CN101586004A - 抛光用组成物及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种抛光用组成物及其制造方法，是将多数研磨粒子、有机树脂及起始剂混合，并搅拌形成一浆料，且使该等研磨粒子均匀分布于该浆料中，再将该浆料装入一具有预定形状的模子内，使该浆料成形为具有固定形状的抛光用组成物；藉此，该抛光用组成物具有较高的研磨粒子含量，可用以快速抛光一基材，且不易在该基材表面产生刮痕。

Description

抛光用组成物及其制造方法

技术领域

本发明有关于一种抛光用组成物及其制造方法，特别是指一种可将待抛光的基材快速抛光且不易产生刮痕的抛光用组成物及其制造方法。

背景技术

目前传统抛光(Polish)的主要作法，是靠机械动力带动含有水及多数研磨粒子10a的浆料(Slurry)而对一基材100a的表面101a进行抛光，请参阅图1所示，常见的研磨粒子10a的形状有类球状(如图1所示)与类片状两种，研磨粒子10a外围的尖端具有切削基材100a的能力，且研磨粒子10a粒径越大的，其切削能力就越明显。

该浆料是沿图1中的箭头方向施加压力于该基材100a，利用该浆料(图略)所含有的研磨粒子10a在该基材100a的表面101a滚动，而使得该基材100a被切削，以完成抛光的程序。

但，以习知技术在进行抛光时，具有下列的问题：

1、研磨粒子的硬度会受到基材硬度的限制，研磨粒子的硬度选用应该略高于基材，但又不能高太多，否则容易产生刮痕。

2、若在浆料中混合有不同粒径的研磨粒子时，较大粒径的研磨粒子容易在基材上产生刮痕，因此使用时必须先行针对研磨粒子的粒径进行筛选，而仅能使用同一粒径大小的研磨粒子。

3、上述浆料中所含的研磨粒子通常不超过其总重量的30％，所以真正具有切削能力的研磨粒子与基材的有效接触面积其实是很小的，因此需要经过较长的时间抛光，才能达到所需的平整表面。

4、在抛光时，是以研磨粒子外围切削该基材表面，形成一种点切削的方式，因此并未真正完全发挥研磨粒子本身的切削能力，且在过程中必须不断补充大量的水及研磨粒子，容易产生水及研磨粒子的浪费，并在排放废弃的浆料时造成环境污染。

因此，本发明人有感上述问题的可改善，乃潜心研究并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述问题的本发明。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种抛光用组成物，其以有机树脂黏结多数个研磨粒子，且具有较高的研磨粒子含量，在对基材进行抛光时，该等研磨粒子与基材接触的有效面积较大，使得抛光的时间能够大幅缩短，且不易产生刮痕。

本发明的另一目的，在于提供一种抛光用组成物的制造方法，是以有机树脂、多数研磨粒子及起始剂混合形成抛光用组成物，且使得研磨粒子能较紧密且均匀分布在该抛光用组成物内，以使该抛光用组成物能成形为固定形状，且便于对一基材进行抛光。

为达上述的目的，本发明提供一种抛光用组成物，该抛光用组成物具有一固定形状，该抛光用组成物包含至少一种类的多数个研磨粒子、将该等研磨粒子黏结成一体的至少一种类的有机树脂、及一起始剂；该等研磨粒子均匀分布于该抛光用组成物整体，其中该等研磨粒子是选自于氧化铈、氧化铝、钻石、碳化硅、氧化锆、二氧化硅、碳酸钡、氧化钛、及硅的其中之一，该有机树脂是选自于压克力树脂、聚酮树脂、不饱和聚脂树脂、有机硅树脂、及环氧树脂的其中之一。

本发明另提供一种抛光用组成物的制造方法，包括以下步骤：将至少一种类的多数研磨粒子、一呈液态的有机树脂及一起始剂混合，并搅拌形成一浆料，其中该研磨粒子是选自于氧化铈、氧化铝、钻石、碳化硅、氧化锆、二氧化硅、碳酸钡、氧化钛、及硅的其中之一，该有机树脂是选自于压克力树脂、聚酮树脂、不饱和聚脂树脂、有机硅树脂、及环氧树脂的其中之一；将该浆料均质化，使该等研磨粒子均匀分布于该浆料中；将该浆料装入一具有预定形状的模子内；以及使该浆料成形为具有固定形状的抛光用组成物。

本发明具有以下有益效果：本发明可藉由调整研磨粒子与有机树脂的种类，或是研磨粒子的粒径大小，使得该抛光用组成物的性质产生改变，从而能使用在各式不同的基材上。本发明可将不同种类的研磨粒子结合，而提高切削的能力，且避免刮痕的产生。本发明无须对于研磨粒子的粒径进行严格的限制，且可有效地将研磨粒子充分的利用，避免研磨粒子的浪费，如此不但可大幅缩短抛光的时间，并提高产量，且可避免产生环境的污染。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图式，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为以习知技术进行抛光时的示意图。

