JPH01266183A - セリウムを主体とした改良研磨用組成物及びその製造方法 - Google Patents
セリウムを主体とした改良研磨用組成物及びその製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C19/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、セリウムを主体とした改良研磨用組成物、そ
の製造方法並びにそれをガラス、セラミック材料及びガ
ラス型の他の材料の研磨に使用することに関する。
の製造方法並びにそれをガラス、セラミック材料及びガ
ラス型の他の材料の研磨に使用することに関する。
さらに詳しくは、本発明は、懸濁液中の含有量に関して
敗色された特性を有しかつ沈降後に再分散できる能力を
有する研磨用組成物を提供することを目的とする。
敗色された特性を有しかつ沈降後に再分散できる能力を
有する研磨用組成物を提供することを目的とする。
I従来の技術]
無機ガラスの研磨に実際に使用されている研磨用組成物
のうちでも、希土類元素、特にセリウムを主体とするも
のが一般に最も性能が良いことが証明されている。
のうちでも、希土類元素、特にセリウムを主体とするも
のが一般に最も性能が良いことが証明されている。
しかして、陰イオン、特にふつ化物及びりん酸イオンよ
り成り(仏国特許出願公開第2472601号)、成る
いは他の希土類元素酸化物(仏国特許出願公開第254
5830号)か成るいは希土類元素のピロりん酸塩より
成る相(仏国特許出願公告第2549846号)を組合
せた無機マトリ・ソクスで取り囲まれた酸化第二セリウ
ムを主体とした組成物が知られている。
り成り(仏国特許出願公開第2472601号)、成る
いは他の希土類元素酸化物(仏国特許出願公開第254
5830号)か成るいは希土類元素のピロりん酸塩より
成る相(仏国特許出願公告第2549846号)を組合
せた無機マトリ・ソクスで取り囲まれた酸化第二セリウ
ムを主体とした組成物が知られている。
前記の研磨用組成物は、これらが満すべき下記のような
多くの要求に十分に答えている。
多くの要求に十分に答えている。
O効果的であること、即ち、一般に磨かれたガラス面の
研磨をできるだけ迅速に可能にすること。
研磨をできるだけ迅速に可能にすること。
0適切であること、即ち、研磨作業中にガラスに引きか
ききずを付けないこと。
ききずを付けないこと。
0表面で不都合な反応を生じさせないこと、即ちガラス
に対して化学的にあまりにも反応性でないこと。焼け、
オレンジ色皮膜、ふくれなどの問題。
に対して化学的にあまりにも反応性でないこと。焼け、
オレンジ色皮膜、ふくれなどの問題。
O不都合なしにできるだけ長く使用できるように非常に
高い寿命を有すること。
高い寿命を有すること。
O研磨浴中で粉末の均一な分布を可能としかつ付着物の
生成を回避させる良好な懸濁持続性を有すること。この
分散は懸濁時から作業中ずっと有効でなければならない
。
生成を回避させる良好な懸濁持続性を有すること。この
分散は懸濁時から作業中ずっと有効でなければならない
。
O発泡しないこと、発泡はオーバーフローを生じさせ、
パイプをつまらせ、収率を低下させ、人を害する。
パイプをつまらせ、収率を低下させ、人を害する。
0研磨浴に磨かれたガラス部品を装入したときでも、長
期の停止及びデカンテーション後に再懸濁するのが容易
であること。1ケーキ化(cakingNの現象。
期の停止及びデカンテーション後に再懸濁するのが容易
であること。1ケーキ化(cakingNの現象。
0皮膚等の病気の問題を回避するために毒性でないこと
。
。
0整った、快い色をしたかつ使用が容易な製品であるこ
と。
と。
O研磨後にガラスに付着せず、したがって迅速なりリー
ニングが可能なこと。
ニングが可能なこと。
0工場投棄をはふくため凝結させるのが容易であること
。
。
しかしながら、一般に湿式研磨系において良好な水中懸
濁持続性を有する研磨用組成物が要望され、常にこの性
質の改善が望まれる。なぜならば、研磨材がその性質か
らみて常に沈降するようになり、またケーキの凝塊(c
o■pack 1on)を見分けるのが慣例であるから
である。
濁持続性を有する研磨用組成物が要望され、常にこの性
質の改善が望まれる。なぜならば、研磨材がその性質か
らみて常に沈降するようになり、またケーキの凝塊(c
o■pack 1on)を見分けるのが慣例であるから
である。
1−初期の」凝塊は新しい物質に対していわれる。
事実、使用者はしばしば懸濁液を前もって所望の濃度で
製造し、これを貯蔵して機械に使用するのを待つ。懸濁
液の製造とその使用との間には数時間にもなり得る時間
が経過し、その間に沈降が生じる。そのときに二つの状
況が生じる。即ち、0沈降物が感知されない膨張した層
を形成する。
製造し、これを貯蔵して機械に使用するのを待つ。懸濁
液の製造とその使用との間には数時間にもなり得る時間
が経過し、その間に沈降が生じる。そのときに二つの状
況が生じる。即ち、0沈降物が感知されない膨張した層
を形成する。
0受器の底部にある部分は、粘着性の泥状外観、さらに
は本当のコンクリートの外観を帯びている。
は本当のコンクリートの外観を帯びている。
第一の状況の場合には物質の再懸濁は瞬間的で完全であ
り、予定された濃度が回復される。
り、予定された濃度が回復される。
これに対して、第二の状況の場合におけるように物質の
凝塊がある場合には物質の一部のみが再懸濁されるにす
ぎず、研磨用組成物の点で研磨器の弱体化を伴なう。極
端な場合には、この凝塊が物質を受器の底部から剥すこ
とが不可能であるような割合に達する。その結果、新し
い物質の大きな損失となり、使用できなくなる。
凝塊がある場合には物質の一部のみが再懸濁されるにす
ぎず、研磨用組成物の点で研磨器の弱体化を伴なう。極
端な場合には、この凝塊が物質を受器の底部から剥すこ
とが不可能であるような割合に達する。その結果、新し
い物質の大きな損失となり、使用できなくなる。
他方、ケーキ化は、物質の使用中に又は使用後に機械内
で現われる。
で現われる。
厳しい条件(高速、高圧)下での研磨の場合には、研磨
材は著しい機械的磨損、即ち、凝集物の破砕、微小粒子
への粒度の低下を受ける。さらに、懸濁液は含酸素粒子
(剥れたガラスに由来するけい酸塩)に富んでくる。こ
れらの二つの因子の組合せは、1日後又は1週間後に、
場合によっては、機械が停+h したときに物質が受器
及び管内にかたく粘着性の泥状物の形で沈降させる理由
となる。
材は著しい機械的磨損、即ち、凝集物の破砕、微小粒子
への粒度の低下を受ける。さらに、懸濁液は含酸素粒子
(剥れたガラスに由来するけい酸塩)に富んでくる。こ
れらの二つの因子の組合せは、1日後又は1週間後に、
場合によっては、機械が停+h したときに物質が受器
及び管内にかたく粘着性の泥状物の形で沈降させる理由
となる。
ケーキの生成が存在し、その場合、運転再開時の再懸濁
は困難であり、さらに悪い場合には不可能である。
は困難であり、さらに悪い場合には不可能である。
ケーキ化及び凝塊が著しいときに生じる多(の不都合の
ために、酸化セリウムを含有する研磨用組成物の懸濁性
を改古する、ために研究され、仏国特許出願公開第12
63505号により、セリウムの可溶性塩を塩基、加水
分解性の塩又は溶液状のセリウムイオンと結合できる溶
液状の陰イオン発生塩と反応させてゼラチン状物質を形
成させることによって形成されたゼラチン状水酸化第二
七すウムと組合せることが提案された。このため、他の
塩基の中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化アンモニウム、無水の又は水和したメタほう酸ナト
リウムがあげられる。
ために、酸化セリウムを含有する研磨用組成物の懸濁性
を改古する、ために研究され、仏国特許出願公開第12
63505号により、セリウムの可溶性塩を塩基、加水
分解性の塩又は溶液状のセリウムイオンと結合できる溶
液状の陰イオン発生塩と反応させてゼラチン状物質を形
成させることによって形成されたゼラチン状水酸化第二
七すウムと組合せることが提案された。このため、他の
塩基の中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化アンモニウム、無水の又は水和したメタほう酸ナト
リウムがあげられる。
しかしながら、上記の組成物は、ゼラチン様物質の存在
によって研磨器のつや出しを伴ないかつ研磨効率の低下
を起す恐れがある。
によって研磨器のつや出しを伴ないかつ研磨効率の低下
を起す恐れがある。
[発明が解決しようとする課題]
したがって、本発明の目的の一つは、研磨用組成物の凝
塊性及びケーキ化性を改善するためある種の添加剤を含
有する酸化第二セリウムを主体とした改良研磨用組成物
を提案することである。
塊性及びケーキ化性を改善するためある種の添加剤を含
有する酸化第二セリウムを主体とした改良研磨用組成物
を提案することである。
本発明の他の目的は、この添加剤の存在が研磨効率に干
渉せずかつその低下を起させないことである。
渉せずかつその低下を起させないことである。
さらに、本発明の他の目的は、上記の添加剤の存在がガ
ラス表面の状態にイ丁害な作用を及ぼさず、清浄なガラ
スを導くことである。
ラス表面の状態にイ丁害な作用を及ぼさず、清浄なガラ
スを導くことである。
[課題を解決するための手段]
前記の目的を達成するのを可能にする本発明による研磨
用組成物は、酸化第二セリウムを主体とした研磨材と添
加剤としてのほう素化合物を含有することを特徴とする
。
用組成物は、酸化第二セリウムを主体とした研磨材と添
加剤としてのほう素化合物を含有することを特徴とする
。
本発明者は、ガラス用研磨材の懸濁液中に十分な量で使
用されるほう素化合物の存在がケーキ化及び凝塊を減少
させることを予期せずして見出した。
用されるほう素化合物の存在がケーキ化及び凝塊を減少
させることを予期せずして見出した。
すなわち、本発明に従うと、研磨材は単独で使用される
酸化第二セリウム又は酸化第二セリウムを主体とする組
成物の形で使用されるものであってよい。
酸化第二セリウム又は酸化第二セリウムを主体とする組
成物の形で使用されるものであってよい。
以下の説明において、酸化第二セリウムは酸化第二セリ
ウム単独だけでな(組成物の形も指称するものとする。
ウム単独だけでな(組成物の形も指称するものとする。
本発明で使用される酸化第二セリウムは下記の物理化学
的性質を示すものであればどんな酸化第二セリウムでも
よい。
的性質を示すものであればどんな酸化第二セリウムでも
よい。
酸化第二セリウムは粒径が約20μ!以下の粉末状であ
る。好ましくは、0.1 = l 0uIIの大きさの
酸化第二セリウムを使用することができる。粒径分析は
