JP3483385B2 - ステンレス鋼のエッチング液組成物 - Google Patents
ステンレス鋼のエッチング液組成物Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼の湿
式エッチングを行う場合に使用するエッチング液組成物
に関する。
式エッチングを行う場合に使用するエッチング液組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼は、耐食性、強度に優れて
いることから、アート分野の装飾部品から電子関連の精
密部品を始めとする広い分野にわたり、多種多目的に使
用されており、特に電子部品分野においては、光沢性、
表面の平滑性、更に加えて孔食(ピット)、サイドエッチ
など加工精度の難しい要求が増えてきている。
いることから、アート分野の装飾部品から電子関連の精
密部品を始めとする広い分野にわたり、多種多目的に使
用されており、特に電子部品分野においては、光沢性、
表面の平滑性、更に加えて孔食(ピット)、サイドエッチ
など加工精度の難しい要求が増えてきている。
【０００３】通常、ステンレス鋼材は、脱脂及び研磨さ
れた後、場合により数％前後の酸で表面処理を行い、フ
ォトレジストとしてドライフィルムをラミネートする
か、または液状レジストを塗布し、パターニングした
後、温度４０〜７０℃、圧力１.０〜２.５ｋｇ／ｃｍ2
の加工条件でエッチングを行っている。
れた後、場合により数％前後の酸で表面処理を行い、フ
ォトレジストとしてドライフィルムをラミネートする
か、または液状レジストを塗布し、パターニングした
後、温度４０〜７０℃、圧力１.０〜２.５ｋｇ／ｃｍ2
の加工条件でエッチングを行っている。
【０００４】一般的に、ステンレス鋼のエッチング液組
成物として、３８〜５２度ボーメ塩化第二鉄を主成分と
する塩酸との混合液、または更に硝酸を加えた混合液が
使用されている。これらを使用してエッチング加工した
場合、加工表面にスマット(表面沈着物)が付着して仕上
がり性を損ねる問題があり、更に、ステンレス鋼溶解に
伴うスマットの蓄積により、液の寿命として約２０ｇ／
リットル前後のステンレス鋼溶解量で液管理を行ってい
る。
成物として、３８〜５２度ボーメ塩化第二鉄を主成分と
する塩酸との混合液、または更に硝酸を加えた混合液が
使用されている。これらを使用してエッチング加工した
場合、加工表面にスマット(表面沈着物)が付着して仕上
がり性を損ねる問題があり、更に、ステンレス鋼溶解に
伴うスマットの蓄積により、液の寿命として約２０ｇ／
リットル前後のステンレス鋼溶解量で液管理を行ってい
る。
【０００５】例えば、特公平３−77279号公報には、ポ
リアリルアミン、有機硫黄化合物及び有機キレート化合
物を必須成分とするエッチング液が提案されているが、
ステンレス鋼材の溶解に伴う再析出に問題があり、耐孔
食性や液管理の容易さについては充分ではない。
リアリルアミン、有機硫黄化合物及び有機キレート化合
物を必須成分とするエッチング液が提案されているが、
ステンレス鋼材の溶解に伴う再析出に問題があり、耐孔
食性や液管理の容易さについては充分ではない。
【０００６】また、特開平６−73563号公報には、塩化
第二鉄水溶液による金属の連続的エッチング方法におい
て、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム及び塩素酸カル
シウムからなる群から選択される塩素酸塩１モルに対
し、塩化水素５〜６.５モル並びに塩化第二鉄２.５〜３
０モルの割合で塩素酸塩水溶液、塩化水素水溶液及び塩
化第二鉄水溶液をエッチング液に供給するにあたり、エ
ッチング液の酸化還元電位を検知し、この検知結果に基
づき上記溶液を別個にまたは塩化水素水溶液と塩化第二
鉄水溶液との混合溶液と塩素酸塩水溶液とをエッチング
液へ供給して予め設定された酸化還元電位を連続的に維
持し、かつエッチング液の塩化水素濃度を検知し、この
検知結果に基づき塩化水素水溶液または塩化水素水溶液
と塩化第二鉄水溶液を別個にまたは混合溶液としてエッ
チング液へ供給して予め設定された塩化水素濃度を連続
的に維持することを特徴とするエッチング方法が開示さ
れている。
第二鉄水溶液による金属の連続的エッチング方法におい
て、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム及び塩素酸カル
シウムからなる群から選択される塩素酸塩１モルに対
し、塩化水素５〜６.５モル並びに塩化第二鉄２.５〜３
０モルの割合で塩素酸塩水溶液、塩化水素水溶液及び塩
化第二鉄水溶液をエッチング液に供給するにあたり、エ
ッチング液の酸化還元電位を検知し、この検知結果に基
づき上記溶液を別個にまたは塩化水素水溶液と塩化第二
鉄水溶液との混合溶液と塩素酸塩水溶液とをエッチング
液へ供給して予め設定された酸化還元電位を連続的に維
持し、かつエッチング液の塩化水素濃度を検知し、この
検知結果に基づき塩化水素水溶液または塩化水素水溶液
と塩化第二鉄水溶液を別個にまたは混合溶液としてエッ
