特開 2019-8846 磁気ディスク基板用研磨剤組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-8846(P2019-8846A)

(43)【公開日】2019年1月17日

(54)【発明の名称】磁気ディスク基板用研磨剤組成物

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/84 20060101AFI20181214BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20181214BHJP

   C09K 3/14 20060101ALI20181214BHJP

   C09G 1/02 20060101ALI20181214BHJP

   H01L 21/304 20060101ALN20181214BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/84 A

   B24B37/00 H

   C09K3/14 550D

   C09K3/14 550Z

   C09G1/02

   H01L21/304 622D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-122314(P2017-122314)

(22)【出願日】2017年6月22日

(71)【出願人】

【識別番号】000178310

【氏名又は名称】山口精研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088616

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 一平

(74)【代理人】

【識別番号】100154829

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 成

(74)【代理人】

【識別番号】100132403

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 儀雄

(72)【発明者】

【氏名】安藤 順一郎

【テーマコード（参考）】

3C158

5D112

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158CA01

3C158CA04

3C158CB02

3C158CB03

3C158CB10

3C158DA02

3C158DA18

3C158EA01

3C158EB01

3C158ED03

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3C158ED21

3C158ED23

3C158ED26

5D112AA02

5D112BA06

5D112GA02

5D112GA09

5D112GA14

5F057AA03

5F057AA05

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5F057BB40

5F057CA19

5F057DA03

5F057EA01

5F057EA07

5F057EA16

5F057EA21

5F057EA22

5F057EA29

5F057EA32

(57)【要約】

【課題】生産性を低下させることなく、研磨後の基板のハレーション低減とうねりのバラツキ低減を実現できる磁気ディスク基板用研磨剤組成物を提供する。
【解決手段】コロイダルシリカと、リン含有無機酸および／または有機酸と、水とを含む磁気ディスク基板用研磨剤組成物である。研磨剤組成物のコロイダルシリカは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が５〜５０ｎｍの範囲にある。コロイダルシリカの動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定において、コロイダルシリカ粒子濃度を０．２５質量％に調整して粒度分布測定を行った場合、５０ｎｍより大きいコロイダルシリカの粒子の割合がコロイダルシリカ中の１０体積％以下である。さらに、研磨剤組成物中のコロイダルシリカの濃度が１〜５０質量％であり、研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が０．１〜４．０の範囲にある。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コロイダルシリカと、リン含有無機酸および／または有機酸と、水とを含み、
前記コロイダルシリカが透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が５〜５０ｎｍの範囲にあり、
前記コロイダルシリカの動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定において、コロイダルシリカ粒子濃度を０．２５質量％に調整して粒度分布測定を行った場合、５０ｎｍより大きい前記コロイダルシリカの粒子の割合が前記コロイダルシリカ中の１０体積％以下であり、
研磨剤組成物中の前記コロイダルシリカの濃度が１〜５０質量％であり、
前記研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が０．１〜４．０の範囲にある磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【請求項2】

前記リン含有無機酸が、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、およびトリポリリン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の化合物である請求項１に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【請求項3】

前記リン含有有機酸が、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、およびα−メチルホスホノコハク酸からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の化合物である請求項１または２に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【請求項4】

前記コロイダルシリカがナトリウム安定型またはアンモニウム安定型である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【請求項5】

前記研磨剤組成物が酸化剤をさらに含有している請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【請求項6】

無電解ニッケル−リンめっきされたアルミニウム磁気ディスク基板の仕上げ研磨に用いられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハードディスクといった磁気記録媒体などの電子部品の研磨に使用される研磨剤組成物に関する。特に、ガラス磁気ディスク基板やアルミニウム磁気ディスク基板などの磁気記録媒体用基板の表面研磨に使用される磁気ディスク基板用研磨剤組成物に関する。さらには、アルミニウム合金製の基板表面に無電解ニッケル−リンめっき皮膜を形成した磁気記録媒体用アルミニウム磁気ディスク基板の仕上げ研磨に好ましく使用される磁気ディスク基板用研磨剤組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アルミニウム磁気ディスク基板の無電解ニッケル−リンめっき皮膜表面を研磨するための研磨剤組成物として、磁気記録密度向上を目的として、種々の研磨特性向上が求められている。例えば、スクラッチについてはスクラッチ部分が書き込みや読み込みのエラー原因となったり、スクラッチの周りに生じたバリの部分がヘッドの衝突等の原因となったりすることもある。

【0003】

そこで、スクラッチ低減の観点から、研磨剤組成物の機械研磨を担う砥粒成分として、コロイダルシリカがアルミニウム磁気ディスク基板の仕上げ研磨に使用されるようになってきている。その際、工業的な研磨においては、研磨剤組成物の機械研磨を担う砥粒成分と、化学研磨を担う薬剤成分とが、実際の研磨の直前に混合して使用されることが多い。

