JPWO2014013977A1 - 合金材料研磨用組成物及びそれを用いた合金材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
合金材料を研磨する用途に用いられる合金材料研磨用組成物が提供される。合金材料は、主成分の第１金属種と、前記第１金属種とは異なる種類でかつ前記第１金属種の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する第２金属種とを含有する。合金材料研磨用組成物は、炭素に結合した官能基が前記第２金属種を捕捉可能である化合物を含有する。
Description
本発明は、合金材料研磨用組成物及びそれを用いた合金材料の製造方法に関する。
合金材料は、純金属材料よりも機械的強度や耐薬品性、耐食性、耐熱性に優れるため各種用途に用いられている。合金材料には、例えば研磨等の加工が施される（特許文献１，２参照）。
本発明の目的は、合金材料の有する研磨面の表面荒れや欠陥を抑制することの可能な合金材料研磨用組成物及びそれを用いた合金材料の製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様では、合金材料を研磨する用途に用いられる合金材料研磨用組成物であって、前記合金材料は、主成分の第１金属種と、前記第１金属種とは異なる種類でかつ前記第１金属種の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する第２金属種とを含有し、前記合金材料研磨用組成物は、炭素に結合した官能基が前記第２金属種を捕捉可能である化合物を含有する合金材料研磨用組成物が提供される。
合金材料研磨用組成物は更に砥粒を含有してもよく、その場合、前記化合物は前記砥粒に固定化されていることが好ましい。
前記合金材料の主成分はマグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム及び鉄のいずれか一種であることが好ましい。
前記合金材料の主成分はアルミニウムであることが好ましく、前記合金材料は、鉄、銅及び亜鉛から選ばれる少なくとも一種の金属元素を１．０質量％以上含有することが好ましい。
本発明の第２の態様では、前記第１の態様の合金材料研磨用組成物を用いて合金材料を研磨する研磨工程を有する合金材料の製造方法が提供される。
本発明によれば、合金材料の有する研磨面の表面荒れや欠陥を抑制することができる。
以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の合金材料研磨用組成物は、合金材料を研磨する用途に用いられる。合金材料は、主成分の第１金属種と、第１金属種とは異なる種類でかつ第１金属種の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する第２金属種とを含有する。
合金材料の例としては、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス鋼、ニッケル合金、及び銅合金が挙げられる。
アルミニウム合金は、アルミニウムを主成分とし、例えば、ケイ素、鉄、銅、マンガン、マグネシウム、亜鉛、及びクロムから選ばれる少なくとも一種をさらに含有する。アルミニウム合金中のアルミニウム以外の金属の含有量は、例えば０．１〜１０質量％である。アルミニウム合金の例としては、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｈ４０００：２００６に記載されているような、合金番号２０００番台、３０００番台、４０００番台、５０００番台、６０００番台、７０００番台、及び８０００番台のものが挙げられる。
チタン合金は、チタンを主成分とし、例えば、アルミニウム、鉄、及びバナジウムをさらに含有する。チタン合金中のチタン以外の金属の含有量は、例えば３．５〜３０質量％である。チタン合金の例としては、例えば、ＪＩＳ Ｈ４６００：２０１２に記載の１１〜２３種、５０種、６０種、６１種、及び８０種のものが挙げられる。
ステンレス鋼は、鉄を主成分とし、例えば、クロム、ニッケル、モリブデン、及びマンガンから選ばれる少なくとも一種をさらに含有する。ステンレス鋼中の鉄以外の金属の含有量は、例えば１０〜５０質量％である。ステンレス鋼の例としては、例えば、ＪＩＳ Ｇ４３０３：２００５に記載されているような、ＳＵＳ２０１，ＳＵＳ３０３，ＳＵＳ３０３Ｓｅ，ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０４Ｌ，ＳＵＳ３０４ＮＩ，ＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３０５ＪＩ，ＳＵＳ３０９Ｓ，ＳＵＳ３１０Ｓ，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３１６Ｌ，ＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３４７，ＳＵＳ３８４，ＳＵＳＸＭ７，ＳＵＳ３０３Ｆ，ＳＵＳ３０３Ｃ，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４３０Ｆ，ＳＵＳ４３４，ＳＵＳ４１０，ＳＵＳ４１６，ＳＵＳ４２０Ｊ１，ＳＵＳ４２０Ｊ２，ＳＵＳ４２０Ｆ，ＳＵＳ４２０Ｃ，ＳＵＳ６３１Ｊ１が挙げられる。
