JP6220090B2 - 研磨用組成物及びその製造方法並びに磁気研磨方法 - Google Patents

Description

本発明は、研磨用組成物及びその製造方法並びに磁気研磨方法に関する。

材料の表面を高精度に仕上げる研磨方法（例えば鏡面仕上げ）として、磁気研磨方法が知られている。磁気研磨方法は、磁性流体、磁気粘性流体、磁気混合流体等の磁場に反応する機能性流体に非磁性の研磨粒子を混合したスラリーを研磨用組成物として用いる研磨方法であり、研磨用組成物に磁場を印加して磁気クラスターを形成し、磁気クラスターを研磨工具として研磨対象物に接触させることにより研磨を行う。

例えば特許文献１には、磁性粒子、研磨粒子、コロイドサイズの粒子を安定させる安定剤、粘性を調節する添加剤、及びキャリア流体を含有する研磨用組成物を使用する磁気研磨方法が開示されている。また、特許文献２には、粒子分散型混合機能性流体を研磨用組成物として使用する磁気研磨方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１、２に開示の研磨用組成物では、磁性粒子である鉄粉が水との接触等により研磨用組成物中で酸化するため、研磨用組成物の研磨性能が経時的に低下するという問題があった。また、鉄粉の酸化により水素が発生するため、安全性にも問題があった。
特許文献３、４には、磁性粒子の酸化を抑制するために、磁性粒子の表面をポリマー材料等の保護層で被覆する技術が開示されているが、その効果は十分とは言えなかった。また、磁性粒子を保護層で被覆するため、コストや手間を要するという問題もあった。

特表２００２−５４４３１８号公報 特開２０１０−２１４５０５号公報 特開２００５−４０９４４号公報 特開２００７−３２６１８３号公報

そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、磁性粒子の酸化が生じにくい研磨用組成物及びその製造方法並びに磁気研磨方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の一態様に係る研磨用組成物は、磁性粒子と、磁性粒子の酸化を抑制する酸化防止剤と、水と、を含有することを要旨とする。
また、本発明の他の態様に係る磁気研磨方法は、上記一態様に係る研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する磁気研磨方法であって、研磨用組成物に磁場を印加して磁性粒子を含有する磁気クラスターを形成し、磁気クラスターを研磨対象物に接触させて研磨対象物を研磨する工程を含むことを要旨とする。

さらに、本発明の他の態様に係る研磨用組成物の製造方法は、上記一態様に係る研磨用組成物を製造する方法であって、磁性粒子を含有する第１成分と、水を含有する第２成分とを混合する工程を含むことを要旨とする。

本発明に係る研磨用組成物は、磁性粒子の酸化が生じにくい。また、本発明に係る研磨用組成物の製造方法は、磁性粒子の酸化が生じにくい研磨用組成物を得ることができる。さらに、本発明に係る磁気研磨方法は、磁性粒子の酸化が生じにくいので、研磨対象物を高精度に仕上げる研磨を行うことができる。

本発明に係る磁気研磨方法の一実施形態を説明する図である。

本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。

本実施形態の研磨用組成物は、磁性粒子と、磁性粒子の酸化を抑制する酸化防止剤と、水と、を含有する。本実施形態の研磨用組成物に磁場を印加すると、砥粒として機能する磁性粒子が磁力線に沿って鎖状に並んで磁気クラスターを形成する。磁気クラスターは研磨工具として機能するので、本実施形態の研磨用組成物は磁気研磨方法に使用することができる。すなわち、本実施形態の研磨用組成物に磁場を印加しつつ磁気クラスターと研磨対象物を接触させ相対移動させると、研磨対象物を高精度に仕上げる研磨（例えば鏡面仕上げ）を行うことが可能である。

例えば、研磨バイトを用いた磁気研磨方法に本実施形態の研磨用組成物を使用することができる。研磨バイトは、例えば棒状をなしており、磁場を発生させる磁場発生部（例えば永久磁石、電磁石）を先端に備えるとともに、磁場発生部を回転させる回転駆動部を備えている。研磨バイトの先端に本実施形態の研磨用組成物を付着させ、磁場発生部で磁場を発生させて研磨用組成物内に磁気クラスターを形成させた後に、研磨バイトの先端に付着した研磨用組成物を研磨対象物に接触させる。そして、回転駆動部で磁場発生部を回転させながら、研磨バイトの先端と研磨対象物とを相対移動させると、磁気クラスターと研磨対象物との摺接により研磨対象物を研磨することができる。

さらに、本実施形態の研磨用組成物は、磁性粒子の酸化を抑制する酸化防止剤を含有しているので、水、酸素、酸化剤等による磁性粒子の酸化が生じにくい。そのため、磁性粒子の飽和磁化が高く維持されるため、磁気研磨における研磨用組成物の研磨性能の経時的な低下が生じにくい。なお、このメカニズムは推測によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら限定されるものではない。

また、本実施形態の研磨用組成物は、磁性粒子の酸化が生じにくいので、長期間にわたる保存も可能である。さらに、磁性粒子の酸化による水素の発生も生じにくいので、本実施形態の研磨用組成物は安全性が高い。
さらに、酸化防止剤の作用により、磁場の非印加時の磁性粒子の凝集が抑制されるため、本実施形態の研磨用組成物は、磁性粒子の凝集が生じにくく、凝集したとしても再分散性が優れている。

以下に、本実施形態の研磨用組成物、磁気研磨方法等について、さらに詳細に説明する。
１．研磨対象物について
研磨対象物の材質は特に限定されるものではないが、例えば、金属、合金、酸化物、樹脂等があげられる。金属の具体例としては、鉄、銅、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ルテニウム、タングステン等が挙げられる。合金の具体例としては、アルミニウム合金、鉄合金（ステンレスなど）、マグネシウム合金、チタン合金、銅合金、クロム合金、コバルト合金等が挙げられる。金属酸化物の具体例としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ガリウム、酸化イットリウム、酸化ゲルマニウム等が挙げられる。金属酸化物の形態に限定はなく、セラミックス材料、結晶性材料（サファイア、水晶など）、ガラスの他、前記金属や前記合金が酸化して生成したものでもよい。樹脂の具体例としては、スーパーエンジニアリングプラスチック、例えばポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）が挙げられる。これらの中でも特に合金、金属酸化物が好ましい。また、これらの材料を複数含む研磨対象物でもよく、例えば、金属又は合金の一部分（例えば表面）が酸化して金属酸化物が形成されている研磨対象物でもよい。

２．磁性粒子について
磁性粒子としては、例えば、硬質磁性材料や軟磁性材料で構成される粒子があげられる。軟質磁性材料で構成される粒子としては、強磁性粒子、常磁性粒子があげられる。磁性粒子の材質は特に限定されるものではないが、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの酸化物（例えばマグネタイト等の酸化鉄）、これらの窒化物、これらの合金があげられる。また、サマリウム、ネオジム、セリウム等の希土類金属を含む磁性粒子も使用することができる。これらの中では、磁性が比較的大きく、取り扱いが容易という観点から、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの酸化物、これらの合金が好ましい。
なお、磁性粒子は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、本発明において磁性とは、磁界に感応することを意味しており、例えば磁石に引きつけられる性質を意味する。

磁性粒子の平均１次粒子径は２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましい。平均１次粒子径が２００μｍ以下であれば、研磨用組成物中での磁性粒子の分散性が優れている。また、磁性粒子の平均１次粒子径は０．０１μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましい。平均１次粒子径が０．０１μｍ以上であれば、十分な磁性を有し得る。

また、磁性粒子の平均１次粒子径は、特に表面品質を重視した仕上げ研磨の場合は、１５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましい。磁性粒子の平均１次粒子径がこのような範囲であれば、研磨対象物のスクラッチを抑制しながら平滑な表面を得ることが可能になる。また、加工効率を重視した粗仕上げ研磨、又は、粗仕上げ／中仕上げ研磨の場合は、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましく、５０μｍ以上であることがさらに好ましい。磁性粒子の平均１次粒子径がこのような範囲であれば、非常に高い効率で研磨することができる。なお、磁性粒子の平均１次粒子径は、例えば、ＢＥＴ法で測定される磁性粒子の比表面積に基づいて計算することができる。また、動的光散乱法で測定することもできる。
加工効率を重視した中仕上げ研磨を先に実施した後に、表面品質を重視した仕上げ研磨を行うなど、研磨を複数の段階に分けて行う場合は、各段階ごとに平均１次粒子径が異なる磁性粒子を使用してもよい。

本実施形態の研磨用組成物中の磁性粒子の含有量は、８０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましい。磁性粒子の含有量が８０質量％以下であれば、研磨用組成物の安定性、流動性の確保とそれによる研磨精度の維持という効果が奏される。また、本実施形態の研磨用組成物中の磁性粒子の含有量は、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましい。磁性粒子の含有量が１０質量％以上であれば、研磨速度、表面品質の改善という効果が奏される。

