WO2006107116A1 - 酸化セリウム系研磨材、その製造方法及び用途 - Google Patents

酸化セリウム系研磨材、その製造方法及び用途 Download PDF

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light rare
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Tadashi Hiraiwa
Tomoyuki Masuda
Naoki Bessho
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Showa Denko K.K.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • Cerium oxide-based abrasive its production method and use
  • the present invention relates to a cerium oxide abrasive used for polishing glass or the like, a method for producing the same, and an application thereof. More specifically, the present invention relates to a glass substrate for a display panel such as a liquid crystal display panel, and a magnetic device.
  • the present invention relates to a cerium oxide-based abrasive used for surface polishing of a glass substrate for disks, a method for producing the same, and a method for using the same.
  • glass materials have been used for various purposes. Among these, optical lenses; glass substrates for recording media for optical disks and magnetic disks; plasma display panels (PDP), thin film transistor (TFT) type liquid crystal display (LCD) panels, and twisted nematics (TN) LCD panel glass substrates for LCD panels, etc .; Color filters for LCD TVs; Photomask glass substrates for LSIs, etc. Flatness, small surface roughness, and defect-free high-precision surface polishing are required. Yes. While these glass substrates are increasingly required to have a highly accurate surface, they are also required to reduce substrate manufacturing costs.
  • PDP plasma display panels
  • TFT thin film transistor
  • TN twisted nematics
  • the above-mentioned displays are used in monitors such as desktop PC monitors, LCD TVs, mobile phones, notebook PCs, personal digital assistants, digital still cameras, etc.
  • Magnetic disks are mainly used in hard disk hard disks.
  • materials such as cerium oxide, zirconium oxide, iron oxide, and silicon dioxide have been used for a long time.
  • cerium oxide-based abrasives mainly composed of cerium oxide are mainly used because of their high polishing efficiency.
  • the cerium oxide abrasive can be manufactured using ores such as bastonite concentrate as the starting material.
  • ores such as bastonite concentrate
  • the impurities in basinsite concentrate are removed using physicochemical separation and then pulverized. Adjust the particle size and dry. Next, it is fired at 60 to 100 in a rotary kiln or a shuttle kiln, pulverized, classified, and re-adjusted to obtain a cerium oxide abrasive.
  • the light rare earth carbonate raw material is pulverized and made into a slurry, which is then partially fluorinated by adding hydrofluoric acid, and then calcined (Japanese Patent Laid-Open No. 9 1 8 3 9 6 6). Gazette), light rare earth salt is calcined once to obtain rare earth oxide, this rare earth oxide is pulverized and treated with mineral acid, then treated with fluorinated ammonium and calcined. 6 9 4 5 5), a method of adding a rare earth fluoride to a rare earth oxide, and performing wet pulverization, drying, firing, and classification (Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 2 — 2 2 4 9 4 9) Proposed.
  • a precipitation agent is added to the cerium-containing light rare earth salt solution to precipitate fine light rare earth salt particles in order to eliminate the need for a pulverization process or to greatly simplify the pulverization process.
  • a method is proposed in which the slurry is obtained, the size of the particles in the resulting slurry is adjusted, fluorinated, the slurry is separated into solid and liquid, and the solid component obtained is roasted and manufactured. (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-0 3-7 1 2 6 7).
  • these materials Generally have a large particle size, and therefore must be pulverized by a wet ball mill or the like.
  • many processes must be performed for drying, firing, crushing, classification, and the like. In general, both of these processes are performed in a batch process, requiring manual labor. Therefore, the manufacturing cost of the abrasive cannot be kept low.
  • a fluorine-containing substance such as fluorinated ammonium or hydrofluoric acid
  • the fluorination reaction proceeds abnormally fast in the subsequent firing step. Abnormal grains grow and coarse particles are formed, and coarse particles may be mixed in the abrasive.
  • the present invention provides a polishing material for polishing glass and the like with good quality and low cost, and a method for manufacturing the same, in order to manufacture a glass substrate with high surface accuracy at low cost.
  • the inventors of the present invention have achieved high-precision polished surfaces that are inexpensive, have good production efficiency, have a high polishing rate, have few scratches, and have low surface roughness.
  • the inventors have found an abrasive for polishing glass and the like and a method for producing the same.
  • the present invention is as follows.
  • a precipitant is added to an aqueous solution of a cerium-containing light rare earth salt to precipitate the light rare earth salt (including light rare earth hydroxides in the present invention), and the average particle size is 0. 1 to 3 m of light rare earth's salt particles Obtaining a first slurry having,
  • a fluorinating agent is added to a slurry containing light rare earth salt particles having an average particle size of 0.1 to 3 m, the light rare earth salt and the fluorinating agent are reacted, and the average particle size is 0. obtaining a second slurry containing 1 to 3 m of light rare earth fluoride particles;
  • a method for producing a cerium oxide-based abrasive is provided.
  • cerium-containing light rare earth salt aqueous solution in step (a) is physicochemically separated and removed from the ore containing rare earth elements impurities other than rare earth elements and Nd or higher rare earth elements.
  • At least one light rare earth salt particle of steps (a) and (b) is selected from the group consisting of carbonate, hydroxide, oxalate and mixtures thereof, 1) A method for producing a cerium oxide abrasive according to any one of items (3) to (3).
  • the method includes washing after the precipitation of the light rare earth salt particles to remove impurities other than the light rare earth salt, (1) to (5) above.
  • the cerium oxide abrasive according to any one of Manufacturing method.
  • step (d) further comprises classification.
  • a method for polishing a glass substrate comprising polishing a glass substrate using the cerium oxide-based abrasive according to (9) above.
  • the method of the present invention by using fine light rare earth salt particles and light rare earth fluoride particles close to the product particle size of the abrasive, a conventional wet pulverization step is not required, and the production is simple. This makes it possible to produce a cerium oxide abrasive at an efficient and inexpensive production cost.
  • cerium oxide-based abrasive of the present invention an object to be polished having a good quality polished surface with few scratches and small surface roughness can be obtained at a high polishing rate.
  • the method for producing a cerium oxide-based abrasive comprises: (a) adding a precipitant to an aqueous solution of a cerium-containing light rare earth salt to precipitate a salt of the light rare earth, and the average particle size is 0.1 to 3; a step of obtaining a first slurry containing m light rare earth salt particles; (b) fluorination into a slurry containing light rare earth salt particles having an average particle size of 0.1 to 3 mm; (C) a step of obtaining a second slurry containing light rare earth fluoride particles having an average particle size of 0.:! To 3 m. Mixing the first slurry and the second slurry to obtain a mixed slurry; and (d) drying and firing the mixed slurry and optionally classifying the mixed slurry.
  • the aqueous solution of cerium-containing light rare earth salt used in the step (a) of the method for producing a cerium oxide-based abrasive of the present invention mainly comprises cerium (C e), lanthanum (L a), praseodymium (P r), and neodymium.
