JPS6243482A - 研磨加工液 - 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〕 本発明は研摩加工液に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、研摩加工液としてグリセリンのような増粘剤を加
えた水に、酸化マグネシウムなどの砥粒を混合したもの
があった（特開昭５５−１３９４７９号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのものは、砥粒が経時的に沈降しやすい
、研摩材料へのぬれ性および展Ｍ件が悪いという問題点
を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは砥粒が経時的に沈降しに＜＜、研摩材料へ
のぬれ性および展着性のよい研摩加工液を得るべく鋭意
検討した結果、本発明に到達した。

本発明は、水溶性高分子分散剤Ｃ以下分散剤と略記）（
Ａ）、浸透性界面活性剤（以下浸透剤と略記）（Ｂ）、
水およびダイヤモンド砥粒を含有することを特徴とする
研摩加工液である。

本発明における浸透剤（Ｂ）としては下記の浸透剤があ
げられる。

（１，］アニオン界面活性剤 アニオン界面活性剤におよる塩としてはアルカリ金ｒ％
　（ナトリウム、カリウムなど）、アンモニウムおよび
アミン（アルカノールアミンたとえばモノ−、ジー、ト
リーエタノールアミンおよびプロパツールアミン）の塩
があげられる。

１、スルホン酸塩 （１）スルホン酸エステル塩 ジアルキルスルホコハク酸エステル塩：アルキル基の炭
素数は通常６〜２０；またアルキル基にノクロアルキル
基を含む；具体的な化合物としてはジオクチルスルホコ
ハク酸エステルナトリウム塩およびジシクロへキシルス
ルホコハク酸エステルナトリウム塩など。

（２）アルキルベンゼンスルホン酸塩 炭素数が通常８〜２０の分岐または直鎖の１個および／
または複数個のアルキル基を有するアルキルベンゼンス
ルホン酸塩；具体的な化合物としてはドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム塩など。

（３）（Ｂ）ナフタリンスルホン酸塩および（Ｂ）ナフ
タリンスルホン酸塩のホルマリン縮合物ン縮合物 ナフタリンスルホン酸または炭素数通常１〜１８の１個
および／または複数個のアルキル基を有するナフタリン
スルホン酸塩およびホルマリン縮合物；具体的な化合物
としてはジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムなど
。

（４）アルカンスルホン酸塩 炭素数が通常８〜２０のアルキル基を汀するアルカンス
ルホン酸塩たとえばラウリルスルホン酸ナトリウム塩な
ど。

２、硫酸エステル塩 （１）アルキル硫酸エステル塩 炭素数が通常６〜２０の直鎖および／または分岐の飽和
および／または不飽和アルコールの硫酸エステル塩；具
体的な化合物としてはデシルアルコール硫酸エステルナ
トリウム塩、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウ
ム塩、セチルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩、
オキソアルコール（Ｃ１，〜１７＋イＣす鎖率５０％以
上）硫酸エステルアンモニウム塩など。

（２）脂肪酸エステル硫酸化物 炭素数が通常１〜１８のアルキルアルコールド炭素数が
通常３〜２０の不飽和脂肪酸とのエステルの硫酸化物。

たとえばオレイン酸ブチル硫酸エステルナトリウム塩な
ど。

（２）ノニオン界面活性剤 １、ポリオキシアルキレン系非イオン界面活性剤（１）
ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル 炭素数通常８〜１２のアルキル基を少なくとも１個有す
るアルキルフェノールもしくはアルキルナフトールのＡ
Ｏ付加１？（ＡＯの付加モル数は通常２〜５０、好まし
くは７〜２（））たとえばノニルフェノールＥＯＱ（１
，オクチルフェノールＥ　Ｏ（８１Ｐ　ＯＣ２）など〔
上記および以下におい？″’ＡＯはアルキレンオキサイ
ド、ＥＯはエチレンオキサイド、ＰＯはプロピレンオキ
サイドを示す。また０内はモル数を示す。注・オクチル
フェノールＥ　Ｏ（８）　Ｐ　ＯＣ２）はオクチルフェ
ノールにＥＯ８モルＰ０２モルをこの順に付加したもの
で、ある。〕 （２）ホリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪族ア
ルコール（炭素数６〜２０、好ましくは炭素数１０〜１
８で、直鎖、または分岐の天然または合成アルコール）
のＡＯ付加物。（ＡＯの付加モル数は通常２〜５０、好
ましくは２〜２０　）たとえばオクチルアルコールＥＯ
（６）、ラウリルアルコールＥＯＯＯなど。

これらの浸透剤（Ｂ）は単独でまた二種以上の組合せて
用いられる。

これらの浸透剤（Ｂ）のうちで好ましいものは、スルホ
コハク酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩お
よびポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテルで
ある。

