JPH01188264A - 研磨用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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、すぐ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。

〔従来技術〕

従来、水と、アルミナからなる研磨用組成物が知られて
いる（例えば特開昭！φ−ざ２３１Ｙ号参照）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
なシ、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。

過去１０年間に於いて、工業的規模の生産が飛躍的に増
加したシリコン及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、レーザ一部品等の材料の精密研磨
加工に於いては、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為、生産スピー
ドの向上、ロスの低減に依るコストカットも重要な課題
となっている０ 従って、これらの分野で使用される研磨剤に就いても加
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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、かかる要望左満足するよりすぐれた研磨
剤組成物をうるべく、鋭意研究を重ねた結果、水と、α
−アルミナからなる研磨剤組成物に、ベーマイトを存在
させるときは、加工物加工面の平滑度或は表面欠陥（ス
クラッチ、オレンジピール等）発生防止等の研磨仕上が
シ効果を低下させることなく、しかも研磨速度を大幅に
向上させることが出来ることを知得して本発明を完成し
た。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の要旨は、水、α−アルミナ及びべーマイトを含
有してなる研磨剤組成物に存する。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明で使用するα−アルミナとしては、特に限定され
ないがパイヤライト、ジブサイト、バイトラージライト
のような水酸化アルミニウム、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
を、常法に従い１１００℃以上の温度で焼成して得たア
ルミナが挙げられる。此の焼成温度は高い程研磨速度が
大きくなる傾向があるので１２００℃以上、特には／２
０ＯＮ／３００℃で焼成して得られたα−アルミナが好
ましい。

加工精度及び研磨速度を考慮すると本発明で使用される
α−アルミナは平均粒径で０．１〜１０μ、好ましくは
０．１〜３μであシ、又最大粒径で３０μ以下好ましく
は２０μ以下の微粉体である。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即ち湿式、スラリ方式
ではボールミル振動ミル等で粉砕し粗大粒子は重力沈降
、遠心沈降等の装置で分級するか或は、乾式方式即ちジ
ェット気流に依る粉砕分級処理によシ所望の粒度に整粒
する。

α−アルミナの含有量は、組成物全量に対して７〜３０
重量％、好ましくは２〜／！重量係である。あまりに少
ないと研磨速度が小さくなシ、逆にあまシに多いと均一
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。

一方、ベーマイトは、アルミナ水和物の１種で、アルミ
ナ水和物には結晶形の違いによシジプサイト、バイアラ
イト、ノルストランダイト、ベーマイト、ジアスポア等
が存在するが、本発明の研磨剤組成物では、ベーマイト
を含有することを必須の要件とする。

ベーマイトとは、ジグサイト等を２ｊＯ℃程度で加圧水
熱処理するか或はチーグラ法で合成されるアルミニウム
有機化合物（Ａｌ（ＯＲ）ａ　）（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、アルミナ系触媒又は触媒担体
等の原料として広く利用されて居る工業材料である。

ベーマイトはＡｌ・００Ｈ又はＡＩ、Ｏ，−Ｈ，０（７
）化学式で表示され、例えば２００μ以下２！チ、１１
１μ以下！Ｏ％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繊維状、大部分は粒状で且つそのサ
イズが％、０，７　μ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。ベーマイトの
ゾルは等電点り、≠であシ、粒子自身が陽性に帯電して
居る事が電気泳動法に依シ観測される。

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おるが、いずれの場合も、水に
分散させた場合の粒子径が％０．／μ以下のゾルを形成
するものを使用する。

ベーマイトの含有量は組成物全量に対し０．１〜２０重
量％、好ましくはｏ３〜ｌθ３〜７０重量％ベーマイト
含有量が余シに少ないと研磨速度向上の効果が期待出来
ず、逆に余シに多いと見掛粘度、チキントロピー性が増
大し、α−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出しが困難となる等ハ
ンドリング上不適な物性となる。

本発明の研磨剤組成物の調製は水と上記α−アルミナ及
びべーマイトを混合攪拌すればよく、これらの混合順序
等も特に限定されるものではない。

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研磨剤組成物中のα−アルミナとベ
ーマイトの分散状態が何等かの影響を及ぼすものと思わ
れる。即ち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。

