JPH0625334B2 - 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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- JPH0625334B2 JPH0625334B2 JP63310294A JP31029488A JPH0625334B2 JP H0625334 B2 JPH0625334 B2 JP H0625334B2 JP 63310294 A JP63310294 A JP 63310294A JP 31029488 A JP31029488 A JP 31029488A JP H0625334 B2 JPH0625334 B2 JP H0625334B2
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
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- 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
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- 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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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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
改善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。
改善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。
[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、特にふっ化物及びりん酸イオンよ
り成る(仏国特許出願公開第2472601号)、或るいは他
の希土類元素酸素(仏国特許出願公開第2545830
号)か或いは希土類元素のピロりん酸塩よりなる或る相
(仏国特許出願公告第2549846号)を組合せた無
機マトリッ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。
り成る(仏国特許出願公開第2472601号)、或るいは他
の希土類元素酸素(仏国特許出願公開第2545830
号)か或いは希土類元素のピロりん酸塩よりなる或る相
(仏国特許出願公告第2549846号)を組合せた無
機マトリッ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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
せ、パイプをつまらせ、収率を低下させ、人を害する。
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。「ケーキ化(caking)」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。「ケーキ化(caking)」の現象。
皮膚等の病気の問題を回避するために毒性でないこ
と。
と。
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。
研磨後にガラスに付着せず、したがって迅速なクリー
ニングが可能なこと。
ニングが可能なこと。
工場投棄をはぶくため凝結させるのが容易であるこ
と。
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(com
paction)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(com
paction)を見分けるのが慣例であるからである。
「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うるのを待つ。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、 沈降物が感知されない膨張した層を形成する。
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うるのを待つ。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、 沈降物が感知されない膨張した層を形成する。
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は研磨浴の弱体化を伴う。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は研磨浴の弱体化を伴う。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、機械が停止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。
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、機械が停止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。
ケーキ化及び凝塊が著しいときに生じる多くの不都合の
ために、酸化セリウムを含有する研磨用組成物の懸濁性
を改善するために研究され、仏国特許出願公開第126
3505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セ
リ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
を改善するために研究され、仏国特許出願公開第126
3505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セ
リ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
ラス表面の状態に有害な作用を及ぼさず、清浄なガラス
を導くことである。
ラス表面の状態に有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
ウム単独だけでなく組成物の形も指称するものとする。
ウム単独だけでなく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20μm以下の粉末状であ
る。好ましくは、0.1〜10μm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
液中の粒子の沈降量を測定し(ストークスの法則に基づ
いて)球の等価直径の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(SEDIG
RAPH)5000 Dを使用して行う。
る。好ましくは、0.1〜10μm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
液中の粒子の沈降量を測定し(ストークスの法則に基づ
いて)球の等価直径の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(SEDIG
RAPH)5000 Dを使用して行う。
酸化第二セリウムの比表面積は1〜35m2/gであり、
好ましくは、3〜10m2/g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・ソサイエティ」(The Journal of Am
erican Society)第60巻第30頁(1938年)に記
載されているブルナウアー・エメット・テラー(BRUNAUE
R−EMMETT−TELLER)の方法に従って決定される。
好ましくは、3〜10m2/g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・ソサイエティ」(The Journal of Am
erican Society)第60巻第30頁(1938年)に記
載されているブルナウアー・エメット・テラー(BRUNAUE
R−EMMETT−TELLER)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、特にローヌ・プーラ
ン社から「オパリン」(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、特にローヌ・プーラ
ン社から「オパリン」(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30重量%以上含有
する研磨組成物を使用する。
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くとも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pH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。
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くとも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pH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
溶液或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
溶液或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/の濃度が好ま
しい。
で変えられる。一般に、0.5〜2モル/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る酸化剤を或るいは単独で或い
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。
応混合物に該媒体と適合る酸化剤を或るいは単独で或い
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大きく、
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大きく、
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。
使用する塩基溶液の規定度は重要な因子ではなく、広い
範囲で変えられるが、1〜5Nが好ましい。
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。塩基の当量数がセリウ
ムの当量数に対して5%超過るように使用するのが有利
であ。反応媒体のpH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。pH
をこの範囲内で一定値±0.1pH単位に調整するのが特
に有利である。
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%超過るように使用するのが有利
であ。反応媒体のpH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。pH
をこの範囲内で一定値±0.1pH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、ふっ化物イオン、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1種
又は2種以上の塩は水溶液の塩、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、ふっ化物イオン、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1種
又は2種以上の塩は水溶液の塩、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なく、広
い範囲で変えられるが、6モル/未満が好ましく、さ
らに好ましくは2〜4モル/である。
い範囲で変えられるが、6モル/未満が好ましく、さ
らに好ましくは2〜4モル/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、或るいは単独で或るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、場合によってイットリウ
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、
イッ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、或るいは単独で或るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、場合によってイットリウ
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、