３．酸化防止剤について
一般的な研磨用組成物にも酸化防止剤が添加されているが、一般的な研磨用組成物の場合は、研磨対象物の酸化を抑制することを目的として酸化防止剤が添加されている。これに対して、本発明においては、磁性粒子の酸化を抑制することを目的として酸化防止剤が添加されている。そのため、酸化の抑制に有効な酸化防止剤の種類は、本発明に係る研磨用組成物と一般的な研磨用組成物とでは異なり、金属製の研磨対象物の酸化を抑制するための酸化防止剤は、本発明に係る研磨用組成物には好適ではない場合がある。
磁性粒子は、酸化によって、溶解が生じたりガスなどを発生させたりする場合がある。そのため、研磨用組成物に添加された酸化防止剤の効果の程度は、磁性粒子の酸化、溶解、又はガスの発生等によって知ることが可能である。本発明においては、酸化防止剤は、磁性粒子の表面に吸着又は反応して、磁性粒子の酸化、溶解、ガスの発生等を抑制することができる。

酸化防止剤の種類は、磁性粒子の酸化を抑制することができるならば特に限定されるものではないが、例えば、アルケニルコハク酸誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、及び、分子中に炭素−炭素多重結合を有しないアミンがあげられる。
アルケニルコハク酸誘導体は、下記式（１）、（２）、又は（３）で表される化合物を含んでもよい。

上記式（１）で表される化合物のＲ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して、水素原子、又は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数２０以下のアルケニル基を示す。ただし、Ｒ_１及びＲ_２は同時に水素原子にならない。アルケニル基の炭素数が２０を超える場合は、酸化防止剤の水に対する溶解性が低下する傾向がある。炭素数が４未満である場合は、酸化防止剤の製造プロセスのコストが上昇し、経済的な生産が難しくなるので、Ｒ_１及びＲ_２の炭素数の下限は４が好ましい。具体的に好ましいアルケニル基としては、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ｔｅｒｔ−ヘキセニル基、２−エチルヘキセニル基、２，４，６−トリメチルヘプテニル基、２，４，６，８−テトラメチルノネニル基などがあげられる。

上記式（１）で表される化合物のＸ_１は、それぞれ独立して、水素原子又はカチオン（例えばナトリウムイオン、カリウムイオン等の金属イオン、又は、アンモニウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、第四級アンモニウムイオン等のアミンのカチオン）を示す。Ｘ_１がイオン（カチオン）である場合は、Ｘ_１が結合するＣＯＯ基もイオン（アニオン）となる。

上記式（２）で表される化合物のＲ_１１及びＲ_１４は、それぞれ独立して、水素原子、又は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数２０以下のアルケニル基を示す。ただし、Ｒ_１１及びＲ_１４は同時に水素原子にならない。アルケニル基の炭素数が２０を超える場合は、酸化防止剤の水に対する溶解性が低下する傾向がある。炭素数が４未満である場合は、酸化防止剤の製造プロセスのコストが上昇し、経済的な生産が難しくなるので、Ｒ_１１及びＲ_１４の炭素数の下限は４が好ましい。具体的に好ましいアルケニル基は、上記式（１）で表される化合物のＲ_１及びＲ_２の場合と同様である。

Ｒ_１２及びＲ_１３は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１０以下のアルキル基、炭素数１０以下のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基（−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）、又はポリオキシプロピレン基（−（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｍ−ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３ＯＨ）を示す。上記のポリオキシエチレン基のｎは、オキシエチレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。上記のポリオキシプロピレン基のｍは、オキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。

ただし、上記式（２）で表される化合物に対して水への溶解性や分散性を付与するためには、Ｒ_１２及びＲ_１３のうち少なくとも一方は、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基（−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）、又はポリオキシプロピレン基（−（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｍ−ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３ＯＨ）であることが好ましい。

Ｒ_１２及びＲ_１３のいずれかがヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であることがより好ましく、炭素数５以下のヒドロキシアルキル基であることがさらに好ましい。原材料の入手の容易性から、炭素数２又は３のヒドロキシアルキル基が最適である。ヒドロキシアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれでもよい。ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基が有するヒドロキシル基の個数は、１つでもよいし２つ以上でもよい。

上記式（２）で表される化合物のＸ_１１は、水素原子又はカチオン（例えばナトリウムイオン、カリウムイオン等の金属イオン、又は、アンモニウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、第四級アンモニウムイオン等のアミンのカチオン）を示す。Ｘ_１１がイオン（カチオン）である場合は、Ｘ_１１が結合するＣＯＯ基もイオン（アニオン）となる。

上記式（３）で表される化合物のＲ_３１及びＲ_３６は、それぞれ独立して、水素原子、又は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数２０以下のアルケニル基を示す。ただし、Ｒ_３１及びＲ_３６は同時に水素原子にならない。アルケニル基の炭素数が２０を超える場合は、酸化防止剤の水に対する溶解性が低下する傾向がある。炭素数が４未満である場合は、酸化防止剤の製造プロセスのコストが上昇し、経済的な生産が難しくなるので、Ｒ_３１及びＲ_３６の炭素数の下限は４が好ましい。具体的に好ましいアルケニル基は、上記式（１）で表される化合物のＲ_１及びＲ_２の場合と同様である。

Ｒ_３２、Ｒ_３３、Ｒ_３４、及びＲ_３５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１０以下のアルキル基、炭素数１０以下のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基（−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｒ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）、又はポリオキシプロピレン基（−（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｓ−ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３ＯＨ）を示す。上記のポリオキシエチレン基のｒは、オキシエチレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。上記のポリオキシプロピレン基のｓは、オキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。

ただし、上記式（３）で表される化合物に対して水への溶解性や分散性を付与するためには、Ｒ_３２、Ｒ_３３、Ｒ_３４、及びＲ_３５のうち少なくとも１つは、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基（−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｒ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）、又はポリオキシプロピレン基（−（ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３Ｏ）_ｓ−ＣＨ_２ＣＨＣＨ_３ＯＨ）であることが好ましい。

Ｒ_３２、Ｒ_３３、Ｒ_３４、及びＲ_３５のいずれかがヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であることがより好ましく、炭素数５以下のヒドロキシアルキル基であることがさらに好ましい。原材料の入手の容易性から、炭素数２又は３のヒドロキシアルキル基が最適である。ヒドロキシアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれでもよい。ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基が有するヒドロキシル基の個数は、１つでもよいし２つ以上でもよい。

上記式（１）で表されるアルケニルコハク酸誘導体の具体例としては、ペンテニルコハク酸、ヘキセニルコハク酸、ヘプテニルコハク酸、オクテニルコハク酸、ノネニルコハク酸、デセニルコハク酸、ウンデセニルコハク酸、ドデセニルコハク酸、トリデセニルコハク酸、テトラデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、ヘキサデセニルコハク酸、ヘプタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸、ノナデセニルコハク酸、イコセニルコハク酸、ｔｅｒｔ−ヘキセニルコハク酸、２−エチルヘキセニルコハク酸、２，４，６−トリメチルヘプテニルコハク酸、２，４，６，８−テトラメチルノネニルコハク酸、又はこれらの塩があげられる。

上記式（２）で表されるアルケニルコハク酸誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ペンテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘキセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘプテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ノネニルシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）デセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウンデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ドデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）トリデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）テトラデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ペンタデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘキサデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘプタデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクタデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ノナデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）イコセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ペンテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ドデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ペンタデセニルスクシンアミド酸）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ペンテニルスクシンアミド酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ドデセニルスクシンアミド酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ペンタデセニルスクシンアミド酸、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）ペンテニルスクシンアミド酸、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）ドデセニルスクシンアミド酸、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）ペンタデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシエチレン）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシプロピレン）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシエチレン）ドデセニルスクシンアミド酸、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシプロピレン）ドデセニルスクシンアミド酸、Ｎ,Ｎ−ビス（メチル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ,Ｎ−ビス（エチル）オクテニルスクシンアミド酸、Ｎ−（エチル）オクテニルスクシンアミド酸があげられる。

上記式（３）で表されるアルケニルコハク酸誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ペンテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘキセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘプテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ノネニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）デセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウンデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ドデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）トリデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）テトラデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ペンタデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘキサデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ヘプタデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクタデセニルシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ノナデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）イコセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ペンテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ドデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ペンタデセニルスクシンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ペンテニルスクシンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ドデセニルスクシンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ペンタデセニルスクシンアミド、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）ペンテニルスクシンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）ドデセニルスクシンアミド、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）ペンタデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシエチレン）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシプロピレン）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシエチレン）ドデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（ポリオキシプロピレン）ドデセニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（３−ヒドロキシプロピル）オクテニルスクシンアミドがあげられる。

