JP3582017B2 - 研磨用組成物およびプラスチック研磨用組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はプラスチック製品や金属材料等を迅速に研磨する従来品より改良された研磨用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に使用されるプラスチック製品や金属材料の研磨用組成物は、研磨材、例えば酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化クロムを水でスラリー状にしたものである。この従来の研磨用組成物をプラスチック製品や金属材料に適用して研磨パッドなどで研磨することが行われている。
しかし、これら従来の研磨用組成物は研磨に手間がかかり、研磨表面を滑らかにし、かつ光沢を良くするためには相当の研磨時間を要する。また、研磨能率を良くするために研磨剤の粒子径を大きくすると深いスクラッチ及びオレンジピール等の表面欠陥を生成する傾向があり、滑らかでそれらの欠点のない高品質な表面を得ることは一層困難であった。
【０００３】
上記の従来の研磨用組成物の欠点を解消するために、本出願人は、特公昭５３−３５１８号公報にて次のような合成樹脂成形品の研磨用組成物を開示した。即ち
「 水と、酸化アルミニウム、酸化セリウム等の研磨用剤及びポリ塩化アルミニウム、硝酸セリウム、硝酸アルミニウム、臭化アルミニウム等の酸性化合物からなる合成樹脂成形品の研磨用組成物。」である。
更に、本出願人は特公平２−２３５８９号公報にて、メモリーハードディスク等の金属材料を研磨する際も硝酸アルミニウム等が研磨促進効果を奏することを開示した。
これらの研磨用組成物は合成樹脂成形品やメモリーハードディスクの研磨用として優れたものであるが、更にこれらの研磨用組成物より優れたものの開発が要望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プラスチック製品や金属材料の研磨用として優れた研磨用組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、さらに前述の研磨用組成物を改良すべく鋭意研究した結果、開発されたものであり、本発明は、水と、酸化アルミニウムの研磨剤、及び研磨促進剤からなり、前記研磨促進剤が、硝酸アルミニウムとグリコール類及びアルミナゾルのうち、２種以上を混合して用いることを特徴とする研磨用組成物であり、前記研磨促進剤が硝酸アルミニウム５〜１００ｇ／ｌ，グリコール類５０〜４００ｇ／ｌ及びアルミナゾルが５〜５０ｇ／ｌの割合で添加されているものであり、さらに上述の研磨用組成物に、シリコーン消泡剤１〜１０ｇ／ｌが添加されていることを特徴とする研磨用組成物である。
【０００６】
【作用】
本発明は、前述の如く、水と、酸化アルミニウムの研磨剤、及び研磨促進剤からなるので、研磨速度は著しく増加し、さらに良好な研磨表面を生成し、スクラッチ及びオレンジピール等が生じない。
【０００７】
本発明において、研磨用組成物の各構成要素を限定した理由について、次に述べる。
（１）酸化アルミニウムの研磨剤
研磨剤としての酸化アルミニウムは通常水性スラリーとして使用するので通常微粒子であることが好ましくその粒子の大きさは平均粒子径で０．１〜１０μｍ，好ましくは０．１〜３μｍである。
そのスラリー濃度は通常１〜５０重量％好ましくは５〜３０重量％の研磨剤を含有することが望ましい。
（２）研磨促進剤
ａ．硝酸アルミニウム：５〜１００ｇ／ｌ
硝酸アルミニウムは上述の研磨剤の研磨速度を増進するのに効果があり、５ｇ／ｌ未満では多少効果はあるが実用的でなく、１００ｇ／ｌを越えて含有させてもその効果は横ばいであり、経済的でないからその量を５〜１００ｇ／ｌとした。
【０００８】
ｂ．グリコール類：５０〜４００ｇ／ｌ
グリコール類としては、プロピレングリコール重合物、エチレングリコール重合物が挙げられ、具体的には、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられ、特にプロピレングリコール、エチレングリコールが好ましい。
グリコール類は研磨能率の向上と研磨面の良質化のために有効な作用をなすものであり、５０ｇ／ｌ未満ではその効果が少なく、４００ｇ／ｌを越えた場合、粘度が高すぎて、研磨中に被研磨物に滑りを生じ、効果が少なくなるのでその量を５０〜４００ｇ／ｌとした。
ｃ．アルミナゾル：５〜５０ｇ／ｌ
アルミナゾルは化学式Ａｌ２ Ｏ３ ・ｎＨ２ Ｏ（ｎ＝１〜２）にて一般的に表されるが、これはスラリーの粘度をあげて、研磨剤を浮遊させる役目や研磨能率の向上を果たすものであり、そのための添加量は５〜５０ｇ／ｌが望ましい結果を得ている。
【０００９】
（３）シリコーン消泡剤：１〜１０ｇ／ｌ
また、本研磨用組成物においては、グリコール類やアルミナゾルを使用するために泡が生ずるのでシリコーン消泡剤を添加し消泡することが望ましく、その量は１〜１０ｇ／ｌが有効であることが判った。
本発明の研磨用組成物が適用できるプラスチック製品としてはプラスチックレンズ、プラスチック製ディスク基板、風防ガラス、医療用品、食器、ラジオ部品、機械部品（小型歯車、ベアリング）、ボタン、キャップ、キャビネット、化粧板、眼鏡枠、プラスチック製安全ガラスなどの各種がある。
また、金属材料として代表的なものとして、メモリーハードディスクに使用されるアルミニウム、ニッケル・リンメッキ基板、半導体部品、機械部品等の各種があり、これらの精密研磨加工に適用できる。
【００１０】
【実施例】
次に本発明の一実施例について述べる。
平均粒子径１．３μｍの酸化アルミニウムを１９０ｇ／ｌの割合に水と配合し、硝酸アルミニウム，プロピレングリコール及びアルミナゾルを添加し表１に示すような組成の研磨用組成物，試料Ｎ０．１〜９を調製した。
なお、本発明である試料Ｎ０．５〜Ｎ０．９にはシリコーン消泡剤を夫々５ｇ／ｌを添加した。
【００１１】
次に、これらの研磨用組成物を用いて研磨有効度を次のような研磨テストにより評価した。
アリルジグリルコールカーボネート樹脂（ＣＲ−３９）７０ｍｍφのレンズ試料をコバーン５０５型非球面レンズ研磨機を用いて、研磨パッドとして、プラスチックレンズ用植毛布にて、研磨圧力２４０ｇ／ｃｍ２ ，研磨時間５分，研磨温度１３±１℃，スラリー供給量２リットル／分の割合で循環する研磨条件にて研磨した。
その結果の研磨能率（ｇ／５分）並びに表面粗度Ｒａ（ｎｍ）を組成と共に表１に示す。
【００１２】
【表１】

