CN108068005A - 物品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种物品的制造方法,提供抑制加工对象物的强度降低、并且将该加工对象物的表面调整为平滑面与粗糙面之间的中间质感的技术。根据本发明,提供具有表面粗糙度Rz为1μm以上粗糙化的霜样表面的物品的制造方法。该方法依次包括如下工序:粗糙化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对上述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低。其中,作为上述研磨垫P2,使用比上述研磨垫P1硬度高的研磨垫。
Description
相关申请
本申请主张基于2016年11月11日申请的日本专利申请2016-221022的优先权,其申请的全部内容作为参照被并入本说明书中。
技术领域
本发明涉及物品的制造方法。
背景技术
各种电器、电子部件、精密设备、装饰品、运动用品、医疗部件、炊具、餐具以及其它容器、杂货、乐器、建筑材料等结构材料、其它物品的表面可以由各种材料构成。作为这样的材料的非限定性例子,可列举出玻璃、陶瓷、树脂、金属及其阳极氧化覆膜等。例如,作为具有玻璃表面的物品相关的技术文献,可列举出日本专利申请公开2016-40211号公报及日本专利申请公开2015-96462号公报。
发明内容
发明要解决的问题
对于物品表面的手感、质感,即使是由相同材料构成的表面也会不同。例如,对于物品表面有时要求介于表面粗糙度小且平坦度、光泽度高的镜面与表面粗糙度大且平坦度、光泽度低的粗糙面之间的中间质感。例如对于玻璃而言,有表面呈平滑面的透明玻璃和表面呈粗糙面的毛玻璃,作为能提供它们的中间质感的材料,已知有磨砂玻璃。通常磨砂玻璃通过利用喷砂等喷丸处理将透明玻璃的表面粗糙化后,用氢氟酸等化学溶液对该喷丸处理面进行蚀刻来制造。
但是,通过这样的方法制造的以往的磨砂玻璃由于伴着喷丸处理的物理冲击,在玻璃上会产生裂纹,强度往往会降低。因此,本发明的目的在于,提供抑制加工对象物的强度降低、并且将该加工对象物的表面调整为平滑面与粗糙面之间的中间质感的技术。
用于解决问题的方案
根据该说明书,提供具有表面粗糙度Rz为1μm以上的霜样表面的物品的制造方法。该方法依次包括:粗糙化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对上述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低。其中,作为上述研磨垫P2,使用比上述研磨垫P1硬度高的研磨垫。根据所述制造方法,能够对玻璃以及其它物品的表面赋予霜样的质感而不需要喷丸处理。由此,能够制造具有霜样表面、并且抑制了加工对象物(工件)产生裂纹、强度降低的物品。
此处,本说明书中的霜样表面可以作为用手指摩擦时表现出平滑面与粗糙面之间的中间质感的表面来把握。此处所说的粗糙面可以为例如喷丸处理面或表现出与其同样质感的表面。作为上述粗糙面的典型例,可列举出表面粗糙度Rz为大致几μm~10μm左右、例如5μm~10μm左右的喷丸处理面。另外,以下,有时将平滑面与粗糙面之间的中间质感称为霜样的质感。另外,本说明书中,质感更好的霜样表面是指用手指摩擦时表现出与在喷丸处理后进行蚀刻而得到的以往的通常的磨砂加工面(例如,玻璃的情况下为磨砂玻璃的表面)更接近的质感的表面。另外,本说明书中,表面粗糙度Rz在没有特别说明的情况下是指JIS B0601-2001中规定的最大粗糙度Rz。表面粗糙度Rz可以使用触针式粗糙度测量仪进行测定。作为触针式粗糙度测量仪,可以使用东京精密株式会社制的SURFCOM 1500DX或与其相当的物品。具体的测定操作及测定条件可以根据后述的实施例中记载的测定条件进行设定,或者以可获得与依照该测定条件的情况同等或对应的结果的方式来设定。
一些实施方式中,在上述精加工研磨工序中,优选使上述加工对象面的表面粗糙度Rz(μm)降低,以使其成为上述粗糙化工序结束时的表面粗糙度Rz(μm)的60%以上且不足95%。根据这样的精加工研磨工序,有效率良好地得到质感更好的霜样表面的倾向。
根据该说明书,还提供将物品的表面加工成表面粗糙度Rz为1μm以上的霜样表面的方法。上述加工方法依次包括:粗糙化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对上述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低。其中,作为上述研磨垫P2,使用比上述研磨垫P1硬度高的研磨垫。根据所述加工方法,能够对玻璃以及其它物品的表面赋予霜样的质感而不需要喷丸处理。
根据该说明书,提供一种研磨用组合物,其在此处公开的任意制造方法或加工方法中用于上述粗糙化工序。该粗糙化工序用研磨用组合物可以为上述研磨液S1或其浓缩液。所述研磨用组合物对实施此处公开的方法中的粗糙化工序有用。需要说明的是,在没有特别限定、并且在逻辑上及技术上不存在矛盾的情况下,本说明书中公开的方法可以包括制造方法及加工方法这两者。
根据该说明书,还提供一种研磨用组合物,其在此处公开的任意制造方法或加工方法中用于上述精加工研磨工序。该精加工研磨工序用研磨用组合物可以为上述研磨液S2或其浓缩液。所述研磨用组合物对实施此处公开的方法中的精加工研磨工序有用。
根据该说明书,还提供一种研磨用组合物组(set),其用于此处公开的任意制造方法或加工方法。该研磨用组合物组包含:第一组合物Q1,其为用于上述粗糙化工序的上述研磨液S1或其浓缩液;第二组合物Q2,其为用于上述精加工研磨工序的上述研磨液S2或其浓缩液。此处,上述第一组合物Q1和上述第二组合物Q2被分开保管。此处公开的方法可以适当地使用这种构成的研磨用组合物组来实施。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是,本说明书中特别提及的事项以外的、为本发明的实施所需的事项,可以基于本领域的现有技术作为本领域技术人员的常规选择来把握。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域的技术常识来实施。
<加工对象面>
