TWI678352B - 複合金屬氧化物硏磨材料之製造方法及複合金屬氧化物硏磨材料 - Google Patents
複合金屬氧化物硏磨材料之製造方法及複合金屬氧化物硏磨材料 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI678352B TWI678352B TW105101321A TW105101321A TWI678352B TW I678352 B TWI678352 B TW I678352B TW 105101321 A TW105101321 A TW 105101321A TW 105101321 A TW105101321 A TW 105101321A TW I678352 B TWI678352 B TW I678352B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- metal oxide
- composite metal
- abrasive material
- polishing
- zirconium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本發明提供一種研磨材料、及用以簡便獲得該研磨材料之製造方法,該研磨材料於無鈰之研磨材料中具有良好之研磨速度,且可實現削減製造成本及提高製造效率。
本發明之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法包含混合鍶化合物與鋯化合物之混合步驟、及對藉由該混合步驟所獲得之混合物進行煅燒之煅燒步驟,且該鋯化合物中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為2.0重量份以下。
Description
本發明係關於一種複合金屬氧化物研磨材料之製造方法及複合金屬氧化物研磨材料。
針對透鏡或稜鏡等要求較高透明性與精度之精密光學玻璃製品的研磨,業界一直使用氧化鈰系研磨材。該研磨材係藉由對包含較多之所謂稀土元素(稀土類)之礦物進行煅燒、粉碎而製造。
然而,由於稀土元素其需求增大,且供給變得不穩定,故而一直期望開發出使鈰之使用量減少之技術與代替材料。作為此種代替研磨材,於專利文獻1中,揭示出鈣鈦礦型氧化物較適宜作為研磨材之主旨,於專利文獻2中,揭示出鐵系鈣鈦礦型研磨材,於專利文獻3中,揭示出鋯系鈣鈦礦型研磨材。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2001-107028號公報
專利文獻2:日本特開2012-122042號公報
專利文獻3:日本特開2013-82050號公報
然而,於使用專利文獻1中所揭示之研磨材進行玻璃研磨之情形時,存在研磨後之玻璃雖獲得平滑之表面,但研磨速度較低之課題。
又,專利文獻2中記載之研磨材係利用噴霧熱分解法製造,存在如下課題:因製造需要特殊之設備與大量時間而不適合大量生產,或因使用鎳或鈷等稀有金屬而擔憂與氧化鈰同樣之供給不穩定等。專利文獻3中記載之研磨材亦利用噴霧熱分解法製造,而不適合大量生產。
對此,本發明者發現藉由將鍶化合物與鋯化合物進行混合、煅燒而獲得研磨材料之方法作為製造製程簡便、並且無需導入特殊設備而以低成本製造無鈰之研磨材料之方法,且亦發現利用該方法所獲得之研磨材料中,使用氧化鋯作為原料鋯化合物者其研磨速度顯著優異。然而,由於氧化鋯通常係對氫氧化鋯進行煅燒、粉碎而製造,故而有為了省略該煅燒、粉碎步驟而有更進一步實現削減製造成本及提高製造效率之鑽研之餘地。
本發明鑒於上述現狀,其目的在於提供一種研磨材料、以及用以簡便獲得該研磨材料之製造方法,該研磨材料於無鈰之研磨材料中具有良好之研磨速度,且可實現削減製造成本及提高製造效率。
本發明者為解決上述課題而專心研究,結果著眼於在將鍶化合物與鋯化合物進行混合、煅燒而獲得之研磨材料中,將氧化鋯以外之鋯化合物作為原料之研磨材料的研磨速度不佳,首次發現其主要原因在於原料鋯化合物
中所含之硫化合物之含量。一般而言,氫氧化鋯、碳酸鋯等鋯化合物於其合成時使用硫酸、硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鉀等含有硫酸根離子之物質之情況居多。於一般之作為鋯化合物之合成法的使用氧氯化鋯之中和沈澱法中,藉由添加含有硫酸根離子之物質,首先使鹼性硫酸鋯(Zr(OH)(4-2x)(SO4)x.nH2O(其中0<x<2))生成,繼而中和該鹼性硫酸鋯,藉此獲得氫氧化鋯或碳酸鋯等鋯化合物。其原因在於:若添加硫化合物,則所獲得之濾餅之含水量降低,處理性或過濾性變良好。於未添加硫化合物之情形時,所獲得之氫氧化鋯之過濾需要非常長之時間,生產性明顯低下,故而工業上並不適合。因此,利用通常之合成方法獲得之鋯化合物含有硫化合物,但本發明者首次發現,該硫化合物之含量對與鍶化合物之混合、煅燒後之研磨材料的研磨速度產生影響。原因雖尚未確定,但例如推測原因之一為所獲得之鋯化合物之結晶性根據製造鋯化合物時之硫化合物的添加量而不同。因此,發現若將鋯化合物中之硫化合物之含量設定為特定範圍而將其與鍶化合物進行混合、煅燒,則可容易地獲得具有高級別之研磨速度之研磨材料,思及其可徹底解決上述課題,從而完成本發明。
即,本發明係一種複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,其包含混合鍶化合物與鋯化合物之混合步驟、及對藉由該混合步驟所獲得之混合物進行煅燒之煅燒步驟,且該鋯化合物中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為2.0重量份以下。
上述混合步驟中之鍶化合物較佳為選自由碳酸鍶及氫氧化鍶所組成之群中之至少1種。由於碳酸鍶及氫氧化鍶容易與鋯化合物進行反應而易於生成鋯酸鍶(SrZrO3),故而可更進一步提高生產性。
上述混合步驟中之鋯化合物較佳為選自由碳酸鋯及氫氧化鋯所組成之群中之至少1種。由於碳酸鋯及氫氧化鋯與鍶化合物之反應性較高,故而能夠提供研磨特性更加良好之研磨材料。又,若使用該等,則可進一步實現削減製造成本及提高製造效率。
上述煅燒步驟中之煅燒溫度較佳為超過800℃且為1500℃以下。若煅燒溫度為該範圍內,則可提供研磨特性更加良好之研磨材料。
又,本發明亦係一種複合金屬氧化物研磨材料,該複合金屬氧化物研磨材料中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為1.2重量份以下。
根據本發明之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,可效率良好地製造於無鈰之研磨材料中具有良好之研磨速度之研磨材料。該本發明之製造方法由於係利用固相反應法進行,故而與噴霧熱分解法相比製造製程變得簡便,無需導入特殊之設備而實現低成本之製造。又,本發明之複合金屬氧化物研磨材料可表現出良好之研磨速度,並且亦可充分應對近年來之稀土元素供給不足,因此,可認為係工業上極有利之材料。