水に対するアルケニルコハク酸誘導体の溶解性や分散性を向上させるために、上記式（１）、（２）で表される化合物のＸ_１、Ｘ_１１、Ｘ_２１をカチオン（例えばナトリウムイオン、カリウムイオン等の金属イオン、又は、アンモニウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、第四級アンモニウムイオン等のアミンのカチオン）としてもよい。その場合は、Ｘ_１、Ｘ_１１、Ｘ_２１が水素原子である化合物を研磨用組成物に配合し、そこにカルボキシル基と中和反応する塩基性物質を加えて反応させることにより、Ｘ_１、Ｘ_１１、Ｘ_２１を金属イオン又はカチオンに変換してもよい。

塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物があげられる。また、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、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−ジブチルアミン、ｎ−トリブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、 エチレンジアミン、Ｎ−エチルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、１，２−ジアミノプロパン、水酸化テトラメチルアンモニウム、シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、ピリジン、ピラジン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）−１，６−ヘキサメチレンジアミン、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルジエタノールアミン、モルホリン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、モノエタノールジイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミンなどのアミンがあげられる。
ビピリジン誘導体は、下記式（４）で表される化合物を含んでもよい。

なお、上記式（４）で表される化合物のＲ_４１、Ｒ_４２、Ｒ_４３、Ｒ_４４、Ｒ_４５、Ｒ_４６、Ｒ_４７、及びＲ_４８は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、ニトロ基、ハロゲン基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、アルキルアミノ基、アルケニルアミノ基、カルボキシルアルキル基、カルボキシルアルケニル基、アルキルスルホ基、アルケニルスルホ基、アルキルニトロ基、アルケニルニトロ基、アルコキシ基、アセチル基、アルキルエーテル基、アルケニルエーテル基、アルキルハロゲン基、アルケニルハロゲン基を示す。

ビピリジン誘導体の具体例としては、２，２’−ビピリジン、４，４’−ジメタノール−２，２’−ビピリジン、５，５’−ジカルボン酸−２，２’−ビピリジン、３−ヒドロキシ−４，４’−ジメチル−２，２’−ビピリジン、６−メトキシ−２，２’−ビピリジン、３，３’−ジヒドロキシ−２，２’−ビピリジン、６，６’−ジヒドロキシ−２，２’−ビピリジン、３−カルボキシ−２，２’−ビピリジン、４−カルボキシ−２，２’−ビピリジン、６−カルボキシ−２，２’−ビピリジン、６−ブロモ−２，２’−ビピリジン、６−クロロ−２，２’−ビピリジン、６，６’−ジアミノ−２，２’−ビピリジン、６，６’−ジメチル−２，２’−ビピリジン、６，６’−ジスルホン−２，２’−ビピリジン等の２，２’−ビピリジン誘導体及びその塩があげられる。
フェナントロリン誘導体は、下記式（５）で表される化合物を含んでもよい。

なお、上記式（５）で表される化合物のＲ_５１、Ｒ_５２、Ｒ_５３、Ｒ_５４、Ｒ_５５、Ｒ_５６、Ｒ_５７、及びＲ_５８は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、ニトロ基、ハロゲン基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、アルキルアミノ基、アルケニルアミノ基、カルボキシルアルキル基、カルボキシルアルケニル基、アルキルスルホ基、アルケニルスルホ基、アルキルニトロ基、アルケニルニトロ基、アルコキシ基、アセチル基、アルキルエーテル基、アルケニルエーテル基、アルキルハロゲン基、アルケニルハロゲン基を示す。

フェナントロリン誘導体の具体例としては、１，１０−フェナントロリン、２−クロロ−１，１０−フェナントロリン、５−クロロ−１，１０−フェナントロリン、２−ブロモ−１，１０−フェナントロリン、３−ブロモ−１，１０−フェナントロリン、５−ブロモ−１，１０−フェナントロリン、３，８−ジブロモ−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、３，４，７，８−テトラメチル−１，１０−フェナントロリン、５−アミノ−１，１０−フェナントロリン、４，７−ジヒドロキシ−１，１０−フェナントロリン、３，４，７，８−テトラヒドロキシ−１，１０−フェナントロリン、１，１０−フェナントロリン−２，９−ジカルボン酸、５−ニトロ−１，１０−フェナントロリン−２，９−ジカルボン酸、１，１０−フェナントロリン−２，９−ジスルホン酸、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン−２，９−ジスルホン酸、１，１０−フェナントロリン−５，６−ジオン、及びその塩、並びにその水和物があげられる。

トリアゾール誘導体としては、トリアゾール構造を有する化合物及びその塩があげられる。具体的な例としては、例えば、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、１−メチル−１，２，４−トリアゾール、３−ニトロ−１，２，４−トリアゾール、１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、４−（１，２，４−トリアゾール−１−イル）フェノール、メチル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−カルボキシレート、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸メチル、３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−ベンジル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール、３，５−ジアミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−ブロモ−５−ニトロ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３，５−ジプロピル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３，５−ジメチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３，５−ジペプチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、５−メチル−１，２，４−トリアゾール−３，４−ジアミンがあげられる。

ベンゾトリアゾール誘導体としては、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物及びその塩があげられる。具体的な例としては、例えば、ベンゾトリアゾール、２，２’−［［（メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］イミノ］ビスエタノール、５−クロロベンゾトリアゾール、１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メタノール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−ニトロベンゾトリアゾール、５−カルボキシベンゾトリアゾール、５−アミノベンゾトリアゾール、５，６−ジメチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、１−（１’’，２’−ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］−５−メチルベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］−４−メチルベンゾトリアゾールがあげられる。

分子中に炭素−炭素多重結合を有しないアミンとしては、例えば、下記式（６）、（７）、（８）、（９）で表される化合物を含んでもよい。

なお、上記式（６）で表される化合物のＲ_６１、Ｒ_６２、Ｒ_６３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、若しくはヒドロキシアルキル基であるか、又は、それぞれ独立して、カルボキシアルキル基、ホスホアルキル基、若しくはスルホアルキル基である。Ｒ_６１、Ｒ_６２、Ｒ_６３は、互いに炭素が結合して環状構造（環状アルカン）を形成してもよい。ただし、Ｒ_６１、Ｒ_６２、Ｒ_６３の３つは、同時に水素原子にならない。Ｒ_６１、Ｒ_６２、Ｒ_６３が有する炭素鎖は、直鎖状でもよいし分岐状でもよい。Ｒ_６１、Ｒ_６２、Ｒ_６３の少なくとも一つがヒドロキシアルキル基であると、磁性粒子の酸化防止効果が高くなるので好ましい。ヒドロキシアルキル基が有するヒドロキシル基の個数は、１つでもよいし２つ以上でもよい。

上記式（６）で表される化合物の具体例としては、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、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、モノプロパノールアミン、３−メチルアミノ−１，２−プロパンジオール、ジイソプロパノールアミン、ニトリロトリメチレンホスホン酸、ニトリロ三酢酸、３，３’，３’’−ニトリロトリプロピオン酸、ピロリジン、１−メチルピロリジン、２−メチルピロリジン、１−エチルピロリジン、２−エチルピロリジン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピロリジン、２−（ヒドロキシメチル）ピロリジン、２−（２−ヒドロキシエチル）−１−メチルピロリジン、ピペリジン、３，５−ジメチルピペリジン、２−エチルピペリジン、２−メチルピペリジン、４−メチルピペリジン、１−ピペリジンエタノール、１−エタノール−４−プロパノールピペリジン、３−キヌクリジノール、シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）イソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンがあげられる。

上記式（７）で表される化合物のＲ_７１、Ｒ_７２、Ｒ_７３、Ｒ_７４は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ_７１、Ｒ_７２、Ｒ_７３、Ｒ_７４は、互いに炭素が結合して環状構造（環状アルカン）を形成してもよい。上記式（７）で表される化合物のＲ_７５は、炭素数２以上１０以下のアルキレン基を示す。Ｒ_７１、Ｒ_７２、Ｒ_７３、Ｒ_７４、Ｒ_７５が有する炭素鎖は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。Ｒ_７１、Ｒ_７２、Ｒ_７３、Ｒ_７４の少なくとも一つがヒドロキシアルキル基であると、磁性粒子の酸化防止効果が高くなるので好ましい。ヒドロキシアルキル基が有するヒドロキシル基の個数は、１つでもよいし２つ以上でもよい。

上記式（７）で表される化合物の具体例としては、例えば、エチレンジアミン、Ｎ−メチルエチレンジアミン、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、２−メチル−１，２−プロパンジアミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、２−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−１，３−ジアミノプロパン、ピペラジン、１−メチルピペラジン、１−エチルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、４−メチルピペラジン−１−エタノール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミンがあげられる。