本発明における分散剤（４）としては下記の分散剤があ
げられる。

（１）ポリビニルピロリドン 分子量が少なくとも１万、好ましくは２万〜８万のもの
で特願昭６Ｏ−２２１ＴＯ号明細書に記載のものが使用
できる。

（２）ポリエチレングリコール 分子量が通常１０００〜１０万、好ましくは１０００〜
２万のもので特願昭６０−４６９６３号明細書に記載の
ものが使用できる。

（３）カルボン酸（塩）基、アミノ基、水酸基、エーテ
ル基、アミド基および第４級アンモニウム塩基からなる
素手より選ばれる基を含有するモノエチレン性不飽和単
量体を必須構成分とする水溶性重合体、 特願昭６０−６１４１５　　号唾暗に記載のものが使用
できる。たとえば以下の記載の単独または共重合体があ
げられる。

重合体ＮＱ１ニアクリル酸／２〜ヒドロキシエチルメタ
アクリレート／メチルアクリレ ートｆ７３：２６：ｌ）共重合体のナトリウム塩。

重合体Ｎｎ２ニジメチルアミノ工チルメタアクリレート
重合体のプロピオン酸塩、 重合体１′１＆１３：マレイン酸／アクリル酸／メチル
メタアクリレート（８０：　６０：１０　）共重合体の
ナトリウム塩う 重合体嵐４ニアクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタア
クリレート（７０：３０）共重合体のトリエタノールア
ミン塩。

重合体嵐５：マレイン酸／アクリル酸／２−ヒドロキシ
エチルメタアクリレート（３０ ：６０：１０）共重合体のトリエタノールアミン塩４゜ （４）重合脂肪酸ポリアミド 重合脂肪酸とポリアミン（ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなどの
ポリアルキレンポリアミンなど）とのポリアミドでアミ
ン価が通常１００〜７００、好ましくは２００〜５００
のものなど。

（５）ポリアミド、窒素含有有機化合物、多価アルコー
ル等のＡＯ付加物で水溶性のもの。

Ａ　Ｏとしては炭素数２〜４のアルキレンオキサイド（
ＥＯ、ＰＯ、ブチレンオキサイドなど）があげられる。

具体的にはポリアミドのポリオキシアルキレン誘導体（
特公昭５１−４４２７５号公報）、イオウ含有ポリアミ
ドのポリオキシアルキレン誘導体（特公昭５７−４３１
９９号公報）、ポリアルキレンポリアミンのポリオキシ
アルキレン誘導体（特公昭５８−２１９５８号公報）、
アンモニア、モノアミン、酸アミドなどのポリオキシア
ルキレン誘導体（特開昭５４−１１６５６５号公報）、
少なくとも５価の多価アルコールのポリオキシアルキレ
ン誘導体（特開昭５４−１０５６５３　号公報）があげ
られる。

分散剤（Ａ）のうち好ましいものはポリビニルピロリド
ン、ポリエチレングリコールおよび（３）に記載した水
溶性重合体である。

本発明におけるダイヤモンド砥粒は天然から得られたも
のでも、また人工的に合成されたものでもよい。その平
均粒径は通常２０μ以下好ましくは１０７１以下である
。平均粒径が２０μより大きいもの液、再度研磨加ニー
ｔ６必要が駅。まア、水中１゜安し定に分散させること
が困難である。

本発明の加工液には必要により添加剤を加えることがで
きる。このような添加剤としては防錆、防食剤たとえば
有機アミン（モノエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、シクロヘキシルアミン、モルホリンなど）、有機
アミン誘導体（上記アミンのアルキレンオキシド付加物
、脂肪酸アミドなど）、脂肪族または芳香族カルボン酸
（カプリル酸、オレイン酸、ダイマー酸、アルケニルコ
ハク酸、安息香酸なと）およびこれらカルボン酸のアル
カリ金属塩、アミン塩など、ＰＨ調整剤たとえば上記ア
ミンやアルカリ金属の水酸化物など、および消泡剤たと
えばシリコーン化合物やポリエーテル化合物などをあげ
ることができる。

本発明の加工液の処方を示せば下記の通りである。

Ｃ％は加工液の重量に対する％である。

分散剤囚　通常０．１〜５０％（好ましくは１〜３０９
６）浸透剤（Ｂ）　　通常０１〜２０９６（好ましくは
０１〜５９６）ダイヤモンド砥粒 通常０１〜１０％（好ましくは０．２〜５％）水　　　
　　通常１附９９．７９６（好ましくは５７〜９８．６
％）添加剤　　通常０〜５％（好ましくは０１〜３％）
上記において分散剤の含有量がＯｌより少ないとダイヤ
モンド砥粒を水中に安定に分散させる効果が小さくなり
、また５０９６をこえると加工液の粘度が高くなり取扱
いにくい。

