンオキサイドの付加形式は、エチレンオキサイド（ＥＯ）と炭素数３〜４のアルキレンオキサイドとの２種類以上のランダム付加でもブロック付加でもよく、付加順序は問わない。
好ましくは、プロピレンオキサイド（ＰＯ）ブロック付加物へのＥＯのブロック付加物である。
【００１６】
本発明の化合物（Ａ１）としては、ＨＲ1ＯＨ又はＲ1（ＯＨ）2 で表される水酸基を有する化合物（ａ）のアルキレンオキサイド付加物に、さらにリン酸エステル化剤により、リン酸エステル（塩）としたものが挙げられる。
（Ａ１）におけるＲ1 の炭素数が１であり、Ｘ1 が水素原子でない場合は、例えば、前記アルキレンオキサイド付加物２モルと塩化メチレン１モルとの脱塩酸反応生成物であるジオールのリン酸エステル（塩）が挙げられる。
【００１７】
（ａ）のアルキレンオキサイド付加物において、ＥＯと共に他のアルキレンオキサイドを用いる場合の付加様式は、ランダム付加でもブロック付加でもよい。又、二種類以上のアルキレンオキサイドを併用してもよい。
このようなアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、下記▲１▼〜▲５▼に示すものがある。
▲１▼化合物（ａ）に、ＰＯ又はＢＯ又はＴＨＦを単独付加したもの
▲２▼化合物（ａ）に、ＰＯとＢＯをランダム付加又はブロック付加したもの
▲３▼付加物▲１▼又は付加物▲２▼に、さらにＥＯをブロック付加したもの
▲４▼化合物（ａ）に、ＰＯとＢＯとＥＯをランダム付加したもの
▲５▼化合物（ａ）に、ＴＨＦとＥＯをランダム付加したもの
【００１８】
化合物（ａ）としては、一価アルコール、例えば、メタノール、エタノール、１−、２−プロパノール、１−ブタノール、イソブタノール、ｎ−オクチルアルコール、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ドデシルフェノール、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール、オキソ法で合成されたアルコール、ｎ−パラフィンの酸化により得られる２級アルコールなど、天然又は合成の直鎖及び／又は分岐の一価アルコール；並びに、二価アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオールなど、天然又は合成の直鎖及び／又は分岐の二価アルコールが挙げられる。
【００１９】
（Ａ１）としては、例えば化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯブロック付加体（「ＰＯ−ＥＯ」はＰＯ付加物にＥＯをブロック付加することを表す）のリン酸エステル（塩）、化合物（ａ）のＰＯ・ＥＯランダム付加体（「ＰＯ・ＥＯ」はＰＯとＥＯをランダムに付加することを表す）のリン酸エステル（塩）、化合物（ａ）のＴＨＦ−ＥＯブロック付加体のリン酸エステル（塩）、化合物（ａ）のＴＨＦ・ＥＯランダム付加体のリン酸エステル（塩）が挙げられ、より好ましくは化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯのブロック付加体のリン酸エステル（塩）である。
【００２０】
本発明の（Ａ１）のポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフによる、以下同様）は、通常、２０００〜２００００、好ましくは２２００〜１００００、さらに好ましくは２３００〜５０００である。数平均分子量が２０００以上ではラッピング速度が良好となり、生産性を向上させ、２００００以下であると粘度が大きくならず、取り扱いが容易である。
【００２１】
化合物（Ａ１）の製造において、リン酸エステル化剤としては、無水リン酸、工業用リン酸又はポリリン酸などの公知のものを使用できる。
リン酸エステル化反応において、これらのリン酸エステル化剤を、単独で用いてもよいし、２種類以上のリン酸エステル化剤を併用してもよい。又、リン酸化反応の開始時に水を加えてもよい。さらに、リン酸エステル化反応において必要に応じて溶剤を用いたり、リン酸エステル化の反応が進行するにつれて生成する水を減圧脱水又は溶剤との共沸脱水によって除去して反応を円滑に進行させてもよい。
【００２２】
公知の方法でリン酸エステル化を行うと、通常、リン酸モノエステル以外に、リン酸ジエステル、リン酸トリエステルなども生成し、これらの混合物が得られる。本発明の砥粒分散剤中には、リン酸ジエステル（塩）及び／又はリン酸トリエステルなどを含んでいてもよく、これらの任意の混合物が使用できるが、リン酸トリエステルの含有量が低く、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、およびこれらの含有量の高い混合物が好ましく、リン酸トリエステルの含有量は５質量％以下が好ましい。より好ましくはリン酸モノエステルの含有率の高い混合物、例えばリン酸モノエステル、リン酸ジエステルの割合（質量比）が１００／０〜５０／５０の混合物である。さらに好ましくはリン酸モノエステル、リン酸ジエステルの割合が１００／０〜７０／３０の混合物である。