、けん濁液中の粒子の沈降IItを測定しくストークス
の法則に基づいて)球の等価直径(7) 関数である累
積百分率分布として自動的に測定結果を与える測定器具
セディグラフ(SIEDIGRAPI+) 5000
Dを使用して行う。
る。好ましくは、0.1 = l 0uIIの大きさの
酸化第二セリウムを使用することができる。粒径分析は
、けん濁液中の粒子の沈降IItを測定しくストークス
の法則に基づいて)球の等価直径(7) 関数である累
積百分率分布として自動的に測定結果を与える測定器具
セディグラフ(SIEDIGRAPI+) 5000
Dを使用して行う。
酸化第二セリウムの比表面積は1〜35m’/gであり
、好ましくは、3〜10m”/9の比表面積を持つ酸化
第二セリウムが選ばれる。この表面積は「ザ・ジャーナ
ル・オブ・アメリカン・ソサイエテイJ (The
Journal or American 5ocie
ty)第60巻第30頁(1938年)に記載されてい
るブルナウア−・エメット・テラー(BRUNAuER
−EMMETT−置I、ER)の方法に従って決定され
る。
、好ましくは、3〜10m”/9の比表面積を持つ酸化
第二セリウムが選ばれる。この表面積は「ザ・ジャーナ
ル・オブ・アメリカン・ソサイエテイJ (The
Journal or American 5ocie
ty)第60巻第30頁(1938年)に記載されてい
るブルナウア−・エメット・テラー(BRUNAuER
−EMMETT−置I、ER)の方法に従って決定され
る。
使用される酸化第二セリウムの純度は無関係である。非
常に純度が高い酸化第二セリウム、特にロース□・ブー
ラン社から[オパリンJ (Opaline)という商
品名で市販されている純度が99%を超える酸化第二セ
リウムを使用してもよい。
常に純度が高い酸化第二セリウム、特にロース□・ブー
ラン社から[オパリンJ (Opaline)という商
品名で市販されている純度が99%を超える酸化第二セ
リウムを使用してもよい。
また、酸化第二セリウムを1種又は2種以上の他の希土
類元素酸化物及び(又は)1種又は2種以上の塩と組み
合わせて使用してもよい。
類元素酸化物及び(又は)1種又は2種以上の塩と組み
合わせて使用してもよい。
好ましくは、酸化第二セリウムを約301iit%以、
L含イfする研磨組成物を使用する。
L含イfする研磨組成物を使用する。
酸化第二セリウムを仏国特許出願公開第2472601
号に記載の組成物の形で使用することもできる。
号に記載の組成物の形で使用することもできる。
仏国特許出願公開第2472601号に記載の組成物は
、セリウム塩溶液、塩基溶液及び陰イオンが希土類元素
の不溶性化合物を形成し易い少な(とも1種の酸及び(
又は)塩の溶液を、使用塩基当量数がセリウムの当量数
以上でありかつ反応媒体のI)IIが6以上であるよう
に、同時に連続的に混合し、得られた沈澱をろ過し、乾
燥し、焼成することから成る方法に従って得られる。
、セリウム塩溶液、塩基溶液及び陰イオンが希土類元素
の不溶性化合物を形成し易い少な(とも1種の酸及び(
又は)塩の溶液を、使用塩基当量数がセリウムの当量数
以上でありかつ反応媒体のI)IIが6以上であるよう
に、同時に連続的に混合し、得られた沈澱をろ過し、乾
燥し、焼成することから成る方法に従って得られる。
第一工程では、反応体の混合を実施する。
使用するセリウム塩の溶液は本発明の条件下で可溶性の
第一セリウム及び(又は)第二セリウム状態のセリウム
塩水溶液であればよく、特に第一セリウム又は第二セリ
ウムの状態の塩化第一セリウム又は硝酸第二セリウム水
溶液酸るいはこれら二つの混合物を使用することができ
る。
第一セリウム及び(又は)第二セリウム状態のセリウム
塩水溶液であればよく、特に第一セリウム又は第二セリ
ウムの状態の塩化第一セリウム又は硝酸第二セリウム水
溶液酸るいはこれら二つの混合物を使用することができ
る。
セリウム塩溶液の濃度は重要な因子ではなく、広い範囲
で変えられる。一般に、0.5〜2モル/aの濃度が好
ましい。
で変えられる。一般に、0.5〜2モル/aの濃度が好
ましい。
反応媒体にセリウムを第一セリウムの状態で導入し、反
応混合物に該媒体と適合する酸化剤を成るいは単独で成
るいは塩基含有溶液以外の溶液と混合して連続的に添加
することにより第一セリウムを第二セリウムに酸化する
のが好適である。適当な酸化剤の例としては、特に、過
塩素酸、塩素酸、次亜塩素酸、過硫酸のナトリウム塩、
カリウム塩又はアンモニウム塩、過酸化水素、空気、酸
素又はオゾン等が挙げられる。電気化学的方法によって
もセリウムを同様に酸化することができる。
応混合物に該媒体と適合する酸化剤を成るいは単独で成
るいは塩基含有溶液以外の溶液と混合して連続的に添加
することにより第一セリウムを第二セリウムに酸化する
のが好適である。適当な酸化剤の例としては、特に、過
塩素酸、塩素酸、次亜塩素酸、過硫酸のナトリウム塩、
カリウム塩又はアンモニウム塩、過酸化水素、空気、酸
素又はオゾン等が挙げられる。電気化学的方法によって
もセリウムを同様に酸化することができる。
過酸化水素を使用するのが好ましい。
酸化すべき第一セリウム塩に対する酸化剤の割合は広い
範囲で変えられるが、一般に、化学量論的量より太き(
,10〜40%超過量が好ましい。
範囲で変えられるが、一般に、化学量論的量より太き(
,10〜40%超過量が好ましい。
使用する塩基溶液は例えばアンモニア、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム水溶液でよいが、アンモニア溶液を
使用するのが好ましい。
ム、水酸化カリウム水溶液でよいが、アンモニア溶液を
使用するのが好ましい。
使用する塩Jλ温溶液規定度は重要な因子ではな(、広
い範囲で変えられるが、1〜5Nが好ましい。
い範囲で変えられるが、1〜5Nが好ましい。
上記塩基溶液とセリウム塩溶液との割合は導入される塩
基の当量数が同時に導入されるセリウムの当量数以上と
なるようにしなければならない。
基の当量数が同時に導入されるセリウムの当量数以上と
なるようにしなければならない。
塩基の当量数がセリウムの当量数に対して5%超過する
ように使用するのが有利である。反応媒体のI)IIは
6より高くなければならないが、約10を超えてはなら
ない。pl+は7〜9が有利である。puをこの範囲内
で一定値十〇、 l pH単位に調整するのが特に有利
である。
ように使用するのが有利である。反応媒体のI)IIは
6より高くなければならないが、約10を超えてはなら
ない。pl+は7〜9が有利である。puをこの範囲内
で一定値十〇、 l pH単位に調整するのが特に有利
である。
本発明に従う陰イオンが希土類元素の不溶性化合物を形
成し易い少なくとも1種の酸及び(又は)塩の溶液は、
特に、陰イオンがしゅう酸イオン、ふり化物イオン、炭
酸イオン、ほう酸イオン、けい酸イオン、硫酸イオン、
りん酸イオンの1種又は2種以上より成る群から選ばれ
る酸及び(又は)塩の水溶液であればよい。使用する1
種又は2種以上の塩は水溶性の塩、好ましくはアンモニ
ウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩である。この溶液は
反応媒体に単独でまたは塩基溶液との混合物として導入
される。塩類、特に陰イオンがふっ化物イオン、ほう酸
イオン、硫酸イオン又はりん酸イオンである塩類が好ま
しい。
成し易い少なくとも1種の酸及び(又は)塩の溶液は、
特に、陰イオンがしゅう酸イオン、ふり化物イオン、炭
酸イオン、ほう酸イオン、けい酸イオン、硫酸イオン、
りん酸イオンの1種又は2種以上より成る群から選ばれ
る酸及び(又は)塩の水溶液であればよい。使用する1
種又は2種以上の塩は水溶性の塩、好ましくはアンモニ
ウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩である。この溶液は
反応媒体に単独でまたは塩基溶液との混合物として導入
される。塩類、特に陰イオンがふっ化物イオン、ほう酸
イオン、硫酸イオン又はりん酸イオンである塩類が好ま
しい。
酸及び(又は)塩溶液の濃度は重要な因子ではす<、広
い範囲で変えられるが、6モル/Q未満が好ましく、さ
らに好ましくは2〜4モル/Qである。
い範囲で変えられるが、6モル/Q未満が好ましく、さ
らに好ましくは2〜4モル/Qである。
仏国特許出願公開第2472601号に記載の方法に従
うと、さらに反応媒体に、成るいは単独で成るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、場合によってイツトリウ
ムを含有しかつ本発明の条件下で可溶性の少なくとも1
種の3価の希土類元素の塩の水溶液を連続添加すること
ができる。適当な塩類の例としては、特にランタン、プ
ラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガ
ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム
、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム
、イツトリウムの塩化物又は硝酸塩が挙げられる。特に
、セリウム塩と希土類元素の塩類を含有しかつ希土類元
素鉱石の処理により直接又は間接に由来する水溶液を使
用することができる。
うと、さらに反応媒体に、成るいは単独で成るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、場合によってイツトリウ
ムを含有しかつ本発明の条件下で可溶性の少なくとも1
種の3価の希土類元素の塩の水溶液を連続添加すること
ができる。適当な塩類の例としては、特にランタン、プ
ラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガ
ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム
、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム
、イツトリウムの塩化物又は硝酸塩が挙げられる。特に
、セリウム塩と希土類元素の塩類を含有しかつ希土類元
素鉱石の処理により直接又は間接に由来する水溶液を使
用することができる。
使用する希土類元素(類)の塩(類)溶液の濃度は重要
な因子ではな(、広い範囲で変えられるが、好ましくは
0.2〜1モル/Qである。
な因子ではな(、広い範囲で変えられるが、好ましくは
0.2〜1モル/Qである。
前記の種々の反応体の混合を行う。使用する陰イオンの
当量数は使用する陽イオンの当量数以上であることに注
意すべきである。
当量数は使用する陽イオンの当量数以上であることに注
意すべきである。
反応媒体の温度は、好ましくは約20〜95℃、さらに
好ましくは50〜70℃にしなければならない。
好ましくは50〜70℃にしなければならない。
反応媒体における混合物の滞留時間は重要な因子ではな
く、広い範囲で変えられるが、一般に使用される滞留時
間は約30分間〜2時間である。
く、広い範囲で変えられるが、一般に使用される滞留時
間は約30分間〜2時間である。
反応物体すなわち反応混合物はろ過操作の前に一定時間
約20〜95℃、好ましくは50〜80℃の温度で熟成
してもよい。この場合、熟成時間は重要な因子ではなく
、広い範囲で変えられるが、2時間以内の時間が一般に
十分である。
約20〜95℃、好ましくは50〜80℃の温度で熟成
してもよい。この場合、熟成時間は重要な因子ではなく
、広い範囲で変えられるが、2時間以内の時間が一般に
十分である。
仏国特許出願公開第2472601号に記載の組成物を
得る方法の第二工程は、反応後、けん濁液の形の反応物
体をろ過することから成る。
得る方法の第二工程は、反応後、けん濁液の形の反応物
体をろ過することから成る。
次いで、ろ過ケーキを水又はアンモニウム塩溶液で洗浄
してもよい。
してもよい。
ろ過及び場合によっては洗浄後に得られる生成物は次い
で要すれば連続的に乾燥する。乾燥温度は好ましくは1
00〜600℃であり、乾燥時間は重要な因子ではなく
、これらの条件下で30分間〜24時間の範囲で変えら
れる。
で要すれば連続的に乾燥する。乾燥温度は好ましくは1
00〜600℃であり、乾燥時間は重要な因子ではなく
、これらの条件下で30分間〜24時間の範囲で変えら
れる。
乾燥生成物は次いで場合により600〜1200℃温度
で一般に約30分間〜2時間に亙って連続的に焼成する
。
で一般に約30分間〜2時間に亙って連続的に焼成する
。
上記の方法に従って得られた組成物は前述した粒径分布
が得られるように粉砕操作及び粒径選択操作に付しても
よい。
が得られるように粉砕操作及び粒径選択操作に付しても
よい。
これは当業者に周知の方法で行われ、そして例えば粉砕
用ハンマー又はスピンドル型粉砕機、空気ジェットター
ビン型選別機、粒径選別用ヒドロサイクロンのような代
表的な装置で実施される。
用ハンマー又はスピンドル型粉砕機、空気ジェットター
ビン型選別機、粒径選別用ヒドロサイクロンのような代
表的な装置で実施される。
本発明に従えば、上記の陰イオン、好ましく1よふり化
物イオン、ほう酸イオン、硫酸イオンまたはりん酸イオ
ンのような陰イオンを使用して上記の方法に従って得ら
れる酸化第二セリウムを主体とする組成物を使用するの
が好ましい。
物イオン、ほう酸イオン、硫酸イオンまたはりん酸イオ
ンのような陰イオンを使用して上記の方法に従って得ら
れる酸化第二セリウムを主体とする組成物を使用するの
が好ましい。
同様に、仏国特許出願公開第2549846号に記載さ
れている、CeOを型の結晶相と式Ln2−mcems
i to7(式中、Lnはランタニド類及びイ・2トリ
ウムより成る群から選ばれる少なくとも1種の元素を表
し、Xは0以上2以下である)に相当する希土類元素の
ピロけい酸塩から成る結晶相とを含む組成物の形の酸化
第二セリウムが本発明に適している。
れている、CeOを型の結晶相と式Ln2−mcems
i to7(式中、Lnはランタニド類及びイ・2トリ
ウムより成る群から選ばれる少なくとも1種の元素を表
し、Xは0以上2以下である)に相当する希土類元素の
ピロけい酸塩から成る結晶相とを含む組成物の形の酸化
第二セリウムが本発明に適している。
仏国特許出願公開第2549846号に記載されている
組成物は下記の化学元素分析に相当する。
組成物は下記の化学元素分析に相当する。
a)酸化物で換算して75〜95重量%の希土類元素(
ただし、希土類元素酸化物の全重量に対する酸化第二セ
リウムの百分率は60〜85%である) b) 5hotに換算して5〜25重量%のけい素上
記組成物は本質的に二つの結晶相、即ち立方晶構造のC
eO,型の相と、斜方晶構造の希土類元素のピロけい酸
塩Lnt −mcexsl tL (式中、Xは0以」
二2以下であり、好ましくは0以J: o、 2以下で
ある)の相とを含んでいる。同様に、上記組成物は少量
ずつの希土類元素の酸化物、一般に、ふっ素型立方晶構
造の三二酸化物Ln t03とガラス状態又は結晶状態
の二酸化けい素Sin、の相とを含有している。
ただし、希土類元素酸化物の全重量に対する酸化第二セ
リウムの百分率は60〜85%である) b) 5hotに換算して5〜25重量%のけい素上
記組成物は本質的に二つの結晶相、即ち立方晶構造のC
eO,型の相と、斜方晶構造の希土類元素のピロけい酸
塩Lnt −mcexsl tL (式中、Xは0以」
二2以下であり、好ましくは0以J: o、 2以下で
ある)の相とを含んでいる。同様に、上記組成物は少量
ずつの希土類元素の酸化物、一般に、ふっ素型立方晶構
造の三二酸化物Ln t03とガラス状態又は結晶状態
の二酸化けい素Sin、の相とを含有している。
種々の相の割合は使用する原料と焼成条件とによって変
わる。
わる。
一般に、上記割合は下記の通りである。
Cent 30〜80%Lnt−x
cexsi*ot 12〜60%LntOs
O〜15%S+Oy
1.5〜8%仏国特許出願公開第2549
846号に記載されている組成物はセリウム塩溶液、塩
基溶液、少なくとも1種の3価の希土類元素又はイ・ッ
トリウムの塩の水溶液及び希土類元素の不溶性化合物を
形成し易い少なくとも1種のけい素の酸素含有誘導体の
溶液を同時に混合し、得られた沈澱をろ過し、乾燥し、
850℃以上の温度で焼成することから成る方法に従っ
て得られる。
cexsi*ot 12〜60%LntOs
O〜15%S+Oy
1.5〜8%仏国特許出願公開第2549
846号に記載されている組成物はセリウム塩溶液、塩
基溶液、少なくとも1種の3価の希土類元素又はイ・ッ
トリウムの塩の水溶液及び希土類元素の不溶性化合物を
形成し易い少なくとも1種のけい素の酸素含有誘導体の
溶液を同時に混合し、得られた沈澱をろ過し、乾燥し、
850℃以上の温度で焼成することから成る方法に従っ
て得られる。
この方法の第一工程では種々の反応体を混合する。
セリウム塩溶液、塩基溶液及び3価の希土類元素の塩の
溶液は下記の性質を持つ。
溶液は下記の性質を持つ。
上記塩基溶液とセリウム塩溶液の割合は導入される塩基
の当量数が同時に導入されるセリウムの当量数以上とな
るようにしなければならない。塩基の当量数がセリウム
の当量数に対して5%超過するように使用するのが有利
である。反応媒体のpH1は5〜IOでよい。pHは7
〜9が有利である。
の当量数が同時に導入されるセリウムの当量数以上とな
るようにしなければならない。塩基の当量数がセリウム
の当量数に対して5%超過するように使用するのが有利
である。反応媒体のpH1は5〜IOでよい。pHは7
〜9が有利である。
pl+をこの範囲内で一定値±0. l pH単位に調
整するのが特にイア利である。
整するのが特にイア利である。
セリウム塩溶液と1種又は2種以上の3価の希土類元素
の塩の水溶液との割合はセリウム二酸化物と希土類元素
の酸化物の割合(CeOtトLntOi)が60〜85
重量%となるようにしなければならない。
の塩の水溶液との割合はセリウム二酸化物と希土類元素
の酸化物の割合(CeOtトLntOi)が60〜85
重量%となるようにしなければならない。
少なくとも1種のけい素の酸素含有誘導体の溶液は斉土
類元素の不溶性化合物を形成し易いけい素の酸素含有誘
導体の水溶液であればよい。1種又は2種以上のけい素
読導体は水に可溶性でなければならない。そのような化
合物の例としては、二酸化けい素、けい酸およびアルカ
リ金属けt、X酸塩が挙げられる。さらに詳しくは、非
晶質シリカ、メタけい酸、メタ二けい酸、オルトけい酸
ナトリウム、弐NatO@ xlto (式中、Xは3
〜5である)のけい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウ
ム、メタ二けい酸ナトリウム、メタけい酸カリウム、メ
タ二けい酸カリウム、四けい酸カリウムを挙げられる。
類元素の不溶性化合物を形成し易いけい素の酸素含有誘
導体の水溶液であればよい。1種又は2種以上のけい素
読導体は水に可溶性でなければならない。そのような化
合物の例としては、二酸化けい素、けい酸およびアルカ
リ金属けt、X酸塩が挙げられる。さらに詳しくは、非
晶質シリカ、メタけい酸、メタ二けい酸、オルトけい酸
ナトリウム、弐NatO@ xlto (式中、Xは3
〜5である)のけい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウ
ム、メタ二けい酸ナトリウム、メタけい酸カリウム、メ
タ二けい酸カリウム、四けい酸カリウムを挙げられる。
これらの塩類はjjj(水物又は水和物のいずれの形で
も使用できる。
も使用できる。
けい酸ナトリウムNaz0・4 S + Otを使用す
るのが好ましい。
るのが好ましい。
1種又は2種以上のけい素の酸素含有誘導体の濃度は重
要な因子ではなく、広い範囲で変えられるが、一般に、
Sinsに換算して0.1〜2.0モル/eである。
要な因子ではなく、広い範囲で変えられるが、一般に、
Sinsに換算して0.1〜2.0モル/eである。
1種又は2種以上のけい素の酸素含有誘導体の溶液と3
価の希土類元素の1種又は2種以上の塩の水溶液との割
合はけい酸イオン(Sins−)の当量数と3価の希土
類元素(類)の当量数の比が0、1−1 、好ましくは
0.2〜0.6となるように決められる。
価の希土類元素の1種又は2種以上の塩の水溶液との割
合はけい酸イオン(Sins−)の当量数と3価の希土
類元素(類)の当量数の比が0、1−1 、好ましくは
0.2〜0.6となるように決められる。
前記の反応体の種々の溶液の混合を多数の変形例に従っ
て実施することができる。例えば、セリウム塩溶液、場
合によって酸化剤溶液、希土類元素(類)の塩(類)の
溶液、けい素の酸素含有誘導体く類)の溶液、及び塩基
溶液を連続的に別経路で添加しつつ撹はん下に混合する
ことができる。
て実施することができる。例えば、セリウム塩溶液、場
合によって酸化剤溶液、希土類元素(類)の塩(類)の
溶液、けい素の酸素含有誘導体く類)の溶液、及び塩基
溶液を連続的に別経路で添加しつつ撹はん下に混合する
ことができる。
同様に、セリウム塩溶液と希土類元素(類)の塩(類)
の溶液とを予備混合してこれを他の二つの溶液と並行し
て反応媒体に連続添加することもできる。また、けい素
の酸素含有誘導体く類)の溶液と塩基溶液とを予備混合
することもできる。酸化剤を使用する場合は、塩基溶液
以外の溶液との混合物、特にセリウム塩溶液及び(又は
)希土類元素(類)の塩(類)の溶液との混合物として
使用することができる。
の溶液とを予備混合してこれを他の二つの溶液と並行し
て反応媒体に連続添加することもできる。また、けい素
の酸素含有誘導体く類)の溶液と塩基溶液とを予備混合
することもできる。酸化剤を使用する場合は、塩基溶液
以外の溶液との混合物、特にセリウム塩溶液及び(又は
)希土類元素(類)の塩(類)の溶液との混合物として
使用することができる。
混合、ろ過、乾燥の諸操作は前記の条件下で行われる。
乾燥生成物は次いで少なくとも850°C1好ましくは
850〜1050°Cの温度で場合によつ°C連続的に
焼成する。上記I!度範囲の上限は重要ではなく、15
00°Cのような高温にすることもできる。
850〜1050°Cの温度で場合によつ°C連続的に
焼成する。上記I!度範囲の上限は重要ではなく、15
00°Cのような高温にすることもできる。
次いで、焼成生成物を0.2〜5.0μlの大きさの粒
子の集合体になるように粉砕する。一般に、平均直径で
表される集合体の大きさは0.5〜1.5μ!である。
子の集合体になるように粉砕する。一般に、平均直径で
表される集合体の大きさは0.5〜1.5μ!である。
平均直径は集合体の50重量%が平均直径より大きいま
たは小さい直径を持つような直径として定義される。
たは小さい直径を持つような直径として定義される。
上記粉砕に伴って粒径選択操作を行うことができるが、
この操作は前記の方法に従って同時にまたは接続して行
うことができる。
この操作は前記の方法に従って同時にまたは接続して行
うことができる。
仏国特許出願公開第2545830号に記載の酸化第二
セリウム組成物は酸化第二セリウムと組み合わせて他の
3価の希土類元素の少なくとも1種の無色の酸化物を含
有しているが、この組成物もこの発明において使用する
のに適している。
セリウム組成物は酸化第二セリウムと組み合わせて他の
3価の希土類元素の少なくとも1種の無色の酸化物を含
有しているが、この組成物もこの発明において使用する
のに適している。
無色の希土類元素酸化物の例としては、ランタン、サマ
リウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム
、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム及びイツトリ
ウムの酸化物が挙げられる。
リウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム
、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム及びイツトリ
ウムの酸化物が挙げられる。
これらの酸化物は一般に三二酸化物の形をしている。こ
れらの酸化物の混合物を使用してもよい。
れらの酸化物の混合物を使用してもよい。
ランタンの三二酸化物を使用するのが好適である。
仏国特許出願公開第2545830号に記載の研磨組成
物中の酸化第二セリウムと希土類元素の酸化物の割合は
下記の範囲内である。
物中の酸化第二セリウムと希土類元素の酸化物の割合は
下記の範囲内である。
酸化第二セリウム 40〜99.5小量%希土類
元素酸化物 0.5〜60重fi1%好ましくは、
下記のものを含有する組成物が選ばれる。
元素酸化物 0.5〜60重fi1%好ましくは、
下記のものを含有する組成物が選ばれる。
酸化第二セリウム 85〜98重1it%希土類
元素酸化物 2〜15’rj量%仏国特許出願公
開第2545830号に記載の組成物は、セリウド塩溶
液、塩基溶液、並びにランタニド類及びイットリウl\
より成る群から選ばれる3価の希土類元素であってその
酸化物が無色であるものの少なくとも1種の塩の溶液を
、使用する塩基の当量数がセリウム及び希土類元素の当
量数以上でありかつ反応媒体のpuが6以」−であるよ
うにして、同時に連続的に混合し、得られた沈澱をろ過
し、乾燥し、焼成することから成る方法に従って調製さ
れる。
元素酸化物 2〜15’rj量%仏国特許出願公
開第2545830号に記載の組成物は、セリウド塩溶
液、塩基溶液、並びにランタニド類及びイットリウl\
より成る群から選ばれる3価の希土類元素であってその
酸化物が無色であるものの少なくとも1種の塩の溶液を
、使用する塩基の当量数がセリウム及び希土類元素の当
量数以上でありかつ反応媒体のpuが6以」−であるよ
うにして、同時に連続的に混合し、得られた沈澱をろ過
し、乾燥し、焼成することから成る方法に従って調製さ
れる。
この方法の第一工程において、種々の反応体を混合する
。
。
セリウム塩溶液と塩基溶液は上記の通りである。
仏国特許出願公開第2545830号に記載の方法に従
うと、さらに反応媒体に、成るいは単独で成るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、ランタニド類及びイツト
リウムより成る群から選ばれる少なくとも1種の3価の
希土類元素であって無色の酸化物を形成する性質を持つ
ものの塩の水溶液を連続添加することができる。この塩
は本発明の条件下で可溶性でなければならない。適当な
塩類の例としては、特にランタン、サマリウム、ユーロ
ピウム、カドリニウム、ジスプロシウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテシウム及びイツトリウムの塩化物ま
たは硝酸塩が挙げられる。
うと、さらに反応媒体に、成るいは単独で成るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、ランタニド類及びイツト
リウムより成る群から選ばれる少なくとも1種の3価の
希土類元素であって無色の酸化物を形成する性質を持つ
ものの塩の水溶液を連続添加することができる。この塩
は本発明の条件下で可溶性でなければならない。適当な
塩類の例としては、特にランタン、サマリウム、ユーロ
ピウム、カドリニウム、ジスプロシウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテシウム及びイツトリウムの塩化物ま
たは硝酸塩が挙げられる。
使用する希土類元素(類)の塩(類)の溶液の濃度は重
要な因子ではなく、広い範囲で変えられるが、好ましく
は0.2〜4モル/12である。
要な因子ではなく、広い範囲で変えられるが、好ましく
は0.2〜4モル/12である。
セリウム塩溶液と希土類元素(類)の塩(類)の溶液の
割合はそれぞれの流filを、各構成成分の1nn量分
率が上記の通りである所望の組成物が得られるように、
調節することにより決定される。
割合はそれぞれの流filを、各構成成分の1nn量分
率が上記の通りである所望の組成物が得られるように、
調節することにより決定される。
上記塩基溶液とセリウム塩溶液と希土類元素(類)の塩
(類)の溶液の割合は導入される塩基の当量数が同時に
導入されるセリウム及び希土類元素(類)の塩(類)の
溶液の当量数以上となるようにしなければならない。塩
基の当量数がセリウム及び希土類元素(類)の塩(類)
の溶液の当量数に対して5%超過するように使用するの
が有利である。反応媒体のpl+は6より高くなければ
ならないが、約10を超えてはならない。pHは7〜9
が有利である。pl+をこの範囲内で一定値±0.11
)11単位に調節するのが特に有利である。
(類)の溶液の割合は導入される塩基の当量数が同時に
導入されるセリウム及び希土類元素(類)の塩(類)の
溶液の当量数以上となるようにしなければならない。塩
基の当量数がセリウム及び希土類元素(類)の塩(類)
の溶液の当量数に対して5%超過するように使用するの
が有利である。反応媒体のpl+は6より高くなければ
ならないが、約10を超えてはならない。pHは7〜9
が有利である。pl+をこの範囲内で一定値±0.11
)11単位に調節するのが特に有利である。
前記の反応体の種々の溶液の混合を多数の変形例に従っ
て実施することができる。例えば、セリウム塩溶液、場
合によって酸化剤溶液、希土類元素(類)の塩(類)の
溶液、及び塩基溶液を連続「−月i別経路で添加しつつ
撹はん下に混合することができる。同様に、セリウム塩
溶液と希土類元素(類)の塩(類)の溶液とを予備混合
してこれを塩基溶液と・11行して反応媒体に連続添加
することもできる。酸化剤を使用する場合は、セリウム
塩溶液及び(又は)希土類元素(類)の塩(類)の溶液
と混合して使用することができる。
て実施することができる。例えば、セリウム塩溶液、場
合によって酸化剤溶液、希土類元素(類)の塩(類)の
溶液、及び塩基溶液を連続「−月i別経路で添加しつつ
撹はん下に混合することができる。同様に、セリウム塩
溶液と希土類元素(類)の塩(類)の溶液とを予備混合
してこれを塩基溶液と・11行して反応媒体に連続添加
することもできる。酸化剤を使用する場合は、セリウム
塩溶液及び(又は)希土類元素(類)の塩(類)の溶液
と混合して使用することができる。
反応媒体の温度は重要な因子ではなく、広い範囲で変え
られるが、好ましくは10〜95°C1さらに好ましく
は20〜70℃である。
られるが、好ましくは10〜95°C1さらに好ましく
は20〜70℃である。
反応媒体における混合物の滞留時間は重要な因〕−では
なく、広い範囲で変えられるが、一般に使用される滞留
時間は約30分間〜2時間である。
なく、広い範囲で変えられるが、一般に使用される滞留
時間は約30分間〜2時間である。
仏国特許出願公開第25458304に記載の方法の一
変形例に従うと、反応物体すなわち反応混合物をろ過操
作の前に一定時間約10〜95℃、好ましくは20〜8
0℃の温度で熟成してもよい。
変形例に従うと、反応物体すなわち反応混合物をろ過操
作の前に一定時間約10〜95℃、好ましくは20〜8
0℃の温度で熟成してもよい。
この場合、熟成時間は重要な因子ではなく、広い範囲で
変えられるが、30分から2時間以内の時間が一般に十
分である。熟成操作は撹はん下に行われる。
変えられるが、30分から2時間以内の時間が一般に十
分である。熟成操作は撹はん下に行われる。
仏国特許出願公開第2545830 シー>に記載の組
成物を得る方法の第二工程は、反応後、けん濁液の形の
反応物体をろ過することから成る。
成物を得る方法の第二工程は、反応後、けん濁液の形の
反応物体をろ過することから成る。
次いで、ろ過ケーキを水で洗浄してもよい。
ろ過および場合によって洗浄後に得られる生成物は次い
で場合によって連続的に乾燥する。乾燥温度は好ましく
は100〜600℃であり、乾燥時間は重要な因子では
なく、これらの条件下で好ましくは30分間〜2時間の
範囲で変えられる。
で場合によって連続的に乾燥する。乾燥温度は好ましく
は100〜600℃であり、乾燥時間は重要な因子では
なく、これらの条件下で好ましくは30分間〜2時間の
範囲で変えられる。
乾燥生成物は次いで600〜1200℃、好ましくは9
50〜1050℃の温度で一般に約30分間〜lO時間
に亙って場合によって連続的に焼成する。
50〜1050℃の温度で一般に約30分間〜lO時間
に亙って場合によって連続的に焼成する。
仏国特許出願公開第2549846号に記載されている
ような方法に従って上記の焼成生成物を粉砕操作及び場
合によって粒径選択操作に付す。
ような方法に従って上記の焼成生成物を粉砕操作及び場
合によって粒径選択操作に付す。
仏国特許出願公開第2545830号に記載の方法の別
の変形例は第一工程で行われる混合を反応温度が異なる
ことを除いては全く同じ二つの経路(1)及び(2)に
従って実施することがら成る。
の変形例は第一工程で行われる混合を反応温度が異なる
ことを除いては全く同じ二つの経路(1)及び(2)に
従って実施することがら成る。
すなわち、経路(1)は熱間での沈澱の収得が行われる
のに対して、経路(2)では冷間で沈澱が得られる。次
いで、経路(1)及び(2)に従って得られた沈澱をろ
過前又はろ過後に混合する。
のに対して、経路(2)では冷間で沈澱が得られる。次
いで、経路(1)及び(2)に従って得られた沈澱をろ
過前又はろ過後に混合する。
上記変形例の詳細については仏国特許出願公開第254
5830号を参照されたい。
5830号を参照されたい。
本発明に従う研磨用組成物には、研磨材として単独で又
は組成物の形で使用される酸化第二セリウム及びほう素
化合物が加わる。
は組成物の形で使用される酸化第二セリウム及びほう素
化合物が加わる。
ほう素化合物としては、好ましくは、オルトほう酸(又
はその先駆物質B、O,) 、メタほう酸、ピロほう酸
、テトラほう酸のようなほう素の酸、成るいは無水の又
は水和形のほう素の酸の金属塩、特にアルカリ金属、ア
ルカリ土金属塩又はアンモニウム塩、特に第三のほう酸
、ヘミほう酸、モノほう酸、ジほう酸、トリほう酸、テ
トラほう酸、ペンタほう酸の各金属塩、好ましくはアル
カリ金属塩又は各アンモニウム塩が使用される。
はその先駆物質B、O,) 、メタほう酸、ピロほう酸
、テトラほう酸のようなほう素の酸、成るいは無水の又
は水和形のほう素の酸の金属塩、特にアルカリ金属、ア
ルカリ土金属塩又はアンモニウム塩、特に第三のほう酸
、ヘミほう酸、モノほう酸、ジほう酸、トリほう酸、テ
トラほう酸、ペンタほう酸の各金属塩、好ましくはアル
カリ金属塩又は各アンモニウム塩が使用される。
マタ、ほう未含有複塩、特にフルオロほう酸金属塩、例
えばフルオロほう酸カリウムを使用することもできる。
えばフルオロほう酸カリウムを使用することもできる。
本発明に好適なほう素化合物の例としては、下記のもの
があげられる。
があげられる。
メタほう酸ナトリウム
メタほう酸ナトリウム四水塩
テトラほう酸ナトリウム
テトラほう酸ナトリウム+水塩、即ちほう砂テトラほう
酸ナトリウム五水塩 メタほう酸カリウム ペンタほう酸カリウム四水塩 テトラほう酸カリウム八水塩 ペンタほう酸アンモニウム四水塩 テトラほう酸アンモニウム四水塩 好ましくは、オル!・ほう酸(又はその先駆物質BtO
a)又はほう砂が使用される。
酸ナトリウム五水塩 メタほう酸カリウム ペンタほう酸カリウム四水塩 テトラほう酸カリウム八水塩 ペンタほう酸アンモニウム四水塩 テトラほう酸アンモニウム四水塩 好ましくは、オル!・ほう酸(又はその先駆物質BtO
a)又はほう砂が使用される。
本発明の研磨用組成物に加わる成分割合については、ほ
う素化合物の量はほう素化合物の種類に依存する。
う素化合物の量はほう素化合物の種類に依存する。
ほう素化合物の量は、所期の凝塊防+)=効果及び(又
は)ケーキ化防止効果を得るのに十分でなければならな
い。
は)ケーキ化防止効果を得るのに十分でなければならな
い。
これは、所定の目的を考處して、物質の種々の量での簡
単な混合、次いでほう素化合物の使用量が十分であるか
どうかを評価せしめる後記の対応する試験の実施よりな
る簡litな実施操作を行うことによって当業者により
容易に決定される。
単な混合、次いでほう素化合物の使用量が十分であるか
どうかを評価せしめる後記の対応する試験の実施よりな
る簡litな実施操作を行うことによって当業者により
容易に決定される。
一般に、ほう素化合物の使用量は、研磨材に対し元素状
ほう素に換算して、その割合が0.05〜5.0%であ
るようなf、tである。その上限は何ら臨界的ではない
が、5.0%を超えても利点はない。
ほう素に換算して、その割合が0.05〜5.0%であ
るようなf、tである。その上限は何ら臨界的ではない
が、5.0%を超えても利点はない。
所期のケーキ化防止効果及び凝塊防止効果を得るために
は、ほう素化合物の量は0.05〜1.0%である。
は、ほう素化合物の量は0.05〜1.0%である。
本発明者は、研究の結果、アルミニウムのけい酸塩のよ
うな第三の添加剤を添加するときにほう素化合物の使用
量を減少できることを見出した。
うな第三の添加剤を添加するときにほう素化合物の使用
量を減少できることを見出した。
したがって、本発明の好ましい実施態様は、酸化第二セ
リウムを主体とした研磨材、ほう素化合物及びアルミニ
ウムけい酸塩を含有することを特徴とするセリウムを主
体とした研磨用組成物よりなる。
リウムを主体とした研磨材、ほう素化合物及びアルミニ
ウムけい酸塩を含有することを特徴とするセリウムを主
体とした研磨用組成物よりなる。
好ましくは、クレイ型のアルミニウムけい酸塩が使用さ
れる。
れる。
使用することのできるクレーの例としては、下記のグル
ープに属するものがあげられる。
ープに属するものがあげられる。
0カオリン型:カオリナイト、デイツカイト、ナタライ
ト、アノキサイド、ハロイサイト、エンブリット 0サーペンチン型:クリソライト、アメサイト、クロン
ステダイト、チャモサイト、ガルニエライ ト 、 0モンモリ口ナイトヤ!:モンモリロナイト(ベントナ
イト)、ベイプライト、ノントロナイト、ヘクトライト
、サボナイト、ソウフナイトOバーミキュライト又はク
ロライド型 0アタパルジャイト又はセピオライト 好ましくは、モンモリロナイト型、ハロイサイト又はア
クパルジャイトクレーが使用される。これらは層状又は
重ねた薄片状構造を表わす。
ト、アノキサイド、ハロイサイト、エンブリット 0サーペンチン型:クリソライト、アメサイト、クロン
ステダイト、チャモサイト、ガルニエライ ト 、 0モンモリ口ナイトヤ!:モンモリロナイト(ベントナ
イト)、ベイプライト、ノントロナイト、ヘクトライト
、サボナイト、ソウフナイトOバーミキュライト又はク
ロライド型 0アタパルジャイト又はセピオライト 好ましくは、モンモリロナイト型、ハロイサイト又はア
クパルジャイトクレーが使用される。これらは層状又は
重ねた薄片状構造を表わす。
さらに好ましくはモンモリロナイトが彦ばれる。
また、本発明によれば、イ1゛機化合物により処理され
たクレーを使用することができる。
たクレーを使用することができる。
例えば、商標「ベントン(BIENTONE) Jとし
テ市−販されている物質があげられる。このものは、そ
の表面が場合により極性官能基(アルコール、酸、エス
テル、ケトン)を持つ有機脂肪族又は芳香族化合物と結
合しているモンモリロナイト型クレーの小板状を呈して
いる。
テ市−販されている物質があげられる。このものは、そ
の表面が場合により極性官能基(アルコール、酸、エス
テル、ケトン)を持つ有機脂肪族又は芳香族化合物と結
合しているモンモリロナイト型クレーの小板状を呈して
いる。
本発明の組成物におけるアルミニウムけい酸塩の使用量
は、研磨材の重1tに対するアルミニウムけい酸塩の重
量で表わして0.5〜10.0%、好ましくは1.0〜
3.0%である。
は、研磨材の重1tに対するアルミニウムけい酸塩の重
量で表わして0.5〜10.0%、好ましくは1.0〜
3.0%である。
研磨用組成物の製造方法に関しては、それは粉末状であ
るその成分を単に混合することからなる。
るその成分を単に混合することからなる。
これは任意の順序で実施することができる。
混合操作は、既知の型の粉末混合機、即ち、ドラム型の
自由落下式混合機、ら旋スクリュー式垂直又は水モ混合
機、レーディジ型水平混合機などで行うことができる。
自由落下式混合機、ら旋スクリュー式垂直又は水モ混合
機、レーディジ型水平混合機などで行うことができる。
本発明の他の方法によれば、以下に説明するように、使
用時に二つの添加剤のほう素化合物及びアルミニウムけ
い酸塩を使用することもできる。
用時に二つの添加剤のほう素化合物及びアルミニウムけ
い酸塩を使用することもできる。
ガラス研磨用の本発明の改良組成物の使用は典型的な態
様で行われる。一般に、本発明の組成物は湿式研磨系で
使用されるので、水に懸濁される。
様で行われる。一般に、本発明の組成物は湿式研磨系で
使用されるので、水に懸濁される。
研磨浴の調製は、手動で又は典型的な撹拌手段(アンカ
ー、スクリュー又はタービン式撹拌機など)により撹拌
された水性媒体に粉末組成物を単に添加することによっ
て行われる。
ー、スクリュー又はタービン式撹拌機など)により撹拌
された水性媒体に粉末組成物を単に添加することによっ
て行われる。
組成物の導入量は、一般に、組成物の濃度がCeO、で
換算して浴IQにつき30〜300gである。ようなn
(である。
換算して浴IQにつき30〜300gである。ようなn
(である。
研磨浴の調製のために使用する水の量は何ら臨界的では
ないが、本発明の組成物の良好な懸濁持続性を得るため
には、軟水、即ち3 Q ’ T 11以下の硬度を示
す水を使用することが好ましい。
ないが、本発明の組成物の良好な懸濁持続性を得るため
には、軟水、即ち3 Q ’ T 11以下の硬度を示
す水を使用することが好ましい。
研磨浴の温度は、50°C以下であるように選ばれる。
どんな温度」1昇も懸濁液の沈降を促進させるので20
℃程度の低温で作業するのが有益である。
℃程度の低温で作業するのが有益である。
本発明の研磨用組成物への添加剤の導入は研磨浴の調製
時に行うことができる。即ち、研磨材、ほう素化合物及
びアルミニウムけい酸塩を粉末又は水溶液若しくは水性
懸濁状で別個の経路で添加される。
時に行うことができる。即ち、研磨材、ほう素化合物及
びアルミニウムけい酸塩を粉末又は水溶液若しくは水性
懸濁状で別個の経路で添加される。
本発明の組成物によれば、研磨効率に影響せずに、良好
な結果、即ち、ケーキ化の一不存在、ガラスの非常に改
善されたクリーニング・1しびに沈降及び凝塊時に満足
できる結果を得ることができる。
な結果、即ち、ケーキ化の一不存在、ガラスの非常に改
善されたクリーニング・1しびに沈降及び凝塊時に満足
できる結果を得ることができる。
本発明の組成物は、ガラス又はこれと同じ部類の材料の
研磨に完全に好適なものである。
研磨に完全に好適なものである。
研磨用組成物中における二つの添加剤の存在はケーキ化
及び凝塊性を改善するが、いがなる場合にも研磨材の技
術的性能及びそれ自身によりその用途を変えるものでは
ない。
及び凝塊性を改善するが、いがなる場合にも研磨材の技
術的性能及びそれ自身によりその用途を変えるものでは
ない。
しかして、本発明の組成物は、W業的光学系に、例えば
大すの眼鏡製造、及び注文による眼鏡製造の分野・Ir
4びにクリスタルガラス製造、ガラス工業、板ガラス、
特に窓ガラス及び二重窓ガラス、自動中バックミラー及
びテレビジョンスクリーンの製作の分野に使用すること
ができる。
大すの眼鏡製造、及び注文による眼鏡製造の分野・Ir
4びにクリスタルガラス製造、ガラス工業、板ガラス、
特に窓ガラス及び二重窓ガラス、自動中バックミラー及
びテレビジョンスクリーンの製作の分野に使用すること
ができる。
本発明の研磨用組成物を例示する前に、その物理化学的
性質の決定方法4pびに研磨分野で使用されるべきその
適性を評価する試験を記載する。
性質の決定方法4pびに研磨分野で使用されるべきその
適性を評価する試験を記載する。
a)充填見かけ1
これはDIN規格53194に従って決定される。この
方法の原理は、既知量の粉末物質を目盛シリンダーに入
れ、所定の条件下で充填させることである。
方法の原理は、既知量の粉末物質を目盛シリンダーに入
れ、所定の条件下で充填させることである。
b) 1串t1
これは、ジャーナル・オブ・アメリカン・ソサエティ(
Journal of American 5ocie
ty) 60.309 (+938)に記載されたブル
ナウエルーエメノトーテラー法から定められたΔSTM
規格D3663−7に従って′γ素吸青により決定され
る。
Journal of American 5ocie
ty) 60.309 (+938)に記載されたブル
ナウエルーエメノトーテラー法から定められたΔSTM
規格D3663−7に従って′γ素吸青により決定され
る。
C) 拉−席J【車
まず、分析すべき組成物の懸濁液4Qccを19/eの
へキサメタりん酸ナトリウムを含有する蒸留水1gにつ
き127の割合のものとして調製する。
へキサメタりん酸ナトリウムを含有する蒸留水1gにつ
き127の割合のものとして調製する。
次いで、超音波装置ANNEMASSE (出力80ワ
ツト、周波数26KIIz)により生ずる超音波で凝集
物の分離を行う。この操作は5分間行う。
ツト、周波数26KIIz)により生ずる超音波で凝集
物の分離を行う。この操作は5分間行う。
次いで装置5EDIGRAP115000 Dによって
粒度測定分析を行う。
粒度測定分析を行う。
その装置は、懸濁液中の粒子の沈降率を測定し、これら
の結果を球の等価直径の累積百分率の分布として自動的
に表わす(ストークスの法則に基づく)。
の結果を球の等価直径の累積百分率の分布として自動的
に表わす(ストークスの法則に基づく)。
この装置は、微細X線束により、時間の関数として、異
なった沈降の深さで懸濁液中に保持された粒子の濃度を
決定する。X線の強度の対数が電子的に生じ、記録され
、次いで記録計XYのY軸上に1累積6分率」 (より
小さいもの)で直線的に表わされる。分析に必要な時間
を制限するために、沈降セルの深さが時間に逆比例する
ように沈降セルを連続的に動かす。このセルの動きは、
所定の沈降の深さでの経過時間に相当する球の等価直径
を直接指示するため記録計のX軸と同期され、そして寸
法の情報が係数3の対数紙−にに示される。
なった沈降の深さで懸濁液中に保持された粒子の濃度を
決定する。X線の強度の対数が電子的に生じ、記録され
、次いで記録計XYのY軸上に1累積6分率」 (より
小さいもの)で直線的に表わされる。分析に必要な時間
を制限するために、沈降セルの深さが時間に逆比例する
ように沈降セルを連続的に動かす。このセルの動きは、
所定の沈降の深さでの経過時間に相当する球の等価直径
を直接指示するため記録計のX軸と同期され、そして寸
法の情報が係数3の対数紙−にに示される。
次いで、粒子の50重量%が平均直径よりも大きいか又
は小さい直径を有するような直径として定義される平均
直径d、。が決定される。
は小さい直径を有するような直径として定義される平均
直径d、。が決定される。
d)懸濁持続性
250 cyz3のシリンダーに、被検組成物を28°
T11の硬度及び20°Cの温度を有する水250cm
3に50g/e、即ち12.59の粉末の割合で懸濁さ
せた懸濁液を尋人する。懸濁液を完全にホモジナイズし
た後、密度計(1000−1100の目盛つき)により
時間の関数として沈降速度を追跡する。
T11の硬度及び20°Cの温度を有する水250cm
3に50g/e、即ち12.59の粉末の割合で懸濁さ
せた懸濁液を尋人する。懸濁液を完全にホモジナイズし
た後、密度計(1000−1100の目盛つき)により
時間の関数として沈降速度を追跡する。
曲線d=f(t)を画くことができる。
T、。は、懸濁状を保持する能力に関して物質の挙動か
ら計算される表示である。これは、10分きざみで分で
表わされる時間であって、その時間の終りで測定される
値が透明な液体の初期密度と最終密度との間の平均値で
ある。
ら計算される表示である。これは、10分きざみで分で
表わされる時間であって、その時間の終りで測定される
値が透明な液体の初期密度と最終密度との間の平均値で
ある。
e)1川
凝塊指数を決定するため、周囲温度でステンレス鋼製ビ
ーカー中で被検組成物を脱イオン水IQにつきl009
の割合として懸濁液500 am3を調製する。この懸
濁液を15分間撹拌することによりホモジナイズする。
ーカー中で被検組成物を脱イオン水IQにつきl009
の割合として懸濁液500 am3を調製する。この懸
濁液を15分間撹拌することによりホモジナイズする。
沈降を生じる24時間の放置の後に、板状撹拌a (1
50rpa+、3分間)による制御された機械的撹拌に
よって物質の再懸濁を行う。
50rpa+、3分間)による制御された機械的撹拌に
よって物質の再懸濁を行う。
沈殿物は撹拌機の板と衝突してはならない。
次いで上澄液を流し出す。
再懸濁しなかった部分を次いでオーブンで少なくとも2
時間乾燥する。次いでそれを秤量する。
時間乾燥する。次いでそれを秤量する。
凝塊指数(C)とは、出発時に使用した研磨用組成物の
量に対しこの乾燥物質の部分を表わす百分率である。
量に対しこの乾燥物質の部分を表わす百分率である。
20以下の凝塊指数が好ましく、そしてそれが5以下で
あるときがさらに満足できるものと思われる。
あるときがさらに満足できるものと思われる。
「)ケーキ化tI
ケーキ化指数を決定するため、ステンレスm製ビーカー
に、研磨剤の形に適した懸濁液を集める。
に、研磨剤の形に適した懸濁液を集める。
沈降が生じる24時間の放置の後、制御された機械的撹
拌(250rp■、5分間)によって物質の再懸濁を行
う。次いで、上澄液を捨て′、次いで再懸濁しなかった
部分を乾燥するためビーカーをオーブンに入れる。
拌(250rp■、5分間)によって物質の再懸濁を行
う。次いで、上澄液を捨て′、次いで再懸濁しなかった
部分を乾燥するためビーカーをオーブンに入れる。
ケーキ化指数(IC)とは、出発時に使用した組成物の
量に対しこの部分を表わす百分率である。
量に対しこの部分を表わす百分率である。
20以上のケーキ化指数が好ましく、そしてこれが5以
下であるときがさらに満足できるものと思われる。
下であるときがさらに満足できるものと思われる。
h)クリーニング
ガラスへの研磨粉の捕捉試験は、研磨後のガラスのクリ
ーニング時に、そしである場合には研磨工程とクリーニ
ング工程との間の乾燥時に使用者が出(わす困難をまね
た「クリーニング試験」といわれる。
ーニング時に、そしである場合には研磨工程とクリーニ
ング工程との間の乾燥時に使用者が出(わす困難をまね
た「クリーニング試験」といわれる。
まず、89の研磨用組成物を4 am”の脱イオン水に
分散させることによって流動性泥状物のコンシスチンシ
ーを有するが、ただしクレーが存在するときに一層ペー
スト状となる被検研磨用組成物の懸濁液を調製する。
分散させることによって流動性泥状物のコンシスチンシ
ーを有するが、ただしクレーが存在するときに一層ペー
スト状となる被検研磨用組成物の懸濁液を調製する。
通常の品質のガラス板(窓ガラス)5枚を一般の洗剤に
、よって念いりに洗浄し、脱イオン水で洗浄し、次いで
アルコールで洗浄し、乾燥する。
、よって念いりに洗浄し、脱イオン水で洗浄し、次いで
アルコールで洗浄し、乾燥する。
各ガラスの表面の3/4にスパチュラにより上記懸濁液
の「薄層」を付着させる。
の「薄層」を付着させる。
次いて、ガラス板を100℃のオーブンに15分間入れ
る。次いで、周囲湿度で水ジエント(流i+t34 Q
C/hr)でどんなスーケールもとれなくなるまで洗浄
する。 ′ この捕捉の問題はガラス表面での永久的な(ちりの存在
によって現われる。これと反対の場合には表面は透明で
ある。
る。次いで、周囲湿度で水ジエント(流i+t34 Q
C/hr)でどんなスーケールもとれなくなるまで洗浄
する。 ′ この捕捉の問題はガラス表面での永久的な(ちりの存在
によって現われる。これと反対の場合には表面は透明で
ある。
i)ポリウレタンの泡(M P U )上での研磨効率
2個の止めピンと1個の凸状研磨ヘッドを備えた工業用
研磨機CMVモデルI CM7を使用する。
2個の止めピンと1個の凸状研磨ヘッドを備えた工業用
研磨機CMVモデルI CM7を使用する。
ポンプが研磨すべきガラスの表面に被検研磨組成物を懸
濁液によって供給する。
濁液によって供給する。
操作条件は次の通り。
ヘッドの速度 1500rpm止めビンの速度
1000 rpm圧力 1200y/c
m” 懸濁液の濃度 50y/C 水の硬度 28°Tl+ d、!度 20℃ 研磨器 ポリウレタンの泡中、MPL)
LP46 (厚さ1.3 ml’)研磨すべきガラス
無色クラウンガラス直径 55zi+ ポンプの流量 3.8〜4 (1/ l1li
n実験時間 3m1n 総試験時間 60m1n 2個のガラス試験片の凹面を3分間−緒に加工し、その
時間後に物質の除去量を計量して決定する。この実験を
1時間にわたって繰り返す。
1000 rpm圧力 1200y/c
m” 懸濁液の濃度 50y/C 水の硬度 28°Tl+ d、!度 20℃ 研磨器 ポリウレタンの泡中、MPL)
LP46 (厚さ1.3 ml’)研磨すべきガラス
無色クラウンガラス直径 55zi+ ポンプの流量 3.8〜4 (1/ l1li
n実験時間 3m1n 総試験時間 60m1n 2個のガラス試験片の凹面を3分間−緒に加工し、その
時間後に物質の除去量を計量して決定する。この実験を
1時間にわたって繰り返す。
除去された平均重量を
重量中位 xg
表面単位 dIm!
時間単位 min
に戻す。
加工時間の関数として研磨効率の曲線を画く。
この曲線から10個の最初の結果の平均として研磨効率
が示される。
が示される。
[実施例]
本発明の実施をより良く例示させるためここで種々の実
施例を示す。
施例を示す。
実施例1〜9はほう素化合物しか含有しない研磨用組成
物を例示する。
物を例示する。
実施例10−15においてはほう素化合物とアルミニウ
ムけい酸塩(クレー又は親有機性クレー)が同時に使用
された。
ムけい酸塩(クレー又は親有機性クレー)が同時に使用
された。
比較例として、実験A、B、及びDでは添加剤を使用し
ない研磨材で得られた結果を示し、実験C及びEでは研
磨材はアルミニウムけい酸塩(クレー又は親有機性クレ
ー)としか組合せなかった。
ない研磨材で得られた結果を示し、実験C及びEでは研
磨材はアルミニウムけい酸塩(クレー又は親有機性クレ
ー)としか組合せなかった。
実施例1〜8及び実験A
この一連の実験では、ほう素化合物のみを含有する改良
研磨用組成物を製造する。
研磨用組成物を製造する。
実施例1〜4ではほう素化合物はテトラほう酸ナトリウ
ム+水塩、即ちほう砂である。
ム+水塩、即ちほう砂である。
実施例5〜8におけるほう素化合物はオルトほう酸(以
下、ほう酸という)である。
下、ほう酸という)である。
研磨材としては、68.5%の酸化第二セリウムを含有
する酸化第二セリウム組成物を使用した。
する酸化第二セリウム組成物を使用した。
この組成物(以下、[セロックス(Cerox)S J
と称する)は仏国特許出願公開第2549846号に従
って製造する。
と称する)は仏国特許出願公開第2549846号に従
って製造する。
セロックスSは下記の特性を有する。
化学組成
酸化第二セリウム 62%
酸化ランタン 28%
希土類元素酸化物 90%
シリカ 10%
充填見かけ密度 dA=1.4
比表面積 5s=3.9M″/g粒子の平均直
径 d5o= 1.3 uyt15μ履以上の直径の
粒子の% 〈o、1%下記の操作手順によって実施例
1〜8の本発明の組成物を調製する。
径 d5o= 1.3 uyt15μ履以上の直径の
粒子の% 〈o、1%下記の操作手順によって実施例
1〜8の本発明の組成物を調製する。
2009のセロックスSをlQのポリエチレン製フラス
コに導入する。
コに導入する。
ほう素化合物を表1に示すような量で添加する。
混合機TURBULAにより撹拌混合を行う。
混合操作は30分間続ける。
得られた粉末を前記の各種の試験に付す。
得られた結果を表Iに記載する。
これらの結果を添加剤を含まないセロックスS研磨用組
成物(実験へ)の結果と比較する。
成物(実験へ)の結果と比較する。
表 1
表!の検討から、5.0%のほう砂(0,55%のほう
素)又は0.5%のほう酸(0,09%のほう素)を使
用するときに凝塊の改善が相当なものであり、かつ、5
.0%のほう砂(0,55%のほう素)又は2.0%の
ほう酸(0,36%のほう素)を使用するときにケーキ
化の改善が有意義であることがわかる。
素)又は0.5%のほう酸(0,09%のほう素)を使
用するときに凝塊の改善が相当なものであり、かつ、5
.0%のほう砂(0,55%のほう素)又は2.0%の
ほう酸(0,36%のほう素)を使用するときにケーキ
化の改善が有意義であることがわかる。
実施例9及び実験時
以下の組成物において、添加剤はほう酸であり、研磨材
は66%の酸化第二セリウムを含有する酸化第二セリウ
ム組成物である。仏国特許出願公開第2472601号
に従って製造されるこの組成物は商品名[セロックス(
Cerox)1650 Jとして市場で人手できる。
は66%の酸化第二セリウムを含有する酸化第二セリウ
ム組成物である。仏国特許出願公開第2472601号
に従って製造されるこの組成物は商品名[セロックス(
Cerox)1650 Jとして市場で人手できる。
さらに詳しくいえば、セロソクス+650の特性は次の
通りである。
通りである。
化学組成
希土類元素酸化物 94%
酸化第二セリウム 66%
酸化ランタン 19%
酸化ネオジム 9%
酸化プラセオジム < 0.0001%ぶつ化物(
1と換算) 4% りん酸(PtOs換算) 4%充填見かけ密度
dA=+、6 比表面積 ss= 3.2 m’/ 11粒子
の平均直径 d、。−1,0μ!15μm以上の直径
の粒子の% < 0.1%実施例1〜8に示した操作
態様に従って2%のほう酸を含有する改良研磨用組成物
を製造する。
1と換算) 4% りん酸(PtOs換算) 4%充填見かけ密度
dA=+、6 比表面積 ss= 3.2 m’/ 11粒子
の平均直径 d、。−1,0μ!15μm以上の直径
の粒子の% < 0.1%実施例1〜8に示した操作
態様に従って2%のほう酸を含有する改良研磨用組成物
を製造する。
得られた結果を表11に示す。
これらの結果を添加剤を含まないゼロックス1650研
磨用組成物(実験B)の結果と比較する。
磨用組成物(実験B)の結果と比較する。
表 ■
この実施例で例示する本発明の研磨用組成物は、実施例
1〜8に記載のようなセロックスS1ほう砂及びアルミ
ニウムけい酸塩としてのパンデルビルト社より市販され
ている[ビーガム(Veegum)TJを含有する。
1〜8に記載のようなセロックスS1ほう砂及びアルミ
ニウムけい酸塩としてのパンデルビルト社より市販され
ている[ビーガム(Veegum)TJを含有する。
ビーガムTはモンモリロナイト型のクレーである。これ
はけい酸アルミニウムマグネシウムである。
はけい酸アルミニウムマグネシウムである。
その化学組成は、酸化物の重量で表わして次の通りであ
る。
る。
シリカ 63.0%
酸化マグネシウム 10.5%
酸化アルミニウム 10.5%
酸化第二鉄 09%
酸化カルシウム 23%
酸化ナトリウム 24%
酸化カリウム 1.2%
強熱減量 7.5%
それは白色薄片状をしている。その密度は2.6である
。
。
組成物の製造は、下記の操作手順に従って粉末を混合す
ることにより行う。
ることにより行う。
200LiのセロックスSをIQのポリエチレン製フラ
スコに導入する。
スコに導入する。
次いで4gのビーガムTを添加し、全体を混合機TUR
BUL^により15分間撹拌する。
BUL^により15分間撹拌する。
次いでlyのほう砂を添加し、撹拌を30分間行う。
得られた粉末を各種の試験に付す。
得られた結果を表■に示す。
比較例として、添加剤を使用しないセロ・ノクスSの研
磨用組成物(実験A)で得られた結果及びクレーである
ビーガムTしか添加剤として含有しない研磨用組成物(
実験C)で得られた結果を表II+に記載する。
磨用組成物(実験A)で得られた結果及びクレーである
ビーガムTしか添加剤として含有しない研磨用組成物(
実験C)で得られた結果を表II+に記載する。
この表1■から、ほう素化合物及びクレーの使用によっ
て、より低い量(5%に代えて0.5%)のほう素化合
物でも凝塊及びケーキ化の点で良好な結果を得ることが
できることがわかる。
て、より低い量(5%に代えて0.5%)のほう素化合
物でも凝塊及びケーキ化の点で良好な結果を得ることが
できることがわかる。
比較として、クレーのみの使用でケーキ化を改26、す
ることができるが、凝塊が大きいままであり、さらに研
磨効果が低下することがわかった。
ることができるが、凝塊が大きいままであり、さらに研
磨効果が低下することがわかった。
実施例11〜I3
この一連の試験では、ほう素化合物とアルミニウムけい
酸塩を含有する改良研磨用組成物を製造する。
酸塩を含有する改良研磨用組成物を製造する。
実施例11及び12では、ほう素化合物はそれぞれ0.
2及び2%の割合で使用するほう酸である。
2及び2%の割合で使用するほう酸である。
実施例13では、ほう素化合物は0.5%の割合で使用
するほう砂である。
するほう砂である。
実施例11〜13のいずれにおいてもアルミニウムけい
酸塩は2%で使用されるビーガムTである。
酸塩は2%で使用されるビーガムTである。
研磨材は、実施例9で定義したようなセロックス165
0である。
0である。
組成物の製造は、下記の操作手順に従って粉末を混合す
ることによって行う。
ることによって行う。
200?のセロックス1650をIQのポリエチレン製
フラスコに導入する。
フラスコに導入する。
47のビーガムTを加え、全体を混合機TtlRBut
、Aにより15分間撹拌する。
、Aにより15分間撹拌する。
次いでほう素化合物を適当量で添加し、撹拌をさらに3
0分間続ける。
0分間続ける。
得られた粉末を各種の試験に付す。
得られた結果を表■に示す。
これらの結果を添加剤を使用しないセロックス1650
の研磨用組成物(試験B)の結果と比較する。
の研磨用組成物(試験B)の結果と比較する。
表1■に記載の本発明の研磨用組成物は良好な特性、即
ち、良好な懸濁持続性、そして凝塊及びケーキ化の不存
在を示す。
ち、良好な懸濁持続性、そして凝塊及びケーキ化の不存
在を示す。
実施例14及び火囚史
実施例14にはほう砂及びクレー(ピーガムT)を使用
し、そして研磨材は92%の酸化第二セリウムを含有す
る酸化第二セリウム組成物である。
し、そして研磨材は92%の酸化第二セリウムを含有す
る酸化第二セリウム組成物である。
この組成物は、商品名[ゼロックス(Cerox)G
G Jとして市販されていて、仏国特許出願公開第25
45830号に従って製造される。
G Jとして市販されていて、仏国特許出願公開第25
45830号に従って製造される。
ゼロックスGGは次の特性を示す。
化学組成
酸化第二セリウム 92%
三二酸化ランタン 8%
充填見かけ密度 dA=1.6
比表面積 ss= 6.0 m”/ 9粒子の
平均直径 d5゜−0,5μ115μm以上の直径の
粒子の% 〈0.1%前記の実施例の操作態様に従っ
て、200gのゼロックスGGより出発して0.5%の
ほう砂及び2.0%のビーガムTを含有する改良研磨用
組成物を製造する。
平均直径 d5゜−0,5μ115μm以上の直径の
粒子の% 〈0.1%前記の実施例の操作態様に従っ
て、200gのゼロックスGGより出発して0.5%の
ほう砂及び2.0%のビーガムTを含有する改良研磨用
組成物を製造する。
得られた結果を表■に要約する。
これらの結果を添加剤を使用しないゼロックスGGの研
磨用組成物(実験D)と比較する。
磨用組成物(実験D)と比較する。
表Vに記載の本発明の研磨用組成物が研磨効率のレベル
を保持しながら凝塊及びケーキ化の改りを示しているこ
とがわかる。
を保持しながら凝塊及びケーキ化の改りを示しているこ
とがわかる。
実施例15及び実験E
この実施例に例示する本発明の研磨用組成物は、実施例
1〜8に記載のようなセロックスS1ほう砂及びアルミ
ニウムけい酸塩としての商品名[ベントン(n[ENT
ONE) E W Jを含有する。
1〜8に記載のようなセロックスS1ほう砂及びアルミ
ニウムけい酸塩としての商品名[ベントン(n[ENT
ONE) E W Jを含有する。
ベントナイトWは、親有機性のクレーである。これは、
表面が長鎖の有機化合物に結合しているクレー(ベント
ナイト)の薄片状をしている。
表面が長鎖の有機化合物に結合しているクレー(ベント
ナイト)の薄片状をしている。
研磨用組成物の製造は、実施例1Oに記載の操作態様に
従って粉末を混合することにより行う。
従って粉末を混合することにより行う。
得られた結果を表■に示す。
比較として、添加剤を使用しないセロックスSの研磨用
組成物(実験A)及び添加剤として親有機性クレーであ
るベントンEWL、か含有しない研磨用組成物(実験E
)によって得られた結果も表■に記載する。
組成物(実験A)及び添加剤として親有機性クレーであ
るベントンEWL、か含有しない研磨用組成物(実験E
)によって得られた結果も表■に記載する。
表■の検討から、研磨材にほう砂及びベントンICWを
添加すると研磨効率を保持しなから凝塊及びケーキ化を
改占できることがわかる。
添加すると研磨効率を保持しなから凝塊及びケーキ化を
改占できることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)酸化第二セリウムを主体とした研磨材と添加として
のほう素化合物を含有することを特徴とする、セリウム
を主体とした研磨用組成物。 2)研磨材が酸化第二セリウム単独であるか又はそれの
組成物の形として使用されることを特徴とする請求項1
記載の組成物。 3)少なくとも30重量%の酸化第二セリウムを含有す
ることを特徴とする請求項1又は2記載の組成物。 4)酸化第二セリウムがその粒径が約20μm以下であ
る粉末状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の組成物。 5)酸化第二セリウムが0.1μm〜10μmの粒径を
有することを特徴とする請求項4記載の組成物。 6)酸化第二セリウムが1〜35m^2/gの比表面積
を示すことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
の組成物。 7)酸化第二セリウムが3〜10m^2/gの比表面積
を有することを特徴とする請求項6記載の組成物。 8)酸化第二セリウムが、セリウム塩溶液、塩基溶液、
及び少なくとも1種の酸及び(又は)塩であってその陰
イオンが希土類元素の不溶性化合物を形成できるものの
溶液を、使用する塩基当量数がセリウム当量数以上であ
りかつ反応媒体のpHが6以上であるようにして、同時
に連続的に混合し、得られた沈殿を濾過し、乾燥し、焼
成することからなる方法によって得られる組成物の形で
あることを特徴とする請求項2記載の組成物。 9)少なくとも1種の3価の希土類元素の水溶液を添加
することを特徴とする請求項8記載の組成物。 10)陰イオンがふっ化物、硫酸、ほう酸又はりん酸イ
オンであることを特徴とする請求項8又は9記載の組成
物。 11)酸化第二セリウムがCeO_2型の結晶相と式L
n_2_−_xCe_xSi_2O_7(式中、Lnは
ランタニド類及びイットリウムより成る群から選ばれる
少なくとも1種の元素を表わし、Xは0以上2以下であ
る)に相当する希土類元素のピロけい酸塩から成る結晶
相を含む組成物の形であることを特徴とする請求項2記
載の組成物。 12)酸化物で換算して75〜95重量%の希土類元素
(ただし、希土類元素酸化物の全重量に対する酸化第二
セリウムの百分率は60〜85%である)及びSiO_
2に換算して5〜25重量%のけい素を含有する組成物
を含むことを特徴とする請求項11記載の組成物。 13)酸化第二セリウムが、セリウム塩溶液、塩基溶液
、少なくとも1種の3価希土類元素又はイットリウムの
塩の水溶液及び希土類元素の不溶性化合物を形成できる
少なくとも1種のけい素の酸素含有誘導体の溶液を同時
に混合し、得られた沈殿を濾過し、乾燥し、850℃以
上の温度で焼成することからなる方法によって得られる
組成物の形であることを特徴とする請求項11記載の組
成物。 14)酸化第二セリウムと他の希土類元素の無色酸化物
とを含有する組成物を含むことを特徴とする請求項2記
載の組成物。 15)40〜99.5重量%の酸化第二セリウムと0.
5〜60重量%の希土類元素酸化物を含有する組成物を
含むことを特徴とする請求項14記載の組成物。 16)酸化第二セリウムが、セリウム塩溶液、塩基溶液
、並びにランタニド類及びイットリウムより成る群から
選ばれる3価の希土類元素であってその酸化物が無色で
あるものの少なくとも1種の塩の溶液を、使用する塩基
当量数がセリウム及び希土類元素の当量数以上でありか
つ反応媒体のpHが6以上であるようにして、同時に連
続的に混合し、得られた沈殿を濾過し、乾燥し、焼成す
ることから成る方法によって得られる組成物の形である
ことを特徴とする請求項14記載の組成物。 17)ほう素化合物がほう素の酸、無水の又は水和した
ほう酸金属塩又はアンモニウム塩より成る群から選ばれ
ることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の
組成物。 18)ほう素化合物がオルトほう酸(又はその先駆物質
B_2O_3)、メタほう酸、ピロほう酸、テトラほう
酸、メタほう酸ナトリウム、メタほう酸ナトリウム四水
塩、テトラほう酸ナトリウム、テトラほう酸十水塩即ち
ほう砂、テトラほう酸ナトリウム五水塩、メタほう酸カ
リウム、ペンタほう酸カリウム四水塩、テトラほう酸カ
リウム八水塩、ペンタほう酸アンモニウム四水塩、テト
ラほう酸アンモニウム四水塩であることを特徴とする請
求項17記載の組成物。 19)ほう素化合物がオルトほう酸(又はその先駆物質
B_2O_3)又はほう砂であることを特徴とする請求
項17又は18記載の組成物。 20)研磨材に対する元素状ほう素に換算してほう素化
合物の重量百分率が0.05〜5.0%であることを特
徴とする請求項1〜19のいずれかに記載の組成物。 21)前記百分率が0.05〜1.0%であることを特
徴とする請求項20記載の組成物。 22)さらにアルミニウムけい酸塩を含むことを特徴と
する請求項1〜21のいずれかに記載の組成物。 23)アルミニウムけい酸塩がクレイ又は親有機性のク
レーであることを特徴とする請求項22記載の組成物。 24)クレーがカオリン型、サーペンチン型、モンモリ
ロナイト型、バーミキュライト又はクロライド型のクレ
イ、アタパルジャイト又はセピオライトであることを特
徴とする請求項22又は23記載の組成物。 25)クレーがモンモリロナイト、ハロイサイト又はア
タパルジャイト型のものであることを特徴とする請求項
22〜24のいずれかに記載の組成物。 26)クレーがモンモリロナイトであることを特徴とす
る請求項22〜25のいずれかに記載の組成物。 27)研磨材に対する重量に換算してアルミニウムけい
酸塩の重量百分率が0.5〜10.0%であることを特
徴とする請求項22〜26のいずれかに記載の組成物。 28)前記百分率が1.0〜3.0%であることを特徴
とする請求項27記載の組成物。 29)研磨材とほう素化合物との粉末−粉末混合物を作
ることを特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載の
研磨用組成物の製造方法。 30)アルミニウムけい酸塩を添加することを特徴とす
る請求項29記載の方法。 31)懸濁液状の研磨材を入れた研磨浴にほう素化合物
と場合によってはアルミニウムけい酸塩を添加すること
を特徴とする請求項1〜28のいずれかに記載の研磨用
組成物の製造方法。 32)ガラス研磨用の請求項1〜28のいずれかに記載
の組成物。 33)工業的光学系において例えば眼鏡製造の分野及び
ガラス工業に研磨材としての使用される請求項32記載
の組成物。 34)研磨用組成物の濃度がCeO_2換算して浴1l
当り30〜300gであるようにして使用される請求項
32又は33記載の組成物。
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