  • rare earth concentrates containing (N d), etc. physicochemically contain components other than rare earth elements such as alkali metals, alkaline earth metals and radioactive materials, and rare earth elements with neodymium (N d) weight More specifically, when obtaining an aqueous solution of cerium-containing light rare earth salt from rare earth concentrate, such ore is roasted with sulfuric acid to produce sulfate, and this sulfuric acid is obtained. Dissolve salt in water to remove alkaline earth metals, radioactive materials, etc. as insoluble materials.
  • the medium heavy rare earth means a rare earth having an atomic number larger than P m (promethium).
  • P m promethium
  • the composition when using a basinite ore alone, the composition is relatively simple, so it is common to achieve this separation and removal by a separation method by dissolving rare earth components in sulfuric acid or concentrated hydrochloric acid.
  • a separation method by dissolving rare earth components in sulfuric acid or concentrated hydrochloric acid.
  • a solvent extraction method is generally used as a method for chemically separating and removing medium heavy rare earth and Nd.
  • the precipitant used in the method for producing a cerium oxide abrasive of the present invention is any precipitant capable of precipitating light rare earth salt particles when added to an aqueous solution of a cerium-containing light rare earth salt. .
  • a carbonate such as sodium carbonate or ammonium bicarbonate, a hydroxide such as ammonium hydroxide, or oxalic acid is used. It is possible to precipitate oxalate and the like. In particular, it is preferable to obtain a light rare earth carbonate using ammonium bicarbonate because it is easy to handle.
  • the deposition conditions are controlled so that the average particle diameter of the particles obtained by the precipitation is 0.1 to 3 m.
  • the final abrasive average particle size can be easily adjusted to 0.1 to 3 m.
  • the polishing rate may be decreased. Also if the final abrasive average particle size exceeds 3'm A lot of scratches may be generated on the polished surface.
  • the particle size of the light rare earth salt to be precipitated is the concentration and temperature of the cerium-containing light rare earth salt solution, the stirring speed and time, the type and concentration of the precipitant, and the solution of the cerium-containing light rare earth salt solution. It can be adjusted by controlling the processing conditions such as the dropping speed of the liquid.
  • the first slurry obtained by precipitating light rare earth salt particles may be washed with decantation or the like to remove impurities other than light rare earth salt particles. Can do.
  • the slurry containing the light rare earth salt particles used in the step (b) of the method for producing a cerium oxide abrasive of the present invention is the same as that shown for the step (a), that is, cerium. It can be obtained by adding a precipitant to an aqueous solution of the light rare earth salt contained and precipitating the light rare earth salt.
  • a part of the first slurry can be used separately.
  • the fluorinating agent used in the step (b) of the method for producing a cerium oxide abrasive according to the present invention may be any compound capable of fluorinating a salt of a light rare earth in a slurry, such as hydrofluoric acid, fluorinated Ammonium, acidic fluorinated ammonium, etc. can be used. Also here, the light rare earth salts in the slurry can be substantially fully or partially fluorinated.
  • the light rare earth fluoride obtained here has a total rare earth content of about 60 to 75 mass% and / or a fluorine content of 20 to 30 mass% when dried at 400. Is desirable. ⁇ Mixed slurry>
  • the first slurry containing the light rare earth salt particles and the second slurry are preferably mixed in a wet state.
  • partial fluoride is obtained by adding fluorinated ammonium, hydrofluoric acid, etc. to the light rare earth salt.
  • the fluorination reaction proceeds slowly in the subsequent firing step, so there is no abnormal grain growth, and there is no formation of localized coarse particles, It is advantageous to obtain an abrasive of good quality that does not contain coarse particles in the abrasive.
  • a stirrer, a high-speed stirrer, or the like can be used. If necessary, they may be mixed with a pulverizer such as a wet ball mill, an attritor, or a bead mill. However, in the method of the present invention, a desired particle size distribution can be achieved without using such a pulverizer. Without the use of a pulverizer, the number of steps can be reduced, and the problem that foreign matter mixed from the pulverizing medium or the like causes scratches during polishing can be avoided.
  • the mixing amount of the light rare earth fluoride with respect to the salt of the light rare earth is preferably adjusted so that the fluorine content contained in the finally obtained cerium oxide-based abrasive is 0.1 to 10% by mass. .
  • washing may be performed to remove impurity ions dissolved in the mixed slurry. I like it.
  • the mixed slurry is usually washed with water until the impurity ions are removed by repeating the decantation several times.
  • a reagent may be added to obtain a mixture slurry having a small impurity content after washing.
  • the cerium oxide-based abrasive is basically produced by drying and firing, and optionally crushing and classifying without pulverizing the mixture slurry. It may be accompanied by a grinding process of the mixture slurry.
  • a centrifuge, an electric furnace, a shuttle kiln, or a mouth kiln can be used, and it is particularly preferable to use a mouth kiln. Drying and firing can be performed in the air, which is an oxidizing atmosphere.
  • the drying and firing temperature requires 400 ° C. or more in order to convert the cerium-containing light rare earth into a rare earth oxide, and is generally from 600 to 130 ° C., preferably 70 Set in the range of ⁇ 1 2 0 0. Then, optionally, the fired product is crushed and classified to obtain a cerium oxide abrasive.
  • a crusher such as a method of colliding with an impact plate or the like and a method of colliding with each other can be used, but is not limited thereto. It is preferable that the crushing be carried out dry.
  • a wind classifier or the like can be used, but is not limited to this.
  • the cerium oxide-based abrasive of the present invention obtained as described above preferably has a total rare earth content of 90% by mass or more in terms of oxide. In addition, it is desirable that 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more is cerium in terms of oxide based on the total rare earth contained.
  • the fluorine content of the cerium oxide abrasive is preferably 0.1 to 10% by mass.
  • the cerium oxide abrasive of the present invention is usually dispersed in a dispersion medium such as water to form a slurry of about 50 to 30% by mass. If necessary, water-soluble organic solvents such as ethylene glycol and small polyethylene glycol can be used, but water is usually used.
  • a substance having a polishing promoting effect on glass for example, an amino acid-based compound such as arginine, an anion such as melamine, triethanolamine and the like.
  • An organic acid such as a compound, citrate, tartaric acid, lingoic acid, and darconic acid may be added.
  • a glass substrate or the like is polished using the cerium oxide abrasive of the present invention.
  • ammonium bicarbonate solution in which ammonium bicarbonate was dissolved in pure water and adjusted to a concentration of 5 O g ZL was added dropwise with stirring, and stirring was continued for 2 h. Then, a light rare earth carbonate mainly composed of cerium oxide was precipitated to obtain a first slurry containing light rare earth carbonate particles. The light rare earth carbonate in the first slurry was sampled and the average particle size (D 50) was measured and found to be 2.O ⁇ m.
  • the second slurry containing light rare earth fluoride particles was added and mixed. After stirring for 2 h, in order to remove impurities dissolved in the slurry, stirring was stopped once to allow the mixture to settle, and then the supernatant was removed. After adding pure water to this, stirring for 2 hours, once stirring was stopped, the mixture was allowed to settle, and then the supernatant was removed five times. Finally, the supernatant was removed for concentration to remove impurity ions.