チング液へ供給して予め設定された塩化水素濃度を連続
的に維持することを特徴とするエッチング方法が開示さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
一般的に使用されている塩化第二鉄及び塩酸を主成分と
するエッチング液でステンレス鋼をエッチング加工した
場合、スマットが付着し、表面仕上がり性(光沢性、表
面平滑性)を損ね、更に、溶解の進行に伴って起泡、エ
ッチング速度の低下を起こし、連続加工を困難にしてい
る。
一般的に使用されている塩化第二鉄及び塩酸を主成分と
するエッチング液でステンレス鋼をエッチング加工した
場合、スマットが付着し、表面仕上がり性(光沢性、表
面平滑性)を損ね、更に、溶解の進行に伴って起泡、エ
ッチング速度の低下を起こし、連続加工を困難にしてい
る。
【０００８】また、精密部品の微細エッチング加工にお
いては、フォトレジストへの進入をできるだけ少なく
し、サイドエッチを小さくするという最適なエッチング
ファクターの厳しい要求も出ている。
いては、フォトレジストへの進入をできるだけ少なく
し、サイドエッチを小さくするという最適なエッチング
ファクターの厳しい要求も出ている。
【０００９】そこで、本発明の目的は、ステンレス鋼の
エッチング加工において、仕上がり性(光沢性、表面平
滑性、孔食、サイドエッチ)及び液寿命を満足せしめる
エッチング液組成物を提供することにある。
エッチング加工において、仕上がり性(光沢性、表面平
滑性、孔食、サイドエッチ)及び液寿命を満足せしめる
エッチング液組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点に鑑みて、ステンレス鋼のエッチング加工において、
加工面の光沢性、表面平滑性に優れ、かつ内壁の孔食、
サイドエッチの小さい添加剤を見出すべく、鋭意研究を
進めてきた。その結果、塩化第二鉄を主成分とする水溶
液に、特定の含窒素化合物を添加して得られるエッチン
グ液組成物を用いてエッチング加工を行った場合、仕上
がり性(光沢性、表面平滑性、孔食、サイドエッチ)にお
いて良好な結果が得られることを見出した。更に、この
含窒素化合物(添加剤)を含むエッチング液組成物はスマ
ット防止効果に優れているため、浴中にスマットの蓄積
が少なく、ステンレス鋼の溶解量が多い状態において
も、抑泡性に良好な、エッチング速度の安定した加工が
できることも見出した。
点に鑑みて、ステンレス鋼のエッチング加工において、
加工面の光沢性、表面平滑性に優れ、かつ内壁の孔食、
サイドエッチの小さい添加剤を見出すべく、鋭意研究を
進めてきた。その結果、塩化第二鉄を主成分とする水溶
液に、特定の含窒素化合物を添加して得られるエッチン
グ液組成物を用いてエッチング加工を行った場合、仕上
がり性(光沢性、表面平滑性、孔食、サイドエッチ)にお
いて良好な結果が得られることを見出した。更に、この
含窒素化合物(添加剤)を含むエッチング液組成物はスマ
ット防止効果に優れているため、浴中にスマットの蓄積
が少なく、ステンレス鋼の溶解量が多い状態において
も、抑泡性に良好な、エッチング速度の安定した加工が
できることも見出した。
【００１１】 即ち、本発明のステンレス鋼のエッチン
グ液組成物は、塩化第二鉄を主成分とするエッチング液
に、アミン化合物のエチレンオキシド及び／またはプロ
ピレンオキシド付加物からなる群から選ばれた１種また
は２種以上の含窒素化合物を、エッチング液組成物全量
に対して０．２５〜３．５０重量％含有せしめたことを
特徴とする。
グ液組成物は、塩化第二鉄を主成分とするエッチング液
に、アミン化合物のエチレンオキシド及び／またはプロ
ピレンオキシド付加物からなる群から選ばれた１種また
は２種以上の含窒素化合物を、エッチング液組成物全量
に対して０．２５〜３．５０重量％含有せしめたことを
特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】ステンレス鋼は、Ｆｅ−Ｃｒ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金及びこれらにＭｏ、Ｔｉ、Ａ
ｌ等の金属元素が加わった合金である。
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金及びこれらにＭｏ、Ｔｉ、Ａ
ｌ等の金属元素が加わった合金である。
【００１３】本発明に係るステンレス鋼のエッチング液
組成物は、塩化第二鉄を主成分とし、塩酸、硫酸、硝酸
などの鉱酸を含む。これらの塩化第二鉄及び鉱酸の組成
濃度は特に限定されず、一般的な組成でよいが、塩化第
二鉄の濃度が３３重量％以下では、エッチング速度は促
進されるものの、サイドエッチが悪くなり、精密加工に
向かない。
組成物は、塩化第二鉄を主成分とし、塩酸、硫酸、硝酸
などの鉱酸を含む。これらの塩化第二鉄及び鉱酸の組成
濃度は特に限定されず、一般的な組成でよいが、塩化第
二鉄の濃度が３３重量％以下では、エッチング速度は促
進されるものの、サイドエッチが悪くなり、精密加工に
向かない。
