WO2016042744A1 - 研磨材、研磨用組成物、及び研磨方法 - Google Patents

研磨材、研磨用組成物、及び研磨方法 Download PDF

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WO2016042744A1
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polishing
acid
resin coating
coating film
resin
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英一 山田
玉井　一誠
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株式会社フジミインコーポレーテッド
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools

Definitions

  • the present invention relates to an abrasive, a polishing composition, a polishing method, a painted member, and a method for manufacturing the same.
  • Buffing is known as a processing method for smoothing the outer surface of a resin coating film (hereinafter also referred to as “resin coating surface”) coated on the surface of an automobile body or the like to produce gloss.
  • the buffing process is a processing method in which, for example, a rotating buff is pressed against an object to be polished while a polishing composition is interposed between the cloth buff and the object to be polished.
  • the polishing composition used for the buff polishing process contains an abrasive (abrasive grains), and for example, alumina particles are used as the abrasive (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the buffing process using a polishing composition containing a conventional abrasive may not sufficiently remove the waviness of the resin-coated surface. Further, by performing buffing using a polishing composition containing a conventional abrasive, polishing scratches may occur on the polished resin coating surface. For this reason, it may not be possible to finish the resin-coated surface having a beautiful gloss.
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above, can remove the waviness of the outer surface of the resin coating film by polishing, and is an abrasive, polishing composition, and It is an object to provide a polishing method.
  • an abrasive according to one embodiment of the present invention is used for polishing an outer surface of a resin coating film, has a specific surface area of 5 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less, and average secondary particles.
  • the gist is made of particles of aluminum oxide having a diameter of 0.05 ⁇ m or more and 4.8 ⁇ m or less.
  • the alpha conversion rate of aluminum oxide may be 40% or more.
  • the gist of the polishing composition according to another aspect of the present invention is that it contains the abrasive according to the above aspect.
  • the content of the abrasive may be 0.1% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the gist of the polishing method according to another aspect of the present invention is to polish the outer surface of the resin coating film using the polishing composition according to the other aspect.
  • the polishing may be performed while maintaining the polishing temperature below the glass transition point of the resin constituting the resin coating film. In the polishing method according to the other aspect, the polishing may be performed while maintaining the polishing temperature at 50 ° C. or lower. Further, in the polishing method according to the other aspect, the polishing may be performed with a polishing pad having a soft polishing surface.
  • the polishing method according to the other aspect after performing the first-stage polishing with the second polishing pad having a polishing surface harder than the polishing surface of the polishing pad having a soft polishing surface, The second stage polishing may be performed with a polishing pad having a smooth polishing surface. Furthermore, in the polishing method according to the other aspect, the polishing may be performed with the pressing force of the polishing surface against the outer surface of the resin coating film being constant.
  • the coating member according to another aspect of the present invention is a coating member obtained by coating the surface of a substrate with a resin coating film, and the resin coating film is formed using the polishing composition according to the other aspect described above.
  • the gist is that the outer surface is polished.
  • the manufacturing method of the coating member which concerns on the other aspect of this invention is a method of manufacturing the coating member by which the resin coating film is coat
  • the gist is to have a step of polishing the outer surface of the resin coating film of the coating member using
  • the polishing composition, and the polishing method of the present invention it is possible to remove the waviness on the outer surface of the resin coating film by polishing and hardly cause polishing scratches.
  • the abrasive of this embodiment is suitably used for polishing (for example, buffing) of the outer surface (resin coating surface) of a resin coating film, and has a specific surface area of 5 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less. And having an average secondary particle diameter of 0.05 ⁇ m or more and 4.8 ⁇ m or less, particles of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). If the specific surface area is 5 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less, the swell of the resin coated surface can be removed by polishing using this abrasive and polishing scratches are hardly generated on the resin coated surface.
  • the specific surface area of aluminum oxide is preferably 8 m 2 / g or more and 45 m 2 / g or less, and more preferably 10 m 2 / g or more and 40 m 2 / g or less.
  • the specific surface area of aluminum oxide can be measured by, for example, the BET method.
  • the average secondary particle diameter of the aluminum oxide particles is 0.05 ⁇ m or more and 4.8 ⁇ m or less, the surface roughness of the resin coated surface after polishing is excellent, and the resin coated surface after polishing is scratched or the like. It is difficult to cause polishing scratches.
  • the average secondary particle diameter of aluminum oxide is preferably 0.1 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, and more preferably 0.2 ⁇ m or more and 3.5 ⁇ m or less.
  • the average secondary particle diameter of the aluminum oxide particles is measured using, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-950 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the alpha conversion rate of the aluminum oxide may be 40% or more. If the alpha conversion rate is 40% or more, polishing can be performed at a high polishing rate.
  • the alpha conversion rate of aluminum oxide is more preferably 45% or more, and further preferably 50% or more.
  • the method for producing aluminum oxide particles is not particularly limited, but aluminum oxide having the above physical properties is obtained by obtaining aluminum hydroxide by the buyer method (wet method) and then converting it to aluminum oxide by heat treatment. Can be manufactured.
  • Such an abrasive can be used as abrasive grains of a polishing composition suitable for polishing a resin-coated surface (for example, buffing). That is, the polishing composition of this embodiment contains the above abrasive.
  • the resin-coated surface is polished using this polishing composition, undulations on the resin-coated surface can be removed, and polishing scratches are hardly generated on the resin-coated surface. Therefore, it can finish on the resin coating surface which has beautiful glossiness.
  • the content of the abrasive may be 0.1% by mass or more and 50% by mass or less of the entire polishing composition. If the content of the abrasive is 0.1% by mass or more, the resin-coated surface can be polished at a high polishing rate. Moreover, if content of an abrasive
  • the content of the abrasive is more preferably 0.5% by mass or more and 40% by mass or less, and further preferably 1.0% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the resin coating film may be a transparent clear coating film. Further, the thickness of the resin coating film is not particularly limited, but may be 100 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the polishing composition of this embodiment can be used for the production of a coated member in which the surface of a substrate is coated with a resin coating film. If the outer surface of the resin coating film of a coating member is grind
  • the type of the coating member (that is, the application of the resin coating film) is not particularly limited, and examples thereof include an automobile body, a railway vehicle, an aircraft, and a resin member.
  • the resin coating film coated on the surface of an automobile body has a large area and a curved surface.
  • the abrasive and the polishing composition of this embodiment are suitable for polishing the outer surface of such a resin coating film.
  • Specific examples of the material of the substrate include iron alloys such as stainless steel, aluminum alloys, and resins.
  • An iron alloy is used, for example, as a steel plate in a general vehicle including an automobile.