  • a mixture slurry having an average particle diameter (D 50) not containing 2.0 m was prepared.
  • D 50 is a particle diameter corresponding to a cumulative value of 50% of the volume distribution measured using Cole Yuichi Multisizer I I E type (manufactured by Cole Yuichi).
  • cerium oxide abrasive was dispersed in water to prepare a slurry having a concentration of 10% by mass.
  • alkali-free glass area 75 m 2
  • TFT thin film transistor
  • Polishing testing machine 4-way double-side polishing machine Number of processed sheets: 6 sheets Batch X 2
  • Polishing pad Polyurethane foam pad (MHC 15 A made by Dale Nibuta)
  • the polished glass was taken out from the polishing machine and subjected to ultrasonic cleaning with pure water. Then, it was washed with pure water and dried.
  • the thickness before and after polishing was measured at 4 locations per sheet, and the measured values of 4 points x 6 sheets were averaged to obtain a polishing rate. (; Um Z min) was calculated.
  • Um Z min was calculated.
  • the surface of the glass substrate was visually observed to determine the number of scratches per polished surface.
  • the center line average surface roughness of the glass surface was measured with a rank tailor made by Rank Taylor Hobson.
  • Table 1 shows the average particle diameter D 50 of the particles in the mixture slurry, the average particle diameter D 50 of the abrasive particles, the polishing rate, the scratches, and the center line average surface roughness Ra.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a cerium oxide abrasive was produced. However, in Example 2, the temperature of the light rare earth chloride solution was adjusted to 40 to obtain a light rare earth carbonate slurry (average particle diameter D 50: 2.5 m) in which light rare earth carbonate was precipitated. Then, a dilute aqueous solution of hydrofluoric acid was added dropwise to obtain a second slurry (average particle diameter D 50: 2.m) containing light rare earth fluoride particles. Here is the resulting 'mixture slurry in The average particle size (D 50) of the particles was 2.5 ⁇ m. The average particle diameter (D 50) of the cerium oxide-based abrasive obtained here is 2.0 m.
  • Example 3 the light rare earth carbonate slurry in which the light rare earth carbonate solution was precipitated by adjusting the temperature of the light rare earth chloride solution to 25 ° C. (average particle diameter D 50: 1.8 m) Then, hydrofluoric acid was added to obtain a second slurry (average particle diameter D 50: 1.8 m) containing light rare earth fluoride particles.
  • the average particle diameter (D 5 ⁇ ) of the particles in the obtained mixture slurry was 1.8 m.
  • the average particle diameter (D 50) of the cerium oxide abrasive obtained here was 1.4 m.
  • the obtained cerium oxide abrasive was treated in the same manner as in Example 1. Polishing was performed and polishing evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 the light rare earth carbonate solution for the first and second slurries was deposited by adjusting the temperature of the light rare earth chloride solution to 20 ° C.
  • the average particle diameter (D 50) of the particles in the light rare earth carbonate, light rare earth fluoride, and mixture slurry was 1.2 m.
