JPH03146584A - ガラス研磨用研磨材 - Google Patents
ガラス研磨用研磨材Info
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- JPH03146584A JPH03146584A JP1285435A JP28543589A JPH03146584A JP H03146584 A JPH03146584 A JP H03146584A JP 1285435 A JP1285435 A JP 1285435A JP 28543589 A JP28543589 A JP 28543589A JP H03146584 A JPH03146584 A JP H03146584A
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- Japan
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- polishing
- abradant
- abrasive
- glass substrate
- zirconium oxide
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は研磨材に関し、特に、光ディスクや磁気ディス
ク用のガラス基板、アクティブマトリックス型ＬＣＤ、
液晶ＴＶ用カラーフィルター、時計ｅ電卓・カメラ用Ｌ
ＣＤあるいは太陽電池などのデイスプレィ用ガラス基板
、ＬＳＩフォトマスク用ガラス基板、あるいは光学用レ
ンズなどの各種ガラス材料の研磨に好適な研磨材に関す
る。
ク用のガラス基板、アクティブマトリックス型ＬＣＤ、
液晶ＴＶ用カラーフィルター、時計ｅ電卓・カメラ用Ｌ
ＣＤあるいは太陽電池などのデイスプレィ用ガラス基板
、ＬＳＩフォトマスク用ガラス基板、あるいは光学用レ
ンズなどの各種ガラス材料の研磨に好適な研磨材に関す
る。
近年、光ディスクや磁気ディスク、アクティブマトリッ
クス型ＬＣＤ、液晶ＴＶ用カラーフィルターなどに用い
られるガラス基板、あるいは時計・電卓・カメラ用ＬＣ
Ｄあるいは太陽電池などのデイスプレィ用ガラス基板、
ＬＳＩフォトマスクに用いられるガラス基板の用途が増
大している。
クス型ＬＣＤ、液晶ＴＶ用カラーフィルターなどに用い
られるガラス基板、あるいは時計・電卓・カメラ用ＬＣ
Ｄあるいは太陽電池などのデイスプレィ用ガラス基板、
ＬＳＩフォトマスクに用いられるガラス基板の用途が増
大している。
このような用途に用いられるガラス基板は、高精度に表
面研磨することが要求される。
面研磨することが要求される。
従来、これらのガラス基板の表面研磨に用いられている
研磨材としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、あ
るいは二酸化ケイ素系の研磨材が通常用いられており、
両面研磨機を用いてこれらの研磨材を循環使用して研磨
を行うのが一般的である。上述した研磨材のうちでも、
酸化セリウムは、酸化ジルコニウムや二酸化ケイ素に比
べて研磨能率が数倍すぐれているという利点があるが、
反面、研磨面の状態（たとえば表面粗さ、スクラッチ、
潜傷の状態）の点からいえば、従来の酸化セリウム系研
磨材は必ずしも充分満足のいくものではないという問題
がある。
研磨材としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、あ
るいは二酸化ケイ素系の研磨材が通常用いられており、
両面研磨機を用いてこれらの研磨材を循環使用して研磨
を行うのが一般的である。上述した研磨材のうちでも、
酸化セリウムは、酸化ジルコニウムや二酸化ケイ素に比
べて研磨能率が数倍すぐれているという利点があるが、
反面、研磨面の状態（たとえば表面粗さ、スクラッチ、
潜傷の状態）の点からいえば、従来の酸化セリウム系研
磨材は必ずしも充分満足のいくものではないという問題
がある。
ところで、ガラス研磨用の研磨材としては、砥粒を水な
どの液体に分散させてスラリーの状態で使用するのが一
般的である。しかし、このようなスラリー状の研磨材に
おいては、分散質である砥粒が容易に分離し沈殿すると
いう問題がある。上述したようなガラス研磨においては
、通常、研磨材は循環使用されるため、砥粒自身の粉砕
ならびに研磨対象物であるガラス表面からのアルカリ成
分の溶出に起因して、研磨液がアルカリ性となり、この
ため−旦砥粒が沈殿するとこの沈殿が非常に硬いものに