イッ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
な因子ではなく、広い範囲で変えられるが、好ましくは
0.2〜1モル/である。
な因子ではなく、広い範囲で変えられるが、好ましくは
0.2〜1モル/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時間亙って連続的に焼成する。
で一般に約30分間〜2時間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、好ましくはフッ化物
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。
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、CeO2型の結晶相と式 Ln2-XCeXSi2O7(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
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、CeO2型の結晶相と式 Ln2-XCeXSi2O7(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
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)SiO2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
CeO2型の相と、斜方晶構造の希土類元素のピロけい酸塩
Ln2-XCeXSi2O7(式中、Xは0以上2以下であり、好ま
しくは0以上0.2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Ln2O3とガラ
ス状態又は結晶状態の二酸化けい素SiO2の相とを含有し
ている。
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)SiO2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
CeO2型の相と、斜方晶構造の希土類元素のピロけい酸塩
Ln2-XCeXSi2O7(式中、Xは0以上2以下であり、好ま
しくは0以上0.2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Ln2O3とガラ
ス状態又は結晶状態の二酸化けい素SiO2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。
CeO2 30〜80% Ln2-XCeXSi2O7 12〜60% Ln2O3 0〜15% SiO2 1.5〜8% 仏国特許出願公開第2549846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く少なくとも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。
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く少なくとも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pHは5〜10でよい。pHは7〜9が
有利である。pHをこの範囲内で一定値±0.1pH単位に
調整するのが特に有利である。
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pHは5〜10でよい。pHは7〜9が
有利である。pHをこの範囲内で一定値±0.1pH単位に
調整するのが特に有利である。
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(CeO2+Ln2O3)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(CeO2+Ln2O3)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希土
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
誘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
リ金属けい酸塩が挙げられる。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、式Na2O・XH2O(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。これらの塩類は無
水物又は水和物のいずれの形でも使用できる。
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
誘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
リ金属けい酸塩が挙げられる。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、式Na2O・XH2O(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。これらの塩類は無
水物又は水和物のいずれの形でも使用できる。
けい酸ナトリウムNa2O・4SiO2を使用するのが好まし
い。
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、
SiO2に換算して0.1〜2.0モル/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、
SiO2に換算して0.1〜2.0モル/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(SiO3--)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(SiO3--)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(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(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。
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(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(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。
今後、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℃、好ましくは8
50〜1050℃の温度で場合によって連続的に焼成す
る。上記温度範囲の上限は重要ではなく、1500℃の
ような高温にすることもできる。
50〜1050℃の温度で場合によって連続的に焼成す
る。上記温度範囲の上限は重要ではなく、1500℃の
ような高温にすることもできる。
次いで、焼成生成物を0.2〜5.0μm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0.5〜1.5μm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。
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0.5〜1.5μm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。
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、ルテシウム及びイット
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。ランタンの三二酸化物を使用するのが
好適である。
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、ルテシウム及びイット
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。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重量% 希土類元素酸化物 0.5〜60重量% 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重量% 希土類元素酸化物 2〜15重量% 仏国特許出願公開第2545830号に記載の組成物
は、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。
は、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。
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、或るいは単独で或るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、ランタニド類及びイット
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、ガドリニウム、ジスプロシウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテシウム及びイッ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、或るいは単独で或るいはセリ
ウム塩溶液との混合物として、ランタニド類及びイット
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、ガドリニウム、ジスプロシウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテシウム及びイッ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/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/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量を、各構成成分の重量百分率が上
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量を、各構成成分の重量百分率が上
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pH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。pHをこの範囲内で一定値±0.1pH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pH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。pHをこの範囲内で一定値±0.1pH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
これを塩基溶液と並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
これを塩基溶液と並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℃、さらに好ましくは
20〜70℃である。
られるが、好ましくは10〜95℃、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子ではな
く、広い範囲で変えられるが、一般に使用され滞留時間
は約30分間〜2時間である。
く、広い範囲で変えられるが、一般に使用され滞留時間
は約30分間〜2時間である。
仏国特許出願公開第2545830号に記載の方法の一
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。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。
仏国特許出願公開第2545830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〜10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〜10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2545846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
って実施することから成る。
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
って実施することから成る。
