水作為用于使各成分分散或溶解的分散介 質(zhì)或溶劑。為了防止其他成分的作用受到阻礙,優(yōu)選為盡可能地不含有雜質(zhì)的水。對(duì)于作 為分散介質(zhì)或溶劑的水的具體例子,優(yōu)選通過使用離子交換樹脂去除雜質(zhì)離子、或者通過 過濾器去除異物而得到的純水、超純水、或蒸餾水。
[0050] 對(duì)于本發(fā)明使用的研磨用組合物,在不阻礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),根據(jù)需要,還 可以進(jìn)一步含有蝕刻劑,使合金材料的表面氧化的氧化劑,作用于合金材料的表面、磨粒表 面的水溶性聚合物、水溶性共聚物、它們的鹽和衍生物,抑制合金材料的表面的腐蝕的防腐 蝕劑、螯合劑,使磨粒的聚集體容易再分散的分散助劑,具有其他功能的防腐劑、防霉劑等 其他的成分。
[0051] 作為蝕刻劑的例子,可列舉出:硝酸、硫酸、磷酸等無機(jī)酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸、 甲磺酸等有機(jī)酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等無機(jī)堿、氨、胺、季銨氫氧化物等有機(jī)堿等。
[0052] 作為氧化劑的具體例子,可列舉出:過氧化氫、過乙酸、過碳酸鹽、過氧化脲、高氯 酸鹽、過硫酸鹽等。
[0053] 作為水溶性聚合物、水溶性共聚物、它們的鹽和衍生物的例子,可列舉出:聚丙烯 酸鹽等聚羧酸、多膦酸、聚苯乙烯磺酸等聚磺酸、黃原膠、藻酸鈉等多糖類、羥乙基纖維素、 羧甲基纖維素等纖維素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯烷基醚、 聚氧乙烯烷基苯基醚、山梨糖醇酐單油酸酯、具有單種或多種氧化烯單元的氧化烯系聚合 物等。
[0054] 作為防腐蝕劑的例子,可列舉出胺類、吡啶類、四苯基膦鹽、苯并三唑類、三唑類、 四唑類、苯甲酸等。
[0055] 作為螯合劑的例子,可列舉出:葡糖酸等羧酸系螯合劑、乙二胺、二亞乙基三胺、三 甲基四胺等胺系螯合劑、乙二胺四乙酸、氨三乙酸(nitrilotriaceticacid)、輕乙基乙二胺 三乙酸、三亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基三胺五乙酸等多胺多羧酸系螯合劑、2-氨基乙基膦 酸、1-羥基乙叉基-1,1-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二亞乙 基三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、甲烷羥基膦酸、1-膦酸 基丁烷-2, 3, 4-三羧酸等有機(jī)膦酸系螯合劑、酚衍生物、1,3-二酮等。
[0056] 作為分散助劑的例子,可列舉出:焦磷酸鹽、六偏磷酸鹽等縮合磷酸鹽等。
[0057] 作為防腐劑的例子,可列舉出次氯酸鈉等。
[0058] 作為防霉劑的例子,可列舉出噁唑烷-2, 5-二酮等噁唑烷等。
[0059] 對(duì)于研磨用組合物,有時(shí)要求在實(shí)現(xiàn)高研磨速度的同時(shí),具有高清洗去除性。此 時(shí),優(yōu)選向研磨用組合物中加入無機(jī)酸(包含pH調(diào)節(jié)劑),使其成為低pH (例如,pHO. 5~ 4. 5),并且使用表面修飾膠體二氧化硅作為磨粒。通常,若增加磨粒的含量,則研磨速度提 高,但清洗去除性降低。因此,同時(shí)提高研磨速度和清洗去除性是困難的。與此相對(duì),若向 研磨用組合物中添加無機(jī)酸,則即使研磨用組合物中的磨粒的含量少,研磨速度也會(huì)通過 無機(jī)酸的化學(xué)性作用而提高。由此,可以使清洗去除性和研磨速度一同提高。另外,表面修 飾膠體二氧化硅即使在因無機(jī)酸的添加而成為低PH的研磨用組合物中也可以穩(wěn)定發(fā)揮作 為磨粒的功能。
[0060] 可以回收在合金的研磨中使用后的研磨用組合物并再次用于研磨。更具體而言, 可以將由研磨裝置排出的使用完畢的研磨用組合物暫時(shí)回收在容器內(nèi),從容器內(nèi)再次向研 磨裝置供給。此時(shí),由于將使用完畢的研磨用組合物作為廢液處理的需求減少,因此可以減 輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。另外,通過減少研磨用組合物的使用量,還可以降低合金材料的研磨所消耗的 成本。
[0061 ] 在循環(huán)使用研磨用組合物時(shí),研磨用組合物中的磨粒、含氧酸系氧化劑等成分由 于研磨而被消耗、損失。因此,還可以向循環(huán)使用中的研磨用組合物中補(bǔ)充這些成分的減少 部分。補(bǔ)充的成分可以各自單獨(dú)地添加到研磨用組合物中,或者,也可以根據(jù)容器的大小、 研磨條件等以含有任意比率的兩種以上成分的混合物的形式添加到研磨用組合物中。通過 這樣補(bǔ)充研磨用組合物中的減少部分,可以使研磨用組合物維持在適于再利用的狀態(tài),所 需的研磨性能得以持續(xù)。
[0062] 接著,對(duì)本發(fā)明使用的研磨用組合物的制造方法進(jìn)行說明。
[0063] 對(duì)本發(fā)明使用的研磨用組合物的制造方法沒有特別限制,例如可以通過在水中攪 拌混合磨粒、含氧酸系氧化劑和根據(jù)需要的其他成分來得到。對(duì)混合各成分時(shí)的溫度沒有 特別限制,優(yōu)選為10~40°C,但為了提高溶解速度,也可以加熱至前述溫度范圍以上。另 外,對(duì)混合時(shí)間也沒有特別限制。
[0064] 接著,對(duì)于本發(fā)明的合金材料的研磨方法、和使用該研磨方法的合金材料的制造 方法進(jìn)行說明。
[0065] 前述研磨用組合物用于合金材料的研磨。由此,本發(fā)明提供使用前述研磨用組合 物研磨合金材料的研磨方法。另外,本發(fā)明提供一種合金材料的制造方法,其包含利用前述 研磨方法對(duì)合金材料進(jìn)行研磨的工序。
[0066] 在使用前述研磨用組合物研磨合金時(shí),可以使用與通常的金屬材料的研磨中一般 使用的相同的裝置和條件。作為通常的研磨裝置,有單面研磨裝置和雙面研磨裝置。在使 用單面研磨裝置研磨合金材料的單面的情況下,使用承載器保持合金材料,一邊供給研磨 用組合物,一邊將貼附有研磨墊的平板按壓在合金材料的單面,使平板旋轉(zhuǎn)。在使用雙面研 磨裝置研磨合金材料的雙面的情況下,使用承載器保持合金材料,一邊自上方供給研磨用 組合物,一邊將貼附有研磨墊的兩個(gè)平板按壓在合金材料的雙面,使兩個(gè)平板相互朝著相 反方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí),通過研磨墊和研磨用組合物中的磨粒與合金材料之間的摩擦的物理性 作用、以及研磨用組合物中的磨粒以外的成分帶給合金的化學(xué)性作用,合金材料得到研磨。
[0067] 本發(fā)明的研磨方法中的研磨條件包括研磨載荷。通常研磨載荷越大,磨粒與合金 材料之間的摩擦力變得越高。其結(jié)果,機(jī)械加工特性提高,研磨速度上升。對(duì)本發(fā)明的研 磨方法中的合金材料所適用的研磨載荷沒有特別限定,優(yōu)選為50~lOOOg/cm2,更優(yōu)選為 100~800g/cm2,進(jìn)一步優(yōu)選為300~600g/cm2。當(dāng)研磨載荷在上述范圍內(nèi)時(shí),在發(fā)揮了充 分的研磨速度的基礎(chǔ)上,可以降低研磨對(duì)象物的破損、表面缺陷的產(chǎn)生。