なってしまうという欠点がある。このような分離沈殿し
た砥粒は研磨パッド上に塗りつぶされて硬くなり、パッ
ドが目詰まり状態となって、研磨対象物の表面に傷を生
じさせる要因となる。また、配管や保存容器内でこのよ
うな硬い沈殿が起こると、研磨砥粒が有効に利用できな
いため、所定濃度のスラリー組成が維持できず、このた
め研磨能率が低下し、特に循環使用下での研磨能率は著
しく低下してしまう。さらに、分離し流動性を失った砥
粒が研磨機や配管内に付着すると、これを除去ないし洗
浄することは困難であり、また時間と労力を要する。
どの液体に分散させてスラリーの状態で使用するのが一
般的である。しかし、このようなスラリー状の研磨材に
おいては、分散質である砥粒が容易に分離し沈殿すると
いう問題がある。上述したようなガラス研磨においては
、通常、研磨材は循環使用されるため、砥粒自身の粉砕
ならびに研磨対象物であるガラス表面からのアルカリ成
分の溶出に起因して、研磨液がアルカリ性となり、この
ため−旦砥粒が沈殿するとこの沈殿が非常に硬いものに
なってしまうという欠点がある。このような分離沈殿し
た砥粒は研磨パッド上に塗りつぶされて硬くなり、パッ
ドが目詰まり状態となって、研磨対象物の表面に傷を生
じさせる要因となる。また、配管や保存容器内でこのよ
うな硬い沈殿が起こると、研磨砥粒が有効に利用できな
いため、所定濃度のスラリー組成が維持できず、このた
め研磨能率が低下し、特に循環使用下での研磨能率は著
しく低下してしまう。さらに、分離し流動性を失った砥
粒が研磨機や配管内に付着すると、これを除去ないし洗
浄することは困難であり、また時間と労力を要する。
上述したような砥粒の沈殿の問題を解決する方法として
、研磨材主成分に第ニリン酸カルシウムを添加すること
によって、砥粒の沈殿を軟らかいもの（すなわち沈殿し
た砥粒を再分散させるのが容易なもの）にすることが提
案されている（特公昭５６−２９７１７号公報）。しか
しながら、本発明者の知見によれば、上述した方法は、
沈殿の硬さを緩和する点においては効果があるが、その
反面、研磨能率を低下させる傾向があり、必要な取代を
加工するための研磨時間が長くなるという問題がある。
、研磨材主成分に第ニリン酸カルシウムを添加すること
によって、砥粒の沈殿を軟らかいもの（すなわち沈殿し
た砥粒を再分散させるのが容易なもの）にすることが提
案されている（特公昭５６−２９７１７号公報）。しか
しながら、本発明者の知見によれば、上述した方法は、
沈殿の硬さを緩和する点においては効果があるが、その
反面、研磨能率を低下させる傾向があり、必要な取代を
加工するための研磨時間が長くなるという問題がある。
本発明は上述した従来技術が有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、砥粒の沈殿が軟らかく、しかも研磨能
率が安定かつ高く、研磨特性にすぐれたガラス研磨用研
磨材を提供することを目的としている。
れたものであり、砥粒の沈殿が軟らかく、しかも研磨能
率が安定かつ高く、研磨特性にすぐれたガラス研磨用研
磨材を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するために、本発明のガラス研磨用
研磨材は、酸化ジルコニウムを主成分とする研磨材にお
いて、改質成分として、アルミン酸カルシウム、硫酸マ
グネシウムおよび塩化マグネシウムからなる群より選ば
れた少なくとも１種を研磨材に対して０．１〜２０．０
重量％含有させてなることを特徴とするものである。
研磨材は、酸化ジルコニウムを主成分とする研磨材にお
いて、改質成分として、アルミン酸カルシウム、硫酸マ
グネシウムおよび塩化マグネシウムからなる群より選ば
れた少なくとも１種を研磨材に対して０．１〜２０．０
重量％含有させてなることを特徴とするものである。
本発明の研磨材は、通常、水などの分散媒に分散させて
スラリーの状態で使用されるが、本発明においてはこの
ようなスラリー状研磨材も本発明の範囲に含まれる。
スラリーの状態で使用されるが、本発明においてはこの
ようなスラリー状研磨材も本発明の範囲に含まれる。
本発明者の研究によれば、酸化ジルコニウム系研磨材に
おいて、上記のようなアルミン酸カルシウム、硫酸マグ
ネシウムまたは塩化マグネシウムを特定の全範囲添加す
ることによって、研磨砥粒の沈殿が軟らかくなるという
すぐれた効果が発現する。このため研磨パッド上での目
詰まりが解消され、また再分散が容易であるため研磨液
の組成ないし濃度を常に一定状態に保持することができ
