CN107735478A - 研磨用组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磨粒不容易沉降、且沉降并聚集了的磨粒容易再分散的研磨用组合物。研磨用组合物含有磨粒、液态介质、金属氧化物的颗粒和水溶性高分子。金属氧化物的颗粒的平均一次粒径为磨粒的平均一次粒径的1/10以下，水溶性高分子的重均分子量为200以上且1000以下。

Description

研磨用组合物
技术领域
本发明涉及研磨用组合物。
背景技术
使用浆料状的研磨用组合物研磨例如树脂制的研磨对象物时，需要利用管道等将研磨用组合物从研磨用组合物的储藏容器输送到研磨对象物的研磨位置。
但是，由于研磨用组合物中的磨粒容易沉降，因此有在输送液体过程中磨粒沉降从而研磨用组合物变得不均匀的担心(例如参见专利文献1～5)。若将因磨粒的沉降而变得不均匀的研磨用组合物中磨粒含量低的部分供给至研磨，则有研磨速度降低的担心。另外，由于沉降并聚集了的磨粒很难再分散，因此若将含有聚集了的磨粒的研磨用组合物供给至研磨，则有在研磨对象物的被研磨面产生研磨损伤的担心。树脂制研磨对象物尤其容易产生研磨损伤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许公报第4462593号
专利文献2：日本特许公开公报平成5年第229853号
专利文献3：日本特许公报第3949466号
专利文献4：日本特许公报第5568641号
专利文献5：日本特许公开公报第329688号
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明的课题在于，解决如上所述的现有技术所具有的问题，提供一种磨粒不容易沉降、且沉降并聚集了的磨粒容易再分散的研磨用组合物。
用于解决问题的方案
为了解决前述问题，本发明的一个方案的研磨用组合物的主旨在于，含有磨粒、液态介质、金属氧化物的颗粒和水溶性高分子，金属氧化物的颗粒的平均一次粒径为磨粒的平均一次粒径的1/10以下，水溶性高分子的重均分子量为200以上且1000以下。
发明的效果
根据本发明的研磨用组合物，磨粒不容易沉降，且沉降并聚集了的磨粒容易再分散。
附图说明
图1为示出使用了本发明的研磨用组合物的研磨方法的一个实施方式中所使用的自动研磨装置的结构的图。
具体实施方式
对本发明的实施方式进行详细说明。本实施方式的研磨用组合物含有磨粒、液态介质、金属氧化物的颗粒和水溶性高分子。并且，金属氧化物的颗粒的平均一次粒径为磨粒的平均一次粒径的1/10以下，水溶性高分子的重均分子量为200以上且1000以下。
对于这样的构成的研磨用组合物，磨粒不容易沉降，且沉降并聚集了的磨粒容易再分散。因此，由于研磨用组合物不易变得不均匀，而且聚集了的磨粒少，因此若使用本实施方式的研磨用组合物对研磨对象物进行研磨，则能够以高研磨速度对研磨对象物进行研磨，并且，在研磨对象物的被研磨面不容易产生研磨损伤。
以下对本实施方式的研磨用组合物进一步详细地进行说明。
1.关于研磨对象物
研磨对象物没有特别限定，例如可以为树脂、硅、铝、锆、钙、钡等的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等的单晶或者多晶(陶瓷)、镁、铝、钛、铁、镍、钴、铜、锌、锰等金属或者以其为主要成分的合金。这些中优选树脂。
树脂的情况下，研磨对象物可以是由树脂形成的构件(树脂制构件)，也可以是覆盖在基材的表面的树脂涂膜。另外，树脂的种类没有特别限定，例如可列举出：氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂等。因此，构成树脂涂膜的树脂的种类也没有特别限定，可列举出氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类树脂等。树脂涂膜可以是透明的透明涂膜。进而，树脂涂膜的厚度没有特别限定，可以设为100μm以下，也可以设为10μm以上且40μm以下。
本实施方式的研磨用组合物可以用于在基材的表面覆盖树脂涂膜而成的涂装构件的制造。使用本实施方式的研磨用组合物来研磨涂装构件的树脂涂膜的外表面时，能够以高研磨速度对树脂涂膜进行研磨，并且，不容易在作为被研磨面的树脂涂膜的外表面(以下记为“树脂涂装面”)产生研磨损伤，因此能够以高生产率制造具备波纹较少、研磨损伤较少、具有美丽光泽的树脂涂膜的涂装构件。
涂装构件的种类(即树脂涂膜的用途)没有特别限定，例如可列举出：汽车的车体、铁道车辆、航空器、树脂制构件。覆盖在汽车车体的表面的树脂涂膜面积大且具有曲面，但本实施方式的研磨用组合物适用于这样的树脂涂膜的外表面的研磨。