発作用力とで成る種の平衡状態を形成するものであるが
、こ＼にベーマイトを共存させると、の分散効果が強ま
る事となりこれが研磨作用の向上に影響を及ぼすものと
推定される。

本発明の研磨剤組成物の調製に際しては、被加工物の種
類、加工条件等研磨加工上の必要条件に応じて下記の如
き各種の公知添加剤を加えても良い。エタノール、プロ
パツール、エチレングリコール等の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
ホン酸ノホルマリン縮金物等の界面活性剤。硫酸、塩酸
、硝酸、酢酸等の酸類。リグニンスルホン酸塩、カルボ
キシメチルセルロース塩、ポリアクリル酸塩等の有機ポ
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如キセルロース
類。

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
事から、特にメモＩＪ　−／％　−ドディスク等の金属
材料及びプラスチックの研磨に特に好適である。

〔実施例〕

以下実施例に依って本発明を具体的に説明するが本発明
はその要旨を超えない限シ以下の実施例に限定されるも
のではない。

実施例−７ 〔研磨剤組成物の調整〕 水酸化アルミニウムを７２００　’Ｃで！時間焼ミキサ
ーに依シ水に分散させスラリー濃度を６重量％とし、こ
れを小量の稀硝酸によりｐＨ＝３、≠に調整して、比較
用研磨剤組成物を得た。

更に、これにアルミニウムイソプロピルアルコラードを
加水分解して得た粒子径＼ｏ、ｉμ以下のベーマイトゾ
ルを第１表に記載の割合（ベーマイト換算）で添加し、
；）ミキサーで均一混合して、本発明の研磨剤組成物を
得た。

〔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
無電解メツキにッケルタＯ〜り２チリン１０−ｒ％の合
金メツキ層）を施した７３．５インチメモリハードディ
スク（外径約りｊＸ）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
ッドが装着しである両面研磨機に該ディスクを装填し、
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
磨を行なった。

尚、研磨はディスクと両研磨パッドの間に上記研磨剤試
料を毎分当り　３００　ｃｃの割合で供給し、加工圧ｔ
ｏｏｔ／ｄｉで行なった。研磨の後、ディスクを両面研
磨機よシ取出し、超音波洗浄をくり返し、ディスク加工
面を清浄にして、目視検査に依シ、表面欠陥の有無、程
度を評価した。次にディスクの厚さの計測を行ない厚さ
の減少量から毎分当りの平均研磨速度を算出した。

此の試験結果は第１表に示す通シである。

第１表 実施例−一 水酸化アルミニウムを／３００’ＣでＳ時間焼成し乾式
方式で粉砕整粒したα−アルミナ（平均粒子径ｏ、ｓ　
４ｔμ、最大粒子径ｔμ）を使用し、第−表に記載の割
合でベーマイトを添加した以外は実施例−１と同様にし
て研磨剤試料を調製した。この研磨剤試料を使用し、実
施例−７と同様にして研磨試験を行なった。この試験結
果は第２表に示す通りである。

第二表 実施例−３ 研磨剤試料として実施例−ｌで使用した試料Ａ／−ｊ’
を使用し、被加工物としてはｊＯＷｔＲ径のポリメチル
メタアクリレート基板を用い、研磨試験を行なった。尚
両面研磨機上下定盤には実施例−ｌと同一材質ではある
が、より軟質のパッドを装着し研磨剤試料の供給量は毎
分当シｌｘ　００　ｃｃとし、加工圧／９０９／ｃｒＡ
の条件で基板と両研磨パッドを相対的に摺動させて７０
分間研磨を行なった。研磨終了後、基板を取出し超音波
洗浄に依シ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。

次に基板の重量を測定して、研磨前後の重量損失量を算
出し、毎分当りの研磨量を求めた。

此の試験結果は第３表に示す通シである。

第３表 〔発明の効果〕 本発明によればα−アルミナ、水分散系にベーマイトを
添加することによシ研磨加工面に表面欠陥を発生する事
なく、より高い研磨速度を発現し、研磨能率を高める事
が出来る。しかも、本発明の研磨剤組成物は研磨速度が
大きいため研磨加工時間の短縮、研磨剤消費量の低減、
高価な研磨パッドの交換回数の減少等によるコストの低
下をもたらし極めて有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水、α−アルミナ及びべーマイトを含有してなる
   研磨剤組成物。