、高い研磨能率を安定的に持続させることが可能となる
。さらに、研磨機や配管内での沈殿砥粒の付着が生じて
も、その洗浄は容易になり作業性は著しく向上する。ま
た、研磨能率が大幅に上昇するため研磨加工に要する時
間を短縮することができる。さらにまた、上述した改質
成分を用いた場合、酸化ジルコニウムが本来的に有する
比較的すぐれた研磨特性（研磨面の粗さ、スクラッチ、
潜傷の状態が良好であること）を損なうことがないので
、この点においても研磨材に要求される特性を調和的に
改良することができる。
おいて、上記のようなアルミン酸カルシウム、硫酸マグ
ネシウムまたは塩化マグネシウムを特定の全範囲添加す
ることによって、研磨砥粒の沈殿が軟らかくなるという
すぐれた効果が発現する。このため研磨パッド上での目
詰まりが解消され、また再分散が容易であるため研磨液
の組成ないし濃度を常に一定状態に保持することができ
、高い研磨能率を安定的に持続させることが可能となる
。さらに、研磨機や配管内での沈殿砥粒の付着が生じて
も、その洗浄は容易になり作業性は著しく向上する。ま
た、研磨能率が大幅に上昇するため研磨加工に要する時
間を短縮することができる。さらにまた、上述した改質
成分を用いた場合、酸化ジルコニウムが本来的に有する
比較的すぐれた研磨特性（研磨面の粗さ、スクラッチ、
潜傷の状態が良好であること）を損なうことがないので
、この点においても研磨材に要求される特性を調和的に
改良することができる。
本発明の研磨材において、改質成分として添加する成分
は、アルミン酸カルシウム、硫酸マグネシウムまたは塩
化マグネシウムであるが、これらの成分を２種以上複合
的に添加することもできる。
は、アルミン酸カルシウム、硫酸マグネシウムまたは塩
化マグネシウムであるが、これらの成分を２種以上複合
的に添加することもできる。
これらの改質成分の添加量の好ましい範囲は、研磨材（
すなわち研磨材の主成分と改質成分との合計ｆｌ）に対
して０．１〜２０．０重量％であるが、さらに好ましく
は０．５〜１０，０重量％の範囲である。添加量が０．
１重量％未満では上述したような改質効果の発現は乏し
く、特に砥粒の沈殿が硬くなるので好ましくない。一方
、２０．０重量％を超えて添加すると、研磨能率が低下
するので望ましくない。
すなわち研磨材の主成分と改質成分との合計ｆｌ）に対
して０．１〜２０．０重量％であるが、さらに好ましく
は０．５〜１０，０重量％の範囲である。添加量が０．
１重量％未満では上述したような改質効果の発現は乏し
く、特に砥粒の沈殿が硬くなるので好ましくない。一方
、２０．０重量％を超えて添加すると、研磨能率が低下
するので望ましくない。
上述した主成分ならびに改質成分の粒径は、用途や使用
目的に応じて適宜選択され得るが、通常のガラス基板を
対象とした場合、０，１〜１０．０μｍの範囲が望まし
い。
目的に応じて適宜選択され得るが、通常のガラス基板を
対象とした場合、０，１〜１０．０μｍの範囲が望まし
い。
本発明の研磨材による研磨対象となる材料は、主として
高精度研磨が要請されるガラス材である。
高精度研磨が要請されるガラス材である。
具体的には光ディスクや磁気ディスク用のガラス基板、
アクティブマトリックス型ＬＣＤ、液晶ＴＶ用カラーフ
ィルター、時計・電卓・カメラ用ＬＣＤあるいは太陽電
池などのデイスプレィ用ガラス基板、ＬＳＩフォトマス
ク用ガラス基板、あるいは光学用レンズなどの研磨にお
いてすぐれた効果を発揮する。
アクティブマトリックス型ＬＣＤ、液晶ＴＶ用カラーフ
ィルター、時計・電卓・カメラ用ＬＣＤあるいは太陽電
池などのデイスプレィ用ガラス基板、ＬＳＩフォトマス
ク用ガラス基板、あるいは光学用レンズなどの研磨にお
いてすぐれた効果を発揮する。
以下、本発明を実施例ならびに比較例に基づいてさらに
具体的に説明する。
具体的に説明する。
実施例１
下記第１表に示すような各種添加剤を用意し、主成分と
しての酸化ジルコニウムに対して５重量％各々添加して
スラリー状の研磨材を調製した。
しての酸化ジルコニウムに対して５重量％各々添加して
スラリー状の研磨材を調製した。
このようにして得られた各種研磨材を用いてガラスディ
スクの研磨効果を調べた。結果を併せて第１表に示す。
スクの研磨効果を調べた。結果を併せて第１表に示す。
研磨方法としては、アルミディスク基板の研磨に使用さ
れるテスト装置を用い、以下のような条件で行った。研
磨効果の評価方法も下記に示す。
れるテスト装置を用い、以下のような条件で行った。研
磨効果の評価方法も下記に示す。
く研磨条件〉