作为基材的材质的具体例，可列举出：不锈钢等铁合金、铝合金、树脂、陶瓷。铁合金在包括汽车在内的一般车辆中作为钢板等使用。例如不锈钢用于铁道车辆。可以对钢板施加表面覆盖。另外，铝合金用于汽车和航空器等的部件。进而，树脂用于保险杠等的树脂制构件。
2.关于磨粒
本实施方式的研磨用组合物中的磨粒含量可以设为研磨用组合物整体的0.1质量％以上且50质量％以下。若磨粒含量为0.1质量％以上，则能够以高研磨速度对研磨对象物(例如树脂)进行研磨。另外，若磨粒含量为50质量％以下，则不仅能够抑制研磨用组合物的成本，还能够抑制在研磨后的研磨对象物(例如树脂)的被研磨面产生研磨损伤。磨粒含量的下限值更优选设为0.5质量％以上，进一步优选设为1.0质量％以上。另外，磨粒含量的上限值更优选设为40质量％以下，进一步优选设为30质量％以下。
本实施方式的研磨用组合物中的磨粒的物性没有特别限定，但是磨粒的平均一次粒径优选为0.1μm以上且4.5μm以下。若磨粒的平均一次粒径为0.1μm以上且4.5μm以下，则能够维持一定的研磨速度而不产生划痕。磨粒的平均一次粒径更优选为1.0μm以下，进一步优选为0.5μm以下。需要说明的是，对于磨粒的平均一次粒径，可以测定扫描型电子显微镜图像中的该颗粒的面积，以作为与其面积相同的圆的直径而求出的一次粒径的平均值的形式来求出。
另外，磨粒的平均二次粒径优选为0.1μm以上且4.5μm以下。若磨粒的平均二次粒径为0.1μm以上且4.5μm以下，则研磨后的研磨对象物(例如树脂)的被研磨面的表面粗糙度优异，并且在研磨后的研磨对象物(例如树脂)的被研磨面不容易产生划痕等研磨损伤。磨粒的平均二次粒径的下限值更优选为0.2μm以上。另外，磨粒的平均二次粒径的上限值更优选为4.0μm以下，进一步优选为3.5μm以下。需要说明的是，磨粒的平均二次粒径例如使用株式会社堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒径分布测量装置LA-950进行测定。
本实施方式的研磨用组合物中配混的磨粒的种类没有特别限定，可以为无机颗粒、有机颗粒、有机无机复合颗粒中的任意者。作为无机颗粒的具体例，例如可列举出：氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)等金属氧化物的颗粒、氮化硅、碳化硅、氮化硼等陶瓷的颗粒。另外，作为有机颗粒的具体例，例如可列举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒。这些磨粒可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
这些中优选氧化铝的颗粒。氧化铝的颗粒的物性没有特别限定，氧化铝的颗粒的比表面积优选为5m2/g以上且50m2/g以下。进而，氧化铝的颗粒的α化率优选为40％以上。
若氧化铝的颗粒的比表面积为5m2/g以上且50m2/g以下，则能够通过使用了本实施方式的研磨用组合物的研磨而去除被研磨面上的波纹，并且在被研磨面不容易产生研磨损伤。因此能够精加工为具有美丽光泽的被研磨面。氧化铝的颗粒的比表面积的下限值更优选为8m2/g以上，进一步优选为10m2/g以上。另外，氧化铝的颗粒的比表面积的上限值更优选为45m2/g以下，进一步优选为40m2/g以下。需要说明的是，氧化铝的颗粒的比表面积例如可以通过BET法来测定。
另外，若氧化铝的α化率为40％以上，则能够以高研磨速度进行研磨。氧化铝的α化率更优选为45％以上，进一步优选为50％以上。
氧化铝的颗粒的制造方法没有特别限定，上述物性的氧化铝可以通过在利用拜耳法(湿法)、烷醇铝法、明矾法、水热合成法等各种方法得到氢氧化铝后通过热处理制成氧化铝的方法来制造。
3.关于液态介质
液态介质作为用于将研磨用组合物的各成分(磨粒、金属氧化物的颗粒、水溶性高分子、添加剂等)分散或溶解的分散介质或溶剂而起作用。作为液态介质，可列举出水、有机溶剂，可以单独使用1种，也可以混合使用2种以上，优选含有水。但是，从防止阻碍研磨用组合物的各成分的作用的观点出发，优选使用尽量不含有杂质的水。具体而言，优选以离子交换树脂去除了杂质离子后通过过滤器去除了异物的纯水、超纯水、或蒸馏水。
4.关于金属氧化物的颗粒
本实施方式的研磨用组合物中，配混有金属氧化物的颗粒作为用于提高磨粒在液态介质中的分散性、抑制沉降的分散性改善剂。通过金属氧化物的颗粒，磨粒均匀地分散在研磨用组合物中，因此磨粒有效地作用于研磨对象物、可以获得高研磨速度。
