CN1957253B - 研磨材粒子的品质评估方法，玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物 - Google Patents

研磨材粒子的品质评估方法，玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物 Download PDF

Info

Publication number
CN1957253B
CN1957253B CN200580016214.7A CN200580016214A CN1957253B CN 1957253 B CN1957253 B CN 1957253B CN 200580016214 A CN200580016214 A CN 200580016214A CN 1957253 B CN1957253 B CN 1957253B
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
grinding
quality
content
ultrasonic irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200580016214.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1957253A (zh
Inventor
小宫广嗣
一杉哲也
筱塚隆广
远藤一明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KIYOMI CHEMICAL CO Ltd
Seimi Chemical Co Ltd
Original Assignee
KIYOMI CHEMICAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KIYOMI CHEMICAL CO Ltd filed Critical KIYOMI CHEMICAL CO Ltd
Publication of CN1957253A publication Critical patent/CN1957253A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1957253B publication Critical patent/CN1957253B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/40—Grinding-materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

本发明提供实际上高度维持研磨速度，且将潜伤发生率抑制至极限为止的研磨材粒子及其评估方法，对将被测量对象的研磨材粒子添加入水性介质的研磨材水性介质分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于超声波照射前的特定粒径以上的粒子含量，超声波照射后的该粒子通过超声波照射作用所消失的比例(定义为分散率(ξ))，选择使用分散率为特定值以上，ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％) (1)(式中，V0为超声波照射前的特定粒径以上的粒子含量，Vt为超声波照射后的特定粒径以上的粒子含量)。

Description

研磨材粒子的品质评估方法，玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物
技术领域
本发明涉及玻璃研磨用研磨材，详言之，涉及适于各种玻璃材料的精研磨，特别可维持以含有氧化铈的稀土类氧化物为主要成份的玻璃研磨用研磨材的高研磨速度，且可减少研磨玻璃时产生的损伤(特别是潜伤)至从所未有的程度的玻璃研磨用研磨材及其品质的评估方法。
背景技术
近年来玻璃材料使用于各种用途上，不仅是光学透镜等光学用途用玻璃材料，也使用于液晶用玻璃基板；磁盘、光盘等记录介质用玻璃基板；及LSI光罩用玻璃基板等电路制造用的领域中，其基本上均要求高精度地进行表面研磨。
以往，于所述玻璃基板的表面研磨所使用的研磨材是使用以稀土类氧化物，特别是以氧化铈为主要成份的研磨材。此是因为相比于氧化锆或氧化硅，作为研磨粒的氧化铈的玻璃研磨效率优异的优点。然而，受到近年来数码家电产品等的生产急速成长，在其骨架装置(基幹デバイス)的例如液晶显示器等FPD方面，显示画面逐渐大型化，或可携式终端般的小型面板也有必要鲜明地显示彩色影像图等，而要求更精细的制品。
此外，在磁盘等HDD编入诸如DVD记录器的情形时，也为了对电视节目等进行长时间录影，而对应有100～200G程度的高密度记录器成为标准，碟用玻璃基板的表面精度是逐渐要求进行高精度的表面研磨以做成高平滑性者。由此，要求研磨材的研磨能力更高品质者。
另外，玻璃研磨用的以氧化铈为主要成分的研磨材是如后所述，一般以提高研磨性能为由而含有氟。
在以所述氧化铈为主要成分的研磨材中，已知道例如研磨材粒子的粒径是影响研磨速度、平均粗糙度(表面平滑度)及擦伤或损伤(显伤及潜伤)等的发生等的研磨性能。
例如，日本专利特开2000-273443号中记载有将特定粗大粒子(6μm以上)设定在300ppm以下，由此减少潜伤的数目。此外，日本专利特开2001-72962号中揭露有在关于由几乎为纯态的铈所形成的研磨粒的胶体粒子的情况下，将其一次粒子凝集体的平均二次粒径(中间径median)设定为偏小(0.1～0.5μm左右)，由此保持研磨速度且可使表面粗糙度变小。
此外，在日本专利特开2003-261861号中，着眼于干燥状态的研磨材粒子凝集度低者，其分散性良好，由此提出表征其凝集状态的指标。也即，在研磨材粒子中，利用BET法所测得的研磨材粒子的粒径(DN)(相当于一次粒子的粒径)与利用透气法所测得的研磨材粒子的粒径(DA)(近似于凝集粒子的粒径)的比率满足1＜＝DA/DN＜＝10的关系的研磨材粒子，是凝集少且在水性介质中的分散性良好，故可得稳定的研磨特性。
然而，上述表征研磨材粒子的粒径或凝集特性的方法中，日本专利特开2000-273443号完全不区分作为对象的粗大粒子为一次粒子的粒径或凝集体粒子的粒径；而日本专利特开2001-72962号则规定有凝集体粒子的粒径(二次粒径)，但与上述凝集体同样地，并未检讨关于该凝集体粒子在水性介质中可再分散为何种程度的一次粒子。实质上，研磨材粒子即使在干燥状态下含有某种程度的凝集体粒子，若该凝集体粒子为可容易于水性介质中分散(或分解粉碎)者的话，并无再特地花费工夫将其去除至必要以上的意义。依经济合理性而言，以进行所必要的最小限度处理，并得到最大效果为佳。
另外，关于日本专利特开2003-261861号所记载的显示凝集的参数，是仅为显示干燥状态的研磨材粒子的凝集程度大小(凝集大小)。因此，并非为直接显示将该粒子分散于水性介质中时的分散容易度或分散困难度(分散性)。
基本上，玻璃研磨用的研磨材是将研磨材粒子(研磨粒)于使用时分散于水性介质中以作成研磨材组成物(也称研磨材浆液)。此时，不仅要求提升所谓高研磨速度及其研磨速度的维持/持续性的研磨步骤的生产性，也要求所谓保持研磨面的高品质水准的生产性及品质二者的较高水准。然而，提升研磨速度及保持高品质是属相互矛盾的要求，难以两立。例如可容易理解的是，增加研磨材粒的粗粒量的话，则研磨速度变快，但其研磨面的刮伤等损伤将容易增加。
