JP2012236273A - Polishing agent for polishing free abrasive grain and method for producing the same - Google Patents

Polishing agent for polishing free abrasive grain and method for producing the same Download PDF

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昌則 阿部
Shuji Takato
修二 高東
Masahito Uchida
雅人 内田
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive polishing agent for polishing free abrasive grains having high polishing speed for glass and imparting no damage to the glass caused by polishing.SOLUTION: The polishing agent for polishing free abrasive grains has an average secondary particle size of 1-3 μm, has no particles having the secondary particle diameters of 10 μm or larger, the secondary particle form of the polishing agent being spherical or equiaxial, and comprises MnOabrasive grains formed by firing granulated MnOat 800-1,000°C. The polishing agent for polishing free abrasive grains has high polishing speed for glass and imparts no damage to the glass caused by polishing, thus having excellent polishing performance for glass.

Description

本発明は、液晶パネル用や磁気ディスク、光学用ガラスなどを研磨するために使用する遊離砥粒研磨用研磨剤及び遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法に関する。   The present invention relates to a free abrasive polishing abrasive used for polishing liquid crystal panels, magnetic disks, optical glass, and the like, and a method for producing a free abrasive polishing abrasive.

液晶テレビやコンピューターの普及により、液晶パネルのマザーガラスやフォトマスク用石英ガラス、ハードディスク用強化ガラスなどのガラス材料の使用量が増大している。また、光学レンズにもガラスが用いられている。これらガラス材料の表面は、鏡面化することや平坦化させることが必要であることから、研磨が必須とされる。   With the spread of liquid crystal televisions and computers, the amount of glass materials such as mother glass for liquid crystal panels, quartz glass for photomasks, and tempered glass for hard disks is increasing. Glass is also used for the optical lens. Since the surface of these glass materials needs to be mirror-finished or flattened, polishing is essential.

ガラス材料の研磨には、機械的研磨作用ばかりでなく化学的研磨作用も発現することで大きい研磨速度を得ることができ、且つ研磨後の表面にスクラッチ等の傷が発生しにくいことから、近年は酸化セリウムが用いられるようになってきている。   In polishing glass materials, it is possible to obtain a large polishing rate by expressing not only mechanical polishing action but also chemical polishing action, and scratches such as scratches are hardly generated on the surface after polishing. Cerium oxide has been used.

例えば、液晶用フォトマスク基板である石英ガラスの研磨では、研磨工具にウレタン製研磨パッドを張り付け、酸化セリウム砥粒を水で分散させたスラリーを供給しながら研磨する方式が用いられている。   For example, in the polishing of quartz glass, which is a photomask substrate for liquid crystal, a polishing method is used in which a polishing pad made of urethane is attached to a polishing tool and a slurry in which cerium oxide abrasive grains are dispersed in water is supplied.

このように一般的にガラスの研磨に用いられている酸化セリウムであるが、酸化セリウムは高価な希土類酸化物であり、その価格も安定しないことから、酸化セリウムの代替となる研磨砥粒が求められていた。   Thus, cerium oxide is commonly used for polishing glass, but cerium oxide is an expensive rare earth oxide and its price is not stable, so there is a need for abrasive grains that can replace cerium oxide. It was done.

半導体基板上の層間絶縁膜の平坦化に用いられる化学的機械的研磨技術(CMP)用途として、安価な酸化マンガン砥粒が知られている。酸化マンガンの砥粒としては、例えばMnイオンを含む電解質溶液を電気分解して陽極上に析出したMnOの塊を500℃〜900℃で加熱し、形成されたMnを粉砕し、その粒子を研磨砥粒とする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、MnOを焼成、粉砕して作成したMnを砥粒とした場合、酸化セリウムと比較して加工速度が低いという問題があった。 Inexpensive manganese oxide abrasive grains are known for chemical mechanical polishing (CMP) applications used for planarization of an interlayer insulating film on a semiconductor substrate. As the abrasive grains of manganese oxide, for example, a mass of MnO 2 deposited on the anode by electrolyzing an electrolyte solution containing Mn ions is heated at 500 ° C. to 900 ° C., and the formed Mn 2 O 3 is pulverized. A method of using the particles as abrasive grains has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, when Mn 2 O 3 prepared by firing and pulverizing MnO 2 is used as abrasive grains, there is a problem that the processing speed is lower than that of cerium oxide.

また、酸化マンガンソースとしてMnを用い、熱処理してMnとし、これを粉砕又は解砕することで研磨砥粒を製造する方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)が、ガラス基板表面に発生する傷に関しては一切考察されていない。 In addition, a method for producing abrasive grains by using Mn 3 O 4 as a manganese oxide source, heat-treating to Mn 2 O 3 and pulverizing or crushing the same is proposed (for example, see Patent Document 2). However, no consideration is given to scratches generated on the glass substrate surface.

特開平10−60415号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-60415 特開2006−128395号公報JP 2006-128395 A

本発明は、研磨加工において研磨速度に優れ、表面に傷の発生が無く、且つ経済的に有利な遊離砥粒研磨用研磨剤及び遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a free abrasive polishing abrasive that has an excellent polishing rate in polishing, has no scratches on the surface, and is economically advantageous, and a method for producing the free abrasive polishing abrasive. And

本発明者は、鋭意検討を行った結果、造粒したMn粉末を焼成して得られるMn砥粒であって、前記砥粒の平均2次粒子径が1〜3μmであり、2次粒子径10μm以上の前記砥粒が含まれていないことを特徴とする遊離砥粒研磨用研磨剤は、研磨速度に優れると同時に、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しないことを見出した。また、Mn粉末の焼成温度を800℃〜1000℃とすることで、前記砥粒のBET法による比表面積が4.0m/g以下となり、特に研磨速度に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。さらに、前記砥粒の平均1次粒子径が0.5〜2μmである遊離砥粒研磨用研磨剤は、さらに研磨速度に優れることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventor is Mn 2 O 3 abrasive grains obtained by firing granulated Mn 3 O 4 powder, and the average secondary particle diameter of the abrasive grains is 1 to 3 μm. Yes, the abrasive for polishing free abrasive grains, characterized by not containing the abrasive grains having a secondary particle diameter of 10 μm or more, has excellent polishing speed, and at the same time scratches the surface of the workpiece during polishing I found it not. Further, by setting the firing temperature of the Mn 3 O 4 powder to 800 ° C. to 1000 ° C., the specific surface area by the BET method of the abrasive grains becomes 4.0 m 2 / g or less, and it is found that the polishing rate is particularly excellent. The invention has been completed. Furthermore, it discovered that the abrasive | polishing agent for grinding | polishing the free abrasive grains whose average primary particle diameter of the said abrasive grain is 0.5-2 micrometers is further excellent in polishing rate.

以下に本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明は、造粒したMn粉末を焼成して得られるMn砥粒であって、前記砥粒の平均2次粒子径が1〜3μmであり、2次粒子径10μm以上の前記砥粒が含まれていないことを特徴とする遊離砥粒研磨用研磨剤である。なお、遊離砥粒とは個々の研磨剤粒子が遊離状態になっているものを言う。 The present invention is an Mn 2 O 3 abrasive obtained by firing granulated Mn 3 O 4 powder, wherein the average secondary particle diameter of the abrasive is 1 to 3 μm, and the secondary particle diameter is 10 μm or more. The abrasive for polishing free abrasive grains is characterized in that the abrasive grains are not contained. The loose abrasive grains are those in which individual abrasive particles are in a free state.

本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤は、主成分である平均2次粒子径が1〜3μmのMn砥粒と分散媒を含んでなる。分散媒としては、蒸留水、イオン交換水、アルコール等を挙げることができるが、取り扱い上、水系であることが好ましい。また、必要に応じて本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤には分散剤等の添加、pH調整を行うこともできる。 The abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention comprises Mn 2 O 3 abrasive grains having an average secondary particle diameter of 1 to 3 μm as main components and a dispersion medium. Examples of the dispersion medium include distilled water, ion exchange water, alcohol, and the like, but an aqueous system is preferable for handling. Moreover, a dispersing agent etc. can be added and pH adjustment can be performed to the abrasive | polishing agent for free abrasive grains of this invention as needed.

主成分である平均2次粒子径が1〜3μmのMn砥粒は、造粒したMn粉末を焼成して得られる。造粒したMn粉末を焼成することで、平均2次粒子径が1〜3μmのMn砥粒となり、2次粒子径10μm以上のMn砥粒が形成されにくくなる。 The Mn 2 O 3 abrasive grains having an average secondary particle diameter of 1 to 3 μm as the main component are obtained by firing the granulated Mn 3 O 4 powder. By baking the granulated Mn 3 O 4 powder, the average secondary particle diameter becomes 1 to 3 μm Mn 2 O 3 abrasive grains, and secondary particle diameters of 10 μm or more Mn 2 O 3 abrasive grains are hardly formed. .

砥粒として用いるMn粒子は平均2次粒子径1〜3μmである。平均2次粒子径が1μmよりも小さいとガラスに対する研磨速度が低くなり、3μmよりも大きいと研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生することがあるからである。平均2次粒子径の測定方法としては、レーザー回折法や走査型電子顕微鏡による画像解析法がある。 The Mn 2 O 3 particles used as the abrasive grains have an average secondary particle diameter of 1 to 3 μm. This is because if the average secondary particle diameter is smaller than 1 μm, the polishing rate for glass is low, and if it is larger than 3 μm, scratches may occur on the surface of the workpiece during polishing. As a method for measuring the average secondary particle size, there are a laser diffraction method and an image analysis method using a scanning electron microscope.

なお、Mn砥粒の2次粒子形状は、球状又は等軸状であることが好ましい。形状が球状又は等軸状であることで、研磨粉末の強度が高くなり、高い研磨速度を得ることができると考える。また、鋭利な部分が少ないため研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しにくくなるからである。 The secondary particle shape of the Mn 2 O 3 abrasive is preferably spherical or equiaxed. When the shape is spherical or equiaxed, it is considered that the strength of the polishing powder is increased and a high polishing rate can be obtained. Moreover, since there are few sharp parts, it becomes difficult to generate | occur | produce a damage | wound on the surface of a workpiece at the time of grinding | polishing.

また、本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤の主成分であるMn砥粒の平均1次粒子径が0.5〜2μmであることがさらに好ましい。Mn砥粒の平均1次粒子径が0.5〜2μmとなることで、砥粒の各粒子の硬さが増加すると考えられるために、研磨速度がさらに向上する。平均1次粒子径の測定方法としては、走査型電子顕微鏡による画像解析法がある。 Moreover, it is more preferable that the average primary particle diameter of the Mn 2 O 3 abrasive grains as the main component of the abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention is 0.5 to 2 μm. Since the average primary particle diameter of the Mn 2 O 3 abrasive grains is 0.5 to 2 μm, it is considered that the hardness of each grain of the abrasive grains is increased, and thus the polishing rate is further improved. As a method for measuring the average primary particle size, there is an image analysis method using a scanning electron microscope.

また、本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤には、2次粒子径10μm以上のMn砥粒が含まれていないことを特徴とする。研磨剤の中に2次粒子径10μm以上のMn粒子が存在すると、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しやすくなるからである。 In addition, the abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention is characterized by not containing Mn 2 O 3 abrasive grains having a secondary particle diameter of 10 μm or more. This is because if Mn 2 O 3 particles having a secondary particle diameter of 10 μm or more are present in the abrasive, scratches are likely to occur on the surface of the workpiece during polishing.

なお、本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤は、Mn砥粒のBET法による比表面積が4.0m/g以下であることが好ましい。比表面積が4.0m/g以下とすることで、砥粒の粒子内部に気孔が少なくなり、粒子強度が向上し、研磨速度が高くなる。 Incidentally, the free abrasive polishing polishing agent of the present invention preferably has a specific surface area by the BET method of Mn 2 O 3 abrasive grains is less than 4.0 m 2 / g. By setting the specific surface area to 4.0 m 2 / g or less, pores are reduced inside the abrasive grains, the particle strength is improved, and the polishing rate is increased.

次に、本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the abrasive | polishing agent for loose abrasive polishing of this invention is demonstrated.

本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤は、Mn粉末を1〜5μmに造粒させた後、平均2次粒子径1〜3μmのMn砥粒へと焼成を行い、得られたMn砥粒を分散媒に加えることで製造することができる。 The abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention is obtained by granulating Mn 3 O 4 powder to 1 to 5 μm and then firing it to Mn 2 O 3 abrasive grains having an average secondary particle diameter of 1 to 3 μm. was Mn 2 O 3 abrasive grains can a be produced by adding a dispersion medium.

Mn粉末は、例えば金属マンガンの加水分解反応で生成する水酸化マンガンを酸化して得る方法や、硫酸マンガン塩を塩基性水溶液で中和、酸化する方法で得ることができるが、これに限定されない。Mn粉末の大きさとしては、1次粒子径は0.05〜3μm、平均2次粒子径で1〜5μmのものが好ましい。平均2次粒子径が1μmより小さいと、焼成後のMnの2次粒子径が小さくなり、研磨速度が低くなる。平均2次粒子径が5μmより大きいと、焼成後のMnの2次粒子径が大きくなり、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しやすくなるからである。平均2次粒子径の測定方法としては、レーザー回折法や走査型電子顕微鏡による画像解析法がある。 The Mn 3 O 4 powder can be obtained by, for example, a method obtained by oxidizing manganese hydroxide produced by a hydrolysis reaction of metal manganese or a method of neutralizing and oxidizing a manganese sulfate salt with a basic aqueous solution. It is not limited to. As the size of the Mn 3 O 4 powder, those having a primary particle diameter of 0.05 to 3 μm and an average secondary particle diameter of 1 to 5 μm are preferable. When the average secondary particle size is smaller than 1 μm, the secondary particle size of Mn 2 O 3 after firing becomes small and the polishing rate becomes low. This is because if the average secondary particle diameter is larger than 5 μm, the secondary particle diameter of Mn 2 O 3 after firing becomes large and scratches are likely to occur on the surface of the workpiece during polishing. As a method for measuring the average secondary particle size, there are a laser diffraction method and an image analysis method using a scanning electron microscope.

まず、Mn粉末を造粒して平均粒子径1〜5μmのMnの造粒粒子にする。造粒方法としては、例えばMn粉末をスラリー化してスプレードライする方法が挙げられる。スプレードライをする際にMnの凝集粒子がある場合は、事前にボールミルやビーズミルを行うことが好ましい。粉砕メディアとしては、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスが粉砕効率の高さから好ましい。 First, Mn 3 O 4 powder is granulated to obtain granulated particles of Mn 3 O 4 having an average particle diameter of 1 to 5 μm. Examples of the granulation method include a method of slurrying Mn 3 O 4 powder and spray drying. When there is an agglomerated particle of Mn 3 O 4 during spray drying, it is preferable to perform ball milling or bead milling in advance. As the grinding media, ceramics such as alumina and zirconia are preferable because of high grinding efficiency.

1次粒径の小さいMn粉末をスラリー化してスプレードライ法にて造粒する場合、スラリーはMn粉末が良く分散された状態でスプレードライすることが好ましい。分散媒としては、イオン交換水、蒸留水、アルコール等が挙げられる。分散したスラリーをスプレードライすることで、造粒粉末内の構成粒子が偏りなく均等に配置されるため、その後の焼成時にMn粒子の粒径が均一になる。Mn粉末を分散する方法としては、スラリーのpH調整や分散剤添加を行う方法を例示できる。 In the case where Mn 3 O 4 powder having a small primary particle size is slurried and granulated by a spray drying method, the slurry is preferably spray dried in a state where the Mn 3 O 4 powder is well dispersed. Examples of the dispersion medium include ion exchange water, distilled water, alcohol and the like. By spray-drying the dispersed slurry, the constituent particles in the granulated powder are evenly arranged without unevenness, so that the particle size of the Mn 2 O 3 particles becomes uniform during subsequent firing. Examples of the method of dispersing the Mn 3 O 4 powder include a method of adjusting the pH of the slurry and adding a dispersant.

スプレードライの方式については、特に限定されることはないが、平均粒子径1〜5μmの造粒粒子を作成するため、超音波ノズル方式や圧縮空気によりスラリーを噴射する多流体ノズルを用いたスプレードライヤーを使用することが好ましい。圧縮空気によりスラリーを噴射する多流体ノズルとは、例えば2流体ノズルや3流体ノズル、4流体ノズルを挙げる事ができる。   The spray drying method is not particularly limited, but in order to produce granulated particles having an average particle size of 1 to 5 μm, a spray using an ultrasonic nozzle method or a multi-fluid nozzle that ejects slurry by compressed air. It is preferable to use a dryer. Examples of the multi-fluid nozzle for injecting slurry with compressed air include a two-fluid nozzle, a three-fluid nozzle, and a four-fluid nozzle.

スプレードライを行う際のMnスラリーの濃度としては、2〜50wt%とすることが好ましい。2wt%よりも低いと高密度の造粒粒子が得られず、50wt%よりも高いとスラリー粘度が高くなりスプレードライ法を行えない。スラリー濃度を高くすると粘度が高くなるが、その場合、アニオン系、カチオン系、ノニオン系などの分散剤を適時添加して粘度を低下させても良い。 The concentration of the Mn 3 O 4 slurry at the time of spray drying is preferably 2 to 50 wt%. If it is lower than 2 wt%, high-density granulated particles cannot be obtained, and if it is higher than 50 wt%, the slurry viscosity becomes high and spray drying cannot be performed. Increasing the slurry concentration increases the viscosity. In that case, an anionic, cationic, or nonionic dispersant may be added as appropriate to lower the viscosity.

また、Mnスラリーの濃度を20〜50wt%とすると、造粒粒子が高密度であるため、焼成時に造粒粒子内の各Mn粒子の焼結が促進されて、平均1次粒子径0.5〜2μmのMn砥粒となり、より好ましい。 Further, when the concentration of the Mn 3 O 4 slurry is 20 to 50 wt%, the granulated particles have a high density, so that sintering of each Mn 3 O 4 particle in the granulated particles is promoted during firing, and an average of 1 It becomes a Mn 2 O 3 abrasive grain having a secondary particle size of 0.5 to 2 μm, and is more preferable.

スプレードライ法によって作成した平均粒子径1〜5μmであるMn高密度造粒粒子は、タップ密度1.0〜1.3g/cmであることが好ましい。タップ密度が1.0g/cmよりも低いと、造粒粒子内の各Mn粒子が近接しておらず焼結の促進が少なく、1.3g/cmよりも高いと1次粒子径が大きくなり、遊離砥粒研磨用研磨剤として使用した際に傷の原因となる。 It is preferable that the Mn 3 O 4 high-density granulated particles having an average particle diameter of 1 to 5 μm prepared by the spray drying method have a tap density of 1.0 to 1.3 g / cm 3 . When the tap density is lower than 1.0 g / cm 3 , the Mn 3 O 4 particles in the granulated particles are not close to each other and the promotion of sintering is small, and when the tap density is higher than 1.3 g / cm 3, the primary When the particle diameter becomes large and it is used as an abrasive for polishing free abrasive grains, it causes scratches.

本発明のタップ密度は、市販のタップ密度測定装置(株式会社セイシン企業製、KYT−2000)を使用し、100mLのシリンダーに50.00gの試料を投入し、タップ高さ20mmで300回タップさせて測定した値である。   For the tap density of the present invention, a commercially available tap density measuring device (SEITIN ENTERPRISE CO., LTD., KYT-2000) is used. Measured value.

次に、造粒したMn粉末を焼成することでMn粒子とする。焼成温度は800〜1000℃が好ましい。焼成温度を800〜1000℃とすることで、Mnへの酸化が促されると同時に造粒粒子、2次粒子内の焼結が促進され、粒子強度が向上し、研磨速度が向上する。焼成温度が800℃より低いと、粒子同士はネッキングされた状態であり、あまり焼結されていないため、気孔が多いことから粒子の強度も低く、研磨速度が低くなる傾向にある。 Next, the granulated Mn 3 O 4 powder is fired to obtain Mn 2 O 3 particles. The firing temperature is preferably 800 to 1000 ° C. By setting the firing temperature to 800 to 1000 ° C., oxidation to Mn 2 O 3 is promoted, and at the same time, sintering in the granulated particles and secondary particles is promoted, the particle strength is improved, and the polishing rate is improved. . When the firing temperature is lower than 800 ° C., the particles are in a state of being necked with each other and are not sintered so much, so that there are many pores, so the strength of the particles is low and the polishing rate tends to be low.

焼成する雰囲気としては、酸化される雰囲気、例えば大気中や空気流通の雰囲気、酸素ガス流通の雰囲気が挙げられる。還元性雰囲気は、MnからMnへの酸化反応が発生しないため、好ましくない。構成相がMnであることは、X線回折法等を用いることで確認することができる。 As an atmosphere to be baked, an atmosphere to be oxidized, for example, an atmosphere in air, an air circulation atmosphere, or an oxygen gas circulation atmosphere can be given. A reducing atmosphere is not preferable because an oxidation reaction from Mn 3 O 4 to Mn 2 O 3 does not occur. Whether the constituent phase is Mn 2 O 3 can be confirmed by using an X-ray diffraction method or the like.

構成相がMnとなることで、ガラスに対する研磨速度が向上する。この原因については定かではないが、ガラスの構成分子であるSiOとMnとの間で何らかの化学的相互作用が働いていると思われる。 When the constituent phase is Mn 2 O 3 , the polishing rate for glass is improved. Not clear about this reason it is believed that some chemical interaction between the SiO 2 and Mn is a constituent molecule of the glass is working.

Mn粒子を焼成する方法としては、特に限定されることはないが、箱形炉や環状炉、ロータリーキルンを使用することが挙げられる。特に粉末にかかる温度の均一化や焼成による2次粒子同士の凝集を防ぐことができるため、ロータリーキルンが好ましい。 As a method of firing the Mn 3 O 4 particles, in particular are not limited to, a box furnace or a tube furnace, is the use of a rotary kiln. In particular, a rotary kiln is preferred because it can prevent the temperature applied to the powder from being uniform and aggregation of secondary particles due to firing.

焼成することで得られるMn粒子は粒子同士が凝集している場合があるため、凝集された粒子を平均2次粒子径1〜3μmとするため、焼成されたMn粒子をさらに粉砕及び/又は解砕することが好ましい。 Since Mn 2 O 3 particles obtained by firing have a case where the particles are being aggregated, for the agglomerated particles and the average secondary particle diameter 1 to 3 [mu] m, the calcined Mn 2 O 3 particles Furthermore, it is preferable to grind and / or crush.

粉砕及び/又は解砕する方法としては、ボールミルやビーズミルを挙げることができる。粉砕メディアとしては、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスが粉砕効率の高さから好ましい。   Examples of the pulverization and / or pulverization method include a ball mill and a bead mill. As the grinding media, ceramics such as alumina and zirconia are preferable because of high grinding efficiency.

また、Mn粒子の2次粒子形状は球状又は等軸状であることが好ましい。形状が球状又は等軸状であることで、Mn粒子の強度が高くなり、高い研磨速度を得ることができると考える。また、鋭利な部分が少ないため、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しにくくなるからである。 The secondary particle shape of the Mn 2 O 3 particles is preferably spherical or equiaxed. It is considered that when the shape is spherical or equiaxed, the strength of the Mn 2 O 3 particles is increased and a high polishing rate can be obtained. Moreover, since there are few sharp parts, it becomes difficult to generate | occur | produce a damage | wound on the surface of a workpiece at the time of grinding | polishing.

球状又は等軸状の砥粒を作成する方法としては、Mn粉末のスラリーをスプレードライすることや、液中での合成によって球状となったMn粉末を熱処理することで得られる。また、熱処理後に粒子同士の凝集がある場合には、粉砕を行うことが好ましい。 As a method for creating a spherical or equiaxed abrasive grains, resulting in Mn 3 O 4 to a powder of the slurry to spray drying or heat treating the Mn 3 O 4 powder was spherical by synthesis in liquid It is done. Moreover, when there exists aggregation of particles after heat processing, it is preferable to grind | pulverize.

また、本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤は、2次粒子径10μm以上のMn粒子が無いことを特徴とする。研磨剤の中に2次粒子径10μm以上のMn粒子が存在すると、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しやすくなるからである。Mn粉末を1〜5μmに造粒させた後、平均2次粒子径1〜3μmのMn砥粒へと焼成を行えば、2次粒子径10μm以上のMn粒子はほとんど形成されないが、砥粒の粉砕及び/又は解砕することや、液中サイクロン等による分級を行うことで、2次粒子径10μm以上のMn粒子を実質的になくすことができる。 In addition, the abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention is characterized by the absence of Mn 2 O 3 particles having a secondary particle diameter of 10 μm or more. This is because if Mn 2 O 3 particles having a secondary particle diameter of 10 μm or more are present in the abrasive, scratches are likely to occur on the surface of the workpiece during polishing. After the Mn 3 O 4 powder was granulated 1 to 5 [mu] m, by performing the firing into Mn 2 O 3 abrasive grains having an average secondary particle diameter 1 to 3 [mu] m, secondary particle diameter 10μm or more Mn 2 O 3 particles Is hardly formed, but Mn 2 O 3 particles having a secondary particle diameter of 10 μm or more can be substantially eliminated by pulverizing and / or crushing the abrasive grains and classification with a cyclone in the liquid. .

本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤は、十分な研磨速度を有し、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しにくいことから様々な材料の研磨工程に用いることができるが、特にマザーガラスやフォトマスク用石英ガラス、ハードディスク用強化ガラスなどのガラス材料に対して好適に用いることができる。   The abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention has a sufficient polishing rate, and can be used for polishing various materials because it hardly causes scratches on the surface of the workpiece during polishing. It can be suitably used for glass materials such as mother glass, quartz glass for photomasks and tempered glass for hard disks.

本発明の遊離砥粒研磨用研磨剤は、十分な研磨速度を有し、研磨加工時に被加工物の表面に傷が発生しにくいことから様々な材料の研磨工程に用いることができ、しかも安価に製造することができる。   The abrasive for polishing free abrasive grains of the present invention has a sufficient polishing rate, and since it is difficult to cause scratches on the surface of the workpiece during polishing, it can be used for polishing various materials and is inexpensive. Can be manufactured.

Mnを焼成した砥粒のX線回折パターンを示した図である。Mn 3 O 4 is a diagram showing the abrasive grains of the X-ray diffraction pattern obtained by firing. 超音波ノズルにて作製したMn粒子を焼成して製造した砥粒のSEM像である。SEM images of the abrasive grains produced by sintering a Mn 3 O 4 particles produced by an ultrasonic nozzle. 45wt%の高濃度スラリーを使用して作製したMn粒子を900℃にて焼成して製造した砥粒のSEM像である。The 45 wt% of high density slurry Mn 3 O 4 particles prepared using a abrasive SEM image of produced by firing at 900 ° C..

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not restrict | limited to these Examples at all.

(実施例1)
Mn粉末として、東ソー製のブラウノックス(一次粒径0.08μm)を用いた。Mn粉末50gに対してイオン交換した蒸留水を950gの割合で入れた。直径10mmのジルコニアボールを使用して48時間のボールミルを実施し、Mnスラリーを作成した。
Example 1
As Mn 3 O 4 powder, Tono's Brownox (primary particle size 0.08 μm) was used. 950 g of ion-exchanged distilled water was added to 50 g of Mn 3 O 4 powder. A ball mill for 48 hours was performed using zirconia balls having a diameter of 10 mm to prepare a Mn 3 O 4 slurry.

前記スラリーを4流体ノズル方式であるスプレードライヤー(藤崎電機製、商品名「MDL−050M」)を用いて入口温度200℃、風量1.00m/minの条件で造粒・乾燥を行ない、Mn造粒品を得た。粒度分布計(島津製作所製、商品名「SALD−7100」)により測定した平均粒径(D50)は3.5μmであった。 The slurry is granulated and dried under the conditions of an inlet temperature of 200 ° C. and an air volume of 1.00 m 3 / min using a spray dryer (trade name “MDL-050M” manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.) which is a four-fluid nozzle system. A 3 O 4 granulated product was obtained. The average particle diameter (D50) measured by a particle size distribution meter (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name “SALD-7100”) was 3.5 μm.

Mn造粒品に対し、箱形電気炉を用いて550℃で24時間の焼成を行った。焼成の雰囲気は大気とした。焼成で得られた粉末をX線回折装置(理学電機製、商品名「RINT Ultima1III」)によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。 The Mn 3 O 4 granulated product was fired at 550 ° C. for 24 hours using a box-type electric furnace. The atmosphere for firing was air. The powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer (trade name “RINT Ultimate 1III” manufactured by Rigaku Corporation), and confirmed to be a Mn 2 O 3 single phase.

焼成して得られたMn粉末に対してSCミル(三井鉱山社製、商品名「SC150」)を用い、イオン交換した蒸留水とφ1mmのジルコニアビーズを粉砕メディアとして使用して湿式のビーズミルを実施した。粉砕時間は固形分1kg当り10分とした。得られた研磨用スラリーを粒度分布径(島津製作所製、商品名「SALD−7100」)で測定した結果、平均2次粒子径は2.3μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。また、研磨用スラリーを乾燥した砥粒に対するBET測定装置(湯浅アイオニクス社製、商品名「MONOSORB」)によるBET比表面積は、7.7m/gであった。 An SC mill (trade name “SC150”, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) was used for the Mn 2 O 3 powder obtained by firing, and was wet-treated using ion-exchanged distilled water and φ1 mm zirconia beads as grinding media. A bead mill was performed. The grinding time was 10 minutes per kg of solid content. The obtained polishing slurry was measured with a particle size distribution diameter (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name “SALD-7100”). As a result, the average secondary particle diameter was 2.3 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. Moreover, the BET specific surface area by the BET measuring apparatus (The product name "MONOSORB" by the Yuasa Ionics company) with respect to the abrasive grain which dried the slurry for grinding | polishing was 7.7 m < 2 > / g.

(実施例2)
実施例1と同様の方法でMn造粒品を作製し、箱形電気炉を用いて700℃で24時間の焼成を行った。焼成の雰囲気は大気とした。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。
(Example 2)
A Mn 3 O 4 granulated product was produced in the same manner as in Example 1, and baked at 700 ° C. for 24 hours using a box-type electric furnace. The atmosphere for firing was air. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られたMn粉末を実施例1と同様の方法で湿式のビーズミルを実施して研磨用スラリーを得た。平均2次粒子径は2.0μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。また、BET比表面積は、5.8m/gであった。 The Mn 2 O 3 powder obtained by firing was wet bead milled in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing slurry. The average secondary particle diameter was 2.0 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. Further, the BET specific surface area was 5.8 m 2 / g.

(実施例3)
実施例1と同様の方法でMn造粒品を作製し、箱形電気炉を用いて800℃で24時間の焼成を行った。焼成の雰囲気は大気とした。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。
(Example 3)
A granulated Mn 3 O 4 product was produced in the same manner as in Example 1, and baked at 800 ° C. for 24 hours using a box-type electric furnace. The atmosphere for firing was air. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られたMn粉末を実施例1と同様の方法で湿式のビーズミルを実施して研磨用スラリーを得た。平均2次粒子径は1.4μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。また、BET比表面積は、4.0m/gであった。 The Mn 2 O 3 powder obtained by firing was wet bead milled in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing slurry. The average secondary particle diameter was 1.4 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. The BET specific surface area was 4.0 m 2 / g.

(実施例4)
実施例1と同様の方法でMn造粒品を作製し、箱形電気炉を用いて900℃で24時間の焼成を行った。焼成の雰囲気は大気とした。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。図1に焼成した粉末のX線回折パターンを示す。
Example 4
A granulated Mn 3 O 4 product was produced in the same manner as in Example 1, and baked at 900 ° C. for 24 hours using a box-type electric furnace. The atmosphere for firing was air. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 . FIG. 1 shows an X-ray diffraction pattern of the fired powder.

焼成して得られたMn粉末を実施例1と同様の方法で湿式のビーズミルを実施して研磨用スラリーを得た。平均2次粒子径は1.0μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。また、BET比表面積は、1.6m/gであった。 The Mn 2 O 3 powder obtained by firing was wet bead milled in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing slurry. The average secondary particle diameter was 1.0 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. The BET specific surface area was 1.6 m 2 / g.

(実施例5)
Mn粉末として、東ソー製のブラウノックス(一次粒径0.08μm)を用いた。Mn粉末20gに対してイオン交換した蒸留水980gを入れた。直径10mmのジルコニアボールを使用して48時間のボールミルを実施し、Mnスラリーを作成した。
(Example 5)
As Mn 3 O 4 powder, Tono's Brownox (primary particle size 0.08 μm) was used. 980 g of ion-exchanged distilled water was added to 20 g of Mn 3 O 4 powder. A ball mill for 48 hours was performed using zirconia balls having a diameter of 10 mm to prepare a Mn 3 O 4 slurry.

前記スラリーを超音波ノズル方式であるスプレードライヤー(日本ビュッヒ製、商品名「B90」)を用いて入口温度120℃、風量120L/minの条件で造粒・乾燥を行ない、Mn造粒品を得た。この粉末のSEM画像から測定した平均粒径(D50)は1.0μmであった。 The slurry is granulated and dried under the conditions of an inlet temperature of 120 ° C. and an air volume of 120 L / min using an ultrasonic nozzle type spray dryer (trade name “B90”, manufactured by Nihon Büch), and Mn 3 O 4 granulation is performed. I got a product. The average particle diameter (D50) measured from the SEM image of this powder was 1.0 μm.

Mn造粒品に対し、箱形電気炉を用いて900℃、24時間の焼成を行った。焼成の雰囲気は大気とした。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。 The Mn 3 O 4 granulated product was fired at 900 ° C. for 24 hours using a box electric furnace. The atmosphere for firing was air. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られたMn粉末に対してSCミルを用い、イオン交換した蒸留水とφ1mmのジルコニアビーズを粉砕メディアとして使用して湿式のビーズミルを実施した。粉砕時間は固形分1kg当り3分とした。得られた研磨用スラリーを乾燥させた粉末のSEM画像から測定した平均2次粒子径は1.0μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。図2に900℃で焼成した後、粉砕を行った粉末のSEM像を示す。形状は球状となっていた。また、BET比表面積は、2.6m/gであった。 An SC mill was used for the Mn 2 O 3 powder obtained by firing, and wet bead milling was performed using ion-exchanged distilled water and φ1 mm zirconia beads as grinding media. The grinding time was 3 minutes per kg of solid content. The average secondary particle diameter measured from the SEM image of the powder obtained by drying the obtained polishing slurry was 1.0 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. FIG. 2 shows an SEM image of the powder that was fired at 900 ° C. and then pulverized. The shape was spherical. The BET specific surface area was 2.6 m 2 / g.

(実施例6)
Mn粉末として、東ソー製のブラウノックスを用いた。スラリー濃度が20wt%となるようにMn粉末とイオン交換した蒸留水を投入し、アニオン系分散剤として花王製の商品名ポイズ530をMn粉末量に対して1.5wt%添加してボールミルを実施し、Mnスラリーを作成した。このスラリーを実施例1と同様の装置、同様の条件でスプレードライを行い、Mn造粒品を得た。実施例1と同様の粒度分布計により測定した平均粒径(D50)は4.1μmであった。
(Example 6)
Tosoh Brownox was used as the Mn 3 O 4 powder. Distilled water ion-exchanged with Mn 3 O 4 powder was added so that the slurry concentration was 20 wt%, and Kao-made Poise 530 as anionic dispersant was added at 1.5 wt% with respect to the amount of Mn 3 O 4 powder. The resultant was added and ball milled to prepare a Mn 3 O 4 slurry. This slurry was spray-dried using the same apparatus and the same conditions as in Example 1 to obtain a Mn 3 O 4 granulated product. The average particle diameter (D50) measured by the same particle size distribution analyzer as in Example 1 was 4.1 μm.

造粒した粒子のタップ密度を測定したところ、1.01g/cmであった。 The tap density of the granulated particles was measured and found to be 1.01 g / cm 3 .

Mn造粒品に対し、実施例1と同様の箱形電気炉を用いて900℃で8時間の焼成を行った。焼成で得られた粉末を実施例1と同様の方法で構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。 The Mn 3 O 4 granulated product was baked at 900 ° C. for 8 hours using the same box-type electric furnace as in Example 1. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified in the same manner as in Example 1, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られた粉末を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、平均1次粒子径0.7μmの粒子で構成されていた。   When the powder obtained by firing was observed with a scanning electron microscope, it was composed of particles having an average primary particle diameter of 0.7 μm.

焼成して得られたMn粉末に対して実施例1と同様の方法で湿式のビーズミルを実施した。得られた研磨用スラリーを実施例1と同様の方法で測定したところ、平均2次粒子径は1.2μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。また、BET比表面積は、1.5m/gであった。 A wet bead mill was performed on the Mn 2 O 3 powder obtained by firing in the same manner as in Example 1. When the obtained polishing slurry was measured by the same method as in Example 1, the average secondary particle size was 1.2 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. Further, the BET specific surface area was 1.5 m 2 / g.

(実施例7)
スラリー濃度を30wt%とした以外は、実施例6と同様にしてスプレードライを行い、造粒した粒子のタップ密度を測定したところ、1.18g/cmであった。得られたMn造粒品を実施例6と同様の条件で焼成を行った。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。
(Example 7)
Except that the slurry concentration was 30 wt%, spray drying was performed in the same manner as in Example 6, and the tap density of the granulated particles was measured and found to be 1.18 g / cm 3 . The obtained Mn 3 O 4 granulated product was fired under the same conditions as in Example 6. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られた粉末を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、平均1次粒子径1.0μmの粒子で構成されていた。   When the powder obtained by firing was observed with a scanning electron microscope, it was composed of particles having an average primary particle diameter of 1.0 μm.

焼成して得られたMn粉末に対して実施例1と同様の方法で湿式のビーズミルを実施した。得られた研磨用スラリーを実施例1と同様の方法で測定した平均2次粒子径は1.4μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。また、BET比表面積は、1.3m/gであった。 A wet bead mill was performed on the Mn 2 O 3 powder obtained by firing in the same manner as in Example 1. The average secondary particle diameter of the obtained polishing slurry measured by the same method as in Example 1 was 1.4 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. The BET specific surface area was 1.3 m 2 / g.

(実施例8)
スラリー濃度を45wt%とした以外は、実施例6と同様にしてスプレードライを行い、造粒した粒子のタップ密度を測定したところ、1.24g/cmであった。得られたMn造粒品を実施例6と同様の条件で焼成を行った。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。
(Example 8)
Spray drying was performed in the same manner as in Example 6 except that the slurry concentration was 45 wt%, and the tap density of the granulated particles was measured and found to be 1.24 g / cm 3 . The obtained Mn 3 O 4 granulated product was fired under the same conditions as in Example 6. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られた粉末を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、平均1次粒子径1.2μmの粒子で構成されていた。   When the powder obtained by firing was observed with a scanning electron microscope, it was composed of particles having an average primary particle diameter of 1.2 μm.

焼成して得られたMn粉末に対して実施例1と同様の方法で湿式のビーズミルを実施した。得られた研磨用スラリーを実施例1と同様の方法で測定した平均2次粒子径は1.4μmであり、10μm以上の砥粒は無かった。図3に900℃で焼成した後、粉砕を行った粉末のSEM像を示す。また、BET比表面積は、1.1m/gであった。 A wet bead mill was performed on the Mn 2 O 3 powder obtained by firing in the same manner as in Example 1. The average secondary particle diameter of the obtained polishing slurry measured by the same method as in Example 1 was 1.4 μm, and there were no abrasive grains of 10 μm or more. FIG. 3 shows an SEM image of the powder that was fired at 900 ° C. and then pulverized. The BET specific surface area was 1.1 m 2 / g.

(比較例1)
東ソー製のブラウノックスを焼成することなく、そのまま研磨砥粒としてイオン交換した蒸留水を添加して25%の濃度に調整し、研磨用スラリーとした。
(Comparative Example 1)
Without firing Tosoh's Brownox, ion-exchanged distilled water was added as it was as abrasive grains and adjusted to a concentration of 25% to obtain a polishing slurry.

(比較例2)
東ソー製ブラウノックスをスプレードライを行わずに箱形電気炉にて大気雰囲気で900℃、24時間の焼成を行った。焼成の雰囲気は大気とした。焼成で得られた粉末をX線回折装置によって構成相の同定を行い、Mn単相であることを確認した。
(Comparative Example 2)
Tosoh Brownox was baked at 900 ° C. for 24 hours in an air atmosphere in a box-type electric furnace without spray drying. The atmosphere for firing was air. The constituent phase of the powder obtained by firing was identified by an X-ray diffractometer, and it was confirmed that it was a single phase of Mn 2 O 3 .

焼成して得られたMn粉末に対してφ10mmのアルミナボールを用いた湿式のボールミルを5時間行った。得られた研磨用スラリーの粒度分布径による平均2次粒子径は5.2μmであり、10μm以上の砥粒も存在した。また、BET比表面積は、1.4m/gであった。 A wet ball mill using φ10 mm alumina balls was performed on the Mn 2 O 3 powder obtained by firing for 5 hours. The average secondary particle diameter according to the particle size distribution of the obtained polishing slurry was 5.2 μm, and abrasive grains of 10 μm or more were present. The BET specific surface area was 1.4 m 2 / g.

(研磨評価)
800mm×920mmの石英ガラス基板を片面大型研磨装置(岡本工作機械製、商品名「SPL−1400R」)に設置し、SCミルによって得られた実施例1〜5及び比較例1,2のスラリーに対してイオン交換した蒸留水を添加して25%の濃度に調整し、研磨用スラリーとした。前記スラリーを使用して2時間の遊離砥粒研磨加工を実施した。研磨パッドはニッタ・ハース製IC1000を用い、研磨圧力は0.1MPa、ガラスと工具の回転数は40rpmとした。
(Polishing evaluation)
A quartz glass substrate of 800 mm × 920 mm was placed in a single-sided large polishing apparatus (trade name “SPL-1400R” manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.), and the slurry of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 obtained by the SC mill was used. On the other hand, ion-exchanged distilled water was added to adjust the concentration to 25% to obtain a polishing slurry. The slurry was used for 2 hours of free abrasive polishing. The polishing pad used was IC1000 manufactured by Nitta Haas, the polishing pressure was 0.1 MPa, and the rotation speed of the glass and the tool was 40 rpm.

加工後のガラス基板は、研磨加工前後の重量変化から研磨速度を、目視観察から研磨による傷の有無を評価した。   The processed glass substrate was evaluated for the polishing rate from the change in weight before and after polishing, and the presence or absence of scratches due to polishing from visual observation.

結果を表1に示すが、実施例1〜5の各温度で焼成したMn粉末の研磨速度は、6〜11μm/hであり、目視による傷も確認されなかった。特に、800℃、900℃で焼成した粉末の研磨速度が高かった。 The results are shown in Table 1, and the polishing rate of the Mn 2 O 3 powder fired at each temperature of Examples 1 to 5 was 6 to 11 μm / h, and no visual scratch was observed. In particular, the polishing rate of the powder fired at 800 ° C. and 900 ° C. was high.

比較例1では、加工速度が遅いものであった。また、比較例2では、研磨速度は10μm/hと良好であったが、目視傷が存在した。   In Comparative Example 1, the processing speed was slow. In Comparative Example 2, the polishing rate was as good as 10 μm / h, but there was a visual flaw.

Figure 2012236273
実施例6〜8で作製したスラリーについても実施例1と同様の条件で研磨評価を行った。結果を表2に示すが、研磨速度は11〜12μm/hであり、目視による傷も確認されなかった。
Figure 2012236273
Polishing evaluation was performed on the slurry prepared in Examples 6 to 8 under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Table 2. The polishing rate was 11 to 12 μm / h, and no visual scratches were confirmed.

Figure 2012236273
Figure 2012236273

Claims (12)

造粒したMn粉末を焼成して得られるMn砥粒であって、前記砥粒の平均2次粒子径が1〜3μmであり、2次粒子径10μm以上の前記砥粒が含まれていないことを特徴とする遊離砥粒研磨用研磨剤。 Mn 2 O 3 abrasive grains obtained by firing granulated Mn 3 O 4 powder, wherein the abrasive grains have an average secondary particle diameter of 1 to 3 μm and a secondary particle diameter of 10 μm or more. An abrasive for polishing free abrasive grains, characterized in that it does not contain. 前記砥粒のBET法による比表面積が4.0m/g以下であることを特徴とする請求項1に記載の遊離砥粒研磨用研磨剤。 2. The abrasive for polishing free abrasive grains according to claim 1, wherein a specific surface area of the abrasive grains by the BET method is 4.0 m 2 / g or less. 前記砥粒の平均1次粒子径が0.5〜2μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の遊離砥粒研磨用研磨剤。   3. The abrasive for polishing free abrasive grains according to claim 1, wherein an average primary particle diameter of the abrasive grains is 0.5 to 2 μm. 研磨加工対象物がガラスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の遊離砥粒研磨用研磨剤。   The abrasive for polishing free abrasive grains according to any one of claims 1 to 3, wherein the polishing object is glass. Mn粉末を1〜5μmに造粒させた後、平均2次粒子径1〜3μmのMn砥粒へ焼成させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 The Mn 3 O 4 powder is granulated to 1 to 5 μm and then fired into Mn 2 O 3 abrasive grains having an average secondary particle diameter of 1 to 3 μm. A method for producing an abrasive for polishing free abrasive grains. Mn粉末をスプレードライ法で造粒することを特徴とする請求項5に記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 The method for producing an abrasive for polishing free abrasive grains according to claim 5, wherein the Mn 3 O 4 powder is granulated by a spray drying method. Mn粉末を超音波ノズル又は圧縮空気によりスラリーを噴射する多流体ノズルを用いたスプレードライ法で造粒することを特徴とする請求項6に記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 The Mn 3 O 4 powder is granulated by a spray-drying method using a multi-fluid nozzle that jets slurry with an ultrasonic nozzle or compressed air, The abrasive for polishing a free abrasive according to claim 6, Method. スプレードライ法で用いるMnスラリーの濃度が20〜50wt%であることを特徴とする請求項6または7に記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 The method for producing a polishing slurry for free abrasive grains according to claim 6 or 7, wherein the concentration of the Mn 3 O 4 slurry used in the spray drying method is 20 to 50 wt%. スプレードライ法によって造粒したMn粉末のタップ密度が1.0〜1.3g/cmであることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 The polishing for free abrasive polishing according to any one of claims 6 to 8, wherein the tap density of the Mn 3 O 4 powder granulated by the spray drying method is 1.0 to 1.3 g / cm 3. Manufacturing method. 焼成温度が800℃〜1000℃であることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。   The method for producing an abrasive for polishing free abrasive grains according to any one of claims 5 to 9, wherein the firing temperature is from 800C to 1000C. Mn砥粒へ焼成させた後、前記Mn砥粒を粉砕及び/又は解砕することを特徴とする請求項5〜10のいずれかに記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 After calcination to Mn 2 O 3 abrasives, loose abrasive polishing abrasive according to any one of claims 5 to 10, characterized in that grinding and / or crushing the Mn 2 O 3 abrasives Manufacturing method. 分級によって10μm以上のMn砥粒を除去することを特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載の遊離砥粒研磨用研磨剤の製造方法。 The method for producing an abrasive for polishing free abrasive grains according to any one of claims 5 to 11, wherein Mn 2 O 3 abrasive grains of 10 µm or more are removed by classification.
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