CN105731477A - 被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液和硅溶胶的制造方法 - Google Patents

被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液和硅溶胶的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供平板状微小粒子异物减少了的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法和平板状微小粒子异物减少了的硅溶胶的制造方法。本发明提供了满足以下条件的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法：(1)依照测定方法A计测的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％。所述制造方法的特征在于，将碱金属硅酸盐水溶液中的二氧化硅浓度调整到0.5～10.0质量％，将其用1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器进行过滤。

Description

被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液和硅溶胶的制造方法
本申请是申请日为2012年9月5日、申请号为201280042909.2、发明名称为“被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液和硅溶胶的制造方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及平板状微小粒子异物减少了的、被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法，并且还涉及使用该平板状微小粒子异物减少了的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液来制造硅溶胶的制造方法。
背景技术
近年来，为了增加存储器磁盘的记录密度，磁头的上浮厚度极其低，成为10nm以下。在磁盘基板的制造工序中，表面研磨工序不可缺少，通过包含胶态二氧化硅的研磨剂等进行表面研磨。
对于研磨剂，要求表面平滑性(例如，表面粗糙度〔Ra〕和波纹度〔wa〕)良好，除此以外不引起划痕、纹孔(pit)等表面缺陷。
另一方面，在半导体领域中，也随着电路的高集成化、工作频率的高速化，布线的微细化不断进展。在半导体器件的制造工序，也期望图案形成面的更加平滑化。
在这些磁盘基板、半导体基板的平坦化工序中，在利用包含胶态二氧化硅的研磨剂进行的研磨工序之后，将作为磨粒的胶态二氧化硅和微小颗粒通过洗涤来除去。
洗涤时使用了酸性或碱性的化学试剂的水溶液。作为酸性的化学试剂，使用例如氢氟酸、氟化铵、氟氢化铵、氟硼酸等包含氟离子的化合物、硫酸、硝酸、盐酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、草酸、高氯酸等。作为碱性的化学试剂，使用例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨、胺类等。此外，有时也在这些酸性或碱性的化学试剂的水溶液中作为成分添加烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、二辛基磺基琥珀酸酯盐等表面活性剂、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、沸石、乙二胺四乙酸钠等螯合剂等。
上述研磨剂中使用的胶态二氧化硅为球状或大致球状，因此能够通过以往进行的洗涤方法来除去，但最近表明，存在用以往的洗涤时不能容易除去的粒子。
此外、作为获得实质不存在1nm以上大小的粒子的碱金属硅酸盐水溶液的方法，已经公开了先将碱金属硅酸盐水溶液的粘度调节到1～50mPa·s，然后使其从截留分子量15000以下的超滤膜通过的方法(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-294420号公报
发明内容
发明要解决的课题
用以往的洗涤不容易除去的粒子，经扫描电镜观察确认是一边的长度为0.2～4.0μm、厚度1～100nm的平板状微小粒子。已经判明，该平板状微小粒子来源于作为研磨剂原料使用的硅溶胶。
一直以来，碱金属硅酸盐水溶液，在将原料碎屑加热溶解后，马上在粗碱金属硅酸盐水溶液中加入硅藻土等过滤促进剂进行过滤，进行纯化，但用该方法不能使扫描电镜观察到的一边的长度为0.2～4.0μm厚度、1～100nm的平板状微小粒子的含量降低。