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B2O3)、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、或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、ペタンほう酸の各金属塩、好ましくはアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩が使用される。
はその先駆物質B2O3)、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、或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、ペタンほう酸の各金属塩、好ましくはアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩が使用される。
また、ほう素含有複塩、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 好ましくは、オルトほう酸(又はその先駆物質B2O3)又
はほう砂が使用される。
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、所期の凝塊防止効果及び(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。
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、所定の目的を考慮して、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
る簡単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
る簡単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0.05〜5.0%であるような
量である。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0.05〜5.0%であるような
量である。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。
カオリン型:カオリナイト、ディッカイト、ナクライ
ト、アノキサイト、ハロイサイト、エンデリット 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、 モンモリロナイト型:モンモリロナイト(ベントナイ
ト)、ベイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、
サポナイト、ソウコナイト バーミキュライト又はクロライト型 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
タ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、アノキサイト、ハロイサイト、エンデリット 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、 モンモリロナイト型:モンモリロナイト(ベントナイ
ト)、ベイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、
サポナイト、ソウコナイト バーミキュライト又はクロライト型 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
タ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選ばれる。
また、本発明によれば、有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。
レーを使用することができる。
親有機性のクレーは既知の物質であって、文献に記載さ
れている。
れている。
例えば、商標「ベントン(BENTONE)」として市販され
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。
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、研磨材の重量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、研磨材の重量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。これは任意の
順序で実施することができる。
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平混合
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平混合
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CeO2で換算
して浴1につき30〜300gであるような量であ
る。
して浴1につき30〜300gであるような量であ
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30°TH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30°TH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℃以下であるように選ばれる。ど
んな温度上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。
んな温度上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。
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、ケーキ化の不存在、ガラスの非常に改善
されたクリーニング並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、ケーキ化の不存在、ガラスの非常に改善
されたクリーニング並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、いか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、いか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、工業的光学系に、例えば
大量の眼鏡製造、及び注文による眼鏡製造の分野並びに
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、自動車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。
大量の眼鏡製造、及び注文による眼鏡製造の分野並びに
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、自動車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
性質の決定方法並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。
性質の決定方法並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)充填見かけ密度 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)比表面積 これは、ジャーナル・オブ・アメリカン・ソサエテイ(J
ournal of American Society)60、309(193
8)に記載されたブルナウエル−エメット−テラー法か
ら定められたASTM規格D3663−7に従って窒素
吸着により決定される。
ournal of American Society)60、309(193
8)に記載されたブルナウエル−エメット−テラー法か
ら定められたASTM規格D3663−7に従って窒素
吸着により決定される。
c)粒度測定 まず、分析すべき組成物の懸濁液40ccを1g/のヘ
キサメタりん酸ナトリウムを鵜湯する蒸留水1gにつき
12gの割合のものとして調製する。
キサメタりん酸ナトリウムを鵜湯する蒸留水1gにつき
12g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ワット、周波
数26KHz)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。
数26KHz)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SEDIGRAPH 5000 Dによって粒度測定分析を行
う。
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「累積百分率」(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の対数紙上に示される。
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「累積百分率」(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の対数紙上に示される。
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d50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d50が決定される。
d)懸濁持続性 250cm3のシリンダーに、被検組成物を28°THの硬度
及び20℃の温度を有する水250cm3に50g/、
即ち12.5gの粉末の割合で懸濁させた懸濁液を導入す
る。懸濁液を完全にホモジナイズした後、密度計(10
00〜1100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。
及び20℃の温度を有する水250cm3に50g/、
即ち12.5gの粉末の割合で懸濁させた懸濁液を導入す
る。懸濁液を完全にホモジナイズした後、密度計(10
00〜1100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。
T50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。
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)初期凝塊 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1につき100g
の割合として懸濁液500cm3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、板状撹拌機(150rp
m、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。
ーカー中で被検組成物を脱イオン水1につき100g
の割合として懸濁液500cm3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、板状撹拌機(150rp
m、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。
沈殿物の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。
f)ケーキ化指数 ケーキ化指数を決定するため、ステンレス鋼製ビーカー
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
m、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、次いで再懸濁しなった部分を乾燥するため
ビーカーをオーブンに入れる。
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
m、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、そしてある場合には研磨工程とクリーニ
ング工程の間の乾燥時に使用者が出くわす困難をまねた
「クリーニング試験」といわれる。
ーニング時に、そしてある場合には研磨工程とクリーニ
ング工程の間の乾燥時に使用者が出くわす困難をまねた
「クリーニング試験」といわれる。
まず、8gの研磨用組成物を4cm3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テンシーを有
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。
せることによって流動性泥状物のコンシステンシーを有
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。
「薄層」を付着させる。
次いで、ガラス板を100℃でオーブンに15分間入れ
る。次いで、周囲温度で水ジェント(流量340/h
r)でどんなスケールもとれなくなるまで洗浄する。
る。次いで、周囲温度で水ジェント(流量340/h
r)でどんなス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くもりの存在
