TWI281492B - Cerium-oxide-based abrasive and method for producing the cerium-oxide-based abrasive - Google Patents

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TWI281492B TW090122581A TW90122581A TWI281492B TW I281492 B TWI281492 B TW I281492B TW 090122581 A TW090122581 A TW 090122581A TW 90122581 A TW90122581 A TW 90122581A TW I281492 B TWI281492 B TW I281492B
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TW090122581A
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Terunori Ito
Hidehiko Yamasaki
Naoyoshi Mochizuki
Yoshitsugu Uchino
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Mitsui Mining & Smelting Co
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Description

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種以氧化鈽為主成份之鈽系研磨 且切削性良好。 材料 明所屬之技術領域 本發明係關於_ 其不僅研磨精度良好 先前技術 於久鍤之站揸^ 1匕鈽（Ce〇2)為主成份之鈽系研磨材料被用 變廣，由先寸之1 =磨。特別是，鈽系研磨材之應用領友 ^ ^ .. ^",J通常之平板玻璃之研磨，最近也用於硬句 t性1㈣體用玻璃、液晶顯示器⑽）之 專電氣•電子機器用玻璃材料之研磨。 板
該鈽系研磨材係由以氧化鈽為主成份之研磨材 t。且，可將錦系研磨材以氧化鈽含量大別為高鈽 及低飾研磨材。高鈽研磨材中氧化鈽對總稀 (以下以™〇稱之）為70%重量以±，為含較多氧化飾之y 磨材，而低鈽研磨材係氧化鈽對TRE〇2含量為5〇%重量 右之含較少氧化鈽之研磨材。該等㈣研磨材雖然氧化 ^量及原材料不同，但原料調製後之製造製程差別不大、,
圖1表不該等鈽系研磨材之製造製程。高鈽研 將稱為獨居石之稀土礦石以化學處理再濃縮調製之鹽化条 土作為原料。另一方面，高鈽研磨材之原料先前多使 為氟碳鈽礦之稀土礦石中選礦後之氟碳鈽精礦，但近^ 有很多以氟碳鈽礦或較便宜之中國產複雜礦為原料而人 之稀土金屬氧化物元素或稀土金屬碳酸化物元素為二^ 。且，原料調製後之製程兩者皆為將原料經化學處理/' 式處理），過濾、乾燥後再焙燒，再經粉碎、分級而製^
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五、發明說明（2) 又’構成研 為止之目的而 藉上述製造製 製程等調整來 而，鈽系 材，則不僅可 内將大量玻璃 材之研磨機制 之氟成份有很 磨作用，且同 有之氟會在玻 玻璃表面之侵 作用充份發揮 且，為成 能存在有異常 此’鈽系研磨 常粒子成長。 荨礦酸來處理 等驗金屬、驗 因，故要以礦 又，不僅 之研磨材亦進 徑及粒徑分布 子0 磨材之 不同， 程中， 進行。 研磨材 形成高 研磨除 雖沒有 大之作 時會產 璃表面 钱。且 作用故 為具良 成長之 材之製 比如， 已粉碎 土金屬 酸將鹼 在該等 行隨機 ，並檢 研磨粒子粒捏是依粗成品到最終成品 但平均粒徑為0.2〜0.3 ，其控制是 培燒製程中溫度之調整或粉碎、分級 被廣泛 精度之 去之焉 明確之 用。亦 生化學 進行反 ，飾系 使其具 好研磨 研磨粒 造製程 在化學 之原料 為之後 金屬、 之製造 製品檢 查是否 使用之 研磨面 研磨值 定論， 即，不 性之研 應使玻 研磨材 有良好 特性之 子且粒 中，會 處理製 。此乃 焙燒製 鹼土金 製程加 查，調 有因異 理由係若 ，且可得 。在此， 但被認為 僅有氧化 磨作用， 璃成為氟 由於機械 之研磨特 研磨材其 徑分布具 使用各種 程時會使 原料中所 程時異常 屬溶解去 以管理， 查研磨材 常粒成長 使用鈽系研磨 到在較短時間 對於鈽系研磨 研磨材中包括 鈽之機械性研 即研磨材中含 化物，以加速 性及化學性之 性。 第1基準為不 有均一性。因 方法以抑制異 用鹽酸、硫酸 含不純物之納 粒成長之要 除。 對於被製造出 粒子之平均粒 所生成之粗粒