浸透剤の含有量が０１より少ないと加工液のぬれ性、展
着性が不十分でダイヤモンド砥粒を研磨加工材へ十分供
給できない。また、２０％を越えても添加しただけの効
果は認められない。

ダイヤモンド砥粒の含有量が０１％より少ないと研３所
要時間が長くなり、また１０％をこえると被研暦材料表
面の端ダレ量が大きくなり、添加しただけの効用はみら
れず経済的に不利である。

合して攪拌により分散させる方法でも、また、分散剤、
浸透剤、水およびダイヤモンド低粒を同時に混合して攪
拌により分散させる方法でもよい。

添加剤成分は分散剤によりダイヤモンド砥粒を水に分散
させた後でも、またこれら４成分と同時に加えて溶解さ
せてもよい。

攪拌方法としてはマグネチツクスクーラー、羽根式攪拌
機、ホモミキサーなどを用いる方法があげられるがいず
れの方法によって攪拌してもよい。

また必要に応じて攪拌時加熱をしてもよい。

本発明の加工液が用いられる被研磨材料としては、セラ
ミックス（珪石系、アルミナ系、炭化ケイ素系、窒化ケ
イ素系など）、金、ｍ　（Ｎ　、ステンレス、アルミニ
ウム、銅、ニッケルなど）、プラスチック（ナイロン、
ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレ
ンオキサイドなど）、ガラスおよびこれらの複合材料（
セラミックーフェライトなど）があげられる。

このような被研磨材料は一般に従来より用いられている
ラッピングマシン（日本エンギス社製、スピードファム
社製、ワシノ機減製、不二越機械工業Ｎ）などで研磨さ
れる。

本発明の加工液の適用法は、従来の加工液の適用法と同
様でよく、たとえば研磨加工においてラッププレートに
加工液を滴下またはスプレーすればよい。

〔実施例〕

以下実施例により本発明をさらに説明するが本発明はこ
れに限定されるものではない。実施例中の％は重量基準
である。

実施例１〜８ 本発明の加工液（実施例１〜８）を表−１の通り作成し
た。参考品（参考例１〜４）も表−１に示す。

表−１ 本１砥粒　　：ダイヤモンド砥粒（平均粒径０５μ）米
２分散剤■：ボリビニルピロリドン（和光坑薬工業製化
粧品用に−３０’） ロ：ポリエチレングリコール〔三洋化 成工業製ＰＥＧ４０００（平均分子量１０００）　ＥＩ
ｌｌ　：重合体Ｎｎ１（約４０％水溶液）（注・重合体
ＮＱＩは前記分散剤（ロ）の項で説明した。

ナ３浸透剤Ｉニジオクチルスルホコハク酸エステルナト
リウム塩 ■ニドデシルベンゼンスルホン酸ナト リウム塩 ■二ノニルフェノールＥＯＯｔ） 本発明の加工液（実施例１〜８）および比較品として市
販の加工液（比較列１〜３）を用いて行なった経時安定
性結果を表−２に示す。

なお比較例１および２は、いずれも平均粒径０５μのダ
イヤモンド砥粒を１％含有する水を分散媒とした加工液
である。比較例３は特開昭５５−１３９４７９号公報の
発明の詳細な説明に記載されている加工液の組成（粒径
０．０８〜０１μの酸化マグネシウムをグリセリンと水
の混合液に加えたもの）に準じて、駿化マグネシウムの
代りに平均粒径０１μのダイヤモンド砥粒を使用し、ダ
イヤモンド砥ｆＭ　ｔ、ｏＯｏ、グリセリン２．５％お
よび水９６．５％の割合で混合したものである。

表−２ 経時安定性試験は各加工液を室温で静置し分散状態を肉
眼で観察した。なお、表−２中の記号は次の通りである
。

○；均一に分散 Δ：やや分離 ×：分離 表−２の結果から本発明の加工液は分散安定性が極めて
良好であることがわかる。

本発明の加工液および参考品（参考例１　＝−４）の研
摩材料へのぬれ性および展着性について表−３に示す。

表−３ ・４接触角は銅板に対する加工液の接触角を示す。

＋５ひろがり性は水平な銅板上に加工液を０．１ｒｒ＋
１！滴下したときの加工液の銅板上での直径を示す。

１６流れ性は銅板を水平よ））３０’傾け、その上方か
ら加工液を０．１ｒｒ＋／滴下したとき、加工液が銅板
上を流れる距離を示工。

（注・この実験で用いた銅板はＪＩＳ　Ｈ’１１００に
規定された材質Ｃｌ１００Ｐ　　のもの。）表−３の結
果から本発明の加工液は研摩材料へのぬれ性および展着
性が極めて良好であることがわかる。

