TWI847023B

TWI847023B - 鈰系研磨材漿料原液及其製造方法，以及研磨液

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Publication number: TWI847023B
Application number: TW110111242A
Authority: TW
Inventors: 増田知之; 深山政輝; 松田美香
Original assignee: 日商力森諾科股份有限公司
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2024-07-01

Abstract

提供對玻璃材具有良好的研磨性能，且生產性優良的鈰系研磨材漿料原液及其製造方法，以及研磨液。本發明之鈰系研磨材漿料原液，為含有混合氧化稀土粒子及水之鈰系研磨材漿料原液，其中前述鈰系研磨材漿料原液，含有陰離子性水溶性聚合物及磷酸化合物，全部稀土類元素之以氧化物換算的含量(TREO)為10.0~40.0質量%，前述TREO中之以鈰之氧化物換算的含量為50.0質量%以上，前述陰離子性水溶性聚合物之含量，相對於前述TREO 100質量份而言，為1.5~10.0質量份，漿料粒子之以雷射繞射散射法得到的粒度分布中之於累積體積50%之粒徑(D₅₀ )為0.10~0.35μm。

Description

鈰系研磨材漿料原液及其製造方法，以及研磨液

本發明係關於使用於液晶面板、硬碟、特定頻率截止用濾波器等的玻璃基板、使用於光學透鏡用玻璃基板等之玻璃材研磨的鈰系研磨材漿料原液及其製造方法，以及研磨液。

玻璃材係被用於各種用途，依其用途，可能必需表面研磨。特別是使用於液晶面板、硬碟、特定頻率截止用濾波器等的玻璃基板、光學透鏡用玻璃基板等之玻璃材，係要求高的平滑度且以高效率進行表面研磨加工。

要求如此的優良研磨性能之玻璃材的表面研磨加工中，例如，多用如專利文獻1或專利文獻2記載之鈰系研磨材。進一步地，隨著玻璃材之研磨面的高精度化要求進展，為了減小玻璃材之表面粗度，更加平滑化，粒子細的鈰系研磨材漿料(研磨液)之需求增高。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2019/049932號 [專利文獻2]日本特開2019-208029號公報

[發明所欲解決之課題]

但是，鈰系研磨材漿料，當該漿料中之粒子變細時，維持研磨速度或平滑化之研磨力變難，亦可能有對玻璃材之研磨性能降低的情況。又，亦產生鈰系研磨材漿料原液之生產性降低，該漿料原液之製造成本增大的課題。

因此，能夠以高水準維持玻璃材之研磨速度及平滑化之研磨力，而且製造成本被抑制，生產性優良的鈰系研磨材漿料原液受到需求。

本發明係為了解決如上述之課題而為者，其目的為提供對玻璃材具有良好之研磨性能，且生產性優良的鈰系研磨材漿料原液及其製造方法，以及研磨液。 [用以解決課題之手段]

本發明係基於發現了於使用混合氧化稀土粒子作為研磨粒之鈰系研磨材漿料中，藉由合併使用特定量之陰離子性水溶性聚合物及磷酸化合物，可得到良好之研磨性能，且能夠以高的生產性製造具有良好之研磨性能的鈰系研磨材漿料(研磨液)之原液。

亦即本發明為提供以下之[1]~[8]者。 [1]一種鈰系研磨材漿料原液，其係含有混合氧化稀土粒子及水之鈰系研磨材漿料原液，前述鈰系研磨材漿料原液，含有陰離子性水溶性聚合物及磷酸化合物，全部稀土類元素之以氧化物換算的含量(TREO)為10.0~40.0質量%，前述TREO中之以鈰之氧化物換算的含量為50.0質量%以上，前述陰離子性水溶性聚合物之含量，相對於前述TREO 100質量份而言，為1.5~10.0質量份，漿料粒子之以雷射繞射散射法得到的粒度分布中之於累積體積50%之粒徑(D₅₀ )為0.10~0.35μm。 [2]如上述[1]之鈰系研磨材漿料原液，其中氟原子含量為0.1質量%以下。 [3]如上述[1]或[2]之鈰系研磨材漿料原液，其中前述陰離子性水溶性聚合物為聚羧酸系聚合物。 [4]如上述[3]之鈰系研磨材漿料原液，其中前述聚羧酸系聚合物，為由丙烯酸，及丙烯酸與馬來酸之共聚物，以及此等之鹼金屬鹽中選出的1種以上。 [5]如上述[1]~[4]中任一項之鈰系研磨材漿料原液，其中前述磷酸化合物，為由三聚磷酸、焦磷酸，及六偏磷酸，以及此等之鹼金屬鹽中選出的1種以上。 [6]如上述[1]~[5]中任一項之鈰系研磨材漿料原液，其中相對於前述TREO 100質量份而言，前述磷酸化合物之含量為0.5~10.0質量份。

[7]一種鈰系研磨材漿料原液之製造方法，其係如上述[1]~[6]中任一項之鈰系研磨材漿料原液之製造方法，其包含將含有前述混合氧化稀土粒子、水及前述陰離子性水溶性聚合物之混合原料予以濕式粉碎，得到粉碎漿料之步驟、將前述粉碎漿料予以濕式分級，得到分級漿料之步驟，與於前述分級漿料中添加水及前述磷酸化合物並混合，得到鈰系研磨材漿料原液之步驟。 [8]一種研磨液，其係如上述[1]~[6]中任一項之鈰系研磨材漿料原液經水稀釋而得的研磨液，其中前述TREO為0.1~10.0質量%。 [發明之效果]

本發明之鈰系研磨材漿料原液，生產性優良，且可提供對玻璃材具有良好之研磨性能的研磨液。又，依照本發明之製造方法，可適合地製造前述鈰系研磨材漿料原液。因此，使用本發明之鈰系研磨材漿料原液所得到之研磨液，可在維持對玻璃材之良好的研磨性能的同時，抑制製造成本。

以下詳細說明本發明之鈰系研磨材漿料原液及其製造方法，以及使用該鈰系研磨材漿料原液所得到之研磨液之實施形態。 [鈰系研磨材漿料原液] 本實施形態之鈰系研磨材漿料原液，為含有混合氧化稀土粒子及水之漿料，且含有陰離子性水溶性聚合物及磷酸化合物。前述鈰系研磨材漿料原液之全部稀土類元素之以氧化物換算的含量(TREO；Total Rare Earth Oxides之略稱)為10.0~40.0質量%，前述TREO中之以鈰之氧化物(CeO₂ )換算的含量(以下表述為「Ce量」)為50.0質量%以上。前述漿料中之前述陰離子性水溶性聚合物的含量，相對於前述TREO 100質量份而言，為1.5~10.0質量份。此外，前述鈰系研磨材漿料原液，其特徵為，漿料粒子之以雷射繞射散射法得到的粒度分布中之於累積體積50%之粒徑(D₅₀ )為0.10~0.35μm。再者，本發明中之「鈰系研磨材」，係指相對於研磨材中之TREO而言，以鈰之氧化物換算的含量為50.0質量%以上的研磨材。

(混合氧化稀土粒子) 本實施形態中之混合氧化稀土粒子之混合氧化稀土的「混合」，意指包含複數種的稀土類元素。前述混合氧化稀土中，亦可包含Ce以外之稀土類元素。前述稀土類元素，例如可列舉La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等。

前述混合氧化稀土粒子中之TREO，就提高適於玻璃材之表面研磨加工的鈰系研磨材漿料原液之生產性的觀點，較佳為80.0質量%以上、更佳為85.0質量%以上、又更佳為90.0~100質量%。就同樣之觀點，混合氧化稀土粒子，於所含有之全稀土類元素當中係以Ce為主成分，TREO中之Ce量(Ce量/TREO)，較佳為50.0質量%以上、更佳為60.0質量%以上、又更佳為65.0~100質量%。再者，TREO可藉由草酸鹽沈澱、燒成及重量法來測定，具體而言，可藉由後述實施例記載之方法來測定。又，Ce等之各稀土類元素之含量，可藉由高頻感應耦合電漿(ICP)分析或螢光X射線分析等之機器分析來測定，本實施形態中，係由以ICP發光分光分析(ICP-AES)之測定值，以將各稀土類元素作為氧化物換算之值，作為氧化物換算量。

前述混合氧化稀土，例如可藉由將混合碳酸稀土或混合單氧碳酸稀土、混合草酸稀土、混合氫氧化稀土等之混合輕稀土化合物予以燒成而得到。再者，此處所稱之「混合」，亦與上述混合氧化稀土之「混合」同義。前述混合輕稀土化合物，較佳為鹼金屬、鹼土類金屬及放射性物質等之非稀土類成分之雜質成分，以及中重稀土之含量經減低者，更佳為以Ce為主成分者。混合輕稀土化合物，例如適合使用TREO為45~55質量%，且該TREO中之Ce量(Ce量/TREO)為約65質量%之混合碳酸稀土。再者，本說明書中，中重稀土，係指原子編號較Pm更大之稀土類元素，中重稀土以外之稀土類元素係稱為輕稀土。

混合輕稀土化合物之調製方法並無特殊限定。混合輕稀土化合物，例如係由含有稀土類元素之礦石，將稀土類元素以外之雜質成分及中重稀土之含量藉由化學處理予以分離並減低藉以得到。含有稀土類元素之礦石，例如適合使用含有多量的Ce之由天然之獨居石或氟碳鈰礦等之原料礦石所得之稀土精礦等。

混合輕稀土化合物之調製時，作為減低雜質成分之含量的化學處理方法，硫酸焙燒為一般的方法。硫酸焙燒，為將經粉碎之前述原料礦石與硫酸一起焙燒而生成硫酸鹽(硫酸稀土)，將該硫酸鹽溶解於水而成為硫酸稀土溶液，將不溶物的雜質成分藉由過濾等而去除之方法。混合輕稀土化合物中之雜質成分之含量，較佳減低至1.0質量%以下。又，作為減低中重稀土之含量的化學處理方法，例如可藉由對前述硫酸焙燒後之硫酸稀土溶液添加碳酸鹽，成為粗碳酸稀土後，對其添加鹽酸，成為混合氯化稀土水溶液，並使用有機溶劑予以溶劑萃取來進行。溶劑萃取時，可依需要使用調整萃取程度或使用添加劑等等之公知方法，來調整Ce及其他輕稀土之各含量。混合輕稀土化合物中之中重稀土之含量，較佳減低至1.0質量%以下。混合輕稀土化合物，於進行減低雜質成分之含量的處理後，可包含使用碳酸鈉或重碳酸銨等而成為碳酸鹽的混合碳酸稀土，及/或使用草酸等而成為草酸鹽的混合草酸稀土。

將混合輕稀土化合物燒成而得到混合氧化稀土時之燒成溫度，係依混合輕稀土化合物之組成而適當調整，較佳為600~1200℃、更佳為700~1150℃、又更佳為800~1100℃。燒成時間較佳為0.5~48小時、更佳為1~40小時、又更佳為1.5~30小時。燒成環境較佳為大氣環境中。

燒成所得之混合氧化稀土，為以雷射繞射散射法測定之D₅₀ ，較佳為20μm以下、更佳為3~18μm、又更佳為5~15μm之粒子。再者，燒成後亦能夠以機械方法裂解，調整為如上述之粒徑的粒子。

再者，混合氧化稀土粒子亦有市售，亦可使用市售品作為原料。市售品之混合氧化稀土粒子中，亦可能有殘存其製造原料之混合碳酸稀土或混合單氧碳酸稀土、混合草酸稀土等的情況。

本實施形態之鈰系研磨材漿料原液，就減低對環境之負荷的觀點，氟原子含量較佳為0.1質量%以下、更佳為0.05質量%以下、又更佳為0.01質量%以下。氟原子含量若為0.1質量%以下，則前述鈰系研磨材漿料原液，可說實質上不含氟原子。再者，本實施形態之鈰系研磨材漿料原液中可含有的氟原子，僅視為源自混合氧化稀土粒子者，而源自陰離子性水溶性聚合物、磷酸化合物及水之氟原子視為0質量%。因此，鈰系研磨材漿料原液中之氟原子含量，係由該漿料之製造所使用的混合氧化稀土粒子中之氟原子含量的測定值來推定。混合氧化稀土粒子中之氟原子含量，可將該混合氧化稀土粒子予以鹼熔融而水溶液化，藉由離子電極法來測定。

(TREO) 本實施形態之鈰系研磨材漿料原液中之TREO，為源自混合氧化稀土粒子者，就生產性及研磨性能等之觀點，於該鈰系研磨材漿料原液中，為10.0~40.0質量%、較佳為15.0~35.0質量%、更佳為20.0~30.0質量%。

(水) 前述鈰系研磨材漿料原液，為含有水之漿料，係以水為分散介質。再者，就漿料粒子之分散性等之觀點，水較佳使用軟水或純水。作為分散介質，在不損及本發明之效果的範圍，亦可含有水以外之水系分散介質(例如醇、丙酮、四氫呋喃等之水溶性有機溶劑等)，通常較佳僅有水。

前述鈰系研磨材漿料原液中之水之含量，係使TREO成為40.0質量%以下之量，其係依玻璃材所期望之研磨加工而適當調整。就前述鈰系研磨材漿料原液中之水以外的成分之均勻分散性或黏性等之觀點，前述鈰系研磨材漿料原液中之水之含量，較佳為60質量%以上、更佳為65.0~90.0質量%、更佳為70.0~85.0質量%。

(陰離子性水溶性聚合物) 本實施形態之陰離子性水溶性聚合物，係指於離子交換水中解離而形成負電荷之離子環境，於25℃下對水100g會溶解10g以上之聚合物者。前述鈰系研磨材漿料原液，為相對於TREO 100質量份而言，含有陰離子性水溶性聚合物1.5~10.0質量份者、更佳為含有2.0~8.0質量份、又更佳為含有2.2~5.0質量份。前述鈰系研磨材漿料原液中之陰離子性水溶性聚合物之含量，相對於TREO 100質量份而言，若為1.5質量份以上，則容易製造均質的漿料，可實現鈰系研磨材漿料原液之生產性的提高。又，前述含量若為10.0質量份以下，則漿料之均質性容易維持，容易成為生產性優良的鈰系研磨材漿料原液。

作為前述陰離子性水溶性聚合物，就容易於水中使混合氧化稀土粒子分散而得到均質的漿料等之觀點，例如，可列舉聚羧酸系聚合物、聚磺酸系聚合物，此等之中，尤佳為聚羧酸系聚合物。此等之中，可單獨使用1種、亦可合併使用2種以上。再者，本實施形態中之聚羧酸系聚合物，係指構成單體單位100莫耳%中，源自不飽和羧酸之單體為60莫耳%以上之聚合物。前述聚羧酸系聚合物，例如可列舉聚(甲基)丙烯酸、聚羥基(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸與馬來酸之共聚物等之(甲基)丙烯酸共聚物；烯烴與馬來酸之共聚物、馬來酸與烯丙醇之環氧乙烷或環氧丙烷等之環氧烷加成物之共聚物、烯丙基磺酸與馬來酸之共聚物等，或此等之鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽。此等之中尤以聚丙烯酸、丙烯酸與馬來酸之共聚物，或此等之鹼金屬鹽為佳；更佳為丙烯酸與馬來酸之共聚物或其鹼金屬鹽。

(磷酸化合物) 前述鈰系研磨材漿料原液，為一併含有前述陰離子性水溶性聚合物，以及磷酸化合物者。藉由將前述磷酸化合物與前述陰離子性水溶性聚合物一併使用，可維持稀釋前述鈰系研磨材漿料原液而得的研磨液之對玻璃材的良好之研磨性能。前述鈰系研磨材漿料原液中之前述磷酸化合物之含量，就維持前述研磨液之對玻璃材的良好之研磨性能的觀點，相對於前述TREO 100質量份而言，較佳為0.5~10.0質量份、更佳為0.8~8.0質量份、又更佳為1.0~5.0質量份。

前述磷酸化合物，例如可列舉三聚磷酸、焦磷酸、四偏磷酸、六偏磷酸、正磷酸、亞磷酸之無機磷酸；胺基三亞甲基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、二乙三胺五亞甲基膦酸等之有機膦酸；或此等之鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽。此等可單獨使用1種、亦可合併使用2種以上。此等之中尤佳為三聚磷酸、焦磷酸、六偏磷酸，或此等之鹼金屬鹽。

再者，前述鈰系研磨材漿料原液，在不妨礙使用其所調製之研磨液的研磨性能之範圍內，亦可依需要添加例如pH調整劑、消泡劑、防鏽劑等之添加劑。

(D₅₀ ) 前述鈰系研磨材漿料原液中之漿料粒子的粒徑，D₅₀ 為0.10~0.35μm、較佳為0.15~0.30μm、更佳為0.17~ 0.28μm。前述D₅₀ ，係由藉由雷射繞射散射法所測定之粒度分布而求得，具體而言，係以下述實施例記載之Microtrac粒度分布計所測定之值。前述D₅₀ 若為0.10μm以上，則能夠以良好的生產性製造鈰系研磨材漿料原液。又，藉由使前述D₅₀ 為0.35μm以下，則可使用利用前述鈰系研磨材漿料原液所調製之研磨液，使研磨面良好地平滑化，容易得到優良的研磨性能。

[鈰系研磨材漿料原液之製造方法] 本實施形態之鈰系研磨材漿料原液，可藉由包含將含有混合氧化稀土粒子、水及前述陰離子性水溶性聚合物之混合原料予以濕式粉碎，得到粉碎漿料之步驟(1)、將前述粉碎漿料予以濕式分級，得到分級漿料之步驟(2)，與對前述分級漿料添加水及前述磷酸化合物並混合，得到鈰系研磨材漿料原液之步驟(3)的本實施形態之製造方法，而適合地製造。以下依序說明各步驟。

(步驟(1)) 步驟(1)中，係將含有混合氧化稀土粒子、水及前述陰離子性水溶性聚合物之混合原料予以濕式粉碎，得到粉碎漿料。就前述混合原料而言，可藉由進行以水為分散介質之濕式粉碎，在抑制漿料之增黏的狀態下，有效率地製造均質之粉碎漿料。

前述濕式粉碎，就得到均質之粉碎漿料的觀點，較佳藉由球磨機或珠磨機等之介質磨機(media mill)來進行。作為分散介質，就提高分散性之觀點，於水以外，亦可混合醇等之水溶性有機溶劑來使用。前述混合原料，例如，於使用珠磨機之濕式粉碎中，即使混合氧化稀土粒子濃度為50質量%以上之高濃度，亦可在不因磨機之內壓及溫度之上昇而妨礙安全及安定的粉碎之下，來製造粉碎漿料，可稱生產性優良。

前述濕式粉碎，就於其後之步驟(2)中提高漿料粒子之D₅₀ 為0.10~0.35μm之分級漿料之產率的觀點，例如使用珠磨機的情況時，較佳使用氧化鋯製珠粒(珠粒直徑0.1~0.5mm)，藉由以磨機周速5~10m/s來進行粉碎，而得到粉碎漿料。

(步驟(2)) 步驟(2)中，係將前述步驟(1)所得之粉碎漿料予以濕式分級，得到分級漿料。前述濕式分級，係如上所述，就得到對玻璃材發揮良好之研磨性能的研磨液之觀點，係以鈰系研磨材漿料原液中之漿料粒子之D₅₀ 成為0.10~0.35μm的方式進行。再者，前述分級漿料中之漿料粒子之D₅₀ ，可看作是與所製造之鈰系研磨材漿料原液中之漿料粒子之D₅₀ 大致相等。前述濕式分級中，較佳為至少將粒徑超過5.0μm之巨大粒子予以去除。前述濕式分級之方法並無特殊限定，例如可使用液體旋渦器、離心沈降機、漿料分級機等來進行。

(步驟(3)) 步驟(3)中，係對前述步驟(2)所得之分級漿料，添加水及前述磷酸化合物並混合，得到前述鈰系研磨材漿料原液。本實施形態之鈰系研磨材漿料原液，為合併使用前述陰離子性水溶性聚合物及前述磷酸化合物者，但該磷酸化合物，當與陰離子性水溶性聚合物同時添加，或先添加時，於混合而調製漿料之際，容易顯著地增黏。因此，本實施形態中，前述磷酸化合物係於之後添加於前述分級漿料，來製造鈰系研磨材漿料原液。就抑制伴隨添加前述磷酸化合物之增黏的觀點，與該磷酸化合物一起地，亦在前述分級漿料中添加水並混合。前述磷酸化合物亦可溶解於水而添加。前述混合之方法並無特殊限定，只要可攪拌混合至可將前述磷酸化合物溶解於水的程度即可。例如，能夠以高速剪切機等之攪拌機進行混合，又，亦可使用球磨機或珠磨機等之介質磨機來混合。

如上述方式所得之鈰系研磨材漿料原液，於不妨礙使用其所調製之研磨液的研磨性能之範圍內，亦可依需要，添加例如pH調整劑、消泡劑、防鏽劑等之添加劑來調製。

[研磨液] 前述鈰系研磨材漿料原液，係依所使用之研磨裝置或所要求之研磨性能等，以水稀釋，作為研磨液而調製。前述調製液，就發揮對玻璃材之良好的研磨性能之觀點，又，就成本之觀點，較佳於TREO為0.1~10.0質量%之範圍內使用、更佳為0.5~9.0質量%、又更佳為1.0~8.0質量%。再者，前述研磨液，亦可為考慮研磨對象或研磨裝置之規格等，於該研磨液之調製時依需要，於不妨礙該研磨液之研磨性能的範圍內，添加例如pH調整劑、消泡劑、防鏽劑等之添加劑者。

使用前述研磨液之研磨方法並無特殊限定，可應用使用公知之研磨裝置等之方法。前述研磨液，例如可在以單面研磨機或兩面研磨機，進行玻璃材之鏡面研磨等之修整研磨時，藉由公知之方法來使用。

前述鈰系研磨材漿料原液為生產性優良者，又，使用其所調製之研磨液，對玻璃材具有良好的研磨性能，特別是可適合地使用於磁碟用之玻璃基板、液晶顯示器用之玻璃基板、彩色濾光片或光罩用之玻璃基板、光學透鏡用之玻璃基板等各種玻璃材及玻璃製品之修整研磨。 [實施例]

以下，藉由實施例具體說明本發明，但本發明不限定於下述實施例。再者，下述實施例及比較例中，TREO、以中重稀土之氧化物換算之含量、相對於TREO而言之以Ce之氧化物換算量之含量(Ce量/TREO)，及氟原子含量，係如以下般求得。

[TREO] 於酸溶解有測定試樣的溶液中，添加氨水。將所生成之沈澱物進行過濾、洗淨而去除鹼金屬後，再度進行酸溶解。對該溶液添加草酸，將所生成之沈澱物於大氣中燒成，以重量法求得TREO。 [以中重稀土之氧化物換算之含量] 將測定試樣進行酸溶解，以ICP-AES法測定各稀土類元素量，藉由就中重稀土而言，將以氧化物換算之值予以合計來求得。 [Ce量/TREO] 將測定試樣進行酸溶解，藉由算出將以ICP-AES法測定之Ce量以氧化物換算之值相對於TREO之值來求得。 [氟原子含量] 將測定試樣(混合氧化稀土粒子)進行鹼熔融，進行溫水萃取，以氟離子計(堀場製作所股份有限公司製；離子電極法)進行測定。再者，陰離子性水溶性聚合物、磷酸化合物及水中，視為不含氟原子，由使用於鈰系研磨材漿料原液之製造的混合氧化稀土粒子中之氟原子含量，來推定該研磨材漿料原液中之氟原子含量。

[鈰系研磨材漿料原液之製造] (實施例1) 將含TREO 47.0質量%、中重稀土以氧化物換算2.0質量%之稀土精礦(礦石)，藉由硫酸焙燒法及溶劑萃取法進行處理，將稀土類元素以外之雜質減低至1.0質量%以下、中重稀土以氧化物換算減低至1.0質量%以下，得到經調整稀土類元素之含量的混合輕稀土化合物。將該混合輕稀土類化合物，使用重碳酸銨進行碳酸化，成為混合碳酸稀土後，將該混合碳酸稀土於電爐中、大氣中，於900℃進行10小時燒成，成為混合氧化稀土粒子(D₅₀ ：10μm)。前述混合氧化稀土粒子中，TREO為97.0質量%、氟原子含量為0質量%。對於前述混合氧化稀土粒子5000g，將軟水3475g及作為陰離子性水溶性聚合物之丙烯酸與馬來酸之共聚物的鈉鹽(「POIZ(註冊商標)521」、花王股份有限公司製、固體成分濃度40質量%水溶液(將固體成分視為聚合物成分)；表1中「AA-MA」)，相對於前述混合氧化稀土粒子中之TREO 100質量份而言，以4.1質量份(以固體成分換算)之摻合量進行添加(混合氧化稀土粒子濃度55.7質量%)，並以珠磨機(珠粒：氧化鋯製、直徑0.3mm；磨機周速8m/s)進行3小時粉碎處理，得到粉碎漿料。將前述粉碎漿料予以濕式分級，去除巨大粒子(粒徑超過5.0μm)，得到分級漿料。於前述分級漿料中，在將磷酸化合物(三聚磷酸鈉)溶解於軟水之狀態下，相對於前述混合氧化稀土粒子中之TREO 100質量份而言，以4.1質量份之摻合量進行添加並攪拌混合，製造TREO含量為23.1質量%之鈰系研磨材漿料原液。

(實施例2~10及比較例1~5) 設為下述表1所示之原料摻合組成，與實施例1同樣地，製造鈰系研磨材漿料原液。再者，表1中之陰離子性水溶性聚合物之「AA」，係聚丙烯酸之鈉鹽(「POIZ(註冊商標)530」、花王股份有限公司製、固體成分濃度40質量%水溶液(將固體成分視為聚合物成分))。又，「-」之表述，表示未添加。

[評估測定] 對於上述實施例及比較例所製造之鈰系研磨材漿料原液，進行以下所示之評估測定。再者，研磨性能，係使用將前述鈰系研磨材漿料原液以純水稀釋所調製之研磨液來進行評估。此等之評估測定結果歸納示於下述表1。

[D_50] 以Microtrac粒度分布計「MT3300II」(日機裝股份有限公司製)，藉由雷射繞射散射法，進行漿料粒子之粒度分布測定，求得於累積體積50%之粒子徑(D₅₀ )。

[生產性] 於鈰系研磨材漿料原液之製造中，粉碎漿料之調製中的作業負荷最大，對生產性所造成的影響大，故將得到粉碎漿料之步驟中的下述評估，視為生產性之評估。調查在不上昇珠磨機之內壓及溫度之下(內壓0.3MPa以下、溫度55℃以下)，可得到粉碎漿料的混合氧化稀土粒子之上限濃度，基於該上限濃度，由以下之評估基準進行評估。 (評估基準) A：濃度55質量%以上 B：濃度50質量%以上且未達55質量% C：濃度40質量%以上且未達50質量% D：濃度未達40質量% 評價A及B的情況，可說生產性優良。另一方面，評價C及D的情況，判定為生產性不良。

[研磨性能] 將鈰系研磨材漿料原液以純水稀釋，調製TREO為5.0質量%之研磨液。使用該研磨液，以單面研磨機，以下述研磨條件進行研磨試驗，如以下般測定研磨速度及表面粗度(算術平均粗度Ra)。研磨速度係於每1片研磨對象試樣各4個部位，以測微計測定研磨前後之試樣厚度，作為算術平均值來求得。表面粗度(Ra)係藉由對於120分鐘研磨後之試樣的研磨面，以觸針式剖線儀(profiler)(「P-12」、KLA-Tencor公司製)進行測定來求得。＜研磨條件＞研磨對象試樣：市售之藍板玻璃(50mm×50mm×厚度1.10mm、研磨面積25cm² ) 研磨墊：麂皮墊下平台旋轉數：260rpm 研磨時壓力：80g/cm²

由表1可知，可觀察到合併使用特定量之陰離子性水溶性聚合物及磷酸化合物所製造的特定粒徑之鈰系研磨材漿料原液(實施例1~10)，生產性優良。又，可觀察到若依照將前述鈰系研磨材漿料原液稀釋而得的研磨液，即使研磨時間經過120分鐘，亦不降低研磨速度，研磨力被維持，能夠以良好的表面粗度(Ra)(加工精度)進行研磨。由此可說，本實施形態之鈰系研磨材漿料原液，可實現生產性的提高，且可提供對玻璃材發揮良好的研磨性能之研磨液。

Claims

一種鈰系研磨材漿料原液，其係含有混合氧化稀土粒子及水之鈰系研磨材漿料原液，前述鈰系研磨材漿料原液，含有陰離子性水溶性聚合物及磷酸化合物，前述陰離子性水溶性聚合物為選自(甲基)丙烯酸與馬來酸之共聚物或其鹼金屬鹽中的1種以上，全部稀土類元素之以氧化物換算的含量(TREO)為10.0~40.0質量%，前述TREO中之以鈰之氧化物換算的含量為50.0質量%以上，前述陰離子性水溶性聚合物之含量，相對於前述TREO 100質量份而言，為1.5~10.0質量份，漿料粒子之以雷射繞射散射法得到的粒度分布中之於累積體積50%之粒徑(D₅₀)為0.10~0.35μm。
如請求項1之鈰系研磨材漿料原液，其中氟原子含量為0.1質量%以下。
如請求項1或2之鈰系研磨材漿料原液，其中前述陰離子性水溶性聚合物，為選自丙烯酸與馬來酸之共聚物或其鹼金屬鹽中的1種以上。
如請求項1或2之鈰系研磨材漿料原液，其中前述磷酸化合物，為由三聚磷酸、焦磷酸，及六偏磷酸，以及此等之鹼金屬鹽中選出的1種以上。
如請求項1或2之鈰系研磨材漿料原液，其中相對於前述TREO 100質量份而言，前述磷酸化合物之含量為0.5~10.0質量份。
一種鈰系研磨材漿料原液之製造方法，其係如請求項1~5中任一項之鈰系研磨材漿料原液之製造方法，其包含將含有前述混合氧化稀土粒子、水及前述陰離子性水溶性聚合物之混合原料予以濕式粉碎，得到粉碎漿料之步驟、將前述粉碎漿料予以濕式分級，得到分級漿料之步驟，與於前述分級漿料中添加水及前述磷酸化合物並混合，得到前述鈰系研磨材漿料原液之步驟。
一種研磨液，其係如請求項1~5中任一項之鈰系研磨材漿料原液經水稀釋而得的研磨液，其中前述TREO為0.1~10.0質量%。