【００２３】
リン酸エステル（塩）の製造方法の具体例としては、例えば、ラウリルアルコールにＡＯ又はＡＯとＥＯを付加重合させたポリエーテル化合物を、３０〜１２０℃で無水リン酸と反応させることによって、リン酸エステルとし、塩基（水酸化カリウムなど）で中和することにより得られる。
又は、例えば、オレイルアルコールにＡＯ又はＡＯとＥＯを付加重合させて得られるポリエーテル化合物に、水を加えた後、無水リン酸と反応させることによって、ポリエーテル化合物の一部をリン酸エステルとし、塩基（水酸化カリウムなど）で中和することにより得られる。
又は、例えば１，４−ブタンジオールにＡＯ又はＡＯとＥＯを付加重合させて得られるポリエーテル化合物に、工業リン酸と、溶剤としてキシレンを加え、生成する水をキシレンと共に共沸脱水してリン酸エステルとし、キシレンを除去した後、塩基（水酸化カリウムなど）で中和することにより得られる。
【００２４】
本発明の砥粒分散剤（Ｉ）には、さらに加工速度を向上させるため、下記一般式（２）で示される化合物（Ａ２）を含有することが好ましい。
Ｘ2−Ｒ2−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （２）
［ただし、一般式中、Ｘ2 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ2 、ｑ2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ2 の合計は３２〜３００の整数、ｑ2 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。ただし、ｑ2 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
【００２５】
本発明の化合物（Ａ２）を示す一般式（２）において、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基である。炭化水素基としては、Ｒ1 に挙げたのと同様の、炭素数１〜３０のアルキレン基、炭素数３〜３０のアルケニレン基および無置換もしくはアルキル置換のアリーレン基が挙げられる。
【００２６】
一般式（２）に示すＸ2 が水素原子の場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数８〜２２のアルキレン基、炭素数８〜２２のアルケニレン基、さらに好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基、炭素数１２〜１８のアルケニレン基、特に好ましいのは炭素数１２〜１８のアルキレン基である。
【００２７】
一般式（２）中のＸ2 が下記一般式（４）である場合、これらのうち、好ましいのは、炭素数２〜１２のアルキレン基、炭素数２〜１２のアルケニレン基、さらに好ましいのはプロピレン基、１，２−ブチレン基、１，４−ブチレン基、特に好ましいのはプロピレン基である。
−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （４）
【００２８】
ｐ2 の合計はｐ1 と同様、炭素数３〜４のアルキレンオキサイドの付加モル数を表し、通常３２〜３００、好ましくは３２〜１００の整数である。付加モル数が小さすぎると、ラッピング速度が小さくなる。又、付加モル数が大きすぎると、粘性が高くなり、取り扱いが難しくなる。
ｑ2 の合計はｑ1 と同様、エチレンオキサイドの付加モル数を表し、通常０又は１〜４０、好ましくは０又は１〜１５の整数である。凝集沈殿処理性の観点から、エチレンオキサイド付加モル数は４０以下である必要がある。
【００２９】
ｑ2 が１以上の場合のアルキレンオキサイドの付加形式は、ＥＯと炭素数３〜４のアルキレンオキサイドとの２種類以上のランダム付加でもブロック付加でもよく、付加順序は問わない。
好ましくは、ＰＯブロック付加物へのＥＯのブロック付加物である。
【００３０】
本発明の化合物（Ａ２）としては、ＨＲ1ＯＨ又はＲ1（ＯＨ）2 で表される水酸基を有する前述の化合物（ａ）のアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。（Ａ２）におけるＲ2 の炭素数が１であり、Ｘ2 が水素原子でない場合は、例えば、前記アルキレンオキサイド付加物２モルと塩化メチレン１モルとの脱塩酸反応生成物であるジオールが挙げられる。
【００３１】
（Ａ２）としては、例えば化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯブロック付加体、化合物（ａ）のＰＯ・ＥＯランダム付加体、化合物（ａ）のＴＨＦ−ＥＯブロック付加体、化合物（ａ）のＴＨＦ・ＥＯランダム付加体が挙げられ、より好ましくは化合物（ａ）のＰＯ−ＥＯのブロック付加体である。
【００３２】
本発明の（Ａ２）のポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量は、通常、２０００〜２００００、好ましくは２２００〜１００００、さらに好ましくは２３００〜５０００である。