上記式（８）で表される化合物のＲ_８１、Ｒ_８２、Ｒ_８３、Ｒ_８４、Ｒ_８５は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ_８１、Ｒ_８２、Ｒ_８３、Ｒ_８４、Ｒ_８５は、互いに炭素が結合して環状構造（環状アルカン）を形成してもよい。上記式（８）で表される化合物のＲ_８６、Ｒ_８７は、炭素数２以上１０以下のアルキレン基を示す。Ｒ_８１、Ｒ_８２、Ｒ_８３、Ｒ_８４、Ｒ_８５、Ｒ_８６、Ｒ_８７が有する炭素鎖は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。Ｒ_８１、Ｒ_８２、Ｒ_８３、Ｒ_８４、Ｒ_８５の少なくとも一つがヒドロキシアルキル基であると、磁性粒子の酸化防止効果が高くなるので好ましい。ヒドロキシアルキル基が有するヒドロキシル基の個数は、１つでもよいし２つ以上でもよい。

上記式（８）で表される化合物の具体例としては、例えば、ジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタキス（２−ヒドロキシプロピル）ジエチレントリアミン、３，３’−ジアミノジプロピルアミン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ’−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、２，６，１０−トリメチル−２，６，１０−トリアザウンデカン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、１，４，７−トリアザシクロノナン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタキス（２−ヒドロキシプロピル）ジエチレントリアミンがあげられる。

上記式（９）で表される化合物のＲ_９１、Ｒ_９２、Ｒ_９３、Ｒ_９４、Ｒ_９５、Ｒ_９６は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ_９１、Ｒ_９２、Ｒ_９３、Ｒ_９４、Ｒ_９５、Ｒ_９６は、互いに炭素が結合して環状構造（環状アルカン）を形成してもよい。上記式（９）で表される化合物のＲ_９７、Ｒ_９８、Ｒ_９９は、炭素数２以上１０以下のアルキレン基を示す。Ｒ_９１、Ｒ_９２、Ｒ_９３、Ｒ_９４、Ｒ_９５、Ｒ_９６、Ｒ_９７、Ｒ_９８、Ｒ_９９が有する炭素鎖は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。Ｒ_９１、Ｒ_９２、Ｒ_９３、Ｒ_９４、Ｒ_９５、Ｒ_９６の少なくとも一つがヒドロキシアルキル基であると、磁性粒子の酸化防止効果が高くなるので好ましい。ヒドロキシアルキル基が有するヒドロキシル基の個数は、１つでもよいし２つ以上でもよい。

上記式（９）で表される化合物の具体例としては、例えば、トリエチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカンがあげられる。

アルケニルコハク酸誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体には、アルケニルコハク酸、２，２’−ビピリジン、１，１０−フェナントロリン、トリアゾール、ベンゾトリアゾールも包含される。酸化防止剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

本実施形態の研磨用組成物中の酸化防止剤の含有量は、５質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。酸化防止剤の含有量が５質量％以下であれば、研磨対象物の表面が保護されつつ研磨速度が維持されるという効果が奏される。また、本実施形態の研磨用組成物中の酸化防止剤の含有量は、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることがより好ましい。酸化防止剤の含有量が０．０１質量％以上であれば、磁性粒子の酸化防止という効果が優れている。

４．水について
本実施形態の研磨用組成物は、磁性粒子、酸化防止剤等の各成分を分散又は溶解するための分散媒又は溶媒として液状媒体を含有する。液状媒体の種類は特に限定されるものではなく、水、有機溶剤等があげられるが、防爆対策、環境負荷の低減という観点から、水を含有することが好ましい。他の各成分の作用を阻害することを抑制するという観点から、不純物をできる限り含有しない水が好ましい。具体的には、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルタを通して異物を除去した純水、超純水、又は蒸留水が好ましい。

５．非磁性の研磨粒子について
本実施形態の研磨用組成物は、非磁性の研磨粒子をさらに含有してもよい。研磨用組成物が非磁性の研磨粒子を含有していると、研磨用組成物に磁場を印加して磁気クラスターを形成する際に、研磨粒子が磁性粒子とともに磁気クラスターを形成することとなるため、本実施形態の研磨用組成物の研磨性能、研磨速度が向上するとともに、研磨対象物の被研磨面の表面品質がより良好となる。

研磨粒子の種類は特に限定されるものではないが、例えば、無機粒子、有機粒子、有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア等の金属酸化物からなる粒子や、窒化ケイ素粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子が挙げられる。研磨粒子は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。上記の研磨粒子の中では、シリカ、アルミナがより好ましい。

さらに、研磨粒子は、表面修飾を施されたものでもよい。表面修飾を施された研磨粒子は、例えば、アルミニウム、チタン、ジルコニウム等の金属又はそれらの酸化物を砥粒と混合して、アルミニウム、チタン、ジルコニウム等の金属又はそれらの酸化物を砥粒の表面にドープすることや、有機酸を砥粒の表面に固定化することにより得ることができる。表面修飾を施された研磨粒子の中で特に好ましいのは、有機酸を固定化したコロイダルシリカである。

コロイダルシリカの表面への有機酸の固定化は、例えばコロイダルシリカの表面に有機酸の官能基を化学的に結合させることにより行うことができる。コロイダルシリカと有機酸を単に共存させただけでは、コロイダルシリカへの有機酸の固定化は果たされない。有機酸の一種であるスルホン酸をコロイダルシリカに固定化するのであれば、例えば、“Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”, Chem. Commun. 246-247 (2003)に記載の方法で行うことができる。具体的には、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基を有するシランカップリング剤をコロイダルシリカにカップリングさせた後に過酸化水素でチオール基を酸化することにより、スルホン酸が表面に固定化されたコロイダルシリカを得ることができる。

あるいは、カルボン酸をコロイダルシリカに固定化するのであれば、例えば、“Novel Silane Coupling Agents Containing a Photolabile 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel”, Chemistry Letters, 3, 228-229 (2000)に記載の方法で行うことができる。具体的には、光反応性２−ニトロベンジルエステルを含むシランカップリング剤をコロイダルシリカにカップリングさせた後に光照射することにより、カルボン酸が表面に固定化されたコロイダルシリカを得ることができる。

また、特開平４−２１４０２２号公報に開示されるような、塩基性アルミニウム塩又は塩基性ジルコニウム塩を添加して製造したカチオン性シリカを用いることもできる。
研磨粒子の平均１次粒子径は、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。平均１次粒子径が１００μｍ以下であれば、スラリー状の研磨用組成物の保管中に磁性粒子が沈降しても再分散しやすい。また、研磨粒子の平均１次粒子径は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。研磨粒子の平均１次粒子径がこのような範囲であれば、研磨対象物を効率的に研磨することができる。

研磨粒子の平均１次粒子径は、表面品質を重視した仕上げ研磨の場合は、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。研磨粒子の平均１次粒子径がこのような範囲であれば、効率的な研磨に加えて、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面にスクラッチが生じることをより抑えることができる。

また、研磨粒子の平均１次粒子径は、加工効率を重視した中仕上げ研磨の場合は、１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。研磨粒子の平均１次粒子径がこのような範囲であれば、非常に高い効率で研磨することができる。

研磨粒子の平均１次粒子径は、例えば、ＢＥＴ法で測定される研磨粒子の比表面積に基づいて算出される。また、動的光散乱法で測定することもできる。
加工効率を重視した中仕上げ研磨を先に実施した後に、表面品質を重視した仕上げ研磨するなど、研磨を複数の段階に分けて行う場合は、各段階ごとに平均１次粒子径が異なる研磨粒子を使用してもよい。

本実施形態の研磨用組成物中の研磨粒子の含有量は、４０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。研磨粒子の含有量が４０質量％以下であれば、研磨用組成物の安定性、流動性の確保とそれによる研磨精度の維持という効果が奏される。また、本実施形態の研磨用組成物中の研磨粒子の含有量は、１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましい。研磨粒子の含有量が１質量％以上であれば、研磨速度、表面品質の改善という効果が奏される。

６．研磨用組成物のｐＨについて
本実施形態の研磨用組成物のｐＨは、特に限定されるものではない。ただし、酸化防止剤の種類によっては、５以上とすることができるし、７以上とすることもできる。また、本実施形態の研磨用組成物のｐＨは、酸化防止剤の種類によっては、１４未満とすることができるし、１２以下とすることもできる。ｐＨがこの範囲の研磨用組成物は、磁性粒子の凝集が生じにくく、研磨対象物を効率的に研磨することができる。なお、磁性粒子として鉄粉を用いた場合には、研磨用組成物のｐＨは５以上１２以下であることがより好ましく、７以上１２以下であることがさらに好ましい。

研磨用組成物のｐＨは、ｐＨ調整剤を添加することによって調整することができる。研磨用組成物のｐＨを所望の値に調整するために必要に応じて使用されるｐＨ調整剤は、酸及び塩基のいずれであってもよく、また、無機化合物及び有機化合物のいずれであってもよい。
ｐＨ調整剤としての塩基の具体例としては、アルカリ金属の水酸化物又はその塩、アルカリ土類金属の水酸化物又はその塩、水酸化第四級アンモニウム又はその塩、アンモニア、アミン等があげられる。

アルカリ金属の具体例としては、カリウム、ナトリウム等があげられる。また、アルカリ土類金属の具体例としては、カルシウム、ストロンチウム等があげられる。さらに、塩の具体例としては、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、酢酸塩等があげられる。さらに、第四級アンモニウムの具体例としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等があげられる。

水酸化第四級アンモニウム化合物としては、水酸化第四級アンモニウム又はその塩を含み、具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等があげられる。
さらに、アミンの具体例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、グアニジン等があげられる。

ｐＨ調整剤としての酸としては、無機酸や有機酸が挙げられる。無機酸の具体例としては、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸、リン酸等が挙げられる。また、有機酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、ｎ−オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、酸等のカルボン酸や、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、イセチオン酸等の有機硫酸等が挙げられる。これらｐＨ調整剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

７．研磨用組成物の電気伝導度について
本実施形態の研磨用組成物の電気伝導度は特に限定されるものではないが、２０ｍＳ／ｃｍ以下が好ましく、１０ｍＳ／ｃｍ以下がより好ましく、５ｍＳ／ｃｍ以下がさらに好ましい。電気伝導度がこのような範囲であれば、磁性粒子の酸化がより生じにくいため、研磨用組成物の寿命をさらに延長することができる。電気伝導度は、研磨用組成物に添加する塩化合物の種類、添加量等により制御することができる。

８．その他の添加剤について
本実施形態の研磨用組成物には、必要に応じて、酸化剤（例えば、ハロゲン原子を含有する酸化剤）、錯化剤、金属防食剤、界面活性剤、水溶性高分子、防腐剤、防カビ剤等のその他の添加剤をさらに添加してもよい。以下、その他の添加剤について説明する。

（１）酸化剤について
本実施形態の研磨用組成物中には酸化剤が含まれていてもよい。酸化剤の種類は特に限定されるものではないが、例としては、過酸化水素、過酢酸、過炭酸塩、過酸化尿素、過塩素酸塩、過硫酸塩等があげられる。ただし、磁性粒子の酸化を抑制するためには、本実施形態の研磨用組成物中の酸化剤の含有量は１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。そして、磁性粒子として鉄粉を用いた場合には、研磨用組成物は酸化剤を実質的に含有しないことがさらに好ましい。

なお、酸化剤を実質的に含有しないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことを意味する。したがって、原料や製法等に由来して微量（例えば、研磨用組成物中における酸化剤のモル濃度が０．０００５モル／Ｌ以下、好ましくは０．０００１モル以下、より好ましくは０．００００１モル／Ｌ以下、特に好ましくは０．０００００１モル／Ｌ以下）の酸化剤が不可避的に含まれている研磨用組成物は、ここでいう酸化剤を実質的に含有しない研磨用組成物の概念に包含され得る。

（２）金属防食剤について
本実施形態の研磨用組成物中には金属防食剤が含まれていてもよい。研磨対象物の腐食を抑制するために、金属防食剤を添加することにより、金属の溶解を防ぐことができる。金属防食剤を使用することで、研磨対象物の表面の面荒れ等の悪化を抑制することができる。

使用可能な金属防食剤は、特に限定されるものではないが、複素環式化合物が好ましい。複素環式化合物中の複素環の員環数は特に限定されない。また、複素環式化合物は、単環化合物であってもよいし、縮合環を有する多環化合物であってもよい。金属防食剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、金属防食剤は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。さらに、磁性粒子の酸化防止剤効果を有する防食剤を使用してもよい。

金属防食剤として使用可能な複素環化合物の具体例としては、ピロール化合物、ピラゾール化合物、イミダゾール化合物、トリアゾール化合物、テトラゾール化合物、ピリジン化合物、ピラジン化合物、ピリダジン化合物、ピリンジン化合物、インドリジン化合物、インドール化合物、イソインドール化合物、インダゾール化合物、プリン化合物、キノリジン化合物、キノリン化合物、イソキノリン化合物、ナフチリジン化合物、フタラジン化合物、キノキサリン化合物、キナゾリン化合物、シンノリン化合物、ブテリジン化合物、チアゾール化合物、イソチアゾール化合物、オキサゾール化合物、イソオキサゾール化合物、フラザン化合物等の含窒素複素環化合物が挙げられる。

さらに具体的な例を挙げると、ピラゾール化合物の例としては、１Ｈ−ピラゾール、４−ニトロ−３−ピラゾールカルボン酸、３，５−ピラゾールカルボン酸、３−アミノ−５−フェニルピラゾール、５−アミノ−３−フェニルピラゾール、３，４，５−トリブロモピラゾール、３−アミノピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３，５−ジメチル−１−ヒドロキシメチルピラゾール、３−メチルピラゾール、１−メチルピラゾール、３−アミノ−５−メチルピラゾール、４−アミノ−ピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、アロプリノール、４−クロロ−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−Ｄ］ピリミジン、３，４−ジヒドロキシ−６−メチルピラゾロ（３，４−Ｂ）−ピリジン、６−メチル−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｂ］ピリジン−３−アミン等が挙げられる。

イミダゾール化合物の例としては、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルピラゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール、ベンゾイミダゾール、５，６−ジメチルベンゾイミダゾール、２−アミノベンゾイミダゾール、２−クロロベンゾイミダゾール、２−メチルベンゾイミダゾール、２−（１−ヒドロキシエチル）ベンズイミダゾール、２−ヒドロキシベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール、２，５−ジメチルベンズイミダゾール、５−メチルベンゾイミダゾール、５−ニトロベンズイミダゾール、１Ｈ−プリン等が挙げられる。

トリアゾール化合物の例としては、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、１−メチル−１，２，４−トリアゾール、メチル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−カルボキシレート、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸メチル、１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、３，５−ジアミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール、３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−ベンジル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−ニトロ−１，２，４−トリアゾール、３−ブロモ−５−ニトロ−１，２，４−トリアゾール、４−（１，２，４−トリアゾール−１−イル）フェノール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３，５−ジプロピル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３，５−ジメチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３，５−ジペプチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、５−メチル−１，２，４−トリアゾール−３，４−ジアミン、１Ｈ−ベンゾトリアゾール、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、１−アミノベンゾトリアゾール、１−カルボキシベンゾトリアゾール、５−クロロ−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−ニトロ−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−カルボキシ−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５，６−ジメチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、１−（１’，２’−ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］−５−メチルベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］−４−メチルベンゾトリアゾール等が挙げられる。

テトラゾール化合物の例としては、１Ｈ−テトラゾール、５−メチルテトラゾール、５−アミノテトラゾール、５−フェニルテトラゾール等が挙げられる。
インダゾール化合物の例としては、１Ｈ−インダゾール、５−アミノ−１Ｈ−インダゾール、５−ニトロ−１Ｈ−インダゾール、５−ヒドロキシ−１Ｈ−インダゾール、６−アミノ−１Ｈ−インダゾール、６−ニトロ−１Ｈ−インダゾール、６−ヒドロキシ−１Ｈ−インダゾール、３−カルボキシ−５−メチル−１Ｈ−インダゾール等が挙げられる。

インドール化合物の例としては、１Ｈ−インドール、１−メチル−１Ｈ−インドール、２−メチル−１Ｈ−インドール、３−メチル−１Ｈ−インドール、４−メチル−１Ｈ−インドール、５−メチル−１Ｈ−インドール、６−メチル−１Ｈ−インドール、７−メチル−１Ｈ−インドール、４−アミノ−１Ｈ−インドール、５−アミノ−１Ｈ−インドール、６−アミノ−１Ｈ−インドール、７−アミノ−１Ｈ−インドール、４−ヒドロキシ−１Ｈ−インドール、５−ヒドロキシ−１Ｈ−インドール、６−ヒドロキシ−１Ｈ−インドール、７−ヒドロキシ−１Ｈ−インドール、４−メトキシ−１Ｈ−インドール、５−メトキシ−１Ｈ−インドール、６−メトキシ−１Ｈ−インドール、７−メトキシ−１Ｈ−インドール、４−クロロ−１Ｈ−インドール、５−クロロ−１Ｈ−インドール、６−クロロ−１Ｈ−インドール、７−クロロ−１Ｈ−インドール、４−カルボキシ−１Ｈ−インドール、５−カルボキシ−１Ｈ−インドール、６−カルボキシ−１Ｈ−インドール、７−カルボキシ−１Ｈ−インドール、４−ニトロ−１Ｈ−インドール、５−ニトロ−１Ｈ−インドール、６−ニトロ−１Ｈ−インドール、７−ニトロ−１Ｈ−インドール、４−ニトリル−１Ｈ−インドール、５−ニトリル−１Ｈ−インドール、６−ニトリル−１Ｈ−インドール、７−ニトリル−１Ｈ−インドール、２，５−ジメチル−１Ｈ−インドール、１，２−ジメチル−１Ｈ−インドール、１，３−ジメチル−１Ｈ−インドール、２，３−ジメチル−１Ｈ−インドール、５−アミノ−２，３−ジメチル−１Ｈ−インドール、７−エチル−１Ｈ−インドール、５−（アミノメチル）インドール、２−メチル−５−アミノ−１Ｈ−インドール、３−ヒドロキシメチル−１Ｈ−インドール、６−イソプロピル−１Ｈ−インドール、５−クロロ−２−メチル−１Ｈ−インドール等が挙げられる。