使用ガラス材： ５１／４”ガラスサブストレートポ
リシングマシン二″ 両面研磨機（９Ｂ−５Ｐ）ポリレ
ンズクロス： ５ｕｒｆｉｎ２００（合成スウエード
クロス） スラリー砥粒率： Ｚ ｒ Ｏ２１００ｇ／ １スラ
リー供給率二 １５０ｃｃ／分 ポリシング圧カニ ７０ｇ／ｃｄ 下定盤回転数： ６０ｒｐｍ く研磨効果の評価方法〉 研磨能率： 研磨前と研磨後の重量減により換算し、１分間当たりの
研磨能率を算出した。
リシングマシン二″ 両面研磨機（９Ｂ−５Ｐ）ポリレ
ンズクロス： ５ｕｒｆｉｎ２００（合成スウエード
クロス） スラリー砥粒率： Ｚ ｒ Ｏ２１００ｇ／ １スラ
リー供給率二 １５０ｃｃ／分 ポリシング圧カニ ７０ｇ／ｃｄ 下定盤回転数： ６０ｒｐｍ く研磨効果の評価方法〉 研磨能率： 研磨前と研磨後の重量減により換算し、１分間当たりの
研磨能率を算出した。
面粗度：
ＴＡＬＹＳＴＥＰによる測定によって評価した。
表中において、Ｒａ、ＲｙおよびＲｔｍは各々、Ｒａ：
中心線からの形状の変位量の算術平均値で与えられる。
中心線からの形状の変位量の算術平均値で与えられる。
普通いくつかの連続する基準長さしの平均値として決定
される。
される。
Ｒｙ：基準長さ内の最高山頂から最深谷底までの高さを
表わす。
表わす。
Ｒｔｍ：各サンプリング長さにおけるＲｙ値の平均値で
ある。
ある。
沈殿の硬さニ
スラリ−を静置して下方に沈殿した砥粒の硬さを５段階
で評価した。この場合、「１」が最も軟らかい沈殿であ
り、「５」は最も硬い沈殿であることを示す。
で評価した。この場合、「１」が最も軟らかい沈殿であ
り、「５」は最も硬い沈殿であることを示す。
上記第１表に示すように、アルミン酸カルシウム、硫酸
マグネシウムおよび塩化マグネシウムを添加した研磨材
は、沈殿が軟らかく、しかも研磨能率が高いことが分か
る。また本発明の研磨材は、研磨能率は高いが、面粗度
の点においてもまったく問題がな（良好な研磨特性を示
し、スクラッチの問題も生じなかった。
マグネシウムおよび塩化マグネシウムを添加した研磨材
は、沈殿が軟らかく、しかも研磨能率が高いことが分か
る。また本発明の研磨材は、研磨能率は高いが、面粗度
の点においてもまったく問題がな（良好な研磨特性を示
し、スクラッチの問題も生じなかった。
実施例２
実施例１と同じ研磨条件で、今度は添加剤（改質成分）
の添加量を変化させたものを種々調製して、研磨能率と
改質成分の添加量との関係を調べた。結果を第１図に示
す。第１図に示すように、改質成分の添加量が研磨材に
対して０．１〜２０．０重量％の範囲においては、いず
れの改質成分であっても良好な研磨能率が得られ、特に
０．５〜１０．０重量％の範囲ですぐれた効果があるこ
とが分かる。また、添加量が少ないと砥粒の沈殿が硬く
なり、添加量が多いと研磨能率が低下する傾向が見られ
ることが分かる。
の添加量を変化させたものを種々調製して、研磨能率と
改質成分の添加量との関係を調べた。結果を第１図に示
す。第１図に示すように、改質成分の添加量が研磨材に
対して０．１〜２０．０重量％の範囲においては、いず
れの改質成分であっても良好な研磨能率が得られ、特に
０．５〜１０．０重量％の範囲ですぐれた効果があるこ
とが分かる。また、添加量が少ないと砥粒の沈殿が硬く
なり、添加量が多いと研磨能率が低下する傾向が見られ
ることが分かる。
４、
第１図は、
改質成分の添加量と研磨能率との関
係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化ジルコニウムを主成分とする研磨材において、
改質成分として、アルミン酸カルシウム、硫酸マグネシ
ウムおよび塩化マグネシウムからなる群より選ばれた少
なくとも１種を研磨材に対して０．１〜２０．０重量％
含有させてなることを特徴とする、ガラス研磨用研磨材
。 ２、前記研磨材が、液体に分散されてスラリーを構成し
ている、請求項１に記載のガラス研磨用研磨材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285435A JP2783329B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | ガラス研磨用研磨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285435A JP2783329B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | ガラス研磨用研磨材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146584A true JPH03146584A (ja) | 1991-06-21 |