图2为本发明的抛光用组成物第一实施例的前视示意图。

图3为本发明的抛光用组成物第一实施例的俯视示意图。

图4为本发明的抛光用组成物第二实施例的立体示意图。

图5为本发明的抛光用组成物第二实施例的剖视示意图。

主要组件符号说明

一、习知

10a研磨粒子

100a基材

101a表面

二、本发明

1抛光用组成物

10研磨粒子

20有机树脂

30研磨面

100基材

101表面

具体实施方式

本发明提供一种抛光用组成物的制造方法，包括以下步骤：

(a)将至少一种类的多数研磨粒子、一呈液态的有机树脂及一起始剂(initiator)混合，并搅拌形成一浆料，该等研磨粒子可为同一种类，或者由许多不同种类混合，该等研磨粒子的粒径为0.5～100.0μm，且该等研磨粒子占该浆料重量百分比的40～85％。

其中该研磨粒子是选自于氧化铈、氧化铝、钻石、碳化硅、氧化锆、二氧化硅、碳酸钡、氧化钛、及硅的其中之一；

该有机树脂占该浆料重量百分比的15～60％，且该有机树脂是选自于压克力树脂、聚酮树脂、不饱和聚脂树脂、有机硅树脂、及环氧树脂的其中之一；及

该起始剂是选自于过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、二氯化钴(COCl₂)、及双氧水(H₂O₂)的其中之一。

(b)透过搅拌、压碾或球磨方式将该浆料予以均质化，以打散该浆料中由有机树脂产生的结块，使该等研磨粒子能够均匀分布于该浆料中。

(c)将该浆料装入一具有预定形状的模子内。

(d)以加热的方式使得该等研磨粒子由该有机树脂黏结成一体，从而令该浆料成形为具有固定形状的抛光用组成物，且使得该等研磨粒子均匀分布于该抛光用组成物整体。

(e)加工切削该抛光用组成物，使该抛光用组成物的表面形成所需的研磨面，该研磨面与该基材的造形对应。

在上述将研磨粒子、有机树脂及起始剂混合的步骤(a)中，当然也可混合下列成分或下列成分的组合，使得该浆料得以改质，以符合使用者的各项需求(如浆料保存的容易性、硬度的增加等)：

1、可混合一溶剂，以改变该浆料的形态。

2、可混合一抑制剂，如氢醌(HQ)，而使得该浆料容易保存。

3、可混合一塑化剂，该塑化剂是选自于磷苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷苯二甲酸二异辛酯(DOP)、及磷苯二甲酸丁苯酯(BBP)的其中之

4、可混合一硬化剂，该硬化剂是选自于酰胺(amide)、氰基(cynate)、及醛类的其中之一。

请参阅图2及图3所示，为以上述的制造方法所制成的抛光用组成物1的第一实施例，该抛光用组成物1用于研磨一基材100，该基材100可为玻璃、光学镜头、晶圆、石英、蓝宝石(Sapphire)、陶瓷、太阳能板、铁件或建材，本实施例中，该基材100为玻璃。

该抛光用组成物1包含多数个研磨粒子10、至少一种类的有机树脂20、及一起始剂(图略)，其中该等研磨粒子10可皆为同一种类或是混有不同种类，且该有机树脂20也可为单一种类或是由不同种类进行混合，藉由该有机树脂20可将该等研磨粒子10黏结成一体，且使该等研磨粒子10均匀分布于该抛光用组成物1整体。

该抛光用组成物1具有一固定形状，在本实施例中，该抛光用组成物1呈方块状，但并不以此为限。该抛光用组成物1顶部并具有一与该基材100接触的研磨面30，该研磨面30为一呈方形的平面，是藉由一般的切削加工技术制成；藉由上述的组成以形成本发明的抛光用组成物1。

在利用该抛光用组成物1针对该基材100进行抛光时，该抛光用组成物1维持不动，而由该基材100(即光学镜头)沿图2中的箭头方向施压于该抛光用组成物1，藉由该抛光用组成物1的研磨面30而将该基材100的表面101抛光。

请参阅图4及图5所示，为本发明的抛光用组成物1的第二实施例，与第一实施例的差异处在于：

该抛光用组成物1呈圆棒状，该基材100为一种光学镜头，且具有一呈凸出圆弧状的表面101，该抛光用组成物1一端经由切削加工而形成一该基材100的表面101形状对应的研磨面30，本实施例中，该研磨面30为呈凹陷状的圆弧面。

在针对该基材100(即光学镜头)进行抛光时，该抛光用组成物1维持不动，而由该基材100沿其轴向不停旋转，藉由该抛光用组成物1的研磨面30接触该基材100的表面101，从而达成抛光的程序。

当然，上述的抛光用组成物1的形状并未有限制，可视使用者需求而定，该研磨面30也可为呈凸出状的圆弧面或其它能与基材100对应配合的造形，以利抛光程序的进行。

是以，透过本发明抛光用组成物，具有如下述的特点及功能：

1、透过有机树脂的挑选与改变，可让该抛光用组成物较具有弹性，因此可使用具有硬度较该基材的硬度高出许多的研磨粒子，而不会局限在只能使用相同粒径大小的研磨粒子进行抛光，本发明可将各种不同种类的研磨粒子结合，而达到提高切削的能力，且避免刮痕的产生。

2、研磨粒子已经被压缩到一个较小的体积，只要研磨粒子能在该抛光用组成物中分布均匀、紧密堆积，就可以达到抛光功效；藉此，可降低对于研磨粒子的粒径范围宽窄的限制。

3、本发明的抛光用组成物为固态状，所含的研磨粒子约占总重量的40％以上，且研磨粒子与基材接触的有效接触面积较大，从而可大幅缩短抛光的时间且同时提高产量。

4、本发明的抛光用组成物在抛光时，是以研磨面切削该基材表面，形成一种面切削的方式，且在抛光时，仅须加水作为润滑的界面，而不需再补充研磨粒子，可有效地将研磨粒子充分的利用，避免浪费大量的研磨粒子，且可防止污染的产生。

但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的等效技术变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (14)

1、一种抛光用组成物，具有一固定形状，其特征在于：该抛光用组成物包含至少一种类的多数个研磨粒子、将该等研磨粒子黏结成一体的至少一种类的有机树脂、及一起始剂，该等研磨粒子均匀分布于该抛光用组成物整体，

其中该等研磨粒子是选自于氧化铈、氧化铝、钻石、碳化硅、氧化锆、二氧化硅、碳酸钡、氧化钛、及硅的其中之一，该有机树脂是选自于压克力树脂、聚酮树脂、不饱和聚脂树脂、有机硅树脂、及环氧树脂的其中之一。

2、如权利要求1所述的抛光用组成物，其特征在于：该抛光用组成物具有一研磨面。

3、如权利要求1所述的抛光用组成物，其特征在于：该研磨粒子的粒径分布为0.5～100.0μm。

4、一种抛光用组成物的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

将至少一种类的多数研磨粒子、一呈液态的有机树脂及一起始剂混合，并搅拌形成一浆料，

其中该研磨粒子是选自于氧化铈、氧化铝、钻石、碳化硅、氧化锆、二氧化硅、碳酸钡、氧化钛、及硅的其中之一，该有机树脂是选自于压克力树脂、聚酮树脂、不饱和聚脂树脂、有机硅树脂、及环氧树脂的其中之一；

将该浆料均质化，使该等研磨粒子均匀分布于该浆料中；

将该浆料装入一具有预定形状的模子内；以及

使该浆料成形为具有固定形状的抛光用组成物。

5、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在使该浆料成形为具有固定形状的抛光用组成物的步骤后，更包含：加工切削该抛光用组成物，使该抛光用组成物具有一研磨面。

6、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：该研磨粒子的粒径为0.5～100.0μm。

7、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：该研磨粒子占该浆料重量百分比的40～85％。

8、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：该有机树脂占该浆料重量百分比的15～60％。

9、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在使该浆料成形为具有固定形状的抛光用组成物的步骤中，是以加热的方式使该浆料成形。

10、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在将研磨粒子、有机树脂及起始剂混合的步骤中，更包括混合一溶剂。

11、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在将研磨粒子、有机树脂及起始剂混合的步骤中，更包括混合一抑制剂，该抑制剂为氢醌(HQ)。

12、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在将研磨粒子、有机树脂及起始剂混合的步骤中，更包括混合一塑化剂，该塑化剂是选自于磷苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷苯二甲酸二异辛酯(DOP)、及磷苯二甲酸丁苯酯(BBP)的其中之一。

13、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在将研磨粒子、有机树脂及起始剂混合的步骤中，更包括混合一硬化剂，该硬化剂是选自于酰胺(amide)、氰基(cynate)、及醛类的其中之一。

14、如权利要求4所述的抛光用组成物的制造方法，其特征在于：在将该浆料均质化的步骤中，是透过搅拌、压碾或球磨方式将该浆料均质化。

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