【００１４】また、エッチング加工条件もまた特に限定
されるものではなく、通常使用される温度４０〜７０
℃、圧力１.０〜２.５ｋｇ／ｃｍ2の範囲で充分であ
る。
されるものではなく、通常使用される温度４０〜７０
℃、圧力１.０〜２.５ｋｇ／ｃｍ2の範囲で充分であ
る。
【００１５】次に、本発明のエッチング液組成物に使用
される含窒素化合物について説明する。本発明に用いら
れるアミン化合物のエチレンオキシド及び／またはプロ
ピレンオキシド付加物としては、次の一般式(１)または
(２)で示される化合物が挙げられる。
される含窒素化合物について説明する。本発明に用いら
れるアミン化合物のエチレンオキシド及び／またはプロ
ピレンオキシド付加物としては、次の一般式(１)または
(２)で示される化合物が挙げられる。
【００１６】
【化６】
(式中、Ｒ1は、１〜１２の炭素原子を有するアルキル
基、ヒドロキシアルキル基、フェニル基またはシクロヘ
キシル基を表し、ｘ及びｙは、１〜９の数で同一であっ
ても、異なっていてもよい)
基、ヒドロキシアルキル基、フェニル基またはシクロヘ
キシル基を表し、ｘ及びｙは、１〜９の数で同一であっ
ても、異なっていてもよい)
【００１７】上記化合物としては、メチルアミン、エチ
ルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチ
ルアミン、イソブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、
ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチ
ルアミン、ｔｅｒｔ−ペンチルアミン、ヘキシルアミ
ン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ノニ
ルアミン、デシルアミン等のモノアミンにエチレンオキ
シドを付加せしめて得られる平均分子量２００〜４００
０のポリオキシエチレンアルキルアミンが挙げられる。
ルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチ
ルアミン、イソブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、
ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチ
ルアミン、ｔｅｒｔ−ペンチルアミン、ヘキシルアミ
ン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ノニ
ルアミン、デシルアミン等のモノアミンにエチレンオキ
シドを付加せしめて得られる平均分子量２００〜４００
０のポリオキシエチレンアルキルアミンが挙げられる。
【００１８】
【化７】
(式中、ｍ及びｎは、０〜９の数で同一であっても、異
なっていてもよいが、全て同時に０であることはない。
また、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの付加
形態はブロック状及び／またはランダム状であることが
できる。)
なっていてもよいが、全て同時に０であることはない。
また、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの付加
形態はブロック状及び／またはランダム状であることが
できる。)
【００１９】このような化合物としては、エチレンジア
ミンにエチレンオキシド及び／またはプロピレンオキシ
ドをブロック及び／またはランダムに付加して得られ
る、平均分子量２００〜４０００のポリオキシエチレン
エチレンジアミン、ポリオキシプロピレンエチレンジア
ミン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエチレ
ンジアミン等が挙げられる。
ミンにエチレンオキシド及び／またはプロピレンオキシ
ドをブロック及び／またはランダムに付加して得られ
る、平均分子量２００〜４０００のポリオキシエチレン
エチレンジアミン、ポリオキシプロピレンエチレンジア
ミン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエチレ
ンジアミン等が挙げられる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】 上記一般式（１）〜（２）の含窒素化合
物は、アミンの塩酸塩のようなアミン塩の形で用いられ
てもよい。
物は、アミンの塩酸塩のようなアミン塩の形で用いられ
てもよい。
【００２７】本発明の含窒素化合物は、エッチング液組
成物全量に対して０.２５〜３.５０重量％、好ましくは
０.５０〜１.５０重量％含有される。含窒素化合物の量
が０.２５重量％未満では仕上がり性が劣悪であり、３.
５０重量％を超えて加えても仕上がり性にさらなる向上
が見られず、経済的に不適当である。
成物全量に対して０.２５〜３.５０重量％、好ましくは
０.５０〜１.５０重量％含有される。含窒素化合物の量
が０.２５重量％未満では仕上がり性が劣悪であり、３.