关于研磨面的品质方面，特别在关于为重要评估对象的研磨面的细微损伤方面，先前是以显伤(在照射可见光线之下，利用显微镜观察已干燥的研磨面而所认定的损伤)的多寡便足以充分评估研磨面损伤的多寡。但是，如上所述，对应例如液晶监视器等持续高精细且大画面化的电子产业的进步发展现况，相比于背景技术，其关于液晶用玻璃基板或硬盘用玻璃基板等品质的要求水准已达超过预期的水准，并持续提升中。
随着更进一步要求其研磨面的高品质，除了当然没有显伤之外，更要求研磨面的细微损伤的评估法严谨评估潜伤的数目。此处所谓“潜伤”是指利用稀薄氟酸水溶液蚀刻研磨面，使干燥后的研磨面损伤明确化，以显微镜(例如，奥林巴斯公司制，是统金属显微镜，BHT型等)观察研磨面而被认定的起初在上述显伤评估法中难以发现的细微损伤。由此，现在要求以潜伤的数目多寡进行评估的更为严谨的研磨面的品质评估方法。
关于先前的以氧化铈为主要成分的干燥粉末的研磨材(研磨材粒子)，即便使粗粒径或凝集体粒子量在上述公开专利公报所揭示的较佳范围内时，从玻璃研磨中继续/持续高研磨速度并达成考虑潜伤数目的研磨面的高品质方面而言，也非属于一定满足者。
本发明的目的在于提供一种玻璃研磨用研磨材，其是特别在以含有氧化铈的稀土类氧化物为主要成份的玻璃研磨用研磨材中，可维持高研磨速度，且将发生在研磨玻璃时的损伤，特别是潜伤减少至前所未达的程度，以及提供针对研磨材粒子，特别是针对关于潜伤的品质进行评估关于粉末的品质评估方法。
发明内容
本发明的目的在于提供：
一种品质评估方法，是评估玻璃研磨用研磨材粒子在水性介质中的分散性的方法，其特征为，准备由将被测量对象的研磨材粒子添加入水性介质所构成的研磨材粒子水性介质分散液，对该分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于该超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量，超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子通过超声波照射作用所消失的比例(定义为分散率(ξ))，
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子含量(累积容积))。
一种玻璃研磨方法，是利用研磨材粒子研磨玻璃的方法，其特征为，准备由将被测量对象的研磨材粒子添加入水性介质所构成的研磨材粒子水性介质分散液，对该分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于该超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量，超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子通过超声波照射作用所消失的比例(定义为分散率(ξ))，
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后之上述α0(μm)以上的粒子含量(累积容积))；
对通过式(1)的方法所测得的分散率ξ为特定值ξ0(％)以上的研磨材粒子进行调整、选择或判别，
并利用该特定研磨材粒子进行玻璃研磨。
如[2]的玻璃研磨方法，其中，ξ0为30(％)。
一种玻璃研磨用研磨材组成物，是含有研磨材粒子的玻璃研磨用研磨材组成物，其特征为，该研磨材粒子为，
对由将该研磨材粒子添加入水性介质所构成的研磨材粒子水性介质分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于该超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量，超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子通过超声波照射作用所消失的比例(定义为分散率(ξ))，
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后之的上述α0(μm)以上的粒子含量(累积容积))，
将通过式(1)的方法所测得的分散率ξ为特定值ξ0(％)以上的研磨材粒子分散于水性介质中看。
如[4]的玻璃研磨用研磨材组成物，其中，ξ0为30(％)。
一种高分散性玻璃研磨用的研磨材粒子，是以含有氧化铈的稀土类氧化物为主要成份的研磨材粒子，其特征为，该研磨材中的SO4换算的金属硫酸盐量为0.070(摩尔/Kg)以下，且该研磨材粒子为，
对由将该研磨材粒子添加入水性介质所构成的研磨材粒子水性介质分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于该超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量，超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子通过超声波照射作用所消失的比例(定义为分散率(ξ))，
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子含量(累积容积))，
通过式(1)的方法所测得的分散率ξ为特定值ξ0(％)以上的研磨材粒子。
[71如[6]的高分散性玻璃研磨用的研磨材粒子，其中，ξ0为30(％)。
如[6]或[7]的研磨材粒子，其中，含有氟化合物。
一种玻璃研磨用研磨材组成物，其特征为，至少含有水性介质与[6]至[8]中任一项所述的研磨材粒子。
一种玻璃研磨方法，其特征为，使用如[9]的玻璃研磨用研磨材组成物。
具体实施方式
以下详细说明用以实施本发明的最佳形态。
(水性介质中的粗粒子量及凝集强弱的评估)
在本发明中，如下所述进行关于玻璃研磨用研磨材粒子在水性介质中的分散性的品质评估，通过超声波照射以评估研磨材粒子的凝集强弱、进而评估由凝集体所构成的粗粒子量。
也即，准备将被测量对象的研磨粒子添加入水性介质的研磨材水性介质分散液，对该水性介质分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于该超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量，超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子通过超声波照射作用所消失的比例(定义为分散率(ξ))。
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子含量(累积容积))。
上述(1)式的技术性意义如下所述。也即，以含有氧化铈的稀土类氧化物为主要成份的研磨材粒子是一般已知构成为其一次粒子(此处所谓一次粒子是指不为单结晶，而实际上为多结晶体粒子所构成者。以下均同。)凝集的凝集体粒子。此外，该研磨材粒子是即使在水性介质中的组成物中，也具有粒径分布者，本案发明者等经详细检讨的结果，发现在对研磨面的损伤(显伤及潜伤)有着不小影响的因子中，水性介质中的研磨材粒子中的粒径在一定值(α0)以上的粗大粒子(例如，粒径α0＝10μm以上的粒子)的极微(数ppm～数百ppm)含量是属重要因子。
通常关于玻璃研磨用的研磨材粒子，平均粒径一般为0.3～3μm左右，此类粒径10μm以上、特别是粒径10～50μm左右的粗大粒子(粗粒子)的含量是极微量。
另外，α0值一般是以所使用的研磨材粒子种类、平均粒径及作为目的的研磨品质等，予以实验性地决定的值，而本发明所使用的研磨材粒子是如后述实施例所示，若设定为α0＝10μm，则可得到充分的结果。