【0004】

しかし、砥粒成分としてのコロイダルシリカと薬剤成分とが混合されると、コロイダルシリカは凝集傾向になる。この対策として、粗大粒子や凝集粒子を除去したり、粒子の形状を調整したり、研磨剤の腐食性を調整することでスクラッチを低減する試みがなされている。例えば、研磨剤の腐食性（特許文献１）、粒子の形状の調整（特許文献２）、凝集粒子の含有量の調整（特許文献３）などの提案がなされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１２０８５０号公報

【特許文献2】特開２００９−１７２７０９号公報

【特許文献3】特開２０１０−１７０６５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

さらに磁気記録密度向上の観点から、スクラッチ低減だけでなく、新たにハレーション低減とうねりのバラツキ低減も求められてきている。

【0007】

ここでいうハレーションとは、後述の実施例に記載の基板全表面欠陥検査機（（株）日立ハイテクファインシステムズ社製ＮＳ２０００Ｈ）で特定の検査条件において、基板表面の微細な欠陥として検出することができ、ハレーションカウントとして定量評価できる。ハレーションは、基板表面のなんらかの微細な不均一性が基板の広い範囲に存在することに起因する現象と考えられおり、その原因としては、研磨パッド、キャリア、基板、研磨剤組成物それぞれの持つ特性の不調和が考えられている。最近、ハレーションの存在が磁気記録密度向上の阻害要因として新たに問題となってきており、ハレーション低減が求められている。

【0008】

一方、うねりに関しては、従来から、基板表面全体のうねりの平均値を低減させることが求められている。それに加えて、さらに基板表面の中心部から外周部に向かうにつれて平均値およびバラツキが増加傾向になる場合もあり、磁気記録密度向上の阻害要因として問題となってきている。

【0009】

本発明の課題は、生産性を低下させることなく、研磨後の基板のハレーション低減とうねりのバラツキ低減を実現できる磁気ディスク基板用研磨剤組成物を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、以下の磁気ディスク基板用研磨剤組成物を用いることにより、生産性を低下させることなく、ハレーション低減とうねりのバラツキ低減を実現し、本発明に到達した。

【0011】

［１］ コロイダルシリカと、リン含有無機酸および／または有機酸と、水とを含み、前記コロイダルシリカが透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が５〜５０ｎｍの範囲にあり、前記コロイダルシリカの動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定において、コロイダルシリカ粒子濃度を０．２５質量％に調整して粒度分布測定を行った場合、５０ｎｍより大きい前記コロイダルシリカの粒子の割合が前記コロイダルシリカ中の１０体積％以下であり、研磨剤組成物中の前記コロイダルシリカの濃度が１〜５０質量％であり、前記研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が０．１〜４．０の範囲にある磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【0012】

［２］ 前記リン含有無機酸が、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、およびトリポリリン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種以上の化合物である前記［１］に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【0013】

［３］ 前記リン含有有機酸が、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、およびα−メチルホスホノコハク酸からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の化合物である前記［１］または［２］に記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【0014】

［４］ 前記コロイダルシリカがナトリウム安定型またはアンモニウム安定型である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【0015】

［５］ 前記研磨剤組成物が酸化剤をさらに含有している前記［１］〜［４］のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【0016】

［６］ 無電解ニッケル−リンめっきされたアルミニウム磁気ディスク基板の仕上げ研磨に用いられる前記［１］〜［５］のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨剤組成物。

【発明の効果】

【0017】

本発明の磁気ディスク基板用研磨剤組成物は、研磨速度を維持したまま、研磨後の基板のハレーション低減とうねりのバラツキ低減を実現できる。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲において、変更、修正、改良を加え得るものである。

【0019】

１．研磨剤組成物
本発明の磁気ディスク基板用研磨剤組成物は、コロイダルシリカと、リン含有無機酸および／または有機酸と、水とを含む研磨剤組成物である。研磨剤組成物のコロイダルシリカは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が５〜５０ｎｍの範囲にある。コロイダルシリカの動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定において、コロイダルシリカ粒子濃度を０．２５質量％に調整して粒度分布測定を行った場合、５０ｎｍより大きいコロイダルシリカの粒子の割合がコロイダルシリカ中の１０体積％以下である。さらに、研磨剤組成物中のコロイダルシリカの濃度が１〜５０質量％であり、研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が０．１〜４．０の範囲にある。以下、詳細に説明する。