  • stainless steel is used for railway vehicles.
  • the steel plate may be surface-coated.
  • Aluminum alloys are used for parts such as automobiles and aircraft.
  • the resin is used for a resin member such as a bumper.
  • This polishing composition can be produced by mixing an abrasive and a liquid medium such as water or an organic solvent.
  • the liquid medium functions as a dispersion medium or a solvent for dispersing or dissolving each component (aluminum oxide particles, additives, etc.) of the polishing composition.
  • the liquid medium include water and organic solvents.
  • One kind can be used alone, or two or more kinds can be mixed and used, but it is preferable to contain water. However, it is preferable to use water containing as little impurities as possible from the viewpoint of preventing the action of each component from being inhibited. Specifically, pure water, ultrapure water, or distilled water from which foreign substances are removed through a filter after removing impurity ions with an ion exchange resin is preferable.
  • the polishing composition of the present embodiment has a pH adjuster, a surfactant, a polishing accelerator, an oxidizer, a dispersant, a viscosity adjuster, a complexing agent, if desired, in order to improve the performance.
  • Various additives such as anticorrosives and antifungal agents may be added. Below, the example of the additive which can be mix
  • (1) About pH adjuster The value of pH of polishing composition can be adjusted by addition of a pH adjuster.
  • the pH adjuster used as necessary to adjust the pH value of the polishing composition to a desired value may be either acid or alkali, and any of inorganic compounds and organic compounds. There may be.
  • the acid as the pH adjuster include inorganic acids, organic acids such as carboxylic acids and organic sulfuric acids.
  • specific examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, boric acid, carbonic acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, phosphoric acid and the like.
  • carboxylic acid examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid, n-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, 2-ethylbutyric acid, 4-methylpentanoic acid, n-heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycolic acid, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid Maleic acid, phthalic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid and the like.
  • organic sulfuric acid include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, isethionic acid and the like. These acids may be used individually by 1 type, and may be used
  • the base as the pH adjusting agent include alkali metal hydroxides or salts thereof, alkaline earth metal hydroxides or salts thereof, quaternary ammonium hydroxide or salts thereof, ammonia, amines, and the like. It is done.
  • Specific examples of the alkali metal include potassium and sodium.
  • Specific examples of the alkaline earth metal include calcium and strontium.
  • specific examples of the salt include carbonate, hydrogen carbonate, sulfate, acetate, and the like.
  • specific examples of quaternary ammonium include tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium and the like.
  • the quaternary ammonium hydroxide compound includes quaternary ammonium hydroxide or a salt thereof, and specific examples thereof include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide and the like.
  • amine examples include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- ( ⁇ -aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine
  • examples include anhydrous piperazine, piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methylpiperazine, guanidine and the like.
  • bases may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • ammonia, ammonium salts, alkali metal hydroxides, alkali metal salts, quaternary ammonium hydroxide compounds, and amines are preferable, and ammonia, potassium compounds, sodium hydroxide, quaternary hydroxides are more preferable. More preferred are ammonium compounds, ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, sodium bicarbonate, and sodium carbonate.
  • the polishing composition contains a potassium compound as a base from the viewpoint of preventing metal contamination.
  • the potassium compound include potassium hydroxide or potassium salt, and specific examples include potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium sulfate, potassium acetate, and potassium chloride.
  • a salt such as an ammonium salt or an alkali metal salt of the acid may be used as a pH adjusting agent serving as a buffer.
  • the combination of the acid and the buffering agent is a weak acid and a strong base, a strong acid and a weak base, or a combination of a weak acid and a weak base, a pH buffering action can be expected.
  • Surfactant may be added to the polishing composition.
  • Surfactant has the effect of imparting hydrophilicity to the polished surface of the resin-coated surface after polishing, thus improving the cleaning efficiency of the resin-coated surface after polishing and suppressing adhesion of dirt, etc. it can.
  • the surfactant any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant can be used.
  • anionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether acetic acid, polyoxyethylene alkyl sulfuric acid ester, alkyl sulfuric acid ester, polyoxyethylene alkyl sulfuric acid, alkyl sulfuric acid, alkylbenzene sulfonic acid, alkyl phosphoric acid ester, polyoxyethylene Examples thereof include ethylene alkyl phosphates, polyoxyethylene sulfosuccinic acid, alkyl sulfosuccinic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, alkyl diphenyl ether disulfonic acid, and salts thereof.
  • cationic surfactant examples include alkyl trimethyl ammonium salt, alkyl dimethyl ammonium salt, alkyl benzyl dimethyl ammonium salt, and alkyl amine salt.
  • amphoteric surfactants include alkyl betaines and alkyl amine oxides.
  • nonionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, and alkylalkanolamide. can give. These surfactants may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • polishing accelerator may be added to the polishing composition.
  • the polishing accelerator plays a role of chemically polishing an object to be polished, and can significantly increase the processing efficiency by acting on the outer surface of the resin coating film.
  • Specific examples of the polishing accelerator include those composed of at least one salt selected from the group consisting of inorganic acid metal salts, organic acid metal salts, inorganic acid ammonium salts, and organic acid ammonium salts.
  • the inorganic acid may be any of nitric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid.
  • the organic acid may be any of oxalic acid, lactic acid, acetic acid, formic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, gluconic acid, glycolic acid, and malonic acid.
  • the metal salt may be any of an aluminum salt, a nickel salt, a lithium salt, a magnesium salt, a sodium salt, and a potassium salt.
  • polishing accelerators may be used alone or in combination of two or more. Further, an oxidizing agent may be added as a polishing accelerator.
  • oxidizing agent examples include hydrogen peroxide, peroxide, nitrate, iodate, periodate, hypochlorite, chlorite, chlorate, perchlorate, persulfate , Dichromate, permanganate, ozone water, silver (II) salt, iron (III) salt and the like.
  • a dispersant or a viscosity modifier may be added to the polishing composition.
  • Thickener By uniformly dispersing the abrasive in the liquid by the effect of the dispersant or the thickener, the abrasive can act on the object to be polished efficiently.
  • action which suppresses caking of an abrasive grain can also be anticipated because a dispersing agent or a thickener exists between abrasives. Thereby, generation
  • a specific example of the dispersant is a colloidal substance that is a substance containing fine particles.
  • colloidal substances include colloidal alumina, colloidal silica, colloidal zirconia, colloidal titania, alumina sol, silica sol, zirconia sol, titania sol, fumed alumina, fumed silica, fumed zirconia, and fumed titania.
  • Sodium phosphate, sodium hexametaphosphate, sodium pyrophosphate and the like that are generally used as a dispersant may be used.