数平均分子量が２０００以上ではラッピング速度が良好となり、生産性を向上させ、２００００以下であると粘度が大きくならず、取り扱いが容易である。
【００３３】
本発明の砥粒分散剤に必要により、含有される化合物（Ａ２）は化合物（Ａ１）を構成するポリエーテル化合物と同じものでも異なっていてもよい。同じものである場合（Ｘ1＝Ｘ2、Ｒ1＝Ｒ2、ｐ1＝ｐ2、ｑ1＝ｑ2）は、（Ａ２）を部分リン酸エステル（塩）化して、（Ａ１）と（Ａ２）の組成物を得ることもできる。
【００３４】
化合物（Ａ１）と化合物（Ａ２）を併用する場合の（Ａ１）と（Ａ２）の割合は、リン酸エステル化の条件またはそれぞれの配合量により調節できるが、凝集沈殿処理性の観点から、化合物（Ａ１）／（Ａ２）が質量比で１０／９０〜９９／１が好ましく、さらに好ましくは２５／７５〜９０／１０である。
【００３５】
本発明の砥粒分散剤（Ｉ）に防錆剤（Ｂ）を加えて、本発明のラッピング用砥粒分散剤組成物（II）とすることが、ラッピング設備の防錆の点で好ましい。
防錆剤（Ｂ）としては特に限定されないが、無機または有機の防錆剤が使用できる。
有機の防錆剤としては、例えば、炭素数２〜１６の脂肪族もしくは脂環式アミン類（ｂ−１）（オクチルアミンなどのアルキルアミン；オレイルアミンなどのアルケニルアミン；シクロヘキシルアミンなどのシクロアルキルアミン）；そのＥＯ（１〜２モル）付加物（ｂ−２）；アルカノールアミン類（ｂ−３）（モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミンなど）；そのＥＯ（１〜２モル）付加物（ｂ−３’）；炭素数１２〜２４の脂肪族カルボン酸類（オレイン酸、ステアリン酸など）とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との塩；スルフォン酸類（石油スルホネートなど）；（Ａ１）以外のリン酸エステル類（ラウリルホスフェートなど）がある。
【００３６】
無機の防錆剤としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムなどのケイ酸塩類；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウムなどのリン酸塩類；亜硝酸ナトリウムなどの亜硝酸塩類などがある。
防錆剤としては具体的には、［石油製品添加剤］（昭和４９年８月１０日幸書房発行）、［さびを防ぐ辞典］（昭和５６年６月３０日株式会社産業調査会出版部発行）に記載の有機さび止め剤などが使用できる。
【００３７】
さらにホウ酸などの無機弱酸；酢酸、プロピオン酸、オレイン酸などの炭素数２〜３０のモノカルボン酸系有機弱酸；シュウ酸、アジピン酸などの炭素数２〜２４の多価（とくに２〜４価）カルボン酸系有機弱酸；クエン酸などの炭素数３〜１８のヒドロキシカルボン酸系有機弱酸；またはジメチルリン酸など有機リン酸系弱酸などの弱酸と、脂肪族もしくは脂環式アミン類（ｂ−１）との塩（ｂ−４）、および前記アルカノールアミン類（ｂ−３）と上記の弱酸との塩（ｂ−５）が防錆剤として使用できる。これらは２種以上を併用してもよい。
【００３８】
これらのうち好ましいのは、脂肪族もしくは脂環式アミン類（ｂ−１）、そのＥＯ付加物（ｂ−２）、アルカノールアミン類（ｂ−３）、脂肪族もしくは脂環式アミン類の弱酸塩（ｂ−４）、アルカノールアミン類の弱酸塩（ｂ−５）であり、さらに好ましいのは（ｂ−２）、（ｂ−３）、（ｂ−４）および（ｂ−５）であり、特に好ましいのは、ホウ酸と脂肪族もしくは脂環式アミン類との塩、およびホウ酸とアルカノールアミン類との塩である。
【００３９】
本発明の砥粒分散剤組成物（II）には、粘度を調整する目的で、メタノール、エタノール、プロパノールなどの２０℃で液状の１価アルコール；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリンなどの２０℃で液状の多価（とくに２または３価）アルコールを、性能に悪影響のない範囲の量、例えば（II）１００質量部に対して４０質量部以下で配合してもよい。またこれらは２種以上を併用してもよい。
【００４０】
本発明の砥粒分散剤組成物（II）には、ポリオキシエチレン（重合度４〜２０）アルキル（アルキル基の炭素数８〜１２）フェニルエーテル（ノニルフェノールＥＯ６モル付加物、オクチルフェノールＥＯ８モル付加物など）など、従来の砥粒分散剤を廃水処理性に影響を及ぼさない範囲の量、例えば（II）１００質量部に対して２０質量部以下で配合してもよい。またこれらは２種以上を併用してもよい。
本発明の砥粒分散剤組成物（II）には、分散剤の配合安定性を高めるため、性能に影響を及ぼさない範囲で公知の界面活性剤を配合してもよい。さらに、公知のキレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、消泡剤、水などを配合することができる。界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシラウリルエーテルサルフェートなどのアニオン界面活性剤などが挙げられる。
