JP2783329B2 - ガラス研磨用研磨材 - Google Patents
ガラス研磨用研磨材Info
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- JP2783329B2 JP2783329B2 JP1285435A JP28543589A JP2783329B2 JP 2783329 B2 JP2783329 B2 JP 2783329B2 JP 1285435 A JP1285435 A JP 1285435A JP 28543589 A JP28543589 A JP 28543589A JP 2783329 B2 JP2783329 B2 JP 2783329B2
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- polishing
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- glass
- abrasive grains
- slurry
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は研磨材に関し、特に、光ディスクや磁気ディ
スク用のガラス基板、アクティブマトリックス型LCD、
液晶TV用カラーフィルター、時計・電卓・カメラ用LCD
あるいは太陽電池などのディスプレイ用ガラス基板、LS
Iフォトマスク用ガラス基板、あるいは光学用レンズな
どの各種ガラス材料の研磨に好適な研磨材に関する。
スク用のガラス基板、アクティブマトリックス型LCD、
液晶TV用カラーフィルター、時計・電卓・カメラ用LCD
あるいは太陽電池などのディスプレイ用ガラス基板、LS
Iフォトマスク用ガラス基板、あるいは光学用レンズな
どの各種ガラス材料の研磨に好適な研磨材に関する。
近年、光ディスクや磁気ディスク、アクティブマトリ
ックス型LCD、液晶TV用カラーフィルターなどに用いら
れるガラス基板、あるいは時計・電卓・カメラ用LCDあ
るいは太陽電池などのディスプレイ用ガラス基板、LSI
フォトマスクに用いられるガラス基板の用途が増大して
いる。このような用途に用いられるガラス基板は、高精
度に表面研磨することが要求される。
ックス型LCD、液晶TV用カラーフィルターなどに用いら
れるガラス基板、あるいは時計・電卓・カメラ用LCDあ
るいは太陽電池などのディスプレイ用ガラス基板、LSI
フォトマスクに用いられるガラス基板の用途が増大して
いる。このような用途に用いられるガラス基板は、高精
度に表面研磨することが要求される。
従来、これらのガラス基板の表面研磨に用いられてい
る研磨材としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、
あるいは二酸化ケイ素系の研磨材が通常用いられてお
り、両面研磨機を用いてこれらの研磨材を循環使用して
研磨を行うのが一般的である。上述した研磨材のうちで
も、酸化セリウムは、酸化ジルコニウムや二酸化ケイ素
に比べて研磨能率が数倍すぐれているという利点がある
が、反面、研磨面の状態（たとえば表面粗さ、スクラッ
チ、潜傷の状態）の点からいれば、従来の酸化セリウム
系研磨材は必ずしも充分満足のいくものではないという
問題がある。
る研磨材としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、
あるいは二酸化ケイ素系の研磨材が通常用いられてお
り、両面研磨機を用いてこれらの研磨材を循環使用して
研磨を行うのが一般的である。上述した研磨材のうちで
も、酸化セリウムは、酸化ジルコニウムや二酸化ケイ素
に比べて研磨能率が数倍すぐれているという利点がある
が、反面、研磨面の状態（たとえば表面粗さ、スクラッ
チ、潜傷の状態）の点からいれば、従来の酸化セリウム
系研磨材は必ずしも充分満足のいくものではないという
問題がある。
ところで、ガラス研磨用の研磨材としては、砥粒を水
などの液体に分散させてスラリーの状態で使用するのが
一般的である。しかし、このようなスラリー状の研磨材
においては、分散質である砥粒が容易に分離し沈殿する
という問題がある。上述したようなガラス研磨において
は、通常、研磨材は循環使用されるため、砥粒自身の粉
砕ならびに研磨対象物であるガラス表面からのアルカリ
成分の溶出に起因して、研磨液がアルカリ性となり、こ
のため一旦砥粒が沈殿するとこの沈殿が非常に硬いもの
になってしまうという欠点がある。このような分離沈殿
した砥粒は研磨パッド上に塗りつぶされて硬くなり、パ
ッドが目詰まり状態となって、研磨対象物の表面に傷を
生じさせる要因となる。また、配管や保存容器内でこの
ような硬い沈殿が起こると、研磨砥粒が有効に利用でき
ないため、所定濃度のスラリー組成が維持できず、この
ため研磨能率が低下し、特に循環使用下での研磨能率は
著しく低下してしまう。さらに、分離し流動性を失った
砥粒が研磨機や配管内に付着すると、これを除去ないし
洗浄することは困難であり、また時間と労力を要する。
などの液体に分散させてスラリーの状態で使用するのが
一般的である。しかし、このようなスラリー状の研磨材
においては、分散質である砥粒が容易に分離し沈殿する
という問題がある。上述したようなガラス研磨において
は、通常、研磨材は循環使用されるため、砥粒自身の粉
砕ならびに研磨対象物であるガラス表面からのアルカリ
成分の溶出に起因して、研磨液がアルカリ性となり、こ
のため一旦砥粒が沈殿するとこの沈殿が非常に硬いもの
になってしまうという欠点がある。このような分離沈殿
した砥粒は研磨パッド上に塗りつぶされて硬くなり、パ
ッドが目詰まり状態となって、研磨対象物の表面に傷を
生じさせる要因となる。また、配管や保存容器内でこの
ような硬い沈殿が起こると、研磨砥粒が有効に利用でき
ないため、所定濃度のスラリー組成が維持できず、この
ため研磨能率が低下し、特に循環使用下での研磨能率は
著しく低下してしまう。さらに、分離し流動性を失った
砥粒が研磨機や配管内に付着すると、これを除去ないし
洗浄することは困難であり、また時間と労力を要する。
上述したような砥粒の沈殿の問題を解決する方法とし
て、研磨材主成分に第二リン酸カルシウムを添加するこ
とによって、砥粒の沈殿を軟らかいもの（すなわち沈殿
した砥粒を再分散させるのが容易なもの）にすることが
提案されている（特公昭56−29717号公報）。しかしな
がら、本発明者の知見によれば、上述した方法は、沈殿
の硬さを緩和する点においては効果があるが、その反
面、研磨能率を低下させる傾向があり、必要な取代を加
工するための研磨時間が長くなるという問題がある。
て、研磨材主成分に第二リン酸カルシウムを添加するこ
とによって、砥粒の沈殿を軟らかいもの（すなわち沈殿
した砥粒を再分散させるのが容易なもの）にすることが
提案されている（特公昭56−29717号公報）。しかしな
がら、本発明者の知見によれば、上述した方法は、沈殿
の硬さを緩和する点においては効果があるが、その反
面、研磨能率を低下させる傾向があり、必要な取代を加
工するための研磨時間が長くなるという問題がある。
本発明は上述した従来技術が有する問題点に鑑みてな
されたものであり、砥粒の沈殿が軟らかく、しかも研磨
能率が安定かつ高く、研磨特性にすぐれたガラス研磨用
研磨材を提供することを目的としている。
されたものであり、砥粒の沈殿が軟らかく、しかも研磨
能率が安定かつ高く、研磨特性にすぐれたガラス研磨用
研磨材を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するために、本発明のガラス研磨
用研磨材は、酸化ジルコニウムを主成分とする研磨材に
おいて、改質成分として、アルミン酸カルシウム、硫酸
マグネシウムおよび塩化マグネシウムからなる群より選
ばれた少なくとも１種を研磨材に対して0.1〜20.0重量
％含有させてなることを特徴とするものである。
用研磨材は、酸化ジルコニウムを主成分とする研磨材に
おいて、改質成分として、アルミン酸カルシウム、硫酸
マグネシウムおよび塩化マグネシウムからなる群より選
ばれた少なくとも１種を研磨材に対して0.1〜20.0重量
％含有させてなることを特徴とするものである。
本発明の研磨材は、通常、水などの分散媒に分散させ
てスラリーの状態で使用されるが、本発明においてはこ
のようなスラリー状研磨材も本発明の範囲に含まれる。
てスラリーの状態で使用されるが、本発明においてはこ
のようなスラリー状研磨材も本発明の範囲に含まれる。
本発明者の研究によれば、酸化ジルコニウム系研磨材
において、上記のようなアルミン酸カルシウム、硫酸マ
グネシウムまたは塩化マグネシウムを特定の量範囲添加
することによって、研磨砥粒の沈殿が軟らかくなるとい
うすぐれた効果が発現する。このため研磨パッド上での
目詰まりが解消され、また再分散が容易であるため研磨
液の組成ないし濃度を常に一定状態に保持することがで
き、高い研磨能率を安定的に持続させることが可能とな
る。さらに、研磨機や配管内での沈殿砥粒の付着が生じ
ても、その洗浄は容易になり作業性は著しく向上する。
また、研磨能率が大幅に上昇するため研磨加工に要する
時間を短縮することができる。さらにまた、上述した改
質成分を用いた場合、酸化ジルコニウムが本来的に有す
る比較的すぐれた研磨特性（研磨面の粗さ、スクラッ
チ、潜傷の状態が良好であること）を損なうことがない
ので、この点においても研磨材に要求される特性を調和
的に改良することができる。
において、上記のようなアルミン酸カルシウム、硫酸マ
グネシウムまたは塩化マグネシウムを特定の量範囲添加
することによって、研磨砥粒の沈殿が軟らかくなるとい
うすぐれた効果が発現する。このため研磨パッド上での
目詰まりが解消され、また再分散が容易であるため研磨
液の組成ないし濃度を常に一定状態に保持することがで
き、高い研磨能率を安定的に持続させることが可能とな
る。さらに、研磨機や配管内での沈殿砥粒の付着が生じ
ても、その洗浄は容易になり作業性は著しく向上する。
また、研磨能率が大幅に上昇するため研磨加工に要する
時間を短縮することができる。さらにまた、上述した改
質成分を用いた場合、酸化ジルコニウムが本来的に有す
る比較的すぐれた研磨特性（研磨面の粗さ、スクラッ
チ、潜傷の状態が良好であること）を損なうことがない
ので、この点においても研磨材に要求される特性を調和
的に改良することができる。
本発明の研磨材において、改質成分として添加する成
分は、アルミン酸カルシウム、硫酸マグネシウムまたは
塩化マグネシウムであるが、これらの成分を２種以上複
合的に添加することもできる。
分は、アルミン酸カルシウム、硫酸マグネシウムまたは
塩化マグネシウムであるが、これらの成分を２種以上複
合的に添加することもできる。
これらの改質成分の添加量の好ましい範囲は、研磨材
（すなわち研磨材の主成分と改質成分との合計量）に対
して0.1〜20.0重量％であるが、さらに好ましくは0.5〜
10.0重量％の範囲である。添加量が0.1％未満では上述
したような改質効果の発現は乏しく、特に砥粒の沈殿が
硬くなるので好ましくない。一方、20.0重量％を超えて
添加すると、研磨能率が低下するので望ましくない。
（すなわち研磨材の主成分と改質成分との合計量）に対
して0.1〜20.0重量％であるが、さらに好ましくは0.5〜
10.0重量％の範囲である。添加量が0.1％未満では上述
したような改質効果の発現は乏しく、特に砥粒の沈殿が
硬くなるので好ましくない。一方、20.0重量％を超えて
添加すると、研磨能率が低下するので望ましくない。
上述した主成分の粒径は、用途や使用目的に応じて適
宜選択され得るが、通常のガラス基板を対象とした場
合、0.1〜10.0μｍの範囲が望ましい。
宜選択され得るが、通常のガラス基板を対象とした場
合、0.1〜10.0μｍの範囲が望ましい。
本発明の研磨材による研磨対象となる材料は、主とし
て高精度研磨が要請されるガラス材である。具体的には
光ディスクや磁気ディスク用のガラス基板、アクティブ
マトリックス型LCD、液晶TVカラーフィルター、時計・
電卓・カメラ用LCDあるいは太陽電池などのディスプレ
イ用ガラス基板、LSIフォトマスク用ガラス基板、ある
いは光学用レンズなどの研磨においてすぐれた効果を発
揮する。
て高精度研磨が要請されるガラス材である。具体的には
光ディスクや磁気ディスク用のガラス基板、アクティブ
マトリックス型LCD、液晶TVカラーフィルター、時計・
電卓・カメラ用LCDあるいは太陽電池などのディスプレ
イ用ガラス基板、LSIフォトマスク用ガラス基板、ある
いは光学用レンズなどの研磨においてすぐれた効果を発
揮する。
以下、本発明を実施例ならびに比較例に基づいてさら
に具体的に説明する。
に具体的に説明する。
実施例１ 下記第１表に示すような各種添加剤を用意し、主成分
としての酸化ジルコニウムに対して５重量％各々添加し
てスラリー状の研磨材を調製した。
としての酸化ジルコニウムに対して５重量％各々添加し
てスラリー状の研磨材を調製した。
このようにして得られた各種研磨材を用いてガラスデ
ィスクの研磨効果を調べた。結果を併せて第１表に示
す。研磨方法としては、アルミディスク基板の研磨に使
用されるテスト装置を用い、以下のような条件で行っ
た。研磨効果の評価方法も下記に示す。
ィスクの研磨効果を調べた。結果を併せて第１表に示
す。研磨方法としては、アルミディスク基板の研磨に使
用されるテスト装置を用い、以下のような条件で行っ
た。研磨効果の評価方法も下記に示す。
＜研磨条件＞ 使用ガラス材:5 1/4″ガラスサブストレート ポリシングマシン：両面研磨機（9B−5P） ポリシングクロス:Surfin200 （合成スウェードクロス） スラリー砥粒率:ZrO2100g/1 スラリー供給率:150cc/分 ポリシング圧力:70g/cm2 下定盤回転数:60rpm ＜研磨効果の評価方法＞ 研磨能率： 研磨前の研磨後の重量減により換算し、１分間当たり
の研磨能率を算出した。
の研磨能率を算出した。
面粗度： TALYSTEPによる測定によって評価した。表中において、
Ra、RyおよびRtmは各々、 Ra:中心線からの形状の変位量の算出平均値で与えられ
る。普通いくつかの連続する基準長さＬの平均値として
決定される。
Ra、RyおよびRtmは各々、 Ra:中心線からの形状の変位量の算出平均値で与えられ
る。普通いくつかの連続する基準長さＬの平均値として
決定される。
Ry:基準長さの内の最高山頂から最深谷底までの高さを
表わす。
表わす。
Rtm:各サンプリング長さにおけるRy値の平均値である。
沈殿の硬さ： スラリーを静置して下方に沈殿した砥粒の硬さを５段
階で評価した。この場合、「１」が最も軟らかい沈殿で
あり、「５」は最も硬い沈殿であることを示す。
階で評価した。この場合、「１」が最も軟らかい沈殿で
あり、「５」は最も硬い沈殿であることを示す。
上記第１表に示すように、アルミン酸カルシウム、硫
酸マグネシウムおよび塩化マグネシウムを添加した研磨
材は、沈殿が軟らかく、しかも研磨能率が高いことが分
かる。また本発明の研磨材は、研磨能率は高いが、面粗
度の点においてもまったく問題がなく良好な研磨特性を
示し、スクラッチの問題も生じなかった。
酸マグネシウムおよび塩化マグネシウムを添加した研磨
材は、沈殿が軟らかく、しかも研磨能率が高いことが分
かる。また本発明の研磨材は、研磨能率は高いが、面粗
度の点においてもまったく問題がなく良好な研磨特性を
示し、スクラッチの問題も生じなかった。
実施例２ 実施例１と同じ研磨条件で、今度は添加剤（改質成
分）の添加量を変化させたものを種々調製して、研磨能
率と改質成分の添加量との関係を調べた。結果を第１図
に示す。第１図に示すように、改質成分の添加量が研磨
材に対して0.1〜20.0重量％の範囲においては、いずれ
の改質成分であっても良好な研磨能率が得られ、特に0.
5〜10.0重量％の範囲ですぐれた効果があることが分か
る。また、添加量が少ないと砥粒の沈殿が硬くなり、添
加量が多いと研磨能率が低下する傾向が見られることが
分かる。
分）の添加量を変化させたものを種々調製して、研磨能
率と改質成分の添加量との関係を調べた。結果を第１図
に示す。第１図に示すように、改質成分の添加量が研磨
材に対して0.1〜20.0重量％の範囲においては、いずれ
の改質成分であっても良好な研磨能率が得られ、特に0.
5〜10.0重量％の範囲ですぐれた効果があることが分か
る。また、添加量が少ないと砥粒の沈殿が硬くなり、添
加量が多いと研磨能率が低下する傾向が見られることが
分かる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、改質成分の添加量と研磨能率との関係を示す
グラフである。
グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/14 B24B 37/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】酸化ジルコニウムを主成分とする研磨材に
おいて、改質成分として、アルミン酸カルシウム、硫酸
マグネシウムおよび塩化マグネシウムからなる群より選
ばれた少なくとも１種を研磨材に対して0.1〜20.0重量
％含有させてなることを特徴とする、ガラス研磨用研磨
材。 - 【請求項２】前記研磨材が、液体に分散されてスラリー
を構成している、請求項１に記載のガラス研磨用研磨
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285435A JP2783329B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | ガラス研磨用研磨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285435A JP2783329B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | ガラス研磨用研磨材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146584A JPH03146584A (ja) | 1991-06-21 |
| JP2783329B2 true JP2783329B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17691487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1285435A Expired - Lifetime JP2783329B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | ガラス研磨用研磨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783329B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102729141A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | Hoya株式会社 | 磁盘用玻璃基板的制造方法 |
| US8974561B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-03-10 | Hoya Corporation | Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk, magnetic disk, and magnetic recording / reproducing device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69301660T2 (de) * | 1992-07-28 | 1996-08-01 | Minnesota Mining & Mfg | Schleifkorn, verfahren zur herstellung und schleifprodukte |
| US5213591A (en) * | 1992-07-28 | 1993-05-25 | Ahmet Celikkaya | Abrasive grain, method of making same and abrasive products |
| JP4236857B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2009-03-11 | 三井金属鉱業株式会社 | セリウム系研摩材およびその製造方法 |
| US8007758B2 (en) * | 2003-05-20 | 2011-08-30 | Eth Zurich | Metal delivery system for nanoparticle manufacture |
-
1989
- 1989-11-01 JP JP1285435A patent/JP2783329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102729141A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | Hoya株式会社 | 磁盘用玻璃基板的制造方法 |
| CN102729141B (zh) * | 2011-03-31 | 2016-08-10 | Hoya株式会社 | 磁盘用玻璃基板的制造方法及研磨垫 |
| US8974561B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-03-10 | Hoya Corporation | Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk, magnetic disk, and magnetic recording / reproducing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03146584A (ja) | 1991-06-21 |
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