本实施方式的研磨用组合物中的金属氧化物的颗粒的含量优选设为研磨用组合物整体的0.01质量％以上且10质量％以下。若金属氧化物的颗粒的含量为0.01质量％以上且10质量％以下，则磨粒在液态介质中的分散性优异，不容易发生磨粒的沉淀。金属氧化物的颗粒的含量的下限值更优选设为0.1质量％以上，进一步优选设为0.4质量％以上。另外，金属氧化物的颗粒的含量的上限值更优选设为5.0质量％以下，进一步优选设为1.0质量％以下。
金属氧化物的颗粒的平均一次粒径需要为磨粒的平均一次粒径的1/10以下。若为这样的构成，则金属氧化物的颗粒相对于磨粒足够小，能够有效地附着于磨粒的表面，因此能够发挥提高磨粒的分散性这样的效果。
金属氧化物的颗粒的平均一次粒径优选为10nm以上且50nm以下。另外，金属氧化物的颗粒的平均二次粒径优选为0.1μm以上且1.5μm以下。
若金属氧化物的颗粒的平均一次粒径为10nm以上且50nm以下，则磨粒在液态介质中的分散性优异。需要说明的是，对于金属氧化物的颗粒的的平均一次粒径，可以测定扫描型电子显微镜图像中的该颗粒的面积，以作为与其面积相同的圆的直径而求出的一次粒径的平均值的形式来求出。
另外，若金属氧化物的颗粒的平均二次粒径为0.1μm以上且1.5μm以下，则金属氧化物的颗粒会维持适度的聚集状态，从而能够发挥使磨粒有效地分散的效果。需要说明的是，金属氧化物的颗粒的平均二次粒径例如是使用日机装株式会社制造的动态光散射测量装置UPA-UT 151、株式会社堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒径分布测量装置LA-950进行测定的。
金属氧化物的颗粒的种类没有特别限定，可以使用作为含有微细的颗粒的物质的胶态状物质。作为金属氧化物的颗粒的示例，可列举出：胶态氧化铝、胶态二氧化硅、胶态氧化锆、胶态二氧化钛、氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、氧化锆溶胶、二氧化钛溶胶、气相氧化铝、气相二氧化硅、气相氧化锆、气相二氧化钛等。这些金属氧化物的颗粒可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
这些金属氧化物的颗粒之中，优选气相氧化铝。金属氧化物的颗粒为气相氧化铝、磨粒为氧化铝时，显示出最优异的分散性。
5.关于水溶性高分子
本实施方式的研磨用组合物中，配混有作为抑制磨粒结块的结块防止剂的水溶性高分子。通过水溶性高分子的作用，即使磨粒沉降并聚集了，也容易再分散，因此聚集了的磨粒不容易被供给至研磨，在研磨后的研磨对象物(例如树脂)的被研磨面上不容易发生划痕等研磨损伤。需要说明的是，结块是指微细的颗粒聚集并成块的现象。
本实施方式的研磨用组合物中的水溶性高分子的含量可以设为研磨用组合物整体的0.001质量％以上且0.5质量％以下。若水溶性高分子的含量为0.001质量％以上，则抑制磨粒结块的性能优异，即使磨粒沉降并聚集了，也容易再分散。另外，若水溶性高分子的含量为0.5质量％以下，则会发挥能够抑制研磨速度的显著降低的效果。水溶性高分子的含量的下限值更优选设为0.01质量％以上，上限值更优选设为0.1质量％以下。
水溶性高分子的种类没有特别限定，例如可列举出聚醚类。作为聚醚类的具体例，可列举出：聚乙二醇、聚丙二醇、或者它们的烷基醚，更优选聚乙二醇。作为其他水溶性高分子的具体例，可列举出：聚丙烯酸、(聚)亚烷基多胺。这些水溶性高分子可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
水溶性高分子的重均分子量为200以上且1000以下。若为这样的构成，则能够发挥损害磨粒研磨力的风险小且优异的结块抑制能力的效果。需要说明的是，水溶性高分子的重均分子量的上限值优选为低于600，更优选为400以下。
6.关于其他添加剂
对于本实施方式的研磨用组合物，为了提高其性能，可以根据需要添加pH调节剂、表面活性剂、研磨促进剂、氧化剂、络合剂、防腐蚀剂、防霉剂等各种添加剂。以下，对可加入至本实施方式的研磨用组合物中的添加剂的示例进行说明。
(1)关于pH调节剂
研磨用组合物的pH的值可以通过pH调节剂的添加来调节。为了将研磨用组合物的pH的值调节至期望的值而根据需要使用的pH调节剂可以为酸及碱中的任意者，另外，也可以是无机化合物及有机化合物中的任意者。pH可以根据研磨对象物而变化，通常为1～13的范围。尤其在研磨对象物为树脂的情况下，pH优选为1～9的范围，更优选为2～8的范围，进一步优选为3～6的范围。
对于作为pH调节剂的酸的具体例，可列举出：无机酸、羧酸、有机硫酸等有机酸。作为无机酸的具体例，可列举出：硫酸、硝酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亚磷酸、磷酸等。另外、作为羧酸的具体例，可列举出：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水杨酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、苯二甲酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸等。进而，作为有机硫酸的具体例，可列举出：甲磺酸、乙磺酸、羟乙基磺酸等。这些酸可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
对于作为pH调节剂的碱的具体例，可列举出：碱金属的氢氧化物或其盐、碱土金属的氢氧化物或其盐、季铵氢氧化物或其盐、氨、胺等。
作为碱金属的具体例，可列举出：钾、钠等。另外，作为碱土金属的具体例，可列举出：钙、锶等。进而，作为盐的具体例，可列举出：碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、乙酸盐等。进而，作为季铵的具体例，可列举出：四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等。
作为季铵氢氧化物化合物，包含季铵氢氧化物或其盐，作为具体例，可列举出：四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵等。
进而，作为胺的具体例，可列举出：甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、单乙醇胺、N-(β-氨基乙基)乙醇胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、无水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-氨基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪、胍等。
这些碱可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
这些碱中优选氨、铵盐、碱金属氢氧化物、碱金属盐、季铵氢氧化物化合物、以及胺，进而更优选氨、钾化合物、氢氧化钠、季铵氢氧化物化合物、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、以及碳酸钠。
另外，对于研磨用组合物，从防止金属污染的观点出发，进一步优选含有钾化合物作为碱。作为钾化合物，可列举出：钾的氢氧化物或者钾盐，具体而言，可列举出：氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硫酸钾、乙酸钾、氯化钾等。
另外，可以代替前述酸、或者与前述酸组合使用前述酸的铵盐、碱金属盐等盐作为用作缓冲剂的pH调节剂。特别是前述酸与缓冲剂的组合采用弱酸与强碱、强酸与弱碱、或弱酸与弱碱的组合的情况下，能够期待pH的缓冲作用。
(2)关于表面活性剂
研磨用组合物中可以添加表面活性剂。表面活性剂具有赋予研磨后的研磨对象物(例如树脂)的研磨表面亲水性的作用，因此能够使研磨后的研磨对象物(例如树脂)的被研磨面的清洗效率良好、抑制污物的附着。作为表面活性剂，可以使用阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、以及非离子性表面活性剂中的任意者。
作为阴离子性表面活性剂的具体例，可列举出：聚氧乙烯烷基醚乙酸、聚氧乙烯烷基硫酸酯、烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸、烷基硫酸、烷基苯磺酸、烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、烷基萘磺酸、烷基二苯醚二磺酸、或者它们的盐。
另外，作为阳离子性表面活性剂的具体例，可列举出：烷基三甲基铵盐、烷基二甲基铵盐、烷基苄基二甲基铵盐、烷基胺盐。
进而，作为两性表面活性剂的具体例，可列举出：烷基甜菜碱、烷基氧化胺。
进而，作为非离子性表面活性剂的具体例，可列举出：聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯烷基醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基链烷醇酰胺。
这些表面活性剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
(3)关于研磨促进剂(氧化剂)
研磨用组合物中可以添加研磨促进剂。研磨促进剂承担对研磨对象物进行化学研磨的作用，通过作用于研磨对象物(例如树脂)的表面(例如树脂涂膜的外表面)，能够显著提高加工效率。
作为研磨促进剂的具体例，可列举出包含选自由无机酸的金属盐、有机酸的金属盐、无机酸的铵盐、以及有机酸的铵盐组成的组中的至少一种盐的研磨促进剂。
无机酸可以为硝酸、硫酸、以及盐酸中的任意者。有机酸可以为草酸、乳酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖酸、乙醇酸、以及丙二酸中的任意者。金属盐可以为铝盐、镍盐、锂盐、镁盐、钠盐、以及钾盐中的任意者。
这些研磨促进剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
另外，可以添加氧化剂作为研磨促进剂。作为氧化剂的具体例，可列举出：过氧化氢、过氧化物、硝酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐、臭氧水、银(II)盐、铁(III)盐等。
(4)关于络合剂
研磨用组合物中可以添加具有螯合作用的试剂(络合剂)。由于络合剂捕获来自研磨装置、研磨对象物的金属离子等，所以能够期待抑制由金属离子引起的被研磨面的金属污染、获得良好的被研磨面。
作为络合剂，例如可列举出：有机酸、氨基酸、腈化合物、以及除它们以外的螯合剂等。作为有机酸的具体例，例如可列举出：草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、苯二甲酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸等。可以代替有机酸或者与有机酸组合，使用有机酸的碱金属盐等盐。
作为氨基酸的具体例，可列举出：甘氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、N-甲基甘氨酸、N,N-二甲基甘氨酸、2-氨基丁酸、正缬氨酸(Norvaline)、缬氨酸、亮氨酸、正亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、肌氨酸(Sarcosine)、鸟氨酸、赖氨酸、牛磺酸、丝氨酸、苏氨酸、高丝氨酸、酪氨酸、N,N-二羟乙基甘氨酸(bicine)、N-[三(羟甲基)甲基]甘氨酸(tricine)、3,5-二碘酪氨酸、β-(3,4-二羟基苯基)丙氨酸、甲状腺素、4-羟基脯氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、乙硫氨酸、羊毛硫氨酸、胱硫醚、胱氨酸、磺基丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、S-(羧甲基)半胱氨酸、4-氨基丁酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、偶氮丝氨酸、精氨酸、刀豆氨酸、瓜氨酸、δ-羟基赖氨酸、肌酸(creatine)、组氨酸、1-甲基组氨酸、3-甲基组氨酸、色氨酸等。
作为腈化合物的具体例，例如可列举出：乙腈、氨基乙腈、丙腈、丁腈、异丁腈、苯甲腈，戊二腈、甲氧基乙腈等。
作为除这些以外的螯合剂的具体例，可列举出：亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、N,N,N-三亚甲基膦酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四亚甲基磺酸、反式环己二胺四乙酸、1,2-二氨基丙烷四乙酸、乙二醇醚二胺四乙酸、乙二胺邻羟基苯基乙酸、乙二胺二琥珀酸(SS体)、N-(2-羧酸根合乙基)-L-天冬氨酸、β-丙氨酸二乙酸、2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸、1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸、N,N’-双(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸、1,2-二羟基苯-4,6-二磺酸等。
这些络合剂可以单独使用1种，也可以混合使用2种以上。
(5)关于防腐蚀剂
研磨用组合物中可以添加防腐蚀剂。由于防蚀剂在金属表面形成保护膜，所以能够期待防止研磨装置、被研磨物、固定夹具等的腐蚀。
可用的防腐蚀剂没有特别限定，例如为杂环式化合物或者表面活性剂。杂环式化合物中的杂环的元数没有特别限定。另外，杂环式化合物可以是单环化合物或具有稠环的多环化合物。防腐蚀剂可以单独使用1种，也可以混合使用2种以上。
可以作为防腐蚀剂使用的杂环式化合物的具体例，例如可列举出：吡咯化合物、吡唑化合物、咪唑化合物、三唑化合物、四唑化合物、吡啶化合物、吡嗪化合物、哒嗪化合物、氮茚(pyrindine)化合物、中氮茚化合物、吲哚化合物、异吲哚化合物、吲唑化合物、嘌呤化合物、喹嗪化合物、喹啉化合物、异喹啉化合物、萘啶化合物、酞嗪类化合物、喹喔啉化合物、喹唑啉化合物、噌啉化合物、布替利嗪(buterizine)化合物、噻唑化合物、异噻唑化合物、恶唑化合物、异恶唑化合物、呋咱化合物等含氮杂环式化合物。
(6)关于防霉剂、防腐剂
研磨用组合物中可以添加防霉剂、防腐剂。作为防霉剂、防腐剂的具体例，可列举出：异噻唑啉系防腐蚀剂(例如2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)、对羟基苯甲酸酯类、苯氧乙醇。这些防霉剂、防腐剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
7.关于研磨用组合物的制造方法
本实施方式的研磨用组合物的制造方法没有特别限定，可以通过将磨粒、金属氧化物的颗粒、水溶性高分子和根据期望添加的各种添加剂在水等液态介质中搅拌混合来制造。混合时的温度没有特别限定，优选为10℃以上且40℃以下，为了提高溶解速度，也可以进行加热。另外，混合时间也没有特别限定。
8.关于研磨方法(涂装构件的制造方法)
本实施方式的研磨用组合物可以用于树脂的研磨。这里，对树脂涂装面的研磨方法的一个例子进行说明。对进行研磨的研磨装置的构成没有特别限定，可以使用单面研磨装置、双面研磨装置、透镜研磨装置等一般的研磨装置，例如可以使用图1的自动研磨装置1。
图1的自动研磨装置1具有机器臂2、研磨垫10、研磨工具4、按压力检测单元5和控制器7。由于机器臂2具有多个关节20、21、22，因此能够使安装有研磨垫10、研磨工具4、以及按压力检测单元5的前端部23向多个方向移动。被研磨的涂装构件90是通过在基材表面覆盖树脂涂膜而成的，该涂装构件90的树脂涂装面的面积大且具有曲面。
研磨工具4借助按压力检测单元5安装于前端部23，通过内置的驱动单元使研磨垫10以与研磨垫10的研磨面10a垂直的方向为旋转轴旋转。研磨工具4的驱动单元没有特别限定，一般使用单动、复动、齿轮驱动(gear action)等，涂装构件的研磨中优选复动。控制器7控制机器臂2的动作和由研磨工具4引起的研磨垫10的旋转。由未图示的研磨用组合物供给机构向研磨垫10的研磨面10a与涂装构件90的树脂涂装面之间供给研磨用组合物。
控制器7利用机器臂2将研磨垫10的研磨面10a按压在涂装构件90的树脂涂装面并使研磨垫10旋转，从而对涂装构件90的树脂涂装面进行研磨。按压力检测单元5检测研磨垫10的研磨面10a对涂装构件90的树脂涂装面的按压力。控制器7可以基于按压力检测单元5的按压力的检测结果调节将研磨面10a按压在涂装构件90的树脂涂装面的力。另外，控制器7也可以基于按压力检测单元5的按压力的检测结果以在保持研磨面10a对涂装构件90的树脂涂装面的按压力恒定的状态下使研磨垫10在涂装构件90的树脂涂装面上移动的方式控制机器臂2。
但是，使用了本实施方式的研磨用组合物的研磨方法的应用不限于上述自动研磨装置1。例如，使用了本实施方式的研磨用组合物的研磨方法也可以应用于将研磨垫安装在手动抛光仪的前端，研磨人员通过手动作业驱动手动抛光仪对树脂涂装面进行研磨的情况。手动抛光仪的驱动方法没有特别限定，一般使用单动、复动、齿轮驱动等，涂装构件的研磨中优选复动。
对树脂涂装面进行研磨时，可以在保持研磨温度为构成树脂涂膜的树脂的玻璃化转变点以下的同时进行研磨。树脂涂膜(特别是自修复涂膜)的耐温度变化性弱，难以进行良好的研磨，但若在将研磨温度保持在构成树脂涂膜的树脂的玻璃化转变点以下的状态下进行研磨，则变得容易进行良好的研磨。也就是说，去除树脂涂装面上的波纹变得更容易，在树脂涂装面上不容易产生研磨损伤。因此，更容易精加工成具有美丽光泽的树脂涂装面。具体而言，优选边将研磨温度保持在50℃以下(更优选为30℃以下)边进行研磨。
研磨温度的测定方法没有特别限定，例如，可以通过在研磨结束时等时使用例如红外辐射温度计测量研磨垫10的研磨面10a的温度来获得研磨温度。
另外，研磨垫10的材质没有特别限定，可以没有特别限制地使用一般的无纺布、绒面革、聚氨酯发泡体、聚乙烯发泡体、多孔氟树脂等。作为研磨垫10，可以使用在研磨面10a上设有使液态研磨用组合物积存的槽的研磨垫。
需要说明的是，对树脂涂装面进行研磨时，可以使用具有软质研磨面的研磨垫进行研磨。软质研磨面的硬度以根据JIS K 6253的A硬度计例如优选小于50，更优选40以下。另外，软质研磨面的硬度以A硬度计例如优选为30以上。若硬度为这样的范围，则树脂涂装面的表面粗糙度变得更好。
具有软质研磨面的研磨垫的材质没有特别限定，只要是具有上述硬度的材质即可，例如可列举出：无纺布、绒面革。
或者，对树脂涂装面进行研磨时，可以先使用与具有软质研磨面的第一研磨垫的研磨面相比具有硬质研磨面的第二研磨垫进行第一阶段研磨后，使用具有软质研磨面的第一研磨垫进行第二阶段研磨。
第一研磨垫所具有的软质研磨面的硬度以根据JIS K 6253的A硬度计例如优选小于50，更优选40以下。另外，第一研磨垫所具有的软质研磨面的硬度A硬度计优选例如为30以上。若硬度为这样的范围，则树脂涂装面的表面粗糙度变得更好。
进而，第二研磨垫所具有的硬质研磨面的硬度比第一研磨垫所具有的软质研磨面的硬度高，其以根据JIS K 6253的A硬度计例如优选为50以上，更优选为60以上。另外，第二研磨垫所具有的硬质研磨面的硬度以A硬度计例如优选为95以下，更优选为80以下。若硬度为这样的范围，则更容易去除树脂涂装面的波纹。
第一研磨垫的材质没有特别限定，只要是具有上述硬度的材质即可，例如可列举出：无纺布、绒面革。另外，第二研磨垫的材质没有特别限定，只要是具有上述硬度的材质即可，例如可列举出：聚氨酯发泡体、无纺布。
进而，对树脂涂装面进行研磨时，优选使研磨垫10的研磨面10a对树脂涂装面的按压力保持恒定地进行研磨。这样的话，能够均匀地研磨整个树脂涂装面。
进而，将研磨用组合物供给至研磨垫10的研磨面10a与涂装构件90的树脂涂装面之间的方法没有特别限定，例如，可以采用如下方法：利用泵等通过在研磨垫的内侧开口的孔等供给研磨用组合物的方法、将研磨用组合物供给至研磨垫外侧的方法、利用喷雾喷嘴等将研磨用组合物喷雾从而供给的方法等。对研磨用组合物的供给量没有限定，优选研磨垫10的研磨面10a一直被研磨用组合物覆盖。需要说明的是，在涂装构件90的树脂涂装面的研磨中，可以直接使用本实施方式的研磨用组合物的原液进行研磨，也可以使用将原液用水等稀释液稀释为例如2倍以上而得到的研磨用组合物的稀释物进行研磨。
〔实施例〕
以下示出实施例及比较例，更具体地说明本发明。将表1中所示的配混量(其余为水)的磨粒、分散性改善剂、以及结块防止剂加入到水中并混合，制备实施例1～7以及比较例1～13的研磨用组合物。并且，评价这些研磨用组合物的磨粒的分散性和沉降了的磨粒的再分散性，并且使用这些研磨用组合物对树脂涂装面进行研磨。
任意磨粒均为氧化铝的颗粒，其平均一次粒径为0.35μm，平均二次粒径为0.35μm，比表面积为12.3m2/g，α化率为81。需要说明的是，磨粒的平均一次粒径是使用图像分析软件测定的。测定是针对在从扫描电子显微镜的图像中选择的总共1000个以上的氧化铝的颗粒进行的。另外，平均二次粒径是使用株式会社堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒径分布测量装置LA-950进行测定的。进而，比表面积是使用Micromeritics公司制造的FlowSorbII 2300进行测定的。进而，α化率是根据通过X射线衍射测定得到的(113)面衍射线的积分强度比求出的。
另外，关于分散性改善剂，在实施例1以及比较例3中为胶态二氧化硅，实施例2～7以及比较例1、2、4、5、12中为气相氧化铝，比较例6、7中为氧化铝，比较例10、11、13中为焦磷酸钠。胶态二氧化硅、气相氧化铝和氧化铝的平均一次粒径和平均二次粒径如表1所示。
需要说明的是，胶态二氧化硅的平均二次粒径是使用日机装株式会社制造的动态光散射测量装置UPA-UT 151测定的。气相氧化铝和氧化铝的平均二次粒径是使用株式会社堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒径分布测量装置LA-950进行测定的。另外，胶态二氧化硅、气相氧化铝、氧化铝的平均一次粒径是使用图像分析软件测定的。测定是针对从扫描电子显微镜的图像中选择的总共1000个以上的氧化铝的颗粒进行的。
进而，关于结块防止剂，实施例1～5以及比较例3、8、11中使用重均分子量400的聚乙二醇(PEG)，实施例6中使用重均分子量200的聚乙二醇(PEG)，实施例7中使用重均分子量1000的聚乙二醇(PEG)。另外，关于结块防止剂，比较例1中使用重均分子量2000的聚乙二醇(PEG)，比较例2中使用重均分子量4000的聚乙二醇(PEG)，比较例12、13中使用重均分子量2000的聚丙烯酸钠(SPA)。
[表1]
研磨对象物是将实施了清除涂装且在其表面覆盖有由氨基甲酸酯树脂形成的树脂涂膜(膜厚20μm)的金属板(边长10cm的正方形金属板，厚度为1.5mm)。另外，使用的研磨装置是Udagawa Optical Machines Co.,Ltd.制造的AL-2，使用的研磨垫的材质是环氧树脂。其他研磨条件如下。需要说明的是，研磨温度是使用红外辐射温度计对研磨结束时的研磨垫的研磨面的温度进行测量得到的。