ニッケル合金は、ニッケルを主成分とし、例えば、鉄、クロム、モリブデン、及びコバルトから選ばれる少なくとも一種をさらに含有する。ニッケル合金中のニッケル以外の金属の含有量は、例えば２０〜７５質量％である。ニッケル合金の例としては、例えばＪＩＳ Ｈ４５５１：２０００に記載されているような、合金番号ＮＣＦ６００，ＮＣＦ６０１，ＮＣＦ６２５，ＮＣＦ７５０，ＮＣＦ８００，ＮＣＦ８００Ｈ，ＮＣＦ８２５，ＮＷ０２７６，ＮＷ４４００，ＮＷ６００２，ＮＷ６０２２のものが挙げられる。
銅合金は、銅を主成分とし、例えば、鉄、鉛、亜鉛、及び錫から選ばれる少なくとも一種をさらに含有する。銅合金中の銅以外の金属の含有量は、例えば３〜５０質量％である。銅合金の例としては、例えば、ＪＩＳ Ｈ３１００：２００６に記載されているような、合金番号Ｃ２１００，Ｃ２２００，Ｃ２３００，Ｃ２４００，Ｃ２６００，Ｃ２６８０，Ｃ２７２０，Ｃ２８０１，Ｃ３５６０，Ｃ３５６１，Ｃ３７１０，Ｃ３７１３，Ｃ４２５０，Ｃ４４３０，Ｃ４６２１，Ｃ４６４０，Ｃ６１４０，Ｃ６１６１，Ｃ６２８０，Ｃ６３０１，Ｃ７０６０，Ｃ７１５０，Ｃ１４０１，Ｃ２０５１，Ｃ６７１１，Ｃ６７１２のものが挙げられる。
合金材料の主成分はマグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム及び鉄のいずれか一種であることが好ましく、より好ましくはアルミニウムである。合金材料の主成分がアルミニウムである場合、合金材料は鉄、銅及び亜鉛から選ばれる少なくとも一種の金属元素を１．０質量％以上含有することが好ましい。
合金材料研磨用組成物は、炭素に結合した官能基が第２金属種、すなわち合金材料中の主成分金属の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する主成分以外の金属を捕捉可能である化合物を含有する。この化合物は、合金材料の有する研磨面の表面荒れや欠陥を抑制する目的で使用される。合金材料が複数の第２金属種を含有する場合、前記化合物の官能基は、第２金属種のうち少なくとも、最も高い標準電極電位を有する金属種を捕捉可能であることが好ましい。
なお、標準電極電位とは、酸化反応に関与するすべての化学種が標準状態にあるときに次式で表される。
Ｅ０＝−△Ｇ０／ｎＦ＝（ＲＴ／ｎＦ）ｌｎＫ
ここで、Ｅ０は標準電極電位、△Ｇ０は酸化反応の標準ギブスエネルギー変化、Ｋはその平行定数、Ｆはファラデー定数、Ｔは絶対温度、ｎは酸化反応に関与する電子数である。従って、標準電極電位は温度により変動するので、本明細書中においては２５℃における標準電極電位を採用している。なお、水溶液系の標準電極電位は、例えば改訂４版化学便覧（基礎編）ＩＩ、ｐｐ４６４−４６８（日本化学会編）等に記載されている。
ここで、Ｅ０は標準電極電位、△Ｇ０は酸化反応の標準ギブスエネルギー変化、Ｋはその平行定数、Ｆはファラデー定数、Ｔは絶対温度、ｎは酸化反応に関与する電子数である。従って、標準電極電位は温度により変動するので、本明細書中においては２５℃における標準電極電位を採用している。なお、水溶液系の標準電極電位は、例えば改訂４版化学便覧（基礎編）ＩＩ、ｐｐ４６４−４６８（日本化学会編）等に記載されている。
前記化合物の官能基は、アニオン性基であることが好ましく、第２金属種を捕捉する能力が水酸基よりも高く、かつ、第２金属種を捕捉した状態が安定したものであることがより好ましい。より具体的には、官能基は、スルホ基、又は二つ以上のカルボキシル基であることが好ましい。すなわち、合金材料研磨用組成物中の前記化合物は、炭素に結合したスルホ基を有する化合物、又は、炭素に結合した二つ以上のカルボキシル基を有する化合物であることが好ましい。
前記化合物は、官能基を一種類のみ有していてもよく、複数種類の官能基を有していてもよい。炭素に結合した官能基が第２金属種を捕捉可能である化合物は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
合金材料研磨用組成物中の前記化合物の例としては、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩、並びにアンモニウム塩が挙げられる。