圖1-1係表示對實施例1及比較例1中使用之各鋯化合物進行示差熱測定之結果之曲線圖。
圖1-2係表示對實施例1及比較例1中使用之各鋯化合物進行熱重量測定
之結果之曲線圖。
圖2-1係表示對實施例1及比較例1之各混合粉(混合物之乾燥物)進行示差熱測定之結果之曲線圖。
圖2-2係表示對實施例1及比較例1之各混合粉(混合物之乾燥物)進行熱重量測定之結果之曲線圖。
圖3係表示參考例或比較參考例中使用之各研磨材漿料之ζ電位相對於pH值之關係之曲線圖。
〔複合金屬氧化物研磨材料之製造方法〕
本發明之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法(亦稱為「本發明之製造方法」)包含混合鍶化合物與鋯化合物之混合步驟、及對藉由該混合步驟所獲得之混合物進行煅燒之煅燒步驟。因此,可實現複合金屬氧化物研磨材料較高之研磨速度。
再者,如根據所使用之原料亦可知,本發明之製造方法係利用固相反應法進行。因此,與噴霧熱分解法相比,製造程序變得簡便,無需導入特殊之設備而可實現低成本之製造。
-原料-
首先,對本發明之製造方法中之原料之一的鍶化合物進行說明。
鍶化合物只要為含有鍶原子之化合物則並無特別限定,其中,較佳為選自由碳酸鍶及氫氧化鍶所組成之群中之至少1種。碳酸鍶及氫氧化鍶容易與鋯化合物進行反應而易於生成鋯酸鍶(SrZrO3)。
其次,對另一原料、即鋯化合物進行說明。
於本發明之製造方法中,作為鋯化合物,使用其所含之硫化合物之SO3換算量相對於該鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為2.0重量份以下之化合物。若原料鋯化合物中之硫化合物之含量於該範圍內,則可獲得研磨速度極佳之研磨材料。硫化合物之含量(SO3換算量)較佳為1.5重量份以下,更佳為1.1重量份以下,進而較佳為0.5重量份以下。
上述鋯化合物只要為含有鋯原子之化合物則並無特別限定,其中,較佳為氧化鋯、碳酸鋯、氫氧化鋯。該等與鍶化合物之反應性較高,而且可提供研磨特性更加良好之研磨材料。其中,較佳為使用除氧化鋯以外之鋯化合物,藉此可省略氧化鋯合成時之煅燒、粉碎步驟等,可實現削減製造成本及提高製造效率。即,較佳為選自由碳酸鋯及氫氧化鋯所組成之群中之至少1種。
上述鋯化合物較佳為其比表面積為0.1~250m2/g。若比表面積於該範圍內,則變得易於效率良好地生成適宜之結晶性之SrZrO3相。例如,若鋯化合物之比表面積為0.1m2/g以上,則與鍶化合物之反應性進一步提高,又,若為250m2/g以下,則與鍶化合物之反應控制變得容易,故而於任意之情形時,均易於獲得研磨速度良好之複合金屬氧化物研磨材料。更佳為0.3~240m2/g,進而較佳為0.5~230m2/g。
本說明書中,比表面積(亦稱為SSA)意指BET比表面積。
所謂BET比表面積係指藉由作為比表面積之測定方法之一的BET法所獲得之比表面積。再者,所謂比表面積係指一物體之每單位質量之表面積。
BET法係使氮氣等氣體粒子吸附於固體粒子,並由吸附之量測定比表面積之氣體吸附法。具體而言,由壓力P與吸附量V之關係並利用BET式求出單
分子吸附量VM,藉此確定比表面積。
-混合步驟-
其次,對混合步驟進行說明。
本發明之製造方法包含混合鍶化合物與鋯化合物之混合步驟。關於混合時之原料之比例,理想為以氧化物換算之重量比計為SrO:ZrO2=10:90~43:57。混合之方法並無特別限定,可為濕式混合,亦可為乾式混合,但就混合性之觀點而言,理想為濕式混合。作為濕式混合中使用之分散介質,並無特別限定,可使用水或低級醇,就製造成本之觀點而言,較佳為水,更佳為離子交換水。於濕式混合之情形時,亦可使用球磨機或塗料調節器、砂磨機。又,較佳為繼濕式混合後進行乾燥步驟以去除分散介質。
再者,可將鋯化合物以合成中獲得之濾餅狀供給至混合步驟。
-乾燥步驟-
於上述混合步驟之後,亦可視需要進行乾燥步驟。
於乾燥步驟中,自混合步驟中所獲得之漿料中去除分散介質並使其乾燥。使漿料乾燥之方法只要可去除混合時使用之溶劑則並無特別限定,例如可列舉減壓乾燥、加熱乾燥等。又,可直接乾燥漿料,亦可過濾後進行乾燥。
再者,亦可對混合物之乾燥物進行乾式粉碎。
-煅燒步驟-
繼而,對煅燒步驟進行說明。
於煅燒步驟中,對藉由混合步驟所獲得之原料混合物(亦可為再經乾燥步驟所獲得之乾燥物)進行煅燒。藉此,可獲得複合金屬氧化物研磨材料。於煅燒步驟中,可直接煅燒原料混合物,亦可於成型為特定之形狀(例如顆粒狀)
後進行煅燒。煅燒環境並無特別限定。煅燒步驟可僅進行1次,亦可進行2次以上。
上述煅燒步驟中之煅燒溫度只要為使鍶化合物與鋯化合物之反應充分進行之溫度即可,較佳為超過800℃且為1500℃以下。若煅燒溫度超過800℃,則反應更充分地進行,並且鋯化合物變得易於結晶化成為氧化鋯,若煅燒溫度為1500℃以下,則充分地抑制所生成之鋯酸鍶劇烈地燒結,故而可於任意之情形時均更進一步提高研磨速度。煅燒溫度之下限更佳為850℃以上。藉此,可更充分地發揮本發明之作用效果。進而較佳為900℃以上,尤佳為930℃以上。又,上限更佳為1300℃以下,進而較佳為1200℃以下。
本說明書中,所謂煅燒步驟中之煅燒溫度意指煅燒步驟中之最高到達溫度。
此處,於使用硫化合物之含量超過本發明中設定之範圍之化合物作為原料之鋯化合物之情形時,即便以與使用本發明之鋯化合物之情形相同之煅燒溫度進行煅燒步驟,所獲得之研磨材料之結晶性亦不足,故而無法獲得良好之研磨速度。又,即便藉由進一步提高煅燒溫度而使研磨材料之結晶性成為相同程度,亦無法獲得足夠之研磨速度。
上述煅燒溫度下之保持時間只要為使鍶化合物與鋯化合物之反應充分進行之時間即可。例如,較佳為5分鐘~24小時。若保持時間為該範圍內,則反應更充分地進行,又,若保持時間為24小時以下,則充分地抑制所生成之煅燒物(鋯酸鍶)劇烈地燒結,故而可進一步提高研磨速度。更佳為7分鐘~22小時,進而較佳為10分鐘~20小時。
於上述煅燒步驟中,較佳為將達到最高溫度(煅燒溫度)為止
之升溫時之升溫速度設為0.2~15℃/分鐘。若升溫速度為0.2℃/分鐘以上,則升溫所耗費之時間未成為過長之時間,故而可充分抑制能量與時間之浪費,又,若為15℃/分鐘以下,則爐內容物之溫度可充分追隨設定溫度,煅燒不均受到更充分地抑制。更佳為0.5~12℃/分鐘,進而較佳為1.0~10℃/分鐘。
-粉碎步驟-
於上述煅燒步驟之後,亦可視需要進行粉碎步驟。
於粉碎步驟中,對藉由煅燒步驟所獲得之煅燒物進行粉碎。粉碎方法及粉碎條件並無特別限定,例如亦可使用球磨機或擂潰機、錘磨機、噴射磨機等。
〔複合金屬氧化物研磨材料〕
繼而,對本發明之複合金屬氧化物研磨材料進行說明。