５０重量％を超えて加えても仕上がり性にさらなる向上
が見られず、経済的に不適当である。
【００２８】本発明のエッチング液組成物は、例えばス
テンレス鋼を研磨及び脱脂した後、フォトレジストをラ
ミネートまたはコーティングし、温度４０〜７０℃で使
用できる。本発明のエッチング液組成物は低発泡性を特
徴とするため、スプレイによる加工に適しているが、さ
らに消泡剤としてエトキシ化第２級アルコール非イオン
系界面活性剤などを添加することも可能である。
テンレス鋼を研磨及び脱脂した後、フォトレジストをラ
ミネートまたはコーティングし、温度４０〜７０℃で使
用できる。本発明のエッチング液組成物は低発泡性を特
徴とするため、スプレイによる加工に適しているが、さ
らに消泡剤としてエトキシ化第２級アルコール非イオン
系界面活性剤などを添加することも可能である。
【００２９】更に、本発明のエッチング液組成物は、例
えば特開平６−73563号公報に開示されているエッチン
グ方法を使用して好適にステンレス鋼のエッチング加工
を行うことができる。該方法は例えば図１に示すエッチ
ング装置を用いて行うことができ、この装置は、以下の
ような構成を有し、動作するものである。即ち、エッチ
ング槽(1)のエッチング液は、エッチング液送り配管(9)
を通ってエッチング液送りポンプ(5)により酸化還元電
位、塩化水素濃度、比重検出部(2)に送液される。ま
た、オーバーフローしたエッチング液をエッチング液戻
り配管(10)によりエッチング槽(1)に戻すことによりエ
ッチング液を循環させる。このエッチング液循環は常時
行われ、それによって、酸化還元電位、塩化水素濃度及
び比重の測定が常時行われる構成となっている。
えば特開平６−73563号公報に開示されているエッチン
グ方法を使用して好適にステンレス鋼のエッチング加工
を行うことができる。該方法は例えば図１に示すエッチ
ング装置を用いて行うことができ、この装置は、以下の
ような構成を有し、動作するものである。即ち、エッチ
ング槽(1)のエッチング液は、エッチング液送り配管(9)
を通ってエッチング液送りポンプ(5)により酸化還元電
位、塩化水素濃度、比重検出部(2)に送液される。ま
た、オーバーフローしたエッチング液をエッチング液戻
り配管(10)によりエッチング槽(1)に戻すことによりエ
ッチング液を循環させる。このエッチング液循環は常時
行われ、それによって、酸化還元電位、塩化水素濃度及
び比重の測定が常時行われる構成となっている。
【００３０】エッチング液の酸化還元電位の測定結果が
設定値以下となったら、酸化還元電位に拘わる制御信号
配線(Ａ)を使用し、塩化第二鉄水溶液送りポンプ(6)を
稼働させ、塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混合液貯
槽(3)から塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混合液を
塩化第二鉄水溶液供給配管(14)を通してエッチング槽
(1)に供給する。同様に、塩素酸塩水溶液送りポンプ(7)
を稼働させ塩素酸塩水溶液を塩素酸塩水溶液貯槽(4)か
ら塩素酸塩水溶液供給配管(13)を通しエッチング槽(1)
へ供給する。酸化還元電位の測定値が設定値以上となっ
たら、酸化還元電位の測定値が設定値以上となったら、
酸化還元電位に拘わる制御信号配線(Ａ)を使用し、各ポ
ンプを停止させ、各水溶液の供給を中止することにより
エッチング液の酸化還元電位を常時一定範囲内に保持す
ることができる。
設定値以下となったら、酸化還元電位に拘わる制御信号
配線(Ａ)を使用し、塩化第二鉄水溶液送りポンプ(6)を
稼働させ、塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混合液貯
槽(3)から塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混合液を
塩化第二鉄水溶液供給配管(14)を通してエッチング槽
(1)に供給する。同様に、塩素酸塩水溶液送りポンプ(7)
を稼働させ塩素酸塩水溶液を塩素酸塩水溶液貯槽(4)か
ら塩素酸塩水溶液供給配管(13)を通しエッチング槽(1)
へ供給する。酸化還元電位の測定値が設定値以上となっ
たら、酸化還元電位の測定値が設定値以上となったら、
酸化還元電位に拘わる制御信号配線(Ａ)を使用し、各ポ
ンプを停止させ、各水溶液の供給を中止することにより
エッチング液の酸化還元電位を常時一定範囲内に保持す
ることができる。
【００３１】また、エッチング液の塩化水素濃度の測定
結果が設定値以下となったら、塩化水素濃度に拘わる制
御信号配線(Ｂ)を使用し、塩化第二鉄水溶液送りポンプ
(6)を稼働させ、塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混
合液貯槽(3)から塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混
合液を塩化第二鉄供給配管(12)を通してエッチング槽
(1)に供給する。塩化水素濃度の測定値が設定値以上と
なったら、塩化水素濃度に拘わる信号制御配線(Ｂ)を使
用し、各ポンプを停止させ、各水溶液の供給を中止する
ことによりエッチング液の塩化水素濃度を常時一定範囲
内に保持することができる。
結果が設定値以下となったら、塩化水素濃度に拘わる制
御信号配線(Ｂ)を使用し、塩化第二鉄水溶液送りポンプ