此处公开的技术可以用于将由各种材料构成的加工对象面调整为霜样表面。这种材料的非限定性的例示中可列举出铝硅酸盐玻璃等玻璃材料;硅、铝、镍、钨、铜、钽、钛、不锈钢等金属或半金属或它们的合金;氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二钇、氮化硅、氮化钽、碳化钛等陶瓷材料;聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂等树脂材料;等。需要说明的是,上述陶瓷材料的概念中包含蓝宝石、水晶等氧化物晶体材料。
作为优选的应用对象,可例示出由玻璃材料构成的加工对象面。玻璃材料的加工中,因喷丸处理等物理冲击而产生的裂纹容易成为强度降低的原因。因此,应用此处公开的技术来实现霜样表面特别有意义。上述玻璃材料的例子中,除了铝硅酸盐玻璃以外,还包含钠钙玻璃、钠铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、玻璃状碳、微晶玻璃等。作为微晶玻璃的例子,可列举出主晶相为锂辉石、多铝红柱石、硼酸铝系晶体、β-石英固溶体、α-石英、堇青石、顽火辉石、钡长石、硅灰石、钙长石、镁橄榄石、偏硅酸锂、二硅酸锂等的微晶玻璃。
<研磨液S1>
(磨粒A1)
粗糙化工序中使用的研磨液S1包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1。对磨粒A1的材质没有特别限定,可以根据加工对象面的材质等适宜选择能发挥使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升的功能的物质来使用。作为磨粒A1,例如可以使用:选自由氧化铝、二氧化硅、二氧化铈、二氧化锆、锆石、二氧化钛、三氧化二钇、氧化镓、氧化锗、氧化锰、碳化硅、碳化硼、碳化钛、氮化钛、氮化硅、硼化钛、及硼化钨组成的组中的任意材料的颗粒;在一个颗粒内包含这些材料中的两种以上的复合颗粒。其中,从硬度、成本的观点出发,可以优选采用选自由氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、锆石及碳化硅组成的组中的一种或两种以上作为磨粒A1。其中,作为优选的材质,可列举出氧化铝、二氧化锆及锆石。此处,能作为磨粒A1的材质使用的氧化铝的例子中包含α-氧化铝、除α-氧化铝以外的中间氧化铝、气相氧化铝、氧化铝溶胶、勃姆石、氢氧化铝之类的氧化铝水合物、它们的混合物、复合物等。构成磨粒A1的颗粒例如可以为包含Al2O3和Al(OH)3的氧化铝颗粒。
研磨液S1可以单独包含一种磨粒A1,也可以组合包含材质或形状不同的两种以上的磨粒A1。在研磨液S1含有形状不同的二种磨粒A1x、A1y作为磨粒A1的方式中,这些磨粒A1x、A1y的形状的差异例如可以为平均粒径、比表面积及长径比中的至少一者的差异。
磨粒A1的平均粒径为5μm以上且30μm以下。对于包含多种磨粒A1的研磨液S1,优选这些磨粒A1的平均粒径均处于上述范围内。在一些实施方案中,可以优选采用平均粒径处于5μm以上且30μm以下、优选10μm以上且30μm以下、例如15μm以上且30μm以下的范围的磨粒A1。若利用具有更大平均粒径的磨粒A1,则能效率更良好地使加工对象面的表面粗糙度上升。另外,通过将磨粒A1的平均粒径限制为30μm以下,能够抑制成为使工件强度降低的要素这样的深的裂纹的产生。另外,若使磨粒A1的平均粒径变小,则为相同浓度时,研磨液S1的单位重量中所含的磨粒A1的颗粒数变多,这可以对在粗糙化工序中使加工对象面的表面粗糙度Rz更均匀地上升有利。从所述观点出发,在一些实施方案中,磨粒A1的平均粒径可以不足30μm,也可以为28μm以下。
该说明书中,磨粒的平均粒径在没有特别记载的情况下,无论是哪个工序中使用的磨粒,均指体积基准的累积粒径分布中的50%粒径(D50)。粒径分布测定装置有基于动态光散射法的装置、基于激光衍射/散射法的装置、基于细孔电阻法的装置等。该说明书中,作为磨粒的平均粒径,在利用基于细孔电阻法的粒径分布测定装置得到的测定值为1μm以上的情况下,使用该测定值;在基于细孔电阻法的测定值低于1μm的情况下,使用利用基于激光衍射/散射法的粒径分布测定装置得到的测定值。其中,关于胶体二氧化硅,使用基于动态光散射法的测定值。基于细孔电阻法的平均粒径的测定例如可以使用Beckman Coulter,Inc.制的Multisizer III型来进行。基于激光衍射/散射法的平均粒径的限定例如可以使用株式会社堀场制作所制的LA-950来进行。基于动态光散射法的平均粒径的测定例如可以使用日机装株式会社制的UPA-UT151来进行。
对研磨液S1中的磨粒A1的浓度没有特别限定,可以以适当发挥使表面粗糙度Rz上升的效果的方式进行设定。磨粒A1的浓度例如可以为研磨液S1的0.5重量%以上,可以为1重量%以上、也可以为5重量%以上。若使磨粒A1的浓度变高,则有在粗糙化工序中表面粗糙度Rz效率更良好地上升的倾向。在一些实施方案中,磨粒A1的浓度可以为10重量%以上,也可以为15重量%以上。另外,从成本、分散稳定性等观点出发,研磨液S1中的磨粒A1的浓度不过高是有利的。从所述观点出发,磨粒A1的浓度例如可以为40重量%以下、可以为35重量%以下、也可以为30重量%以下。
(磨粒B1)
研磨液S1还可以包含平均粒径不足5μm的磨粒B1。若利用在磨粒A1的基础上还包含磨粒B1的研磨用组合物,则可减轻对工件施加的压力,能更好地抑制裂纹的产生、强度的降低。另外,通过使用磨粒B1,能够效率良好地增加研磨液S1中所含的磨粒的总颗粒数。这可以对在粗糙化工序中使加工对象面的表面粗糙度Rz更均匀地上升有利。
对磨粒B1的平均粒径没有特别限制,例如可以为0.01μm以上、可以为0.03μm以上、也可以为0.05μm以上。另外,磨粒B1的平均粒径例如可以为3μm以下、可以为1μm以下、可以为0.7μm以下、可以为0.5μm以下、也可以为0.3μm以下。在一些实施方案中,磨粒B1的平均粒径优选可以为0.01μm以上且3μm以下、更优选可以为0.05μm以上且0.3μm以下。
虽然没有特别限定,但磨粒B1的平均粒径可以设为磨粒A1的平均粒径的例如1/3以下。若利用这样的平均粒径的磨粒A1和磨粒B1的组合,则通过磨粒A1使加工对象面效率良好地粗糙化,并且通过磨粒B1有效地缓和由磨粒A1所带来的压力。此处,对于研磨液S1包含平均粒径不同的多种磨粒A1的形态,将平均粒径最大的磨粒A1与磨粒B1的平均粒径进行对比。另外,在研磨液S1包含平均粒径不同的多种磨粒B1的方式中,将平均粒径最大的磨粒B1与磨粒A1的平均粒径进行对比。在一些实施方案中,磨粒B1的平均粒径可以为磨粒A1的平均粒径的1/5以下、可以为1/10以下、可以为1/50以下、也可以为1/100以下。此处公开的技术可以以磨粒B1的平均粒径为磨粒A1的平均粒径的1/150以下的方式、也可以为1/200以下的方式来适当地实施。
对磨粒B1的材质没有特别限制。例如,作为磨粒B1中可利用的材质,也可以应用作为在磨粒A1中可利用的材质而在上述中例示出的材质。例如可以优选采用选自由氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、及锆石组成的组中的一种或两种以上作为磨粒B1。其中,作为优选的磨粒,可列举出二氧化硅。
研磨液S1中所含的磨粒A1的材质与磨粒B1的材质任选相同或不同。在一些实施方案中,可以优选采用由比磨粒A1硬度低的材质形成的磨粒B1。若利用这样的磨粒A1和磨粒B1的组合,则通过磨粒B1有效地缓和由磨粒A1所带来的压力,能够抑制深的裂纹的产生。
对研磨液S1中的磨粒B1的浓度没有特别限定。从适当地发挥由使用磨粒B1而带来的效果的观点出发,磨粒B1的浓度通常设为研磨液S1的0.1重量%以上且20重量%以下是适当的,可以设为0.5重量%以上且15重量%以下、可以设为1重量%以上且15重量%以下、例如也可以设为2重量%以上且10重量%以下。在一些实施方案中,可以将磨粒B1的浓度设为磨粒A1的浓度以下。磨粒B1的浓度可以为磨粒A1的浓度的1/2以下、也可以为1/3以下。另外,磨粒B1的浓度可以为磨粒A1的浓度的例如1/50以上、可以为1/25以上、可以为1/10以上、也可以为1/7以上。
虽然没有特别限制,但研磨液S1中所含的磨粒的总浓度例如可以设为大致1重量%以上且50重量%以下、可以为5重量%以上且40重量%以下,可以为10重量%以上且35重量%以下、也可以为15重量%以上且30重量%以下。在该范围中,能够效率良好地使表面粗糙度Rz上升。此处研磨液S1中所含的磨粒的总浓度是指在含有包括磨粒A1及磨粒B1的磨粒的研磨液S1中这些磨粒A1、B1的总浓度。
(溶剂)
研磨液S1可以含有使磨粒分散并使其它成分分散或溶解的液态介质而形成浆料状。此处。上述液态介质可以作为上述磨粒及其它成分的分散介质或溶剂来把握,作为所述液态介质,可以优选采用水。作为水,可以优选使用离子交换水(去离子水)、纯水、超纯水、蒸馏水等。从加工精度等观点出发,优选尽可能不含杂质的水。例如,可以通过基于离子交换树脂的杂质离子的去除、基于过滤器的异物的去除、蒸馏等操作来提高水的纯度。
(pH)
对研磨液S1的pH没有特别限定,可以以可获得适当的粗糙化效果的方式进行设定。研磨液S1的pH例如可以为1.0~12.0的范围。从抑制设备的腐蚀、环境卫生的观点出发,在一些实施方案中,研磨液S1的pH可以为3.0以上、可以为5.0以上、也可以为6.0以上,另外,可以为11.5以下、可以为11.0以下、也可以为10.0以下。此处公开的技术优选可以以研磨液S1的pH例如为5.0~10.0或6.0~10.0的方式来实施。
需要说明的是,此处公开的技术中,组合物(可以为研磨液)的pH可以如下来把握:使用pH计(例如,堀场制作所制的玻璃电极式氢离子浓度指示计(型号F-23)),使用标准缓冲液(邻苯二甲酸盐pH缓冲液pH:4.01(25℃)、中性磷酸盐pH缓冲液pH:6.86(25℃)、碳酸盐pH缓冲液pH:10.01(25℃))进行3点校正后,将玻璃电极放入至测定对象的组合物中,测定经过2分钟以上稳定后的值。
(pH调节剂)
研磨液S1中根据需要可以含有pH调节剂。作为pH调节剂,可以使用公知的酸、碱、或它们的盐。这些可以单独使用一种或适宜组合使用两种以上。对pH调节剂的添加量没有特别限定,只要以研磨液S1成为期望的pH的方式进行适宜调整即可。
作为可以用作pH调节剂的酸的具体例,可列举出:盐酸、硫酸、硝酸、硼酸、碳酸、次亚磷酸、亚磷酸、及磷酸等无机酸;甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水杨酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、邻苯二甲酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氢呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧基苯基乙酸、及苯氧基乙酸等有机酸。虽然不特别限定,但作为可用作pH调节剂的无机酸的适宜的例子,可列举出硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等,作为有机酸的适宜的例子,可列举出乙醇酸、琥珀酸、马来酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡糖酸、衣康酸等。
作为可用作pH调节剂的碱,可列举出脂肪族胺、芳香族胺等胺;氢氧化季铵等有机碱;氢氧化钾、氢氧化钠等碱金属的氢氧化物;碱土金属的氢氧化物;氨;等。这些当中,从获得容易性的观点出发,作为优选的碱,可例示出氢氧化钾、氢氧化钠、及氨。
另外,可以使用上述酸的铵盐、碱金属盐等盐代替上述酸或与上述酸组合使用作为pH调节剂。特别是在采用弱酸和强碱的盐、强酸和弱碱的盐、或弱酸和弱碱的盐的组合的情况下,能够期待pH的缓冲作用。另外,将强酸和强碱的盐组合时,能够以少量调节pH和电导率。
(其它添加剂)
研磨液S1中根据需要可以含有除pH调节剂以外的添加剂。例如,研磨液S1可以含有络合剂、蚀刻剂、氧化剂等能促进粗糙化作用的添加剂。另外,研磨液S1中也可以含有对加工对象面、磨粒的表面起作用的水溶性聚合物(可以为共聚物、其盐、衍生物)、表面活性剂。进而,研磨液S1也可以含有使磨粒的分散性提高的分散剂、使磨粒的聚集体的再分散容易的分散助剂之类的添加剂。进而,研磨液S1也可以含有防腐剂、防霉剂、防锈剂之类的公知的添加剂。
所述各种添加剂在大多的专利文献等中作为在研磨液中通常可以添加的物质是公知的,对添加剂的种类及添加量没有限定。所述添加剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为络合剂的例子,可列举出无机酸、有机酸、氨基酸、腈化合物及螯合剂等。作为无机酸的具体例,可列举出硫酸、硝酸、硼酸、碳酸等,作为有机酸的具体例,可列举出:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水杨酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、邻苯二甲酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸等。也可以使用甲磺酸、乙磺酸及羟乙基磺酸等有机硫酸。也可以使用无机酸或有机酸的碱金属盐等盐代替无机酸或有机酸、或者与无机酸或有机酸组合使用。
作为螯合剂的例子,可列举出葡糖酸等羧酸系螯合剂;乙二胺、二亚乙基三胺、三甲基四胺等胺系螯合剂;乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、羟基乙基乙二胺三乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、二亚乙基三胺五乙酸等多氨基多羧酸系螯合剂。另外,也可以举出2-氨基乙基膦酸、1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、甲烷羟基膦酸、1-膦酰丁烷-2,3,4-三羧酸等有机膦酸系螯合剂、苯酚衍生物、1,3-二酮等作为螯合剂的例子。
作为蚀刻剂的例子,可列举出硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸等无机酸;乙酸、柠檬酸、酒石酸、甲磺酸等有机酸;氢氧化钾、氢氧化钠、氨等无机碱;胺、氢氧化季铵等有机碱等。
作为氧化剂的例子,可列举出过氧化氢、过乙酸、过碳酸盐、过氧化脲、高氯酸盐、过硫酸盐、硝酸、硝酸盐、高锰酸钾等。
作为水溶性聚合物(可以为共聚物、其盐、衍生物)的例子,也可列举出聚丙烯酸盐等聚羧酸;聚膦酸;聚苯乙烯磺酸等聚磺酸;黄原胶、藻酸钠等多糖类;羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物。另外,也可以列举聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨糖醇酐单油酸酯、具有一种或多种氧化烯单元的氧化烯系聚合物等作为水溶性聚合物的例子。
作为分散剂的例子,可列举出滑石、叶蜡石、蒙脱石、蛭石、云母、绿泥石、脆云母、锰黝帘石、蛇纹石、高岭土等层状硅酸盐化合物。作为分散助剂的例子,可列举出焦磷酸盐、六偏磷酸盐等缩合磷酸盐等。
作为表面活性剂,可列举出非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂。作为非离子性表面活性剂,可列举出醚型、醚酯型、酯型、含氮型,作为阴离子性表面活性剂,可列举出羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐。另外,作为阳离子性表面活性剂,可列举出脂肪族胺盐、脂肪族季铵盐、苯扎氯铵盐、苄索氯铵、吡啶鎓盐、咪唑鎓盐,作为两性表面活性剂,可列举出羧基甜菜碱型、氨基羧酸盐、咪唑鎓甜菜碱、卵磷脂、烷基氧化胺。
作为防锈剂的例子,可列举出表面活性剂、醇类、高分子、树脂、胺类、吡啶类、四苯基鏻盐、苯并三唑类、三唑类、四唑类、苯甲酸等。作为防腐剂的例子,可列举出次氯酸钠等。另外,作为防霉剂的例子,可列举出噁唑烷-2,5-二酮等噁唑啉等。
<研磨液S2>
(磨粒A2)
用于精加工研磨工序的研磨液S2包含磨粒A2。对磨粒A2的材质没有特别限定,可以根据加工对象面的材质等,以研磨后的表面可得到适当的霜样的质感的方式进行选择。作为磨粒A2,例如可以使用选自由氧化铝(三氧化二铝)、氧化硅(二氧化硅)、氧化铈(二氧化铈)、氧化锆(二氧化锆)、锆石、氧化钛(二氧化钛)、氧化钇(三氧化二钇)、氧化镓、氧化锗、氧化锰、碳化硅、碳化硼、碳化钛、氮化钛、氮化硅、硼化钛、及硼化钨组成的组中的任意材料的颗粒、在一个颗粒内包含这些材料中的两种以上的复合颗粒。这些当中,从成本和精加工的良好程度的观点出发,优选可以采用选自由氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、锆石、及二氧化铈组成的组中的一种或两种以上作为磨粒A2。其中,作为优选的磨粒,可列举出二氧化硅。
作为可用作磨粒A2的二氧化硅颗粒的具体例,可列举出胶体二氧化硅、气相二氧化硅、沉淀二氧化硅等。二氧化硅颗粒可以单独使用一种或组合使用两种以上。从在研磨后容易得到表面品质优异的研磨面的方面出发,特别优选胶体二氧化硅的使用。作为胶体二氧化硅,例如可以优选采用通过离子交换法将水玻璃(硅酸Na)作为原料而制作的胶体二氧化硅、醇盐法胶体二氧化硅(通过烷氧基硅烷的水解缩合反应制造的胶体二氧化硅)。胶体二氧化硅可以单独使用一种或组合使用两种以上。需要说明的是,这些二氧化硅颗粒可以优选用作研磨液S1中的磨粒A1或磨粒B1。
研磨液S2可以单独含有一种磨粒A2,也可以组合含有材质或形状不同的两种以上的磨粒A2。在研磨液S1含有形状不同的二种磨粒A2x、A2y作为磨粒A2的方式中,这些磨粒A2x、A2y的形状的差异例如可以为平均粒径、比表面积及长径比中的至少一者的差异。
对磨粒A2的平均粒径没有特别限制,可以以研磨后的表面得到适当的霜样的质感的方式进行选择。磨粒A2的平均粒径通常优选为10μm以下、更优选为5μm以下、进一步优选为1μm以下。从提高研磨后的表面的均质性、提高加工精度(例如,精加工研磨工序中的去除量、后述的Rz2/Rz1的容易控制)的观点出发,减小磨粒A2的平均粒径可以变得有利。在一些实施方案中,磨粒A2的平均粒径可以为0.5μm以下、可以为0.1μm以下、可以为0.07μm以下、也可以为0.05μm以下。另外,磨粒A2的平均粒径例如可以为0.005μm以上、可以为0.008μm以上、也可以为0.01μm以上。若磨粒A2的平均粒径变大,则有精加工研磨工序所花费的加工时间变短、生产率提高的倾向。