然而，于此应注意所谓粗大粒子是在一次粒子本身为粗大的情况之外，也有一次粒子凝集的凝集体粒子为粗大的情况。然后，经本发明者等进一步详细检讨，发现在粉体状态形成粗大凝集体粒子中，于水性介质中容易分解至为构成粒子的一次粒子者；与因强力凝集而即使于水性介质中，实际上仍可保持在该粗大凝集体粒子的状态，且不易分散于一次粒子者。也即，重点并非在于上述粗大粒子的凝集体粒子的粒径或含量，而是在于其凝集强弱程度(对水性介质中的凝集体的一次粒子的解体容易程度或解体困难程度)强烈影响研磨面品质(显伤及潜伤)，并发现有评估该项的必要。
由此，根据本发明者等的见解，是如上述各专利公开公报所记载般，仅单纯限定一次粒子为粗粒的情况，或干燥状态下凝集体粒子的粒径或量，无法充分用以评估研磨材粒子的潜伤程度的品质。
(研磨材粒子中的粗粒子的分离/浓缩方法)
在本发明中，为了评估水性介质中研磨材粒子的粗粒子凝集的强弱，首先，将研磨材粒子中所微量存在的粗粒子分离/浓缩，对所得的粗粒子进行凝集强弱的评估。
研磨材粒子中的微量粗粒子的分离/浓缩方法，可利用在水中每个研磨材粒子的粒径的沉降速度差加以进行。以下叙述其具体的方法例。
也即，添加200g研磨材粒子于含有120(mg/L)的焦磷酸钠(分散剂)的10L水中，并搅拌使之分散。静置30分钟后，慢慢地取出上澄液。接着重新添加含有120(mg/L)的焦磷酸钠的水至恢复原有液体容量为止，重复同样的操作5次。最后将堆积于容器底部的粗粒子回收，并制成干燥粉末。此粗粒子的粒径为约10μm(＝α0)以上。
若将此粗粒子的质量除以最初的研磨材粒子质量，将算出研磨材粒子中的粗粒子(于此为约10μm以上)的含有比例。
(经分离/浓缩的粗粒子的凝集强弱的评估方法及ξ的计算)
本发明的凝集体粒子(粒径为10μm的凝集体粒子)是如下所述进行超声波照射，根据照射前后的该粒径的粒子含有比例的变化，如下所述计算出分散率ξ。
也即，将上述经分离/浓缩的粗粒子50mg添加至装有50mL水的烧杯中。接着将1.8L水加入至具有2.6L容量的超声波照射浴，并将上述装有水50mL及粗粒子50mg的烧杯浸渍其中。以频率38KHz、输出190W的超声波(亚姿湾公司制，商品名：超声波清洗机US-2)照射10分钟。针对超声波照射前后的粒子，以激光散射仪(レ一ザ一散乱测定器：例如，日机装公司制，商品名：麦可罗拓克9320-X100型)，利用激光散射法测量粒径分布(体积基准)，通过式(1)计算出粒径10μm以上粒子的超声波照射所造成的分散率ξ。
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子含量(累积容积)。)
本发明的分散率ξ是如后述实施例所示，至少30(％)以上，以50(％)以上为佳，70(％)以上更佳，80(％)以上最佳。
因此，通过将利用式(1)的方法所测得的分散率ξ特定值ξ0(％)的例如30(％)以上的研磨材粒子进行调整、选择或判别，并使用于玻璃研磨，则可以潜伤较少的条件来实施玻璃的研磨。
(研磨材粒子)
当以氧化物换算质量％来表示本发明的研磨材粒子的主要成分组成时，则以例如CeO250～65％、La2O325～35％、Pr6O115～6.5％、Nd2O30.3～15％程度者为佳。也即，所谓由混合氧化稀土类粒子所构成者。
本发明的研磨材粒子中的氟素(F)含量是以3～9质量％为佳，以5～8质量％更佳。一般若氟素(F)含量过少，则因无法将强碱性的氧化镧变化/固定化为充分氟化的镧，故研磨速度变慢。反之若氟素(F)过多，则过剩的氟化稀土类在烧成中将发生烧结而不佳。
本发明的研磨材粒子的平均粒径(d50)是以0.3～3μm为佳，而以0.5～2μm较佳，0.5～1.5μm更佳。此平均粒径可通过激光散射法(例如，使用日机装社制，激光散射法，商品名：麦可罗拓克9320-X100型)而加以测量。
进而关于研磨材粒子的粒径分布，在累积粒度分布中，由小粒径将10％、90％的粒径(μm)分别设定为d10、d90时的d90/d10，以15以下者为佳，以10以下更佳，5以下最佳。
关于研磨材粒子的结晶学物性，是在使用CuKa射线的粉末X射线衍射分析所得波峰中，在2θ为28.3deg附近出现立方晶复合氧化稀土类的最大波峰(A)与在2θ为26.6deg附近出现氟氧化稀土类的波峰(B)，二者波峰的B/A的波峰高度比率，以0.2～0.8为佳，以0.3～0.6更佳。
另外，此处所谓“波峰高度”是表示由波峰曲线的基线至波峰顶点为止的高度(以下均同)。
而关于以铈为主要成份的氧化稀土类的其他物性，是如下所述。
晶体粒径(依照Scherrer法)以150～300
Figure 058162147_0
为佳，以170～250
Figure 058162147_1
更佳。
关于研磨材粒子的细孔构造，是依BET法的比表面积(例如，使用岛津制作所制，装置名：Micro Meritics Flow SorbII 2300等加以测量)1～10(m2/g)为佳，而以1.5～6(m2/g)更佳。
(金属硫酸盐含量)
本发明的研磨材粒子中SO4换算的金属硫酸盐含量以0.070(摩尔/Kg)以下为佳，0.050(摩尔/Kg)以下更佳，0.035(摩尔/Kg)以下最佳。
另外，本发明的SO4分析方法是以含有硝酸及过氧化氢的水溶液来溶解研磨材粒子，利用感应耦合电浆发光光谱仪(ICP)分析S的方法。
金属硫酸盐的金属元素是以钙、镁、钡等碱土类金属或轻稀土元素中的镧等为主的物质，所述元素的硫酸盐是即使在后述的研磨材粒子制造步骤的烧成步骤中，也完全不会热分解而以硫酸盐的形式残留。
根据本发明人的发现，SO4换算的金属硫酸盐的量是与研磨材凝集体粒子的分解容易度极为相关。
此是被认为是因为在上述烧成步骤中，当所述元素的硫酸盐存在有上述特定量以上时，经过烧成处理的凝集体粒子引起较弱的烧结，故凝集粒子的凝集强度增加。此外，若该硫酸盐为特定量以上，则凝集体粒子的机械性强度增加，故于将研磨材凝集粒子分散在水性介质中而使用的情况下，在利用研磨时所施加于凝集粒子的剪切力等机械力之下将变得不易粉碎或分散，故该凝集体被认为出现变得难以分解的现象。另外，SO4换算的金属硫酸盐的量是依上述观点而以少量为佳，但无需完全去除，由达成本发明的目的的观点言之，调整为上述数值以下即足够充分。
然后，如后述实施例所示般，例如，通过将金属硫酸盐的量设为0.070(摩尔/Kg)以下，则可确保分散率ξ＝30(％)以上，进一步通过将金属硫酸盐的量设为0.050(摩尔/Kg)以下，则可确保分散率ξ＝50(％)以上。
(研磨材粒子的制造)
本发明的研磨材、特别是分散率(ξ)为本发明所规定范围的研磨材粒子是依如下所述方法制造。
本发明的以氧化铈为主要成份的研磨材原料是主要由氟碳铈矿(bastnaesite)、独居石(monazite)、磷钇矿(xenotime)、中国复杂矿等含稀土类矿石所制造，当然并未限定于所述物质。
首先，对所述含稀土类矿石进行选矿后，得到氟碳铈矿精矿、独居石精矿、中国复杂矿等稀土类精矿，对所得的稀土类精矿进行化学处理，以去除放射性元素等不必要的矿物，及视情况进行溶剂抽出后，进行沉淀、过滤，再通过组合烧成等的现有所用的步骤，而得到属于以氧化铈为主要成分的研磨材原料，如碳酸稀土类、氧化稀土类、羟化稀土类、氟化稀土类等。
另外，为氟化稀土类时，一般为将氟酸添加入氯化稀土类水溶液中，使氟化稀土类的沉淀生成而制造的方法。
本发明的较佳研磨材粒子的制造方法例，为加热分解碳酸稀土类，将所得的氧化稀土类与氟化稀土类作为起始原料的方法，但是并非限定于此方法。