(6)を稼働させ、塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混
合液貯槽(3)から塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混
合液を塩化第二鉄供給配管(12)を通してエッチング槽
(1)に供給する。塩化水素濃度の測定値が設定値以上と
なったら、塩化水素濃度に拘わる信号制御配線(Ｂ)を使
用し、各ポンプを停止させ、各水溶液の供給を中止する
ことによりエッチング液の塩化水素濃度を常時一定範囲
内に保持することができる。
【００３２】更に、比重の測定結果が設定値以上となっ
たら、比重に拘わる制御信号配線(Ｃ)を使用し、水供給
配管電磁弁(8)を開き、水供給配管を通してエッチング
槽(1)へ水を供給する。また、比重の測定結果が設定値
以下となったら、比重に拘わる制御信号配線(Ｃ)を使用
し、水供給配管電磁弁(8)を閉じ、水の供給を中止する
ことによりエッチング液の比重を常時一定範囲内に保持
することができる。
たら、比重に拘わる制御信号配線(Ｃ)を使用し、水供給
配管電磁弁(8)を開き、水供給配管を通してエッチング
槽(1)へ水を供給する。また、比重の測定結果が設定値
以下となったら、比重に拘わる制御信号配線(Ｃ)を使用
し、水供給配管電磁弁(8)を閉じ、水の供給を中止する
ことによりエッチング液の比重を常時一定範囲内に保持
することができる。
【００３３】なお、各水溶液、水の供給により増加した
エッチング槽(1)のエッチング液はオーバーフローによ
りエッチング槽(1)から排出される構成となっている。
エッチング槽(1)のエッチング液はオーバーフローによ
りエッチング槽(1)から排出される構成となっている。
【００３４】以上のような構成を有するエッチング装置
に、本発明のエッチング液組成物を用いた場合、再生液
が適宜補給され、初期濃度範囲内に保たれることによっ
て、ステンレス鋼の仕上がり性に優れた精密加工を長時
間持続することができる。
に、本発明のエッチング液組成物を用いた場合、再生液
が適宜補給され、初期濃度範囲内に保たれることによっ
て、ステンレス鋼の仕上がり性に優れた精密加工を長時
間持続することができる。
【００３５】
実施例１、比較例１〜３
幅３０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのステンレス鋼
(Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金：ＳＵＳ３０４)を研磨及び脱脂
処理することにより試験片を作製した。エッチング液組
成物としては、４５度ボーメの塩化第二鉄水溶液を使用
し、各種含窒素化合物(添加剤)を表１の濃度で建浴した
後、温度５０℃、スプレイ圧(上下)２.０ｋｇ／ｃｍ2の
条件下で、試験片を１０分間エッチングした。
(Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金：ＳＵＳ３０４)を研磨及び脱脂
処理することにより試験片を作製した。エッチング液組
成物としては、４５度ボーメの塩化第二鉄水溶液を使用
し、各種含窒素化合物(添加剤)を表１の濃度で建浴した
後、温度５０℃、スプレイ圧(上下)２.０ｋｇ／ｃｍ2の
条件下で、試験片を１０分間エッチングした。
【００３６】結果は次の項目について性能評価を行い、
表１に示した。 スマットの発生状況：エッチング、水洗、乾燥後、目
視により評価し、次のように判定した。 ○ スマット沈着せず △ 若干スマット沈着 × スマットによる変色 表面粗さ：小坂研究所製の接針タイプ(ＳＥ−３０Ｄ)
による微細形状測定器を使用し、平均粗さＲａ(μｍ)と
して表示した。 エッチング速度：試験片をハーフエッチングし、デシ
タルマイクロメータにて測定し、１分間当たりのエッチ
ング速度(μｍ／分)として算出した。 表面状態：目視により評価した。
表１に示した。 スマットの発生状況：エッチング、水洗、乾燥後、目
視により評価し、次のように判定した。 ○ スマット沈着せず △ 若干スマット沈着 × スマットによる変色 表面粗さ：小坂研究所製の接針タイプ(ＳＥ−３０Ｄ)
による微細形状測定器を使用し、平均粗さＲａ(μｍ)と
して表示した。 エッチング速度：試験片をハーフエッチングし、デシ
タルマイクロメータにて測定し、１分間当たりのエッチ
ング速度(μｍ／分)として算出した。 表面状態：目視により評価した。
【００３７】
【表１】
【００３８】 表１中の添加剤は以下の通りである：
ａ：プロピルアミンのエチレンオキシド２モル付加物
ｂ：シクロヘキシルアミンのエチレンオキシド２．２モ
ル付加物 ｃ：エチレンジアミンのエチレンオキシド２モルプロピ
レンオキシド２モル付加物 １ ：添加剤なし ２：ポリエチレングリコール（分子量４００：ＰＥＧ４
００） ３：非イオン系界面活性剤「アデカトールＳＯ」
ル付加物 ｃ：エチレンジアミンのエチレンオキシド２モルプロピ
レンオキシド２モル付加物 １ ：添加剤なし ２：ポリエチレングリコール（分子量４００：ＰＥＧ４
００） ３：非イオン系界面活性剤「アデカトールＳＯ」
【００３９】実施例２〜９、比較例４〜６
幅３０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのステンレス鋼
板ＳＵＳ３０４(Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金)及びＳＵＳ４３
０(Ｆｅ−Ｃｒ合金)を研磨及び脱脂処理することにより
２種類の試験片を作製した。エッチング液組成として表
２の配合表に基づいて建浴した後、実施例１と同様に試
験を行った。結果を表３に示した。
板ＳＵＳ３０４(Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金)及びＳＵＳ４３
０(Ｆｅ−Ｃｒ合金)を研磨及び脱脂処理することにより
２種類の試験片を作製した。エッチング液組成として表
２の配合表に基づいて建浴した後、実施例１と同様に試
験を行った。結果を表３に示した。
【００４０】
【表２】
【００４１】表２中、含窒素化合物Ａはジエチレントリ
アミンペンタ酢酸、含窒素化合物Ｂはエチレンジアミン
のエチレンオキシド２モルプロピレンオキシド２モル付
加物をそれぞれ示す。
アミンペンタ酢酸、含窒素化合物Ｂはエチレンジアミン
のエチレンオキシド２モルプロピレンオキシド２モル付
加物をそれぞれ示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】表１、表３の結果から、本発明のエッチン
グ液組成物は、比較例のエッチング液組成物に比べて、
表面の光沢性、平滑性に優れており、また、スマット防
止効果の高いことでエッチング速度を向上させているこ
とが明らかである。
グ液組成物は、比較例のエッチング液組成物に比べて、
表面の光沢性、平滑性に優れており、また、スマット防
止効果の高いことでエッチング速度を向上させているこ
とが明らかである。
【００４４】実施例１０〜２０、比較例７〜９
板厚０.１５ｍｍのＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３１(Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金)鋼材に、ライン及びスペース幅
２５０μｍの円形リングパターンを作製し、表４の配合
組成及び条件に基づき、実施例１〜８と同様の条件下
(温度５０℃、スプレイ圧２.０ｋｇ／ｃｍ2)でエッチン
グを行い評価した。評価項目として実施例１〜８の項目
に加えてサイドエッチ、孔食についても評価を行い、試
験結果を表５に示した。 サイドエッチ：レジストへの進行幅３０μｍに対する
サイドエッチ量(μｍ)をダイナスコープで測定した。 孔食：エッチングの内壁面を電子顕微鏡で撮影し、界
面の判定を行い、孔食の深さＲｔ(Ｍａｘ)として表示し
た。 ○ Ｒｔ≦３μｍ △ ３μｍ＜Ｒｔ＜５μｍ × ５μｍ≦Ｒｔ
Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金)鋼材に、ライン及びスペース幅
２５０μｍの円形リングパターンを作製し、表４の配合
組成及び条件に基づき、実施例１〜８と同様の条件下
(温度５０℃、スプレイ圧２.０ｋｇ／ｃｍ2)でエッチン
グを行い評価した。評価項目として実施例１〜８の項目
に加えてサイドエッチ、孔食についても評価を行い、試
験結果を表５に示した。 サイドエッチ：レジストへの進行幅３０μｍに対する
サイドエッチ量(μｍ)をダイナスコープで測定した。 孔食：エッチングの内壁面を電子顕微鏡で撮影し、界
面の判定を行い、孔食の深さＲｔ(Ｍａｘ)として表示し
た。 ○ Ｒｔ≦３μｍ △ ３μｍ＜Ｒｔ＜５μｍ × ５μｍ≦Ｒｔ
【００４５】
【表４】
【００４６】表４中、含窒素化合物Ａはジエチレントリ
アミンペンタ酢酸、含窒素化合物Ｂはエチレンジアミン
のエチレンオキシド２モルプロピレンオキシド２モル付
加物をそれぞれ示す。
アミンペンタ酢酸、含窒素化合物Ｂはエチレンジアミン
のエチレンオキシド２モルプロピレンオキシド２モル付
加物をそれぞれ示す。
【００４７】
【表５】
【００４８】表５の結果から、比較例に挙げた通常の液
寿命とされているステンレス鋼の溶解量２０ｇ／リット
ルに対して、本発明のエッチング液組成物はステンレス
鋼の溶解量が４０ｇ／リットルに達しても、エッチング
速度は約２倍近く向上し、仕上がり性(光沢性、表面平
滑性、孔食、サイドエッチ)も優れていることが分か
る。なお、この時のエッチファクターは４.０以上が得
られた。
寿命とされているステンレス鋼の溶解量２０ｇ／リット
ルに対して、本発明のエッチング液組成物はステンレス
鋼の溶解量が４０ｇ／リットルに達しても、エッチング
速度は約２倍近く向上し、仕上がり性(光沢性、表面平
滑性、孔食、サイドエッチ)も優れていることが分か
る。なお、この時のエッチファクターは４.０以上が得
られた。
【００４９】即ち、本発明のエッチング液組成物におい
ては、ステンレス鋼の溶解量が４０ｇ／リットルの場合
でさえ、平滑性で光沢性のある仕上がり面が得られ、サ
イドエッチ、孔食においても優れた精密加工が可能なこ
とがわかる。
ては、ステンレス鋼の溶解量が４０ｇ／リットルの場合
でさえ、平滑性で光沢性のある仕上がり面が得られ、サ
イドエッチ、孔食においても優れた精密加工が可能なこ
とがわかる。
【００５０】実施例２１
図１に示すエッチング装置を使用してＳＵＳ３０４鋼材
を連続的にエッチング加工し、液の安定性の評価を行っ
た。液管理条件として、ＦｅＣｌ3濃度は３６重量％、
ＦｅＣｌ2濃度は０.３モル／リットル、遊離塩酸濃度
０.１５重量％、ステンレス鋼材の溶解濃度４０ｇ／リ
ットル、窒素化合物のトータル濃度１.１％として適宜
再生液を自動補給した。スプレイ式エッチング槽(エッ
チングの有効距離４ｍ、液保有量３１００リットル)と
酸化還元電位、塩化水素濃度、比重を検出、制御する液
管理装置を組み合わせた図１の設備を使用し、エッチン
グを行い、その制御設定値は以下の値とした。 酸化還元電位：６００ｍＶ 塩化水素濃度に拘わる電位：４７０ｍＶ(ｐＨ電極から
の発生電位を電圧計で測定、制御) 比重：１.４８０ 薬剤としては４９度ボーメ塩化第二鉄水溶液、３５％塩
酸水溶液を塩化第二鉄：塩化水素のモル比が１５.８：
８になるように配合し、更にエチレンジアミンのポリエ
チレンオキシド２モルポリプロピレンオキシド２モル付
加物を０.７重量％、１−アミノプロパン−１−ホスホ
ン酸０.４重量％を加えた混合液(これをＡ液とする)、
３８％塩素酸ナトリウム水溶液(これをＢ液とする)を使
用し、エッチング液の酸化還元電位の検出結果に従いＡ
液、Ｂ液を塩化第二鉄：塩化水素：塩素酸ナトリウムの
モル比が１５.８：８：１になるように供給し、塩化水
素濃度の検出結果に従いＡ液を上記と同比率で供給し、
比重の検出結果に従い水を供給した。エッチング温度５
０℃、スプレイ圧力２.０ｋｇ／ｃｍ2とし、ステンレス
鋼ＳＵＳ３０４材(３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０.１
５ｍｍ)の多面付プリンター部品などをエッチング処理
し、５００枚、１２００枚、２５００枚、３５００枚、
４２００枚、４８００枚毎にハーフ加工しエッチング速
度を測定した。結果を処理枚数とエッチング速度(片面)
の関係として図２に示した。
を連続的にエッチング加工し、液の安定性の評価を行っ
た。液管理条件として、ＦｅＣｌ3濃度は３６重量％、
ＦｅＣｌ2濃度は０.３モル／リットル、遊離塩酸濃度
０.１５重量％、ステンレス鋼材の溶解濃度４０ｇ／リ
ットル、窒素化合物のトータル濃度１.１％として適宜
再生液を自動補給した。スプレイ式エッチング槽(エッ
チングの有効距離４ｍ、液保有量３１００リットル)と
酸化還元電位、塩化水素濃度、比重を検出、制御する液
管理装置を組み合わせた図１の設備を使用し、エッチン
グを行い、その制御設定値は以下の値とした。 酸化還元電位：６００ｍＶ 塩化水素濃度に拘わる電位：４７０ｍＶ(ｐＨ電極から
の発生電位を電圧計で測定、制御) 比重：１.４８０ 薬剤としては４９度ボーメ塩化第二鉄水溶液、３５％塩
酸水溶液を塩化第二鉄：塩化水素のモル比が１５.８：
８になるように配合し、更にエチレンジアミンのポリエ
チレンオキシド２モルポリプロピレンオキシド２モル付
加物を０.７重量％、１−アミノプロパン−１−ホスホ
ン酸０.４重量％を加えた混合液(これをＡ液とする)、
３８％塩素酸ナトリウム水溶液(これをＢ液とする)を使
用し、エッチング液の酸化還元電位の検出結果に従いＡ
液、Ｂ液を塩化第二鉄：塩化水素：塩素酸ナトリウムの
モル比が１５.８：８：１になるように供給し、塩化水
素濃度の検出結果に従いＡ液を上記と同比率で供給し、
比重の検出結果に従い水を供給した。エッチング温度５
０℃、スプレイ圧力２.０ｋｇ／ｃｍ2とし、ステンレス
鋼ＳＵＳ３０４材(３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０.１
５ｍｍ)の多面付プリンター部品などをエッチング処理
し、５００枚、１２００枚、２５００枚、３５００枚、
４２００枚、４８００枚毎にハーフ加工しエッチング速
度を測定した。結果を処理枚数とエッチング速度(片面)
の関係として図２に示した。
【００５１】図２の連続加工による液の自動補給の結果
から、生産量に対してエッチング速度は安定しており、
本発明のエッチング液組成物は液管理が容易であり、連
続生産に有効であることが分かる。
から、生産量に対してエッチング速度は安定しており、
本発明のエッチング液組成物は液管理が容易であり、連
続生産に有効であることが分かる。
【００５２】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の効果は、
ステンレス鋼のエッチング加工において、仕上がり性
(光沢性、表面平滑性、孔食、サイドエッチ)及び液寿命
を向上せしめたエッチング液組成物を提供したことにあ
る。
ステンレス鋼のエッチング加工において、仕上がり性
(光沢性、表面平滑性、孔食、サイドエッチ)及び液寿命
を向上せしめたエッチング液組成物を提供したことにあ
る。
【図１】本発明のエッチング液組成物を好適に使用する
ことができるエッチング装置の概略図である。
ことができるエッチング装置の概略図である。
【図２】実施例２１において、処理枚数とエッチング速
度(ハーフ加工面)の関係を示すグラフである。
度(ハーフ加工面)の関係を示すグラフである。
１ エッチング槽
２ 酸化還元電位、塩化水素濃度、比重検出部
３ 塩化第二鉄水溶液−塩化水素水溶液混合液貯槽
４ 塩素酸塩水溶液貯槽
５ エッチング液送りポンプ
６ 塩化第二鉄水溶液送りポンプ
７ 塩素酸塩水溶液送りポンプ
８ 水供給配管電磁弁
９ エッチング液送り配管
10 エッチング液戻り配管
11 水供給配管
12 塩化第二鉄水溶液供給配管
13 塩素酸塩水溶液供給配管
14 各溶液、水供給の制御部
Ａ 酸化還元電位に拘わる制御信号配線
Ｂ 塩化水素濃度に拘わる制御信号配線
Ｃ 比重に拘わる制御信号配線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池田 公彦
東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭
電化工業株式会社内
(72)発明者 壁矢 良次
東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭
電化工業株式会社内
(72)発明者 島村 信之
東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭
電化工業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭58−123878（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−219483（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−20377（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−20338（ＪＰ，Ａ)
特公 平３−77279（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23F 1/28
Claims (3)
- 【請求項１】 塩化第二鉄を主成分とするエッチング液
に、アミン化合物のエチレンオキシド及び／またはプロ
ピレンオキシド付加物からなる群から選ばれた１種また
は２種以上の含窒素化合物を、エッチング液組成物全量
に対して０．２５〜３．５０重量％含有せしめたことを
特徴とする、ステンレス鋼のエッチング液組成物。 - 【請求項２】 アミノ化合物のエチレンオキシド付加物
が、以下の一般式（１）で示される１種または２種以上
の化合物である、請求項１記載のステンレス鋼のエッチ
ング液組成物： 【化１】 （式中、Ｒ１は、１〜１２の炭素原子を有するアルキル
基、ヒドロキシアルキル基、フェニル基またはシクロヘ
キシル基を表し、ｘ及びｙは、１〜９の数で同一であっ
ても、異なっていてもよい） - 【請求項３】 アミン化合物のエチレンオキシド及び／
またはプロピレンオキシド付加物が、以下の一般式
（２）で示される１種または２種以上の化合物である、
請求項１記載のステンレス鋼のエッチング液組成物： 【化２】 （式中、ｍ及びｎは、０〜９の数で同一であっても、異
なっていてもよいが、全て同時に０であることはない。
また、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの付加
形態はブロック状及び／またはランダム状であることが
できる。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02146196A JP3483385B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | ステンレス鋼のエッチング液組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02146196A JP3483385B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | ステンレス鋼のエッチング液組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209178A JPH09209178A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3483385B2 true JP3483385B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=12055628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02146196A Expired - Fee Related JP3483385B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | ステンレス鋼のエッチング液組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483385B2 (ja) |
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| KR102598530B1 (ko) * | 2018-01-05 | 2023-11-06 | 가부시키가이샤 아데카 | 조성물 및 에칭 방법 |
| CN110144589B (zh) * | 2018-02-11 | 2020-12-01 | 扬昕科技(苏州)有限公司 | 不锈钢蚀刻溶液及使用其的导光板模具元件的制造方法 |
| WO2020035982A1 (ja) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | 株式会社Adeka | 組成物及びエッチング方法 |
| WO2020261995A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社Adeka | 組成物及びエッチング方法 |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP02146196A patent/JP3483385B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09209178A (ja) | 1997-08-12 |
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