| JP2783329B2 JP2783329B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17691487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1285435A Expired - Lifetime JP2783329B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | ガラス研磨用研磨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783329B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994002562A1 (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive grain, method of making same and abrasive products |
| US5352254A (en) * | 1992-07-28 | 1994-10-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive grain, method of making same and abrasive products |
| JP2006525930A (ja) * | 2003-05-20 | 2006-11-16 | アイトゲネシッシェ テヒニッシェ ホーホシューレ チューリッヒ | ナノ粒子製造用金属供給システム |
| CN100396750C (zh) * | 2002-03-22 | 2008-06-25 | 三井金属鉱业株式会社 | 铈系研磨材料及其制造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5967999B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2016-08-10 | Hoya株式会社 | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
| SG188775A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-30 | Hoya Corp | Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk, magnetic disk, and magnetic data recording/reproducing device |
-
1989
- 1989-11-01 JP JP1285435A patent/JP2783329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994002562A1 (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive grain, method of making same and abrasive products |
| US5352254A (en) * | 1992-07-28 | 1994-10-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive grain, method of making same and abrasive products |
| CN100396750C (zh) * | 2002-03-22 | 2008-06-25 | 三井金属鉱业株式会社 | 铈系研磨材料及其制造方法 |
| JP2006525930A (ja) * | 2003-05-20 | 2006-11-16 | アイトゲネシッシェ テヒニッシェ ホーホシューレ チューリッヒ | ナノ粒子製造用金属供給システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2783329B2 (ja) | 1998-08-06 |
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