虽然不特别限定,但磨粒A2的平均粒径可以设为磨粒A1的平均粒径的例如1/10以下。若利用与这种平均粒径的磨粒A2的组合,则容易得到质感好的霜样表面。对于研磨液S1包含平均粒径不同的多种磨粒A1的方式,将平均粒径最大的磨粒A1与磨粒A2的平均粒径进行对比。另外,对于研磨液S2包含平均粒径不同的多种磨粒A2的方式,将平均粒径最大的磨粒A2与磨粒A1的平均粒径进行对比。在一些实施方案中,磨粒A2的平均粒径可以为磨粒A1的平均粒径的1/50以下、也可以为1/100以下。此处公开的技术也可以以磨粒A2的平均粒径为磨粒A1的平均粒径的1/500以下的方式、1/1000以下的方式来适当地实施。
对研磨液S2中的磨粒A2的浓度没有特别限定,可以以在研磨后效率良好地得到表现出适当的质感的表面的方式来设定。磨粒A2的浓度例如可以为研磨液S2的0.5重量%以上、可以为1重量%以上、也可以为5重量%以上。若磨粒A2的浓度变高,则有精加工粗糙化工序所花费的加工时间缩短的倾向。在一些实施方案中,磨粒A2的浓度可以为10重量%以上、可以为20重量%以上、可以为30重量%以上、也可以为35重量%以上。另外,从成本、分散稳定性等观点出发,研磨液S2中的磨粒A2的浓度不过高是有利的。从所述观点出发,磨粒A2的浓度例如可以为50重量%以下、也可以为45重量%以下。
对研磨液S2的pH没有特别限定,例如可以从1.0~12.0的范围进行适宜选择。在一些实施方案中,可以将研磨液S2的pH设为7.5~11.5。这样在粗糙化工序后的精加工研磨工序中使用碱性的研磨液S2,由此在由磨粒A2带来的机械研磨作用的基础上,还能发挥化学蚀刻作用。这能适当地有助于研磨后的表面的质感的提高。从获得更高的效果的观点出发,研磨液S2的pH可以为8.0以上、也可以为8.5以上。从得到更适当的霜样的质感的观点出发,在一些实施方案中,研磨液S2的pH例如可以为11.0以下、可以为10.5以下、可以为10.0以下、也可以为9.5以下。此处公开的技术也可以以使用pH例如为1.5以上且不足7.5的研磨液S2的方式来实施。该情况下,若pH过低,则控制能稳定地实现良好的霜样的质感那样的加工条件变得困难。从所述观点出发,作为研磨液S2的pH,通常为2.0以上是适当的,优选3.0以上、更优选5.0以上、进一步优选6.5以上。
研磨液S2中根据需要可以含有pH调节剂、除pH调节剂以外的添加剂。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。关于可用作上述pH调节剂及除pH调节剂以外的添加剂的材料、其用量,由于与研磨液S1同样,因此省略详细的说明。
<研磨方法>
(研磨装置)
此处公开的技术中,粗糙化工序及精加工研磨工序各自可以使用通常的单面研磨装置、双面研磨装置进行。粗糙化工序中使用的研磨装置和精加工研磨工序中使用的研磨装置可以相同或不同。使用单面研磨装置进行研磨的情况下,用被称作承载器(carrier)的保持工具保持研磨对象物,边供给研磨用组合物,边将固定有研磨垫的平板按压在研磨对象物的单面,并使平板旋转,由此对研磨对象物的单面进行研磨。在使用双面研磨装置进行研磨的情况下,用承载器保持研磨对象物,边供给研磨用组合物,边将固定有研磨垫的平板按压在研磨对象物的双面,并使研磨垫和研磨对象物向相反方向旋转,由此对研磨对象物的双面进行研磨。
(研磨垫)
对研磨垫的种类没有特别限定,可以使用材质、厚度、硬度等物性不同的各种研磨垫。例如可以使用聚氨酯型、无纺布型、绒面革型等各种材质的研磨垫。另外,也可以使用含有磨粒的研磨垫、不含磨粒的研磨垫的任意种研磨垫。
此处公开的技术可以以粗糙化工序中使用的研磨垫P1及精加工研磨工序中使用的研磨垫P2中的一者或两者为不含磨粒的研磨垫的方式来适当地实施。在一些实施方案中,研磨垫P1及研磨垫P2中的一者或两者可以为聚氨酯型的研磨垫。作为聚氨酯型的研磨垫,可以优选使用至少表面由发泡聚氨酯构成的研磨垫。
此处公开的技术可以以使用比粗糙化工序中所用的研磨垫P1硬度高的研磨垫作为精加工研磨工序中使用的研磨垫P2的方式来适当地实施。由此,能够将在粗糙化工序中提高了表面粗糙度Rz的加工对象面在精加工研磨工序中精加工为质感好的霜样表面。虽然不希望受理论的拘束,但作为获得所述效果的理由,可以认为,通过在精加工研磨工序中使用比研磨垫P1硬度高的研磨垫P2,从而可抑制研磨垫P2对在粗糙化工序中经粗糙化的加工对象面的微表面形状的密合,结果工件的表面被适当地调整为平滑面和粗糙面之间的中间质感、即霜样的质感。
此处,研磨垫P2比研磨垫P1硬度高是指研磨垫P2的肖氏A硬度比研磨垫P1的肖氏A硬度大。即,是指研磨垫P1的肖氏A硬度H1(度)与研磨垫P2的肖氏A硬度H2(度)的关系满足下式:H2>H1。作为肖氏A硬度的值,可以采用下述值:将作为要测定硬度的检测物的研磨垫在湿度20~60%的干燥状态下在室温放置60分钟以上,使用依据JIS K 6253的橡胶硬度计(A型)测定其后的研磨垫12的硬度而得到的值。或者在由制造商提供了标称值的情况下,可以采用该值。以下,在没有特别记载的情况下,表示肖氏A硬度的数值或符号的单位理解为“度”。
在一些实施方案中,研磨垫P2与研磨垫P1的硬度差(H2-H1)例如可以为1以上、可以为3以上、可以为5以上、也可以为7以上。另外,上述硬度差(H2-H1)例如可以为20以下、也可以为15以下。
虽然不特别限定,但在一些实施方案中,作为研磨垫P1,可以使用肖氏A硬度为30以上、优选50以上、更优选60以上、例如70以上的研磨垫。研磨垫P1的肖氏A硬度例如可以为90以下、也可以为85以下。若研磨垫P1的肖氏A硬度过低,则有时粗糙化工序的效率容易降低。从扩大研磨垫P2的选项的观点出发,研磨垫P1的肖氏A硬度不过高是有利的。
虽然不特别限定,在一些实施方案中,作为研磨垫P2,可以使用比研磨垫P1硬度高、并且肖氏A硬度为40以上、优选60以上、更优选70以上、进一步优选80以上、例如85以上的研磨垫。研磨垫P2的肖氏A硬度例如可以为95以下、也可以为92以下。通过使研磨垫P2的肖氏A硬度不过高,从而能实现更良好的霜样的质感。
(粗糙化工序)
粗糙化工序使用上述研磨液S1及研磨垫P1来进行。对粗糙化工序开始时及结束时的表面粗糙度Rz没有特别限定,只要结束时的表面粗糙度比开始时的表面粗糙度Rz大即可。以下,有时将粗糙化工序开始时的表面粗糙度Rz记为表面粗糙度Rz0。另外,有时将粗糙化工序结束时的表面粗糙度Rz记为表面粗糙度Rz1。
在一些实施方案中,表面粗糙度Rz0例如可以为10μm以下、可以为5μm以下、可以为1μm以下、可以为0.5μm以下、也可以为0.1μm以下。对表面粗糙度Rz0的下限没有特别限制。从抑制粗糙化工序后的表面粗糙度Rz1的偏差的观点出发,表面粗糙度Rz0小可以变得有利。但是,上述记载对表面粗糙度Rz0的范围没有特别限定。
另外,从容易实现在精加工研磨后表现出良好的霜样的质感的表面的观点出发,表面粗糙度Rz1例如可以为1.1μm以上、可以为1.3μm以上、可以为1.6μm以上、可以为2.2μm以上、也可以为2.5μm以上。在一些实施方案中,表面粗糙度Rz1可以为3.0μm以上、也可以为3.5μm以上。另外,表面粗糙度Rz1例如可以设为20μm以下、可以设为15μm以下、也可以设为10μm以下。
(精加工研磨工序)
精加工研磨工序使用上述的研磨液S2及研磨垫P2来进行。精加工研磨工序开始时的表面粗糙度Rz典型的是与粗糙化工序结束时的表面粗糙度Rz(即,表面粗糙度Rz1)同等。对精加工研磨工序结束时的表面粗糙度Rz没有特别限定,只要比表面粗糙度Rz1小即可。以下,有时将精加工研磨工序结束时的表面粗糙度Rz记为表面粗糙度Rz2。通过进行精加工研磨工序以使Rz2为1.0μm以上,从而能适当地实现表现出霜样的质感的表面。从容易实现更良好的霜样的质感的观点出发,表面粗糙度Rz2例如可以为1.05μm以上、可以为1.2μm以上、可以为1.4μm以上、也可以为1.6μm以上。在一些实施方案中,Rz2可以为1.8μm以上、可以为2.0μm以上、也可以为2.2μm以上。另外,表面粗糙度Rz2例如可以为7μm以下,通常为5μm以下是适当的。从容易实现更润泽的霜样的质感的观点出发,在一些实施方案中,Rz2例如可以不足3.5μm、可以为3.2μm以下、可以为2.9μm以下、也可以为2.7μm以下。
(Rz2/Rz1)
虽然不特别限定,但精加工研磨工序可以以由该精加工研磨工序带来的表面粗糙度的降低度例如为1%以上的方式来实施。即,可以以Rz2/Rz1为99%以下的方式来实施。从获得更良好的霜样的质感的观点出发,在一些实施方案中,精加工研磨工序可以以Rz2/Rz1为97%以下、优选不足95%、例如为90%以下的方式来实施。此处公开的技术也可以以Rz2/Rz1不足90%、例如为85%以下、或80%以下、或75%以下、进而70%以下的方式来实施,能实现表现出霜样的质感的表面。另外,若Rz2/Rz1过小,则精加工研磨工序后的表面的质感变得接近平滑面,可能变得不易获得霜样的质感。从所述观点出发,精加工研磨工序以Rz2/Rz1成为10%以上的方式来实施是适当的,优选以成为25%以上的方式来实施。在一些实施方案中,Rz2/Rz1可以设为40%以上、可以为50%以上、也可以为60%以上。从具有霜样的表面的物品的生产率的观点出发,以更大的Rz2/Rz1实现良好的霜样的表面也是优选的。
虽然不特别限定,但精加工研磨工序中的工件的去除量例如可以为0.01μm以上、可以为0.03μm以上、也可以为0.05μm以上。从使工艺的控制容易的观点出发,在一些实施方案中,上述工件的去除量例如可以设为0.08μm以上、优选0.1μm以上、更优选0.12μm以上。精加工研磨工序中的工件的去除量可以设为10μm以下、可以为5μm以下、可以为3μm以下、可以为1μm以下、可以为0.5μm以下、也可以为0.3μm以下。从提高生产率、减轻环境负担的观点出发,使上述去除量减少可以变得有利。精加工研磨工序中的工件的去除量可以由精加工研磨工序的前后的工件的重量差和该工件的比重求出。
结束精加工研磨工序而得到的霜样表面例如20°光泽度可以为2~100左右。从赋予更适当的霜样的外观的观点出发,20°光泽度优选为5~50左右、更优选为5~30左右。上述光泽度的范围例如适于将玻璃材料加工而得到的霜样表面。作为上述光泽度的值,使用通过镜面光泽度计得到的测定值。作为镜面光泽度计,例如可以使用KONICA MINOLTA,INC.制的Multi Gloss268Puls。
(其它研磨条件)
虽然不特别限定,但在设定实施此处公开的技术时的研磨方法、研磨条件时,例如可以将以下的信息作为参考。
关于研磨条件中的研磨载荷(研磨时对研磨对象物加载的压力),没有特别限定,通常研磨载荷越大,磨粒与研磨对象物(工件)间的摩擦力越高。其结果,机械加工特性提高、研磨速度上升。研磨载荷优选为2kPa(20gf/cm2)以上且98kPa(1000gf/cm2)以下、更优选为3kPa(30gf/cm2)以上且78kPa(800gf/cm2)以下、进一步优选为3kPa(30gf/cm2)以上且59kPa(600gf/cm2)以下。研磨载荷处于上述范围内时,不仅发挥非常高的研磨速度,还能够抑制工件中的深的裂纹的产生。
另外,研磨条件中的线速度(研磨时的研磨垫与工件的相对速度)通常受研磨垫的转速、承载器的转速、工件大小、工件数量等的影响。线速度大的情况下,磨粒接触工件的频率变高,因此在工件与磨粒间起作用的摩擦力变大,对工件的机械研磨作用变大。另外,有时因摩擦而产生的热使由研磨液带来的化学研磨作用提高。
对线速度没有特别限定,优选为10m/分钟以上且300m/分钟以下、更优选为30m/分钟以上且250m/分钟以下。线速度处于上述范围内的情况下,不仅能够达成非常高的研磨速度,而且能够对工件赋予适度的摩擦力。另一方面,由于在研磨垫与工件之间直接产生的摩擦不会有助于研磨,因此优选为极小。
进而,研磨条件中的研磨液的供给速度依赖于工件的材质、研磨装置的种类、其它研磨条件,优选足以将研磨液均匀地供给至研磨对象物及研磨垫整体的供给速度。
研磨液可以在工件的研磨中使用后进行回收,并在工件的研磨中再次使用。作为再次使用研磨液的方法的一例,可列举出将从研磨装置排出的使用完的研磨液回收至容器中,使其从容器内再次向研磨装置内循环而在研磨中使用的方法。如果循环使用研磨液,则能够减少作为废液排出的研磨液的量,因此能够减轻环境负担。另外,由于能够减少使用的研磨液的量,因此能够抑制工件的研磨所需的制造成本。
再次使用研磨液时,在将因在研磨中使用而消耗或损失的成分(磨粒及根据需要使用的添加剂等)的一部分或全部作为组成调节剂而添加后再次使用即可。可以将以任意混合比率混合所述消耗或损失成分而得到的混合物作为组成调节剂使用、也可以将该成分直接单独用作组成调节剂。通过追加添加组成调节剂,可以将研磨液调整为适于再次使用的组成,可以进行适当的研磨。组成调节剂中含有的磨粒、添加剂的浓度是任意的,没有特别限定,根据容器的大小、研磨条件适宜调整即可。
(浓缩液)
研磨液S1、S2中的一者或两者在向研磨对象物供给前可以为浓缩的形态(即,为研磨液的浓缩液的形态,也可以作为研磨液的原液来把握。)。这样浓缩的形态的研磨液从制造、流通、保存等时的便利性、减少成本等观点出发是有利的。对浓缩倍率没有特别限定,例如,可以设为以体积换算为1.5倍~10倍左右。这样的浓缩液可以以如下方式来使用:在期望的时机进行稀释来制备研磨液(工作浆料),将该研磨液供给至加工对象物(工件)。上述稀释例如可以通过在上述浓缩液中加水并混合来进行。
(研磨液的制备)
此处公开的技术中使用的研磨液S1、S2各自可以为单组分型、以双组分型为首的多组分型。例如,可以以如下方式构成:将研磨液的构成成分中至少包含磨粒的部分A和包含剩余成分的至少一部分的部分B混合,根据需要在适当的时机将它们混合及稀释来制备研磨液。对研磨液或其浓缩液的制备方法没有特别限定。例如,可以使用叶片式搅拌机、超声波分散机、均质混合器等周知的混合装置将构成研磨液的各成分混合。对混合这些成分的方式没有特别限定,例如可以将全部成分一次性混合,也可以以适宜设定的顺序进行混合。
<研磨用组合物组>
根据该说明书,提供可优选用于此处公开的制造方法或加工方法的研磨用组合物组。该研磨用组合物组至少包含彼此分开保管的第一组合物Q1和第二组合物Q2。第一组合物Q1可以为用于上述粗糙化工序的研磨液S1或其浓缩液。第二组合物Q2可以为用于上述精加工研磨工序的研磨液S2或其浓缩液。此处公开的方法可以使用研磨用组合物组来适当地实施。因此,上述研磨用组合物组可以优选用于此处公开的加工方法、包括实施该加工方法的物品的制造方法等。构成研磨用组合物组的各研磨用组合物分别可以为单组分型、也可以为以双组分型为首的多组分型。
通过该说明书公开的技术包括以下内容。
(1)一种物品的制造方法,其为具有表面粗糙度Rz为1μm以上的霜样表面的物品的制造方法,所述制造方法依次包括:
粗糙化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;和
精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对上述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低,
其中,作为上述研磨垫P2,使用比上述研磨垫P1硬度高的研磨垫。
(2)根据上述(1)所述的方法,其中,上述研磨液S1还包含平均粒径不足5μm的磨粒B1。
(3)根据上述(2)所述的方法,其中,上述磨粒B1的平均粒径为上述磨粒A1的平均粒径的1/3以下。
(4)根据上述(2)或(3)所述的方法,其中,上述磨粒B1比上述磨粒A1硬度低。
(5)根据上述(2)~(4)中任一项所述的方法,其中,上述磨粒B1的含量为上述磨粒A1的含量以下。
(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的方法,其中,上述研磨液S1中所含的磨粒整体的总浓度为5~50重量%。
(7)根据上述(1)~(6)中任一项所述的方法,其中,在上述粗糙化工序中,使上述加工对象面的表面粗糙度Rz上升至1.1μm以上。
(8)根据上述(1)~(7)中任一项所述的方法,其中,上述磨粒A1包含选自由氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、锆石、及碳化硅组成的组中的一种或两种以上。
(9)根据上述(1)~(8)中任一项所述的制造方法,其中,上述精加工研磨工序中,使上述加工对象面的表面粗糙度Rz降低,以使其成为上述粗糙化工序结束时的表面粗糙度Rz的60%以上且不足95%。
(10)根据上述(1)~(9)中任一项所述的方法,其中,上述磨粒A2的平均粒径为上述磨粒A1的1/10以下。
(11)根据上述(1)~(10)中任一项所述的方法,其中,上述磨粒A2的平均粒径为10μm以下。
(12)根据上述(1)~(11)中任一项所述的方法,其中,上述研磨液S2的pH为7.5~11.5。
(13)根据上述(1)~(12)中任一项所述的方法,其中,上述研磨液磨粒A2的含量为5~50重量%。
(14)根据上述(1)~(13)中任一项所述的方法,其中,上述精加工研磨工序中,将上述加工对象面的表面粗糙度Rz调整至1μm以上且10μm以下的范围。
(15)根据上述(1)~(14)中任一项所述的方法,其中,上述研磨垫P1的肖氏A硬度H1与上述研磨垫P2的肖氏A硬度H2的关系满足下式:1≤(H2-H1)≤20。
(16)根据上述(1)~(15)中任一项所述的方法,其中,上述加工对象面为玻璃材料的表面。
(17)一种加工方法,其为将物品的表面加工成表面粗糙度Rz为1μm以上的霜样表面的方法,所述加工方法依次包括:
粗糙化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;和
精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对上述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低,
其中,作为上述研磨垫P2,使用比上述研磨垫P1硬度高的研磨垫。
(18)一种研磨用组合物,其在上述(1)~(16)中任一项的制造方法或上述(17)的加工方法中用于上述粗糙化工序,
所述研磨用组合物为上述研磨液S1或其浓缩液。
(19)一种研磨用组合物,其在上述(1)~(16)中任一项的制造方法或上述(17)的加工方法中用于上述精加工研磨工序,
所述研磨用组合物为上述研磨液S2或其浓缩液。
(20)一种研磨用组合物组,其在上述(1)~(16)中任一项的制造方法或上述(17)的加工方法中使用,
所述研磨用组合物组包含:
第一组合物Q1,其为用于上述粗糙化工序的上述研磨液S1或其浓缩液;和
第二组合物Q2,其为用于上述精加工研磨工序的上述研磨液S2或其浓缩液,
其中,上述第一组合物Q1和上述第二组合物Q2被分开保管。
实施例
以下,对本发明相关的一些实施例进行说明,但并不意在将本发明限定于所述实施例中所示的内容。需要说明的是,以下的说明中,“%”除了表示分散性参数的数值的情况以外,为重量基准。另外,关于各磨粒的平均粒径(D50),D50为1μm以上的磨粒利用基于细孔电阻法的测定装置(Beckman Coulter,Inc.制、Multisizer III型)来测定,D50不足1μm的磨粒利用基于动态光散射法的测定装置(日机装株式会社制、UPA-UT151)来测定。另外,表1中表示为“二氧化硅”的磨粒均为胶体二氧化硅。
<粗糙化工序>
制备将表1所示的磨粒以该表所示的浓度分散至纯水而成的粗糙化工序用的研磨用组合物。将该研磨用组合物直接用作研磨液,在下述的研磨条件I下对研磨对象物的单面(加工对象面)进行研磨。作为研磨对象物,使用厚度1mm、50mm见方的正方形状的、化学增强前的玻璃板(Corning Inc.制、GORILLA(注册商标)GLASS4)。各例的研磨用组合物的pH如表1所示。
[研磨条件I]
研磨装置:单面研磨装置(平板的直径:380mm)
研磨垫:肖氏A硬度78°的发泡聚氨酯垫
研磨载荷:10.8kPa(110gf/cm2)
平板的转速:90rpm
研磨速度(线速度):71.5m/分钟
研磨时间:4分钟
研磨用组合物的供给速度:15mL/分钟
<精加工研磨工序>
制备将表1所示的磨粒以该表所示的浓度分散至纯水而成的精加工研磨用的研磨用组合物。此处,比较例1-1的研磨用组合物通过将实施例1-1的研磨用组合物用纯水稀释至2倍的体积来制备。另外,实施例2-2使用氢氧化钾、实施例2-3及2-4使用硫酸、实施例2-5使用氢氧化钠,分别将研磨用组合物的pH调整至表1所示的值。
将该研磨用组合物直接用作研磨液,在下述的研磨条件II下对上述粗糙化工序后的玻璃板进行研磨。作为研磨垫,使用具有表1所示的肖氏A硬度的发泡聚氨酯垫。研磨时间如表1所示那样来设定。另外,由精加工研磨工序前后的玻璃板的重量差和该玻璃板的比重算出去除量。需要说明的是,对于比较例1-3,仅进行粗糙化工序,不进行其后的精加工研磨工序。
[研磨条件II]
研磨装置:单面研磨装置(平板的直径:380mm)
研磨载荷:10.8kPa(110gf/cm2)
平板的转速:90rpm
研磨速度(线速度):71.5m/分钟
研磨用组合物的供给速度:15mL/分钟
<测定及评价>
(最大粗糙度Rz)
使用触针式表面粗糙度形状测定仪(SURFCOM1500DX、东京精密株式会社制),测定粗糙化工序后的玻璃板的表面粗糙度(最大粗糙度)Rz1及精加工研磨工序后的玻璃板的表面粗糙度Rz2,由其结果算出Rz2/Rz1。将结果示于表1段落。需要说明的是,粗糙化工序前的玻璃板的最大粗糙度Rz0为0.1μm。
(光泽度)
使用镜面光泽度计测定精加工研磨工序后的玻璃板的光泽度。作为镜面光泽度计,使用KONICA MINOLTA,INC.制的Multi Gloss 268Puls。
(质感)
试验者用手指摩擦精加工研磨工序后的玻璃板,根据其触感按以下的基准评价质感。此处,将实施例1-1的质感设为0的评价基准、即目标霜样质感的基准。另外,将通过比较例1-3得到的玻璃基板(即,在粗糙化工序后未进行精加工研磨工序的玻璃基板)的触感设为+2的评价基准,将粗糙化工序前的玻璃基板的触感设为-3的评价基准。
[评价基准]
+2:干燥的触感
+1:稍微干燥,但比+2更接近标准磨砂玻璃的触感
0:与标准磨砂玻璃同等的润泽的触感
-1:接近标准磨砂玻璃的触感,但吸附感稍强
-2:比-1的吸附感强,但比-3更接近标准磨砂玻璃的触感
-3:为平滑面、吸附手指的触感
[表1]
如表1所示,根据实施例1-1~1-3及实施例2-1~2-5,与未加工的玻璃板及未进行精加工研磨工序的比较例1-3相比,均能得到表现出接近磨砂玻璃的质感的表面。另外,对在精加工研磨后的玻璃板中残留的裂纹达到怎样程度的深度进行了评价,结果确认了,与比较例1-1、1-2相比,实施例1-1~1-3及实施例2-1~2-5中明显地抑制了深的裂纹的产生。
以上,对本发明的具体例详细地进行了说明,但这些仅仅是例示,对权利要求没有特别限定。权利要求中记载的技术中包括对以上所例示的具体例进行各种变形、变更。
Claims (6)
1.一种物品的制造方法,其为具有表面粗糙度Rz为1μm以上的霜样表面的物品的制造方法,所述制造方法依次包括如下工序:
粗化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;和
精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对所述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低,
其中,作为所述研磨垫P2,使用比所述研磨垫P1硬度高的研磨垫。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述精加工研磨工序中,使所述加工对象面的表面粗糙度Rz降低,以使其成为所述粗糙化工序结束时的表面粗糙度Rz的60%以上且不足95%。
3.一种加工方法,其为将物品的表面加工成表面粗糙度Rz为1μm以上的霜样表面的方法,所述加工方法依次包括:
粗糙化工序,使用包含平均粒径5μm以上且30μm以下的磨粒A1的研磨液S1和研磨垫P1对加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz上升;和
精加工研磨工序,使用包含磨粒A2的研磨液S2和研磨垫P2对所述加工对象面进行研磨,由此使该加工对象面的表面粗糙度Rz降低,
其中,作为所述研磨垫P2,使用比所述研磨垫P1硬度高的研磨垫。
4.一种研磨用组合物,其在权利要求1或2所述的制造方法中用于所述粗糙化工序,
所述研磨用组合物为所述研磨液S1或其浓缩液。
5.一种研磨用组合物,其在权利要求1或2所述的制造方法中用于所述精加工研磨工序,
所述研磨用组合物为所述研磨液S2或其浓缩液。
6.一种研磨用组合物组,其用于权利要求1或2所述的制造方法,
所述研磨用组合物组包含:
第一组合物Q1,其为用于所述粗糙化工序的所述研磨液S1或其浓缩液;和
第二组合物Q2,其为用于所述精加工研磨工序的所述研磨液S2或其浓缩液,
所述第一组合物Q1和所述第二组合物Q2被分开保管。
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