【0020】

１．１ コロイダルシリカ
本発明の研磨剤組成物に含有されるコロイダルシリカは、平均粒子径が５〜５０ｎｍである。平均粒子径が５ｎｍ以上であることにより、研磨速度の低下を抑制することができる。平均粒子径が５０ｎｍ以下であることにより、表面粗さやスクラッチの悪化を抑制することができる。コロイダルシリカの平均粒子径は、透過型電子顕微鏡によって写真撮影した写真を解析することによりＨｅｙｗｏｏｄ径（投射面積円相当径）として測定したもので、小粒径側からの積算粒度分布（累積体積基準）が５０％となる粒径を平均粒子径（Ｄ５０）としたものである。

【0021】

また、コロイダルシリカの動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定において、コロイダルシリカ粒子濃度を０．２５質量％に調整して粒度分布測定を行った場合、５０ｎｍより大きい粒子の割合がコロイダルシリカ中の１０体積％以下である。より好ましくは、５体積％以下である。コロイダルシリカの動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定において、コロイダルシリカ粒子濃度を０．２５質量％に調整して粒度分布測定を行った場合、５０ｎｍより大きい粒子の割合がコロイダルシリカ中の１０体積％以下であることにより、ハレーションの悪化を抑制することができる。

【0022】

動的光散乱法でコロイダルシリカ濃度が低い条件（例えば０．２５質量％）で粒度分布測定を行った場合、コロイダルシリカの凝集などの影響を受けることなく、コロイダルシリカの粒度分布の特に大きめの粒子に注目した粒度分布測定結果が得られると考えられる。動的光散乱法による粒度分布測定では、粒子径の小さな微粒子ほど散乱光強度が弱くなる傾向が見られ、コロイダルシリカ濃度が低くなることで粒子径の小さな微粒子の検出がより難しくなる。その結果、上述のようにコロイダルシリカの粒度分布の特に大きめの粒子に着目した粒度分布測定結果が得られると考えられる。上記の測定条件で検出されるコロイダルシリカ粒度分布の大きめの粒子が、ハレーションの原因と考えられる基板表面のなんらかの微細な不均一性を、研磨の際に引き起こしているものと考えられる。

【0023】

対して、透過型電子顕微鏡によって写真撮影した写真から解析した粒度分布は、一つ一つの粒子の大きさから算出されるため、実際の粒子の粒度分布を表しているとは言えるものの、研磨剤組成物中の一部の粒子のみを観察することしかできない。このため、凝集粒子なども含めた、大きめの粒子に着目するような分布を得ることはできない。

【0024】

研磨剤組成物中のコロイダルシリカの濃度は、１〜５０質量％である。コロイダルシリカの濃度が１質量％以上であることにより、研磨速度の低下を抑制することができる。コロイダルシリカの濃度が５０質量％以下であることにより、経済性の悪化を抑制することができる。

【0025】

コロイダルシリカは、球状、金平糖型（表面に凸部を有する粒子状）、異形型などの形状が知られており、水中に一次粒子が単分散してコロイド状をなしている。本発明で使用されるコロイダルシリカとしては、球状、または球状に近いコロイダルシリカが好ましい。コロイダルシリカは、ケイ酸ナトリウムまたはケイ酸カリウムを原料とする水ガラス法、テトラエトキシシラン等のアルコキシシランを酸またはアルカリで加水分解することによって得られるアルコキシシラン法などにより製造される。

【0026】

コロイダルシリカの分散形態は、水中に微細な一次粒子が単分散している状態であるが、一般にコロイダルシリカの製造工程において珪酸に含まれる水酸基の脱水縮合反応によるコロイダルシリカ粒子形成後、陽イオンの添加による安定化が必要となる。コロイダルシリカ粒子形成後の反応系に、陽イオンをコロイダルシリカスラリー中に含有させることにより、コロイダルシリカ粒子表面のマイナス帯電の絶対値が大きくなり、電気的反発により凝集しにくくなる。その際にコロイダルシリカ粒子の安定化のために使用される陽イオン（安定化イオン）としては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオンなどが挙げられる。これらの安定化イオンの中でも、ナトリウムイオンを使用したナトリウム安定型のコロイダルシリカとアンモニウムイオンを使用したアンモニウム安定型のコロイダルシリカが、本発明には好ましく使用される。

【0027】

１．２ リン含有無機酸および／または有機酸
本発明で使用されるリン含有無機酸および／または有機酸について以下に説明する。リン含有無機酸の具体的な例としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸などが挙げられる。この中でもリン酸が好ましく用いられる。

【0028】

リン含有有機酸の具体的な例としては、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸などが挙げられる。この中でも１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸が好ましく用いられる。