によって現れる。これと反対の場合には表面は透明であ
る。
によって現れる。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(MPU)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ICM7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。
研磨機CMVモデルICM7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。
操作条件は次の通り。
ヘッドの速度 1500rpm 止めピンの速度 1000rpm 圧力 1200g/cm2 懸濁液の濃度 50g/ 水の硬度 28°TH 温度 20℃ 研磨器 ポリウレタンの泡中、 MPU LP46(厚さ1.3mm) 研磨すべきガラス 無色クラウンガラス 直径 55mm ポンプの流量 3.8〜4/min 実験時間 3min 総試験時間 60min 2個のガラス試験片の凹面を3分間一緒に加工し、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。
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 重量単位 mg 表面単位 dm2 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)としか組合せなった。
実験例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
ム十水塩、即ちほう砂である。
ム十水塩、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。この組成物(以下
「セロックス(Cerox)S」と称する)は仏国特許出願公
開第2549846号に従って製造する。
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」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 ss=3.9m2/g 粒子の平均直径 d50=1.3μm 15μm以上の直径の粒子の% <0.1% 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。
を調製する。
200gのセロックスSを1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I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A)の結果と比較する。
成物(実験A)の結果と比較する。
表I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。
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B 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(C
erox)1650」として市場で入手できる。
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(C
erox)1650」として市場で入手できる。
さらに詳しくいえば、セロックス1650の特性は次の通り
である。
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% ふっ化物(F-換算) 4% りん酸(P2O5換算) 4% 充填見かけ密度 dA=1.6 比表面積 ss=3.2m2/g 粒子の平均直径 d50=1.0μm 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。
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IIに示す。
これらの結果を添加剤を含まないセロックス1650研磨用
組成物(実験B)の結果と比較する。
組成物(実験B)の結果と比較する。
実施例10及び実験C 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S、ほう砂及びアルミ
ニウムけい酸塩としてのバンデルビルト社より市販され
ている「ビーガム(Veegum)T」を含有する。
1〜8に記載のようなセロックスS、ほう砂及びアルミ
ニウムけい酸塩としてのバンデルビルト社より市販され
ている「ビーガム(Veegum)T」を含有する。
ビーガムTはモンモリ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。
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 0.9% 酸化カルシウム 2.3% 酸化ナトリウム 2.4% 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。
200gのセロックスSを1のポリエチレン製フラス
コに導入する。
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TURBUL
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1g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IIIに示す。
比較例として、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)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IIIに記載する。
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IIIに記載する。
この表III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善するこ
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。
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11〜13 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。
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。
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1650で
ある。
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。
200gのセロックス1650を1のポリエチレン製フラ
スコに導入する。
スコに導入する。
4gのビーガムTを加え、全体を混合機TURBULAにより
15分間撹拌する。
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IV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。
磨用組成物(試験Bの結果と比較する。
表IV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及び実験D 実施例14にはほう砂及びクレー(ビーガム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。この組成物は、商品
名「セロックス(Cerox)GG」として市販されていて、
仏国特許出願公開第2545830号に従って製造され
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「セロックス(Cerox)GG」として市販されていて、
仏国特許出願公開第2545830号に従って製造され
る。
セロックス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=6.0m2/g 粒子の平均直径 d50=0.5μm 15μm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のセロック
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。
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Vに要約する。
これらの結果を添加剤を使用しないいセロックスGGの
研磨用組成物(実験D)と比較する。
研磨用組成物(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善を示しているこ
とがわかる。
を保持しながら凝塊及びケーキ化の改善を示しているこ
とがわかる。
実施例15及び実験E この実験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S、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(BENTONE)E
W」を含有する。
1〜8に記載のようなセロックスS、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(BENTONE)E
W」を含有する。
ベントンEW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。
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10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VI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EWし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VI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EWし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VIに記載する。
表VIの検討から、研磨材にほう砂及びベントンEWを添
加すると研磨効率を保持しながら凝塊及びケーキ化を改
善できることがわかる。
加すると研磨効率を保持しながら凝塊及びケーキ化を改
善できることがわかる。
Claims (16)
- 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項3】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。 - 【請求項4】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3記載の組成物。 - 【請求項5】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3又は4記載
の組成物。 - 【請求項6】酸化第二セリウムがCeO2型の結晶相と
式Ln2-XCeXSi2O7(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。 - 【請求項7】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S
iO2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6記載の組成物。 - 【請求項8】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。 - 【請求項9】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8記載の組成物。 - 【請求項10】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1〜9のいずれかに
記載の組成物。 - 【請求項11】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1〜10のいずれかに記載の組成
物。 - 【請求項12】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11記載の
組成物。 - 【請求項13】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1〜10のいずれか
に記載の研磨用組成物の製造方法。 - 【請求項14】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1〜12のいずれかに記載
の研磨用組成物の製造方法。 - 【請求項15】ガラス研磨用の請求項1〜12のいずれ
かに記載の組成物。 - 【請求項16】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
15記載の組成物。
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