  • the average particle diameter (D 50) of the cerium oxide abrasive obtained here was 1.0 m.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a cerium oxide abrasive was produced. However, in Comparative Example 1, the light rare earth carbonate for the first and second slurries was deposited by adjusting the temperature of the light rare earth chloride solution to 60 ° C. Here, the average particle size (D 50) force of light rare earth carbonate, light rare earth fluoride, and mixture slurry was ⁇ 4.O ⁇ m. Further, the average particle diameter (D 50) of the cerium oxide abrasive obtained here was 3.2 m.
  • Bath Tonesite (average particle size D 5 0: 4 0 m) l
  • the pulverized slurry was dried with a drier, fired at 90 ° C. in a rotary kiln, and pulverized and classified to obtain a cerium oxide abrasive.
  • the average particle size (D 50) of the cerium oxide abrasive obtained here was 1.4 m.
  • the fluorine content of the cerium oxide-based abrasive finally obtained in a slurry containing light rare earth carbonate particles (average particle diameter D 50: 1.8 m) was obtained.
  • a cerium oxide abrasive was obtained.
  • the average particle diameter (D 50) of the cerium oxide-based abrasive obtained here was 1.4 m.

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Abstract

研磨速度が速く、キズの発生が少なく、表面粗さの小さい高精度な研磨面が得られ、且つ安全で製造工程が簡略で安価な酸化セリウム系研磨材及びその製造方法を提供する。（ａ）セリウム含有軽希土類塩の水溶液に沈殿剤を添加し、軽希土類の塩を析出させて、軽希土類の塩の粒子を含有する第１のスラリーを得る工程、（ｂ）軽希土類の塩の粒子を含有するスラリーに、フッ素化剤を添加し、軽希土類の塩とフッ素化剤とを反応させ、軽希土類フッ素化物の粒子を含有する第２のスラリーを得る工程、（ｃ）第１のスラリーと第２のスラリーとを混合して、混合スラリーを得る工程、並びに（ｄ）混合スラリーを、乾燥及び焼成する工程を含む、酸化セリウム系研磨材の製造方法とする。またこの方法によって製造される酸化セリウム系研磨材とする。

Description

酸化セリウム系研磨材、 その製造方法及び用途
技術分野
本発明は、 ガラス等の研磨に用いられる酸化セリ ウム系研磨材、 その製造方法及びその用途に関する。 より詳しく は本発明は、 液晶 ディスプレイパネル等のディスプレイパネル用ガラス基板、 磁気デ 明
イ スク用ガラス基板の表面研磨に用いられる酸化セリ ウム系研磨材 、 その製造方法及びその使用方法に関する。
書 背景技術
近年、 様 な用途にガラス材料が用いられている。 この中でも、 光学用レンズ ； 光ディスク及び磁気ディスクのための記録媒体用ガ ラス基板 ； プラズマディ スプレイパネル （ P D P ) 、 薄膜トランジ ス夕 （ T F T ) 型液晶ディスプレイ （ L C D ) パネル、 ツイス トネ マチック （ T N ) 型 L C Dパネル等のディ スプレイパネル用ガラス 基板 ； 液晶 T V用カラーフィルター ； L S I 用フォ トマスクガラス 基板等においては、 平坦性、 小さい表面粗さ及び欠陥フリーといつ た高精度な表面研磨が要求されている。 これらのガラス基板は、 高 精度な表面に仕上げる要求が高まる一方で、 基板の製造コス トを低 減することも要求されている。
尚、 上記のようなディ スプレイは、 ディ スク トップパソコ ン用モ 二夕一、 液晶テレビ、 携帯電話、 ノー トパソコン、 携帯情報端末、 デジタルスチルカメラ等のモニタ一で使用され、 また上記のような 磁気ディ スクは主に、 モパイル用のハー ドディ スクで使用されてい る。 . ■ 各種ガラスの表面研磨のためには、 古くから酸化セリ ウム、 酸化 ジルコニウム、 酸化鉄、 二酸化ケイ素等の材料が使用されている。 また最近では、 研磨能率が高いことから、 酸化セリ ウムを主成分と する酸化セリ ウム系研磨材が主に用いられている。
酸化セリ ウム系研磨材は、 バス トネサイ ト精鉱等の鉱石を出発原 料に用いて製造することができる。 例えばバス トネサイ ト精鉱を出 発原料に用いて酸化セリ ウム系研磨材を製造する場合、 物理化学的 な分離を用いてバス トネサイ ト精鉱中の不純物を除去した後に、 粉 砕することによって粒度調整を行い、 乾燥する。 次いで、 ロータリ 一キルン又はシャ トルキルン中において 6 0 0〜 1 0 0 0でで焼成 し、 解砕、 分級、 再度の粒度調整を行って酸化セリ ウム系研磨材を 得る。
また最近では、 軽希土類炭酸塩原料を粉砕し、 スラ リー状にし、 ここにフッ素化水素酸を加えて部分的にフッ素化し、 その後で焼成 する方法 （特開平 9 一 1 8 3 9 6 6号公報） 、 軽希土類塩を一度か 焼して希土類酸化物を得、 この希土類酸化物を粉砕及び鉱酸処理し た後で、 フッ素化アンモニゥムによって処理し、 焼成する方法 （特 開平 1 1 一 2 6 9 4 5 5号公報） 、 希土類酸化物に、 希土類フッ素 化物を添加して、 湿式粉砕、 乾燥、 焼成、 分級する方法 （特開平 2 0 0 2 — 2 2 4 9 4 9号公報） が提案されている。 また、 粉砕工程 を全く必要としないようにすること、 又は大幅に粉砕工程を簡略化 させることを目的として、 セリ ウム含有軽希土類塩溶液に沈殿剤を 加えて微細な軽希土類塩の粒子を析出させてスラ リーを得、 得られ たスラリー中の粒子の大きさを整え、 フッ素化処理した後、 スラ リ 一を固液分離し、 得られた固形成分を焙焼して製造する方法が提案 されている （特開平 2 0 0 2— 3 7 1 2 6 7号公報） 。
しかしながら、 特開平 9 一 1 8 3 9 6 6号、 特'開平 1 1 — 2 6 9 4 5 5号、 及び特開平 2 0 0 2 - 2 2 4 9 4 9号公報でのように軽 希土類塩又は軽希土類塩を焼成して得られる希土類酸化物をフッ素 化する場合、 これらの材料は一般に粒子径が大きく、 従って湿式ボ ールミル等で粉砕する必要がある。 また粉砕後には、 乾燥、 焼成、 解砕、 分級等のために数多くの工程を行わなければならない。 一般 にこれらいずれの工程もバッチ方式で行われているため人手がかか り、 従って研磨材の製造コス トを低く抑えることはできない。