本發明之複合金屬氧化物研磨材料(以下,亦簡稱為「研磨材料」)係該研磨材料中所含之硫化合物(更具體而言,進入該研磨材料之結晶中之硫化合物)之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份成為1.2重量份以下者。若硫化合物之含量於該範圍內,則成為研磨速度極佳之研磨材料。作為該硫化合物之含量,較佳為1.0重量份以下,更佳為0.8重量份以下,進而較佳為0.6重量份以下。
上述研磨材料較佳為藉由上述發明之製造方法而獲得。
上述研磨材料較佳為含有ZrO2之結晶相、及SrZrO3之結晶相。研磨材料中所含之ZrO2之結晶相負責機械研磨作用,SrZrO3之結晶相負責化學研磨作用,藉此能夠表現出更加良好之研磨速度。又,本發明之研磨材料較佳為ZrO2與SrZrO3之複合體,藉此,可進一步提高研磨速度。再者,所謂SrZrO3與ZrO2之複合體係指SrZrO3與氧化鋯之各者之一次粒子進行部分燒結而形成之
二次粒子。例如,若對複合體進行利用能量分散型X射線分析法(EDS)之元素製圖,則觀察到檢測出Sr與Zr之一次粒子及僅檢測出Zr之一次粒子形成二次粒子之情況。
上述研磨材料較佳為使用CuK α射線作為放射源之X射線繞射中之斜方晶SrZrO3之來自(040)面之波峰的半高寬為0.1~3.0°。若半高寬於該範圍內,則有效發揮化學研磨作用之SrZrO3之結晶性變得適宜,故而可充分發揮化學研磨作用。再者,若半高寬超過3.0°,則存在SrZrO3之結晶性變得不充分之情況,若半高寬未達0.1°,則存在因SrZrO3之結晶性變得過高,而於任意之情形時均無法充分獲得由SrZrO3發揮之化學研磨作用之情況。更佳為0.1~1.0°,進而較佳為0.1~0.7°,尤佳為0.1~0.4°。
上述研磨材料較佳為成為體積基準粒度分佈之銳度指標的D90相對於D10之比(D90/D10)為1.5~50。於D90/D10超過50之情形時,存在因粒徑之差異過大,而無法充分獲得研磨材料與成為研磨對象之物體之接觸,導致研磨速度不充分之情況。於D90/D10未達1.5之情形時,則存在因粒徑之差異過小,而無法充分獲得研磨材料與成為研磨對象之物體之接觸,導致研磨速度不充分之情況。
再者,D90/D10越大,意指粒度分佈越寬,該值越小,意指粒度分佈越陡峭。
D10、D90係分別藉由測定粒度分佈而獲得之值。D10意指體積基準下之10%累計粒徑,D90意指體積基準下之90%累計粒徑。
上述研磨材料較佳為Sr以SrO換算計含有10~43重量%。於Sr含量以SrO換算計未達10重量%之情形時,存在SrZrO3之含量降低,而無法充分獲得化學研磨作用之情況。又,於Sr含量以SrO換算計超過43重量%之
情形時,存在ZrO2之含量相對降低,而無法充分獲得機械研磨作用之情況。更佳為11~43重量%,進而較佳為12~43重量%。
上述研磨材料較佳為比表面積為1.0~50m2/g。於比表面積未達1.0m2/g之情形時,存在研磨材料之比表面積過小,而無法與成為研磨對象之物體充分接觸,導致無法充分研磨之情況。又,於比表面積超過50m2/g之情形時,存在構成研磨材料之研磨粒過小,而無法充分獲得機械研磨作用之情況。更佳為1.0~45m2/g,進而較佳為1.0~40m2/g。
本發明之研磨材料可應用於各種研磨對象。例如,可應用於以往使用氧化鈰、氧化鉻及鐵丹(Fe2O3)等作為研磨材料之研磨對象。研磨對象並無特別限定,例如可列舉玻璃基板、金屬板、石材、藍寶石、氮化矽、碳化矽、氧化矽、氮化鎵、砷化鎵、砷化銦、及磷化銦等。
上述研磨材料亦可根據用途,適當地與其他成分混合而使用。例如,本發明之研磨材料可與分散介質混合,可與添加劑混合,亦可同時混合分散介質及添加劑。與分散介質及/或添加劑混合時之形態並無特別限定,例如,可以粉末狀、糊狀、漿料狀等形態使用。
作為分散介質並無特別限定,例如可列舉水、有機溶劑及該等之混合物等,可使用1種或2種以上。作為有機溶劑,可列舉醇、丙酮、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、四氫呋喃、二烷等,作為醇,可列舉甲醇、乙醇、丙醇等一元水溶性醇;乙二醇、甘油等二元以上之水溶性醇等。作為分散介質較佳為水,更佳為離子交換水。
作為添加劑並無特別限定,例如可列舉酸、鹼、pH值調整劑、螯合化劑、消泡劑、分散劑、黏度調整劑、防凝聚劑、潤滑劑、還原劑、防銹
劑、公知之研磨材料等。於不妨礙本發明之效果之範圍內亦可將該等添加劑併用1種或2種以上。
〔研磨方法〕
其次,對使用本發明之複合金屬氧化物研磨材料之研磨方法之一例進行敘述。
本發明之複合金屬氧化物研磨材料如上所述可應用於各種研磨對象,其中,於將負帶電性基板作為研磨對象之情形時,應用於以下之研磨方法較適宜。再者,使用本發明之複合金屬氧化物研磨材料之研磨方法並非僅限定於以下之研磨方法。
即,為分別實施至少1次如下步驟之研磨方法:於含有本發明之複合金屬氧化物研磨材料之漿料(以下,亦稱為研磨材漿料)之ζ電位變為正之條件下研磨負帶電性基板之研磨步驟a、及於該研磨材漿料之ζ電位變為負之條件下研磨負帶電性基板之研磨步驟b。
本說明書中,負帶電性基板較佳為於pH值大於4之水溶液中總帶負電之基板,例如可列舉玻璃基板(玻璃之等電點約為2.0)。此外,亦可列舉碳化矽基板(碳化矽之等電點約為4.0)等。
再者,作為玻璃基板,例如可列舉鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、硼矽酸玻璃、石英玻璃等透明或半透明者。
於上述研磨方法中,分別實施至少1次如下步驟:於研磨材漿料之ζ電位變為正之條件下研磨負帶電性基板之研磨步驟a、及於研磨材漿料之ζ電位變為負之條件下研磨負帶電性基板之研磨步驟b。該等研磨步驟之順序並無特別限定,可於研磨步驟a之後進行研磨步驟b,亦可於研磨步驟b之
後進行研磨步驟a。其中,為了獲得表面平滑性優異之負帶電性基板,尤佳為於進行至少1次研磨步驟a之後,進行至少1次研磨步驟b。又,可多次進行各研磨步驟,亦可交替地實施研磨步驟a與研磨步驟b。於多次進行研磨步驟a之情形時,只要研磨材漿料之ζ電位為正,則可變更ζ電位而實施,亦可不變更而實施。於多次進行研磨步驟b之情形時亦相同,只要研磨材漿料之ζ電位為負,則可變更ζ電位而實施,亦可不變更而實施。
本說明書中,所謂「研磨材漿料之ζ電位」係於後述之實施例中記載之測定條件下所求出之值。
於上述研磨方法中,研磨材料在研磨步驟a中發揮靜電引力之作用,在研磨步驟b中發揮靜電斥力之作用,因此推測出利用該等之協同效應,可實現較高之研磨速度、及研磨後之負帶電性基板之優異之表面平滑性。通常,於研磨前之負帶電性基板之表面存在由微細之損傷或孔等構成之凹部。於研磨步驟a中,認為由於作為研磨對象之基板帶負電,相對於此,研磨材漿料帶正電,故而研磨材藉由靜電引力而滲透至凹部之深處,促進研磨,因此研磨速度得到提高。另一方面,於研磨步驟b中,認為雖然由於作為研磨對象之基板與研磨材漿料均帶負電,故而因靜電斥力而研磨材未滲透至凹部之深處,但藉由對研磨墊與基板之間施加壓力,研磨材較多地存在於基板表面之凸部,藉此使基板表面平滑化。因此,只要研磨對象為負帶電性基板則成為相同之作用機制,故而上述研磨方法不僅可應用於玻璃基板,亦可應用於各種負帶電性基板。
上述研磨步驟a及研磨步驟b之任一步驟均於研磨材漿料之存在下進行研磨。於研磨步驟a與研磨步驟b中,可使用相同之研磨材漿料,即
連續使用(再利用),僅控制該漿料之ζ電位,亦可分別不同地準備ζ電位變為正或負之研磨材漿料,於各研磨步驟中切換研磨材漿料。於任意之情形時,只要作為研磨材漿料使用含有本發明之複合金屬氧化物研磨材料者即可。如此般於上述研磨方法中,可連續使用(再利用)研磨材漿料,即便於切換之情形時亦無需準備種類差異較大之研磨材漿料,故而無需如習知之方法般於研磨材切換時所必需之洗淨作業或專用裝置等。又,即便不須使用氧化鈰亦可實現較高之研磨速度與優異之表面平滑性,故而上述研磨方法與習知之研磨方法相比可認為係非常有利之方法。
上述研磨步驟a係於研磨材漿料之ζ電位變為正之條件下使用該研磨材漿料研磨負帶電性基板之步驟。於該研磨步驟中,可實現與習知之使用氧化鈰系研磨材的情況大致同等之較高研磨速度,並且與使用氧化鈰系研磨材之情況相比,亦可提高負帶電性基板之表面平滑性。
上述研磨步驟b係於研磨材漿料之ζ電位變為負之條件下使用該研磨材漿料研磨負帶電性基板之步驟。於該研磨步驟中,可實現明顯高於習知之使用膠體二氧化矽(colloidal silica)之精密研磨步驟的研磨速度,同時可實施與使用膠體二氧化矽之精密研磨步驟大致同等之精密之研磨,而於研磨後之負帶電性基板中實現較高表面平滑性。
如上所述,於研磨步驟a中在研磨材漿料之ζ電位變為正之條件下研磨負帶電性基板,於研磨步驟b中在研磨材漿料之ζ電位變為負之條件下研磨負帶電性基板,但較佳為於研磨材漿料之ζ電位之絕對值分別成為5mV以上之條件下進行各研磨步驟。分別更佳為10mV以上,進而較佳為15mV以上,尤佳為20mV以上。各步驟中之該絕對值之上限並無特別限定,例如就
易控制性(例如,若於研磨步驟a中ζ電位過大,則有於玻璃基板表面殘留附著研磨材之可能性,故而防止該情況等,又,例如,若於研磨步驟b中ζ電位過小,則有負帶電性基板與研磨材漿料之靜電斥力過強地作用而無法充分提高研磨速度之可能性,故而防止該情況等)之觀點而言,分別較佳為100mV以下。
研磨材漿料之ζ電位可藉由調整該研磨材漿料之pH值而進行控制。若研磨材漿料含有本發明之複合金屬氧化物研磨材料,則當將研磨材漿料之pH值調整為未達該研磨材漿料之等電點時,其ζ電位變為正,另一方面,當將研磨材漿料之pH值調整為超過該研磨材漿料之等電點之範圍時,其ζ電位變為負。再者,以往之研磨材雖重視提高研磨速度、或提高表面平滑性等,但本發明之複合金屬氧化物研磨材料僅藉由pH值即可簡單地控制研磨性,就該方面而言,可發揮由習知技術所無法構想之特異之效果。
pH值之調整可藉由向研磨材漿料中添加pH值調整劑而進行,亦可使用pH值緩衝液調整研磨材漿料之pH值。
再者,於研磨材漿料之pH值已處於對研磨較佳之範圍內之情形時,亦可不進行pH值調整。
作為上述pH值調整劑,可使用酸或鹼。若使用酸,則可將研磨材漿料之pH值調整為酸性側,若使用鹼,則可將研磨材漿料之pH值調整為鹼性側。作為酸,例如較佳為硝酸、硫酸、鹽酸、過氯酸、磷酸等無機酸;草酸、檸檬酸等有機酸;作為鹼,例如較佳為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液、氨水、碳酸氫鈉水溶液等鹼性水溶液。
於上述研磨方法中,較佳為在研磨材漿料之pH值大於上述負
帶電性基板之等電點且未達該研磨材漿料之等電點之條件下實施研磨步驟a。藉此,充分地抑制本發明之複合金屬氧化物研磨材料因強酸而發生溶解,該研磨材料之研磨作用得到進一步發揮,除此以外,亦可減輕對研磨機、裝置之負擔。作為研磨步驟a中之研磨材漿料之pH值的下限值,具體而言,較佳為2以上。更佳為3以上,進而較佳為4以上。
又,較佳為於研磨材漿料之pH值大於該研磨材漿料之等電點、且成為13以下之條件下實施研磨步驟b。藉此,充分地抑制本發明之複合金屬氧化物研磨材料因強鹼而發生溶解,該研磨材料之研磨作用得到進一步發揮,除此以外,亦可減輕對研磨機、裝置之負擔。研磨步驟b中之研磨材漿料之pH值之上限值較佳為12以下。更佳為11以下。
所謂研磨材漿料(及本發明之複合金屬氧化物研磨材料)之等電點係指研磨材漿料中之研磨粒(本發明之複合金屬氧化物研磨材料)所帶之電荷之代數和為零之點,即研磨粒所帶之正電荷與負電荷變為相等之點,能以該點下之研磨材漿料之pH值來表示。
於上述研磨材漿料中,本發明之複合金屬氧化物研磨材料之含量例如在100重量%研磨材漿料中,較佳為0.001~90重量%。更佳為0.01~30重量%。又,上述研磨材漿料較佳為進而含有分散介質。關於分散介質如上所述。
[實施例]
為詳細說明本發明,於以下列舉出實施例,但本發明並非僅限定於該等實施例。
實施例1
(1)Zr原料準備步驟
一面攪拌一面使3.0kg氧氯化鋯八水合物(昭和化學股份有限公司製造)溶解於6.7L離子交換水中。一面攪拌該溶液一面調整為25℃,維持該溫度,並歷時1小時一面攪拌一面添加180g/L之氫氧化鈉水溶液直至pH值變為9.5,進一步攪拌1小時。對該漿料進行過濾水洗,水洗直至洗液之導電率成為100μS/cm以下,藉此獲得氫氧化鋯濾餅。
(2)混合步驟
秤取作為Sr原料之26.1g碳酸鍶(堺化學工業股份有限公司製造:SW-P-N)、及作為Zr原料之以ZrO2換算計為31.3g之藉由(1)Zr原料準備步驟所獲得之氫氧化鋯濾餅並放入300mL美乃滋瓶中,添加172mL離子交換水與415g之1mm 氧化鋯珠並使用塗料調節器(Red Devil公司製造:5110型)混合30分鐘。
(3)乾燥步驟
將藉由上述(2)混合步驟所獲得之漿料置於400目(網眼38μm)之篩網上,而去除氧化鋯珠,繼而於120℃之溫度下將過濾獲得之混合物之濾餅充分乾燥,藉此獲得混合物之乾燥物。
(4)煅燒步驟
將藉由上述(3)乾燥步驟所獲得之混合物之乾燥物中30g放入至外徑55mm、容量60mL之氧化鋁製坩鍋中,使用電灼爐(ADVANTEC公司製造,KM-420)進行煅燒,獲得煅燒物。煅燒條件為歷時285分鐘自室溫升溫至950℃,於950℃保持180分鐘,此後中止向加熱器通電而冷卻至室溫。再者,煅燒係於大氣中進行。
(5)粉碎步驟
將10g藉由上述(4)煅燒步驟所獲得之煅燒物放入至自動乳缽(擂潰機)(日陶科學股份有限公司製造:ANM-150)中,粉碎10分鐘,藉此獲得複合金屬氧化物研磨材料。
實施例2、3
將(4)煅燒步驟中之煅燒溫度變更為表1中記載之溫度,除此以外,與實施例1相同地進行,而獲得複合金屬氧化物研磨材料。
實施例4
(1)Zr原料準備步驟