  • the thickener include glycols such as propylene glycol polymer and ethylene glycol polymer, and polymer compounds. More specifically, examples of glycols include propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol, and polyethylene glycol. Examples of the polymer compound include sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose and the like.
  • complexing agent An agent having a chelating action (complexing agent) may be added to the polishing composition. Since the complexing agent confines metal ions or the like derived from the polishing apparatus or the object to be polished, it can be expected to suppress the metal contamination of the polished surface by the metal ions and obtain a good polished surface.
  • the complexing agent include organic acids, amino acids, nitrile compounds, and other chelating agents. Specific examples of the organic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, phthalic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid and the like.
  • a salt such as an alkali metal salt of an organic acid may be used instead of or in combination with the organic acid.
  • amino acids include glycine, ⁇ -alanine, ⁇ -alanine, N-methylglycine, N, N-dimethylglycine, 2-aminobutyric acid, norvaline, valine, leucine, norleucine, isoleucine, phenylalanine, proline, sarcosine, Ornithine, lysine, taurine, serine, threonine, homoserine, tyrosine, bicine, tricine, 3,5-diiodo-tyrosine, ⁇ - (3,4-dihydroxyphenyl) -alanine, thyroxine, 4-hydroxy-proline, cysteine, methionine , Ethionine, lanthionine, cystathionine, cystine, cysteic acid, aspartic acid, glutamic acid, S- (carboxymethyl) -cysteine, 4-aminobutyric acid, asparagine, glutamine,
  • nitrile compound examples include acetonitrile, aminoacetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, benzonitrile, glutaronitrile, methoxyacetonitrile and the like.
  • chelating agents other than these include iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, N, N, N-trimethylenephosphonic acid, ethylenediamine-N, N, N ′, N′— Tetramethylenesulfonic acid, transcyclohexanediaminetetraacetic acid, 1,2-diaminopropanetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, ethylenediamine orthohydroxyphenylacetic acid, ethylenediamine disuccinic acid (SS form), N- (2-carboxylate ethyl) -L-aspartic acid, ⁇ -alanine diacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, N, N′-bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediamine—
  • An anticorrosive agent may be added to the polishing composition. Since the anticorrosive forms a protective film on the metal surface, it can be expected to prevent corrosion of the polishing apparatus, the object to be polished, the fixing jig and the like.
  • the anticorrosive that can be used is not particularly limited, and is, for example, a heterocyclic compound or a surfactant.
  • the number of heterocyclic rings in the heterocyclic compound is not particularly limited.
  • the heterocyclic compound may be a monocyclic compound or a polycyclic compound having a condensed ring.
  • An anticorrosive agent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.
  • Antifungal Agent and Preservative An antifungal agent and an antiseptic may be added to the polishing composition.
  • Specific examples of fungicides and preservatives include isothiazoline preservatives (for example, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one), paraoxybenzoic acid Examples include esters and phenoxyethanol.
  • One of these fungicides and preservatives may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the polishing composition of the present embodiment can be used for polishing a resin-coated surface.
  • a method for polishing a resin-coated surface will be described.
  • the configuration of the polishing apparatus that performs polishing is not particularly limited, and a general polishing apparatus can be used.
  • the automatic polishing apparatus 1 of FIG. 1 can be used.
  • the automatic polishing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a robot arm 2, a polishing pad 10, a polishing tool 4, a pressing force detection unit 5, and a controller 7. Since the robot arm 2 has a plurality of joints 20, 21, and 22, the tip portion 23 to which the polishing pad 10, the polishing tool 4, and the pressing force detection unit 5 are attached can be moved in a plurality of directions. .
  • the polishing object 90 (corresponding to the “painting member” which is a constituent requirement of the present invention) may be, for example, a vehicle body such as an automobile whose surface is coated with a resin coating.
  • the resin coating surface of a vehicle body such as an automobile has a large area and a curved surface.
  • the polishing tool 4 is attached to the tip portion 23 via the pressing force detection unit 5, and the polishing pad 10 is rotated about the direction perpendicular to the polishing surface 10a of the polishing pad 10 by a built-in driving means.
  • the controller 7 controls the behavior of the robot arm 2 and the rotation of the polishing pad 10 by the polishing tool 4.
  • a polishing composition supply mechanism (not shown) supplies the polishing composition between the polishing surface 10a of the polishing pad 10 and the resin-coated surface of the polishing object 90.
  • the controller 7 polishes the resin coating surface of the polishing object 90 by pressing the polishing surface 10a of the polishing pad 10 against the resin coating surface of the polishing object 90 by the robot arm 2 and rotating the polishing pad 10.
  • the pressing force detector 5 detects the pressing force of the polishing surface 10 a of the polishing pad 10 against the resin coating surface of the polishing object 90.
  • the controller 7 may adjust the force for pressing the polishing surface 10a against the resin coating surface of the polishing object 90 based on the detection result of the pressing force by the pressing force detector 5. Further, the controller 7 keeps the pressing force of the polishing surface 10a against the resin coating surface of the polishing object 90 constant based on the detection result of the pressing force by the pressing force detector 5 on the resin coating surface of the polishing object 90.
  • the robot arm 2 may be controlled so that the polishing pad 10 moves.
  • the polishing method of the present embodiment is not limited to the automatic polishing apparatus 1 described above.
  • the polishing method of this embodiment may be applied when a polishing pad is attached to the tip of a hand polisher and the polishing operator moves the hand polisher manually to polish the resin coating surface.
  • the polishing may be performed while maintaining the polishing temperature below the glass transition point of the resin constituting the resin coating film.
  • Resin coatings especially self-healing coatings
  • polishing while maintaining the polishing temperature at 50 ° C. or lower (more preferably 30 ° C. or lower).
  • the method for measuring the polishing temperature is not particularly limited.
  • the polishing temperature is obtained by measuring the temperature of the polishing surface 10a of the polishing pad 10 using, for example, an infrared radiation thermometer at the end of polishing. be able to.
  • the material of the polishing pad 10 is not particularly limited, and a general nonwoven fabric, suede, polyurethane foam, polyethylene foam, porous fluororesin, or the like can be used without particular limitation.
  • a polishing pad in which a groove for storing a liquid polishing composition is provided on the polishing surface 10a can be used.
  • the resin coated surface when polished, it may be polished with a polishing pad having a soft polishing surface.
  • the hardness of the soft polished surface is A hardness according to JIS K 6253, for example, preferably less than 50, and more preferably 40 or less. Further, the hardness of the soft polished surface is preferably 30 or more in terms of A hardness, for example. If it is such a range, the surface roughness of a resin coating surface will become more favorable.
  • the material of the polishing pad having a soft polishing surface is not particularly limited and may be any material having the above hardness, and examples thereof include a nonwoven fabric and suede.
  • the second stage polishing may be performed with a first polishing pad having a soft polishing surface.
  • the hardness of the soft polishing surface of the first polishing pad is A hardness according to JIS K 6253, for example, preferably less than 50, and more preferably 40 or less. Further, the hardness of the soft polishing surface of the first polishing pad is preferably 30 or more in terms of A hardness. If it is such a range, the surface roughness of a resin coating surface will become more favorable. Further, the hardness of the hard polishing surface of the second polishing pad is higher than the hardness of the soft polishing surface of the first polishing pad, and is A hardness according to JIS K 6253, for example, 50 or more. Is more preferable, and 60 or more is more preferable. The hardness of the hard polishing surface of the second polishing pad is preferably 95 or less, and more preferably 80 or less in terms of A hardness. If it is such a range, it will become easier to remove the wave
  • the material of the first polishing pad is not particularly limited and may be any material having the above hardness, and examples thereof include a nonwoven fabric and suede.
  • the material of the second polishing pad is not particularly limited and may be any material having the above hardness, and examples thereof include polyurethane foam and nonwoven fabric. Furthermore, when polishing the resin-coated surface, it is preferable to perform polishing with the pressing force of the polishing surface 10a of the polishing pad 10 against the resin-coated surface always constant. If it does so, the whole resin coating surface can be grind
  • the method for supplying the polishing composition between the polishing surface 10a of the polishing pad 10 and the resin coating surface of the object 90 to be polished is not particularly limited, and for example, a method of continuously supplying with a pump or the like. Is adopted.
  • the supply amount of the polishing composition is not limited, but it is preferable that the polishing surface 10a of the polishing pad 10 is always covered with the polishing composition.
  • polishing may be performed using the stock solution of the polishing composition of the present embodiment as it is, but the stock solution is, for example, twice or more with a diluent such as water. Polishing may be performed using a diluted diluted polishing composition.
  • a polishing composition of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 was prepared by mixing 10% by weight of an abrasive and 90% by weight of water, and a resin-coated surface using these polishing compositions.
  • All the abrasives are aluminum oxide particles, and the average secondary particle diameter, specific surface area, and pregelatinization ratio are as shown in Table 1.
  • the average secondary particle size in Table 1 was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-950 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the specific surface area is measured using a Flow SorbII 2300 manufactured by Micromeritex.
  • the ⁇ conversion rate is obtained from the integrated intensity ratio of the (113) plane diffraction line by X-ray diffraction measurement.
  • the object to be polished is a metal plate that has been subjected to clear coating and has a resin coating film (film thickness 20 ⁇ m) made of urethane resin coated on the surface.
  • the polishing apparatus used was AL-2 manufactured by Udagawa Steel Co., Ltd.
  • the polishing pad used was polishing pad SURFIN 001-02 manufactured by Fujimi Incorporated
  • the hardness of the polishing surface was A hardness. 44.
  • Other polishing conditions are as follows.
  • the polishing temperature is a temperature measured on the polishing surface of the polishing pad at the end of polishing using an infrared radiation thermometer.
  • Polishing pressure 11.3 kPa Rotation speed of polishing surface plate: 130 min -1
  • Supply amount of polishing composition 5 mL / min
  • Polishing time 5 minutes
  • Polishing temperature 23 ° C
  • the polishing rate was calculated from the change in mass of the object to be polished before and after polishing.
  • Table 1 when the polishing rate was 1.3 ⁇ m / min or more, ⁇ , when it was 0.3 ⁇ m / min or more and less than 1.3 ⁇ m / min, ⁇ , or less than 0.3 ⁇ m / min. If it is, it is indicated by a cross.
  • Table 1 when the surface roughness Ra of the resin-coated surface is 90 nm or less, it is indicated by ⁇ , when it is more than 90 nm and less than 150 nm, it is indicated by ⁇ , and when it is 150 nm or more, it is indicated by ⁇ . is there.
  • the surface roughness Ra of the resin coated surface was measured using a shape analysis laser microscope VK-X200 manufactured by Keyence Corporation.
  • a scratch is a linear polishing flaw, and was measured by visual observation under irradiation of white light with a halogen lamp (illuminance of 10000 lx).

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Abstract

　樹脂塗膜の外表面のうねりを研磨により取り除くことができるとともに、研磨傷が生じにくい研磨材、研磨用組成物、及び研磨方法を提供する。研磨用組成物は、比表面積が５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であり、平均２次粒子径が０．０５μｍ以上４．８μｍ以下である酸化アルミニウムの粒子からなる研磨材を含有する。この研磨用組成物は、樹脂塗膜の外表面の研磨に使用される。

Description

研磨材、研磨用組成物、及び研磨方法
　本発明は研磨材、研磨用組成物、研磨方法、並びに、塗装部材及びその製造方法に関する。
　自動車の車体等の表面に被覆された樹脂塗膜の外表面（以下「樹脂塗装面」と記すこともある）を平滑化して光沢を出す加工方法として、バフ研磨加工が知られている。バフ研磨加工とは、例えば布製のバフと研磨対象物との間に研磨用組成物を介在させつつ、回転するバフを研磨対象物に押し当てて表面を研磨する加工方法である。
　バフ研磨加工に用いられる研磨用組成物は研磨材（砥粒）を含有しており、研磨材としては例えばアルミナの粒子が使用される（例えば特許文献１～３を参照）。
　しかしながら、従来の研磨材を含有する研磨用組成物を用いたバフ研磨加工では、樹脂塗装面のうねりを十分に取り除くことができない場合があった。また、従来の研磨材を含有する研磨用組成物を用いてバフ研磨加工を行うことにより、研磨した樹脂塗装面に研磨傷が生じる場合があった。そのため、美しい光沢を有する樹脂塗装面に仕上げることができない場合があった。
特開２００８－２５５２３２号公報 特開２００８－１２７４５６号公報 特開２００７－２７７３７９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、樹脂塗膜の外表面のうねりを研磨により取り除くことができるとともに、研磨傷が生じにくい研磨材、研磨用組成物、及び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材は、樹脂塗膜の外表面の研磨に使用され、比表面積が５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であり、平均２次粒子径が０．０５μｍ以上４．８μｍ以下である酸化アルミニウムの粒子からなることを要旨とする。
　上記一態様に係る研磨材においては、酸化アルミニウムのα化率は４０％以上であってもよい。
　また、本発明の他の態様に係る研磨用組成物は、上記一態様に係る研磨材を含有することを要旨とする。
　上記他の態様に係る研磨用組成物においては、研磨材の含有量は０．１質量％以上５０質量％以下であってもよい。
　さらに、本発明の他の態様に係る研磨方法は、上記他の態様に係る研磨用組成物を用いて樹脂塗膜の外表面を研磨することを要旨とする。
　上記他の態様に係る研磨方法においては、研磨温度を、樹脂塗膜を構成する樹脂のガラス転移点以下に保持しつつ研磨してもよい。
　また、上記他の態様に係る研磨方法においては、研磨温度を５０℃以下に保持しつつ研磨してもよい。
　さらに、上記他の態様に係る研磨方法においては、軟質な研磨面を有する研磨パッドで研磨してもよい。
　さらに、上記他の態様に係る研磨方法においては、軟質な研磨面を有する研磨パッドの研磨面よりも硬質な研磨面を有する第二の研磨パッドで第一段階目の研磨を行った後に、軟質な研磨面を有する研磨パッドで第二段階目の研磨を行ってもよい。
　さらに、上記他の態様に係る研磨方法においては、樹脂塗膜の外表面に対する研磨面の押圧力を一定として研磨を行ってもよい。
　さらに、本発明の他の態様に係る塗装部材は、基材の表面に樹脂塗膜が被覆されてなる塗装部材であって、上記他の態様に係る研磨用組成物を用いて樹脂塗膜の外表面が研磨されていることを要旨とする。
　さらに、本発明の他の態様に係る塗装部材の製造方法は、基材の表面に樹脂塗膜が被覆されてなる塗装部材を製造する方法であって、上記他の態様に係る研磨用組成物を用いて塗装部材の樹脂塗膜の外表面を研磨する工程を有することを要旨とする。
　本発明の研磨材、研磨用組成物、及び研磨方法によれば、樹脂塗膜の外表面のうねりを研磨により取り除くことができるとともに、研磨傷が生じにくい。
本発明に係る研磨方法の一実施形態において使用される自動研磨装置の構成を示す図である。
　本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施形態の研磨材は、樹脂塗膜の外表面（樹脂塗装面）の研磨（例えばバフ研磨）に好適に使用されるものであって、比表面積が５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であり、平均２次粒子径が０．０５μｍ以上４．８μｍ以下である酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粒子からなる。比表面積が５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であれば、この研磨材を用いた研磨によって樹脂塗装面のうねりを取り除くことができるとともに、樹脂塗装面に研磨傷が生じにくい。よって、美しい光沢を有する樹脂塗装面に仕上げることができる。酸化アルミニウムの比表面積は８ｍ２／ｇ以上４５ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１０ｍ２／ｇ以上４０ｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。なお、酸化アルミニウムの比表面積は、例えば、ＢＥＴ法で測定することができる。
　また、酸化アルミニウムの粒子の平均２次粒子径が０．０５μｍ以上４．８μｍ以下であれば、研磨後の樹脂塗装面の表面粗さが優れているとともに、研磨後の樹脂塗装面にスクラッチ等の研磨傷が生じにくい。酸化アルミニウムの平均２次粒子径は０．１μｍ以上４．０μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上３．５μｍ以下であることがより好ましい。なお、酸化アルミニウムの粒子の平均２次粒子径は、例えば、株式会社堀場製作所製のレーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９５０を用いて測定される。
　この酸化アルミニウムのα化率は４０％以上であってもよい。α化率が４０％以上であれば、高研磨速度で研磨を行うことができる。酸化アルミニウムのα化率は４５％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましい。
　酸化アルミニウムの粒子の製造方法は特に限定されるものではないが、上記のような物性の酸化アルミニウムは、バイヤー法（湿式法）で水酸化アルミニウムを得た後に、熱処理により酸化アルミニウムとする方法により製造することができる。
　このような研磨材は、樹脂塗装面の研磨（例えばバフ研磨）に好適な研磨用組成物の砥粒として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は、上記研磨材を含有する。この研磨用組成物を用いて樹脂塗装面を研磨すれば、樹脂塗装面のうねりを取り除くことができるとともに、樹脂塗装面に研磨傷が生じにくい。よって、美しい光沢を有する樹脂塗装面に仕上げることができる。
　研磨材の含有量は、研磨用組成物全体の０．１質量％以上５０質量％以下としてもよい。研磨材の含有量が０．１質量％以上であれば、樹脂塗装面を高研磨速度で研磨することが可能である。また、研磨材の含有量が５０質量％以下であれば、研磨用組成物のコストを抑えることができるとともに、研磨後の樹脂塗装面に研磨傷が生じることをより抑えることができる。研磨材の含有量は、０．５質量％以上４０質量％以下とすることがより好ましく、１．０質量％以上３０質量％以下とすることがさらに好ましい。
　樹脂塗膜の種類は特に限定されるものではないが、樹脂塗膜を構成する樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂があげられる。樹脂塗膜は、透明なクリア塗膜であってもよい。また、樹脂塗膜の厚さは特に限定されるものではないが、１００μｍ以下としてもよく、１０μｍ以上４０μｍ以下としてもよい。
　本実施形態の研磨用組成物は、基材の表面に樹脂塗膜が被覆されてなる塗装部材の製造に使用することができる。本実施形態の研磨用組成物を用いて塗装部材の樹脂塗膜の外表面を研磨すれば、うねりや研磨傷が少なく美しい光沢を有する樹脂塗膜を備える塗装部材を製造することができる。
　塗装部材の種類（すなわち樹脂塗膜の用途）は特に限定されるものではないが、例えば、自動車の車体、鉄道車両、航空機、樹脂製部材があげられる。自動車の車体の表面に被覆された樹脂塗膜は、面積が大きく且つ曲面を有するが、本実施形態の研磨材及び研磨用組成物は、このような樹脂塗膜の外表面の研磨に対して好適である。
　基材の材質の具体例としては、ステンレス鋼等の鉄合金、アルミ合金、樹脂があげられる。鉄合金は、自動車を含む一般的な車両に、例えば鋼板として用いられる。例えばステンレス鋼は、鉄道車両に用いられる。鋼板には、表面被覆が施されていてもよい。また、アルミ合金は、自動車や航空機等の部品に用いられる。さらに、樹脂は、バンパー等の樹脂製部材に用いられる。
　この研磨用組成物は、研磨材と、水、有機溶剤等の液状媒体とを混合することによって製造することができる。液状媒体は、研磨用組成物の各成分（酸化アルミニウムの粒子、添加剤等）を分散又は溶解するための分散媒又は溶媒として機能する。液状媒体としては水、有機溶剤があげられ、１種を単独で用いることができるし、２種以上を混合して用いることができるが、水を含有することが好ましい。ただし、各成分の作用を阻害することを防止するという観点から、不純物をできる限り含有しない水を用いることが好ましい。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や超純水、あるいは蒸留水が好ましい。
　また、本実施形態の研磨用組成物には、その性能を向上させるために、所望により、ｐＨ調整剤、界面活性剤、研磨促進剤、酸化剤、分散剤、粘度調整剤、錯化剤、防食剤、防カビ剤等の各種添加剤を添加してもよい。以下に、本実施形態の研磨用組成物に配合可能な添加剤の例について説明する。
（１）ｐＨ調整剤について
　研磨用組成物のｐＨの値は、ｐＨ調整剤の添加により調整することができる。研磨用組成物のｐＨの値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、酸及びアルカリ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調整剤としての酸の具体例としては、無機酸や、カルボン酸、有機硫酸等の有機酸があげられる。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、リン酸等があげられる。また、カルボン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、乳酸等があげられる。さらに、有機硫酸の具体例としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、イセチオン酸等があげられる。これらの酸は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　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。
　これらの塩基は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　これらの塩基の中でも、アンモニア、アンモニウム塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属塩、水酸化第四級アンモニウム化合物、及びアミンが好ましく、さらに、アンモニア、カリウム化合物、水酸化ナトリウム、水酸化第四級アンモニウム化合物、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムがより好ましい。
　また、研磨用組成物には、金属汚染防止の観点から、塩基としてカリウム化合物を含むことがさらに好ましい。カリウム化合物としては、カリウムの水酸化物又はカリウム塩があげられ、具体的には水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、硫酸カリウム、酢酸カリウム、塩化カリウム等があげられる。
　また、前記の酸の代わりに、又は前記の酸と組み合わせて、前記酸のアンモニウム塩やアルカリ金属塩等の塩を、緩衝剤となるｐＨ調整剤として用いてもよい。特に、前記酸と緩衝剤との組み合わせを、弱酸と強塩基、強酸と弱塩基、又は弱酸と弱塩基の組み合わせとした場合には、ｐＨの緩衝作用を期待することができる。
（２）界面活性剤について
　研磨用組成物には界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤は、研磨後の樹脂塗装面の研磨表面に親水性を付与する作用を有しているので、研磨後の樹脂塗装面の洗浄効率を良好にし、汚れの付着等を抑制することができる。界面活性剤としては、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も使用することができる。
　陰イオン性界面活性剤の具体例としては、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硫酸、アルキル硫酸、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、又はこれらの塩があげられる。
　また、陽イオン性界面活性剤の具体例としては、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、アルキルアミン塩があげられる。
　さらに、両性界面活性剤の具体例としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシドがあげられる。
　さらに、非イオン性界面活性剤の具体例としては、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があげられる。
　これらの界面活性剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（３）研磨促進剤（酸化剤）について
　研磨用組成物には研磨促進剤を添加してもよい。研磨促進剤は研磨対象物を化学的に研磨する役割を担い、樹脂塗膜の外表面に作用することで著しく加工効率を高めることができる。
　研磨促進剤の具体例としては、無機酸の金属塩、有機酸の金属塩、無機酸のアンモニウム塩、及び有機酸のアンモニウム塩よりなる群から選ばれる少なくとも一種の塩からなるものがあげられる。
　無機酸は、硝酸、硫酸、及び塩酸のいずれであってもよい。有機酸は、シュウ酸、乳酸、酢酸、ギ酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、グリコール酸、及びマロン酸のいずれであってもよい。金属塩は、アルミニウム塩、ニッケル塩、リチウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、及びカリウム塩のいずれであってもよい。
　これらの研磨促進剤は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、研磨促進剤として酸化剤を添加してもよい。酸化剤の具体例としては、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン水、銀（ＩＩ）塩、鉄（ＩＩＩ）塩などがあげられる。
（４）分散剤／粘度調整剤（増粘剤）について
　研磨用組成物には分散剤や粘度調整剤（増粘剤）を添加してもよい。分散剤又は増粘剤の効果によって研磨材を液中に均一に分散させることにより、研磨材が研磨対象物へ効率的に作用できるようにする。また、分散剤又は増粘剤が研磨材の間に存在することで、砥粒のケーキングを抑制する作用も期待できる。これにより、凝集した研磨材に起因するスクラッチの発生が抑制される。
　分散剤の具体例としては、微細な粒子を含む物質であるコロイド状物質があげられる。コロイド状物質としては、例えばコロイダルアルミナ、コロイダルシリカ、コロイダルジルコニア、コロイダルチタニア、アルミナゾル、シリカゾル、ジルコニアゾル、チタニアゾル、ヒュームドアルミナ、フュームドシリカ、フュームドジルコニア、フュームドチタニア等があげられる。一般的に分散剤として用いられるリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等を用いてもよい。
　また、増粘剤の具体例としては、プロピレングリコール重合物、エチレングリコール重合体等のグリコール類や、高分子化合物があげられる。より具体的には、グリコール類としては、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる。高分子化合物としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース等があげられる。
（５）錯化剤について
　研磨用組成物にはキレート作用を有する剤（錯化剤）を添加してもよい。錯化剤は、研磨装置や研磨対象物等に由来する金属イオン等を閉じ込めるので、金属イオンによる研磨面の金属汚染を抑制し、良好な研磨面を得ることが期待できる。
　錯化剤としては、例えば、有機酸、アミノ酸、ニトリル化合物、及びこれら以外のキレート剤などがあげられる。有機酸の具体例としては、例えば、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、クエン酸等があげられる。有機酸の代わりに又は有機酸と組み合わせて、有機酸のアルカリ金属塩等の塩を用いてもよい。
　アミノ酸の具体例としては、グリシン、α－アラニン、β－アラニン、Ｎ－メチルグリシン、Ｎ，Ｎ－ジメチルグリシン、２－アミノ酪酸、ノルバリン、バリン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、プロリン、サルコシン、オルニチン、リシン、タウリン、セリン、トレオニン、ホモセリン、チロシン、ビシン、トリシン、３，５－ジヨード－チロシン、β－（３，４－ジヒドロキシフェニル）－アラニン、チロキシン、４－ヒドロキシ－プロリン、システイン、メチオニン、エチオニン、ランチオニン、シスタチオニン、シスチン、システイン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、Ｓ－（カルボキシメチル）－システイン、４－アミノ酪酸、アスパラギン、グルタミン、アザセリン、アルギニン、カナバニン、シトルリン、δ－ヒドロキシ－リシン、クレアチン、ヒスチジン、１－メチル－ヒスチジン、３－メチル－ヒスチジン、トリプトファンなどがあげられる。 
　ニトリル化合物の具体例としては、例えば、アセトニトリル、アミノアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル等があげられる。
　これら以外のキレート剤の具体例としては、イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチレンホスホン酸、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチレンスルホン酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、１，２－ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸（ＳＳ体）、Ｎ－（２－カルボキシラートエチル）－Ｌ－アスパラギン酸、β－アラニンジ酢酸、２－ホスホノブタン－１，２，４－トリカルボン酸、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、Ｎ，Ｎ’－ビス（２－ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－ジ酢酸、１，２－ジヒドロキシベンゼン－４，６－ジスルホン酸等があげられる。
　これら錯化剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合しても用いてもよい。
（６）防食剤について
　研磨用組成物には防食剤を添加してもよい。防食剤は、金属表面に保護膜を形成するので、研磨装置、研磨対象物、固定治具等の腐食を防止することが期待できる。
　使用可能な防食剤は特に限定されるものではなく、例えば複素環式化合物又は界面活性剤である。複素環式化合物中の複素環の員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。防食剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合しても用いてもよい。
　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、例えば、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あげられる。
（７）防カビ剤、防腐剤について
　研磨用組成物には防カビ剤、防腐剤を添加してもよい。防カビ剤、防腐剤の具体例としては、イソチアゾリン系防腐剤（例えば２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン）、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノールがあげられる。これらの防カビ剤、防腐剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　本実施形態の研磨用組成物は、樹脂塗装面の研磨に用いることができる。ここで、樹脂塗装面の研磨方法の一例について説明する。研磨を行う研磨装置の構成は特に限定されるものではなく、一般的な研磨装置を使用することができるが、例えば図１の自動研磨装置１を用いることができる。
　図１の自動研磨装置１は、ロボットアーム２と、研磨パッド１０と、研磨工具４と、押圧力検出部５と、コントローラ７と、を備える。ロボットアーム２は、複数の関節２０、２１、２２を有しているため、研磨パッド１０、研磨工具４、及び押圧力検出部５が取り付けられた先端部２３を複数方向に移動させることができる。研磨対象物９０（本発明の構成要件である「塗装部材」に相当する）は、例えば、表面に樹脂塗膜が被覆された自動車等の車体であってよい。自動車等の車体の樹脂塗装面は、面積が大きく且つ曲面を有する。
　研磨工具４は、押圧力検出部５を介して先端部２３に取り付けられており、内蔵する駆動手段により、研磨パッド１０の研磨面１０ａに垂直な方向を回転軸として研磨パッド１０を回転させる。コントローラ７は、ロボットアーム２の挙動と、研磨工具４による研磨パッド１０の回転とを制御する。図示しない研磨用組成物供給機構からは、研磨パッド１０の研磨面１０ａと研磨対象物９０の樹脂塗装面との間に研磨用組成物が供給されるようになっている。
　コントローラ７は、ロボットアーム２によって研磨パッド１０の研磨面１０ａを研磨対象物９０の樹脂塗装面に押し付け研磨パッド１０を回転させることによって、研磨対象物９０の樹脂塗装面を研磨する。押圧力検出部５は、研磨対象物９０の樹脂塗装面に対する研磨パッド１０の研磨面１０ａの押圧力を検出する。コントローラ７は、押圧力検出部５による押圧力の検出結果に基づいて、研磨面１０ａを研磨対象物９０の樹脂塗装面に押し付ける力の調整を行ってもよい。また、コントローラ７は、押圧力検出部５による押圧力の検出結果に基づいて、研磨対象物９０の樹脂塗装面に対する研磨面１０ａの押圧力を一定にしたまま研磨対象物９０の樹脂塗装面上を研磨パッド１０が移動するように、ロボットアーム２を制御してもよい。
　ただし、本実施形態の研磨方法は、上記の自動研磨装置１に限定して適用されるものではない。例えば、本実施形態の研磨方法は、研磨パッドをハンドポリッシャの先端に取り付け、研磨作業者が手作業でハンドポリッシャを動かして樹脂塗装面を研磨する場合に適用してもよい。