【0029】

上記の化合物は、２種以上を組み合わせて使用することも好ましい実施形態である。リン含有無機酸を２種以上組み合わせても良いし、リン含有有機酸を２種以上組み合わせても良い。また、リン含有無機酸とリン含有有機酸を２種以上組み合わせても良い。具体的にはリン酸と１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸の組み合わせが挙げられる。

【0030】

研磨剤組成物中のリン含有無機酸および／または有機酸の濃度は、０．１〜２０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．２〜１０質量％である。濃度が０．１質量％以上であることにより、うねりのバラツキが改善される。濃度が２０質量％以下であることにより、必要以上のリン含有無機酸および／または有機酸を使用することなく、十分な研磨性能を維持することができる。研磨剤組成物中のリン含有無機酸および／または有機酸含有量は、ｐＨ値の設定に応じて適宜決められる。

【0031】

１．３ 酸化剤
本発明では、研磨促進剤として酸化剤を使用することができる。使用される酸化剤としては、過酸化物、過マンガン酸またはその塩、クロム酸またはその塩、ペルオキソ酸またはその塩、ハロゲンオキソ酸またはその塩、酸素酸またはその塩、それらの酸化剤を２種以上混合したもの、等を用いることができる。

【0032】

具体的には、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸の金属塩、過硫酸、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、ペルオキソリン酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、等が挙げられる。中でも過酸化水素、過硫酸およびその塩、次亜塩素酸およびその塩、などが好ましく、過酸化水素が特に好ましい。研磨剤組成物中の酸化剤含有量は、０．０１〜１０．０質量％であることが好ましい。より好ましくは、０．１〜５．０質量％である。

【0033】

１．４ その他の成分
本発明においては、さらに水溶性高分子化合物、緩衝剤、防腐剤などを必要に応じて含有してもよい。この中で、水溶性高分子化合物は、生産性を低下させることなく、ハレーション低減とうねりのバラツキ低減を実現するための補助的な働きがあり、必要に応じて用いられる。

【0034】

１．４．１ 水溶性高分子化合物
本発明で任意成分として用いられる水溶性高分子化合物としては、アニオン性水溶性高分子化合物、カチオン性水溶性高分子化合物、ノニオン性水溶性高分子化合物などがあるが、好ましくはアニオン性水溶性高分子化合物が用いられる。中でもカルボン酸基を有する単量体に由来する構成単位とアミド基を有する単量体に由来する構成単位、およびスルホン酸基を有する単量体に由来する構成単位などを含有する共重合体が好ましく用いられる。すなわち、カルボン酸基を有する単量体および／またはその塩と、アミド基を有する単量体、およびスルホン酸基を有する単量体などから共重合された高分子化合物が好ましく用いられる。

【0035】

１．４．１．１ カルボン酸基を有する単量体
カルボン酸基を有する単量体およびその塩としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸およびこれらの塩などが挙げられる。

【0036】

カルボン酸基を有する単量体に由来する構成単位は、水溶性高分子化合物中、その少なくとも一部がカルボン酸の塩として含有されてもよい。カルボン酸の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩、アミン塩、アルキルアンモニウム塩などが挙げられる。

【0037】

水溶性高分子化合物中、カルボン酸基を有する単量体に由来する構成単位を、カルボン酸として含有させるには、カルボン酸基を有する単量体を重合しても良いし、カルボン酸基を有する単量体の塩を重合した後、陽イオン交換することによりカルボン酸へと変換してもよい。また、水溶性高分子化合物中、カルボン酸基を有する単量体に由来する構成単位をカルボン酸の塩として含有させるには、カルボン酸基を有する単量体の塩を重合しても良いし、カルボン酸基を有する単量体を重合した後、塩基で中和することによりカルボン酸の塩を形成しても良い。

【0038】

水溶性高分子化合物中、カルボン酸として含有される構成単位と、カルボン酸の塩として含有される構成単位との割合を評価するには、水溶性高分子化合物のｐＨ値を用いることができる。水溶性高分子化合物のｐＨ値が低い場合には、カルボン酸として含有される構成単位の割合が高いと評価できる。一方、水溶性高分子化合物のｐＨ値が高い場合には、カルボン酸の塩として含有される構成単位の割合が高いと評価できる。本発明においては、例えば、濃度１０質量％の水溶性高分子化合物水溶液におけるｐＨ値（２５℃）が１〜１３の範囲の水溶性高分子化合物を用いることができる。

【0039】

１．４．１．２ アミド基を有する単量体
アミド基を有する単量体としては、α，β−エチレン性不飽和アミドを用いることが好ましい。より具体的には、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミド、などのα，β−エチレン性不飽和カルボン酸アミドが挙げられる。