1281492 五、發明說明（3) 度濃ΐ:ί ί:ί製程中對研磨材粒子之粒度分布及氟濃 。又卫制或製品檢查，才因此能夠供給良好之研磨材 _ = 同時考量今後對於㈣研磨材之需求，當然 研磨材。崎，在硬碟、液晶顯 研==等領域被要求更高密度&，因此，要求 量研磨之高二Γ，高精度之研磨面，且可在高速作既定 盆製：二目的為提供具新基準之鈽系研磨材及 ? 可形成較先前更高精度研磨面且切削性更好 發明之概述 t發明者等對於先前之料研磨 細檢时，I現在使用先前平^特欧加以评 查中沒有粒徑分布問題之研廢好小化，且在製品檢 痕的問題。然後，在對產此僖=然會有研磨面發生傷 ^ ^ . . ^ 因而元成本申請案之發明。 法避免：入V且存=J :之第1個問題為先前製造方法I 粗此；法檢出之極微量之 研磨材粒子之平均粒徑數倍大：Ϊ子：磨材之 :之粒徑分布捕捉不到範圍之粒徑，即乂二 1281492
五、發明說明（4) 士發明者等為得到較此更高精度之研磨材，必須將量 ::，粗粒子濃度與研磨面之關係明確&。本發明者等 、，有;;：：致力研究之結果’發現雖然以先前檢查法認為 ^有問碭者，但l〇//m以上之粗粒子重量比仍有l5〇〇ppm^ 、生Ψ I 2，本發明者等將先前之製造方法作後述改變，製 不同粗粒子濃度之各種鈽系研磨#，並檢討對； 情形之結果，發明了本案第1發明之研磨材 材。λ 1糸將粗粒子濃度適正化而得到可適用之研磨 q η亦即，/案第1之發明之鈽系研磨材係以平均粒徑〇 2 上.二之Λ化鈽：主成份，其特徵在於：粒徑在10㈣ 粗粒子浪度之重量比在lOOOppm以下。 第1之發明之鈽系研磨材待 者，該粗粒子濃度Λ/Λΐΐ 農度降低 於研磨映像管、阶』：=\0ppm以下之研磨材適用 則可彳曰糾π & 線官玻璃面。若使用該研磨材， 、ΐ者，：ί製品！不發生傷痕之所欲精度之研磨面。 抑制傷疤@ 明者等確認了隨粗粒子濃度減低，可得到 抑制傷痕產生之較高精度之研磨面 = 求極高精度之硬碟、液晶顯示璃= = : 上，被要求幾乎不能有傷痕產生 口研磨 磨中，較佳適用者為粒徑在10_在如此 量比在300Ppm以下之研磨材。 之粗粒子浪度之重 先前鈽系研磨材具有之第2個問題為存在有由鐵、錄
2169-4336-Pf ； ahddub.ptd 第9頁 1281492 五、發明說明（5) 4磁性金屬而來之磁性粒。 :料中就含有或是由製造製程;子被認為是由原 從製造製程中，稱為渴 ^ 。特別是被認為 、乾式粉碎製程之各製程；，2燥製程、焙燒製程 燒爐、乾式粉碎機等之構成材料;二：碎：、乾燥機、焙 使傷痕發生之原因被認為是因磁 J。且’磁性粒子會 材（氧化鈽等之全屬氧& ’、(金屬粒子）及研磨 研磨所致 屬乳化物)之硬度不同’因此無法作均- 對於磁性粒子含量與傷 發現磁性粒子濃度若在 局精度鈽系研磨材是可
本發明者等基於以上之考察， 痕發生情形之關係作檢討之結^， ，定範圍内，則成為不產生傷痕之 月匕的’因此達成本案第2之發明。 m之氣本之發明之鈽系研磨材係以平均粒徑Q. 2〜3. ^ lOOOppmC重量比）以下。 位子/辰度在
^本案第2之發明之鈽系研磨材之特徵在於··較先前鈽 糸研磨材之磁性粒子含量為低，並將其濃度限定在 l〇〇〇p^pm以下。將其濃度限定在1〇〇〇ppm以下係因為經本發 明者等檢討結果，確認先前發生傷痕之鈽系研磨材其磁性 牵子/辰度在1500ppm以上，而若其濃度在i〇〇Qppm&下則確 實可抑制傷痕之發生。 再者’本發明者等確認了隨磁性粒子濃度減低，可得 到抑制傷痕產生之較高精度之研磨面。比如，磁性粒子濃 度在100Oppm以下之研磨材適用於研磨映像管、陰極射線
1281492 五、發明說明（6) 管之玻璃面。另一方面，+&_ 竣 在硬碟、液晶顯示器用#减其：k; 等之成品研磨上，因圻企十1 、 I裔用玻瑪基板 平來被要求必須有極其Jdt ώ： ^ 面，故以藉磁性濃度谁止1 W精度之研磨 .〇ΛΛ 進—步減低而能對應之磁性粒子嚿谇 在300PPm以下之研磨材Α 艰『生拉子/辰度 硬碟，若研磨後於基板表 特別疋對於 „ 欠衣面殘留有磁性粒子，在磁枓々棘 用如本發明之磁性粒子漠賴度降低。故，藉使 硬碟品質提高。子-度之研磨材’可因而使所製出之 之入” ΐ之ΐ發明之鈽系研磨#，其粗粒子及磁性粒子 之含®係在既定之範圍内，日兮笙 丁 ^ rTT 固Μ 且違荨鈽糸研磨材可說是不會 使研面產生傷痕之高精度研磨材。 且本發明者等不僅控制粗粒子濃度及磁性粒子之濃 又，、並發，若將比表面積控制在〇· 5〜3〇mVg2範圍内，則 可成為具高切削性及可形成高精度研磨面之鈽系研磨材、。 比表面積不滿〇· 52/g時被認為會因燒結過度使研磨 之粒子變得太大使研磨時產生傷痕。又，表面積超過 30m2/g則被認為會因燒結不足使研磨材粒子小使切削性 得太低。 利用以上已說明之由在既定範圍比表面積之研磨材粒 子所形成且粗粒子濃度及磁性粒子濃度減低之鈽系研磨材 雖可形成高精度之研磨面，但若考量今後鈽系研磨材用途 之擴大，則必需將其穩定且大量製造。本發明者等將先前 ，系研磨材之製造製程改良，發現了藉將製造條件改變， 能夠較簡單控制粗粒子濃度、磁性粒子濃度、研磨材粒子