これらの中でも好ましい複素環化合物はトリアゾール化合物であり、特に、１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５，６−ジメチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］−５−メチルベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］−４−メチルベンゾトリアゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾールが好ましい。

これらの複素環化合物は、研磨対象物の表面への化学的又は物理的吸着力が高いため、より強固な保護膜を研磨対象物の表面に形成することができる。このことは、本実施形態の研磨用組成物を用いて研磨した後の、研磨対象物の表面の平坦性を向上させる上で有利である。

研磨用組成物中の金属防食剤の含有量は、０．０００１質量％以上であることが好ましく、０．０００５質量％以上であることがより好ましい。金属防食剤の含有量が多くなるにつれて、金属の溶解を防ぎ、段差解消性を向上させることができる。また、研磨用組成物中の金属防食剤の含有量は、１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることがさらに好ましい。金属防食剤の含有量が少なくなるにつれて、研磨速度が向上する。

（３）界面活性剤について
本実施形態の研磨用組成物中には界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤は、研磨後の被研磨面に親水性を付与することにより研磨後の被研磨面の洗浄効率を良くするため、被研磨面への汚れの付着等を防ぐことができる。界面活性剤の種類は特に限定されるものではないが、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及び非イオン性界面活性剤のいずれであってもよい。これら界面活性剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

陰イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、アルキルエーテル硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、及びこれらの塩等が挙げられる。

陽イオン性界面活性剤の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩等が挙げられる。
両性界面活性剤の例としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。

非イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。

研磨用組成物中の界面活性剤の含有量は、０．０００１質量％以上であることが好ましく、０．００１質量％以上であることがより好ましい。界面活性剤の含有量が多くなるにつれて、研磨後の被研磨面の洗浄効率がより向上する。また、研磨用組成物中の界面活性剤の含有量は、１質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。界面活性剤の含有量が少なくなるにつれて、被研磨面のへの界面活性剤の残存量が低減され、洗浄効率がより向上する。

（４）水溶性高分子について
本実施形態の研磨用組成物中には水溶性高分子が含まれてもよい。研磨用組成物中に水溶性高分子を添加すると、磁性粒子及び研磨粒子の再分散性がより良好となる。水溶性高分子の種類は特に限定されるものではないが、具体例としては、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリイソプレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリビニルピロリドン、イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、ポリビニルピロリドンポリアクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、ジアリルアミン塩酸塩二酸化硫黄共重合体、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、α−セルロース、β−セルロース、γ−セルロース、プルラン、キトサン、キトサン塩類が挙げられる。これらの水溶性高分子は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

研磨用組成物中の水溶性高分子の含有量は、０．０００１質量％以上であることが好ましく、０．００１質量％以上であることが好ましい。水溶性高分子の含有量が多くなるにつれて、磁性粒子及び研磨粒子の再分散性がより良好となる。また、研磨用組成物中の水溶性高分子の含有量は、１質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。水溶性高分子の含有量が少なくなるにつれて、被研磨面への高分子の残存量が低減され、洗浄効率がより向上する。

（５）防腐剤、防カビ剤について
本実施形態の研磨用組成物中には防腐剤、防カビ剤が含まれてもよい。防腐剤及び防カビ剤の種類は特に限定されるものではないが、具体例としては、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンや５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン等のイソチアゾリン系防腐剤や、パラオキシ安息香酸エステル類や、フェノキシエタノール等が挙げられる。これら防腐剤及び防カビ剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

９．研磨用組成物の製造方法について
本実施形態の研磨用組成物の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、磁性粒子、酸化防止剤等の各成分を水中で攪拌混合することにより製造することができる。各成分を混合する際の温度は特に制限されないが、１０℃以上４０℃以下が好ましく、溶解速度を上げるために加熱してもよい。また、混合時間も特に限定されない。

あるいは、磁性粒子を含有する第１成分と、水を含有する第２成分とを、それぞれ別途調製して、これら両成分を混合することにより研磨用組成物を製造してもよい。このとき、酸化防止剤は、第１成分に含有されていてもよいし、第２成分に含有されていてもよいし、両成分に含有されていてもよい。またあるいは、第１成分と第２成分との混合物に酸化防止剤を添加してもよいし、第１成分と第２成分と酸化防止剤とを同時に混合してもよい。

磁性粒子と水が接触すると磁性粒子の酸化が進行するので、第１成分と第２成分との混合は、研磨対象物の研磨以前に行うことが好ましく、可能な限り研磨開始時期に近いタイミングで行うことがより好ましい。具体的には、第１成分と第２成分との混合は、研磨開始時の１週間前以降に行うことが好ましく、研磨開始時の２日前以降に行うことがより好ましく、研磨開始時の２４時間前以降に行うことがさらに好ましく、研磨開始時の直前（例えば、１時間前以降、３０分前以降）に行うことが特に好ましい。

第１成分と第２成分とを混合する工程を研磨開始時期の直前に行えば、磁性粒子の酸化はほとんど進行していないので、研磨用組成物の研磨性能の経時的な低下はほとんど生じていない。よって、このようにして製造した研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨すれば、研磨対象物を高精度に仕上げる研磨を行うことが可能である。また、水素の発生量も少量に抑えることができる。さらに、調製した第１成分と第２成分とを分けて保管しておき、研磨開始時期の直前に混合すればよいので、保存安定性が非常に優れており、長期間にわたる保存も可能である。

１０．磁気研磨方法について
本実施形態の研磨用組成物を用いた研磨対象物の研磨方法は特に限定されるものではないが、本実施形態の研磨用組成物は、磁場の印加により磁力線に沿ってブラシ状の磁気クラスターを形成することができることから、磁気研磨方法に用いることができる。

磁場の印加により磁性粒子を含有する磁気クラスターが研磨用組成物内に形成したら、磁気クラスターを研磨対象物の被研磨面に接触させた上、研磨対象物及び磁気クラスターの一方又は両方を移動させて、磁気クラスターと研磨対象物の被研磨面とを摺接させる。すると、磁気クラスターと研磨対象物の被研磨面との接触箇所のせん断応力により、研磨対象物の被研磨面が研磨される。磁気クラスターは、複雑な形状や凹凸形状にも追従するように変形可能であるため、平面の研磨のみならず三次元的な形状の面の研磨も可能である。

ここで、図１を参照しながら、磁気研磨方法の一例を説明する。図１に示す磁気研磨装置は、研磨用組成物１を収容する容器１０と、容器１０に収容された研磨用組成物１に磁場を印加する磁場印加部１２と、研磨対象物５を保持する保持部１４と、保持部１４に連結する自転軸１６を回転させる第一駆動部１８と、自転軸１６が回転可能に接続された円板２０と、円板２０を回転させて保持部１４を公転させる第二駆動部２２と、を備えている。

磁場印加部１２は、容器１０の底部に設置された円板状の研磨定盤２４に設けられており、容器１０に収容された研磨用組成物１に磁場を印加することができるようになっている。研磨定盤２４は、容器１０に収容された研磨用組成物１に磁場を印加することができるならば、容器１０内に設置されていてもよいし、容器１０外に設置されていてもよい。磁場印加部１２の構成は特に限定されるものではなく、例えば永久磁石や電磁石で構成することができる。図１の例では、磁場印加部１２は永久磁石で構成されており、研磨定盤２４に複数の永久磁石が取り付けられている。印加する磁場の強さは特に限定されるものではないが、磁場印加部１２のうち磁気クラスター３に接する面の表面磁束密度が１００ｍＴ以上３０００ｍＴ以下（つまり１０００ガウス以上３０００００ガウス以下）となるように調整してもよい。

また、磁力線が研磨定盤２４の板面に対して垂直をなす方向（以下「垂直方向」と記すこともある）を向くように、全ての永久磁石は、同種の磁極を垂直方向の同一方向側に向けて研磨定盤２４に取り付けられている。そのため、研磨用組成物１内に形成される磁気クラスター３は、研磨定盤２４の板面に対して垂直をなす方向に延びる。ただし、磁力線が研磨定盤２４の板面に対して水平をなす方向を向くように、永久磁石を研磨定盤２４に取り付けてもよい。例えば、Ｓ極（Ｎ極でもよい）を垂直方向の一方向側（例えば上方側）に向けて取り付けられる永久磁石と、Ｓ極（Ｎ極でもよい）を垂直方向の他方向側（例えば下方側）に向けて取り付けられる永久磁石とに分けて、隣接する永久磁石については相互にＳ極が垂直方向の反対方向を向くようにすれば、磁力線が研磨定盤２４の板面に対して水平をなす方向を向くこととなる。