合金材料研磨用組成物中の前記化合物のその他の例としては、例えば、ポリスチレンスルホン酸及びその塩、ポリアクリル酸及びその塩、イミノジ酢酸（イミノ二酢酸）及びその塩、並びにクエン酸及びその塩が挙げられる。
ポリスチレンスルホン酸及びその塩は水溶性を有することが好ましい。ポリスチレンスルホン酸及びその塩の溶解度は、例えば２０℃で２０［ｇ／１００ｇ−Ｈ２Ｏ］以上であることが好ましい。ポリスチレンスルホン酸及びその塩の重量平均分子量は、例えば５０００〜１２０００００の範囲であることが好ましい。ポリスチレンスルホン酸及びその塩は、例えば、水酸基、カルボキシル基等の親水性基を導入されたものであってもよいし、スチレンスルホン酸又はその塩とそれ以外のビニル系モノマーとを共重合したものであってもよい。
ポリアクリル酸及びその塩は水溶性を有することが好ましい。ポリアクリル酸及びその塩の溶解度は、例えば２０℃で４０［ｇ／１００ｇ−Ｈ２Ｏ］以上であることが好ましい。ポリアクリル酸及びその塩の重量平均分子量は、例えば２０００〜２０００００の範囲であることが好ましい。ポリアクリル酸及びその塩は、例えば、水酸基、スルホ基等の親水性基を導入されたものであってもよいし、ポリアクリル酸又はその塩とそれ以外のビニル系モノマーとを共重合したものであってもよい。
合金材料研磨用組成物中の前記化合物は、合金材料の有する研磨面の表面荒れや欠陥を更に抑制するためには、ポリスチレンスルホン酸及びその塩、ポリアクリル酸及びその塩、イミノ二酢酸及びその塩、並びにクエン酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
合金材料研磨用組成物中の前記化合物の含有量は、０．０１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．１質量％以上である。この含有量が増大するにつれて、合金材料の有する研磨面の表面荒れや欠陥を更に抑制することが可能となる。
合金材料研磨用組成物中の前記化合物の含有量は、１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは５質量％以下である。この含有量が減少するにつれて、合金材料の研磨速度が向上する。
合金材料研磨用組成物は砥粒を含有してもよい。砥粒は、合金材料の表面を物理的に研磨することにより合金材料の研磨速度を向上する。
砥粒の例としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マンガン、炭化ケイ素、及び窒化ケイ素が挙げられる。砥粒は、一種類を単独で用いてもよく、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、酸化ケイ素又は酸化アルミニウムが砥粒として好ましく、より好ましくは酸化ケイ素であり、更に好ましくはコロイダルシリカ又はフュームドシリカであり、特に好ましくはコロイダルシリカである。これらを用いた場合には、より平滑で良好な研磨面を得ることが容易となる。
合金材料研磨用組成物が砥粒を含有する場合、炭素に結合した官能基が第２金属種を捕捉可能である前記化合物は砥粒に固定化されていることが好ましい。この場合、砥粒の分散性が向上する。砥粒への前記化合物の固定化は、砥粒の表面に化合物を化学的に結合することにより行われる。
ここで、コロイダルシリカに前記化合物を固定化する方法を一例として説明する。スルホ基を有する化合物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、スルホ基を有する化合物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。カルボキシル基を有する化合物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、カルボキシル基を有する化合物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。
合金材料研磨用組成物のｐＨは、７．０以上であることが好ましい。この場合、合金材料研磨用組成物中の砥粒の安定性が向上することにより、良好な研磨面が得られ易くなる。
合金材料研磨用組成物中に含まれる砥粒の平均一次粒子径は５ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、更に好ましくは１５ｎｍ以上である。砥粒の平均一次粒子径が大きくなるにつれて、合金材料の研磨速度が向上する。
合金材料研磨用組成物中に含まれる砥粒の平均一次粒子径は、４００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｎｍ以下であり、更に好ましくは２００ｎｍ以下である。砥粒の平均一次粒子径が小さくなるにつれて、表面荒れが少なく低欠陥で粗度の小さい表面を得ることが容易である。
なお、砥粒の平均一次粒子径の測定は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積の測定値より算出することができる。
合金材料研磨用組成物中の砥粒の含有量は、１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは２質量％以上である。砥粒の含有量が多くなるにつれて、合金材料の研磨速度が向上する。
合金材料研磨用組成物中の砥粒の含有量は、５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは４０質量％以下である。砥粒の含有量が少なくなるにつれて、合金材料研磨用組成物の製造コストが低減することに加えて、よりスクラッチの少ない研磨面を得ることが容易である。また、砥粒の含有量が少なくなるにつれて、研磨後の合金材料の表面に残存する砥粒の量が少なくなる結果、研磨後の合金材料の洗浄が容易となる。
次に、研磨された合金材料を製造する合金材料の製造方法について説明する。
合金材料の製造方法は、合金材料研磨用組成物を用いて合金材料を研磨する研磨工程を有する。合金材料研磨用組成物は、金属材料の研磨で通常に用いられるのと同じ装置及び条件で使用することができる。研磨パッドを使用した場合には、研磨パッドと合金材料との間の摩擦、及び合金材料研磨用組成物と合金材料との間の摩擦により、合金材料は物理的に研磨される。
研磨装置の例としては、例えば、片面研磨装置及び両面研磨装置が挙げられる。片面研磨装置では、キャリアと呼ばれる保持具を用いて合金材料を保持し、合金材料研磨用組成物を供給しながら、研磨パッドを貼付した定盤を合金材料の片面に押しつけて定盤を回転させる。これにより、合金材料の片面が研磨される。両面研磨装置では、キャリアを用いて合金材料を保持し、上方より合金材料研磨用組成物を供給しながら、研磨パッドが貼付された定盤を合金材料の両面に押し付けて定盤を回転させる。これにより合金材料の両面が研磨される。
研磨条件には、研磨荷重及び研磨線速度が含まれる。一般に研磨荷重が高くなるにつれて、機械的な加工特性が向上するために研磨速度が高まる。また、一般に研磨荷重が低くなるにつれて、研磨面の表面荒れが抑制される。合金材料研磨用組成物を用いた研磨の際に適用される研磨荷重は、例えば、２０〜１，０００ｇ／ｃｍ２であることが好ましく、より好ましくは５０〜５００ｇ／ｃｍ２である。
研磨線速度は、一般に研磨パッドの回転数、キャリアの回転数、合金材料の大きさ、合金材料の数等の影響を受ける。線速度が高い場合は合金材料に加わる摩擦力が大きくなるため、合金材料が機械的に研磨されやすくなる。研磨線速度は、例えば、１０〜３００ｍ／分であることが好ましく、より好ましくは、３０〜２００ｍ／分である。線速度が上記の範囲内にある場合、十分に高い研磨速度が得られることに加え、合金材料に対して適度な摩擦力を付与することができる。
研磨パッドは、特に限定されず、例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもののいずれを用いてもよい。
次に、合金材料研磨用組成物及びそれを用いた合金材料の製造方法の作用について説明する。
合金材料研磨用組成物を用いて合金材料を研磨した場合、合金材料中の金属種が合金材料研磨用組成物中に溶出する。溶出した金属種のうち、第１金属種の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する第２金属種は析出し易い。第２金属種の析出により、合金材料の研磨面に微細な傷が形成されるおそれがある。また、析出物自体が研磨面上で欠陥を形成したり表面荒れを発生させたりするおそれもある。この点、本実施形態の合金材料研磨用組成物は、炭素に結合した官能基が第２金属種を捕捉可能である化合物を含有しているため、第２金属種の析出が抑制されることにより、第２金属種の析出物による合金材料の研磨面に対する悪影響が低減される。
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）合金材料研磨用組成物は、第２金属種、すなわち合金材料中の主成分金属の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する主成分以外の金属を捕捉可能である化合物を含有している。これにより、合金材料の有する研磨面の表面荒れや欠陥を抑制することができる。
（２）合金材料研磨用組成物は更に砥粒を含有してもよく、その場合、前記化合物が砥粒に固定化されていることが好ましい。これにより、砥粒の分散性が向上する。
（３）合金材料がマグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム及び鉄のいずれか一種を主成分とする場合、主成分金属の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する金属種が合金材料中に多く含まれるために、それらの金属種の析出に起因した研磨面の表面荒れや欠陥の発生が起こりやすい。したがって、本実施形態の合金材料研磨用組成物は、このような合金材料、さらに言えばアルミニウムを主成分とし、鉄、銅及び亜鉛から選ばれる少なくとも一種の金属元素を１．０質量％以上含有する合金材料の研磨に用いることが特に有効である。
前記実施形態は次のように変更されてもよい。
・合金材料研磨用組成物は、炭素に結合した官能基が第２金属種を捕捉可能である化合物とは別に、第２金属種を捕捉可能な化合物をさらに含有してもよい。そのような化合物の例としては、例えば、ポリカルボン酸、ポリホスホン酸、多糖類、セルロース誘導体、エチレンオキサイド重合体、ビニルポリマーなどの水溶性重合体、水溶性共重合体やそれらの塩、誘導体等が挙げられる。これらの化合物は、合金材料の表面に対する親水性の付与、又は、組成物中の成分の分散性の向上を目的としても使用される。
・合金材料研磨用組成物は、砥粒の分散性を向上させる分散剤や、砥粒の凝集体の再分散性を高める分散助剤のような添加剤を必要に応じてさらに含有してもよい。また、合金材料研磨用組成物は、必要に応じて防腐剤、防黴剤、防錆剤等をさらに含有してもよい。
・前記合金材料研磨用組成物は、一剤型であってもよいし、二剤以上から構成する多剤型であってもよい。
・前記合金材料研磨用組成物に含有される各成分は、製造の直前にフィルターによりろ過処理されたものであってもよい。また、前記合金材料研磨用組成物は、使用の直前にフィルターによりろ過処理して使用されるものであってもよい。ろ過処理が施されることによって、合金材料研磨用組成物中の粗大異物が取り除かれて品質が向上する。
上記のろ過処理に用いるフィルターの材質及び構造は特に限定されるものではない。フィルターの材質としては、例えば、セルロース、ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリカーボネート、ガラス等が挙げられる。また、デプスフィルター、プリーツフィルター、及びメンブレンフィルターのいずれのタイプのフィルターを使用してもよい。
・合金材料の研磨に使用された使用済みの合金材料研磨用組成物を回収して再利用（循環使用）してもよい。より具体的には、研磨装置から排出される使用済みの合金材料研磨用組成物をタンク内にいったん回収し、タンク内から再度研磨装置へと供給するようにしてもよい。この場合、使用済みの研磨用組成物を廃液として処理する必要が減るため、環境負荷の低減が可能である。また、合金材料研磨用組成物の使用量が減ることにより合金材料の研磨にかかるコストの低減も可能である。
合金材料研磨用組成物を循環使用する場合には、合金材料の研磨に使用されることより消費又は損失された合金材料研磨用組成物中の成分のうちの少なくともいずれかの減少分の補充を行うことが好ましい。補充する成分は個別に使用済みの合金材料研磨用組成物に添加してもよいし、あるいは、二以上の成分を任意の濃度で含んだ混合物のかたちで使用済みの合金材料研磨用組成物に添加してもよい。
・前記合金材料研磨用組成物は、合金材料研磨用組成物の原液を水で希釈することにより調製されてもよい。
・合金材料研磨用組成物を用いた合金材料の研磨の前に予備研磨工程を行ってもよい。合金材料研磨用組成物を用いた合金材料の研磨の後に、仕上げ研磨工程を行ってもよい。
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
表１に示すように、実施例１及び２並びに比較例１及び２では、砥粒を水で希釈することで、合金材料研磨用組成物を調製した。実施例３〜６及び比較例３では、更に特定の化合物を加えることで合金材料研磨用組成物を調製した。
表１の“砥粒”欄中の“種類”欄に記載の“シリカＡ（表面修飾品）”は、スルホ基を有する化合物が固定化されたコロイダルシリカであり、“シリカＢ（未処理品）”は、表面修飾されていないコロイダルシリカを示す。表１の“砥粒”欄中の“一次粒子径”欄には、各合金材料研磨用組成物中の砥粒の平均一次粒子径を示す。表１の“砥粒”欄中の“含有量”欄には、各合金材料研磨用組成物中の砥粒の含有量を示す。表１の“化合物”欄には、各合金材料研磨用組成物中の特定の化合物の種類及び含有量を示す。表１の“ｐＨ”欄には、各合金材料研磨用組成物のｐＨを示す。
合金材料として、以下の組成を有するアルミニウム合金を用意した。
Ｓｉ ０．１１％
Ｆｅ ０．２２％、Ｆｅの標準電極電位：−０．４４０Ｖ
Ｃｕ ０．９％、Ｃｕの標準電極電位：＋０．３４０Ｖ
Ｍｎ ０．２７％、Ｍｎの標準電極電位：−１．１８０Ｖ
Ｍｇ ３．３％、Ｍｇの標準電極電位：−２．３５６Ｖ
Ｚｎ ４．８％、Ｚｎの標準電極電位：−０．７６３Ｖ
Ｃｒ ０．１３％、Ｃｒの標準電極電位：−０．７４０Ｖ
Ｔｉ ０．０８％、Ｔｉの標準電極電位：−１．６３０Ｖ
Ａｌ≧９０％（残部）、Ａｌの標準電極電位：−１．６７６Ｖ
表１中の“化合物”欄に記載した“イミノジ酢酸”、“クエン酸”、及び“ポリスチレンスルホン酸”は、上記アルミニウム合金中の少なくともＣｕを捕捉する能力を有し、“リン酸系界面活性剤”は上記アルミニウム合金に含有される金属種を捕捉する能力を有していない。
Ｆｅ ０．２２％、Ｆｅの標準電極電位：−０．４４０Ｖ
Ｃｕ ０．９％、Ｃｕの標準電極電位：＋０．３４０Ｖ
Ｍｎ ０．２７％、Ｍｎの標準電極電位：−１．１８０Ｖ
Ｍｇ ３．３％、Ｍｇの標準電極電位：−２．３５６Ｖ
Ｚｎ ４．８％、Ｚｎの標準電極電位：−０．７６３Ｖ
Ｃｒ ０．１３％、Ｃｒの標準電極電位：−０．７４０Ｖ
Ｔｉ ０．０８％、Ｔｉの標準電極電位：−１．６３０Ｖ
Ａｌ≧９０％（残部）、Ａｌの標準電極電位：−１．６７６Ｖ
表１中の“化合物”欄に記載した“イミノジ酢酸”、“クエン酸”、及び“ポリスチレンスルホン酸”は、上記アルミニウム合金中の少なくともＣｕを捕捉する能力を有し、“リン酸系界面活性剤”は上記アルミニウム合金に含有される金属種を捕捉する能力を有していない。
上記のアルミニウム合金を実施例１〜６及び比較例１〜３の各合金材料研磨用組成物を用いて、表２に示す条件で研磨した。そして、各合金材料研磨用組成物によるアルミニウム合金の研磨速度を求めるとともに、研磨後の合金材料の表面粗さを測定した。
＜研磨速度の算出＞
研磨前後の合金材料の重量の差から研磨速度を算出した。その結果を表１の“研磨速度”欄に示す。
研磨前後の合金材料の重量の差から研磨速度を算出した。その結果を表１の“研磨速度”欄に示す。
＜表面粗さの測定＞
研磨後の合金材料の表面粗さＲａを表面形状測定機（商品名：ＺＹＧＯ Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００ ５０３２、Ｚｙｇｏ社製）を用いて測定した。なお、表面粗さＲａは、粗さ曲線の高さ方向の振幅の平均を示すパラメータであって、一定視野内での合金材料表面の高さの算術平均を示す。表面粗さ形状測定機による測定範囲は１．４ｍｍ×１．１ｍｍとした。その結果を表１の“表面粗さＲａ”欄に示す。
研磨後の合金材料の表面粗さＲａを表面形状測定機（商品名：ＺＹＧＯ Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００ ５０３２、Ｚｙｇｏ社製）を用いて測定した。なお、表面粗さＲａは、粗さ曲線の高さ方向の振幅の平均を示すパラメータであって、一定視野内での合金材料表面の高さの算術平均を示す。表面粗さ形状測定機による測定範囲は１．４ｍｍ×１．１ｍｍとした。その結果を表１の“表面粗さＲａ”欄に示す。
Claims (5)
- 合金材料を研磨する用途に用いられる合金材料研磨用組成物であって、前記合金材料は、主成分の第１金属種と、前記第１金属種とは異なる種類でかつ前記第１金属種の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有する第２金属種とを含有し、
前記合金材料研磨用組成物は、炭素に結合した官能基が前記第２金属種を捕捉可能である化合物を含有することを特徴とする合金材料研磨用組成物。 - 更に砥粒を含有し、前記化合物が前記砥粒に固定化されている、請求項１に記載の合金材料研磨用組成物。
- 前記合金材料の主成分がマグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム及び鉄のいずれか一種である、請求項１又は請求項２に記載の合金材料研磨用組成物。
- 前記合金材料の主成分がアルミニウムであり、
前記合金材料は、鉄、銅及び亜鉛から選ばれる少なくとも一種の金属元素を１．０質量％以上含有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の合金材料研磨用組成物。 - 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の合金材料研磨用組成物を用いて合金材料を研磨する研磨工程を有することを特徴とする合金材料の製造方法。
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