2169-4336-Pf ; ahddub.ptd 第11頁 1281492 發明說明（7) _ 比表面積。在此， 乂 別為將研磨材原料鈽糸研磨材之製造製程之構成可大 及將粉碎後之處理使該研磨材原料粉碎之製程， 培燒後之研磨材原濾、並乾燥再賠燒之製程，及將 中加入以= 粒子濃度減低之方法為在分級製程 ^ ^ ： ·5 ^5 - ^ ^ ^ ^ ^ 子徑，-般孫类分級裝置中分離粒子級之粒 7曰 、表不部份分離效率（被分離之微躲工乂丨 ^ ^ ^ ^ ^ *) 、回轉數等），本發明係藉由將分級點固；刀級機之風量 裝置之運轉條件進行分級處理“且及本點 ”。.5〜因為15_不能使；之範圍 分級點定在G. 5 _以下則對應之分級裝低，而若 會有困難。而，若者麿、之運轉條件設定 級點範圍為1〜丨0以m。“ 1 製把效率，特別較佳之分 士 ’此種變更分級點之分級處理並 作限疋。因此，風力分級裝置等 ^刀級裝置型式 分塵器等所謂濕式裝置等任—者皆可實=級裝置、液體 材進：至；低之此之第r法為將分… /丄-人之再分級。此乃考量僅] 級點加以設限彳日有日# ^x里1 i -人之分級雖然對分 -有時仍會有車父分級點還大之粗粒子混入研
1281492 五、發明說明（8) __ 磨材，利用實施再分級可將研磨材中之粗粒 若考慮研磨材之製造效率，再分級之每於1 濃度減低。 足夠了。又，再分級實施時，較佳為二】=上2要1次就 合:，在，分級點設限於〇. 5〜15心下進二1分卜級黑=且 以容易的製得可用於成品研磨用之粗粒曲 ^ 可 下之研磨材。又，再分級時之分級點，許=二在30〇PPm以 級時之分級點相同之值即可。 °又疋；和第1次分 另一方面，磁性粒子濃度之減低方法有以 研磨材中磁性粒子減少之第1手法為 ”，、。使 過之泥狀物通過經激磁且被磁化之性材料"所ζ碎^處理 移動故可有效的捕捉磁性粒子…且體而：H场而 ::圍配置磁石’將磁石激磁並藉在過渡器；份 化之磁石以適用電磁石者為m::: 场之強度以磁密度。.卜2. 〇τ之範圍為較佳 斤= 以下則益法插叔供丨 眾U為〇 · 1 τ I、、、沄捕捉微小的磁性粒子，而2· οτ以上 會u m:二二維護過濾器時除去附著之磁性粒子 次數無特別限定二泥狀研磨材通過過濾器之 3, ' I ^ 仁夕次可使磁性粒子濃度更減低。 ，稱A+ ^ t用之濕式粉碎機形式不特別限定，但比如 碎機為適用者。又，研磨機(attrlter)等之粉 將研磨材原料以濕式粉碎時雖需要將 1281492 五、發明說明（9) 研磨材原料與分散媒混合並泥 先使研磨材原料與分散媒混人:但此時之步驟除了預 物投入濕式粉碎機粉碎，^ =括製成泥狀物，再將該泥狀 入濕式粉碎機開始粉碎在 ^、將研磨材原料與分散媒投 製造法t亦為相同。 力初期之泥狀物。此點在以下 使研磨材中磁性粒子減少 材料形成之粉碎媒體作Α 手法為使用由非磁性 機中之粉碎媒體以粉碎時充填於濕式粉碎 粉碎機中，隨著粉碎機之動^回力碎。粉碎媒體為充填在 藉此達到粉碎效果者，在 ° 、振動）連動並運動， 球狀者…考慮成本者皆使用 是耐磨耗鋼。 羊才其材質通常使用鐵或 在此’已對為研磨材中混入磁性粒子 程中之原料粉碎製程作敘述 $因之i化製 磨耗或是產生粉碎被認為亦是：：：=:=體之 喊而阻止料粒子之發生，^使研磨材;^體粒之子^ \ _而，右考慮構成粉碎媒體其原本粉碎；f料之;^ At又 m為稱為氧化錯或氧化紹之非 大物：ί:重非磁性材料應用於粉碎媒體時，粉碎裝ϊ ，狀物所接觸之粉碎機内部或管路内 之非磁性材料。 也可至便用硬質 磨材ΐ:2ΙΪ性Ϊ子減少之第3手法為使培燒後之研 磨材原枓通過由磁化材料所形成之管狀體、板狀體、棒研狀 第14頁 2169-4336-Pf ; ahddub.ptd 1281492 五 發明說明（10) ___ ]；立陡^近孩製私係研磨材製造製程中經過分級製浐此 ig f+ ^ ^ 在、、且成上接近隶終製品狀態下之處理 剛泥狀物狀態之處理為-種乾式處理。該：方 ;除去在焙燒製程或焙燒後粉碎製程中由構$ # ΐ粉碎機之材料中混入之磁性粒子是i;:;成；燒爐 式除去磁性粒子之製裎係以拉n“以乾 ;處：二培燒完緊接之乾式粉碎後或分級處理前以 又，:在乾式粉碎後或分級處理後之任一時點進行皆可。、 迅方法之具體_樣有比如，使培燒後之研磨材原料通 廢 配置磁石，以使研磨材原料接觸，或使研 磨材原料通過磁化⑴金屬板或金屬棒間等。又，\使研 料之磁通密度與先前已說明之 在此 冋樣理由以〇 1〜2 (1T夕# m A & b u u馬 減低磁性w # 為 以上述說明之3個 4 4子/辰度之方法可以不須追加大規模之設備而能 研磨i的除ίϊ性粒子，且可用低成本製造高品質之鈽系 :磨材。而該等除去磁性粒子之處理各別進行亦可發揮效 :::將2個或3個全部組合，則能夠更有效的使磁性粒 卞》辰度減低。
上述之鈽系研磨材中，不僅控制粗粒子濃度或磁性粒 滾度，若再能控制比表面積在〇· 5〜3〇m2/g之範圍，則可 成為具高切削性且可形成高精度研磨面之鈽系研磨材。將 2磨材之比表面積控制在上述適當範圍之理由係因其對控 ，燒結條件是重要的。燒結條件因燒結方式或燒結前研磨
1281492 五、發明說明（11) 材原料之粒徑有所不同，但較佳 燒結時間卜60小時。 為燒結溫度600〜1100 ， 再者’以上說明之鈽系研磨松 生 以濕式粉碎時必須將原料分散 ^法中’在將原料 媒中以適當添加分散劑或讪調製劑者=。…刀政 二本發明之粗粒子或將磁性粒子減低之鈽系研磨材 亦可依須要於製造時添加適量敦以進行化學性處理。 圖式簡單說明 圖1係表示先前鈽系研磨材製造之製程。圖2係表示以 雷射光繞射法測定之第1實施形態之鈽系研磨材之粒徑 布圖。 又，圖3係表示本實施形態之粗粒子濃度分析法之製 程。圖4係表示本實施形態之磁性粒子濃度分析法之製程 圖5係在第2〜第4實施形態中使用之磁性過爐、器之構造 概略圖。圖6係第3實施形態中使用之磁性箱之概略圖。 符號說明 1〜磁性過濾器；
1 〇〜粉碎後之泥狀物； 10 ’〜已除去磁性粒子之泥狀物； 11〜磁性過濾器下部管路； 1 2〜磁化之過濾器； 1 3〜磁性過濾器上部管路；
2169-4336-Pf ； ahddub.ptd 第16頁 1281492
1 4〜電磁線圈； 1 5〜磁性箱； 1 6〜金屬板； 1 6 ’〜金屬板； 1 7〜磁石棒。 發明之實施形態 以下說明本發明之較佳實施形態與比較例。 A ·粗粒子濃度與研磨特性之關係 差丄1-施形態:利用直徑5_之鋼球12kg將TRE070%， TREO中之氧化鈽含5〇 %重量之氟碳鈽礦精礦與純水2公 升以濕式球磨機（容量5公升）進行5小時粉碎，使成為平均 粒仫（微轨道法D 5 0 (累積5 0 %粒徑））〇 · 9 μ m之粉體形成之泥 狀物。再將該粉體以1 mo 1 / 1之鹽酸處理並以純水洗淨後 f濾得到餅狀物。接著，將該餅狀物乾燥，於9 5 〇 t下於 靜置爐焙燒5小時，並再度粉碎進行後分級以得到鈽系研 磨材。 此時之分級製程中分級機係使用乾式縱形風力分級機 (商品名：午耶姆微切割器：安川電氣社製），將分級點定在 7 a m，並進行1次之分級處理。
將以此法所製造之研磨材以先前檢查法之雷射光繞射 法调查其平均粒徑及粒徑分布之結果，該研磨材之平均粒 徑（微執道法D50(累積50%粒徑））為〇· 9 ，並確認其具有 圖2所不之粒徑分布。依該種粒徑分布下檢查不出丨〇从^以 上之粒子。
1281492 五、發明說明（13) 一 而，為對該研磨材之粗粒子濃度進行定量，依圖3所 不製程進行粗粒子濃度之分析。依照圖3對該粗粒子濃度 之分析方法作說明。 (a) 首先’稱取鈽系研磨材200g，將其分散於〇· 1%六偏磷 酸納溶液中，攪拌2分鐘以製造泥狀物。 (b) 接著’將該泥狀物以孔徑丨〇 # m之微量篩過濾，回收篩 上之殘渣。
C )再將回收之殘渣分散於〇 ·丨％六偏磷酸鈉溶液中使其泥 狀化。此時，以超音波攪拌進行丨分鐘之分散。再將將該 泥狀物以孔徑1 〇 β m之微量篩過濾。 (^)再者’將回收之殘渣再泥狀化、過濾，於本實施形態 中進行2次。 (e)最後，將回收之粗粒子充份乾燥後稱重。 义〇粗粒子濃度之分析，由本實施形態製造之鈽系 磨材jt^OOmg之粗粒子被採取，該粗粒子濃度為1〇⑽叩正
里^比）。因此，確認了由本實施形態製造之鈽系研磨 引叙適用之雷射光繞射法雖不能檢查出1 0 /z m以. 之粒子丄但實際上卻混有1〇〇〇ppm之微量粗粒子。 t、、ai ί — 人，對本實施形態製造之鈽系研磨材之比表面積 I、疋比表面積之测定係如下進行。稱取充份乾燥之 :股)研势磨入材自’以表面積測定裝置(湯淺愛奥尼克' 測』積測定裂置"多索普12。進行表面積: t π '& ^ U牛為將試驗裝置脫氣後，以氮氣+氦氣混〃 ^作為吸附氣體、相對壓力0.3,以BET1點法求出試》
