JPH04363385A

JPH04363385A - 研磨剤組成物

Info

Publication number: JPH04363385A
Application number: JP3052750A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamada; 勉山田; Taizo Okajima; 岡島　泰三; Takanori Ootani; 大谷　孝弌; Hitoshi Morinaga; 均森永
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1991-03-18
Publication date: 1992-12-16
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH0781132B2; US5366542A

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】

【０００１】

【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。

【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っかった。

【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為、生産スピードの向上、不良欠陥
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。従って、これらの分野で使用される研磨剤に就いて
も加工精度及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
リハードデイ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。更に硫酸ニッケル、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
的を満足するよりすぐ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、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出来ること、また、かか
る組成物にある化合物を加えることによって更に効果を
向上させ得ることを知得した。本発明の要旨は、水、ア
ルミナ及びキレート性化合物を含有してなる研磨剤組成
物に存する。更に、かかる研磨剤組成物にベーマイト或
いはアルミニウム塩を配合した組成物に存する。以下、
本発明を更に詳細に説明する。

【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。粒子径は加工精度及び研磨
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
化合物である。就中本発明においては、例えばエチレン
ジアミン、２，２′−ビピリジン、ジエチレントリアミ
ン等のポリアミン系のキレート性化合物。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、或いはこれらのナトリウム塩、
カリウム塩等のポリアミノカルボン酸系のキレート性化
合物が好ましい。特にポリアミノカルボン酸系のキレー
ト性化合物が好ましい。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、更にすぐれた効果を得ることができる
。ベーマイトは、ＡｌＯＯＨ又はＡｌ２　Ｏ３　・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
、ジプサイト等を２５０℃程度で加圧水熱処理するか、
或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。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）、Ｃｏｎｄ
ｅａ　　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０．１〜２０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
期待出来ず、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】さらに、本発明の研磨剤組成物に、アルミ
ニウム塩を存在させると研磨速度がより向上するので好
ましい。このアルミニウム塩としては、例えば、硫酸ア
ルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、リ
ン酸水素アルミニウム、臭化アルミニウム等が挙げられ
る。これらのアルミニウム塩は含水塩、無水塩のいずれ
を用いることもできる。あるいは反応により上記塩を形
成し得るアルミニウム化合物と酸との組合せを使用する
こともできる。アルミニウム塩の量は通常、無水物とし
て、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
まりに少ないと研磨速度向上の効果が期待出来ず、逆に
あまりに多くても、添加効果が向上することもなく経済
的でない。

【００１０】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。

【００１１】又、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
。

【００１２】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様な水溶性アルコー
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様な界面活性剤、硫酸
、塩酸、硝酸、酢酸の様な酸類、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様
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様なセ
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様な無機塩類等が
あげられる。

【００１３】尚、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。また、アルミニウ
ム塩を存在させる場合のｐＨは、アルミニウム塩の溶解
性を考慮すると、１〜６、好ましくは２〜５が望ましい
。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】

【実施例】以下、実施例によ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り以下の実施例
に限定されるものではない。

【００１７】実施例１〜６及び比較例１〔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
れにキレート性化合物及びベーマイトを第１表に記載の
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。

【００１８】〔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。

【００１９】研磨は、両面研磨機（定盤径φ６４０ｍｍ
）を使用して行なった。研磨機の上下定盤にはエスード
タイプの研磨パッド（第１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。

【００２０】この試験結果を表１に示す。

【００２１】実施例７〜１１〔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。これにキレート性化合物及びアルミニウム
塩を表２に記載の割合で添加混合して研磨剤組成物を調
製した。

【００２２】〔研磨試験〕実施例１に比べ、より硬質な
研磨パッド（第一レース（株）製、ドミテックス２５−
６）を使用した以外は実施例１と同様にして研磨試験を
行なった。

【００２３】この結果を表２に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明に従いアルミナ−水分散系にキレ
ート性化合物を添加した研磨剤組成物は、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
、研磨加工能率を高めることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　水、アルミナ及びキレート性化合物を
含有してなる研磨剤組成物
【請求項２】　　水、アルミナ、キレート性化合物及び
ベーマイトを含有してなる研磨剤組成物
【請求項３】　　水、アルミナ、キレート性化合物及び
アルミニウム塩を含有してなる研磨剤組成物