キレート剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、酢酸、ほう酸、クエン酸、蓚酸、燐酸、塩酸などの酸；水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリが挙げられる。
【００４１】
防腐剤としては、芳香族カルボン酸（安息香酸、パラターシャリーブチル安息香酸、ニトロ安息香酸等）等のアミン塩およびアルカリ金属塩、トリアジン系防腐剤、チアゾリン系防腐剤等が挙げられる。
消泡剤としては、エステル系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、鉱物油系消泡剤、シリコン系消泡剤等が挙げられる。
【００４２】
本発明のラッピング用砥粒分散剤組成物（II）は、（Ａ１）と必要により（Ａ２）に加えて、（Ｂ）と必要により水及び上記のその他の添加剤の１種以上からなるものである。
（II）中の（Ａ１）と（Ａ２）の合計質量は特に限定されないが、分散性の点から、好ましくは３〜５０質量％、さらに好ましくは５〜４５質量％である。
防錆剤（Ｂ）の割合は特に限定されないが、（II）中に、好ましくは５〜６０質量％、さらに好ましくは８〜５０質量％である。
（II）中の水の含量は、好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは５〜８０質量％である。その他の添加剤の合計の含量は、通常４０質量％以下である。なお、（Ｉ）および（II）は、あらかじめ各成分を混合したものであっても、後述の本発明のラッピング用スラリーを作成時に、（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ）、水及びその他の添加剤を、必要に応じて混合したものであってもよい。
【００４３】
本発明における砥粒（Ｃ）としては特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコン砂、炭化珪素等を乾式または湿式ミル等を用いて、平均粒径０．１〜５０μｍに粉砕したものが挙げられる。
【００４４】
本発明のラッピング用スラリーは、ラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）もしくはラッピング用砥粒分散剤組成物（II）と、砥粒（Ｃ）および水からなるラッピング用スラリーである。
ラッピング用スラリーは、砥粒（Ｃ）を、好ましくは５〜３０質量％、さらに好ましくは１０〜２５質量％、（Ａ１）、（Ａ２）および（Ｂ）を、これらの合計量が好ましくは０．０１〜１０質量％、さらに好ましくは０．１〜２質量％含有する水分散液として構成される。
【００４５】
本発明のラッピング用スラリーは、一般にラッピングに用いられるラッピング機を用いてラッピングする際に用いられる。通常の方法では、１０〜５００ｇ／ｃｍ2 のラッピング圧力を加えながら、ガラス、シリコンウエハーなどの対象表面に、毎分０．０１〜１０ｍｌ／ｃｍ2 の本発明のラッピング用スラリーを連続的に供給して、ラッピングを行う。
ラッピングの対象としては、網入りガラス・磨りガラスなどの建材用ガラス、磁気ディスク用ガラス基板・フォトマスクなどの電子部品用ガラス等のガラス；シリコンウエハーなどであり、これらの表面を平坦化させる加工に有効である。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において、部および％は、それぞれ質量部および質量％を示す。
【００４７】
実施例１〜４の砥粒分散剤組成物を下記表１に示す配合割合で作成した。同時にノニルフェノールＥＯ６モル付加物（ｆ）を用い、表１に示す配合割合で比較例１の砥粒分散剤を作成した。表中の数字は質量部を表す。
【００４８】
【表１】
（ａ１１）：ポリプロピレングリコール（数平均分子量：２５００）にＥＯ１５モル付加させたポリエーテルのリン酸エステルカリウム塩（リン酸モノエステル／リン酸ジエステル＝９０／１０）
（ａ１２）：オレイルアルコールにまずＰＯを４５モル付加させた後に、さらにＥＯを１０モルブロック付加させたポリエーテルのリン酸エステルカリウム塩（リン酸モノエステル／リン酸ジエステル＝９５／５）
（ａ２１）：ポリプロピレングリコール（数平均分子量：２５００）にＥＯ１５モル付加させたポリエーテル
（ａ２２）：オレイルアルコールにまずＰＯを４５モル付加させた後に、さらにＥＯを１０モルブロック付加させたポリエーテル
（ｂ１） ：モノエタノールアミンのホウ酸塩
（ｂ２） ：シクロヘキシルアミンのＥＯ２モル付加物
（ｆ） ：ノニルフェノールＥＯ６モル付加物
【００５０】
表１に記載の実施例１〜４、比較例１の分散剤が１．０質量％、砥粒（フジミインコ−ポレ−テッド社製ＦＯ１２００）が１８質量％となるように水を加えて混合し、実施例５〜８、および比較例２のラッピング用スラリーを得た。
【００５１】