また、 特開平 9— 1 8 3 9 6 6号、 特開平 1 1 一 2 6 9 4 5 5号 、 及び特開平 2 0 0 2 - 3 7 1 2 6 7号公報でのように、 軽希土類 塩又は希土類酸化物の粒子にフッ素化アンモニゥム、 フッ素化水素 酸等のフッ素含有物質を加えて部分的にフッ素化処理する場合、 そ の後の焼成工程でフッ素化反応が異常に速く進行して異常粒成長し て粗大粒子が形成され、 研磨材中に粗大粒子が混入することがある
発明の開示
本発明は、 面精度の高いガラス基板を安価に製造するために、 品 質良好で且つ安価なガラス等の研磨のための研磨材、 及びその製造 方法を提供する。
本件発明者らは、 上記事情を鑑み、 鋭意研究を重ねた結果、 安価 で良好な生産効率を有し、 研磨速度が速く、 キズの発生が少なく、 且つ表面粗さの小さい高精度な研磨面が得られるガラス等の研磨の ための研磨材及びその製造方法を見出すに至った。
本発明は下記のようなものである。
( 1 ) ( a ) セリ ウム含有軽希土類塩の水溶液に沈殿剤を添加し 、 軽希土類の塩 （本発明では軽希土類の水酸化物も含める。 ） を析 出させて、 平均粒子径が 0. 1〜 3 mの軽希土'類の塩の粒子を含 有する第 1のスラ リーを得る工程、
( b ) 平均粒子径が 0. l〜 3 mの軽希土類の塩の粒子を含有 するスラリーに、 フッ素化剤を添加し、 軽希土類の塩とフッ素化剤 とを反応させ、 平均粒子径が 0. 1〜 3 mの軽希土類フッ素化物 の粒子を含有する第 2のスラ リーを得る工程、
( c ) 前記第 1のスラ リーと前記第 2のスラリーとを混合して、 混合スラリーを得る工程、 並びに
( d ) 前記混合スラ リーを、 乾燥及び焼成する工程、
を含む、 酸化セリ ウム系研磨材の製造方法。
( 2 ) 工程 （ b ) において、 軽希土類の塩の粒子を含有する前記 スラ リーと して、 前記第 1 のスラリーの一部を使用する、 上記 （ 1 ) 項に記載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法。
( 3 ) 工程 （ a ) の前記セリ ウム含有軽希土類塩の水溶液を、 希 土類元素を含む鉱石から、 希土類元素以外の不純物と N d以重の希 土類元素を物理化学的に分離除去することを含む方法によって得る 、 上記 （ 1 ) 又は （ 2 ) 項に記載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方 法。
( 4 ) 工程 （ a ) 及び （ b ) の少なく とも一方の軽希土類の塩の 粒子が、 炭酸塩、 水酸化物、 シユウ酸塩及びそれらの混合物の粒子 からなる群より選択される、 上記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) 項のいずれかに記 載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法。
( 5 ) 前記酸化セリ ウム系研磨材のフッ素含有率が、 0. 1〜 1 0質量％である、 上記 （ 1 ) 〜 （ 4 ) 項のいずれかに記載の酸化セ リ ゥム系研磨材の製造方法。
( 6 ) 工程 （ a ) において、 軽希土類の塩の粒子の析出の後で洗 浄を行って、 軽希土類の塩以外の不純物を除去することを含む、 上 記 （ 1 ) 〜 （ 5 ) 項のいずれかに記載の酸化セリ'ゥム系研磨材の製 造方法。
( 7 ) 工程 （ a ) 〜 （ d ) の間に湿式粉砕工程を含まない、 上記 ( 1 ) 〜 （ 6 ) のいずれかに記載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方 法。
( 8 ) 工程 （ d ) がさ らに分級することを含む、 上記 （ 1 ) 〜 （ 7 ) のいずれかに記載の酸化セリ ウム研磨材の製造方法。
( 9 ) 前記上記 （ 1 ) 〜 （ 8 ) 項のいずれかに記載の方法を用い て製造される、 酸化セリ ウム系研磨材。
( 1 0 ) 研磨材がスラ リーである、 上記 （ 9 ) に記載の酸化セリ ゥム系研磨材。
( 1 1 ) 上記 （ 9 ) 項に記載の酸化セリ ウム系研磨材を用いてガ ラス基板を研磨する、 ガラス基板の研磨方法。
( 1 2 ) 上記 （ 1 1 ) 項に記載の方法でガラス基板を研磨するェ 程を含む、 ガラス基板の製造方法。
( 1 3 ) 上記 （ 1 1 ) 項に記載の方法でガラス基板を研磨するェ 程を含む、 光学レンズ、 ハー ドディ スク、 ディスプレイパネル、 特 定周波数カッ ト用フィルター、 又は L S I 若しく はディ スプレイパ ネル用フォ トマスクの製造方法。
本発明の方法によれば、 研磨材の製品粒度に近い微細な軽希土類 の塩の粒子及び軽希土類フッ素化物の粒子を使用することによって 、 従来の湿式粉砕工程を必要とせず、 簡略で、 生産効率が良く 、 且 つ安い製造コス トで酸化セリ ウム系研磨材を製造することが可能に なる。
また、 本発明の酸化セリ ウム系研磨材を使用することによって、 キズが少なく且つ表面粗さが小さい品質良好な研磨面を有する被研 磨物を、 大きい研磨速度で得ることができる。
以下、' 本発明を詳細に説明する。 ' 発明を実施するための最良の形態
本発明の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法は、 （ a ) セリ ウム含 有軽希土類塩の水溶液に沈殿剤を添加し、 軽希土類の塩を析出させ て、 平均粒子径が 0. l〜 3 ; mの軽希土類の塩の粒子を含有する 第 1のスラリーを得る工程、 （ b ) 平均粒子径が 0. 1〜 3 ΠΙの 軽希土類の塩の粒子を含有するスラ リーに、 フッ素化剤を添加し、 軽希土類の塩とフッ素化剤とを反応させ、 平均粒子径が 0. ：!〜 3 mの軽希土類フッ素化物の粒子を含有する第 2のスラリーを得る 工程、 （ c ) 第 1 のスラリーと第 2のスラリーとを混合して、 混合 スラリーを得る工程、 並びに （ d) 混合スラリーを、 乾燥及び焼成 、 並びに随意に分級する工程を含む。
ぐ第 1 のスラ リー >
(セリ ウム含有軽希土類塩の水溶液）
本発明の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法の工程 （ a ) において 用いるセリ ウム含有軽希土類塩の水溶液は、 主としてセリ ウム （ C e ) 、 ランタン （L a ) 、 プラセオジム （ P r ) 及びネオジム （N d ) 等を含有する希土精鉱から、 アルカ リ金属、 アルカ リ土類金属 及び放射性物質等の希土類元素以外の成分、 並びにネオジム （N d ) 以重の希土類元素を物理化学的に分離除去して得ることができる より具体的には、 希土類精鉱からセリ ウム含有軽希土類塩の水溶 液を得る場合、 このような鉱石を硫酸と共に焙焼して硫酸塩を生成 し、 この硫酸塩を水に溶解して、 アルカ リ土類金属、 放射性物質等 を不溶物と して除去する。 その後、 水酸化ナ ト リ ウム等のアルカ リ により混合希土類水酸化物として沈殿させ、 この沈殿物を塩酸で溶 解して混合希土類塩化物溶液とする。 最後に、 この混合希土類塩化 物溶液 ら、 溶媒抽出法によって希土類成分のう 'ちの中重希土類及 び N dを化学的に分離除去する。 ここで、 中重希土類とは、 P m ( プロメチウム） より大きい原子番号の希土類をいう ものとする。 特に、 バス トネサイ トとモナザイ トの複雑混合鉱石を用いる場合 、 上記のような希土類精鉱の硫酸焙焼による方法によって、 アル力 リ土類金属、 放射性物質等を化学的に分離除去することが一般的で ある。 また、 バス トネサイ ト単独鉱石を用いる場合、 組成が比較的 単純なため、 硫酸や濃塩酸への希土類成分の溶解による分離法によ つてこの分離除去を達成することが一般的である。 尚、 中重希土類 及び N dの化学的な分離除去方法としては、 溶媒抽出法が一般的で ある。