〔５Ｇ明の効果〕 本発明の加工液は下記の効果を奏する。

（１）加工液の分散安定性がよく、経時的に低粒が沈降
しにくい。この結果一定量のダイヤモンド低粒を被研摩
材に安定に供給できるため作業性が向上する。さらに砥
粒が経時的に沈降しにくいため、砥粒の含有量が少ない
加工液が被研・享材料に供給され研摩所要時間が長くな
ったりすることがなく、加工液を供給する前にあらかじ
め攪拌混合する必要もなく、作業性を著しく改善させる
。

（２）研摩材料へのぬれ性および展着性に極めて漫れる
ため使用する加工液が少なくてすみ、経済的に優位であ
る。

（３）分散剤の含有量および分子量を変えることにより
低粘度の加工液から高粘度の加工液まで目的にあわせた
ものを使用できる。

（４）高品質、高精度の研ば加工面を得ることができる
。

（５）水を分散媒にしているため火災の危険性がない。

（６）被研磨材料から加工液の除去が容易である。

（７）本発明の加工液はセラミック、金属、ガラス、プ
ラスチックなどの材料の表面研磨に有用である。

（８）砥粒そのもののもっている特性を損うことがない
。

上記効用を奏することから、本発明の加工液は電子部品
分野の著しい進歩に伴い望まれてきている電子部品材料
の高品質、高精度の表面研磨加工に有用である。

手彰°ｄネ山正「］シ 昭和６０年６月２７日 昭和６０年８月２１日提出の特Ｆ、願 ２゜発明の名称 研磨加工液 ３、補正をする者 自　　　発 ５、補正により増加する発明の教 の名詞 （１）明細円筒１頁の発明の名称の瀾の「研摩加工液５
を「研磨加工液」に訂正する。

（２）同書第１〜第２頁の特許請求の範囲を−１，水溶
性高分子分散剤（Ａ）、浸透性界面活）１剤（Ｂ）、水
およびダイヤモンド砥粒を含有すること＠１）徴とする
ｆ！Ｉｅ加工液。

２ｉＢ）の含有量が加工液の重みに基いて０．１〜２０
％である特許請求の範囲第１項記載の、すＯ工液。

３（８）がスルホコハク酸エステル塩、アルキルヘンぜ
ンスルホン（ＩＱＷ、（Ｂ）ナフタリンスルホン酸塩お
よび（Ｂ）ナフタリンスルホン酸塩のホルマリン縮合物
、アルカンスルホン酸塩、アルキル［１ｉＨＱエステル
塩、脂肪Ｍ、Ｉステル硫酸化物、ポリオキシアルキレン
アルキルアリールエーテルおよびポリオキシアルキレン
アルキルエーテルからなる群より選ばれる界面活性剤で
ある特許請求の範囲第１項または第２項２伎の加工液。

４１Ａ）の含有量か加工液の重量に基いて０．１〜５０
％である１４訂請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一
項に記載の戎の加工液。

５ｉＡ）が（１）ポリビニルピロリドン°、：２）ポリ
エチレングリコールおよび、／または（３）カルボン酸
（塩）塁、アミノ基、水閑塁、エーテル基、アミド基お
よび第４．扱アンモニウム塩基からなる群より選ばれる
基を含有するモノエチレン性不飽…単通体を必須構成成
分とする水溶１１車合体である特許請求の範囲第１項〜
第４項のいずれか一項に記載の戎の加工）１り。二 と訂正する。

（３）下記の箇所のＦ回摩ヨを１研磨」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水溶性高分子分散剤（Ａ）、浸透性界面活性剤（Ｂ
   ）、水およびダイヤモンド砥粒を含有することを特徴と
   する研摩加工液。 ２、（Ｂ）の含有量が加工液の重量に基いて０．１〜２
   ０％である特許請求の範囲第１項記載の加工液。 ３、（Ｂ）がスルホコハク酸エステル塩、アルキルベン
   ゼンスルホン酸塩、（アルキル）ナフタリンスルホン酸
   塩および（アルキル）ナフタリンスルホン酸塩のホルマ
   リン縮合物、アルカンスルホン酸塩、アルキル硫酸エス
   テル塩、脂肪酸エステル硫酸化物、ポリオキシアルキレ
   ンアルキルアリールエーテルおよびポリオキシアルキレ
   ンアルキルエーテルからなる群より選ばれる界面活性剤
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の加工液
   。 ４、（Ａ）の含有量が加工液に基いて０．１〜５０％で
   ある特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記
   載の加工液。 ５、（Ａ）が（１）ポリビニルピロリドン、（２）ポリ
   エチレングリコールおよび／または（３）カルボン酸（
   塩）基、アミノ基、水酸基、エーテル基、アミド基およ
   び第４級アンモニウム塩基からなる群より選ばれる基を
   含有するモノエチレン性不飽和単量体を必須構成成分と
   する水溶性重合体である特許請求の範囲第１項〜第４項
   のいずれか一項に記載の加工液。