也即，在含有氧气环境下，首先将从上述原矿石得到的碳酸稀土类在400～840℃下进行30分钟～48小时、最好为1～24小时左右的烧成(预烧成)，并进行加热分解作成氧化稀土类。如此，并非使碳酸稀土类直接进行烧成(主烧成)，利用较后述主烧成温度低的温度进行预烧成而作成氧化稀土类者，为较佳步骤之一。此外，于此氧化稀土类残存部分碳酸稀土类也可。
此处，进行烧成(预烧成)碳酸稀土类，作为所得到的氧化稀土类与碳酸稀土类的混合物，全稀土类氧化物换算质量(TREO)以50～97质量％为佳，以70～95质量％较佳，80～93质量％更佳。
另一方面，关于氟化稀土类，一般最好使用如上述般的将氟酸添加入氯化稀土类水溶液中、使氟化稀土类的沉淀生成的制法，但当然并不限定于此。
关于经预烧成的氧化稀土类如下所述，通常进行氟化稀土类添加、原料混合浆液化、湿式粉碎、干燥、烧成、分解粉碎、分级等步骤。
首先，添加氟化稀土类至经上述预烧成所得的氧化稀土类中。氟化稀土类的添加量是最终所得研磨材粒子中的含量如已叙述般，为(F)换算量以形成为3～9质量％为佳，以5～8质量％更佳(氟化稀土添加步骤)。
如此添加氟化稀土类于氧化稀土类中之后，加水混合以制成固形分浓度为30～60质量％的浆液，将该浆液进行1～10小时左右的湿式粉碎，作成粒径为0.2～10μm左右的粒子所构成的浆液(原料混合浆液化步骤、湿式粉碎步骤)。
接着在干燥该经湿式粉碎的浆液后，在含有氧气环境下进行烧成。此烧成相对于上述预烧成，而称为主烧成，作为烧成条件是以将加热温度500℃以上的升温温度设为0.3～5(℃/min)，保持局温如850～1100℃，及使在该高温范围内的保持时间为0.5～6小时为佳。
进而，作为烧成条件是最好将加热温度500℃以上的升温速度设为0.5～3.5(℃/min)，保持的高温设为900～1000℃，及使在该高温范围内的保持时间设为2～5小时。
作为用以实施预烧成或主烧成的烧成装置，若为收容上述粉碎/干燥原料、以此规定的温度升温且保持该高温而烧成，则任何形式的炉均可，例如，可适用批次式或连续式的箱型炉、旋转炉、隧道式炉等，此外，加热方法可适用电加热式、明火加热式(燃料为瓦斯或燃料油等)任一种(干燥步骤、烧成步骤)。
如此烧成后，进行分解粉碎，依照期望进行分级，即可得具有指定粒径范围的研磨材粒子(分解粉碎步骤、分级步骤)。
另外，也可采用下述方法，是使用碳酸稀土类作为原料用以取代如上述的分别调制的氧化稀土类与氟化稀土类并予以混合者，利用氟酸水溶液使该一部分进行部分氟化。在此制法的情况下，添加水于碳酸稀土类并进行浆液化，于此添加氟化氢进行部分氟化，并将此同上述般进行湿式粉碎、干燥、烧成、分解粉碎、分级等步骤即可。
(金属硫酸盐含量的调整)
本发明是如上所述，作为研磨材粒子中所存在的SO4换算的金属硫酸盐含量为0.070(摩尔/Kg)以下，以0.050(摩尔/Kg)以下为佳，以0.035(摩尔/Kg)以下更佳。
使研磨材粒子中所存在的SO4换算的金属硫酸盐含量在上述范围时，并无特别限定，而可采用诸如下述方法。也即，其一是以调制使用作为原料的轻稀土类原料的纯度为在上述规定范围中的方式，使所得研磨材中的SO4换算含量在上述范围内。或者，采用利用使用作为原料的轻稀土类原料而得到SO4换算含量小的原料后，在制造研磨材粒子途中的步骤中，将经调整添加量的碱土类金属等金属硫酸盐(例如，硫酸钙、硫酸镁等)予以预先调配/共存，且应用已叙及的制造步骤，将研磨材粒子中所存在的SO4换算含量调整在上述较佳范围内的手段也可。
(研磨材组成、浆液的pH等)
在本发明中，以水浆液型式使用研磨材粒子，关于该水浆液的pH，是固形分浓度10质量％水浆液在室温下的pH，以6.0～9.0为佳，6.2～8.0更佳，6.5～7.5最佳。
另外，在本发明的研磨材浆液中，为使于水性介质中粒子的分散性更好，也可添加例如高分子聚羧酸铵盐或高分子聚磺酸铵等有机高分子是分散剂并使用的。此外，SO4的分析方法是如已说明般，为利用含有硝酸及过氧化氢的水溶液来溶解研磨材粒子，并使用感应耦合电浆发光光谱仪(ICP)分析S(发光光线波长：180.731nm)的方法。
(发明的效果)
根据本发明，是在玻璃研磨用研磨材，特别为以含有氧化铈的稀土类氧化物为主要成份的玻璃研磨用研磨材中，可提供维持高研磨速度，且可减少研磨玻璃时产生的损伤(特别是潜伤)至从所未有的程度的玻璃研磨用研磨材。此外，根据本发明，可提供针对研磨材粒子，特别是关于潜伤的品质进行确实评估关于粉末的品质评估方法。
另外，在实际的研磨设备中，本发明的研磨材组成物是使用作为研磨材水性介质分散液(所谓研磨材浆液)，在使用该研磨材浆液时，确认到伴随有预期外的效果，是大幅减少在先前成为问题的浆液流路中因沉降所造成的堆积。
实施例
以下通过实施例说明本发明。但其仅为实施例，并非用以限定本发明的所可解释的技术范围。另外，在未特别说明的情况下，％是指质量％。
实施例1
(研磨材粒子中的SO4含量为0.015(摩尔/Kg)(＝0.144质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.063质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石(mullite)制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.5质量％、SO4含量0.063质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.125质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子14.0kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.3质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO262.1％，La2O330.4％，Pr6O116.5％，Nd2O31.0％及氟成分(F)含量为5.7％。此外，SO4含量为0.015(摩尔/Kg)(＝0.144质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.95μm(通过激光散射仪(日机装公司制，商品名：麦卡罗吐拉古，9320-X100型)，并以激光散射法测量)。另外，粒径分布的测量是与下述实施例及比较例以相同方法进行。
此外，关于粒径分布是于累积粒径分布中，由小粒径开始分别将10％、90％的粒径(μm)设为d10、d90时，d90/d10为3.2。
(iii)该粒子的使用粉末X射线衍射装置(粒凯咕公司制，CuKa射线，Rint-2000型，下述实施例及比较例均同)的X射线衍射光谱的分析结果是如下所述。
立方晶复合氧化稀土类的最大波峰(A)在2θ为28.3deg附近出现，氧氟化稀土类的波峰(B)在2θ为26.6deg附近出现(另外，在下述实施例及比较例中，二者的波峰出现2θ约略相同)。相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度的比率(B/A)为0.49。
另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为197
Figure 058162147_2
。
b)由粒子的BET法所得的比表面积(岛津制作所制，依装置名Micro Meritics Flow SorbII2300所测量，下述实施例及比较例均同)为2.8(m2/g)。
c)该粒子的水浆液(固形浓度10质量％，下述实施例及比较例均同)的pH为7.0。