(軽希土類の塩の粒子の析出）
本発明の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法において用いる沈殿剤 は、 セリ ゥ 含有軽希土類塩の水溶液に添加したときに軽希土類の 塩の粒子を析出させることができる任意の沈殿剤である。 .
この沈殿剤としては、 炭酸ナ ト リ ウム又は重炭酸アンモニゥムの ような炭酸塩、 水酸化アンモニゥムのような水酸化物、 又はシユウ 酸等を用いて、 それぞれ軽希土類の炭酸塩、 水酸化物又はシユウ酸 塩等を析出させることができる。 特に重炭酸アンモニゥムを用いて 軽希土類の炭酸塩を得ることは、 取り扱いが容易であるので好まし い。
セリ ウム含有軽希土類塩の溶液からの軽希土類の塩の析出におい ては、 析出によって得られる粒子の平均粒子径が 0 . l 〜 3 mに なるように析出条件を制御する。 この範囲にすることによって、 最 終的な研磨材の平均粒子径を容易に 0 . 1 〜 3 mとすることがで きる。 最終的な研磨材の平均粒子径が 0 . l i m以下である場合、 研磨精度を高くすることはできるものの、 研磨速度が低くなること がある。 また、 最終的な研磨材の平均粒子径が 3 ' mを越える場合 、 研磨表面にキズを多く発生させることがある。 析出させる軽希土 類の塩の粒子径は、 セリ ウム含有軽希土類塩の溶液の濃度及び温度 、 撹拌の速度及び時間、 沈殿剤の種類、 濃度、 セリ ウム含有軽希土 類塩の溶液への滴下速度等の処理条件を制御することによって調整 できる。
(洗浄）
尚、 随意に、 軽希土類の塩の粒子を析出させることによって得た 第 1 のスラ リーは、 軽希土類の塩の粒子以外の不純物を除去するた めに、 デカンテ一ショ ン等によって洗浄することができる。
<第 2 のスラ リー〉
(軽希土類の塩の粒子を含有するスラ リー）
本発明の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法の工程 （ b ) において 用いる軽希土類の塩の粒子を含有するスラリーは、 工程 （ a ) に関 して示したのと同様にして、 すなわちセリ ウム含有軽希土類塩の水 溶液に沈殿剤を添加し、 軽希土類の塩を析出させて得ることができ る。 また当然に、 このスラリーとして、 第 1 のスラリーの一部を取 り分けて用いることもできる。
(フッ素化剤）
本発明の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法の工程 （ b ) において 用いるフッ素化剤は、 スラ リー中の軽希土類の塩をフッ素化できる 任意の化合物でよく、 例えばフッ素化水素酸、 フッ素化アンモニゥ ム、 酸性フッ素化アンモニゥム等を用いることができる。 またここ では、 スラ リー中の軽希土類の塩を、 実質的に完全に又は部分的に フッ素化することができる。 ここで得られる軽希土類フッ素化物は 、 4 0 0でで乾燥させた状態で、 全希土類含量が 6 0 〜 7 5質量％ 程度、 及び/又はフッ素含量が 2 0 〜 3 0質量％であることが望ま しい。 <混合スラ リー >
(混合）
軽希土類の塩の粒子を含有する第 1 のスラ リーと、 第 2 のスラ リ —との混合は、 湿式状態で行う ことが好ましい。 このように第 1 の スラ リーと第 2 のスラ リーとを混合して酸化セリ ウム系研磨材を製 造する場合、 軽希土類の塩にフッ素化アンモニゥム、 フッ素化水素 酸等を加えて部分フッ素化処理して酸化セリ ウム系研磨材を製造す る方法に比べて、 その後の焼成工程でフッ素化反応が緩やかに進行 するため異常粒成長がなく、 局在化した粗大粒子の形成がなく、 研 磨材中に粗大粒子を含まない品質良好な研磨材を得るために有利で ある。
第 1 のスラリーと第 2のスラリーとの混合においては、 撹拌機、 高速撹拌機等を用いることができる。 必要に応じて、 湿式ボールミ ル、 ア トライター、 ビーズミル等の粉砕機で混合してもよい。 但し 、 本発明の方法では、 このような粉砕機の使用を伴わなくても所望 の粒度分布を達成することもできる。 粉砕機の使用を伴わない場合 、 工程数を減らすことが可能であり、 また粉砕媒体等から混入する 異物が研磨の際にキズを発生させるという問題を避けることができ る。 軽希土類の塩に対する軽希土類フッ素化物の混合量は、 最終的 に得られる酸化セリ ウム系研磨材に含まれるフッ素含有率が 0 . 1 〜 1 0質量％となるように混合調整することが好ましい。
(洗浄）
軽希土類の塩の粒子を含有するスラ リーと軽希土類フッ素化物の 粒子を含有するスラリーとを湿式混合した後、 混合スラリー中に溶 解している不純物イオンを除去するため、 洗浄を行う ことが好まし い。 混合スラリーの洗浄は、 通常は水を使用 し、 数回デカンテーシ ヨ ンを繰り返して不純物イオンを除去するまで行'う。 尚、 洗浄の際 、 必要に応じて試薬を添加し、 洗浄後に不純物含有量が少ない混合 物スラ リーが得られるようにしてもよい。
ぐ乾燥及び焼成 >
本発明の方法では、 酸化セリ ウム系研磨材は、 混合物スラ リーを 粉砕することなく 、 乾燥及び焼成、 並びに随意に解砕及び分級を行 つて製造することを基本とするが、 これに限定されるものではなく 、 混合物スラ リーの粉砕工程をともなってもよい。
混合物スラ リーの乾燥のためには、 遠心分離器、 電気炉、 シャ ト ルキルン、 口一夕 リーキルンを使用することができ、 特に口一タリ 一キルンを使用 して行う ことが好ましい。 乾燥及び焼成は、 酸化性 雰囲気である大気中で行う ことができる。 乾燥及び焼成温度は、 セ リ ウム含有軽希土類を希土類酸化物にするために 4 0 0で以上を必 要とし、 一 的には 6 0 0〜 1 3 0 0 °C、 好ましく は 7 0 0〜 1 2 0 0 の範囲に設定する。 次いで随意に、 焼成品を解砕及び分級し て酸化セリ ウム系研磨材を得る。 解砕は、 衝撃板等に衝突させる方 式、 互いに衝突させる方式等の解砕機を使用することができるが、 これらに限定されるものではない。 解砕は、 乾式で行う ことが好ま しい。 分級は、 風力分級機等を使用することができるが、 これに限 定されるものではない。
<本発明の酸化セリ ウム系研磨材 >
上述のようにして得られる本発明の酸化セリ ウム系研磨材は、 酸 化物換算で、 希土類の含有率が合計で 9 0質量％以上であることが 望ましい。 また、 含有される全希土類を基準として酸化物換算で、 4 0質量％以上、 より好ましく は 6 0質量％以上がセリ ウムである ことが望ましい。 またこの酸化セリ ウム系研磨材のフッ素含有率は 、 好ましく は 0 . 1〜 1 0質量％でぁる。
ぐ本発 の酸化セリ ウム系研磨材の使用 > ' 本発明の酸化セ U ゥム系研磨材は通常、 水等の分散媒に分散させ て 5〜 3 0質量％程度のスラ リーの状態にして使用される のス ラ リーの形成のためには、 必要に応じて、 エチレングリ□ール 、 小 リエチレングリ コ ―ル等の水溶性有機溶媒を使用でさるが 、 通常は 水が使用される。
酸化セリ ゥム系研磨材のスラリーを調製する際には 撹拌機、 高 速ミキサー等の機械的な分散を行う。 また 、 卜 リポ •J ン酸 *ii キサメタリ ン酸塩のような分散作用を示すリ ン酸塩 ポリ ァク リル 酸塩のような高分子分散剤を使用することによ Ό スラリ 粘度を 下げることができ、 高濃度のスラリーが容易に調製でさる。 また、 メチルセル P ス、 カルボキシメチルセル □―ス、 ポ U ビニルアル コールのような高分子を共存させることによつて、 スラリ の沈降 防止効果を達成することができる。 リ ン酸塩や高分子分散剤の量を コン トロールすることにより、 凝集、 分散の程度をコン ト口 ―ルす ることができ、 従つて沈降性を適度にコン トロールした作業性の良 いス れる。
本発明の酸化セリ ウム系研磨材の研磨能率を向上させるために、 ガラスに対して研磨促進効果を有する物質、 例えばアルギニン等の ァミ ノ酸系化合物 、 メラミ ン、 ト リエタノールァミ ン等のァ ン系 化合物、 クェン酸 、 酒石酸、 リ ンゴ酸、 ダルコン酸等の有機酸を添 加してもよい。
本発明の酸化セリ ウム系研磨材を用いてガラス基板等を研磨する
¾口 、 優れた研磨速度で 、 ピッ ト、 キズ等の表面欠陥を生じること なく研磨して、 品質的に優れた研磨表面を得ることができる 実施例
以下、' 実施例によって本発明をさ らに詳細に説'明する。 但し、 本 発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
(実施例 1 )
A ： 酸化セリ ウム系研磨材の作製
( i ) 軽希土類の炭酸塩又は水酸化物の粒子を含有する第 1のス ラ リーの作製
C e、 L a , P r及び N d等を多く含む天然希土精鉱から、 アル カ リ金属、 アルカ リ土類金属及び放射性物質等の軽希土類以外の成 分、 並びに N d以重の軽希土類元素を物理化学的に分離除去して、 セリ ウムを含有する軽希土類塩化物溶液 （軽希土類塩化物溶液中の 全希土類の酸化物換算濃度 ： 3 0 0 g /L ) を得た。 この軽希土類 塩化物溶液中の全希土類の酸化物換算濃度が 5 0 g /Lとなるよう に純水を加え、 軽希土類塩化物溶液 1 0 0 Lを作製した。 この溶液 を 3 0でに^度管理した後、 重炭酸アンモニゥムを純水に溶解して 5 O g ZLの濃度に調整した重炭酸アンモニゥム水溶液を、 撹拌し ながら滴下して、 2 h撹拌を継続し、 酸化セリ ウムを主成分とする 軽希土類炭酸塩を析出させ、 軽希土類炭酸塩の粒子を含有する第 1 のスラ リーを得た。 尚、 この第 1 のスラリー中の軽希土類炭酸塩を 採取し、 平均粒子径 （D 5 0 ) を測定したところ、 2. O ^ mであ つた。
( i i ) 軽希土類フッ素化物の粒子を含有する第 2のスラリーの 作製
上記 （ i ) で得た第 1 のスラ リーの一部を取り分け、 フッ化水素 酸を純水で希釈して 1 0重量％の濃度に調整したフッ化水素酸水溶 液を滴下して、 軽希土塩を完全にフッ素化し、 軽希土類フッ素化物 の粒子を含有する第 2のスラ リーを得た。 尚、 この第 2のスラリー 中の軽希土類フッ素化物を採取し、 平均粒子径 （D 5 0 ) を測定し たところ、 2. O mであった。 ' ( i i i ) 酸化セリ ウム系研磨材の作製
軽希土類炭酸塩の粒子を含有する第 1のスラ リーを撹袢機で撹拌 しながら、 軽希土類フッ素化物の粒子を含有する第 2のスラリーを 加え、 混合した。 2 h撹袢後、 スラリー中に溶解している不純物ィ オンを取り除くために、 一度撹袢を停止させて混合物を沈降させた 後、 上澄みを除去した。 これに純水を加え、 2 h撹拌後、 一度撹袢 を停止させて混合物を沈降させた後、 上澄みを除去するという操作 を 5回繰り返し、 最後に濃縮のため上澄みを除去して不純物イオン を含まない平均粒子径 （D 5 0 ) が 2. 0 mの混合物スラリーを 調整した。
次に 、 混合物濃縮スラ リ一を箱形乾 機 1 5 0 °Cで乾燥させ、 乾 燥によづて生成した塊をほぐした後、 □一夕 リーキルン （炉心管長 さ 1 0 0 0 mm, 内径（i> 6 0 mm) において 9 0 0でで焼成を行つ た。 得られた焼成粉は塊状粒であるため 、 ア トマイザ一で解砕し、 風力分級機で分級操作を行う ことにより 、 酸化セリ ゥム系研磨材を 作製した 。 ここで得られた酸化セリ ゥム系研磨材の平均粒子径 （D
5 0 ) は 1. 6 ΠΊであった。 尚、 D 5 0 とは、 コール夕一マルチ サイザ一 I I E型 （コール夕一社製） を用いて測定された体積分布 の累積値 5 0 %に相当する粒子径である。
得られた酸化セリ ウム系研磨材を水に分散させて濃度 1 0質量％ のスラ リーを調整した。
B ： 研磨試験
被加工物として、 薄膜 トランジスタ （T F T) 液晶ディ スプレイ パネル用の無アルカ リガラス （面積 7 5 m2 ) を用いた。 研磨装置 及び研磨条件は以下の通りである。
ぐ研磨条件 >
研磨試験機 ： 4ウェイタイプ両面研磨機 ' 加工枚数 ： 6枚 バッチ X 2ノ 'ツチ
研磨パッ ： 発泡ポリ ウレタンパッ ド （ M H C 1 5 A デール · 二ッ夕社製）
下定盤回
スラリー供給量 6 0 m l / m ι n
加工圧力 8 7 g / c m
研磨時間 2 0 m i n
研磨後のガラスを研磨機より取り出し、 純水による超音波洗浄を 行った。 その後、 純水による洗浄を行い、 乾燥を行った。
C ： ガラス基板の評価
6枚の T F T液晶ディスプレイパネル用の無アルカ リガラスにつ いて、 1枚当たり 4箇所ずつ、 研磨前後の厚みをマイクロメ一夕で 測定し、 4点 X 6枚の測定値を平均して、 研磨速度 （； u m Z m i n ) を算出した。 また、 2 0万ルクスのハロゲンランプを光源として 用い、 ガラス基板表面を目視にて観察し、 研磨面当たりのキズの数 を求めた。 また更に、 ガラス表面の中心線平均表面粗さを、 ランク • テーラーホブソン社製タリステップで測定した。
混合物スラリー中の粒子の平均粒径 D 5 0、 研磨材粒子の平均粒 径 D 5 0、 研磨速度、 キズ、 及び中心線平均表面粗さ R aを表 1 に 示す。
(実施例 2 )
実施例 1 と同様にして、 酸化セリ ウム系研磨材を製造した。 但し 、 実施例 2では、 軽希土類塩化物溶液の温度を 4 0でに調整して軽 希土類炭酸塩を析出させた軽希土類炭酸塩スラ リー （平均粒子径 D 5 0 ： 2 . 5 m ) に、 フッ化水素酸の希釈水溶液を滴下して、 軽 希土類フッ素化物の粒子を含有する第 2のスラ リー （平均粒子径 D 5 0 ： 2 . m ) を得た。 ここでは、 得られた'混合物スラ リー中 の粒子の平均粒子径 （D 5 0 ) が 2 . 5 ^ mであった。 また、 こ こ で得られた酸化セリ ウム系研磨材の平均粒子径 （D 5 0 ) は、 2 . 0 ； mであつ ,こ。
実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を行い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示す。
(実施例 3 )
実施例 1 と同様にして、 酸化セリ ウム系研磨材を製造した。 但し 、 実施例 3では、 軽希土類塩化物溶液の温度を 2 5 °Cに調整して軽 希土類炭酸塩を析出させた軽希土類炭酸塩スラ リー （平均粒子径 D 5 0 ： 1 . 8 m ) に、 フッ化水素酸を加えて、 軽希土類フッ素化 物の粒子を含有する第 2 のスラリー （平均粒子径 D 5 0 ： 1 . 8 m ) を得た。 ここでは、 得られた混合物スラ リー中の粒子の平均粒 子径 （ D 5 σ ) が 1 . 8 mであった。 また、 こ こで得られた酸化 セリ ウム系研磨材の平均粒子径 （D 5 0 ) は、 1 . 4 mであった 実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を行い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示す。
(実施例 4 )
実施例 1 と同様にして、 酸化セリ ウム系研磨材を製造した。 但し 、 実施例 4では、 軽希土類塩化物溶液の温度を 2 0 °Cに調整して、 第 1及び第 2のスラ リーのための軽希土類炭酸塩を析出させた。 こ こでは、 軽希土類炭酸塩、 軽希土類フッ素化物、 及び混合物スラ リ 一中の粒子の平均粒子径 （ D 5 0 ) が 1 . 2 mであった。 また、 こ こで得られた酸化セリ ウム系研磨材の平均粒子径 （D 5 0 ) は、 1 . 0 mであった。
実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示'す。 (比較例 1 )
実施例 1 と同様にして、 酸化セリ ウム系研磨材を製造した。 但し 、 比較例 1 では、 軽希土類塩化物溶液の温度を 6 0 °Cに調整して、 第 1及び第 2のスラ リーのための軽希土類炭酸塩を析出させた。 こ こでは、 軽希土類炭酸塩、 軽希土類フッ素化物、 及び混合物スラ リ 一中の粒子の平均粒子径 （D 5 0 ) 力^ 4 . O ^ mであった。 また 、 ここで得られた酸化セリ ウム系研磨材の平均粒子径 （D 5 0 ) は 、 3 . 2 mであった。
実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を行い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示す。
(比較例 2 )
バス トネサイ ト （平均粒子径 D 5 0 : 4 0 m) l O O O gに水 1 0 0 0 g加えて湿式ボールミルで粉砕し、 平均粒子径 D 5 0が 1 . 8 mの粉体を含む粉砕スラ リーを得た。 次に、 粉砕スラ リーを 乾燥機で乾燥させた後、 ロータ リーキルンで 9 0 0 °Cで焼成し、 解 砕、 分級操作を行う ことにより、 酸化セリ ウム系研磨材を得た。 ま た、 ここで得られた酸化セリ ウム系研磨材の平均粒子径 （D 5 0 ) は、 1 . 4 mであった。
実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を行い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示す。
(比較例 3 )
市販の中国製の軽希土類酸化物 （平均粒子径 D 5 0 ： 1 5 m) 8 0 0 g と、 市販の中国製の酸化セリ ウムを主成分とする軽希土類 フッ素化物 （平均粒子径 D 5 0 ： 1 u m) 3 0 0 g とに、 水 1 0 0 0 gを加えて、 湿式ボールミルで粉砕し、 平均粒子径 D 5 0が 1 . 8 mの粉体を含む粉砕スラ リーを得た。 次に、 粉砕スラ リーを 乾燥機で乾燥させた後、 ロー夕 リーキルンで 9 0'0でで焼成し、 解 砕、 分級操作を行う ことにより、 酸化セリ ウム系研磨材を得た。 ま た、 ここで得られた酸化セリ ウム系研磨材の平均粒子径 （D 5 0 ) は、 1 . 4 mであった。
実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を行い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示す。
(比較例 4 )
実施例 1 と同様にして、 軽希土類炭酸塩の粒子を含有するスラリ 一 （平均粒子径 D 5 0 ： 1 . 8 m ) に、 最終的に得られる酸化セ リ ウム系研磨材のフッ素含有量が 5 %となるように酸性フッ化アン モニゥムを加え、 混合した後、 乾燥機で乾燥させ、 口一タリ一キル ンで 9 0 0でで焼成し、 解砕、 分級操作を行う ことにより、 酸化セ リ ウム系研磨材を得た。 また、 ここで得られた酸化セリ ウム系研磨 材の平均粒子径 （D 5 0 ) は、 1 . 4 mであった。
実施例 1 と同様にして、 得られた酸化セリ ウム系研磨材を用いて 研磨を行い、 研磨評価を行った。 結果を表 1 に示す。
Figure imgf000018_0001
表 1 に示される通り、 実施例 1 〜 4の酸化セリウム系研磨材では 、 比較例 1 〜 4の酸化セリ ウム系研磨材と比較して、 同等又はより 優れた研磨速度で、 被研磨体である無アルカ リガラス表面にキズを 発生させず且つ小さい表面粗さを与える。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ( a ) セリ ウム含有軽希土類塩の水溶液に沈殿剤を添加し、 軽希土類の塩を析出させて、 平均粒子径が 0. 1〜 3 ΠΊの軽希土 類の塩の粒子を含有する第 1のスラリーを得る工程、
( b ) 平均粒子怪が 0. 1〜 3 ^ mの軽希土類の塩の粒子を含有 するスラリーに、 フッ素化剤を添加し、 軽希土類の塩とフッ素化剤 とを反応させ、 平均粒子径が 0. 1〜 3 mの軽希土類フッ素化物 の粒子を含有する第 2のスラリーを得る工程、
( c ) 前記第 1のスラリーと前記第 2のスラ リーとを混合して、 混合スラリーを得る工程、 並びに
( d ) 前記混合スラリーを、 乾燥及び焼成する工程、
を含む、 酸化セリ ウム系研磨材の製造方法。
2. 工程 （ b ) において、 軽希土類の塩の粒子を含有する前記ス ラ リーとして、 前記第 1 のスラ リーの一部を使用する、 請求項 1 に 記載の酸化セリウム系研磨材の製造方法。
3. 工程 （ a ) の前記セリ ウム含有軽希土類塩の水溶液を、 希土 類元素を含む鉱石から、 希土類元素以外の不純物と N d以重の希土 類元素を物理化学的に分離除去することを含む方法によって得る、 請求項 1又は 2のいずれかに記載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方 法。
4. 工程 （ a ) 及び （ b ) の少なく とも一方の軽希土類の塩の粒 子が、 炭酸塩、 水酸化物、 シユウ酸塩及びそれらの混合物の粒子か らなる群より選択される、 請求項 1〜 3のいずれかに記載の酸化セ リ ゥム系研磨材の製造方法。
5. 前記酸化セリ ウム系研磨材のフッ素含有率が、 0. 1〜 1 0 質量％である、 請求項 1〜 4のいずれかに記載の'酸化セリ ウム系研 磨材の製造方法。
6. 工程 （ a ) において、 軽希土類の塩の粒子の析出の後で洗浄 を行って、 軽希土類の塩以外の不純物を除去することを含む、 請求 項 1〜 5のいずれかに記載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法。
7. 工程 （ a ) ~ ( d) の間に湿式粉砕工程を含まない、 請求項 1〜 6のいずれかに記載の酸化セリ ウム系研磨材の製造方法。
8. 工程 （ d ) がさ らに分級することを含む、 請求項 1〜 7のい ずれかに記載の酸化セリ ウム研磨材の製造方法。
9. 前記請求項 1〜 8のいずれかに記載の方法を用いて製造され る、 酸化セリゥム系研磨材。
1 0. 研磨材がスラ リーである、 請求項 9に記載の酸化セリ ウム 系研磨材。
1 1 . 請求項 9に記載の酸化セリ ゥム系研磨材を用いてガラス基 板を研磨する、 ガラス基板の研磨方法。
1 2. 請求項 1 1 に記載の方法でガラス基板を研磨する工程を含 む、 ガラス基板の製造方法。
1 3. 請求項 1 1 に記載の方法でガラス基板を研磨する工程を含 む、 光学レンズ、 ハー ドディ スク、 ディ スプレイパネル、 特定周波 数カッ ト用フィルタ一、 又は L S I 若しく はディ スプレイパネル用 フォ 卜マスクの製造方法。
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