1281492 五、發明說明（14) 之總表面積，並由試料重量求出比表面積 M. _ 8寅兔n :其次，將原料組成、焙燒溫度等製诰 條:牛，第1實施形態相同，而分級點與分級次數依表 =行變化’以製造不同粗粒子濃度之鈽系研磨材，並八析 ;粗粒子濃度。表i中所謂「乾式」係指與扪實施步：以 相同之縱型風力機進行分級者，❿「濕式」係 ^、 粉碎後之粉末成為5重量％之泥狀物，並以 汗狀物 行分級者。 刀摩态進 第9實施進本實施型態中使用之原料與第丨〜笛β杏 施型態相同，焙燒製程中之焙燒條件為丨〇 〇 〇艽、5 只 其他之製造條件與第丨〜第8實施型態相同。又， 與第3實施型態相同。 、、及條件 第1M施本實施型態中使用之原料與第丨〜 施型態相同，焙燒製程中之焙燒條件為8 〇 〇。〇、5 ^ 他之製造條件與第1〜第8實施型態相同。又，關於八。/、 件，係以1 0 // m為分級點僅進行i次。 刀、、及條 弟1 施幵4 J ••本實施型態中使用之原料與第丨〜 择 施型態相同，焙燒製程中之焙燒條件為7〇〇、5小 ^ 他之製造條件與第卜第8實施型態相同。又，關於才你、 件，係以7 // m為分級點僅進行丨次。 、、及條 第1 施形』:本實施型態中使用之原料與第1〜笛R與 施型態相同，焙燒製程中之焙燒條件為n〇(rc、1〇弟二 其他之製造條件與第卜第8實施型態相同。又，關於八t 條件，係以7 a m為分級點進行2次。 、刀、’
2169-4336-Pf ； ahddub.ptd 第19頁 1281492 五、發明說明（15) 本實施型態中使用之原料與第丨〜第 =之條件；第1〜第8實施型態相同。又，關“級 俅仟係以7 # m為分級點僅進行1次。 :本實施型態中之研磨材原料以稀土金 # 化取代氟碳鈽精礦，並進行氟化銨處理以添加氟之 ^份並製造研磨材。將稀土金屬碳酸化 ，為99%重量，將麵中氧化飾含量糊重量ί::全 屬乳化物2kg及水2公升混合，並冑此泥狀物以填 5 _鋼製粉碎媒體12kg之濕式球磨機（容量5公升）進行^ 日，粕碎，使成為平均粒徑（微軌道法D5〇(累積5〇%粒徑））〇 η粉體1斤形成之泥狀物。且，於該泥狀物中添加濃度 垃+m〇之鼠化銨溶液，以純水洗淨後過濾得到餅狀物。 狀物乾燥後，於95(rc下焙燒5小時，再次粉碎 後進订後力級以得到鈽系研磨材。 ,此時分級製程之分級機係使用與第1實施型態相同之 縱型風力分級機，並且分級處理為將分級點設定於7 ， 進行2次分級。 態：本實施型態以中國包頭產之氧化鈽 (9W)作為研磨材原料，與第9實施型態同樣以氟化銨造行 處理後衣造研磨#。使原料及水之混纟量及粉碎條件斑第 9貫施型態同樣並進行濕式粉碎，使成為平均粒徑（微軌道 法D50*累一積50%粒控））ι· 4 之粉體所形成之泥狀物。 且第9 Λ鈿型悲同樣之條件以氟化銨進行處理並乾燥
1281492 五、發明說明（16) 後，Ϊ綱堯：粉碎並分級，以得到鈽系研磨材。 W刑π t /刀級製程之分級機係使用與第1實施型態相同之 推〃 刀級機，並且分級處理為將分級點設定於7 // m， 進仃2次分級。 型態施型態中所製造之研磨材與第1實施 .7田、先 '兀射法進行粒度分布檢查時，不能確認 f 4 :m曲以上粗粒子之存在，•是’以上述第1實施型態中 粗2子k度分析方法可確認150〜 1 0 00ppm(重量比）粗粒子 t子在。又’並確認了以乾式或濕式之分級機對於粗粒子 )辰度減低之效果盎羔I ^ X, . . ^ ^ 木“、、產異。再者，表1係將比表面積之測定 值一併表示。 表1 分郷式 分級點 (μπι) 分級次數 _子轉 1 1 11 HI 1 J 比表面filOrfVg) 苐2實絶型態 乾式 7 2次 500 2.90 苐3實施型態 乾式 5 1次 300 2.93 第4 @型態 紇式 2次 [50 2.95 苐5實跑型態 濕式 7 ί次 1000 2.86 苐0實施型態 献 7 2次 500 2.90 第*7實施型態 濕式 5 1次 300 2.92 第8實施型態 滿式 5 2次 150 2.97 第◦實施型態 乾式 5 1次 560 [.52 苐ίΟ實施型態 乾式 JO 2次 470 8.33 苐U實施:型態 乾式 7 i次 180 15.2 苐12實跑型態 紇式 7 2次 760 0.61 苐13實施型態 紇式 7 1次 270 35.7 第14資^態 乾式 7 2次 400 2.90 第i5實跑型態 乾式 7 2次 500 r 2.88
相對於以上之實施型態，變更為其次之研磨材製造條
2169-4336-Pf i ahddub.ptd 第 21 頁 1281492 五、發明說明（17) 件（培燒條件、分級條件）以作 ，製造 材，並敎其粗粒子滚度、比表面積。 &飾糸研磨 比車又例1 :本比較例中除分級點定為2 0 // m以外 第3實施型態相同之製造方法製造鈽系研磨材八’以與 粗粒子濃度。 刀析其 比較例2 :本比較例中使用與第1〜第8實施型能 原料，而將培燒條件定為110(KC、10小時。其他=二 卜第8實施型態相同。且，將分級點設定於J 8 :、：、 次分級。 違行2 比較例3 :本比較例中使用與第卜第8實施型熊 原料，而將焙燒條件定為55〇、丨〇小時。其他條件δ之 卜第8實施型態相同。且，將分級點設定於3〇 ，：隹 次分級。 進仃1 比較例4 :本比較例中使用與第卜第8實施型態 原料，而將焙燒條件定為12〇〇它、1〇小時。其他條 1〜第8實施型態相同。且，將分級點設定於丨6 “瓜， 次分級。 運仃2 將該等比較例之研磨材以與第卜第1 2實施型態相同 雷射光繞射法進行粒度分布檢查，無確認丨〇 # m以上粗粒
子之存在，但以本發明之粗粒子濃度分析方法可確認 有150Oppm(重量比）之粗粒子。 其次’使用在第卜第1 2實施型態及比較例丨〜3中所製 造之鈽系研磨材，進行玻璃材料之研磨，並對研磨狀能進 行比較評價。首先，將各研磨材分散於水中使成為1〇%^重
2169-4336-Pf ； ahddub.ptd 第22頁 1281492 五、發明說明（18) p: t :磨材泥狀物。各研磨材於研磨試驗中必須以攪拌樯 隨時攪拌，以使研磨材不會沉降。 撹#機 玻=离材料之研磨係以奥斯卡型研磨試驗機 (股)社瓣—21型)為試驗裝置，以6〇隨…面嵌:二是 ，璃作為被研磨材，並使用聚氨基甲酯製之研磨墊進行研 “。研磨條件為將研磨泥狀物以5〇〇ml/min之速度進行供 =、，將對研磨面之壓力設定為1〇〇g/cm2，研磨機回轉速/户 疋為180rpm，進行3小時之研磨。將研磨後之玻璃材料以 純水洗淨並於無塵狀態下乾燥。 曰本評價試驗中研磨值之測定係測定研磨前後玻璃之重 量以求出研磨減輕之重量，並以使用比較例丨之研磨材之 減fe重量作為1 〇 〇，以表示其他研磨材之研磨值。又，對 研磨面表面加工之評價係以研磨表面是否有傷痕為基準進 行評價。具體而言，係將研磨後之玻璃表面以30萬勒之齒 素燈照射並以反射法觀察表面之方式進行。此時對傷痕之 ^平^係依傷痕程度（大小）及其數量賦以點數，以從1 〇 〇分 為滿分起以減分之方式進行評價。其評價結果如表2所 示0
1281492 五、發明說明（19) M2
(mVg) δ醣直 賁 麗 mw 第龍 lOOOppm 2.87 100 85 A 第2署 SOOppm 2.90 99 95 〇 第 3®«； 300ppm 2.93 99 97 ◎ 第 ISOppm 2.95 98 99 ◎ 第 5·®®^ lOOOppm 2.86 100 87 Δ 第6售»龍 500ppm 2.90 100 95 〇 第7售稱®龍 300ppm 2.92 99 98 ◎ 第8售躺5?餘 ISOppm 2.97 99 99 <〇) 第9當^龍 5 60ppm 1.52 117 91 〇 470ppm 8.33 91 98 <〇> 第11勸絕職? 180ppm 15.2 75 98 ◎ 第 12¾¾¾ 760ppm 0.61 155 80 Δ 第 ismsm 270ppm 35.7 32 99 <〇) 第14售®sai 400ppm 2.90 99 96 <〇> 第15勸rag SOOppm 2.88 100 95 〇 i圓1 ISOOppn 2.84 100 75 X 1500ppn 0.60 153 59 X 1：圓3 1800ppm 35.9 33 77 X i圓4 1700ppn 0.29 195 10 X △:大致良好（僅有很少傷痕） 〇：良好 ◎:極良好 X:有傷痕 其結果確認了第卜第1 2實施型態之研磨材中，與粗粒 子濃度之現象伴隨之傷痕數與大小變少，且為良好之研磨 面。又，研磨值皆與比較例之先前鈽系研磨材約相等，且 確認了即使粗粒子量減少研磨速度也不會變差，而可維持 高研磨效率。 另一方面，與比較例作對比，比較例1、2、4之研磨
第24頁 2169-4336-Pf » ahddub.ptd 1281492 五、發明說明（20) 材雖然研磨佶& & , η 評價較低。此乃粗；：:為發現有傷痕發生故研磨面之 研磨材不僅研磨面之呷;^較高之原因。χ，比較例3之 為是因粗粒子：研磨值亦較低。其原因被認 辰度冋加上研磨粒子比表面積太低所造成。 B.磁性粒子濃度與研磨特性之關係 量之:將TREO70%，TRE0中之氧化飾含5⑽重 1 000 "l 將該泥狀物以直徑3mm之氧化梦粉碎媒I#於增4 球磨機中進行4小時粉碎，#碎媒體於漏式 ^ ^ ^ m ±\ 使成為平均粒徑0 · 9 // m之粉體 泥狀物。再將該原料泥狀物以im〇i/i之鹽： 燥、，’^〇「洗淨後過濾得㈣狀物。接著，將該餅狀物乾 進行分級以二爐培、燒4 "，將其以喷霧器粉碎後 〇 9/zm之姑侍1 ’均粒徑為（微軌道法D50(累積50%粒徑））
u · 9 // m之鈽糸研磨材。 J 磁性=進行磁性粒子濃度之測定，以本發明之 下磁柹4 ，辰又刀析法作為一個態樣，進行如圖4所示製程 下磁性粒子之濃度分析。 〃衣狂 (a)稱取鈽系研磨材5_，將其分散於水15公升中，再加 製Si:劑之六偏磷酸納，於超音波進行30分鐘分散以 )蔣ί磁通密度2.〇T之磁石浸潰於該泥狀物30分鐘。30分 後將磁石取出，並回收附著物。 (〇接著，將回收之附著物同樣分散於〇1%六偏磷酸鈉溶 1281492 五、發明說明（21) 液中使其再泥狀化，开伽hi , 鐘。 、’，、上述同樣將2· 〇Τ之磁石浸潰3〇分 (d) 重覆進行再泥狀化、成1、主 子。 石/叉〉貝之刼作5次並回收磁性粒 (e) 將回收之磁性粒子充份乾燥後稱重。 採取=二由本實施型態所製造之鈽系研磨材中 (重量= 性粒子，發現其磁性粒子濃度㈣〇卿 種鋪ί:磨：下ί所不之操作製造不同磁性粒子濃度之3 種鈽糸研磨材’並分析其磁性粒子濃度。再者 Ϊ相Γ堯溫度等之分級條件以外之製造條件與第1實施型 辟德所示製程中，以磁性過據器過濾係將粉 Ki # /凌在圖5所不之磁性過濾器1管路以除去磁 iΊν,圖中粉碎後之泥狀物10被導入磁性過^慮器1下部 之e、、i並藉將其通過被磁化之過濾器12以除去磁性粒 子過濾器1 2係利用將包圍於其周圍之電磁線圈i 4激磁所 產生，磁場來磁化。且，已去除磁性粒子之泥狀物1 0,由 上部管路1 3被排出，以送至其後之製程。 又，圖6為磁性箱15之概略圖示。磁性箱15係以2片金 屬板1 6、1 6夾住複數之磁石棒1 7，並藉將焙燒、粉碎後 之研磨材通過該磁石棒之間以除去研磨材原料中之磁性粒 子。 差丄二將以與第16實施型態相同方法所製造
1281492 五、發明說明（22) 之原料泥狀物以直徑3mm之耐磨耗鋼製粉碎媒體 碎，並將粉碎後之泥狀物通過磁性過濾器（磁通=^ 造孔徑3mm)。之後，依與第1實施型態相同之方法=行培 k、粉碎、分級，以製造鈽系研磨材。 紐實星ϋ :將以與第16實施型態相同方法所势造 之原料泥狀物以直徑3mm之耐磨耗鋼製粉碎媒體 ；^ 、，並將粉碎後之泥狀物通過與第丨6實施型態相同磁77 ，态（磁通密度〇· 65T、孔徑3mm)。之後，依與第1每 i 態相同之方法進行培燒、粉碎、分級，以製造鈽/研^材 一 Μ_9實赫態:本實施型態之研磨材原料以稀土金屬 氧化物取代氟碳鈽精礦，並進行氟化銨處理以添加氟之成 份並製造研磨材。將稀土金屬碳酸化物焙燒所製彳^之tre〇 為99%重量、TREO中氧化鈽含量為60%重量之稀^ :屬氧化 物2kg及水2公升混合，並將此泥狀物以填充有直徑5隨鋼 製粉碎媒體12kg之濕式球磨機（容量5公升）進行5小時粉 碎，將粉碎後之泥狀物通過磁性過濾器。且，於該^ ^物 中添加濃度為1 mo 1 / 1之氟化銨溶液，以純水洗淨後過滤得 到餅狀物。接著，將餅狀物乾燥後，於85〇 〇c下焙燒4 ^于 時，並以喷霧器粉碎後進行分級以得到平均粒徑°為^微軌 道法D50(累積50%粒徑））〇· 9 之鈽系研磨材。 該等第1 6〜1 9實施型態中製造之鈽系研磨材依與第】6 實施型態相同之磁性粒子濃度分析方法，確認了其磁性粒 子濃度為150〜1000ppm(重量比）。
第27頁 __1 2169-4336-Pf ; ahddub.ptd 1281492 五、發明說明（23) 比較例5:相對於對以上之第16〜19實施型態，以 壯二k方法製造飾系研磨材。亦即，將第1 6實施型綠:、 狀物粉碎時之粉碎媒體材f㈣磨耗鋼，纟 匕、二泥 =及，性箱以製造研磨材。並以與 施== 之方法分析磁性粒子濃度。 上恶冋樣 、*痒匕果確認該比較例之鈽系研磨材中存在有則生也； 〉辰度為20 00ppm(重量比）。 艰〖生粒子 飾备f i从使用：上第16〜19實施型態及比較例5所製造之 錤、1研麻4進行玻璃材料之研磨，並比較評價研磨之狀 〜、。以研磨试驗之方法與第卜丨5實施型態相同。評價結果 如表3所示。 表3
糖好纖 聰道 刚離^買 麵 謝賈 第16¾¾¾撒 500ppm _ 5.10 100 95 〇 -lOOdppm 5.02 100 85 △ 300飄 5.14 100 98 <0> 150ppm —5.20 100 98 <〇) 2000ppm 4.99 100 75 _W X 〇：良好 ◎:極良好
△:大致良好（僅有很少傷痕） X:有傷痕 其結果確認了第1 6〜第1 9實施型態之研磨材與比較例5 比較’與磁性粒子濃度之現象伴隨之傷痕數與大小變少，
1281492 五、發明說明（24) 且為良好之研磨面。又，任— 系研磨材相等，確認了即使磁，與比較例之先前鈽 會變差，而可維持高研磨效率。拉子$減少研磨速度也不 產業上之可利用性 . 依本申請案之粗粒子濃度及磁性粒子：農声沾你 糸研磨材，可形成不發生傷纟之高精子磨辰度減低之飾 磨材，特別是對今後被要袁古宗声二研磨面。该鈽系研 媒體、液晶顯示器等基板之研磨面亦可作對應。、寺。己錄 又’該等研磨材即使將研磨粒子之比表面… 5圍時研磨值亦為良好，故可形成高研磨值且‘ u定 磨面以將鈽系研磨材之特徵更可有效發揮。且該4 Γ之研 材可在不對先前之製造方法作大幅變更下進行S造糸岍磨

Claims (1)

  1. 调涵: 修正 ^~_-£^號 9012沾《1 六」!.!!!獅丨 1 · 一種氧化鈽系研磨材，]〜 材粒子平均粒徑為0.2〜3. 0 #m，氧化鈽為主成份，且研磨 其特徵在於： 粒徑1 0 # m以上之粗粒子道 下。 辰度為1⑽Oppm(重量比）以 2 ·如申請專利範圍第1項之 徑1 0 " τη iv L Λ 乳化鈽糸研磨材，其中粒 以111以上之粗粒子濃度為3〇〇ppm以下。 材二：；ϊ化鈽系研磨材’以氧化鈽為主成份，且研磨 材粒子之平均粒徑為〇 .2〜3 〇 其特徵在於： 磁性粒子濃度為1 〇〇Oppm以下（重量比）。 4· #申請專利範圍第3項之氧化鈽系研磨材，其中粒 仫10 μιη以上之磁性粒子濃度為3〇〇ppm以下。 材 5甘如申請專利範圍第1、2、3或4項之氧化鈽系研磨 八中研磨材粒子之比表面積平均值為良卜⑽#“。 6· —種氧化鈽系研磨材之製造方法，包括·· 將研磨材原料與分散媒混合成為泥狀物之製程； 將該泥狀物以濕式粉碎機處理以使該研磨材原料進行 濕式粉碎之製程； 將粉碎後之研磨材原料過濾及乾燥後進行焙燒之製 程；以及 將焙燒後之研磨材原料以乾式粉碎後進行分級處理之 製程， 其特徵在於： 第30頁 2169-4336-PF2.ptc 1281492 修正 曰 案號 90122581 六、申請專利範圍 將分級點控制於〇 · 5〜1 5 // m之範圍内進行分級處理。 7.如申請專利範圍第β項之鈽系研磨材之製造方法， ”中包括將分級處理後之研磨材至少重覆1次分級之製 程。 8 · —種氧化鈽系研磨材之製造方法，包括： 將研磨材原料與分散媒混合成為泥狀物之製程； 將該泥狀物以濕式粉碎機處理以使該研磨材原料進行 濕式粉碎之製程； 將粉碎後之研磨材原料過濾及乾燥後進行焙燒之製 程；以及 f程將焙燒後之研磨材原料以乾式粉碎後進行分級處理之 其特徵在於： & # $ ϋ使以濕式粉碎機處理之泥狀物通過由激磁而磁化 的磁性材料過濾器的製程。 法 ^ ί申請專利範圍第8項之氧化鈽系研磨材之製造方 〇 性材料形成之過遽器磁化為磁通密度在 〇·1〜2.0Τ砣圍内並使泥狀物通過。 10. 一種氧化鈽系研磨材之製造方法，包括： 磨材原料與分散媒混合成為泥狀物之製程； 濕式濕式粉碎機處理以使該研磨材原料進行 程；2碎後之研磨材原料㈣及乾燥後進行培燒之製 2169-4336-PF2.ptc 第31頁 1281492 曰 修正 案號90122581 年 六、申請專利範圍 將培燒後之研磨材原料以乾式粉 你 製程， 、物砰後進仃分級處理之 其特徵在於： 壤二由性材料形成之粉碎媒體作為濕式粉碎機中充 真之泰碎媒體，並將研磨材進行濕式粉碎。 如申請專利範圍第10項之氧化錦系研磨材之製造 性Ϊ料用氧化錯或氧化銘作為構成粉碎媒體之非磁 1 2· —種氧化鈽系研磨材之製造方法，包括： 將研磨材原料與分散媒混合成為泥狀物之製程； 將該泥狀物以濕式粉碎機處理以使該研磨材 濕式粉碎之製程； 將粉碎後之研磨材原料過濾及乾燥後進行焙 程；以及 衣 將焙燒後之研磨材原料以乾式粉碎後進行分級處理之 製程， 其特徵在於： 、包括將培燒後之研磨材原料通過由磁化之磁性材料形 成之官狀體、板狀體、棒狀體附近之製程。
    1 3 ·如申請專利範圍第丨2項之氧化鈽系研磨材之製造 方法’其中將磁性材料形成之管狀體、板狀體、棒狀體磁 化為磁通密度在0·!〜2〇T之範圍並使泥狀物通過。
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