【００１３】
表１に示すように、試料Ｎ０．１の酸化アルミニウム単独の場合や試料Ｎ０．２〜４の硝酸アルミニウム、プロピレングリコール、アルミナゾルを夫々単独で添加した場合に比して、試料Ｎ０．５〜９の組合わせの研磨用組成物は研磨能率及び表面粗度共に良好である。
特に試料Ｎ０．８と試料Ｎ０．９は従来品と比して、研磨能率が非常に高く、なおかつ表面粗度等の研磨面品質に優れている。
本発明は、その要旨を超えない限り以上の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
【発明の効果】
この研磨用組成物によれば、優れた研磨成績を示し研磨加工面に表面欠陥を発生させることなく著しく研磨能率を向上せしめことができる。

Claims (9)

1. 水と、酸化アルミニウムの研磨剤、及び研磨促進剤からなり、前記研磨促進剤が、硝酸アルミニウムとグリコール類及びアルミナゾルからなることを特徴とする研磨用組成物。
2. 前記研磨促進剤のうち、硝酸アルミニウムについては５〜１００ｇ／ｌ、グリコール類については５０〜４００ｇ／ｌ及びアルミナゾルについては５〜５０ｇ／ｌの添加割合であることを特徴とする請求項１に記載の研磨用組成物。
3. シリコーン消泡剤１〜１０ｇ／ｌが、さらに添加されていることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨用組成物。
4. 水と、酸化アルミニウムの研磨剤、及び研磨促進剤からなり、前記研磨促進剤が、硝酸アルミニウムとグリコール類及びアルミナゾルのうち、２種以上を混合して用いることを特徴とするプラスチック研磨用組成物。
5. 前記研磨促進剤のうち、硝酸アルミニウムについては５〜１００ｇ／ｌ、グリコール類については５０〜４００ｇ／ｌ及びアルミナゾルについては５〜５０ｇ／ｌの添加割合であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック研磨用組成物。
6. シリコーン消泡剤１〜１０ｇ／ｌが、さらに添加されていることを特徴とする請求項４または５に記載のプラスチック研磨用組成物。
7. 前記研磨促進剤が、硝酸アルミニウム及びグリコール類からなることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック研磨用組成物。
8. 前記研磨促進剤が、硝酸アルミニウム及びアルミナゾルからなることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック研磨用組成物。
9. 前記研磨促進剤が、グリコール類及びアルミナゾルからなることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック研磨用組成物。