JPH0781132B2 - 研磨剤組成物 - Google Patents

研磨剤組成物

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JPH0781132B2
JPH0781132B2 JP3052750A JP5275091A JPH0781132B2 JP H0781132 B2 JPH0781132 B2 JP H0781132B2 JP 3052750 A JP3052750 A JP 3052750A JP 5275091 A JP5275091 A JP 5275091A JP H0781132 B2 JPH0781132 B2 JP H0781132B2
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alumina
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composition
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泰三 岡島
孝弌 大谷
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    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

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 3 ・H2
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〔A
l(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)、VIS
TA Chemical社(米国)、Condea C
hemie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 Ch
emie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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森永 均 福岡県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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
  2. 【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
  3. 【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
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