d)关于特别会影响玻璃研磨面的损伤的粒径10μm(＝α0)以上的粒子，在进行评估其凝集性的强弱时，通过下述方法进行研磨材粒子中粗粒子的分离/浓缩，使该粗粒子分散于水中并照射超声波，通过超声波照射而分解粉碎/分散的分散率ξ，是可由超声波照射前后的粒径分布(体积基准)的变化通过(1)式求得。
此处的研磨材粒子中粗粒子的分离/浓缩是依照已说明的方法如下般进行(下述实施例及比较例均同)。也即，将研磨材粒子200g添加于含有120(mg/L)焦磷酸钠(分散剂)的水10L中，搅拌并分散，静置30分钟后，缓慢取出上澄液。接着重新添加含有120(mg/L)焦磷酸钠的水至回到原有液体容量为止，并以同样的操作反复进行5次。最终回收堆积于容器底部的粗粒子，并将的作成干燥粉末。
将此经分离/浓缩的粗粒子50mg添加入装有水50mL的烧杯中。接下来，在有2.6L容量的超声波照射浴中加入水1.8L，并将该烧杯浸渍于其中。使用超声波洗净机(亚知汪公司制，商品名：超声波洗净机US-2)，照射频率38KHz、输出功率190W的超声波10分钟。
关于超声波照射前后的粒子，通过激光散射仪(例如，日机装公司制，商品名：麦卡罗吐拉古，9320-X100型)，并以激光散射法测量粒径分布(体积基准)，以粒径10μm以上的粒子的超声波照射所得的分散率ξ，可依(1)式求得。
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)    (1)
(式中，V0为超声波照射前的粒径α0(＝10μm)以上的粒子含量(累积容积)，Vt为超声波照射后的上述α0(＝10μm)以上的粒子含量(累积容积)。)
以上述方法所求得的以粒径10μm以上的粒子的超声波照射所得的分散率ξ为78％。
(研磨试验)
研磨试验是以下述方法/条件进行(下述实施例及比较例均同)。
研磨试验机是使用华尔朵拉普公司制、两面研磨机WS-6PB型。使用于研磨的被研磨玻璃板是使用旭硝子公司制的无碱玻璃(商品名：AN-100，玻璃组成中的SiO2含量为约60质量％，试验板尺寸(正方形)：70mm/70mm/0.7mm)。
研磨垫片是使用发泡聚氨酯制，研磨压力为92(g/cm2)，将下定盘旋转数固定为70rpm，并以上定盘与下定盘的旋转数比率为1∶3的条件下，进行研磨试验。研磨材浆液中的研磨材浓度为20质量％。
(研磨面的损伤(潜伤)的评估方法)
经研磨后的玻璃表面的细微损伤的评估方法是以下述方法进行(下述实施例及比较例均同)。
将研磨后的玻璃浸渍在置入于树脂制垫片中的浓度0.1质量％HF水溶液中30秒。以镊子夹起玻璃板并以纯水充分洗净后，将玻璃板干燥。
接着，利用暗视野显微镜(奥霖巴斯公司制，是统金属显微镜，BHT型，100倍)观察并评估玻璃经研磨过的表面。
对研磨后的玻璃面进行下述3阶段评估，关于潜伤皆无大损伤或细微伤则为合适。
[潜伤的评估：以下述3阶段进行评估，(下述实施例及比较例均同)]
◎：全未见有大损伤或细微伤，是前所未达的程度者，判断为极适于作为研磨材。
○：未见有大损伤，但有极少数细微伤的状态，是具有相当水准者，判断为适于作为研磨材。
×：虽几乎没有大损伤，但有多数细微伤，判断为不适于作为研磨材。
(试验结果)
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
实施例2
(研磨材粒子中的SO4含量为0.021(摩尔/Kg)(＝0.202质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.089质量％]45kg作为原料置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.8质量％、SO4含量0.192质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.175质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子13.8kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.7质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO262.1％，La2O330.4％，Pr6O116.5％，Nd2O31.0％及氟成分(F)含量为5.9％。此外，SO4含量为0.021(摩尔/Kg)(＝0.202质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.93μm。此外，关于粒径分布，d90/d10为3.8。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.50。
另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为200
Figure 058162147_3
。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为3.0(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.1。
以与实施例1相同的方法评估10μm以上粒子的超声波照射的分散率ξ。
玻璃研磨试验及研磨后玻璃表面的评估是以与实施例1相同的方法评估。研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
实施例3
(研磨材粒子中的SO4含量为0.045(摩尔/Kg)(＝0.432质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.190质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.8质量％、SO4含量0.192质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.375质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温温度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子14.1kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.5质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO261.2％，La2O3 31.9％，Pr6O11 6.0％，Nd2O30.9％及氟成分(F)含量为5.7％。此外，SO4含量为0.045(摩尔/Kg)(＝0.432质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.95μm。
此外，关于粒径分布，d90/d10为4.2。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.45。
另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为205
Figure 058162147_4
。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为2.8(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.0。