これら実施例５〜８、比較例２のラッピング用スラリーを用い、直径５インチ、厚み１０００μｍのガラス１２枚を精密平面ラップ盤９ＢＦ４Ｍ５Ｇ（浜井産業株式会社製）で１５分間ラッピングした結果（加工速度）、および使用した分散剤の廃液処理性の試験結果を表２に示す。
【００５２】
評価と判定は以下の方法で行った。
加工速度 ：ラッピング前後のガラスの厚みを測定し、１分間当たりの厚みの減少量を算出した。
廃液処理性：各分散剤の１％水溶液にポリ塩化アルミニウム（無機系凝集剤）を３０００ｐｐｍ添加した。次に、水酸化カルシウムで希釈液のｐＨを６〜８に調整した後、高分子凝集剤（サンフロックＡＨ−２００Ｐ〔三洋化成工業（株）製〕を２ｐｐｍ添加した。最後に沈殿物をろ別し、ろ過した液体をＪＩＳ Ｋ０１０２−１７に従ってＣＯＤ値を測定し、１０００以下のものを合格（○）、１０００を超えるものを不合格（×）とし、表２に示した。
【００５３】
【表２】
この結果から、本発明のラッピング用砥粒分散剤を含む本発明のラッピング用スラリーを用いてラッピングすると、加工速度が優れており、かつ本発明のラッピング用スラリーは廃液処理性にも優れていることが判る。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のラッピング用砥粒分散剤（組成物）を含むラッピング用スラリーは、従来のラッピング用スラリーに比較して、加工速度に優れたラッピングを行うことができ、かつ廃液処理性に優れたものである。
Claims (8)
- 下記一般式（１）で表される化合物（Ａ１）および下記一般式（２）で表される化合物（Ａ２）を含有するラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）。
Ｘ1−Ｒ1−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ1 （１）
［ただし、一般式中、Ｘ1 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝−Ｑ2
Ｑ1は Ｏ
‖
−Ｐ−（ＯＭ）2
で表されるリン酸エステル（塩）基、Ｑ2 は水素原子またはＱ1 を表す。Ｒ1 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ1 、ｑ1 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ1 の合計は３２〜３００の整数、ｑ1 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。Ｍはカチオンを表す。ただし、ｑ1 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p1／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q1｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］
Ｘ2−Ｒ2−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ （２）
［ただし、一般式中、Ｘ2 は水素原子または−Ｏ−｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝−Ｈ、Ｒ2 は炭素数１〜３０の炭化水素基、Ａは炭素数３〜４のアルキレン基、ｐ2 、ｑ2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｐ2 の合計は４２〜３００の整数、ｑ2 の合計は０又は１〜４０の整数を表す。ただし、ｑ2 が１以上の場合、｛（ＡＯ）p2／（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）q2｝はランダム付加及び／又はブロック付加を表し、付加順序は問わない。］ - 化合物（Ａ１）／化合物（Ａ２）の質量比が１０／９０〜９９／１である請求項１記載の砥粒分散剤（Ｉ）。
- 化合物（Ａ１）中のポリオキシアルキレン鎖、及び化合物（Ａ２）中のポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量が２０００〜２００００である請求項２記載の砥粒分散剤（Ｉ）。
- 請求項１〜３のいずれか記載の砥粒分散剤（Ｉ）と防錆剤（Ｂ）からなるラッピング用砥粒分散剤組成物（II）。
- ガラスのラッピング用である請求項１〜４のいずれか記載の砥粒分散剤（Ｉ）または砥粒分散剤組成物（II）。
- シリコンウエハーのラッピング用である請求項１〜５のいずれか記載の砥粒分散剤（Ｉ）または砥粒分散剤組成物（II）。
- 請求項１〜６のいずれかに記載のラッピング用砥粒分散剤（Ｉ）もしくはラッピング用砥粒分散剤組成物（II）、砥粒（Ｃ）および水からなるラッピング用スラリー。
- 請求項７記載のラッピング用スラリーをラッピング面に連続的に供給してラッピングするガラスもしくはシリコンウエハーのラッピング方法。
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