　樹脂塗装面を研磨する際には、研磨温度を、樹脂塗膜を構成する樹脂のガラス転移点以下に保持しつつ研磨してもよい。樹脂塗膜（特に自己修復塗膜）は温度変化に弱く良好な研磨を行うことが難しいが、研磨温度を、樹脂塗膜を構成する樹脂のガラス転移点以下に保持しつつ研磨すれば、良好な研磨を行いやすくなる。すなわち、樹脂塗装面のうねりを取り除くことがより容易となり、樹脂塗装面に研磨傷がより生じにくくなる。よって、美しい光沢を有する樹脂塗装面に仕上げることがより容易となる。具体的には、研磨温度を、５０℃以下（より好ましくは３０℃以下）に保持しつつ研磨することが好ましい。
　研磨温度の測定方法は特に限定されるものではないが、例えば、研磨パッド１０の研磨面１０ａの温度を研磨終了時等に例えば赤外線放射温度計を用いて測定することにより、研磨温度を取得することができる。
　また、研磨パッド１０の材質は特に限定されるものではなく、一般的な不織布、スウェード、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、多孔質フッ素樹脂等を特に制限なく使用することができる。研磨パッド１０は、液状の研磨用組成物が溜まるような溝が研磨面１０ａに設けられているものを使用することができる。
　なお、樹脂塗装面を研磨する際には、軟質な研磨面を有する研磨パッドで研磨してもよい。軟質な研磨面の硬度は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に準じたＡ硬度で、例えば５０未満であることが好ましく、４０以下であることがより好ましい。また、軟質な研磨面の硬度は、Ａ硬度で例えば３０以上であることが好ましい。このような範囲であれば、樹脂塗装面の表面粗さがより良好となる。
　軟質な研磨面を有する研磨パッドの材質は特に限定されるものではなく、上記の硬度を有する材質であればよいが、例えば不織布やスウェードがあげられる。
　あるいは、樹脂塗装面を研磨する際には、軟質な研磨面を有する第一の研磨パッドの研磨面よりも硬質な研磨面を有する第二の研磨パッドで第一段階目の研磨を行った後に、軟質な研磨面を有する第一の研磨パッドで第二段階目の研磨を行ってもよい。
　第一の研磨パッドが有する軟質な研磨面の硬度は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に準じたＡ硬度で、例えば５０未満であることが好ましく、４０以下であることがより好ましい。また、第一の研磨パッドが有する軟質な研磨面の硬度は、Ａ硬度で例えば３０以上であることが好ましい。このような範囲であれば、樹脂塗装面の表面粗さがより良好となる。
　さらに、第二の研磨パッドが有する硬質な研磨面の硬度は、第一の研磨パッドが有する軟質な研磨面の硬度よりも高く、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に準じたＡ硬度で、例えば５０以上であることが好ましく、６０以上であることがより好ましい。また、第二の研磨パッドが有する硬質な研磨面の硬度は、Ａ硬度で例えば９５以下であることが好ましく、８０以下であることがより好ましい。このような範囲であれば、樹脂塗装面のうねりを取り除くことがより容易となる。
　第一の研磨パッドの材質は特に限定されるものではなく、上記の硬度を有する材質であればよいが、例えば不織布やスウェードがあげられる。また、第二の研磨パッドの材質は特に限定されるものではなく、上記の硬度を有する材質であればよいが、例えばポリウレタン発泡体や不織布があげられる。
　さらに、樹脂塗装面を研磨する際には、樹脂塗装面に対する研磨パッド１０の研磨面１０ａの押圧力を常に一定にして研磨を行うことが好ましい。そうすれば、樹脂塗装面の全体を均一に研磨することができる。
　さらに、研磨パッド１０の研磨面１０ａと研磨対象物９０の樹脂塗装面との間に研磨用組成物を供給する方法は特に限定されるものではなく、例えば、ポンプ等で連続的に供給する方法が採用される。研磨用組成物の供給量に制限はないが、研磨パッド１０の研磨面１０ａが常に研磨用組成物で覆われていることが好ましい。なお、研磨対象物９０の樹脂塗装面の研磨においては、本実施形態の研磨用組成物の原液をそのまま用いて研磨を行ってもよいが、原液を水等の希釈液で例えば２倍以上に希釈した研磨用組成物の希釈物を用いて研磨を行ってもよい。
〔実施例〕
　以下に実施例及び比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。１０質量％の研磨材と９０質量％の水とを混合して、実施例１～８及び比較例１～５の研磨用組成物を調製し、これらの研磨用組成物を用いて樹脂塗装面の研磨を行った。いずれの研磨材も酸化アルミニウムの粒子であり、その平均２次粒子径、比表面積、及びα化率は、表１に示す通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、表１の平均２次粒子径は、株式会社堀場製作所製のレーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９５０を用いて測定したものである。また、比表面積は、マイクロメリテックス社製のＦｌｏｗ　ＳｏｒｂＩＩ　２３００を用いて測定したものである。さらに、α化率は、Ｘ線回折測定による（１１３）面回折線の積分強度比から求められたものである。
　研磨対象物は、クリア塗装が施されてウレタン樹脂からなる樹脂塗膜（膜厚２０μｍ）が表面に被覆された金属板である。また、使用した研磨装置は、宇田川鐵鋼株式会社製のＡＬ－２であり、使用した研磨パッドは、株式会社フジミインコーポレーテッド製の研磨パッドＳＵＲＦＩＮ　００１－０２であり、研磨面の硬度はＡ硬度で４４である。その他の研磨条件は下記の通りである。なお、研磨温度は、研磨終了時の研磨パッドの研磨面の温度を赤外線放射温度計を用いて測定したものである。
　　　研磨圧力：１１．３ｋＰａ
　　　研磨定盤の回転速度：１３０ｍｉｎ－１
　　　研磨用組成物の供給量：５ｍＬ／ｍｉｎ
　　　研磨時間：５分
　　　研磨温度：２３℃
　研磨対象物の樹脂塗装面の研磨終了後に、研磨速度、樹脂塗装面の表面粗さＲａ、樹脂塗装面に生じたスクラッチの数を評価した。結果を表１に示す。
　なお、研磨速度は、研磨前後での研磨対象物の質量変化から算出した。表１においては、研磨速度が１．３μｍ／ｍｉｎ以上であった場合は◎印、０．３μｍ／ｍｉｎ以上１．３μｍ／ｍｉｎ未満であった場合は○印、０．３μｍ／ｍｉｎ未満であった場合は×印で示してある。
　また、表１においては、樹脂塗装面の表面粗さＲａが９０ｎｍ以下であった場合は◎印、９０ｎｍ超過１５０ｎｍ未満であった場合は○印、１５０ｎｍ以上であった場合は×印で示してある。なお、樹脂塗装面の表面粗さＲａは、株式会社キーエンス製の形状解析レーザ顕微鏡ＶＫ－Ｘ２００を用いて測定した。
　さらに、表１においては、スクラッチの数が１００ｃｍ２当たり１０本以下であった場合は◎印、１１本以上５０本以下であった場合は○印、５１本以上であった場合は×印で示してある。なお、スクラッチとは線状の研磨傷であり、ハロゲンランプによる白色光の照射下（照度１００００ｌｘ）にて目視観察により計測した。
　　　１０　　　研磨パッド
　　　１０ａ　　研磨面

Claims (12)

  1. 　樹脂塗膜の外表面の研磨に使用され、比表面積が５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であり、平均２次粒子径が０．０５μｍ以上４．８μｍ以下である酸化アルミニウムの粒子からなる研磨材。
  2. 　前記酸化アルミニウムのα化率が４０％以上である請求項１に記載の研磨材。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の研磨材を含有する研磨用組成物。
  4. 　前記研磨材の含有量が０．１質量％以上５０質量％以下である請求項３に記載の研磨用組成物。
  5. 　請求項３又は請求項４に記載の研磨用組成物を用いて樹脂塗膜の外表面を研磨する研磨方法。
  6. 　研磨温度を、前記樹脂塗膜を構成する樹脂のガラス転移点以下に保持しつつ研磨する請求項５に記載の研磨方法。
  7. 　研磨温度を５０℃以下に保持しつつ研磨する請求項５に記載の研磨方法。
  8. 　軟質な研磨面を有する研磨パッドで研磨する請求項５～７のいずれか一項に記載の研磨方法。
  9. 　前記軟質な研磨面を有する研磨パッドの研磨面よりも硬質な研磨面を有する第二の研磨パッドで第一段階目の研磨を行った後に、前記軟質な研磨面を有する研磨パッドで第二段階目の研磨を行う請求項８に記載の研磨方法。
  10. 　前記樹脂塗膜の外表面に対する前記研磨面の押圧力を一定として研磨を行う請求項８又は請求項９に記載の研磨方法。
  11. 　基材の表面に樹脂塗膜が被覆されてなる塗装部材であって、請求項３又は請求項４に記載の研磨用組成物を用いて前記樹脂塗膜の外表面が研磨された塗装部材。
  12. 　基材の表面に樹脂塗膜が被覆されてなる塗装部材を製造する方法であって、請求項３又は請求項４に記載の研磨用組成物を用いて前記塗装部材の樹脂塗膜の外表面を研磨する工程を有する塗装部材の製造方法。
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