一面攪拌一面使3.0kg氧氯化鋯八水合物(昭和化學股份有限公司製造)與0.35kg硫酸銨(東亞合成股份有限公司製造)溶解於6.7L離子交換水中。一面攪拌該溶液一面調整為25℃,維持該溫度,並歷時1小時一面攪拌一面添加180g/L之氫氧化鈉水溶液直至pH值變為9.5,進一步攪拌1小時。對該漿料進行過濾水洗,水洗直至洗液之導電率成為100μS/cm以下,藉此獲得氫氧化鋯濾餅。
(2)乾燥步驟~(5)粉碎步驟與實施例1相同地進行,而獲得複合金屬氧化物研磨材料。
實施例5
使用109g碳酸鋯(巴工業股份有限公司製造)作為(2)混合步驟中之Zr原料,除此以外,與實施例1相同地進行,而獲得複合金屬氧化物研磨材料。
實施例6
使用69g碳酸鋯(巴工業股份有限公司製造)作為(2)混合步驟中之Zr
原料,除此以外,與實施例1相同地進行,而獲得複合金屬氧化物研磨材料。
比較例1
(1)Zr原料準備步驟
一面攪拌一面使3.0kg氧氯化鋯八水合物(昭和化學股份有限公司製造)與0.70kg硫酸銨(東亞合成股份有限公司製造)溶解於6.7L離子交換水中。一面攪拌該溶液一面調整為25℃,維持該溫度,並歷時1小時一面攪拌一面添加180g/L之氫氧化鈉水溶液直至pH值成為9.5,進一步攪拌1小時。對該漿料進行過濾水洗,水洗直至洗液之導電率成為100μS/cm以下,藉此獲得氫氧化鋯濾餅。
(2)乾燥步驟~(5)粉碎步驟與實施例1相同地進行,而獲得比較用研磨材料。
比較例2
於130℃使(1)Zr原料準備步驟中所獲得之氫氧化鋯濾餅乾燥15小時,除此以外,與實施例1相同地進行,而獲得比較用研磨材料。
比較例3、4
將(4)煅燒步驟中之煅燒溫度變更為表1中記載之溫度,除此以外,與比較例2相同地進行,而獲得比較用研磨材料。
<性能評價>
按照以下之順序,對各實施例及比較例中製作之研磨材料及其原料之性能進行評價。
(i)半高寬之測定
對Zr原料(鋯化合物)及研磨材料之各者,按照以下之條件測定粉末X射線繞射圖案(亦簡稱為X射線繞射圖案)。
使用機器:Rigaku股份有限公司製造RINT-UltimaIII
放射源:CuK α
電壓:40kV
電流:40mA
試樣旋轉速度:不旋轉
發散狹縫:1.00mm
發散縱限制狹縫:10mm
散射狹縫:開放
受光狹縫:開放
掃描模式:FT
計數時間:2.0秒
步距:0.0200°
操作軸:2 θ/θ
掃描範圍:10.0000~70.0000°
累計次數:1次
單斜晶ZrO2:JCPDS卡00-037-1484
正方晶ZrO2:JCPDS卡00-050-1089
立方晶ZrO2:JCPDS卡00-049-1642
斜方晶SrZrO3:JCPDS卡00-044-0161
此後,根據藉由各實施例及比較例中獲得之研磨材料之X射線繞射的測定所獲得之繞射圖案,測定斜方晶SrZrO3(040)半高寬。將結果示於表2。
再者,於使用CuK α射線作為放射源之X射線繞射中,單斜晶ZrO2之最大波峰即來自(-111)面之波峰位於2 θ=28.14°附近,正方晶ZrO2之最大波峰即來自(011)面之波峰位於2 θ=30.15°附近,立方晶ZrO2之最大波峰即來自(111)面之波峰位於2 θ=30.12°附近,斜方晶SrZrO3之來自(040)面之波峰位於2 θ=44.04°附近。
(ii)元素分析
對Zr原料(鋯化合物)及研磨材料之各者,藉由螢光X射線分析裝置(Rigaku股份有限公司製造:型號ZSX PrimusII)之作為含有元素掃描功能之EZ掃描進行元素分析。
具體而言,將經加壓之樣品安放於測定樣品台,選擇如下條件(測定範圍:F-U,測定直徑:30mm,試樣形態:氧化物,測定時間:較長;環境:真空),藉此測定Zr原料中之SO3含量、及研磨材料中之Sr含量(SrO換算)及SO3含量。將結果示於表2。
基於以此方式求得之Zr原料中之SO3含量,算出相對於Zr原料之ZrO2換算量100重量份的SO3含量(重量份)。將其示於表2之「SO3 ※1(重量份)」欄。
又,基於如上述方式求得之研磨材料中之SO3含量,算出相對於研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份的SO3含量(重量份)。將其示於表
2之「SO3 ※2(重量份)」欄。
(iii)比表面積之測定
對Zr原料(鋯化合物)及研磨材料之各者,按照以下之條件進行比表面積之測定。將結果示於表2。
使用機器:Mountech股份有限公司公司製造Macsorb Model HM-1220
環境:氮氣(N2)
外部脫氣裝置之脫氣條件:200℃-15分鐘
比表面積測定裝置本體之脫氣條件:200℃-5分鐘
(iv)粒度分佈之銳度(D90/D10)
針對研磨材,利用雷射繞射、散射式粒度分析儀(日機裝股份有限公司製造:型號Microtrac MT3300EX)進行粒度分佈測定。
首先,向0.1g研磨材料中加入60mL離子交換水,用玻璃棒於室溫下充分攪拌,藉此準備研磨材料之懸浮液。再者,不進行使用超音波之分散操作。此後,於試樣循環器中準備180mL離子交換水,以使透過率成為0.71~0.94之方式滴加上述懸浮液,以流速50%,不進行超音波分散而使之循環並進行測定。
(v)鋯化合物(氫氧化鋯)之示差熱-熱重量測定
為了研究於在鋯化合物中含有硫化合物之情形時研磨材料之研磨速度降低之原因,而對實施例1及比較例1中使用之Zr原料(氫氧化鋯)之各者,於130℃使其乾燥12小時之後,進行示差熱-熱重量分析(TG/DTA)。
具體而言,按照以下之條件,進行示差熱-熱重量測定(TG/DTA)。將該測定結果示於圖1-1及圖1-2。亦對實施例1之「(3)乾燥步驟」中獲得之混合物之乾燥物、及比較例1之「(3)乾燥步驟」中獲得之混合物之乾燥物同樣地進
行示差熱-熱重量測定(TG/DTA)。將該測定結果示於圖2-1及圖2-2。
測定機器:Rigaku股份有限公司製造,示差熱-熱重量測定裝置(型號:Thermo plus EVO2 TG8121)
升溫速度:10℃/分鐘
測定溫度範圍:30~1200℃
測定環境:大氣200mL/分鐘
參考值:Al2O3
樣品重量:10.0mg
試樣容器:鉑
(vi)玻璃板研磨試驗
1、首先,使用各研磨材料製作研磨材漿料。
具體而言,以使研磨材料之濃度成為5.0重量%之方式,將研磨材料添加至離子交換水中。進而,於25℃攪拌10分鐘,藉此使之分散而製作水分散系研磨材漿料。
2、其次,按照以下之條件,使用各研磨材漿料進行玻璃板之研磨。
使用玻璃板:鈉鈣玻璃(松浪硝子工業股份有限公司製造,尺寸36×36×1.3mm比重2.5g/cm3)
研磨墊:發泡聚胺酯墊(NITTA.HAAS股份有限公司製造,MHN-15A,未含浸氧化鈰)
研磨壓力:101g/cm2
定盤轉數:70rpm
研磨材組成物之供給量:100mL/min
研磨時間:60min
3、利用電子天平對玻璃板研磨試驗前後之玻璃板之重量進行測定。根據重量減少量、玻璃板之面積、玻璃板之比重,算出玻璃板之厚度減少量,並算出研磨速度(μm/min)。
同時研磨3片玻璃板,於研磨60分鐘後交換玻璃板與研磨材漿料。進行3次該操作,將共9片之研磨速度之平均值作為各實施例及比較例中之研磨速度之值,將結果彙總示於表2。
若研磨速度為0.29μm/min以上,則極佳(◎),若為0.22μm/min以上且未達0.29μm/min,則良好(○),若未達0.22μm/min,則不佳(×)。
表2中,「SO3 ※1(重量份)」意指相對於Zr原料(鋯化合物)之ZrO2換算量100重量份的該Zr原料所含之硫化合物之SO3換算量,「SO3 ※2(重量份)」意指相對於研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份的該研磨材料中所含之硫化合物之SO3換算量。
根據以上之實施例及比較例,確認出以下情況。
關於實施例1中使用之鋯化合物與比較例1中使用之鋯化合物,主要於硫化合物之含量有差異。
若基於該差異,將經過示差熱-熱重量測定之結果進行對比,則根據圖1-1及圖1-2,觀察到任一鋯化合物(氫氧化鋯)中均有未伴隨重量變化之放熱波峰。該情況表示於放熱波峰以下之溫度下無定形之氫氧化鋯為主成分,以放熱波峰之溫度為界限氫氧化鋯結晶化成為氧化鋯,但實施例1中使用之氫氧化鋯之放熱波峰為416℃,比較例1中使用之氫氧化鋯之放熱波峰為506℃。因此,可知比較例1中使用之氫氧化鋯與實施例1中使用之氫氧化鋯相比,結晶化所需之溫度更高,即,於相同煅燒溫度下難以結晶化。
圖2-1及圖2-2係表示對實施例1或比較例1中使用之鋯化合物(氫氧化鋯)與鍶化合物(碳酸鍶)之混合物之乾燥物(稱為混合粉)進行示差熱-熱重量測定之結果之曲線圖。根據圖2,觀察到任一混合粉中均有未伴隨重量變化之放熱波峰,根據該波峰溫度之差可知,比較例1之混合粉與實施例1之混合粉相比,結晶化所需之溫度更高,即,於相同之煅燒溫度下難以結晶化。
如此,放熱波峰之溫度不同之原因在於:由於比較例1中使用之氫氧化鋯中所含之硫化合物之量超過本發明中規定之範圍,該情況亦對最終
所獲得之研磨材料之結晶性產生影響。根據表2,比較例1之研磨材料之斜方晶SrZrO3之來自(040)面的波峰之半高寬及SSA與實施例1之複合金屬氧化物研磨材料相比分別增加。其表示出同於950℃進行煅燒之情形之研磨材料的結晶性較低。又,確認出於比較例1與實施例1中在研磨速度上存在顯著之差異。因此,認為若鋯化合物所含之硫化合物之含量超過本發明中規定之範圍,則研磨材料之結晶性降低,研磨速度降低。
比較例3~4之研磨材料與實施例1相比使煅燒溫度增加,藉此提高結晶性。然而,根據表2,儘管比較例3、4之研磨材料之斜方晶SrZrO3之來自(040)面的波峰之半高寬及SSA與實施例1之複合金屬氧化物研磨材料之波峰之半高寬及SSA為相同程度,但研磨速度較低。推測出其原因在於:雖然藉由使煅燒溫度增加而研磨材料之結晶性變為相同程度,但粒子過度燒結。又,比較例2之研磨材料於在130℃乾燥鋯化合物(氫氧化鋯)後供給至與鍶化合物(碳酸鍶)之混合步驟之方面,與實施例1之研磨材料有差異,根據表2,於該情形時,亦因鋯化合物中所含之硫化合物之量超過本發明中規定之範圍,而研磨速度未達到充分之級別。
根據以上之情況,可知本發明之製造方法能夠效率良好地提供一種於無鈰之研磨材料中具有良好之研磨速度之研磨材料。
參考例1
使用實施例1中製作之複合金屬氧化物研磨材料,製作研磨材漿料A。
具體而言,使20.0g研磨材分散於380.0g離子交換水中,於25℃攪拌10分鐘。如此獲得研磨材漿料A。
針對研磨材漿料A,按照以下之條件進行ζ電位之測定。將該研磨材漿
料之ζ電位相對於pH值之關係示於圖3。又,研磨材漿料A之等電點為6.2。此處,等電點係指研磨材漿料中之研磨粒(複合金屬氧化物研磨材料)所帶之電荷之代數和為零之點,即,研磨粒所帶之正電荷與負電荷變為相等之點,能以該點中之研磨材漿料之pH值來表示。
(ζ電位之測定條件)
測定機器:大塚電子股份有限公司製造,ζ電位測定系統,型號ELSZ-1
pH值滴定器:大塚電子股份有限公司製造,型號ELS-PT
使用離子交換水將6g研磨材漿料稀釋5倍,一面用玻璃棒進行攪拌一面藉由超音波洗淨機使其分散1分鐘。向10cc該漿料中加入50cc離子交換水,利用超音波均質機(US-600,日本精機製作所製造),將強度設定為V-LEVEL3進行1分鐘分散處理。將30cc以此方式獲得之ζ電位測定用研磨材漿料填充至ζ電位測定機。
再者,關於使用後述之膠體二氧化矽之研磨材漿料C,利用超音波均質機(US-600,日本精機製作所製造),將強度設定為V-LEVEL3對60cc研磨材漿料C進行1分鐘分散處理。將30cc以此方式獲得之ζ電位測定用研磨材漿料填充至ζ電位測定機。
再者,為了調整研磨材漿料之pH值,視需要使用以下之pH值調整劑。
酸性側pH值調整溶液:鹽酸水溶液,0.1mol/L
鹼性側pH值調整溶液:氫氧化鈉水溶液,1mol/L
(1)第1研磨步驟
以使如上述方式獲得之研磨材漿料A之ζ電位成為表3中所示之值之方
式對漿料之pH值進行調整。在該漿料之存在下,於與實施例1之「(vi)玻璃板研磨試驗」相同之研磨條件下進行玻璃板之研磨,測定研磨速度。將該步驟中之研磨速度及研磨材漿料A之pH值示於表3。進而,按照以下之方法對第1研磨步驟後之玻璃基板之表面粗糙度進行評價。將結果示於表3。
(2)第2研磨步驟
於上述第1研磨步驟之後取出研磨材漿料A,更換為新的研磨材漿料A,以使該ζ電位變為表3中所示之值之方式對漿料之pH值進行調整,然後在該漿料之存在下,於與第1研磨步驟相同之研磨條件下進行玻璃基板之研磨,測定研磨速度。將該步驟中之研磨速度及研磨材漿料A之pH值示於表3。進而,按照以下之方法,對第2研磨步驟後之玻璃基板之表面粗糙度進行評價。將結果示於表3。
(玻璃基板之表面平滑性之測定)
針對各研磨步驟後之玻璃板,按照以下之條件進行表面粗糙度之測定。
測定機器:ZYGO股份有限公司製造,白色干涉顯微鏡,型號NewViewTM7100
水平解析度:<0.1nm
物鏡:50倍
濾光器:無
測定視野尺寸:X=186μm、Y=139μm
評價方法:針對研磨後之玻璃基板,對中心點、及自中心點半徑為6mm、12mm之同心圓與玻璃基板之對角線之交點的共9點之Ra進行測定,算出平均值。對用於上述研磨速度之測定之共9片玻璃基板進行該操作,使用各玻璃基板之Ra之平均值進行平均,藉此評價表面粗糙度。
比較參考例1
(1)第1研磨步驟
使用玻璃研磨用氧化鈰質研磨材(昭和電工股份有限公司製造,SHOROX(R)A-10,氧化鈰含量:60重量%,等電點:10.4)作為研磨材,除此以外,與參考例1相同地製作研磨材漿料B。於以使該研磨材漿料B之ζ電位變為表3中所示之值之方式對漿料之pH值進行調整後,在該漿料之存在下,於與實施例1之「(vi)玻璃板研磨試驗」相同之研磨條件下進行玻璃板之研磨,測定研磨速度。將該步驟中之研磨速度及研磨材漿料B之pH值示於表3。進而,對第1研磨步驟後之玻璃基板之表面粗糙度與參考例1相同地進行評價。將結果示於表3。
(2)第2研磨步驟
將上述第1研磨步驟中使用之研磨材漿料B自研磨機中取出,進行研磨機之洗淨。
另外,使52.2g膠體二氧化矽(扶桑化學工業股份有限公司,Quartron(R)PL-7,等電點:5.8)分散於347.8g離子交換水中,於25℃攪拌10分鐘。準備其作為研磨材漿料C。於以使該另外準備之研磨材漿料C之ζ電位成為表3中所示之值之方式對pH值進行調整後,在該研磨材漿料C之存在下,於與第1研磨步驟相同研磨條件下進行玻璃基板之研磨。將該步驟中之研磨材漿料C之pH值示於表3。又,對第2研磨步驟中之研磨速度、及第2研磨步驟後之玻璃基板之表面粗糙度與參考例1相同地進行評價。將結果示於表3。
再者,將研磨材漿料B、C各者之ζ電位相對於pH值之關係示於圖3。
根據上述參考例1及比較參考例1,確認出以下情況。
於參考例1與比較參考例1中,儘管最終所獲得之基板(第2研磨步驟後之基板)之表面粗糙度大致相同,但於參考例1中,與比較參考例1相比研磨速度顯著提高。因此,可知上述較佳之研磨方法(即分別實施至少1次如下步驟之研磨方法:於含有本發明之複合金屬氧化物研磨材料之漿料之ζ電位變為正之條件下研磨負帶電性基板之研磨步驟a、及於該研磨材漿料之ζ電位變為負之條件下研磨負帶電性基板之研磨步驟b)可於無鈰之研磨材料中實現較高之研磨速度與優異之表面平滑性。又,於比較參考例1中,由於在第1研磨步驟使用氧化鈰系研磨材,在第2研磨步驟中使用膠體二氧化矽,故而必須進行研磨機之洗淨作業等,但於參考例1中,由於在第1研磨步驟與第2研磨步驟中使用同種類之研磨材漿料A,故而無需研磨機之洗淨作業等,於作業方面、設備方面非常有利。
雖未示於表中,但可確認於參考例1之第2研磨步驟中,即便在未更換為新的研磨材漿料A而直接連續使用第1研磨步驟中使用之研磨材漿料A之情形時,亦幾乎不會對研磨速度及所獲得之基板之表面平滑性產生影響。
Claims (11)
- 一種複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,其包含下述步驟:混合鍶化合物與鋯化合物之混合步驟、及對藉由該混合步驟所獲得之混合物進行煅燒之煅燒步驟;其特徵在於:該鋯化合物之比表面積為0.1~250m2/g;該鋯化合物中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為2.0重量份以下。
- 如申請專利範圍第1項之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,其中,上述混合步驟中之鍶化合物係選自由碳酸鍶及氫氧化鍶所組成之群中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1項之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,其中,上述混合步驟中之鋯化合物係選自由碳酸鋯及氫氧化鋯所組成之群中之至少1種。
- 如申請專利範圍第2項之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,其中,上述混合步驟中之鋯化合物係選自由碳酸鋯及氫氧化鋯所組成之群中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之複合金屬氧化物研磨材料之製造方法,其中,上述煅燒步驟中之煅燒溫度超過800℃且為1500℃以下。
- 一種複合金屬氧化物研磨材料,其中,用作製造該複合金屬氧化物研磨材料之原料的鋯化合物之比表面積為0.1~250m2/g;該複合金屬氧化物研磨材料中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為1.2重量份以下。
- 一種複合金屬氧化物研磨材料,其中,該複合金屬氧化物研磨材料中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為1.2重量份以下;其含有ZrO2之結晶相及SrZrO3之結晶相。
- 如申請專利範圍7之複合金屬氧化物研磨材料,其中,使用CuK α射線作為放射源之X射線繞射中之斜方晶SrZrO3之來自(040)面之波峰的半高寬為0.1~3.0°。
- 一種複合金屬氧化物研磨材料,其中,該複合金屬氧化物研磨材料中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為1.2重量份以下;其比表面積為1.0~50m2/g。
- 一種複合金屬氧化物研磨材料,其中,該複合金屬氧化物研磨材料中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物研磨材料中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為1.2重量份以下;其D90/D10為1.5~50。
- 一種將複合金屬氧化物作為研磨材料使用之方法,其中,該複合金屬氧化物中所含之硫化合物之SO3換算量相對於該複合金屬氧化物中所含之鋯化合物之ZrO2換算量100重量份為1.2重量份以下。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036635A JP6458554B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 複合金属酸化物研磨材料の製造方法及び複合金属酸化物研磨材料 |
JPJP2015-036635 | 2015-02-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201638047A TW201638047A (zh) | 2016-11-01 |
TWI678352B true TWI678352B (zh) | 2019-12-01 |
Family
ID=56789392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105101321A TWI678352B (zh) | 2015-02-26 | 2016-01-18 | 複合金屬氧化物硏磨材料之製造方法及複合金屬氧化物硏磨材料 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6458554B2 (zh) |
TW (1) | TWI678352B (zh) |
WO (1) | WO2016136314A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110256969B (zh) * | 2019-05-29 | 2020-11-10 | 湖南皓志科技股份有限公司 | 一种蓝玻璃精抛液及其配制方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4547355A (en) * | 1983-06-27 | 1985-10-15 | Sony Corporation | Method for manufacturing fine powder of SrZrO3 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5669941A (en) * | 1996-01-05 | 1997-09-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive article |
EP2221276A4 (en) * | 2007-12-10 | 2011-03-09 | Asahi Glass Co Ltd | FINE CRYSTALLINE GRAINS SOLID SOLUTION OF CERI-ZIRCONE OXIDE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
JP5883609B2 (ja) * | 2011-10-12 | 2016-03-15 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター | 研磨材料、研磨用組成物及び研磨方法 |
JP6731701B2 (ja) * | 2014-02-06 | 2020-07-29 | アサヒ化成工業株式会社 | 研磨用砥粒とその製造方法と研磨方法と研磨装置とスラリー |
WO2015118927A1 (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-13 | アサヒ化成工業株式会社 | 研磨用砥粒とその製造方法と研磨方法と研磨装置とスラリー |
WO2015129776A1 (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 堺化学工業株式会社 | 複合金属酸化物研磨材料の製造方法及び複合金属酸化物研磨材料 |
JP5997235B2 (ja) * | 2014-11-26 | 2016-09-28 | アサヒ化成工業株式会社 | 複合砥粒とその製造方法と研磨方法と研磨装置 |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015036635A patent/JP6458554B2/ja active Active
-
2016
- 2016-01-13 WO PCT/JP2016/050881 patent/WO2016136314A1/ja active Application Filing
- 2016-01-18 TW TW105101321A patent/TWI678352B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4547355A (en) * | 1983-06-27 | 1985-10-15 | Sony Corporation | Method for manufacturing fine powder of SrZrO3 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016136314A1 (ja) | 2016-09-01 |
TW201638047A (zh) | 2016-11-01 |
JP6458554B2 (ja) | 2019-01-30 |
JP2016155986A (ja) | 2016-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100786961B1 (ko) | 탄산세륨 분말 및 제조방법, 이로부터 제조된 산화세륨분말 및 제조방법, 이를 포함하는 cmp 슬러리 | |
JP5278631B1 (ja) | ガラス研磨用複合粒子 | |
JP2008024555A (ja) | ジルコニア微粉末及びその製造方法並びにその用途 | |
JP5979340B1 (ja) | 研磨用複合粒子、研磨用複合粒子の製造方法及び研磨用スラリー | |
JP6460090B2 (ja) | 複合金属酸化物研磨材料の製造方法及び複合金属酸化物研磨材料 | |
JP2017001927A (ja) | 研磨用複合粒子、研磨用複合粒子の製造方法及び研磨用スラリー | |
JP5883609B2 (ja) | 研磨材料、研磨用組成物及び研磨方法 | |
TWI705947B (zh) | 帶負電性基板之硏磨方法、及高表面平滑性之帶負電性基板之製造方法 | |
TWI678352B (zh) | 複合金屬氧化物硏磨材料之製造方法及複合金屬氧化物硏磨材料 | |
KR20170077492A (ko) | 세륨계 복합 연마입자의 제조방법, 그에 의한 세륨계 복합 연마입자 및 그 세륨계 복합 연마입자를 포함하는 슬러리 조성물 | |
JP5726612B2 (ja) | 研磨材料、研磨用組成物及び研磨方法 | |
JP5726501B2 (ja) | 研磨材料、研磨用組成物及び研磨方法 | |
JP6533995B2 (ja) | 複合金属酸化物研磨材料の製造方法及び複合金属酸化物研磨材料 | |
JP5627108B2 (ja) | 研磨剤 | |
JP2012201884A (ja) | ガラス用研磨材 | |
JP5861277B2 (ja) | ジルコニア系研磨剤 | |
JP5993323B2 (ja) | 研磨材料 | |
KR100679460B1 (ko) | 세리아-판상마이카 복합연마재 및 그 제조방법 | |
JP2015140402A (ja) | 遊離砥粒、遊離砥粒研磨用研磨剤及びその製造方法 | |
JP4955113B1 (ja) | 砥粒評価方法 | |
JP2014084420A (ja) | 遊離砥粒研磨用酸化マンガン研磨剤及びその製造方法 | |
KR100697304B1 (ko) | 판상카올린-세리아 복합연마재 및 그 제조방법 | |
JP2003213250A (ja) | セリウム系研磨材、セリウム系研磨材スラリー、ガラス基板の研磨方法及びガラス基板の製造方法 | |
JP2012236273A (ja) | 遊離砥粒研磨用研磨剤及びその製造方法 | |
JP2014101488A (ja) | 異種金属元素を添加したマンガン酸化物遊離砥粒研磨用研磨剤及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |