TW202227568A - 硼矽玻璃用研磨劑組合物及使用硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法 - Google Patents

Abstract

提供一種可拋光硼矽玻璃的硼矽玻璃用研磨劑組合物，其拋光速度快，且可作為氧化鈰類研磨劑替代品使用。硼矽玻璃用研磨劑組合物係包含二氧化矽、水溶性高分子化合物、酸及／或其鹽類、以及水，其pH值（25℃）為介於1.0至9.0範圍內。此外，上述二氧化矽係膠質氧化矽，平均粒徑（D50）為介於10nm至200nm之範圍內；而作為水溶性高分子化合物，可使用多醣類及／或具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物。

Description

硼矽玻璃用研磨劑組合物及使用硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法

本發明係關於一種硼矽玻璃用研磨劑組合物及一種使用硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法。更具體而言，係關於一種用於拋光硼矽玻璃的研磨劑組合物，該硼矽玻璃適用於數位相機的鏡頭、智慧型手機內建相機的鏡頭等，及關於一種使用該硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法。

用於數位相機或智慧型手機之內建相機等零件的固態圖像傳感器，具有從可見光到波長1200nm附近的近紅外區域的分光感度。然而，在原樣使用的情況下難以獲得優異的顏色再現性，因此藉由使用添加具紅外吸收特性之特定物質形成的近紅外截止濾光玻璃來校正可見度。

作為近紅外截止濾光玻璃，為了具備選擇性吸收近紅外區域波長之紅外線的特性，且具備優異耐候性，而研發使用於硼矽玻璃添加氧化銅之光學玻璃。普通玻璃係主要含有二氧化矽成分、氧化鋁成分者，而硼矽玻璃基本上不含二氧化矽成分，並且由適於吸收近紅外區域波長之紅外線的組成成分所構成。

更詳細而言，硼矽玻璃一般具有以下組成：包含選自以陽離子%表示的磷離子（P ^{5 ＋}）為15～50%、鋁離子（Al ^{3 ＋}）為5～30%、鈣離子（Ca ^{2 ＋}）與鎂離子（Mg ^{2 ＋}）與鍶離子（Sr ^{2 ＋}）與鋇離子（Ba ^{2 ＋}）與鋅離子（Zn ^{2 ＋}）當中的一種或多種，且總量為10～40%；以及選自鋰離子（Li ^＋）與鈉離子（Na ^＋）與鉀離子（K ^＋）當中的一種或多種，且總量為5～30%；以及銅離子（Cu ^{2 ＋}）為0～20%；以及以陰離子%表示的氟離子（F ^－）為10～50%；以及氧離子（O ^{2 －}）為50～90%範圍內。

在此，「陽離子%」及「陰離子%」被定義為表示如下所示單位者。也就是說，當硼矽玻璃之組成成分被分成陽離子成分與陰離子成分，且硼矽玻璃中所含的所有陽離子成分之總含量被定義為100莫耳%時，將每種陽離子成分含量以莫耳百分比表示的單位相當於「陽離子%」。另一方面，硼矽玻璃中所含的所有陰離子成分之總含量被定義為100莫耳%時，將每種陰離子成分含量以莫耳百分比表示的單位相當於「陰離子%」。

此外，近紅外截止濾光玻璃之製程主要分為：溶解製程，將三聚磷酸鹽粉末和正磷酸等磷酸原料、氟化物原料、氧化銅原料等玻璃原料在600℃～1000℃的溫度下，以2小時～80小時慢慢溶解之製程；澄清製程，去除玻璃中的氣泡；攪拌製程，使玻璃均質化；成型製程，使熔融玻璃流出成型。已知製程方法包括：使用一個坩堝爐來執行每道製程之方法；或者使用連續爐來執行每道製程之方法，該連續爐具有多個不同的槽，並透過輸送管將多個不同的槽彼此連接。

與其他普通光學玻璃的特性相比，由此製造的硼矽玻璃表現出高磨損度和高熱膨脹係數的性質。因此，該硼矽玻璃之拋光加工變得困難。

具備如此難以拋光加工之性質的玻璃材料在日本被稱為「難硝材」，在玻璃製程中的加工過程中需要小心處理。也就是說，這種玻璃材料性質柔軟，且表面容易受損，並且由於太硬而難以進行加工，除上述之硼矽玻璃以外，已知還包括例如，含磷酸鈮的高折射率高色散玻璃和含有硼酸鑭的高折射率低色散玻璃等。

尤其是，當待拋光的玻璃材料的磨損程度高時，加工精度降低，並且在拋光期間產生的瑕疵傾向於殘留在玻璃表面上。因此，在拋光硼矽玻璃時，與一般光學玻璃相比，需特別注意研磨劑的選擇和拋光條件的設定。

在此，傳統以來係使用主要由氧化鈰組成的氧化鈰類研磨劑作為硼矽玻璃之拋光方法（參照專利文獻1和2）。然而，鈰是一種稀有金屬，並且由於資源枯竭和鈰價格上漲，存在著供應層面的隱憂。因此，冀望以二氧化矽為主成分之二氧化矽類研磨劑代替氧化鈰類研磨劑，該二氧化矽類研磨劑可廉價且穩定地供應。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利2013－141737號公報 [專利文獻2]國際專利公開第2017/102826號

[所欲解決之問題]

然而，與氧化鈰類研磨劑相比，二氧化矽類研磨劑具有拋光速度較低的問題，希望可提高其拋光速度。

鑑於上述實情，本發明之課題在於提供一種拋光速度快，且可代替氧化鈰類研磨劑來進行硼矽玻璃拋光的硼矽玻璃用研磨劑組合物，以及提供一種使用該硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法。 [解決問題之技術手段]

本發明者為解決上述課題，針對二氧化矽類研磨劑之課題，亦即拋光速度較低的問題，經潛心研究發現，可藉由使用一種研磨劑組合物，其特徵為：除了提升二氧化矽類研磨劑之拋光速度，且拋光後不會在硼矽玻璃的玻璃表面上產生霧化或刮痕，且能夠精加工平滑性優異的玻璃表面之硼矽玻璃用研磨劑組合物及使用該硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法，進而完成下述的本發明。

［1］一種硼矽玻璃用研磨劑組合物，其包含二氧化矽、水溶性高分子化合物、酸及／或其鹽類、以及水，且pH值（25℃）為1.0至9.0之範圍內。

［2］如上述第［1］項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該二氧化矽係膠質氧化矽，且平均粒徑（D50）在10nm至200nm的範圍內。

［3］如上述第［1］或第［2］項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該水溶性高分子化合物係多醣類及／或具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物。

［4］如上述第［1］項～第［3］項之任一項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該酸及／或其鹽類係無機酸及／或其鹽類。

［5］上述第［1］項～第［3］項之任一項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該酸及／或其鹽類係有機酸及／或其鹽類。

［6］如上述第［3］項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物，係包含衍生自（甲基）丙烯醯胺及／或N－取代（甲基）丙烯醯胺之結構單元，與衍生自（甲基）丙烯酸及／或其鹽類之結構單元的共聚物。

［7］　如上述第［4］項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該無機酸及／或其鹽類係含磷無機酸及／或其鹽類。

［8］如上述第［5］項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該有機酸及／或其鹽類係一種螯合物。

［9］如上述第［8］項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該螯合物係選自以二羧酸及／或其鹽類、三羧酸及／或其鹽類、聚胺基羧酸類化合物及膦酸類化合物組成之群中之至少一者。

［10］一種使用硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法，係使用上述第［1］項～第［9］項之任一項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，進行硼矽玻璃拋光。 [發明之效果]

本發明之硼矽玻璃用研磨劑組合物包含二氧化矽、水溶性高分子化合物、酸及／或其鹽類、以及水，可透過拋光硼矽玻璃來提高拋光速度，並且，可獲得在拋光後無霧化或刮痕的平滑玻璃表面。

以下說明本發明之實施方式，惟本發明並不限定於以下實施方式，可在不脫離本發明範疇的情形下進行變更、修正與改良。

1. 硼矽玻璃用研磨劑組合物 本實施方式之硼矽玻璃用研磨劑組合物（以下略稱為「研磨劑組合物」）之構成成分係包含二氧化矽、水溶性高分子化合物、酸及／或其鹽類、以及水。

1.1　二氧化矽 作為本實施方式之研磨劑組合物中含有的二氧化矽，可使用高溫成型二氧化矽（fumed silica）、濕式法氧化矽及膠質氧化矽等，特佳為使用膠質氧化矽。此外，膠質氧化矽之平均粒徑（D50）較佳為介於10nm至200nm範圍內，尤佳為平均粒徑（D50）於20nm至150nm範圍內者。

藉由將膠質氧化矽之平均粒徑（D50）設定為10nm以上，不易發生膠質氧化矽之凝集現象，且可改善保存穩定性。另一方面，藉由將膠質氧化矽之平均粒徑（D50）設定為200nm以下，可改善拋光後玻璃表面之平滑性，亦可抑制霧化或刮痕之產生。在此，膠質氧化矽之平均粒徑（D50）係基於穿透式電子顯微鏡（TEM）之觀察結果分析和計算的（詳如後述）。

膠質氧化矽如眾所周知，可使用具有球狀、金平糖型（表面有凸起之粒狀）等形狀之物，其初級粒子在水中單分散，而成膠態狀。

所使用之膠質氧化矽可透過常規已知的製備方法製備，例如已知有以下方法：水玻璃法，其藉由使用矽酸鹼金屬鹽如矽酸鈉或矽酸鉀作為原料在水溶液中進行縮合反應來生長膠質氧化矽顆粒；烷氧基矽烷法，其藉由使用四烷氧基矽烷如四乙氧基矽烷作為原料在含有水溶性有機溶媒如醇等溶媒中與酸或鹼水解進行原料的縮合反應來生長膠質氧化矽顆粒；或藉由使金屬矽與水在鹼觸媒存在環境下反應來合成膠質氧化矽之方法等。另，在製備成本考量下，較佳可使用水玻璃法。

在本實施方式之研磨劑組合物中，從確保研磨劑顆粒之穩定分散狀態和經濟效率的觀點來看，研磨劑組合物中所含膠質氧化矽之濃度（含量）較佳為介於1質量%至50質量%之範圍內，尤佳為介於2質量%至45質量%之範圍內。

藉由使膠質氧化矽濃度為1質量%以上，可提升拋光速度。另一方面，藉由使膠質氧化矽濃度為50質量%以下，除了在成本面有利，亦可藉由搭配膠質氧化矽以外之研磨材料或其他複合劑，使其不易產生凝集或膠化等問題。

1.2　水溶性高分子化合物 作為本實施方式之研磨劑組合物的一種成分所含之水溶性高分子化合物可使用多醣類、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物等，並且較佳為使用多醣類或具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物。

此外，在本實施方式之研磨劑組合物中，研磨劑組合物中所含水溶性高分子化合物之濃度較佳為介於0.0001質量%至10.0質量%之範圍內，尤佳為介於0.001質量%至5.0質量%之範圍內。

藉由使水溶性高分子化合物之濃度為0.0001質量%以上，可抑制拋光後基板表面之霧化與刮痕產生。藉由使水溶性高分子化合物之濃度為10.0質量%以下，不僅在經濟效益上有利，且可避免硼矽玻璃用研磨劑組合物黏度過高。

此外，作為水溶性高分子化合物之多醣類實例包括：藻酸、藻酸酯、果膠酸、羧甲基纖維素、瓊脂、黃原膠、殼聚醣、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素等。

另一方面，作為用作水溶性高分子化合物之具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物，較佳為含有衍生自不飽和醯胺之結構單元與衍生自含羧基之乙烯單體之結構單元的共聚物，更佳為含有衍生自（甲基）丙烯醯胺及／或N－取代（甲基）丙烯醯胺之結構單元與衍生自（甲基）丙烯酸及／或其鹽類之結構單元的共聚物等。

在此，（甲基）丙烯醯胺係表示丙烯醯胺及／或甲基丙烯醯胺，（甲基）丙烯酸係表示丙烯酸及／或甲基丙烯酸。以下，在本說明書中，（甲基）表示與上述相同之含義。

此外，N－取代（甲基）丙烯醯胺係以下列通式（1） CH ₂＝C（R ¹）－CONR ²（R ³）　　　　・・・（1） 表示之化合物。 在此，R ¹表示氫原子或甲基、R ²表示氫原子或碳數為1～4之直鏈狀或分岐鏈狀之烷基、R ³表示碳數為1～4之直鏈狀或分岐鏈狀之烷基。

上述通式（1）中，以R ²或R ³所示碳數為1～4之直鏈狀或分岐鏈狀之烷基的實例包括：甲基、乙基、n－丙基、i－丙基、n－丁基、i－丁基、s－丁基及t－丁基等；另一方面，N－取代（甲基）丙烯醯胺之實例包括：N,N－二甲基（甲基）丙烯醯胺、N－甲基（甲基）丙烯醯胺、N－乙基（甲基）丙烯醯胺、N－n－丙基（甲基）丙烯醯胺、N－i－丙基（甲基）丙烯醯胺、N－n－丁基（甲基）丙烯醯胺、N－i－丁基（甲基）丙烯醯胺、N－s－丁基（甲基）丙烯醯胺及N－t－丁基（甲基）丙烯醯胺。

此外，含羧基之乙烯單體，實例包括：（甲基）丙烯酸、巴豆酸、（甲基）烯丙基羧酸等單羧酸；伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸等二羧酸；或諸此各種有機酸之鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽及銨鹽等。尤佳為使用（甲基）丙烯酸或伊康酸。

此外，共聚物中衍生自不飽和醯胺之結構單元的比例及衍生自含羧基之乙烯單體之結構單元的比例較佳為莫耳比在99：1至10：90之範圍內，尤佳為98：2至10：90之範圍內者。

此外，可適當地使用除上述之外的乙烯單體。例如，作為陰離子性乙烯單體可列舉：乙烯磺酸、苯乙烯磺酸及2－丙烯醯胺－2－甲基丙磺酸等有機磺酸；或諸此各種有機酸之鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽或銨鹽等。

此外，作為陽離子性乙烯單體可列舉：含羧基之乙烯單體或上述陰離子乙烯單體之烷基酯、丙烯腈、苯乙烯、二乙烯苯、乙酸乙烯酯、甲基乙烯基醚、N－乙烯吡咯啶酮等。

另，將（甲基）丙烯醯胺及／或N－取代（甲基）丙烯醯胺、含羧基之乙烯單體進行共聚反應，及進一步依需將上述以外之乙烯單體進行共聚反應，以製備含羧基之聚（甲基）丙烯醯胺的方法，可使用傳統眾所周知之方法進行製備。

舉一例說明，將上述各種單體及水投入規定的反應容器，添加自由基聚合起始劑，並以規定轉數一邊攪拌一邊加溫，即有可能獲得所需的含羧基之（甲基）丙烯醯胺。

此時，作為自由基聚合起始劑，可使用過硫酸鉀、過硫酸銨等過硫酸鹽或諸此與亞硫酸氫鈉等還原劑組合而成的氧化還原類聚合起始劑等一般自由基聚合起始劑。此外，亦可使用偶氮類起始劑作為自由基聚合起始劑。諸此自由基聚合起始劑之用量，可佔乙烯單體總重量和之0.05～2重量%範圍內。

具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物的重量平均分子量，一般為1,000以上且10,000,000以下，較佳為10,000以上且5,000,000以下，更佳為100,000以上且3,000,000以下。另，重量平均分子量係藉由GPC(凝膠滲透層析術)經標準聚丙烯酸換算進行測量之際的數值。

1.3　酸及／或其鹽類 作為本實施方式之研磨劑組合物的一種成分而含有的酸及／或其鹽類，係無機酸及／或其鹽類或有機酸及／或其鹽類。另，作為酸及／或其鹽類，可合併使用無機酸及／或其鹽類與有機酸及／或其鹽類。

作為無機酸及／或其鹽類之實例，可列舉：硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、膦酸、次膦酸、三聚酸、焦磷酸及／或該等之鹽類等。更佳為使用含磷之無機酸及／或其鹽類；尤佳為使用磷酸、膦酸、次膦酸、三聚酸、焦磷酸及／或該等之鹽類等。

另一方面，作為有機酸及／或其鹽類，可選自由以下組成之群中之至少一者使用：單羧酸及／或其鹽類、二羧酸及／或其鹽類、三羧酸及／或其鹽類、聚胺基羧酸類化合物及膦酸類化合物。更佳為使用螯合物。

作為螯合物，可使用二羧酸及／或其鹽類、三羧酸及／或其鹽類、聚胺基羧酸類化合物及膦酸類化合物等。作為二羧酸及／或其鹽類，可使用蘋果酸、丙二酸、順丁烯二酸、酒石酸及／或其鹽類等；作為三羧酸及／或其鹽類，可使用檸檬酸及／或其鹽類等。

另一方面，聚胺基羧酸類化合物之具體範例，可列舉如：乙二胺四醋酸、二伸乙三胺五醋酸、三伸乙四胺六醋酸、氮基三醋酸等及該等之銨鹽、胺鹽、鈉鹽及鉀鹽等。此外，膦酸類化合物之具體範例，可列舉如：二乙三胺五亞甲膦酸、膦醯基羥基醋酸、羥基乙基二亞甲膦酸、胺基參亞甲膦酸、羥基乙膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、六亞甲二胺四亞甲膦酸等及該等之銨鹽、胺鹽、鈉鹽及鉀鹽等。上述螯合物當中，更佳為使用三羧酸及／或其鹽類及聚胺基羧酸類化合物等。

硼矽玻璃用研磨劑組合物中酸及／或其鹽類之含量，係以調整硼矽玻璃用研磨劑組合物之pH值（25℃）至設定值的觀點來決定，較佳為介於0.01質量%至10質量%，尤佳為介於0.05質量%至8質量%。藉由設定為0.01質量%以上，可提昇拋光速度。藉由設定為10質量%以下，可抑制拋光後基盤表面之霧化情形。

1.4　水 作為本實施方式之研磨劑組合物的一種成分而含有的水，係用作分散研磨劑組合物之其他成分的介質，較佳為使用純水、超純水及蒸餾水等。亦可含有適量的有機介質，例如醇，以便平穩地分散研磨劑組合物之其他成分。

1.5　研磨劑組合物之物理特性 本實施方式之研磨劑組合物之pH值（25℃）為介於1.0至9.0之範圍內，較佳為介於2.0至8.0之範圍內。若pH值（25℃）未滿1.0，恐導致拋光製程後基板表面之霧化情形惡化，若pH值（25℃）超過9.0，恐導致拋光速度降低。在此，pH值（25℃）係表示25℃時的pH值。

2. 硼矽玻璃之拋光方法 運用本實施方式之研磨劑組合物拋光硼矽玻璃時，可適當選擇各種傳統眾所周知之研磨手法。例如，將規定量之研磨劑組合物投入設置於研磨機中的供應容器。之後，從供應容器通過供應噴嘴及供應管，將該研磨劑組合物滴入貼附於研磨機平板上的研磨墊，並將待拋光物之拋光面推向研磨墊面，以規定之轉速旋轉平板，將待拋光物之表面進行拋光。

另，研磨墊可使用拋光時普遍使用的不織布、發泡聚氨酯、多孔樹脂及非多孔樹脂等材質製成之研磨墊。再者，為促進研磨劑組合物供應至研磨墊上的供應量，或使研磨墊上停留一定量該研磨劑組合物，研磨墊表面亦可為採用格狀、同心圓狀或螺旋狀等溝槽加工之研磨墊。 [實施例]

以下依據實施例對本發明進行具體說明，惟本發明並不限於該等實施例。此外，本發明除以下實施例之外，發明所屬技術領域中具有通常知識者，亦可在不脫離本發明之技術範圍內實施各種變更、改良。

如下所示實施例1～10及比較例1～4之各實驗例，係使用含表1所述材料及添加量的硼矽玻璃拋光用研磨劑組合物（硼矽玻璃拋光用組合物），依規定實施拋光試驗之結果。此外，拋光試驗結果如表2所示。

表1及表2中，“AM”係表示丙烯醯胺、“MAA”係表示甲基丙烯酸、“AA”係表示丙烯酸、“EDTA2N”係表示乙二胺四醋酸二銨、“EDTA3K”係表示乙二胺四醋酸三鉀及“檸檬酸2N”係表示檸檬酸氫二銨。另，MW為重量平均分子量之英文縮寫。

（1）水溶性高分子化合物之合成 實施例1～10及比較例1～4所使用之水溶性高分子化合物的詳細合成步驟如下所示。

（合成例1） 於具備溫度計、回流冷卻管及氮氣導入管之四口燒瓶中，投入丙烯醯胺100質量份（相對於乙烯單體之總莫耳和為95莫耳%）、甲基丙烯酸6.3質量份（5莫耳%）、異丙醇5.3質量份及離子交換水400質量份，再導入氮氣去除反應系統內的氧氣。之後，將反應系統內的溫度調整至40℃，一邊持續攪拌，一邊投入過硫酸銨0.3質量份及亞硫酸氫鈉0.2質量份作為聚合起始劑。透過反應系統內的發熱確認聚合反應開始，當反應系統內的液溫達90℃後，以該溫度保溫2小時。聚合反應結束後，於反應系統內投入48%氫氧化鈉水溶液5.5質量份及離子交換水11質量份，即獲得pH值（25℃）為7.5、聚合物濃度為20%的含羧基之聚丙烯醯胺水溶液。所得水溶性高分子化合物之組成，為丙烯醯胺／甲基丙烯酸＝95／5（莫耳%），其重量平均分子量為1,400,000。

（合成例2） 於具備溫度計、回流冷卻管及氮氣導入管之四口燒瓶中，投入丙烯醯胺100質量份（相對於乙烯單體之總莫耳和為95莫耳%）、丙烯酸5.3質量份（5莫耳%）、異丙醇5.3質量份及離子交換水400質量份，再導入氮氣去除反應系統內的氧氣。之後，將反應系統內的溫度調整至40℃，一邊持續攪拌，一邊投入過硫酸銨0.3質量份及亞硫酸氫鈉0.2質量份作為聚合起始劑。透過反應系統內的發熱確認聚合反應開始，當反應系統內的液溫達90℃後，以該溫度保溫2小時。聚合反應結束後，於反應系統內投入48%氫氧化鈉水溶液5.5質量份及離子交換水11質量份，即獲得pH值（25℃）為7.5、聚合物濃度為20%的含羧基之聚丙烯醯胺水溶液。所得水溶性高分子化合物之組成，為丙烯醯胺／丙烯酸＝95／5（莫耳%），其重量平均分子量為900,000。

（合成例3） 使用丙烯酸代替上述合成例2所使用的丙烯醯胺，進行丙烯酸之單獨聚合。所得水溶性高分子化合物為丙烯酸單獨聚合物，其重量平均分子量為12,000。

（2）研磨劑組合物之製備 （實施例1之研磨劑組合物） 於市售膠質氧化矽漿料（平均粒徑（D50）＝40nm、二氧化矽濃度＝40質量%）、合成例1合成的水溶性高分子化合物、乙二胺四醋酸二銨（EDTA2N）加入純水稀釋，攪拌並混合使混合物均質化以達到表1所述濃度，將該混合物作為實施例1之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例2之研磨劑組合物） 使用在合成例2中合成的水溶性高分子化合物，代替製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的合成例1之水溶性高分子化合物。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例2之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例3之研磨劑組合物） 使用在合成例3中合成的水溶性高分子化合物，代替製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的合成例1之水溶性高分子化合物。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例3之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例4之研磨劑組合物） 使用藻酸丙二醇酯，代替製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的合成例1之水溶性高分子化合物。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例4之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例5之研磨劑組合物） 使用平均粒徑（D50）＝110nm、二氧化矽濃度＝40質量%之膠質氧化矽漿料，代替製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的市售膠質氧化矽漿料（平均粒徑（D50）＝40nm、二氧化矽濃度＝40質量%）。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例5之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例6之研磨劑組合物） 使用檸檬酸氫二銨（檸檬酸2N），代替製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的乙二胺四醋酸二銨（EDTA2N）。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例6之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例7之研磨劑組合物） 將製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的水溶性高分子化合物之濃度變更為1.5質量%使用。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例7之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例8之研磨劑組合物） 使用表1所述濃度（pH值（25℃）為1.4的濃度）之磷酸，代替製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的乙二胺四醋酸二銨（EDTA2N）。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例8之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例9之研磨劑組合物） 將製備實施例1之研磨劑組合物時所使用的乙二胺四醋酸二銨（EDTA2N）之濃度變更為表1所述濃度（pH值（25℃）為8.5的濃度）。其他條件以與實施例1相同的方式製備，作為實施例9之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（實施例10之研磨劑組合物） 將製備實施例8之研磨劑組合物時所使用的磷酸之濃度，變更為表1所述濃度（pH值（25℃）為2.5的濃度）。其他條件以與實施例8相同的方式製備，作為實施例10之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（比較例1之研磨劑組合物） 將市售氧化鈰漿料（平均粒徑＝300nm、固体濃度＝20質量%）以純水稀釋至表1所述濃度後所調製而成的混合物作為比較例1之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（比較例2之研磨劑組合物） 將市售膠質氧化矽漿料（平均粒徑（D50）＝40nm、二氧化矽濃度＝40質量%）與乙二胺四醋酸二銨（EDTA2N）加入純水稀釋，攪拌並混合使混合物均質化以達到表1所述濃度，將該混合物作為作為比較例2之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（比較例3之研磨劑組合物） 以硫酸代替製備實施例8之研磨劑組合物時所使用的磷酸，調製成表1所述濃度（pH值（25℃）為0.5的濃度）。其他條件以與實施例8相同的方式製備，作為比較例3之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

（比較例4之研磨劑組合物） 以乙二胺四醋酸三鉀（EDTA3K）代替製備實施例9之研磨劑組合物時所使用的乙二胺四醋酸二銨（EDTA2N），調製成表1所述濃度（pH值（25℃）為9.5的濃度）。其他條件以與實施例9相同的方式製備，作為比較例4之研磨劑組合物，並用於拋光試驗。

[表1]

[表2]

（膠質氧化矽之粒徑） 膠質氧化矽之粒徑（Heywood直徑），係使用穿透式電子顯微鏡（TEM）（JEOL Ltd.製造，穿透式電子顯微鏡　JEM2000FX（200 kV））拍攝倍率為10萬倍視野之照片，再將該照片藉由分析軟體（Mountech Co., Ltd.製造，Mac-View Ver.4.0）進行分析，並測量其Heywood直徑（投影面積圓當量直徑）。膠質氧化矽之平均粒徑，係以前述之方法分析約2000個膠質氧化矽之粒徑，將自小粒徑開始之累積粒徑分佈（累積體積基準）為50%時所對應之粒徑，使用上述分析軟體（Mountech Co., Ltd.製造，Mac-View Ver.4.0）所計算出之平均粒徑（D50）。

（拋光條件） 使用拋光裝置對實施例1～10及比較例1～4之研磨劑組合物實施拋光試驗。拋光試驗所需拋光條件如下。 研磨機　：雙面研磨機（SpeedFam Company Ltd.製造之6B－5P－II）基板　  ：硼矽玻璃基板　×3片 （76mm×76mm正方形、厚度0.9mm） 研磨墊　：2900W（麂皮：附XY格狀溝槽） 平板轉速：50rpm 加工壓力：63g/cm2 加工時間：20min 研磨劑組合物供應量：200ml/min（循環方式）

（拋光速度之測量方法） 針對拋光開始前之基板厚度與拋光後之基板厚度，使用測微計（Mitutoyo Corporation製造，測量精度：1μm）進行測量，並依此求得拋光速度（μm/min）。另，針對各實施例及比較例之研磨劑組合物，係同時將3片待拋光之基板進行拋光，故拋光速度係紀錄該3片基板之平均值。

（拋光後基板表面霧化評價方法） 拋光後基板表面霧化，係使用聚光燈（株式會社永田製作所製造，ECO LIGHT 3萬Lux）照射基板表面，透過反射觀察，並基於以下評價條件以目視判定。另，判定結果係顯示將同時拋光的3片基板進行綜合判定的結果。 ・霧化評價條件 〇：無霧化 △：有部分霧化情形 ×：全面皆有霧化情形

（拋光後基板表面刮痕評價方法） 使用超細微缺陷高速可視化MACRO檢測裝置（株式會社Wakomu Denso製造，W-SCOPE WUV），針對拋光後基板表面刮痕實施評價。在基板表面上產生的凹陷缺陷中，長短比為“5以上：1” 且寬度為5μm以上者，則評價為刮痕。另，判定結果係顯示同時拋光的3片基板共計6面的每面平均值。 ・基板表面刮痕評價條件 〇：無刮痕（0個／每面基板） △：有少數刮痕（1個～4個／每面基板） ×：有多數刮痕（5個以上／每面基板）

（結論） 使用比較例2之膠質氧化矽研磨粒的研磨劑組合物，相較於使用比較例1之氧化鈰研磨粒的研磨劑組合物，其拋光後基板表面（硼矽玻璃表面）霧化情形儘管有輕微改善，但拋光速度低落及基板表面刮痕等問題並無獲得改善。另一方面，於比較例2之研磨劑組合物添加水溶性高分子化合物的實施例1，相較於比較例2，呈現拋光速度提升、霧化情況改善、刮痕亦有改善等結果。換句話說，藉由在研磨劑組合物添加水溶性高分子化合物，可確認到霧化情況改善及刮痕改善等結果。

實施例2～4之研磨劑組合物，係與實施例1之研磨劑組合物之製備相比，變更水溶性高分子化合物之種類的實施例。而實施例5之研磨劑組合物，係與實施例1之研磨劑組合物之製備相比，使用平均粒徑（D50）互異之膠質氧化矽研磨粒的實施例。另一方面，實施例6之研磨劑組合物，係在製備實施例1之研磨劑組合物步驟中，將酸及／或其鹽類由EDTA2N變更為檸檬酸2N的實施例。

實施例7之研磨劑組合物，係與實施例1之研磨劑組合物之製備相比，變更水溶性高分子化合物之添加量的實施例。

將實施例8、10之研磨劑組合物與比較例3之研磨劑組合物進行比較，可發現藉由將研磨劑組合物之pH值（25℃）設定為1.0以上，拋光後硼矽玻璃表面上的霧化與刮痕獲得改善。

此外，將實施例9之研磨劑組合物與比較例4之研磨劑組合物進行比較，可發現藉由將研磨劑組合物之pH值（25℃）設定為9.0以下，拋光後硼矽玻璃表面上的霧化與刮痕獲得改善。

以上結果闡明，藉由使用本發明之研磨劑組合物拋光硼矽玻璃，可確認到拋光速度之提升，並且可抑制拋光後硼矽玻璃表面上的霧化及刮痕之產生。 [產業上之可用性]

本發明之研磨劑組合物（硼矽玻璃用研磨劑組合物）可用於數位相機鏡頭或智慧型手機內建鏡頭使用的硼矽玻璃之拋光製程。

Claims (10)

1. 一種硼矽玻璃用研磨劑組合物，其包含： 二氧化矽； 水溶性高分子化合物； 酸及／或其鹽類；以及 水， 且pH值（25℃）為1.0至9.0之範圍內。
2. 如請求項第1項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該二氧化矽係膠質氧化矽，且平均粒徑（D50）在10nm至200nm之範圍內。
3. 如請求項第1項或第2項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該水溶性高分子化合物係多醣類及／或具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物。
4. 如請求項第1項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該酸及／或其鹽類係無機酸及／或其鹽類。
5. 如請求項第1項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該酸及／或其鹽類係有機酸及／或其鹽類。
6. 如請求項第3項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該具有衍生自不飽和醯胺之結構單元的聚合物係包含衍生自（甲基）丙烯醯胺及／或N－取代（甲基）丙烯醯胺之結構單元，與衍生自（甲基）丙烯酸及／或其鹽類之結構單元的共聚物。
7. 如請求項第4項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該無機酸及／或其鹽類係含磷無機酸及／或其鹽類。
8. 如請求項第5項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該有機酸及／或其鹽類係一種螯合物。
9. 如請求項第8項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，其中該螯合物係選自以二羧酸及／或其鹽類、三羧酸及／或其鹽類、聚胺基羧酸類化合物及膦酸類化合物組成之群中之至少一者。
10. 一種使用硼矽玻璃用研磨劑組合物的拋光方法，係使用請求項第1項所述之硼矽玻璃用研磨劑組合物，進行硼矽玻璃拋光。