JP7372496B1 - ジルコニアゾル、及び、ジルコニアゾルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 研磨砥粒としてより好適なジルコニアゾルを提供すること。【解決手段】 粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、以下の手順により得られる割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾル。＜手順＞孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。３）透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。５）全孤立粒子に対する孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。【選択図】 図１
Description
本発明は、ジルコニアゾル、及び、ジルコニアゾルの製造方法に関する。
ジルコニアゾルは、ファインセラミックスの原料粉末、精密研磨剤、化粧品、塗料用フィラー、ジルコニア薄膜などに使用されている（例えば、特許文献１参照）。
本発明の目的は、研磨砥粒としてより好適なジルコニアゾルを提供することにある。また、当該ジルコニアゾルの製造方法を提供することにある。
本発明は、以下を提供する。
［１］ 粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、
以下の手順により得られる割合Ｘが４０％以上であることを特徴とするジルコニアゾル。
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
［１］ 粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、
以下の手順により得られる割合Ｘが４０％以上であることを特徴とするジルコニアゾル。
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である粒子は、角張った、歪な形状の粒子といえる。前記［１］の構成によれば、前記割合Ｘが４０％以上であり、角張った、歪な形状の粒子が一定数以上含まれている。このような粒子を有するジルコニアゾルは、研磨砥粒として有用である。
特に、前記［１］の構成によれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。つまり、前記［１］の構成によれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、且つ、その中に角張った、歪な形状の粒子が一定数以上含まれている。粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、且つ、歪な形状の粒子を含むジルコニアゾルは、特に、半導体などの精密研磨において、既存品よりも高レート、かつ、高平滑性（低表面粗さ）が期待できる。
特に、前記［１］の構成によれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。つまり、前記［１］の構成によれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、且つ、その中に角張った、歪な形状の粒子が一定数以上含まれている。粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、且つ、歪な形状の粒子を含むジルコニアゾルは、特に、半導体などの精密研磨において、既存品よりも高レート、かつ、高平滑性（低表面粗さ）が期待できる。
さらに、本発明は、以下を提供する。
［２］ 前記割合Ｘが５０％以上である前記［１］に記載のジルコニアゾル。
［２］ 前記割合Ｘが５０％以上である前記［１］に記載のジルコニアゾル。
前記割合Ｘが５０％以上であると、研磨砥粒としてより有用である。
さらに、本発明は、以下を提供する。
［３］ 前記粒子径Ｄ５０が２００ｎｍ以下である前記［１］又は前記［２］に記載のジルコニアゾル。
［３］ 前記粒子径Ｄ５０が２００ｎｍ以下である前記［１］又は前記［２］に記載のジルコニアゾル。
前記粒子径Ｄ５０が２００ｎｍ以下であると、研磨砥粒としてさらに有用である。
さらに、本発明は、以下を提供する。
［４］ オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる工程Ａ
を含み、
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％以上（ＺｒＯ２換算値、以下同様）であり、
前記アンモニア水の濃度が１０質量％以上であり、
前記工程Ａにおいて滴下するアンモニア水の液滴の容量が１．０ｍｌ以下である前記［１］～［３］のいずれか１に記載のジルコニアゾルの製造方法。
［４］ オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる工程Ａ
を含み、
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％以上（ＺｒＯ２換算値、以下同様）であり、
前記アンモニア水の濃度が１０質量％以上であり、
前記工程Ａにおいて滴下するアンモニア水の液滴の容量が１．０ｍｌ以下である前記［１］～［３］のいずれか１に記載のジルコニアゾルの製造方法。
前記［４］の構成によれば、まず、中和剤としてアンモニア水を用いる。中和剤としてアンモニア水を用いるため、前記［１］のジルコニアゾル、すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。その理由は定かではないが、アンモニア水は、水酸化ナトリウム水溶液等の強アルカリと比較して弱いアルカリであるため、粒子となる核の生成が緩やかとなり、強アルカリを用いた場合と比較して粒径が大きく、歪な形になるのではないかと本発明者らは、推察している。
また、前記［４］の構成によれば、中和させる工程Ａにおいて、特定の濃度範囲にあるオキシ塩化ジルコニウム水溶液に、液滴の容量を特定範囲に制御した特定の濃度範囲にあるアンモニア水を滴下添加する。具体的に、濃度１０質量％以上のオキシ塩化ジルコニウム水溶液に、濃度１０質量％以上のアンモニア水を滴下添加する。そして、この滴下添加するアンモニア水の液滴容量は１．０ｍｌ以下である。これにより、前記［１］のジルコニアゾル、すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。その理由は定かではないが、オキシ塩化ジルコニウム水溶液とアンモニア水が反応して水酸化ジルコニウムが生成する過程は以下（１）および（２）のようなものであると考えられる。