[0068] 另外,本發(fā)明的研磨方法中的研磨條件包括研磨的線速度。通常研磨墊的轉(zhuǎn)速、承 載器的轉(zhuǎn)速、研磨對(duì)象物的大小、數(shù)量等會(huì)影響線速度。線速度大時(shí),施加于研磨對(duì)象物的 摩擦力增大,因此研磨對(duì)象物變得容易受到機(jī)械研磨。另外,摩擦生成的熱有時(shí)提高研磨 用組合物的化學(xué)性研磨作用。對(duì)線速度沒有特別限定,優(yōu)選為10~300m/分鐘,更優(yōu)選為 30~200m/分鐘。若線速度在該范圍內(nèi),則在得到充分的研磨速度的基礎(chǔ)上,可以抑制與研 磨對(duì)象物之間的摩擦導(dǎo)致的研磨墊的破損。另外,通過施加充分的摩擦力,可以良好地研磨 而不會(huì)使研磨墊在研磨對(duì)象物上滑動(dòng)。
[0069] 在利用前述實(shí)施方式的研磨用組合物的研磨方法中使用的研磨墊不受材質(zhì)、厚 度、或者硬度等物性的限定。例如,可以使用具有各種硬度、厚度的聚氨酯類、無紡布類、絨 面革類等研磨墊?;蛘?,還可以使用含磨粒的研磨墊或不含磨粒的研磨墊。其中,優(yōu)選為不 含磨粒的絨面革類的研磨墊。另外,絨面革類的研磨墊中,更優(yōu)選為研磨加工中的壓力導(dǎo)致 的變形少、換言之墊的硬度高的研磨墊。具體而言,優(yōu)選為日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)K6253 :1997 中規(guī)定的、使用TECLOCK (注冊(cè)商標(biāo))的方法測定的硬度為78以上的絨面革類的研磨墊。對(duì) 于研磨墊的硬度,例如可以通過將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、無紡布用于基材來得到硬度高 的絨面革類的墊。
[0070] 本發(fā)明的研磨方法中的研磨條件包括研磨用組合物的供給速度。研磨用組合物的 供給速度依賴于所研磨的合金材料的種類、研磨裝置的種類、其他研磨條件,優(yōu)選為對(duì)將研 磨用組合物均勻地供給至合金材料和研磨墊的整體而言為充分的速度。
[0071] 在使用本實(shí)施方式的研磨方法進(jìn)行研磨前,還可以使用預(yù)磨用組合物對(duì)合金材料 進(jìn)行預(yù)磨。在合金材料的表面有時(shí)存在以合金材料的加工、運(yùn)輸為起因的傷痕。為了通過 單一的研磨工序去除這些傷痕來得到鏡面會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間而不經(jīng)濟(jì),進(jìn)而還存在損害研磨 面的平滑性的擔(dān)心。事先通過預(yù)磨工序去除合金表面的這樣的傷痕,由此可以縮短之后使 用研磨用組合物進(jìn)行研磨所需的時(shí)間,可以期待有效地得到優(yōu)異的鏡面。
[0072] 以下,記載關(guān)于預(yù)磨工序使用的預(yù)磨用組合物。
[0073] 預(yù)磨用組合物優(yōu)選具有比研磨用組合物高的研磨能力。具體而言,預(yù)磨用組合物 優(yōu)選含有比研磨用組合物中的磨粒硬度高且顆粒尺寸大的磨粒。
[0074] 作為預(yù)磨用組合物所含的磨粒的例子,例如可列舉出:碳化硅、氧化鋁 (Alumina)、氧化錯(cuò)、錯(cuò)石、氧化鋪、氧化鈦等,但不限于這些。這些磨粒中,特別優(yōu)選使用氧 化鋁。對(duì)于氧化鋁的種類沒有特別限定,例如可以使用α-氧化鋁、δ-氧化鋁、Θ-氧化 鋁、K-氧化鋁、和其他結(jié)晶形態(tài)的氧化鋁。另外,氧化鋁還可以含有鋁以外的硅、鈦、鐵、銅、 鉻、鈉、鉀、鈣、鎂等雜質(zhì)元素。
[0075] 需要說明的是,在研磨對(duì)象物為硬脆材料、且需要以更高速度研磨該研磨對(duì)象物 的情況下,優(yōu)選使用以α-氧化鋁作為主成分的氧化鋁磨粒。構(gòu)成氧化鋁磨粒的氧化鋁中 的