【0040】

さらに好ましくは、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミドなどが挙げられる。Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミドなどの好ましい具体例としては、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｉｓｏ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド、Ｎ−ｉｓｏ−プロピルメタクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ｉｓｏ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルメタクリルアミドなどが挙げられる。

【0041】

なかでも、Ｎ−ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｉｓｏ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ｉｓｏ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルメタクリルアミドなどが特に好ましい。

【0042】

１．４．１．３ スルホン酸基を有する単量体
スルホン酸基を有する単量体の具体例としては、イソプレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが挙げられる。好ましくは、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。

【0043】

１．４．１．４ 共重合体
本発明で使用される水溶性高分子化合物は、これらの単量体成分を組み合わせて重合することにより、共重合体とすることが好ましい。共重合体の組み合わせとしては、アクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルアクリルアミドの組み合わせ、アクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルメタクリルアミドの組み合わせ、メタクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルアクリルアミドの組み合わせ、メタクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルメタクリルアミドの組み合わせ、アクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルアクリルアミドとスルホン酸基を有する単量体の組み合わせ、アクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルメタクリルアミドとスルホン酸基を有する単量体の組み合わせ、メタクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルアクリルアミドとスルホン酸基を有する単量体の組み合わせ、メタクリル酸および／またはその塩とＮ−アルキルメタクリルアミドとスルホン酸基を有する単量体の組み合わせなどが好ましく用いられる。

【0044】

なかでも、Ｎ−アルキルアクリルアミドまたはＮ−アルキルメタクリルアミドのアルキル基が、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基からなる群より選択される少なくとも１つであるものが特に好ましく用いられる。

【0045】

水溶性高分子化合物中のカルボン酸基を有する単量体に由来する構成単位とアミド基を有する単量体に由来する構成単位の割合は、カルボン酸基を有する単量体に由来する構成単位とアミド基を有する単量体に由来する構成単位の量比として、ｍｏｌ比で９５：５〜５：９５の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、ｍｏｌ比で９０：１０〜１０：９０の範囲である。またスルホン酸基を有する単量体に由来する構成単位が共重合体中に占める割合は、０．０１〜１０ｍｏｌ％の範囲であることが好ましい。

【0046】

１．４．１．５ 水溶性高分子化合物の製造方法
水溶性高分子化合物の製造方法は特に制限されないが、水溶液重合法が好ましい。水溶液重合によれば、均一な溶液として水溶性高分子化合物を得ることができる。上記水溶液重合の重合溶媒としては、水性の溶媒であることが好ましく、特に好ましくは水である。また、上記単量体成分の溶媒への溶解性を向上させるために、各単量体の重合に悪影響を及ぼさない範囲で有機溶媒を適宜加えてもよい。上記有機溶媒としては、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等のケトン類が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

【0047】

以下に、上記水性の溶媒を用いた水溶性高分子化合物の製造方法を説明する。重合反応では公知の重合開始剤を使用できるが、特にラジカル重合開始剤が好ましく用いられる。

【0048】

ラジカル重合開始剤として、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、過酸化水素等の水溶性過酸化物、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類等の油溶性の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジハイドロクロライド等のアゾ化合物が挙げられる。これらの過酸化物系のラジカル重合開始剤は、１種類のみ使用しても又は２種類以上を併用してもよい。上述した過酸化物系のラジカル重合開始剤の中でも、生成する水溶性高分子化合物の分子量の制御が容易に行えることから、過硫酸塩やアゾ化合物が好ましく、アゾビスイソブチロニトリルが特に好ましい。

【0049】

上記ラジカル重合開始剤の使用量は、特に制限されないが、水溶性高分子化合物の全単量体合計質量に基づいて、０．１〜１５質量％、特に０．５〜１０質量％の割合で使用することが好ましい。この割合を０．１質量％以上にすることにより、共重合率を向上させることができ、１５質量％以下とすることにより、水溶性高分子化合物の安定性を向上させることができる。

【0050】

また、場合によっては、水溶性高分子化合物は、水溶性レドックス系重合開始剤を使用して製造してもよい。レドックス系重合開始剤としては、酸化剤（例えば上記の過酸化物）と、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、ハイドロサルファイトナトリウム等の還元剤や、鉄明礬、カリ明礬等の組み合わせを挙げることができる。

【0051】

水溶性高分子化合物の製造において、分子量を調整するために、連鎖移動剤を重合系に適宜添加してもよい。連鎖移動剤としては、例えば、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、２−プロパンチオール、２−メルカプトエタノール及びチオフェノール等が挙げられる。

【0052】

水溶性高分子化合物を製造する際の重合温度は、特に制限されないが、重合温度は６０〜１００℃で行うのが好ましい。重合温度を６０℃以上にすることで、重合反応が円滑に進行し、かつ生産性に優れるものとなり、１００℃以下とすることで、着色を抑制することができる。

【0053】

また、重合反応は、加圧又は減圧下で行うことも可能であるが、加圧あるいは減圧反応用の設備にするためのコストが必要になるので、常圧で行うことが好ましい。重合時間は２〜２０時間、特に３〜１０時間程度で行うことが好ましい。

【0054】

重合反応後、必要に応じて塩基性化合物で中和を行う。中和に使用する塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、アンモニア水、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類等が挙げられる。中でもアンモニア水が、生成した水溶性高分子化合物の分散性と研磨対象基板の汚染を避ける点から好ましい。中和後のｐＨ値（２５℃）は、水溶性高分子化合物濃度が１０質量％の水溶液の場合、２〜９が好ましく、さらに好ましくは３〜８である。

【0055】

１．４．１．６ 水溶性高分子化合物の重量平均分子量
水溶性高分子化合物の重量平均分子量は、１，０００以上、２，０００，０００以下であることが好ましく、より好ましくは、２，０００以上、１，０００，０００以下である。なお、水溶性高分子化合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリアクリル酸換算で測定したものである。

【0056】

１．４．１．７ 水溶性高分子化合物の濃度
水溶性高分子化合物の研磨剤組成物の濃度は、固形分換算で０．０００１質量％以上、２．０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．００１質量％以上、１．０質量％以下であり、さらに好ましくは０．００５質量％以上、０．５質量％以下であり、特に好ましくは、０．０１質量％以上、０．３質量％以下である。

【0057】

２．研磨剤組成物の物性（ｐＨ）
本発明の研磨剤組成物のｐＨ値（２５℃）の範囲は、０．１〜４．０である。好ましくは、０．５〜３．０である。研磨剤組成物のｐＨ値（２５℃）が０．１以上であることにより、表面荒れを抑制することができる。研磨剤組成物のｐＨ値（２５℃）が４．０以下であることにより、研磨速度の低下を抑制することができる。

【0058】

本発明の研磨剤組成物は、ハードディスクといった磁気記録媒体などの種々の電子部品の研磨に使用することができる。特に、アルミニウム磁気ディスク基板の研磨に好適に用いられる。さらに好適には、無電解ニッケル−リンめっきされたアルミニウム磁気ディスク基板の仕上げ研磨に用いることができる。無電解ニッケル−リンめっきは、通常、ｐＨ値（２５℃）が４〜６の条件下でめっきされる。ｐＨ値（２５℃）が４以下の条件下で、ニッケルが溶解傾向に向かうためめっきしにくくなる。一方、研磨においては、例えば、ｐＨ値（２５℃）が４．０以下の条件下でニッケルが溶解傾向となるため、本発明の研磨剤組成物を用いることにより、研磨速度を高めることができる。

【0059】

３．磁気ディスク基板の研磨方法
本発明の研磨剤組成物は、アルミニウム磁気ディスク基板やガラス磁気ディスク基板等の磁気ディスク基板の研磨での使用に適している。特に、無電解ニッケル−リンめっきされたアルミニウム磁気ディスク基板（以下、「アルミディスク」）の仕上げ研磨での使用に適している。

【0060】

本発明の研磨剤組成物を適用することが可能な研磨方法としては、例えば、研磨機の定盤に研磨パッドを貼り付け、研磨対象物（例えばアルミディスク）の研磨する表面または研磨パッドに研磨剤組成物を供給し、研磨する表面を研磨パッドで擦り付ける方法（ポリッシングと呼ばれている）がある。例えば、アルミディスクのおもて面と裏面を同時に研磨する場合には、上定盤および下定盤それぞれに研磨パッドを貼り付けた両面研磨機を用いる方法がある。この方法では、上定盤および下定盤に貼り付けた研磨パッドでアルミディスクを挟み込み、研磨面と研磨パッドの間に研磨剤組成物を供給し、２つの研磨パッドを同時に回転させることによって、アルミディスクのおもて面と裏面を研磨する。研磨パッドは、ウレタンタイプ、スウエードタイプ、不織布タイプ、その他いずれのタイプも使用することができる。

【実施例】

【0061】

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。

【0062】

以下の各実施例、各比較例の研磨においては、あらかじめ粗研磨された無電解ニッケル−リンめっきアルミニウム合金基板を用意して、仕上げ研磨をおこなった。仕上げ研磨した際の研磨速度と、研磨後の基板のスクラッチ、ハレーション、基板周辺部のうねりなどの評価結果を表１に示した。

【0063】

［研磨剤組成物の調製方法］
実施例１〜１２、比較例１〜４で使用した研磨剤組成物は、下記の材料を下記の含有量で含んだ研磨剤組成物である。尚、全ての実施例と比較例で研磨剤組成物中のコロイダルシリカ含有量は５．６質量％となるように調製した。

【0064】

コロイダルシリカＡは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が２４ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が０．５体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。実施例１、２、比較例３、４で使用した。
コロイダルシリカＢは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が２４ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１．５体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。実施例３で使用した。
コロイダルシリカＣは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が２４ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が６．０体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。実施例４で使用した。
コロイダルシリカＤは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が３０ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１．５体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。実施例５、６で使用した。
コロイダルシリカＥは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が３０ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が３．０体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。実施例７で使用した。
コロイダルシリカＦは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が３０ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が６．０体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。実施例８で使用した。
コロイダルシリカＧは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が２４ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が０．５体積％、安定化イオンがアンモニウムである市販品である。実施例９で使用した。
コロイダルシリカＨは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が２４ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が０．５体積％、安定化イオンがカリウムである市販品である。実施例１０で使用した。
コロイダルシリカＩは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が３０ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１．５体積％、安定化イオンがアンモニウムである市販品である。実施例１１で使用した。
コロイダルシリカＪは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が３０ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１．５体積％、安定化イオンがカリウムである市販品である。実施例１２で使用した。
コロイダルシリカＫは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が２４ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１１．０体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。比較例１で使用した。
コロイダルシリカＬは、透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）が３０ｎｍ、動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１５．０体積％、安定化イオンがナトリウムである市販品である。比較例２で使用した。

【0065】

リン酸は、研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が１．６となるように含有量を調整した。実施例１〜１２、比較例１、２で使用した。
硫酸は、研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が１．６となるように含有量を調整した。比較例３で使用した。
硝酸は、研磨剤組成物のｐＨ（２５℃）が１．６となるように含有量を調整した。比較例４で使用した。
ＨＥＤＰ（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸）は、研磨剤組成物中の含有量が０．２質量％となるように添加した。実施例２、６で使用した。
過酸化水素は、研磨剤組成物中の含有量が０．６質量％となるように添加した。実施例１〜１２、比較例１〜４で使用した。

【0066】

［コロイダルシリカの透過型電子顕微鏡観察による平均粒子径（Ｄ５０）］
コロイダルシリカの粒子径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子（株）製、透過型電子顕微鏡 ＪＥＭ２０００ＦＸ（２００ｋＶ））を用いて倍率１０万倍の視野の写真を撮影し、この写真を解析ソフト（マウンテック（株）製、Ｍａｃ−Ｖｉｅｗ Ｖｅｒ．４．０）を用いて解析することによりＨｅｙｗｏｏｄ径（投射面積円相当径）として測定した。コロイダルシリカの平均粒子径は前述の方法で２０００個程度のコロイダルシリカの粒子径を解析し、小粒径側からの積算粒度分布（累積体積基準）が５０％となる粒径を上記解析ソフト（マウンテック（株）製、Ｍａｃ−Ｖｉｅｗ Ｖｅｒ．４．０）を用いて算出した平均粒子径（Ｄ５０）である。

【0067】

［コロイダルシリカの動的光散乱法による粒度分布、５０ｎｍより大きい粒子の割合］
動的光散乱法粒度分布測定装置（マイクロトラックベル（株）製、Ｎａｎｏｔｒａｃ ＷａｖｅＩＩ）を用いて測定した。測定用のコロイダルシリカ粒子分散液サンプルは、種々薬品と混合する前のコロイダルシリカ粒子分散液を、コロイダル粒子濃度が０．２５％になるように純水で希釈し、よく撹拌したものを用いて測定を行った。体積を基準とした小粒径側からの積算粒度分布において、５０ｎｍにおける累積体積頻度を求め、その結果から５０ｎｍより大きい粒子の割合を求めた。

【0068】

［研磨条件］
無電解ニッケル−リンめっきした外径９５ｍｍのアルミディスクを粗研磨したものを研磨対象として研磨を行った。
研磨機：スピードファム（株）製、９Ｂ両面研磨機
研磨パッド：（株）ＦＩＬＷＥＬ社製、Ｐ２用パッド
定盤回転数：上定盤 −８．３ｍｉｎ^−１
下定盤 ２５．０ｍｉｎ^−１
研磨剤組成物供給量： １００ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間： ３００秒
加工圧力： １１ｋＰａ
各成分を混合して研磨剤組成物を調製した後、目開き０．４５μｍのフィルターを通して研磨機に導入し、研磨試験を実施した。

【0069】

［研磨したディスク表面の評価］
［研磨速度比］
研磨速度は、研磨後に減少したアルミディスクの質量を測定し、下記式に基づいて計算した。
研磨速度（μｍ／ｍｉｎ）＝アルミディスクの質量減少量（ｇ）／研磨時間（ｍｉｎ）／アルミディスクの片面の面積（ｃｍ^２）／無電解ニッケル−リンめっき皮膜の密度（ｇ／ｃｍ^３）／２×１０^４
（ただし、上記式中、アルミディスクの片面の面積は６５．９ｃｍ^２，無電解ニッケル−リンめっき皮膜の密度は８．０ｇ／ｃｍ^３）
研磨速度比は、比較例１で上記式を用いて求めた研磨速度を１（基準）とした場合の相対値である。尚、比較例１の研磨速度は０．０６２μｍ／ｍｉｎであった。

【0070】

［研磨後の基板表面のハレーション評価方法］
ハレーションは、基板全表面欠陥検査機（株）日立ハイテクファインシステムズ社製ＮＳ２０００Ｈを使用して測定した。
測定条件は以下の通りである。
ＰＭＴ／ＡＰＤ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｏｌｔａｇｅ
Ｈｉ−Ｌｉｇｈｔ１ ＯＦＦ
Ｈｉ−Ｌｉｇｈｔ２ ９００Ｖ
Ｓｃａｎ Ｐｉｔｃｈ ３μｍ
Ｉｎｎｅｒ／Ｏｕｔｅｒ Ｒａｄｉｕｓ １８．００００−４７．００００ｍｍ
Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｌｅｖｅｌ ７６ｍＶ
Ｈ２ Ｗｈｉｔｅ Ｓｐｏｔ Ｌｅｖｅｌ ８０．０ｍＶ
ハレーションは、上記検査条件において、基板表面に微細な欠陥として検出され、ハレーションカウントとして定量評価できる。

【0071】

［ハレーション比］
ハレーション比は、比較例１で上記方法を用いて求めたハレーションカウントを１（基準）とした場合の相対値である。尚、比較例１のハレーションカウントは１５，６２７であった。

【0072】

［研磨後の基板周辺部のうねり平均値とバラツキ評価方法］
基板外周部のうねりの平均値とバラツキは、アメテック株式会社製３次元光学プロファイラーＮｅｗ Ｖｉｅｗ ８３００を使用して測定した。
測定条件は以下の通りである。
レンズ １０倍Ｍｉｒａｕ型
ＺＯＯＭ １．０倍
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｍｅａｓｕｒｅ Ｍｏｄｅ ＣＳＩ
Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈ ５μｍ
Ｃａｍｅｒａ Ｍｏｄｅ １０２４×１０２４
Ｆｉｌｔｅｒ Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ
Ｃｕｔ Ｏｆｆ Ｓｈｏｒｔ ２０．０００μｍ
Ｌｏｎｇ １００．０００μｍ
測定ポイント
半径 ４６．１５ｍｍ
角度 １０°毎に３６点
基板周辺部のうねりは、上記測定条件で測定した、上記３６点の観測ポイントのうねりの平均値およびＳＴＤＥＶ（標準偏差）を求めた。

【0073】

【表1】

【0074】

［考察］
比較例１と実施例１、３、４の対比、および比較例２と実施例５、７、８の対比から、コロイダルシリカの動的光散乱法による５０ｎｍより大きい粒子の割合が１０体積％以下になることによりハレーションが大幅に改善されることがわかる。
さらに実施例１、９、１０の中での比較、および実施例５、１１、１２の中での比較から、安定化イオンがナトリウムおよびアンモニウムの場合に、ハレーション改善が顕著であることがわかる。
また、比較例３、４と実施例１、２の対比から、リン含有無機酸および／または有機酸を使用することにより、硫酸または硝酸を使用した場合よりも周辺部うねりの平均値とバラツキが顕著に改善されていることがわかる。尚、この場合、リン含有無機酸および／または有機酸を使用することにより、研磨速度が向上することもわかる。
以上のことから、本願発明の研磨剤組成物を用いることにより、研磨後のハレーションを低減でき、さらに周辺部うねりの平均値とバラツキを顕著に低減できることがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明の研磨剤組成物は、半導体、ハードディスクといった磁気記録媒体などの電子部品の研磨に使用することができる。特にガラス磁気ディスク基板やアルミニウム磁気ディスク基板などの磁気記録媒体用基板の表面研磨に使用することができる。さらには、アルミニウム合金製の基板表面に無電解ニッケル−リンめっき皮膜を形成した磁気記録媒体用アルミニウム磁気ディスク基板の仕上げ研磨に使用することができる。