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
实施例4
(研磨材粒子中的SO4含量为0.010(摩尔/Kg)(＝0.096质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.042质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.8质量％、SO4含量0.192质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.083质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子13.9kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.5质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO261.2％，La2O331.9％，Pr6O116.0％，Nd2O30.9％及氟成分(F)含量为5.7％。此外，SO4含量为0.010(摩尔/Kg)(＝0.096质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.93μm。此外，关于粒径分布，d90/d10为5.0。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.44。另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为203
Figure 058162147_5
。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为2.7(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.1。
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
实施例5
(研磨材粒子中的SO4含量为0.003(摩尔/Kg)(＝0.029质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.013质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.8质量％、SO4含量0.192质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.025质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子14.0kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.4质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO261.1％，La2O331.9％，Pr6O116.0％，Nd2O31.0％及氟成分(F)含量为5.6％。此外，SO4含量为0.003(摩尔/Kg)(＝0.029质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.93μm。
此外，关于粒径分布，d90/d10为3.5。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.44。
另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)互外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为195
Figure 058162147_6
。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为2.9(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.1。
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
实施例6
(研磨材粒子中的SO4含量为0.070(摩尔/Kg)(＝0.672质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.296质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.8质量％、SO4含量0.640质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.584质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子14.1kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.7质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO263.0％，La2O3 29.9％，Pr6O11 6.0％，Nd2O31.1％及氟成分(F)含量为5.6％。此外，SO4含量为0.070(摩尔/Kg)(＝0.672质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.93μm。
此外，关于粒径分布，d90/d10为3.8。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.47。
另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为208。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为2.7(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.1。
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
比较例1
(研磨材粒子中的SO4含量为0.085(摩尔/Kg)(＝0.816质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.359质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.5质量％、SO4含量0.774质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量0.709质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子13.9kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.6质量％，相对于TREO的上述各氧化物的质量比率是CeO263.0％，La2O3 29.8％，Pr6O116.1％，Nd2O31.1％及氟成分(F)含量为5.6％。此外，SO4含量为0.085(摩尔/Kg)(＝0.816质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.93μm。此外，关于粒径分布，d90/d10为4.0。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.47。另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为208
Figure 058162147_8
。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为2.9(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.0。
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
比较例2
(研磨材粒子中的SO4含量为0.160(摩尔/Kg)(＝1.536质量％))
(研磨材粒子的调制)
(i)使用中国产碳酸稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)42质量％，CeO2/TREO 60质量％，SO4含量0.676质量％]45kg作为原料，置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下，以加热温度750℃进行2小时的烧成(预烧成)，得到全稀土类氧化物换算质量(TREO)90.8质量％、SO4含量1.461质量％的氧化稀土类烧成品。
(ii)接着，秤取上述烧成品16kg与中国产的氟化稀土类[全稀土类氧化物换算质量(TREO)83质量％，CeO2/TREO 61质量％，F含量25质量％，SO4含量1.335质量％，平均粒径10μm]5.0kg，并将二者置入装有水27.2kg的搅拌槽中，进行搅拌制成浆液。接着，将该浆液循环供给至使用粉碎介质球的湿式粉碎机，进行约5小时的湿式粉碎，使粒径粉碎成0.2～6μm。
(iii)经湿式粉碎后的浆液放在托盘上，使用箱型干燥机在120℃下进行20小时的干燥。干燥后的粉体置入小型蒸发容器(富铝红柱石制)中，在空气环境下进行烧成。也即，使加热温度500℃以上的加温速度以2.3(℃/min)保持为高温至950℃，并以上述温度保持3.0小时进行烧成。烧成后的粉体是以分解粉碎机进行分解粉碎后，使用风力分级机进行分级，而得到研磨材粒子14.0kg。
(粒子组成及诸物性值)
(i)当以氧化物换算质量％表示此研磨材粒子的组成时，为TREO(＝CeO2+La2O3+Nd2O3+Pr6O11)95.3质量％，相对于TREO之上述各氧化物的质量比率是CeO262.0％，La2O3 30.5％，Pr6O11 6.5％，Nd2O31.0％及氟成分(F)含量为5.6％。此外，SO4含量为0.160(摩尔/Kg)(＝1.536质量％)。
(ii)平均粒径(d50)为0.93μm。
此外，关于粒径分布，d90/d10为3.8。
(iii)相对于波峰高度(A)的波峰高度(B)的波峰高度比率(B/A)为0.50。
另外，在X射线衍射分析测量中，完全没有确认到氟化铈的结晶波峰。
(iv)此外，该粒子的其他物性是如下所述。
a)结晶径(Scherrer法)为210。
b)由粒子的BET法所得的比表面积为2.8(m2/g)。
c)该粒子的水浆液的pH为7.0。
研磨材中的SO4换算含量、超声波照射的分散率ξ、研磨试验后的玻璃表面的评估结果是示于表1。
表1
  研磨材粒子中的SO4换算含量(摩尔/Kg) 超声波照射的10μm以上粒子的分散率ξ(％) 研磨后的研磨表面的品质评估(3阶段)
  实施例1     0.015 78 ◎
  实施例2     0.021 69 ◎
  实施例3     0.045 51 ◎
  实施例4     0.010 81 ◎
  实施例5     0.003 86 ◎
  实施例6     0.070 36 ○
  比较例1     0.085 22 ×
  比较例2     0.160 13 ×
另外，表1中比较例1的研磨材的研磨速度等级是设定为以清美化学公司制的高速度速率对应品(商品名：陆咪诺克斯TE-303)为准的等级，表中的实施例1～6、比较例2的研磨速度是业已将比较例1作为基准并维持在与此约略相同的高等级。
(产业上的可利用性)
根据本发明，可提供一种玻璃研磨用研磨材，是特别在以含有氧化铈的稀土类氧化物为主要成份的玻璃研磨用研磨材中，充分维持该研磨速度在可与先前所得的高研磨速度同等级，且将发生在研磨玻璃时的潜伤减少至前所未达的程度。
此外，根据本发明，可提供针对研磨材粒子，特别是关于潜伤的品质进行确实评估关于粉末的品质评估方法。
另外，根据本发明，在实际的研磨设备中，使用本发明的研磨材粒子作为研磨材水性介质分散液时，伴随着预期之外的绝大效果，其是可大幅减少在先前成为问题的浆液流路中因沉降所造成的堆积，故在产业上的可利用性极大。

Claims (1)

1.一种关于玻璃研磨用研磨材粒子在水性介质中的分散性的品质评估方法，评估玻璃研磨用研磨材粒子在水性介质中的分散性，其特征为，准备由将被测量对象的研磨材粒子添加入水性介质所形成的研磨材粒子水性介质分散液，对该分散液照射超声波，并测量由式(1)所示的相对于该超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子含量，超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子通过超声波照射作用所消失的比例即分散率ξ，通过该分散率ξ求出该粒径α0(μm)以上的粒子的凝集的强弱性，评价研磨性：
ξ＝[(V0-Vt)/V0]×100(％)(1)
式中，V0为以超声波照射前的特定粒径α0(μm)以上的粒子的累积容积表示的含量，Vt为以超声波照射后的上述α0(μm)以上的粒子的累积容积表示的含量。
CN200580016214.7A 2004-05-20 2005-05-02 研磨材粒子的品质评估方法，玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物 Active CN1957253B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004150884 2004-05-20
JP150884/2004 2004-05-20
PCT/JP2005/008652 WO2005114177A1 (ja) 2004-05-20 2005-05-02 研磨材粒子の品質評価方法、ガラス研磨方法及びガラス研磨用研磨材組成物

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010126119 Division CN101813692B (zh) 2004-05-20 2005-05-02 玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1957253A CN1957253A (zh) 2007-05-02
CN1957253B true CN1957253B (zh) 2011-06-01

Family

ID=35428486

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010126119 Active CN101813692B (zh) 2004-05-20 2005-05-02 玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物
