DE69422344T2

DE69422344T2 - Schleifmittelzusammensetzung mit elektrolytischem Wasser und Polierverfahren unter Anwendung derselben

Info

Publication number: DE69422344T2
Application number: DE69422344T
Authority: DE
Inventors: Masatsume Kobayashi; Koji Takemasa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2014-07-27
Also published as: JPH0741754A; JP3098661B2; ATE188233T1; EP0637619A1; DE69422344D1; EP0637619B1; TW337535B; US5735729A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung und ein Verfahren zum Polieren eines Gegenstandes (ein zu behandelndes Material) unter Verwendung der Schleifmittelzusammensetzung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung, die es ermöglicht, eine genau polierte Oberfläche für einen Gegenstand mit verbesserter Polierwirkung zu erhalten, und auf ein Verfahren zum Polieren eines Gegenstandes unter Verwendung der Schleifmittelzusammensetzung mit verbesserter Bearbeitungsleistung, in dem der Gegenstand mit einer genau polierten Oberfläche versehen wird.
Es sind eine Anzahl an Schleifverfahren zum Polieren der Oberfläche eines Gegenstandes (ein zu behandelndes Material) unter Verwendung einer Schleifmittelzusammensetzung, die in einem Dispersionsmedium dispergierte Schleifkörner umfaßt, bekannt. Diese Oberflächenbearbeitungs-Schleifverfahren schließen insbesondere Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche, Läppverfahren, Strahlverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche (einschließlich von Sandstrahlverfahren, Kugelstrahlverfahren und Flüssigkeits-Honverfahren), Polierläppverfahren und Trommelpolierverfahren ein. Diese Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche werden in Abhängigkeit von der Art, der Härte oder der Oberflächenrauhigkeit eines zu behandelnden Gegenstandes oder anderer damit verbundener Bearbeitungsbedingungen selektiv angewandt.
In den letzten Jahren kam es zu einer verstärkten Nachfrage nach der Bereitstellung polierter Oberflächen mit hoher Genauigkeit nicht nur für optische Linsen, sondern auch für andere Glaselemente, wie Glassubstraten, die in optischen Bildplatten, Flüssigkristallanzeigen vom Aktivmatrixtyp und Farbfiltern für Flüssigkristallfernsehern verwendet werden, wie Glassubstraten für Flüssigkristallanzeigen, die in Uhren, elektronischen Taschenrechnern und Kameras verwendet werden, wie Glassubstraten, die in Modulen von Solarzellen verwendet werden, und wie Glassubstraten, die in LSI-Photomasken verwendet werden.
Desweiteren sind in den letzten Jahren bei der Oberflächen- Bearbeitung von Wafern, einschließlich von einkristallinen Siliciumwafern und Verbindungshalbleitersubstraten, die häufig als Träger in Integrierten Schaltkreisen, Festplatten zur magnetischen Speicherung und Laserelementen verwendet werden, die Anforderungen an die Ebenheit der bearbeiteten Oberfläche und nach dem Ausbleiben von Defekten (einschließlich Kratzern, Orangenschaleneffekt, Löchern, Knospen) auf der bearbeiteten Oberfläche stark gestiegen.
Zusätzlich zu diesen Faktoren besteht eine verstärkte Nachfrage nach einer Kostenreduzierung durch eine Verbesserung der Produktivität unter Abnahme der Anzahl der fehlerhaften Produkte.
Im Falle des Polierens der Oberfläche eines Glaselements, wie einer optischen Linse, eines Glassubstrats oder ähnlichem, kann beispielsweise als eine der Bearbeitungsbedingungen die Schleifmittelzusammensetzung genannt werden. Die Schleifmittelzusammensetzung umfaßt in diesem Fall im wesentlichen Schleifkörner, die in einem flüssigen Medium, das als Dispersionsmedium dient, dispergiert sind. Die Schleifkörner bestehen üblicherweise aus Ceroxid, Zirconiumoxid oder Siliciumdioxid. Das flüssige Medium umfaßt üblicherweise Wasser. Als Wasser wird üblicherweise behandeltes Wasser verwendet, das dadurch erhalten wurde, daß Grundwasser oder Leitungswasser einer Ionenaustausch- oder Filtrationsbehandlung unterzogen wurde. Und die Schleifmittelzusammensetzung umfaßt üblicherweise eine Aufschlämmung, die Körner aus einer der vorstehend erwähnten anorganischen Verbindungen umfaßt, die in dem vorstehend erwähnten behandelten Wasser, das als flüssiges Medium dient, dispergiert sind.
Jedes herkömmliche Oberflächenbearbeitungsverfahren ist jedoch in Hinsicht auf die Wirksamkeit der Oberflächenbearbeitung mit Nachteilen verbunden, insbesondere derart, daß die Produktivität bei der Realisierung eines genauen Polierzustandes auf der Oberfläche eines Gegenstandes gering ist, insbesondere in dem Fall, in dem der Gegenstand ein Material von großer Härte umfaßt, und die Geschwindigkeit, mit der die Arbeit pro Energie- Einheit durchgeführt wird, ist relativ klein.
Unter den vorstehend beschriebenen. Umständen kommt es zu einer verstärkten Nachfrage nach einer Verbesserung nicht nur der verwendeten Schleifmittelzusammensetzung, sondern auch der Bearbeitungsgenauigkeit und der Bearbeitungsgeschwindigkeit (oder der Poliergeschwindigkeit).
Die Erfindung beabsichtigt die vorstehenden Probleme bei den herkömmlichen Polierverfahren zu beseitigen, den vorstehenden Anforderungen gerecht zu werden, und eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, für ein zu behandelndes Material eine genau polierte Oberfläche mit verbesserter Bearbeitungsleistung zu erhalten.
Ausführungsformen der Erfindung stellen eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung, die Körner eines Schleifmittels umfaßt, die in einem Medium dispergiert sind, das eine spezifische Elektrolyselösung umfaßt, und die es ermöglicht, ein zu bearbeitendes Material zu polieren, um mit verbesserter Poliergeschwindigkeit und einer verbesserten Bearbeitungsleistung beim Polieren eine genau polierte Oberfläche zu erhalten.
Desweiteren stellen Ausführungsformen der Erfindung eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung, die Körner eines Schleifmittels umfaßt, die in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, das eine spezifische Elektrolyselösung umfaßt, und die es ermöglicht, innerhalb kurzer Zeit für ein zu behandelndes Material eine genau polierte Oberfläche zu erhalten.
Ausführungsformen der Erfindung stellen auch eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung, die Körner eines Schleifmittels umfaßt, die in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, das eine spezifische Elektrolyselösung umfaßt, und die es ermöglicht, für ein zu behandelndes Material unter Verwendung des Schleifmittels in relativ kleiner Menge eine genau polierte Oberfläche zu erhalten, wobei das Schleifkissen (abrasive pad) nur einen geringen Verschleiß erleidet oder sich nur geringfügig verschlechtert.
Erfindungsgemäß wird eine Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung gestellt, die zum Polieren eines Gegenstandes geeignet ist und Schleifkörner aus einem anorganischen Material umfaßt, die in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, wobei das Dispersionsmedium ein wäßriges Medium umfaßt, das Anodenwasser enthält, das dadurch erhalten wurde, daß Wasser einer Elektrolyse unterzogen wurde.
Es wird auch ein Verfahren zum Polieren eines zu behandelnden Materials unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung gestellt.
Insbesondere wird die vorstehende Schleifmittelzusammensetzung in einem Polierverfahren verwendet, das das In-Kontakt-Bringen der Oberfläche eines Gegenstandes mit einer zum Polieren des Gegenstandes geeigneten Schleifmittelzusammensetzung und die Durchführung einer relativen Bewegung zwischen der Oberfläche des Gegenstandes und der Schleifmittelzusammensetzung umfaßt.
Es wird anerkannt, daß die Verwendung von Kathodenwasser in einem Polierverfahren bekannt ist. In der sowjetischen Patentschrift SU-A-1712393 wird ein Verfahren zum Polieren von Metallgegenständen, harten Nicht-Wolfram-Legierungen und Keramikwerkstoffen unter Verwendung eines runden Schleifblatts bzw. einer Schleifscheibe aus Diamant-Schleifkörnern und einem Bindemittel beschrieben. Die Scheibe wird mittels einer Schmier-Kühl-Flüssigkeit, die Kathodenwasser, reines Wasser und gelöste Salze von Natriumnitrit, zweifach substituiertem Natriumphosphat und Eisenammoniumsulfat umfaßt, geschmiert und gekühlt.
Zu den beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, daß ein Gerät zur Herstellung von Elektrolysewasser, das in der Erfindung verwendet wird, zeigt.
Die Erfinder führten umfangreiche Studien durch, um die vorstehenden Probleme zu beseitigen, die bei den herkömmlichen Poliertechniken auftreten, wobei sie versuchten, den vorstehenden Anforderungen gerecht zu werden, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen. Als Ergebnis fanden sie, daß dann, wenn ein spezifisches Elektrolysewasser in eine Schleifmittelzusammensetzung eingearbeitet wird, mittels dieser Schleifmittelzusammensetzung die Probleme der herkömmlichen Poliertechniken gelöst werden können und den vorstehend beschriebenen Anforderungen entsprochen werden kann, und eine fehlerfreie, polierte Oberfläche mit ausgezeichneter Qualität für ein zu behandelndes Material mit verbesserter Polierwirkung und einer deutlich verbesserten Verfahrensgeschwindigkeit ohne Beschädigung des Materials erhalten werden kann.
Die Erfindung wurde basierend auf diesen Entdeckungen realisiert.
Die Erfindung stellt eine verbesserte Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung, die ein Schleifmaterial umfaßt, daß in einem wässrigen Dispersionsmedium, das Anodenwasser enthält, dispergiert ist.
Die vorstehend erwähnte Schleifmittelzusammensetzung kann in jedem herkömmlichen Verfahren zur Oberflächenbearbeitung verwendet werden, wobei es die Schleifmittelzusammensetzung ermöglicht, eine genau polierte, fehlerfreie Oberfläche eines zu behandelnden Materials mit verbesserter Polierwirkung und einer deutlich verbesserten Verfahrensgeschwindigkeit zu erhalten.
Die Erfindung schließt ein Verfahren zum Polieren der Oberfläche eines zu behandelnden Materials mit der vorstehend erwähnten Schleifmittelzusammensetzung ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine Polierbehandlung eines zu bearbeitenden Materials unter Verwendung des Schleifmittels in relativ kleiner Menge und mit verbesserter Polierwirkung und mit einer deutlich verbesserten Verfahrensgeschwindigkeit zu erhalten, wobei eine genau polierte, fehlerfreie Oberfläche für das Material wirkungsvoll und ohne Beschädigung des Materials zur Verfügung gestellt wird, und wobei das Schleifmittelkissen nur einen geringen Verschleiß erleidet oder sich nur wenig verschlechtert.
Das in der Erfindung verwendete Anodenwasser, ist ein Elektrolysewasser (der Anolyt), das dadurch erhalten wird, daß Wasser, unter Verwendung eines geeigneten Gerätes zur Erzeugung von Elektrolysewasser (auf dieses Gerät wird nachstehend als Elektrolysegerät Bezug genommen), zum Beispiel mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau, einer Elektrolysebehandlung unterzogen wird.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 das ganze Elektrolysegerät, das Bezugszeichen 2 ein Diaphragma, das Bezugszeichen 3 eine Anode, das Bezugszeichen 4 eine Kathode, das Bezugszeichen 5 eine Öffnung für die Wasserzufuhr, das Bezugszeichen 6 eine Öffnung zur Entnahme des Anolyten (das heißt des Anodenwassers), und das Bezugszeichen 7 eine Öffnung zur Entnahme des Katolyten. In dem in Fig. 1 gezeigten Elektrolysegerät wird das Ausgangswasser durch die Öffnung 5 für die Wasserzufuhr in das Elektrolysegerät 1 eingebracht, und eine Wechselspannung wird zwischen der Anode 3 und der Kathode 4 angelegt, wobei sich dass kationenhaltige Wasser (nachstehend wird darauf als Kathodenwasser oder Katolyt Bezug genommen) auf der Seite der Kathode 4 und das anionenhaltige Wasser (nachstehend wird darauf als Anodenwasser oder Anolyt Bezug genommen) auf der Seite der Anode 3 sammelt. Der Katolyt wird durch die Entnahmeöffnung 7 entnommen und der Anolyt wird durch die Entnahmeöffnung 6 entnommen, wobei der Katolyt Säureeigenschaften und der Anolyt alkalische Eigenschaften aufweist. Mittels dieses Elektrolysegerätes kann durch eine geeignete Einstellung der Wechselspannung, die zwischen der Anode und der Kathode angelegt wird, oder der Menge des Wassers, die durch die Entnahmeöffnung 6 oder die Entnahmeöffnung 7 entnommen wird, Elektrolysewasser mit einem vorgegebenen pH-Wert von 3 bis 11 erhalten werden. Oder aber Elektrolysewasser mit einem gewünschten pH-Wert kann dadurch erhalten werden, daß die Position der Öffnung, durch das entweder der Anolyt oder der Katolyt entnommen wird, geeignet ausgewählt wird.
Außer dem in Fig. 1 gezeigten Elektrolysegerät kann ein Elektrolysegerät zur Wasserherstellung verwendet werden, das in den ungeprüften japanischen Patentschriften Nr. 11693/1989, Nr. 38293/1991 oder Nr. 2380804/1991 beschrieben ist, um das in der Erfindung verwendete Anodenwasser zu erhalten.
Das vorstehend verwendete Ausgangswasser kann Grundwasser oder Leitungswasser sein. Oder aber es kann ionenausgetauschtes Wasser sein.
Das in der Erfindung als Dispersionsmedium verwendete Anodenwasser kann der vorstehende Anolyt sein.
Oder aber es kann Elektrolysewasser sein, das dadurch erhalten wurde, daß der Anolyt einer Filtrationsbehandlung oder einer Ionenaustauschbehandlung unterzogen wurde.
Die Verwendung solch eines Elektrolysewassers mit einem gewünschten pH-Wert als das Dispersionsmedium führt dazu, daß eine erwünschte Schleifmittelzusammensetzung mit einem erwünschten pH-Wert erhalten wird, ohne daß irgendein Additiv verwendet wird.
Die vorstehende Schleifmittelzusammensetzung kann geeigneterweise so eingestellt werden, daß sie einen gewünschten pH-Wert aufweist, der mit dem zu behandelnden Materialbestandteil ver träglich ist. Insbesondere in dem Fall, in dem das zu behandelnde Material ein Glaselement ist, das dazu neigt, aufgrund der sauren oder alkalischen Eigenschaften der verwendeten Schleifmittelzusammensetzung während des Poliervorgangs korrodiert zu werden, kann die erfindungsgemäße Schleifmittelzusammensetzung geeigneterweise so eingestellt werden, daß sie einen geeigneten pH-Wert aufweist, und das Glaselement wegen der Schleifmittelzusammensetzung keine Korrosion erfährt. Desweiteren kann der pH-Wert der erfindungsgemäßen Schleifmittelzusammensetzung geeigneterweise so eingestellt werden, daß es in der Schleifmittelzusammensetzung zu keiner Aggregation des Schleifmittels kommt, selbst in dem Falle, in dem sie über einen langen Zeitraum aufbewahrt wird.
Die vorstehende Schleifmittelzusammensetzung ist insofern vorteilhaft, als daß sie von Sekundäreffekt-Problemen frei ist, einschließlich einer Korrosion oder eines Abriebs der Polierapparatur, und daß sie auf das zu behandelnde Material keinen negativen Einfluß ausübt, für den Menschen nicht schädlich ist und zu keinen Problemen bei der Abwasserbeseitigung führt.
Wie vorstehend beschrieben, besteht das in der Erfindung verwendete Elektrolysewasser aus dem Anolyten (das heißt dem Anodenwasser). Das Anodenwasser umfaßt einen anionenreichen Cluster.
Im Falle der Verwendung von Schleifkörnern, die die Eigenschaft aufweisen, auf ihrem Umfang negative Ladungen zu tragen, ist es erwünscht, als Dispersionsmedium ein Anodenwasser zu verwenden, das reich an Anionen ist. In diesem Fall wird eine erwünschte Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung gestellt, in der die Schleifkörner gleichmäßig in dem Anodenwasser als dem Dispersionsmedium dispergiert sind, ohne daß die Schleifkörner dabei aggregiert sind, obwohl kein Dispersionsmittel verwendet wird. Es wird angenommen, daß der Grund dafür darin liegt, daß die negativen Ladungen der Schleifkörner und der Anionen des Anodenwassers wechselseitig miteinander reagieren und elektrische Abstoßungskräfte erzeugen, die dazu beitragen, daß die Schleifkörner in dem Anodenwasser in einem Zustand dispergiert bleiben, in dem sie nicht aggregiert sind.
Eine hochqualitative Schleifmittelzusammensetzung, in der die Schleifkörner auf erwünschte Weise, ohne dabei aggregiert zu sein, dispergiert sind, wird durch die Verwendung eines spezifischen Elektrolysewassers, das das vorstehende Anodenwasser als Dispersionsmedium umfaßt, und ohne daß irgendwelche zusätzlichen Dispersionsmittel verwendet werden, erhalten.
Das Anodenwasser als das Dispersionsmedium für die Schleifkörner erzeugt Grenzflächenaktivität. Deshalb dringt die Schleifmittelzusammensetzung, wenn sie zum Polieren der Oberfläche eines zu behandelnden Materials verwendet werden soll, rasch in die feine Oberflächenstruktur des Materials ein, wodurch eine ausgezeichnet polierte Oberfläche des Materials mit verbesserter Polierwirkung erhalten wird.
Das Elektrolysewasser weist eine kleinere Cluster-Größe als gewöhnliches Wasser, wie Grundwasser oder Leitungswasser, auf. Insbesondere gewöhnliches Wasser umfaßt eine Verbindung mit einem Molekulargewicht von 18, die aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen zusammengesetzt ist, und weist keine Struktur, in der Wassermoleküle individuell auftreten, sondern eine sogenannte Clusterstruktur auf, die ein Aggregat aus Wassermolekülen umfaßt, da die Wasserstoffbindungen zwischen den Wassermolekülen stark sind.
In den Berichten der Konferenz vom März 1991 der Japanischen Chemischen Gesellschaft wird beschrieben, daß die Masse der Wassermoleküle und die Größenordnung der Wasser-Cluster durch NMR (magnetische Kernspinresonanz) gemessen werden kann, und daß die ¹&sup7;O-NMR/Wasser-Messergebnisse der Linienbreite (20ºC) für Regenwasser 119 Hz, für Brunnenwasser 105 Hz, für destilliertes Wasser 118 Hz, und für Elektrolysewasser (Kathodenwasser) 59 Hz ergaben, wobei die Molekülmasse des Wassers oder des Wasser-Clusters um so kleiner ist, je kleiner der gemessene Wert ist.
Basierend auf den durch NMR (magnetische Kernspinresonanz) gemessenen Ergebnissen wurde gefunden, daß die Größenordnung des Clusters des Elektrolysewassers die Hälfte oder weniger derjenigen von gewöhnlichem Wasser (Grundwasser oder Leitungswasser) beträgt. Es wird angenommen, daß die Tatsache, daß das Elektrolysewasser eine kleinere Cluster-Größe aufweist, dazu beiträgt, daß die Schleifkörner in dem Elektrolysewasser dispergiert werden, ohne dabei zu aggregieren, was dazu führt, daß eine hochqualitative Schleifmittelzusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die selbst dann einen stabilen Zustand, ohne das Auftreten einer Aggregation der Schleifkörner, beibehält, wenn sie über einen langen Zeitraum aufbewahrt wird. Wie vorstehend beschrieben, dringt die Schleifmittelzusammensetzung, wenn sie für das Polieren der Oberfläche eines zu behandelnden Materials verwendet werden soll, rasch in die feine Oberflächenstruktur des Materials ein, wodurch eine ausgezeichnet polierte Oberfläche des Materials mit verbesserter Polierwirkung erhalten wird.
Desweiteren stoßen sich die Anionen des Elektrolysewassers aufgrund ihrer elektrischen Abstoßungskräfte in einer Schleifmittelzusammensetzung, die durch die Verwendung des spezifischen Elektrolysewassers erhalten wurde, das als Dispersionsmedium das Anodenwasser umfaßt, das aus Clustern besteht, die reich an Anionen sind, gegenseitig ab und die Cluster des Elektrolysewasser weisen eine relativ kleine Größe auf. Aus diesem Grund wird, wenn mit der Schleifmittelzusammensetzung die Oberfläche eines zu behandelnden Materials poliert werden soll, die beabsichtigte Wirkung dadurch erzeugt, daß das Dispersionsmedium, das das Elektrolysewasser umfaßt, rasch verdampft wird, um auf wirksame Weise die beim Polieren der Oberfläche des Materials mit den Schleifkörnern erzeugte Wärme abzugeben, wodurch für das Material eine ausgezeichnet polierte Oberfläche mit verbesserter Polierwirkung erhalten wird.
Die vorstehende Schleifmittelzusammensetzung ist insofern vorteilhaft, als daß sie von Sekundäreffekt-Problemen, einschließlich einer Korrosion oder eines Verschleißes der Polierapparatur, und negativen Einflüssen auf das zu be handelnde Material frei ist, und daß sie nicht schädlich für den menschlichen Körper ist und daß sie zu keinen Problemen bei der Abwasserbeseitigung führt, wie sie im Falle herkömmlicher Schleifmittelzusammensetzungen auftreten.
Als in der vorstehenden Schleifmittelzusammensetzung zu verwendende Schleifkörner können selektiv Körner (oder Teilchen) eines geeigneten anorganischen Materials verwendet werden, solange sie die Eigenschaft aufweisen, daß sie die erforderlichen mechanischen Wirkungen auf die Oberfläche eines zu behandelnden Materials beim Polieren ausüben. Spezielle Beispiele für solch ein anorganisches Material sind natürliche anorganische Materialien, wie natürlicher Diamant, Korund, Spinell, Schmirgel, Granat und Kieselstein; und synthetische anorganische Materialien, wie synthetischer Diamant, Alundum, Karborund, Borcarbid, Lanthancarbid, Zirkoniumcarbid, Wolframcarbid, Bornitrid, Titannitrid, Zirkoniumnitrid, Titanborid, Ceroxid, Chromoxid und Eisen(III)-oxid (Bengals). Außerdem können Schmirgel, Quarzsand, Manganstahlkugeln, Glasperlen, pulverförmiges Eisen und Kieselgur erwähnt werden. Diese anorganischen Materialien können entweder alleine oder als Kombination aus zwei oder mehreren davon verwendet werden. Außerdem können Materialien für das Trommelpolieren verwendet werden.
Die vorstehend erwähnte Schleifmittelzusammensetzung kann auf die gleiche Weise wie im Falle der Herstellung einer herkömmlichen Schleifmittelzusammensetzung hergestellt werden, außer daß das bei der Herstellung der herkömmlichen Schleifmittelzusammensetzung verwendete flüssige Dispersionsmedium durch das vorstehende Anodenwasser ersetzt wird.
Als das bei der Herstellung einer herkömmlichen Schleifmittelzusammensetzung verwendete flüssige Dispersionsmedium wird eine Flüssigkeit aus der Reihe der Fettöle, wie Samenöl, Olivenöl oder ähnliches oder eine Flüssigkeit der Petroleumreihe, wie Leichtöl, Maschinenöl oder Mineralöl verwendet. In der Erfindung werden keine Flüssigkeiten der Fettölreihe und der Petroleumreihe verwendet, die bei der Herstellung einer herkömmlichen Schleifmittelzusammensetzung verwendet werden. Somit schließt die vorstehend erwähnte Schleifmittelzusammensetzung eine wasserfreie Schleifmittelzusammensetzung aus.
In der vorstehend erwähnten Schleifmittelzusammensetzung ist es erwünscht, daß das wässrige Dispersionsmedium, in dem die Schleifkörner dispergiert werden sollen, nur aus dem vorstehenden Anodenwasser besteht. Falls es erforderlich sein sollte, kann das Dispersionsmedium jedoch übliches Wasser in kleiner Menge enthalten.
In den bevorzugten Ausführungsformen enthält die Schleifmittelzusammensetzung keinerlei Additiv, wie ein Dispersionsmittel. Sie kann jedoch ein geeignetes Additiv enthalten, solange dies nicht die Funktion des Anodenwassers als Dispersionsmedium verhindert.
Das in der vorstehend erwähnten Schleifmittelzusammensetzung verwendete Anodenwasser ist nicht nur auf dasjenige beschränkt, das auf die vorstehende Weise unter Verwendung des Elektrolysegerätes erhalten wurde.
Die vorstehend erwähnte Schleifmittelzusammensetzung kann wünschenswerterweise für jede herkömmliche Polierart eingesetzt werden, in der eine wässrige Schleifmittelzusammensetzung verwendet wird.
Nachstehend werden die Eigenschaften und Vorteile der Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben, wodurch jedoch der Geltungsbereich der Erfindung nicht eingeschränkt werden soll.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

Beispiel 1

Als Dispersionsmedium wurde Elektrolysewasser, das Anodenwasser mit einem pH-Wert von 3,8 umfaßte, unter Verwendung eines im Handel erhältlichen Geräts zur Herstellung von Elektrolysewasser (Handelsname: MINESOFTMS-800, von Akai Electric Co., Ltd. hergestellt) erhalten.
500 g gepulvertes Ceroxid mit einer mittleren Teilchengröße von 0,3 um wurde in 10 Liter des Anodenwassers gegeben, um eine Mischung zu erhalten. Die Mischung wurde gut gemischt und homogenisiert.
Auf diese Weise wurde eine Schleifmittelzusammensetzung (nachstehend wird darauf als Schleifmittelzusammensetzung A Bezug genommen) erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

Als Dispersionsmedium wurde destilliertes Wasser zur Verfügung gestellt.
500 g gepulvertes Ceroxid mit einer mittleren Teilchengröße von 0, 3 um wurden in 10 Liter des destillierten Wassers gegeben, um eine Mischung zu erhalten. Die Mischung wurde gut gemischt und homogenisiert.
Auf diese Weise wurde eine Vergleichsschleifmittelzusammensetzung (nachstehend wird darauf als Schleifmittelzusammensetzung B Bezug genommen) erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Als Dispersionsmedium wurde Wasser mit einem pH-Wert von 3,8 zur Verfügung gestellt, das durch die Zugabe von Salzsäure (HCl) zu destilliertem Wasser erhalten worden war.
500 g gepulvertes Ceroxid mit einer mittleren Teilchengröße von 0, 3 um wurden in 10 Liter dieses Wassers gegeben, um eine Mischung zu erhalten. Die Mischung wurde gut gemischt und homogenisiert.
Auf diese Weise wurde eine Vergleichsschleifmittelzusammensetzung (nachstehend wird darauf als Schleifmittelzusammensetzung C Bezug genommen) erhalten.

Beurteilung

Jede der vorstehenden Schleifmittelzusammensetzungen A, B und C wurde in bezug auf ihre Polierwirkung auf die nachstehende Weise beurteilt.
Es wurden 15 optische Linsen, die aus LaSF gefertigt worden waren und eine Größe von 33 mm (Durchmesser) · 10 mm (Dicke) aufwiesen, zur Verfügung gestellt. Bei der Beurteilung der Polierwirkung einer jeden Schleifmittelzusammensetzung wurden fünf der optischen Linsen auf einer Scheibe einer herkömmlichen Läppapparatur befestigt und 10 Minuten lang einer Flächenläppbehandlung unterzogen, indem eine aus Urethanharz gefertigte Abtragplatte mit der Scheibe mit den fünf optischen Linsen darauf mit einer Polierlast von 100 g/cm² in Druckkontakt gebracht wurde, wobei sich die Scheibe mit 80 UpM drehte und die Schleifmittelzusammensetzung mit 200 ml/min zugeführt wurde. Nachdem jede der fünf Linsen der Flächenläppbehandlung unterzogen worden war, wurde die Gewichtsabnahme gemessen. Die Messergebnisse sind gemeinsam in Tabelle 1 aufgelistet. In Tabelle 1 ist auch der Mittelwert der Messergebnisse angegeben. Basierend auf der Auswertung der erhaltenen Ergebnisse wurde gefunden, daß die Polierwirkung der Schleifmittelzusammensetzung A (bei der die Gewichtsabnahme 12,9 beträgt, bezogen auf den Mittelwert) offenbar diejenige der Schleifmittelzusammensetzung B (wobei die Gewichtsabnahme 9,7 beträgt, bezogen auf den Mittelwert) und auch diejenige der Schleifmittelzusammensetzung C (bei der die Gewichtsabnahme 9,6 beträgt, bezogen auf den Mittelwert) übertrifft.
Außerdem wurde jedes Mal bei jeder der fünf Linsen, die Flächenläppbehandlungen unterzogen worden waren, in denen jeweils die Schleifmittelzusammensetzungen A, B und C verwendet worden waren, die bearbeitete Oberfläche mittels eines Mikroskops betrachtet. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Qualität der bearbeiteten Oberfläche, die durch die Verwendung der Schleifmittelzusammensetzung A erhalten wurde, offenkundig besser als diejenige der bearbeiteten Oberfläche war, die durch die Verwendung einer der Schleifmittelzusammensetzungen B und C erhalten wurde. Tabelle 1

Claims

1. Schleifmittelzusammensetzung, die zum Polieren eines Gegenstandes geeignet ist und Schleifkörner aus einem anorganischen Material umfaßt, die in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, wobei das Dispersionsmedium ein wäßriges Medium umfaßt, das Anodenwasser enthält, das dadurch erhalten wurde, daß Wasser einer Elektrolyse unterzogen wurde.

2. Schleifmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Schleifkörner die Eigenschaft aufweisen, daß sie auf ihrem Umfang negative Ladungen tragen, und die Schleifkörner zusammen mit dem Anodenwasser verwendet werden.

3. Schleifmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Schleifkörner Schmirgel, Quarzsand, Manganstahlkugeln, Glasperlen, pulverförmiges Eisen oder pulverförmiges Kieselgur umfassen.

4. Schleifmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Dispersionsmedium nur aus dem Anodenwasser besteht.

5. Polierverfahren, das die nachstehenden Schritte umfaßt:

das In-Kontakt-Bringen der Oberfläche eines zu polierenden Gegenstandes mit einer Schleifmittelzusammensetzung, und

die Veranlassung einer relativen Bewegung zwischen der Oberfläche des Gegenstandes und der Schleifmittelzusammensetzung,

wobei die Schleifmittelzusammensetzung Schleifkörner aus einem anorganischen Material umfaßt, die in einem Dispersionsmedium dispergiert sind, das ein wäßriges Medium umfaßt, das Anodenwasser enthält, das dadurch erhalten wurde, daß Wasser einer Elektrolyse unterzogen wurde.

6. Verfahren nach Anspruch 5, in dem die Schleifkörner die Eigenschaft aufweisen, daß sie auf ihrem Umfang negative Ladungen tragen, und die Schleifkörner mit dem Anodenwasser verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, in dem die Schleifkörner Schmirgel, Quarzsand, Manganstahlkugeln, Glasperlen, pulverförmiges Eisen oder pulverförmiges Kieselgur umfassen.

8. Verfahren nach Anspruch 5, in dem das Dispersionsmedium nur aus dem Anodenwasser besteht.