此外、使用专利文献1的方法，通常超滤膜具有的孔径说是0.01μm以下，因而，碱金属硅酸盐水溶液的过滤速度非常慢，不适合大量生产。
于是，本发明的目的是，提供扫描电镜观察到的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度1～100nm的平板状微小粒子减少了的硅溶胶的制造方法，为此，本发明的课题是，提供将会成为硅溶胶的原料的碱金属硅酸盐水溶液中所述平板状微小粒子降低的方法。
此外、本发明的目的是提供过滤速度加快、能够大量生产的、上述平板状的微小粒子减少了的硅溶胶的制造方法。
解决课题的手段
本发明人进行了深入研究，结果通过在特定的条件下将碱金属硅酸盐水溶液进行过滤而发现了解决课题的方法。
即、作为观点1，是一种满足以下条件(1)的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法，条件(1)：依照下述测定方法A计测的、一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％，
该测定方法A是以下方法：使用过滤面积4.90cm2、绝对孔径0.4μm的膜型过滤器，将二氧化硅浓度调整到4质量％的25℃的碱金属硅酸盐水溶液30mL进行过滤，然后用扫描电镜将该膜型过滤器放大到5000倍进行观察，此时将纵15μm、横20μm的长方形观察区域作为1个视场，当在1个视场中存在1个以上的上述平板状微小粒子时就计数1，对于彼此不重叠的100个视场都确认计数的有无，将所得的计数的总数作为该平板状微小粒子的存在量(％)，
所述制造方法的特征在于，将碱金属硅酸盐水溶液中的二氧化硅浓度调整到0.5～10.0质量％，将其用1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器进行过滤。
作为观点2，是如观点1所述的制造方法，所述除去率为60％以上。
作为观点3，是如观点1所述的制造方法，所述除去率为70％以上。
作为观点4，是如观点1所述的制造方法，所述除去率为80％以上。
作为观点5，是如观点1所述的制造方法，所述除去率为90％以上。
作为观点6，是如观点1～5中的任一项所述的制造方法，所述过滤器为选自膜型过滤器、褶型过滤器、深床型过滤器、绕线型过滤器、表面型过滤器、卷绕型过滤器、深度褶型过滤器、含硅藻土型过滤器中的至少1种。
作为观点7，是如观点1～5中的任一项所述的制造方法，所述过滤器是绝对孔径为0.3～3.0μm的膜型过滤器。
作为观点8，是如观点1～7中的任一项所述的制造方法，所述碱金属硅酸盐水溶液的碱金属成分是选自钠离子、钾离子、锂离子、铷离子和铯离子中的至少1种。
作为观点9，是一种满足以下条件(2)的硅溶胶的制造方法，条件(2)：按照观点1中记载的测定方法A计测出的、一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％，
所述制造方法的特征在于，将观点1～8的任一项中记载的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液进行阳离子交换，而得到活性硅酸液，然后向碱性水溶液中添加该活性硅酸液，进行加热使活性硅酸聚合。
作为观点10，是如观点9所述的硅溶胶的制造方法，所述碱性水溶液的碱成分为选自碱金属离子、铵离子、胺化合物和季铵离子中的至少1种。发明效果
本发明的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法，能够将在以往进行的碱金属硅酸盐水溶液的过滤中残留下来的所述0.2～4.0μm、1～100nm的平板状微小粒子高效除去。因此，在使用由本发明得到的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液制造的硅溶胶中，所述平板状微小粒子的残存量也比以往的硅溶胶降低。
使用该扫描电镜观察到的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度1～100nm的平板状微小粒子降低了的硅溶胶的研磨剂，当在磁盘基板、半导体基板的平坦化工序中使用时，在洗涤工序后在这些基板上所述平板状微小粒子没有残留或几乎没有残留。
此外、本发明的制造方法，碱金属硅酸盐水溶液的过滤速度快、适合于纯化了的碱金属硅酸盐水溶液的大量生产和使用它制造的硅溶胶的大量生产。
具体实施方式
本发明中使用的碱金属硅酸盐水溶液，其SiO2/M2O摩尔比(M表示碱金属元素。)没有限制，可以使用市售的碱金属硅酸盐水溶液，但一般而言SiO2/M2O摩尔比为2～4。
碱金属硅酸盐水溶液的碱金属成分为碱金属离子，为选自钠离子、钾离子、锂离子、铷离子、铯离子中的至少1种。其中，钠离子、钾离子、锂离子的碱金属硅酸盐水溶液已经有市售，能够便宜地获得。硅酸钠水溶液为最通用的，可以优选使用。市售的硅酸钠水溶液的二氧化硅浓度为19～38质量％。
本发明的按照测定方法A计测的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0％～30％的纯化了的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法中，首先使用水将碱金属硅酸盐水溶液调整至二氧化硅浓度0.5～10.0质量％。接下来，准备1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器，将上述的浓度调整后的碱金属硅酸盐水溶液用过滤器过滤。
本发明中使用的过滤器，1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上。此外上述除去率优选为60％以上，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上，最优选为90％以上。这里1次粒径1.0μm以上的粒子的除去率是由将直径1.0μm的单分散聚苯乙烯胶乳粒子的水分散液进行过滤时的过滤前后的该胶乳粒子的个数算出的。直径1.0μm的单分散聚苯乙烯胶乳粒子可以使用例如JSR株式会社制STANDEX-SC-103-S，ThermoFisherScientific社制标准粒子4009A等。
本发明中使用的过滤器的材质为选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、纤维素乙酸酯、纤维素-环氧树脂、玻璃纤维-丙烯酸树脂、棉、聚砜、尼龙、聚醚砜中的至少1种，它们可以单独使用或者复合或重叠来使用。
此外，在用这些材质来制作过滤器时，也可以使用在过滤器中织入硅藻土、二氧化硅/氧化铝、沸石与二氧化硅/氧化铝的混合物等助滤剂的。
本发明中使用的过滤器根据其制作方法，可分成膜型过滤器(多孔质膜过滤器)、褶型过滤器(进行了压褶加工的过滤器)、深床过滤器(不仅滤材表面，而且在滤材内部也能够捕捉固体粒子的过滤器)、卷绕型过滤器(形成了卷筒的过滤器)、绕线型过滤器(绕线)、表面型过滤器(将粒子状物质不是在过滤器内部，而主要在过滤器的一次侧的面进行捕捉的类型的过滤器)、含硅藻土型过滤器等。本发明中使用的过滤器的制作方法没有特别限定，上述方法都可以采用，其中膜型过滤器对于精密过滤是有效果的，特别是绝对孔径0.3～3.0μm的膜型过滤器能够极其有效地除去平板状微小粒子。
为了延长这些过滤器的可使用时间，也可以使用1次粒径1.0μm的粒子的除去率小于50％的过滤器作为前处理过滤器，接着用1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器进行过滤。
使用所述1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器对碱金属硅酸盐水溶液过滤之际的温度可以为常温，但在碱金属硅酸盐水溶液的粘度高时，可以在不破坏过滤器的过滤性能的温度范围内提高碱金属硅酸盐水溶液的温度进行过滤。碱金属硅酸盐水溶液的温度优选为50℃以下，更优选为15℃以上、35℃以下。
使用上述1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器来过滤碱金属硅酸盐水溶液时的过滤速度根据碱金属硅酸盐水溶液的二氧化硅浓度、粘度和所用的过滤器而不同，但为所用的过滤器的每1m2过滤面积13～400升/分钟。
通过上述1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器过滤了的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液中包含的平板状微小粒子的测定方法A如下。
〔测定方法A〕
将使二氧化硅浓度调整到4质量％且25℃的被观察液30ml通过绝对孔径0.4μm的聚碳酸酯制膜型过滤器(过滤面积4.90cm2、直径25mm)，将通液后的所述膜型过滤器用扫描型电子显微镜放大至5000倍进行观察，此时将纵15μm、横20μm的长方形观察区域作为1个视场，将在该1个视场内存在一边的长度为0.2μm～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子1个以上时计数为1，而且对彼此不重叠的总共100个视场都确定该计数的有无，将所得的计数的总数作为所述平板状微小粒子的存在量(％)。作为上述碳酸酯制膜型过滤器，可以使用例如日本ミリポア(株)社制アイソポアHTTP-02500。
在该情况下，上述被观察液为从1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器通过、过滤后的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液。
通过用本发明的方法对碱金属硅酸盐水溶液进行过滤，能够得到依照测定方法A计测到的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％的、被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液。
本发明此外还提供了满足以下条件的硅溶胶的制造方法：(1)依照上述测定方法A计测到的、一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％，
所述制造方法的特征在于：
将经前述的1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器过滤得到的、依照测定方法A计测到的、一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％的、被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液进行阳离子交换而得到活性硅酸液，然后在碱性水溶液中使该活性硅酸聚合。
在这种情况，被观察液为所述硅溶胶。
使被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液进行阳离子交换而得到活性硅酸液的方法，可以采用以往通常的方法。可以采用例如以下方法：在二氧化硅浓度为2～4质量％的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液中投入氢型阳离子交换树脂(例如アンバーライト(注册商标)120B：ダウ·ケミカル社制)，在该水溶液的pH变为酸性、优选为pH2～4时分离出阳离子交换树脂的方法；向填充有氢型阳离子交换树脂的柱子中填充，使二氧化硅浓度2～4质量％的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液通过的方法等。要进行离子交换的、被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液中的二氧化硅浓度可以选自0.1～10.0质量％的范围，但得到的活性硅酸液的稳定性良好的范围为二氧化硅浓度0.1质量％以上、优选为2.0质量％以上、更优选为3.0质量％以上，优选为5.0质量％以下。
得到的活性硅酸液被加入到碱性水溶液中、被加热，从而活性硅酸被聚合。通过该活性硅酸的聚合而生成胶态二氧化硅粒子，得到硅溶胶。将被添加到碱性水溶液中的活性硅酸液的二氧化硅浓度在0.1～10.0质量％的范围，是0.1质量％以上、优选为2.0质量％以上、更优选为3.0质量％以上，优选为5.0质量％以下。
上述碱性水溶液的碱性成分为选自碱金属离子、铵离子、胺化合物和季铵离子中的至少1种。
作为碱金属离子，可举出钠离子、钾离子、锂离子、铷离子、铯离子等，优选为钠离子、钾离子。
作为胺化合物，优选为水溶性的胺化合物，可举出例如，单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-(β-氨基甲基)乙醇胺、N-甲基乙醇胺、单丙醇胺、吗啉等。
作为季铵离子，可举出四乙醇铵离子、单甲基三乙醇铵离子、四甲基铵离子等。
所添加的活性硅酸液与碱性水溶液的适当的量比可以通过所添加的活性硅酸液的全部量中的二氧化硅摩尔数与碱性水溶液中的碱性成分的摩尔数之比来记述，作为二氧化硅摩尔数/碱性成分摩尔数之比，优选为25～100的范围。
上述活性硅酸进行聚合时的碱性水溶液的温度可以在20℃～300℃的范围内进行选择。聚合时的温度如果低，则所得的胶态二氧化硅粒子的粒径变小，如果高，则所得的胶态二氧化硅的粒径变大。所得的胶态二氧化硅粒子的粒径根据活性硅酸的聚合条件而不同，但作为用透射型电子显微镜观察到的一次粒径，为3nm～1000nm的范围。
通过活性硅酸的聚合获得的包含胶态二氧化硅粒子的稀薄硅溶胶可以通过蒸发浓缩法、超滤法等一直以来已知的方法进行浓缩。通常硅溶胶的浓缩可以进行到二氧化硅浓度为50质量％左右。
实施例
〔1次粒径1.0μm的粒子的除去率测定方法〕
关于所用的过滤器，其1次粒径1.0μm的粒子的除去率通过以下方法来测定。准备在纯水5000ml中分散有直径1.0μm的单分散聚苯乙烯胶乳粒子(JSR社制，STADEXSC-103-S)0.5ml的水分散液，使用液中颗粒传感器KS-42C(リオン株式会社制)来测定1次粒径1.0μm的粒子数(a)。此外，测定上述水分散液中使用的纯水的粒子数(b)，设为空白1。采用所用的过滤器将上述水分散液进行过滤，测定过滤后的水分散液中的1次粒径1.0μm的粒子数(c)。此外，所用的过滤器仅预先过滤纯水，测定过滤后的纯水中的粒子数(d)，设为空白2。所用的过滤器的1次粒径1.0μm的除去率由下述式(I)算出。
式(I)除去率(％)＝[1-{(c-d)/(a-b)}]×100
实施例1
向市售的硅酸钠水溶液(JIS3号、SiO229.3质量％、Na2O9.5质量％)1000g中添加纯水6325g进行稀释。稀释后的硅酸钠水溶液为SiO24.0质量％、Na2O1.3质量％、比重1.038的物性，以测定条件A测定时的扫描电镜观察到的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为100％。使用织入玻璃纤维和硅藻土的聚丙烯无纺布的标称孔径0.5μm的褶型过滤器(ロキテクノ社制PEH-005：1次粒径1.0μm的粒子的除去率为99.9％、过滤面积0.2m2、过滤器全长250mm)1根，以流量3升/分对该硅酸钠水溶液进行过滤。对过滤后的硅酸钠水溶液依照测定方法A进行计测，结果、所述平板状微小粒子的存在量为14％。
实施例2
作为过滤中使用的过滤器，将作为第1段的聚丙烯无纺布的标称孔径0.5μm的深床(deep)型过滤器(ロキテクノ社制SL-005：1次粒径1.0μm的粒子的除去率为90％、过滤面积0.3m2、过滤器全长250mm)1根、和作为第2段的织入玻璃纤维和硅藻土的聚丙烯无纺布的标称孔径0.5μm的褶型过滤器(ロキテクノ社制PEH-005：1次粒径1.0μm的粒子的除去率为99.9％、过滤面积0.2m2、过滤器全长250mm)1根串联连接，并使流量为5升/分，除此以外，与实施例1同样地对SiO24.0质量％的稀释硅酸钠水溶液7325g进行过滤。对过滤后的硅酸钠水溶液依照测定方法A进行计测，结果、所述平板状微小粒子的存在量为6％。
实施例3
向市售的硅酸钠水溶液(JIS3号、SiO229.3质量％、Na2O9.5质量％)1000g中添加纯水6325g进行稀释。稀释后的硅酸钠水溶液为SiO24.0质量％、Na2O1.3质量％、比重1.038的物性，以测定条件A测定时的扫描电镜观察到的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为100％。使用聚醚砜制的绝对孔径0.45μm的膜型过滤器(ロキテクノ社制CES-005：1次粒径1.0μm的粒子的除去率为100％、过滤面积0.75m2、过滤器全长250mm)1根、以流量3升/分对该硅酸钠水溶液进行过滤。对过滤后的硅酸钠水溶液依照测定方法A进行计测，结果、所述平板状微小粒子的存在量为4％。
实施例4
将实施例1中得到的过滤器过滤后的硅酸钠水溶液4000g从填充有阳离子交换树脂(アンバーライト(注册商标)120B：ダウ·ケミカル社制)500mL的离子交换塔中以2500g/时的速度通液，从而得到活性硅酸液。所得到的活性硅酸液为比重1.019、pH2.90、SiO23.55质量％的无色透明的液体。接下来在容积3L的玻璃制可拆分式烧瓶中添加32质量％NaOH水溶液4.55g和纯水379g，搅拌下加热到85℃。向该被加热的NaOH水溶液中以430g/分的速度添加所述活性硅酸液723g，然后提高液温到100℃，进而添加活性硅酸液1879g。添加结束后、在保持液温100℃的同时继续搅拌6小时。加热结束后、冷却，用截留分子量5万的超滤膜进行浓缩，从而得到硅溶胶。该硅溶胶的物性为比重1.211、pH9.9、粘度4.5、二氧化硅浓度30.4重量％、透射电镜观察到的一次粒径为10～40nm。对所得到的硅溶胶依照测定方法A进行计测，结果所述平板状微小粒子的存在量为1％。
比较例1
向市售的硅酸钠水溶液(JIS3号、SiO229.3质量％、Na2O9.5质量％)1000g中添加纯水6325g进行稀释。稀释后的硅酸钠为SiO24.0质量％、Na2O1.3质量％、比重1.038的物性。将所得到的硅酸钠水溶液4000g从填充有阳离子交换树脂(アンバーライト(注册商标)120B、ダウ·ケミカル社制)500mL的离子交换塔中以2500g/时的速度通液，从而得到活性硅酸液。所得到的活性硅酸液为比重1.020、pH2.88、SiO23.55质量％的无色透明的液体。该活性硅酸液中含有的、依照测定方法A计测时的所述平板状微小粒子的存在量为100％。除了使用该活性硅酸液以外，用与实施例4中记载的方法制造硅溶胶。该硅溶胶的物性为比重1.212、pH9.9、粘度4.6、二氧化硅浓度30.5重量％、透射电镜观察到的一次粒径为10～40nm。所得到的硅溶胶依照测定方法A计测时的所述平板状微小粒子的存在量为100％。
比较例2
向市售的硅酸钠水溶液(JIS3号、SiO229.3质量％、Na2O9.5质量％)1000g中添加纯水6325g进行稀释。稀释后的硅酸钠水溶液为SiO24.0质量％、Na2O1.3质量％、比重1.038的物性，以测定条件A测定时的扫描电镜观察到的一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为100％。将该硅酸钠水溶液使用聚丙烯无纺布的标称孔径20μm的深床型过滤器(ロキテクノ社制SL-200：1次粒径1.0μm的粒子的除去率为20％、过滤面积0.3m2、过滤器全长250mm)1根，以流量3升/分进行过滤。依照测定方法A对过滤后的硅酸钠水溶液进行计测，结果、所述平板状微小粒子的存在量为100％。
比较例3
除了使用比较例2中得到的过滤器过滤后的硅酸钠水溶液以外，与实施例4同样地得到硅溶胶。该硅溶胶的物性为比重1.214、pH9.9、粘度5.0、二氧化硅浓度30.7重量％、透射电镜观察到的一次粒径为10～40nm。依照测定方法A对所得到的硅溶胶进行计测，结果所述平板状微小粒子的存在量为100％。
比较例4
在碱金属硅酸盐水溶液的过滤中使用截留分子量10000的聚砜制超滤膜(过滤面积45cm2、直径76mm)，将用与实施例1同样的制法制作出的碱金属硅酸盐水溶液供给过滤。过滤最开始5分钟的平均流量是过滤面积每1m2为1升/分。此外、过滤开始100分后的过滤速度降低到了过滤面积每1m2为0.4升/分。
产业可利用性
以本发明得到的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液作为原料制造出的硅溶胶，平板状微小粒子少，所以在金属、合金、玻璃等基材的表面加工中，能够不残留微小异物、能够防止异物造成的配线不良、表面粗糙等缺陷，所以能够在表面精度高的基板的制造中应用。

Claims (10)

1.一种满足以下条件(1)的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液的制造方法，条件(1)：依照下述测定方法A计测的、一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％，
该测定方法A是以下方法：使用过滤面积4.90cm2、绝对孔径0.4μm的膜型过滤器，将二氧化硅浓度调整到4质量％的、25℃的碱金属硅酸盐水溶液30mL进行过滤，然后用扫描电镜将该膜型过滤器放大到5000倍进行观察，此时将纵15μm、横20μm的长方形观察区域作为1个视场，当在1个视场中存在1个以上的上述平板状微小粒子时就计数1，对于彼此不重叠的100个视场都确认计数的有无，将所得的计数的总数作为该平板状微小粒子的存在量(％)，
所述制造方法的特征在于，将碱金属硅酸盐水溶液中的二氧化硅浓度调整到0.5～10.0质量％，将其用1次粒径1.0μm的粒子的除去率为50％以上的过滤器以每1m2过滤面积为13～400升/分钟的过滤速度进行过滤。
2.如权利要求1所述的制造方法，所述除去率为60％以上。
3.如权利要求1所述的制造方法，所述除去率为70％以上。
4.如权利要求1所述的制造方法，所述除去率为80％以上。
5.如权利要求1所述的制造方法，所述除去率为90％以上。
6.如权利要求1～5中的任一项所述的制造方法，所述过滤器为选自膜型过滤器、褶型过滤器、深床型过滤器、绕线型过滤器、表面型过滤器、卷绕型过滤器、深度褶型过滤器、含硅藻土型过滤器中的至少1种。
7.如权利要求1～5中的任一项所述的制造方法，所述过滤器是绝对孔径为0.3～3.0μm的膜型过滤器。
8.如权利要求1～7中的任一项所述的制造方法，所述碱金属硅酸盐水溶液的碱金属成分是选自钠离子、钾离子、锂离子、铷离子和铯离子中的至少1种。
9.一种满足以下条件(2)的硅溶胶的制造方法，条件(2)：按照权利要求1中记载的测定方法A计测出的、一边的长度为0.2～4.0μm、厚度为1～100nm的平板状微小粒子的存在量为0～30％，
所述制造方法的特征在于，将权利要求1～8的任一项中记载的被纯化了的碱金属硅酸盐水溶液进行阳离子交换，而得到活性硅酸液，然后向碱性水溶液中添加该活性硅酸液，进行加热使活性硅酸聚合。
10.如权利要求9所述的硅溶胶的制造方法，所述碱性水溶液的碱成分为选自碱金属离子、铵离子、胺化合物和季铵离子中的至少1种。
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