研磨压力：6.86kPa
研磨平板的旋转速度：130min-1
研磨用组合物的供给量：2mL/分钟
研磨时间：1分钟
研磨温度：23℃
研磨对象物的树脂涂装面的研磨结束后，评价研磨速度以及在树脂涂装面产生的划痕的数量。将结果示于表1。
表1中，研磨速度为1.5μm/分钟以上的情况用○表示，低于1.5μm/分钟的情况下用×表示。需要说明的是，研磨速度是基于研磨前后的研磨对象物的质量的变化算出的。另外，表1中，划痕的数量为每100cm2为0个的情况用○表示，1个以上的情况用×表示。需要说明的是，划痕是指线状的研磨损伤，是在利用荧光灯的白色光的照射下(照度500lx)通过目视观察测量出的。
接着，研磨用组合物的磨粒的分散性和沉降了的磨粒的再分散性的评价方法如下。
如下地评价磨粒的分散性。首先，将100mL研磨用组合物放入总容量为130mL且内径为4.5cm的圆柱形瓶中并静置60分钟以使磨粒沉降并分离成沉降了的磨粒和上清液。接着，根据沉降了的磨粒的最上部与上清液的液面之间的距离来评价磨粒的分散性。在表1中，当沉降了的磨粒的最上部与上清液的液面之间的距离为10mm以下时，分散性被评价为良好、用○表示。而当超过10mm时，分散性被评价为不良、用×表示。
如下评价沉降了的磨粒的再分散性。首先，将100mL研磨用组合物放入总容量为130mL且内径为4.5cm的圆柱形瓶中，在振幅4cm、速度250spm(转/分钟)的条件下横向摇动72小时。之后，轻轻地使圆柱瓶倒下，确认沉降了的磨粒层是否崩塌。
在表1中，仅通过使圆柱瓶倒下整个沉降了的磨粒层就很容易地崩塌的情况作为再分散性良好，用○表示。另外，仅通过使圆柱瓶倒下沉降了的磨粒层的大部分崩塌、但一部分残留在圆柱形瓶的底部的情况作为再分散性稍微不良，用Δ表示。进而，即使使圆柱瓶倒下沉降了的磨粒层仍然残留在圆柱形瓶的底部的情况作为再分散性不良，用×表示。
从表1所示的结果可以看出，对于实施例1～7的研磨用组合物，磨粒的分散性以及沉降了的磨粒的再分散性优异。另外，树脂的研磨速度高、在树脂涂装面也未产生划痕。
与此相对，对于比较例1、2的研磨用组合物，由于作为结块防止剂的聚乙二醇的重均分子量过大，因此再分散性稍微不良。另外，对于比较例3的研磨用组合物，由于作为分散性改善剂的胶态二氧化硅的平均一次粒径超过磨粒的平均一次粒径的1/10，因此虽然分散性良好，但再分散性稍微不良。进而，对于比较例4的研磨用组合物，由于不含有结块防止剂，因此虽然研磨速度、划痕、分散性良好，但再分散性稍微不良。进而，对于比较例5的研磨用组合物，由于不含有磨粒，因此研磨速度不良。
进而，对于比较例6以及7的研磨用组合物，由于金属氧化物的颗粒的平均一次粒径相对于磨粒的平均一次粒径过大，因此磨粒的分散性不良。进而，对于比较例8、9的研磨用组合物，由于不含有分散性改善剂，因此分散性不良。
进而，比较例10、11、13的研磨用组合物是使用了作为一般的分散性改善剂的焦磷酸钠的例子，虽然磨粒的分散性良好，但是再分散性不良。也就是说，当使用焦磷酸钠作为分散性改善剂时，虽然磨粒的分散性良好，但是再分散性变差，因此不使用结块防止剂的情况(比较例10)、使用了聚丙烯酸钠作为结块防止剂的情况(比较例13)自不必说，再分散性变不良，使用了聚乙二醇作为结块防止剂的情况(比较例11)再分散性也变不良。
进而，比较例13的研磨用组合物是使用了作为一般的结块防止剂的聚丙烯酸钠的例子，但沉降了的磨粒的再分散性不良。
进而，比较例12的研磨用组合物由于使用了聚丙烯酸钠作为结块防止剂，因此即使使用气相氧化铝作为分散性改善剂，磨粒的分散性也受损。虽然再分散性被评价为良好，但是这是因为因磨粒的分散性不良而一部分发生了聚集，因此沉降了的磨粒的层变得容易崩塌。
附图标记说明
10 研磨垫
90 涂装构件

Claims (4)

1.一种研磨用组合物，其含有磨粒、液态介质、金属氧化物的颗粒和水溶性高分子，
所述金属氧化物的颗粒的平均一次粒径为所述磨粒的平均一次粒径的1/10以下，所述水溶性高分子的重均分子量为200以上且1000以下。
2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述金属氧化物为气相氧化铝。
3.根据权利要求1或2所述的研磨用组合物，其中，所述水溶性高分子含有聚乙二醇以及聚丙二醇中的至少一者。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨用组合物，其中，所述磨粒含有氧化铝的颗粒。
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