保持部１４に保持させた研磨対象物５を、研磨定盤２４との間に垂直方向の間隔をあけて配置する。このとき、研磨対象物５と研磨定盤２４との間の垂直方向の間隔は、研磨対象物５と磁気クラスター３とが接触する大きさとする。次に、垂直方向に延びる自転軸１６を第一駆動部１８により回転させるとともに、研磨定盤２４と平行をなす円板２０を第二駆動部２２により回転させる。自転軸１６は円板２０の中心よりも外径側に取り付けられているので、自転軸１６を回転させつつ円板２０を回転させることにより、研磨対象物５（保持部１４）を研磨定盤２４の板面に対して平行を保ちながら自転させつつ公転させることができる。第一駆動部１８と第二駆動部２２は、例えばモータにより構成することができる。

このような研磨対象物５の自転運動と公転運動により、研磨対象物５と磁気クラスター３とが接触しつつ相対移動するので、磁気クラスター３と研磨対象物５の被研磨面とが摺接して、研磨対象物５の被研磨面が高精度に仕上げられる（例えば鏡面仕上げされる）。
なお、磁気研磨装置としてＣＮＣ研削装置を利用することができる。また、図１の磁気研磨装置は、研磨対象物５を移動させ磁場印加部１２は移動させない構成となっていたが、これとは逆に磁場印加部１２を移動させ研磨対象物５を移動させない構成の磁気研磨装置でもよい。あるいは、研磨対象物５と磁場印加部１２の両方を移動させる構成の磁気研磨装置でもよい。
加工効率を重視した粗仕上げ／中仕上げ研磨を先に実施した後に、表面品質を重視した仕上げ研磨を実施するなど、研磨を複数の段階に分けて行ってもよい。

〔実施例〕
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。まず、表１〜６に示す種々の酸化防止剤について、磁性粒子である鉄粒子の酸化を抑制する性能と磁性粒子である鉄粒子の凝集を抑制する性能を調査した。評価方法について以下に説明する。
酸化防止剤０．２５質量部、水５９．７５質量部の混合物に、水酸化カリウム又は硝酸を適量加えてｐＨを９．５に調整し、さらに平均１次粒子径３μｍの鉄粒子４０質量部を加えてスラリーを用意した。

このスラリー４００ｇを容量５００ｍＬの容器に収容し、２３℃、３５℃、４３℃の各温度で７２時間保管した後に容器内の気体中の水素の濃度をガス検知器（理研計器株式会社製のＧＰ−１０００）で測定した。結果を表１〜６に示す。なお、温度３５℃で７２時間保管した後の容器内の気体中の水素の濃度が０．０１体積％未満であった場合を合格とする。

次に、スラリー４００ｇを容量５００ｍＬの容器に収容し、２３℃、３５℃、４３℃の各温度で７２時間保管する。すると、鉄粒子の凝集沈降物が生成するので、容量を振盪することにより鉄粒子の凝集沈降物が解砕して再分散するか否かを評価した。結果を表１〜６に示す。なお、表１〜６においては、鉄粒子の凝集沈降物が解砕して再分散した場合は「○」印で示し、再分散しなかった場合は「×」印で示した。温度３５℃で７２時間保管して生成した凝集沈降物が再分散した場合を合格とする。

表１〜６から、アルケニルコハク酸誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、及び、分子中に炭素−炭素多重結合を有しないアミンは、水素ガスの発生が少なく、磁性粒子の酸化が抑制されていることが分かる。また、鉄粒子の凝集沈降物が再分散可能であることが分かる。
これに対して、鉄の防食剤として一般的なリン酸系化合物や、ベンゾチアゾール誘導体や、金属研磨で酸化防止剤として使用される含窒素化合物（テトラゾール誘導体、ピラゾール誘導体、イミダゾール誘導体、インドール誘導体、ヒドラジド誘導体）や、従来の磁気研磨用の研磨用組成物に使用される界面活性剤、水溶性高分子などは、磁性粒子の酸化を抑制する性能と磁性粒子の凝集を抑制する性能が低かった。
次に、酸化防止剤の濃度と上記効果（酸化抑制効果と凝集抑制効果）との相関性を評価した。評価方法は、酸化防止剤の濃度が異なる点を除いては、上記と同様である。結果を表７に示す。

表７から、アルケニルコハク酸誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、及び、分子中に炭素−炭素多重結合を有しないアミンは、濃度が高いほど上記効果が向上することが分かる。これに対して、従来の磁気研磨用の研磨用組成物に使用される酸化防止剤は、濃度を高くしても、実用に使用できるレベルの効果は得られなかった。
次に、複数種の酸化防止剤を併用した場合の効果を評価した。評価方法は、複数種の酸化防止剤を用いる点を除いては、上記と同様である。結果を表８に示す。

次に、種々の研磨用組成物を用いて種々の研磨対象物に磁気研磨を行い、研磨速度（単位はμｍ／ｍｉｎ）を測定した。また、研磨時に水素ガスが発生するか否か、研磨後に凝集した磁性粒子が再分散するか否かについて調査した。さらに、研磨対象物の被研磨面の光沢と傷について評価した。

再分散性の評価は、研磨に使用した研磨用組成物を集めて、表１〜６の場合と同様の前記方法（保管条件は３５℃、７２時間）により行った。そして、発生した水素ガスの量が０．０１体積％未満であった場合は、水素ガスは「発生せず」と評価した。また、研磨後の研磨用組成物中の磁性粒子が振盪により容易に再分散した場合は、再分散性が「良好」、振盪による再分散は十分ではないが、問題無い程度の分散が可能であった場合は、再分散性が「可」、振盪により容易に再分散しない凝集が生じていた場合は、再分散性が「不良」と評価した。

研磨速度は、研磨前後の研磨対象物の質量を電子天秤で計測し、その差分から求めた。研磨対象物の被研磨面の光沢は、鏡面が得られた場合を「良好」、鏡面は得られたが部分的に曇りが認められた場合を「可」、鏡面が得られなかった場合を「不良」と評価した。研磨対象物の被研磨面のスクラッチは、目視で確認できる傷がなかった場合を「発生せず」、目視で確認できる傷の数が５本以内であった場合を「可」、目視で確認できる傷の数が６本以上であった場合を「不良」と評価した。

研磨用組成物は、磁性粒子５０質量部、研磨粒子１１．９質量部、酸化防止剤０．１５７質量部、α−セルロース１．２５質量部、水３６．６９３質量部の混合物に、水酸化カリウム又は硝酸を適量加えて、ｐＨを表９〜２３に記載のように調整したスラリーである。ただし、酸化剤の欄に数値が記載されている実施例については、酸化剤として過酸化水素を表９〜２３に示す量だけ含有している。また、水溶性高分子の欄が空欄となっている実施例については、α−セルロースを含有していない。

磁性粒子は、カルボニル鉄又はアトマイズ鉄であり、その平均１次粒子径は表９〜２３に記載の通りである。研磨粒子は、シリカ又はアルミナであり、その平均２次粒子径は表９〜２３に記載の通りである。酸化防止剤は、表９〜２３に示す通りである。
なお、表９〜２３のＴＡは１，２，４−トリアゾール、ＢＴＡはベンゾトリアゾール、ＯＳＡＡはＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクテニルスクシンアミド酸（オクテニルコハク酸ジエタノールアミド）、ＢＴＹＥは２，２’−［［（メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］イミノ］ビスエタノール、ＰＴは１，１０−フェナントロリンである。

これらの研磨用組成物を用いて磁気研磨を行った。使用した研磨装置は、株式会社エグロ製のＣＮＣ研削機を改造した装置であり、その構造は図１に示したものと同様である。また、研磨対象物は、陽極酸化皮膜を有するアルミニウム製の試験片、真鍮Ｃ２６００製の試験片、真鍮Ｃ２８０１製の試験片、ＳＵＳ３０４製の試験片、ＳＵＳ３１６製の試験片、アルミニウム６０６３製の試験片、又はポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）製の試験片である。これらの試験片は、一辺６０ｍｍ、厚さ８ｍｍの正方形状の板である。研磨条件は以下の通りである。

研磨対象物が陽極酸化皮膜を有するアルミニウム製の試験片である場合の試験結果を表９〜１３に、真鍮Ｃ２６００製の試験片である場合の試験結果を表１４に、真鍮Ｃ２８０１製の試験片である場合の試験結果を表１５に、ＳＵＳ３０４製の試験片である場合の試験結果を表１６に、ＳＵＳ３１６製の試験片である場合の試験結果を表１７に、アルミニウム６０６３製の試験片である場合の試験結果を表１８〜２１に、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）製の試験片である場合の試験結果を表２２、２３にそれぞれ示す。

＜研磨条件＞
研磨対象物と研磨定盤の表面との距離：２ｍｍ
公転速度：１０ｒｐｍ
自転速度：２５０ｒｐｍ
研磨用組成物の使用量：６００ｇ
研磨時間：３０ｍｉｎ
永久磁石の表面磁束密度：３５０ｍＴ

表７〜２３に示すように、各実施例の研磨用組成物を用いた場合は、研磨速度が高く、且つ、水素ガスの発生が防止でき、さらに、凝集した磁性粒子の再分散性が良好であった。さらに、磁性粒子である鉄粉の平均１次粒子径が１０μｍ以下の場合は、特に研磨対象物の被研磨面の光沢が良好で、傷の発生がない好適な被研磨面が得られた。これに対して、比較例の研磨用組成物を用いた場合は、水素ガスが発生し、磁性粒子の酸化が防止できていないことが分かる。また、凝集した磁性粒子の再分散性が乏しかった。

１ 研磨用組成物
３ 磁気クラスター
５ 研磨対象物

Claims (15)

1. 鉄、鉄の酸化物、及び鉄の合金の少なくとも１種を含有する磁性粒子と、前記磁性粒子の酸化を抑制する酸化防止剤と、水と、を含有し、前記酸化防止剤が、アルケニルコハク酸誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、及び、分子中に炭素−炭素多重結合を有しないアミンの少なくとも１種であり、
   前記分子中に炭素−炭素多重結合を有しないアミンが、下記式（６）、（７）、（８）、又は（９）で表される化合物を含む研磨用組成物。
   

   

   

   

   

   上記式（６）で表される化合物のＲ₆₁、Ｒ₆₂、Ｒ₆₃は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、若しくはヒドロキシアルキル基であるか、又は、それぞれ独立して、カルボキシアルキル基、ホスホアルキル基、若しくはスルホアルキル基である。Ｒ₆₁、Ｒ₆₂、Ｒ₆₃は、互いに炭素が結合して環状アルカンを形成してもよい。ただし、Ｒ₆₁、Ｒ₆₂、Ｒ₆₃の３つは、同時に水素原子にならない。
   上記式（７）で表される化合物のＲ₇₁、Ｒ₇₂、Ｒ₇₃、Ｒ₇₄は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ₇₁、Ｒ₇₂、Ｒ₇₃、Ｒ₇₄は、互いに炭素が結合して環状アルカンを形成してもよい。上記式（７）で表される化合物のＲ₇₅は、炭素数２以上１０以下のアルキレン基を示す。
   上記式（８）で表される化合物のＲ₈₁、Ｒ₈₂、Ｒ₈₃、Ｒ₈₄、Ｒ₈₅は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ₈₁、Ｒ₈₂、Ｒ₈₃、Ｒ₈₄、Ｒ₈₅は、互いに炭素が結合して環状アルカンを形成してもよい。上記式（８）で表される化合物のＲ₈₆、Ｒ₈₇は、炭素数２以上１０以下のアルキレン基を示す。
   上記式（９）で表される化合物のＲ₉₁、Ｒ₉₂、Ｒ₉₃、Ｒ₉₄、Ｒ₉₅、Ｒ₉₆は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。Ｒ₉₁、Ｒ₉₂、Ｒ₉₃、Ｒ₉₄、Ｒ₉₅、Ｒ₉₆は、互いに炭素が結合して環状アルカンを形成してもよい。上記式（９）で表される化合物のＲ₉₇、Ｒ₉₈、Ｒ₉₉は、炭素数２以上１０以下のアルキレン基を示す。
2. 非磁性の研磨粒子をさらに含有する請求項１に記載の研磨用組成物。
3. 前記アルケニルコハク酸誘導体が、下記式（１）、（２）、又は（３）で表される化合物を含む請求項１又は請求項２に記載の研磨用組成物。
   

   

   

   

   上記式（１）で表される化合物のＲ₁及びＲ₂は、それぞれ独立して、水素原子、又は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数２０以下のアルケニル基を示し、Ｘ₁は、それぞれ独立して、水素原子又はカチオンを示す。Ｒ₁及びＲ₂は同時に水素原子にならない。
   上記式（２）で表される化合物のＲ₁₁及びＲ₁₄は、それぞれ独立して、水素原子、又は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数２０以下のアルケニル基を示し、Ｒ₁₂及びＲ₁₃は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１０以下のアルキル基、炭素数１０以下のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基（−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）、又はポリオキシプロピレン基（−（ＣＨ₂ＣＨＣＨ₃Ｏ）_m−ＣＨ₂ＣＨＣＨ₃ＯＨ）を示す。Ｒ₁₁及びＲ₁₄は同時に水素原子にならない。上記のポリオキシエチレン基のｎは、オキシエチレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。上記のポリオキシプロピレン基のｍは、オキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。また、上記式（２）で表される化合物のＸ₁₁は、水素原子又はカチオンを示す。
   さらに、上記式（３）で表される化合物のＲ₃₁及びＲ₃₆は、それぞれ独立して、水素原子、又は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数２０以下のアルケニル基を示し、Ｒ₃₂、Ｒ₃₃、Ｒ₃₄、及びＲ₃₅は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１０以下のアルキル基、炭素数１０以下のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ポリオキシエチレン基（−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_r−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）、又はポリオキシプロピレン基（−（ＣＨ₂ＣＨＣＨ₃Ｏ）_s−ＣＨ₂ＣＨＣＨ₃ＯＨ）を示す。Ｒ₃₁及びＲ₃₆は同時に水素原子にならない。上記のポリオキシエチレン基のｒは、オキシエチレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。上記のポリオキシプロピレン基のｓは、オキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１以上１９以下である。
4. 前記ビピリジン誘導体が、下記式（４）で表される化合物を含む請求項１又は請求項２に記載の研磨用組成物。
   

   

   なお、上記式（４）で表される化合物のＲ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、Ｒ₄₄、Ｒ₄₅、Ｒ₄₆、Ｒ₄₇、及びＲ₄₈は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、ニトロ基、ハロゲン基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、アルキルアミノ基、アルケニルアミノ基、カルボキシルアルキル基、カルボキシルアルケニル基、アルキルスルホ基、アルケニルスルホ基、アルキルニトロ基、アルケニルニトロ基、アルコキシ基、アセチル基、アルキルエーテル基、アルケニルエーテル基、アルキルハロゲン基、アルケニルハロゲン基を示す。
5. 前記フェナントロリン誘導体が、下記式（５）で表される化合物を含む請求項１又は請求項２に記載の研磨用組成物。
   

   

   なお、上記式（５）で表される化合物のＲ₅₁、Ｒ₅₂、Ｒ₅₃、Ｒ₅₄、Ｒ₅₅、Ｒ₅₆、Ｒ₅₇、及びＲ₅₈は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、ニトロ基、ハロゲン基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、アルキルアミノ基、アルケニルアミノ基、カルボキシルアルキル基、カルボキシルアルケニル基、アルキルスルホ基、アルケニルスルホ基、アルキルニトロ基、アルケニルニトロ基、アルコキシ基、アセチル基、アルキルエーテル基、アルケニルエーテル基、アルキルハロゲン基、アルケニルハロゲン基を示す。
6. ｐＨが５以上１２以下である請求項１〜５のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
7. ｐＨが７以上１２以下である請求項１〜５のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
8. 酸化剤を実質的に含有しない請求項１〜７のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する磁気研磨方法であって、前記研磨用組成物に磁場を印加して前記磁性粒子を含有する磁気クラスターを形成し、前記磁気クラスターを前記研磨対象物に接触させて前記研磨対象物を研磨する工程を含む磁気研磨方法。
10. 前記研磨対象物が合金及び金属酸化物の少なくとも一方を含有する請求項９に記載の磁気研磨方法。
11. 前記研磨対象物がアルミニウム合金、鉄合金、マグネシウム合金、及びチタン合金の少なくとも１種を含有する請求項９に記載の磁気研磨方法。
12. 前記研磨対象物が酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、及び酸化ケイ素の少なくとも１種を含有する請求項９に記載の磁気研磨方法。
13. 前記研磨対象物は、その表面を含む一部分が金属酸化物からなり、その他の部分が合金からなる請求項９に記載の磁気研磨方法。
14. 前記磁性粒子を含有する第１成分と、前記水を含有する第２成分とを、前記研磨対象物の研磨以前に混合することにより、前記研磨用組成物を製造し、製造した前記研磨用組成物を用いて前記研磨対象物を研磨する請求項９〜１３のいずれか一項に記載の磁気研磨方法。
15. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の研磨用組成物を製造する方法であって、前記磁性粒子を含有する第１成分と、前記水を含有する第２成分とを混合する工程を含む研磨用組成物の製造方法。

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