（１）オキシ塩化ジルコニウムとアンモニアの反応により水酸化ジルコニウムの核（化学式｛Ｚｒ（ＯＨ）４｝ｎで表現されるクラスターのようなものと推測される。）が生成し、
（２）水酸化ジルコニウムの核同士の凝集および水酸化ジルコニウムの核の粒成長が同時進行する。
この点、本発明者らは、初期オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度、アンモニア水の濃度、及び、アンモニア水の滴下添加時の液滴容量が、核生成速度とその生成密度の決定要因であり、結果として、前記（２）における核同士の凝集および核の粒成長のバランスの制御要因となると推察している。最終的に得られるジルコニアゾルの粒子特性（粒子径および形状等）は、工程Ａにおいて生成される水酸化ジルコニウムの粒子特性（粒子径および形状等）によって決定されると考えられる。
このように、前記［４］の構成によれば、中和剤としてアンモニア水を用い、オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度を１０質量％以上とし、アンモニア水の濃度を１０質量％以上とし、オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加し、滴下添加時のアンモニア水の液滴の大きさを１．０ｍｌ以下に制御することで得た水酸化ジルコニウムを原料として用いることで、粒径が大きく、歪な形の粒子が多く得られる。すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
一方、オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％未満の場合、アンモニア水の濃度が１０質量％未満の場合、アンモニア水の滴下時の液滴容量が１．０ｍｌを超える場合には、前記（２）のバランスが不適切となり、前記［１］のジルコニアゾルを得ることが困難となる。
また、前記［４］の構成によれば、中和させる工程Ａにおいて、特定の濃度範囲にあるオキシ塩化ジルコニウム水溶液に、液滴の容量を特定範囲に制御した特定の濃度範囲にあるアンモニア水を滴下添加する。具体的に、濃度１０質量％以上のオキシ塩化ジルコニウム水溶液に、濃度１０質量％以上のアンモニア水を滴下添加する。そして、この滴下添加するアンモニア水の液滴容量は１．０ｍｌ以下である。これにより、前記［１］のジルコニアゾル、すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。その理由は定かではないが、オキシ塩化ジルコニウム水溶液とアンモニア水が反応して水酸化ジルコニウムが生成する過程は以下（１）および（２）のようなものであると考えられる。
（１）オキシ塩化ジルコニウムとアンモニアの反応により水酸化ジルコニウムの核（化学式｛Ｚｒ（ＯＨ）４｝ｎで表現されるクラスターのようなものと推測される。）が生成し、
（２）水酸化ジルコニウムの核同士の凝集および水酸化ジルコニウムの核の粒成長が同時進行する。
この点、本発明者らは、初期オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度、アンモニア水の濃度、及び、アンモニア水の滴下添加時の液滴容量が、核生成速度とその生成密度の決定要因であり、結果として、前記（２）における核同士の凝集および核の粒成長のバランスの制御要因となると推察している。最終的に得られるジルコニアゾルの粒子特性（粒子径および形状等）は、工程Ａにおいて生成される水酸化ジルコニウムの粒子特性（粒子径および形状等）によって決定されると考えられる。
このように、前記［４］の構成によれば、中和剤としてアンモニア水を用い、オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度を１０質量％以上とし、アンモニア水の濃度を１０質量％以上とし、オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加し、滴下添加時のアンモニア水の液滴の大きさを１．０ｍｌ以下に制御することで得た水酸化ジルコニウムを原料として用いることで、粒径が大きく、歪な形の粒子が多く得られる。すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
一方、オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％未満の場合、アンモニア水の濃度が１０質量％未満の場合、アンモニア水の滴下時の液滴容量が１．０ｍｌを超える場合には、前記（２）のバランスが不適切となり、前記［１］のジルコニアゾルを得ることが困難となる。
本発明によれば、研磨砥粒としてより好適なジルコニアゾルを提供することができる。また、当該ジルコニアゾルの製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。なお、本明細書において、ジルコニア（酸化ジルコニウム）とは一般的なものであり、ハフニアを含めた１０質量％以下の不純物金属化合物を含むものである。また、本明細書において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
［ジルコニアゾル］
以下、本実施形態に係るジルコニアゾルの一例について説明する。ただし、本発明のジルコニアゾルは、以下の例示に限定されない。
以下、本実施形態に係るジルコニアゾルの一例について説明する。ただし、本発明のジルコニアゾルは、以下の例示に限定されない。
本実施形態に係るジルコニアゾルは、
粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、
以下の手順により得られる割合Ｘが４０％以上である。
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、
以下の手順により得られる割合Ｘが４０％以上である。
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
上述の通り、前記ジルコニアゾルは、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。
前記粒子径Ｄ５０は、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは１８０ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下である。
前記粒子径Ｄ５０は、好ましくは５５ｎｍ以上、より好ましくは６０ｎｍ以上、さらに好ましくは６５ｎｍ以上である。
前記粒子径Ｄ５０は、好ましくは５５ｎｍ以上２００ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下、さらに好ましくは６５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
前記粒子径Ｄ５０の測定方法は、より詳細には実施例に記載の方法による。
前記粒子径Ｄ５０は、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは１８０ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下である。
前記粒子径Ｄ５０は、好ましくは５５ｎｍ以上、より好ましくは６０ｎｍ以上、さらに好ましくは６５ｎｍ以上である。
前記粒子径Ｄ５０は、好ましくは５５ｎｍ以上２００ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下、さらに好ましくは６５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
前記粒子径Ｄ５０の測定方法は、より詳細には実施例に記載の方法による。
前記ジルコニアゾルは、以下の手順により得られる割合Ｘが４０％以上である。
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
前記割合Ｘは、好ましくは５０％以上、より好ましくは５５％以上、さらに好ましくは６０％以上である。
前記割合Ｘは、大きいほど好ましいが、例えば、９９％以下、９０％以下等である。
前記割合Ｘは、好ましくは５０％以上９９％以下、より好ましくは５５％以上９０％以下、さらに好ましくは６０％以上８５％以下である。
前記割合Ｘは、より詳細には、実施例に記載の方法により得られる値である。
前記割合Ｘは、大きいほど好ましいが、例えば、９９％以下、９０％以下等である。
前記割合Ｘは、好ましくは５０％以上９９％以下、より好ましくは５５％以上９０％以下、さらに好ましくは６０％以上８５％以下である。
前記割合Ｘは、より詳細には、実施例に記載の方法により得られる値である。
前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である粒子は、角張った、歪な形状の粒子といえる。前記ジルコニアゾルによれば、前記割合Ｘが４０％以上であり、角張った、歪な形状の粒子が一定数以上含まれている。このような粒子を有するジルコニアゾルは、研磨砥粒として有用である。
特に、前記ジルコニアゾルによれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。つまり、前記ジルコニアゾルによれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、且つ、その中に角張った、歪な形状の粒子が一定数以上含まれている。粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、且つ、歪な形状の粒子を含むジルコニアゾルは、特に、半導体などの精密研磨において、既存品よりも高レート、かつ、高平滑性（低表面粗さ）が期待できる。
特に、前記ジルコニアゾルによれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。つまり、前記ジルコニアゾルによれば、粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、且つ、その中に角張った、歪な形状の粒子が一定数以上含まれている。粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、且つ、歪な形状の粒子を含むジルコニアゾルは、特に、半導体などの精密研磨において、既存品よりも高レート、かつ、高平滑性（低表面粗さ）が期待できる。
前記ジルコニアゾルの濃度は、特に限定されないが、通常、ＺｒＯ２換算で５質量％以上８０質量％以下である。前記ジルコニアゾルの濃度が５質量％以上であると、他の溶媒で希釈を行う場合にジルコニア濃度が低くなることを防止できる。前記ジルコニアゾルの濃度が８０質量％以下であると、ゾルの増粘が抑制され、安定性に優れる。
前記ジルコニアゾルの濃度は、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上である。
前記ジルコニアゾルの濃度は、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以下である。
前記ジルコニアゾルの濃度は、より好ましくは１０質量％以上７０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以上６０質量％以下である。
前記ジルコニアゾルの濃度は、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上である。
前記ジルコニアゾルの濃度は、より好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以下である。
前記ジルコニアゾルの濃度は、より好ましくは１０質量％以上７０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以上６０質量％以下である。
前記ジルコニアゾルの分散媒は、特に限定されず、水、メタノール、エタノール、２－プロパノール、アセトン、エーテル等の親水性有機溶媒や、１種以上の前記親水性有機溶媒の混合物等が挙げられる。前記ジルコニアゾルの分散媒は、好ましくは、通常、水（純水又はイオン交換水）が用いられる。
前記ジルコニアゾルの分散媒のｐＨは特に限定されないが、通常、７以下が好ましく、１以上６以下がより好ましい。前記ジルコニアゾルの分散媒のｐＨが７以下であると、ジルコニアの等電点から離れたｐＨとなり、安定性が向上する。
＜研磨性能＞
前記ジルコニアゾルは、純水で希釈してＺｒＯ２換算で５．０質量％とした液を研磨剤とし、ソーダガラス（表面粗さＲａ（算術平均粗さ）：０．３μｍ以上０．５μｍ以下）の研磨を行った際の研磨速度が、０．１２μｍ／分以上であり、且つ、被研磨面の表面粗さＲａが０．６ｎｍ以下であることが好ましい。
前記研磨速度が、０．１２μｍ／分以上であり、且つ、前記被研磨面の表面粗さＲａが０．６ｎｍ以下であると、短時間で、低表面粗さの研磨面を得ることができる。
前記ジルコニアゾルは、純水で希釈してＺｒＯ２換算で５．０質量％とした液を研磨剤とし、ソーダガラス（表面粗さＲａ（算術平均粗さ）：０．３μｍ以上０．５μｍ以下）の研磨を行った際の研磨速度が、０．１２μｍ／分以上であり、且つ、被研磨面の表面粗さＲａが０．６ｎｍ以下であることが好ましい。
前記研磨速度が、０．１２μｍ／分以上であり、且つ、前記被研磨面の表面粗さＲａが０．６ｎｍ以下であると、短時間で、低表面粗さの研磨面を得ることができる。
前記研磨速度は、より好ましくは０．１３μｍ／分以上、さらに好ましくは０．１４μｍ／分以上である。
表面粗さが一定を超えない限り研磨速度は高いほど良いが、具体的には、前記研磨速度は、より好ましくは１．０μｍ／分以下、さらに好ましくは０．７μｍ／分以下である。
前記研磨速度は、より好ましくは０．１２μｍ／分以上１．０μｍ／分以下、さらに好ましくは０．１３μｍ／分以上０．７μｍ／分以下である。
表面粗さが一定を超えない限り研磨速度は高いほど良いが、具体的には、前記研磨速度は、より好ましくは１．０μｍ／分以下、さらに好ましくは０．７μｍ／分以下である。
前記研磨速度は、より好ましくは０．１２μｍ／分以上１．０μｍ／分以下、さらに好ましくは０．１３μｍ／分以上０．７μｍ／分以下である。
前記被研磨面の表面粗さＲａは、より好ましくは０．５５ｎｍ以下、さらに好ましくは０．５０ｎｍ以下である。
前記被研磨面の表面粗さＲａは、小さいほど好ましいが、例えば、０．１０ｎｍ以上、０．２０ｎｍ以上等である。
前記被研磨面の表面粗さＲａは、より好ましくは０．１０ｎｍ以上０．５５ｎｍ以下、さらに好ましくは０．２０ｎｍ以上０．５０ｎｍ以下である。
前記被研磨面の表面粗さＲａは、小さいほど好ましいが、例えば、０．１０ｎｍ以上、０．２０ｎｍ以上等である。
前記被研磨面の表面粗さＲａは、より好ましくは０．１０ｎｍ以上０．５５ｎｍ以下、さらに好ましくは０．２０ｎｍ以上０．５０ｎｍ以下である。
本実施形態に係るジルコニアゾルは、例えば、以下のジルコニアゾルの製造方法により得ることができる。
［ジルコニアゾルの製造方法］
以下、ジルコニアゾルの製造方法の一例について説明する。ただし、ジルコニアゾルの製造方法は、以下の例示に限定されない。
以下、ジルコニアゾルの製造方法の一例について説明する。ただし、ジルコニアゾルの製造方法は、以下の例示に限定されない。
本実施形態に係るジルコニアゾルの製造方法は、
オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる工程Ａ
を含み、
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％以上であり、
前記アンモニア水の濃度が１０質量％以上であり、
前記工程Ａにおいて滴下するアンモニア水の液滴の容量が１．０ｍｌ以下である。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる工程Ａ
を含み、
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％以上であり、
前記アンモニア水の濃度が１０質量％以上であり、
前記工程Ａにおいて滴下するアンモニア水の液滴の容量が１．０ｍｌ以下である。
＜工程Ａ＞
まず、工程Ａでは、オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる。
まず、工程Ａでは、オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる。
本実施形態では、オキシ塩化ジルコニウムの中和剤としてアンモニア水を用いる。
前記アンモニア水の濃度は、１０質量％以上である。
前記アンモニア水の濃度は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。
前記アンモニア水の濃度は、特に上限はないが、例えば、３０質量％以下、２８質量％以下等である。
前記アンモニア水の濃度は、好ましくは１５質量％以上３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以上２８質量％以下である。
前記アンモニア水の濃度は、１０質量％以上である。
前記アンモニア水の濃度は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。
前記アンモニア水の濃度は、特に上限はないが、例えば、３０質量％以下、２８質量％以下等である。
前記アンモニア水の濃度は、好ましくは１５質量％以上３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以上２８質量％以下である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、１０質量％以上である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは１８質量％以上である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、特に上限はないが、例えば、２８質量％以下、２５質量％以下等である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、好ましくは１５質量％以上２８質量％以下、より好ましくは１８質量％以上２５質量％以下である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは１８質量％以上である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、特に上限はないが、例えば、２８質量％以下、２５質量％以下等である。
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度は、好ましくは１５質量％以上２８質量％以下、より好ましくは１８質量％以上２５質量％以下である。
前記工程Ａにおいて滴下するアンモニア水の液滴の容量は、１．０ｍｌ以下である。
前記液滴の容量は、好ましくは０．７ｍｌ以下、より好ましくは０．５ｍｌ以下である。
前記液滴の容量は、小さいほど好ましいが、例えば、０．０５ｍｌ以上、０．１ｍｌ以上等である。
前記液滴の容量は、好ましくは０．０５ｍｌ以上０．７ｍｌ以下、より好ましくは０．１ｍｌ以上０．５ｍｌ以下である。
前記液滴の容量は、好ましくは０．７ｍｌ以下、より好ましくは０．５ｍｌ以下である。
前記液滴の容量は、小さいほど好ましいが、例えば、０．０５ｍｌ以上、０．１ｍｌ以上等である。
前記液滴の容量は、好ましくは０．０５ｍｌ以上０．７ｍｌ以下、より好ましくは０．１ｍｌ以上０．５ｍｌ以下である。
前記工程Ａにおけるアンモニア水の滴下時間は、特に限定されないが、例えば、オキシ塩化ジルコニウム水溶液１０００ｍｌにアンモニア水１０００ｍｌを滴下添加する場合、１０分以上１２０分以下であることが好ましい。
前記滴下時間は、より好ましくは９０分以下、さらに好ましくは６０分以下である。
前記滴下時間は、適度に反応が進行する範囲内であれば特に限定されず、例えば、１５分以上、２０分以上等である。
前記滴下時間は、好ましくは１５分以上９０分以下、より好ましくは２０分以上６０分以下である。
前記滴下時間は、より好ましくは９０分以下、さらに好ましくは６０分以下である。
前記滴下時間は、適度に反応が進行する範囲内であれば特に限定されず、例えば、１５分以上、２０分以上等である。
前記滴下時間は、好ましくは１５分以上９０分以下、より好ましくは２０分以上６０分以下である。
前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度は、特に限定されず、例えば、環境温度（例えば、２０℃以上４０℃以下の範囲内）とすればよい。また、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度は、予め調整してもよい。
温度の調整を行う場合、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度は、５０℃以下が好ましく、４０℃以下がより好ましい。
温度の調整を行う場合、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度の下限値は、適度に反応が進行する範囲内であれば特に限定されず、例えば、５℃以上、１０℃以上等である。
温度の調整を行う場合、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度は、５℃以上５０℃以下が好ましく、１０℃以上４０℃以下がより好ましい。
温度の調整を行う場合、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度は、５０℃以下が好ましく、４０℃以下がより好ましい。
温度の調整を行う場合、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度の下限値は、適度に反応が進行する範囲内であれば特に限定されず、例えば、５℃以上、１０℃以上等である。
温度の調整を行う場合、前記工程Ａを行う前の前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の温度、及び、前記アンモニア水の温度は、５℃以上５０℃以下が好ましく、１０℃以上４０℃以下がより好ましい。
前記ジルコニアゾルの製造方法によれば、中和剤としてアンモニア水を用いるため、前記ジルコニアゾル、すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
また、前記ジルコニアゾルの製造方法によれば、中和させる工程Ａにおいて、濃度１０質量％以上のオキシ塩化ジルコニウム水溶液に、濃度１０質量％以上のアンモニア水を滴下添加し、且つ、この滴下添加するアンモニア水の液滴容量を１．０ｍｌ以下とするため、粒径が大きく、歪な形の粒子が多く得られる。すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
このように、前記ジルコニアゾルの製造方法によれば、中和剤としてアンモニア水を用い、オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度を１０質量％以上とし、アンモニア水の濃度を１０質量％以上とし、アンモニア水の滴下時の液滴容量を１．０ｍｌ以下とすることにより、粒径が大きく、歪な形の粒子が多く得られる。すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
また、前記ジルコニアゾルの製造方法によれば、中和させる工程Ａにおいて、濃度１０質量％以上のオキシ塩化ジルコニウム水溶液に、濃度１０質量％以上のアンモニア水を滴下添加し、且つ、この滴下添加するアンモニア水の液滴容量を１．０ｍｌ以下とするため、粒径が大きく、歪な形の粒子が多く得られる。すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
このように、前記ジルコニアゾルの製造方法によれば、中和剤としてアンモニア水を用い、オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度を１０質量％以上とし、アンモニア水の濃度を１０質量％以上とし、アンモニア水の滴下時の液滴容量を１．０ｍｌ以下とすることにより、粒径が大きく、歪な形の粒子が多く得られる。すなわち、前記割合Ｘが４０％以上であるジルコニアゾルを得ることができる。
前記工程Ａの後、必要に応じて、攪拌を行い、均一化する。これにより水酸化ジルコニウムの沈殿物が得られる。前記攪拌の時間としては、特に限定されず、例えば、１５分以上１２０分以下である。
その後、必要に応じて、水酸化ジルコニウムの洗浄を行う。前記洗浄は、例えば、Ｃｌ濃度が所定濃度以下となるまで行う。前記所定濃度としては、例えば、０．０１％以下が好ましい。前記洗浄方法は、特に限定されないが、例えば、水酸化ジルコニウムを濾別、イオン交換水で分散する操作を繰り返す方法が挙げられる。
次に、解膠剤として酸を添加する。
水酸化ジルコニウムの解膠剤としては、水溶性の無機酸、有機酸であれば特に限定されず、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、りんご酸、マンデル酸等が例示されるが、塩酸、硝酸がジルコニアゾル中に過剰に存在していても、ジルコニアゾル生成後、水にて精製することで容易に除去できるという理由で、好ましい。
解膠剤の添加量としては、酸／ＺｒＯ２（モル比）＝０．０１以上３以下、さらに好ましくは、０．１以上１．５以下である。
酸／ＺｒＯ２（モル比）が０．０１以上であると、ジルコニウム水酸化物の解膠を充分とすることができる。また、前記酸／ＺｒＯ２（モル比）が３を超えても量的効果は少ないことから、前記酸／ＺｒＯ２（モル比）が３以下であると、経済的である。
水酸化ジルコニウムの解膠剤としては、水溶性の無機酸、有機酸であれば特に限定されず、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、りんご酸、マンデル酸等が例示されるが、塩酸、硝酸がジルコニアゾル中に過剰に存在していても、ジルコニアゾル生成後、水にて精製することで容易に除去できるという理由で、好ましい。
解膠剤の添加量としては、酸／ＺｒＯ２（モル比）＝０．０１以上３以下、さらに好ましくは、０．１以上１．５以下である。
酸／ＺｒＯ２（モル比）が０．０１以上であると、ジルコニウム水酸化物の解膠を充分とすることができる。また、前記酸／ＺｒＯ２（モル比）が３を超えても量的効果は少ないことから、前記酸／ＺｒＯ２（モル比）が３以下であると、経済的である。
次に、前記水酸化ジルコニウムを解膠させるために、加熱・熟成を行う。前記加熱・熟成温度は、収率の観点から、好ましくは８０℃以上、より好ましくは９０℃以上である。前記加熱温度は、好ましくは１１０℃以下、より好ましくは１０５℃以下である。前記加熱温度は、好ましくは８０℃以上１１０℃以下、より好ましくは９０℃以上１０５℃以下である。
前記加熱・熟成時間は、収率の観点から、好ましくは２４時間以上、より好ましくは４８時間以上である。記加熱・熟成時間は、好ましくは１２０時間以下、より好ましくは１００時間以下である。前記加熱・熟成時間は、好ましくは２４時間以上１２０時間以下、より好ましくは４８時間以上１００時間以下である。
前記加熱・熟成時間は、収率の観点から、好ましくは２４時間以上、より好ましくは４８時間以上である。記加熱・熟成時間は、好ましくは１２０時間以下、より好ましくは１００時間以下である。前記加熱・熟成時間は、好ましくは２４時間以上１２０時間以下、より好ましくは４８時間以上１００時間以下である。
その後、常温まで冷却した後、限外濾過を行い、ジルコニアゾルの濃縮を行ってもよい。
過剰に添加された酸は限外濾過を用いて、容易に除去することが可能である。
過剰に添加された酸は限外濾過を用いて、容易に除去することが可能である。
以上、本実施形態に係るジルコニアゾルの製造方法について説明した。
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例におけるジルコニアゾルには、不可避不純物としてハフニウムがジルコニウムに対して１～３質量％含まれる（下記式（Ｘ）にて算出）。
＜式（Ｘ）＞
（［酸化ハフニウムの質量］／（［酸化ジルコニウムの質量］＋［酸化ハフニウムの質量］））×１００（％）
＜式（Ｘ）＞
（［酸化ハフニウムの質量］／（［酸化ジルコニウムの質量］＋［酸化ハフニウムの質量］））×１００（％）
以下の実施例で示される各成分の含有量の最大値、最小値は、他の成分の含有量に関係なく、本発明の好ましい最小値、好ましい最大値と考慮されるべきである。
また、以下の実施例で示される測定値の最大値、最小値は、各成分の含有量（組成）に関係なく、本発明の好ましい最小値、最大値であると考慮されるべきである。
また、以下の実施例で示される測定値の最大値、最小値は、各成分の含有量（組成）に関係なく、本発明の好ましい最小値、最大値であると考慮されるべきである。
［ジルコニアゾルの作製］
（実施例１）
恒温槽で２５℃に調整したオキシ塩化ジルコニウム水溶液（ＺｒＯ２換算で１０質量％）１０００ｇに、同じく２５℃に調整したアンモニア水（１０質量％）１３８０ｇを３０分かけて滴下投入した。このとき、アンモニア水の液滴の容量は０．１～０．５ｍｌの範囲となるように送液管の本数および滴下速度を調整した。その後、３０分攪拌を継続して水酸化ジルコニウムの沈殿を得た。水酸化ジルコニウムを濾別し再びイオン交換水で分散する洗浄操作を繰り返し行った。前記操作は、Ｃｌ濃度が０．０１％以下になるまで行った。
洗浄後の水酸化ジルコニウムの濃度はＺｒＯ２換算で３１．９質量％であった。得られた水酸化ジルコニウム３００ｇにイオン交換水２９９ｇ、及び、硝酸（６０質量％）３９．１ｇを混合して、調製したスラリーを攪拌しながら還流下１００℃で４８時間保持し、得られたジルコニアゾル前駆体を限外濾過を用いて精製することで、実施例１に係るジルコニアゾルを得た。
（実施例１）
恒温槽で２５℃に調整したオキシ塩化ジルコニウム水溶液（ＺｒＯ２換算で１０質量％）１０００ｇに、同じく２５℃に調整したアンモニア水（１０質量％）１３８０ｇを３０分かけて滴下投入した。このとき、アンモニア水の液滴の容量は０．１～０．５ｍｌの範囲となるように送液管の本数および滴下速度を調整した。その後、３０分攪拌を継続して水酸化ジルコニウムの沈殿を得た。水酸化ジルコニウムを濾別し再びイオン交換水で分散する洗浄操作を繰り返し行った。前記操作は、Ｃｌ濃度が０．０１％以下になるまで行った。
洗浄後の水酸化ジルコニウムの濃度はＺｒＯ２換算で３１．９質量％であった。得られた水酸化ジルコニウム３００ｇにイオン交換水２９９ｇ、及び、硝酸（６０質量％）３９．１ｇを混合して、調製したスラリーを攪拌しながら還流下１００℃で４８時間保持し、得られたジルコニアゾル前駆体を限外濾過を用いて精製することで、実施例１に係るジルコニアゾルを得た。
（実施例２－実施例４、比較例１）
オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度、及び／又は、アンモニア水の濃度を表１に記載の通りに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２－実施例４、比較例１に係るジルコニアゾルを得た。なお、表１中「ＺＯＣ」は、オキシ塩化ジルコニウムを意味する。
（比較例２－比較例３）
オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度、及び／又は、アンモニア水の濃度、並びに、アンモニア水の液滴の容量を表１に記載の通りに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２－比較例３に係るジルコニアゾルを得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度、及び／又は、アンモニア水の濃度を表１に記載の通りに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２－実施例４、比較例１に係るジルコニアゾルを得た。なお、表１中「ＺＯＣ」は、オキシ塩化ジルコニウムを意味する。
（比較例２－比較例３）
オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度、及び／又は、アンモニア水の濃度、並びに、アンモニア水の液滴の容量を表１に記載の通りに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２－比較例３に係るジルコニアゾルを得た。
（比較例４）
アンモニア水の代わりに、１５質量％の苛性ソーダ（水酸化ナトリウム水溶液）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例４に係るジルコニアゾルを得た。
アンモニア水の代わりに、１５質量％の苛性ソーダ（水酸化ナトリウム水溶液）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例４に係るジルコニアゾルを得た。
（比較例５）
ＺｒＯ２換算で１質量％に純水で希釈したオキシ塩化ジルコニウム水溶液を還流下１００℃で６０時間保持して得たジルコニアゾル前駆体を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例５に係るジルコニアゾルを得た。
ＺｒＯ２換算で１質量％に純水で希釈したオキシ塩化ジルコニウム水溶液を還流下１００℃で６０時間保持して得たジルコニアゾル前駆体を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例５に係るジルコニアゾルを得た。
［粒子径Ｄ５０の測定］
実施例、比較例のジルコニアゾルをイオン交換水で、ＺｒＯ２換算で０．１質量％に希釈し、装置（動的光散乱法粒子径分布測定装置（「ゼータサイザーナノＺＳ」Ｍａｌｖｅｒｎ Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ製））に投入して、ジルコニアゾルの粒子径Ｄ５０を測定した。結果を表１に示す。
＜測定条件＞
測定温度：２５℃
散乱角度：１７３°
分散質：ＺｒＯ２
分散媒：水
セル：純正ディスポセル
実施例、比較例のジルコニアゾルをイオン交換水で、ＺｒＯ２換算で０．１質量％に希釈し、装置（動的光散乱法粒子径分布測定装置（「ゼータサイザーナノＺＳ」Ｍａｌｖｅｒｎ Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ製））に投入して、ジルコニアゾルの粒子径Ｄ５０を測定した。結果を表１に示す。
＜測定条件＞
測定温度：２５℃
散乱角度：１７３°
分散質：ＺｒＯ２
分散媒：水
セル：純正ディスポセル
［粒子形状の測定］
まず、実施例、比較例のジルコニアゾルのＴＥＭ画像（透過型電子顕微鏡画像）を得た。ＴＥＭ画像の撮像には、透過型電子顕微鏡（日立製作所製、製品名：ＨＶ－８１００）を用い、１視野のサイズを１．１５μｍ×０．９０μｍとした。
次に、目視により、孤立粒子の数をカウントした。具体的には、粒子に外接する外接円の直径が５０ｎｍ以上の粒子の数をカウントした。粒子に外接する外接円が複数存在する場合は、外接円の直径と、その外接円と中心が同じ内接円（同心内接円）の直径との比（下記「２）」を参照）が最小となる方を採用することとした。なお、粒子に外接する外接円の直径が５０ｎｍ未満の粒子をカウント対象としなかったのは、当該粒子は、研磨剤としての効果が低いためである。
孤立粒子の数が２０個以上ある場合は、当該ＴＥＭ画像を評価対象の画像とした。孤立粒子の数が２０個未満である場合は、別視野のＴＥＭ画像を撮像し、孤立粒子が２０個以上あるＴＥＭ画像が得られるまで繰り返した。
得られたＴＥＭ画像中の各孤立粒子（カウント対象とした孤立粒子）に対して、以下の操作を行った。
１）まず、粒子の外接円と、その外接円と中心が同じ内接円（同心内接円）を求めた（図１参照）。なお、外接円、内接円の定義は、ＪＩＳ Ｂ ７４５１：１９９７の真円度ＭＣＣ法と同一である。
２）次に、得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求めた。
３）ＴＥＭ画像中のすべての孤立粒子（カウント対象としたすべての孤立粒子）について、比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求めた。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子（以下、「孤立粒子Ａ」ともいう）の個数をカウントした。
５）全孤立粒子（カウント対象とした全孤立粒子）に対する孤立粒子Ａの存在割合（以下、「割合Ｘ」ともいう）を求めた。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
結果を表１に示す。
まず、実施例、比較例のジルコニアゾルのＴＥＭ画像（透過型電子顕微鏡画像）を得た。ＴＥＭ画像の撮像には、透過型電子顕微鏡（日立製作所製、製品名：ＨＶ－８１００）を用い、１視野のサイズを１．１５μｍ×０．９０μｍとした。
次に、目視により、孤立粒子の数をカウントした。具体的には、粒子に外接する外接円の直径が５０ｎｍ以上の粒子の数をカウントした。粒子に外接する外接円が複数存在する場合は、外接円の直径と、その外接円と中心が同じ内接円（同心内接円）の直径との比（下記「２）」を参照）が最小となる方を採用することとした。なお、粒子に外接する外接円の直径が５０ｎｍ未満の粒子をカウント対象としなかったのは、当該粒子は、研磨剤としての効果が低いためである。
孤立粒子の数が２０個以上ある場合は、当該ＴＥＭ画像を評価対象の画像とした。孤立粒子の数が２０個未満である場合は、別視野のＴＥＭ画像を撮像し、孤立粒子が２０個以上あるＴＥＭ画像が得られるまで繰り返した。
得られたＴＥＭ画像中の各孤立粒子（カウント対象とした孤立粒子）に対して、以下の操作を行った。
１）まず、粒子の外接円と、その外接円と中心が同じ内接円（同心内接円）を求めた（図１参照）。なお、外接円、内接円の定義は、ＪＩＳ Ｂ ７４５１：１９９７の真円度ＭＣＣ法と同一である。
２）次に、得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求めた。
３）ＴＥＭ画像中のすべての孤立粒子（カウント対象としたすべての孤立粒子）について、比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求めた。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子（以下、「孤立粒子Ａ」ともいう）の個数をカウントした。
５）全孤立粒子（カウント対象とした全孤立粒子）に対する孤立粒子Ａの存在割合（以下、「割合Ｘ」ともいう）を求めた。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００
結果を表１に示す。
［研磨性能評価］
実施例、比較例のジルコニアゾルを純水で希釈してＺｒＯ２換算で５．０質量％とした液を研磨剤とし、ソーダガラス(Ｒａ：０．３～０．５μｍ)の研磨を行い、研磨速度、被研磨面の表面粗さＲａを測定した。
研磨条件は以下の通りとした。
基板（研磨対象物）：ソーダガラス（表面粗さＲａ（算術平均粗さ）：０．３μｍ以上０．５μｍ以下）
研磨装置：片面研磨装置（ＥＮＧＩＳ社製 ＥＪ－３８０Ｎ）
研磨パッド：スウェード型パッド
研磨荷重：１００ｇ／ｃｍ２（９．８ｋＰａ）
定盤の回転速度：８０ｒｐｍ（線速度：９．５ｍ／分）
研磨時間：１５分
研磨用組成物の供給速度：１０ｍＬ／分
研磨対象物の測定面積：０．１４３×０．１０７ｍｍ（表面粗さ）
ピッチ：０．１６４μｍ
実施例、比較例のジルコニアゾルを純水で希釈してＺｒＯ２換算で５．０質量％とした液を研磨剤とし、ソーダガラス(Ｒａ：０．３～０．５μｍ)の研磨を行い、研磨速度、被研磨面の表面粗さＲａを測定した。
研磨条件は以下の通りとした。
基板（研磨対象物）：ソーダガラス（表面粗さＲａ（算術平均粗さ）：０．３μｍ以上０．５μｍ以下）
研磨装置：片面研磨装置（ＥＮＧＩＳ社製 ＥＪ－３８０Ｎ）
研磨パッド：スウェード型パッド
研磨荷重：１００ｇ／ｃｍ２（９．８ｋＰａ）
定盤の回転速度：８０ｒｐｍ（線速度：９．５ｍ／分）
研磨時間：１５分
研磨用組成物の供給速度：１０ｍＬ／分
研磨対象物の測定面積：０．１４３×０．１０７ｍｍ（表面粗さ）
ピッチ：０．１６４μｍ
研磨速度の測定方法は、研磨前後の基板の重量を測定し、その差から算出した。
研磨対象物の研磨後の被研磨面の表面粗さ（算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＡＭＥＴＥＣ社製の非接触式３Ｄ形状測定／表面粗さ測定機『ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２』を使用して、視野角が０．１４３×０．１０７ｍｍとなる条件で測定した。結果を表１に示す。
研磨対象物の研磨後の被研磨面の表面粗さ（算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＡＭＥＴＥＣ社製の非接触式３Ｄ形状測定／表面粗さ測定機『ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２』を使用して、視野角が０．１４３×０．１０７ｍｍとなる条件で測定した。結果を表１に示す。
Claims (4)
- 粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内であり、
以下の手順により得られる割合Ｘが４５％以上であることを特徴とするジルコニアゾル。
＜手順＞
孤立粒子が２０個以上含まれている透過型電子顕微鏡画像を得る。
前記透過型電子顕微鏡画像中の各孤立粒子に対して、以下の１）～５）の操作を行う。
１）外接円と、その外接円と中心が同じ内接円を求める。
２）得られた外接円の直径と内接円の直径との比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
３）前記透過型電子顕微鏡画像中のすべての孤立粒子について、前記比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］を求める。
４）比［（外接円の直径）／（内接円の直径）］が２．０以上である孤立粒子Ａの個数をカウントする。
５）全孤立粒子に対する前記孤立粒子Ａの割合Ｘを求める。
（割合Ｘ（％））＝［（孤立粒子Ａの数）／（全孤立粒子数）］×１００ - 前記割合Ｘが５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のジルコニアゾル。
- 前記粒子径Ｄ５０が２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のジルコニアゾル。
- オキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水を滴下添加して中和させる工程Ａ
を含み、
前記オキシ塩化ジルコニウム水溶液の濃度が１０質量％以上であり、
前記アンモニア水の濃度が１０質量％以上であり、
前記工程Ａにおいて滴下するアンモニア水の液滴の容量が１．０ｍｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のジルコニアゾルの製造方法。
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Citations (2)
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| JP5019826B2 (ja) | 2006-07-28 | 2012-09-05 | 第一稀元素化学工業株式会社 | ジルコニアゾル及びその製造方法 |
| JP2021075413A (ja) | 2019-11-06 | 2021-05-20 | 昭和電工株式会社 | ジルコン酸カルシウム系粉末及びその製造方法 |
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2023
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