CN200580016214.7A Active CN1957253B (zh) 2004-05-20 2005-05-02 研磨材粒子的品质评估方法，玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010126119 Active CN101813692B (zh) 2004-05-20 2005-05-02 玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4131870B2 (zh)
CN (2) CN101813692B (zh)
TW (1) TW200608012A (zh)
WO (1) WO2005114177A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0531140U (ja) * 1991-09-27 1993-04-23 ミツミ電機株式会社 収納式ａｃプラグ構造
TWI321503B (en) 2007-06-15 2010-03-11 Univ Nat Taiwan Science Tech The analytical method of the effective polishing frequency and number of times towards the polishing pads having different grooves and profiles
CN104093524A (zh) * 2012-02-06 2014-10-08 旭硝子株式会社 玻璃制品的制造方法及磁盘的制造方法
CN104897529B (zh) * 2015-06-16 2018-01-12 神华集团有限责任公司 一种评价费托合成反应催化剂抗磨损性的方法
CN107553203A (zh) * 2017-10-10 2018-01-09 无锡华美钼业有限公司 设置刀具清洗箱的钼合金板材切割机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273443A (ja) * 1999-03-23 2000-10-03 Asahi Glass Co Ltd ディスプレイ用ガラス基板の研磨用砥材、研磨方法および砥材の品質評価方法
CN1397793A (zh) * 2001-07-17 2003-02-19 株式会社岛津制作所 测量悬浮颗粒物质的方法和设备
CN1400995A (zh) * 2000-12-13 2003-03-05 三井金属鉱业株式会社 铈系研磨材料及铈系研磨材料的评估方法
CN1419955A (zh) * 2001-11-15 2003-05-28 浣石 一种纳米金刚石的分散工艺
CN1439451A (zh) * 2002-11-18 2003-09-03 长沙矿冶研究院 纳米金刚石的解团聚及分级方法
JP2003261861A (ja) * 2002-03-07 2003-09-19 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd セリウム系研摩材及びセリウム系研摩材の分散性評価方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273443A (ja) * 1999-03-23 2000-10-03 Asahi Glass Co Ltd ディスプレイ用ガラス基板の研磨用砥材、研磨方法および砥材の品質評価方法
CN1400995A (zh) * 2000-12-13 2003-03-05 三井金属鉱业株式会社 铈系研磨材料及铈系研磨材料的评估方法
CN1397793A (zh) * 2001-07-17 2003-02-19 株式会社岛津制作所 测量悬浮颗粒物质的方法和设备
CN1419955A (zh) * 2001-11-15 2003-05-28 浣石 一种纳米金刚石的分散工艺
JP2003261861A (ja) * 2002-03-07 2003-09-19 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd セリウム系研摩材及びセリウム系研摩材の分散性評価方法
CN1439451A (zh) * 2002-11-18 2003-09-03 长沙矿冶研究院 纳米金刚石的解团聚及分级方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2005114177A1 (ja) 2008-03-27
CN101813692A (zh) 2010-08-25
CN101813692B (zh) 2012-08-29
CN1957253A (zh) 2007-05-02
JP4131870B2 (ja) 2008-08-13
WO2005114177A1 (ja) 2005-12-01
TWI297074B (zh) 2008-05-21
TW200608012A (en) 2006-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3929481B2 (ja) 酸化セリウム系研磨材、その製造方法及び用途
US6893477B2 (en) Cerium-based abrasive material slurry and method for producing cerium-based abrasive material slurry
CN1957253B (zh) 研磨材粒子的品质评估方法，玻璃研磨方法及玻璃研磨用研磨材组成物
EP1285956A1 (en) Cerium based abrasive material, raw material thereof and method for their preparation
JP4002740B2 (ja) セリウム系研摩材の製造方法
JP2003277729A (ja) セリウム系研摩材およびその製造方法
JP3463999B1 (ja) セリウム系研摩材の製造方法
CN111051463B (zh) 铈系研磨材料用原料的制造方法和铈系研磨材料的制造方法
JP5259933B2 (ja) セリウム系研摩材用原料およびセリウム系研摩材の製造方法並びにセリウム系研摩材
CN101157848B (zh) 氧化铈类研磨材料
JP2002371267A (ja) セリウム系研摩材粒子の製造方法及びセリウム系研摩材粒子
JP3365993B2 (ja) セリウム系研摩材およびそのための原料、ならびにそれらの製造方法
JP2007106890A (ja) セリウム系研摩材
TWI285674B (en) Cerium-based abrasive and production process thereof
JP3875668B2 (ja) フッ素を含有するセリウム系研摩材およびその製造方法
JP4070180B2 (ja) セリウム系研摩材の製造方法
JP4394848B2 (ja) セリウム系研摩材の製造方法及びセリウム系研摩材
JP4290465B2 (ja) 酸化セリウムを主成分とするセリウム系研摩材の製造方法
JP4540611B2 (ja) セリウム系研摩材及びセリウム系研摩材の製造方法
JP2004346334A (ja) セリウム系研摩材粒子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant