TW201636405A - 研磨用組成物，研磨方法，及陶瓷製零件之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種研磨用組成物，其係便宜且能對於陶瓷進行高品位的鏡面加工。研磨用組成物含有磨粒，pH為6.0以上9.0以下，用於研磨陶瓷。
Description
本發明關於研磨用組成物、研磨方法及陶瓷製零件之製造方法。
已知使用含有由金剛石所成的磨粒之研磨用組成物，研磨陶瓷製零件之表面，進行鏡面加工或平滑化之技術(例如參照專利文獻1、2)。然而，含有由金剛石所成的磨粒之研磨用組成物係高價，而且有容易發生刮痕，難以得到高品位的鏡面之問題。
專利文獻1：日本特開平7-179848號公報
專利文獻2：日本特開2008-290183號公報
因此，本發明之課題在於解決如上述之習知
技術所具有之問題點，提供便宜且能對於陶瓷進行高品位的鏡面加工之研磨用組成物、研磨方法及陶瓷製零件之製造方法。
為了解決前述問題，本發明之一態樣的研磨用組成物係研磨陶瓷之研磨用組成物，要旨為含有磨粒，pH為6.0以上9.0以下。
又，本發明之另一態樣的研磨方法係要旨為使用上述一態樣的研磨用組成物，將研磨對象物予以研磨。
再者，本發明之更另一態樣的陶瓷製零件之製造方法，係要旨為包含以上述另一態樣的研磨方法，研磨陶瓷製零件。
本發明之研磨用組成物、研磨方法及陶瓷製零件之製造方法，係便宜且能對於陶瓷進行高品位的鏡面加工。
詳細說明本發明之一實施形態。本實施形態之研磨用組成物係研磨陶瓷之研磨用組成物，含有磨粒，pH為6.0以上9.0以下。而且，該磨粒亦可包含矽石。
又，陶瓷與磨粒的仄他電位之差可設定在20mV以上60mV以下。
如此的本實施形態之研磨用組成物，由於適用於陶瓷之研磨，難以發生刮痕，而可對於陶瓷以高光澤進行高品位的鏡面加工。又，本實施形態之研磨用組成物由於不含有由金剛石所成的磨粒而便宜。再者，本實施形態之研磨用組成物係硬度比金屬或樹脂等之材料高，可將研磨加工為困難的陶瓷以充分高的研磨速度研磨。
因此，藉由使用本實施形態之研磨用組成物來研磨陶瓷製的研磨對象物，可製造表面經鏡面加工的具有高質感(例如高級感)之陶瓷製零件。金屬或樹脂等之材料係在表面的質感提高上有限度，但陶瓷係可因鏡面加工而賦予高的質感，故可作出顧客滿足度更高的商品。
將強度、耐久性、輕量性、式樣設計性優異的陶瓷作為素材，可製造裝飾品(例如配件、手錶)、電子機器(例如行動電話終端、個人電腦)、照相機、運動‧保健用品、齒科用品(例如義齒)、汽車內裝構件等之各樣物品的零件。於此等之中，在裝飾品、電子機器、汽車內裝構件等，對於表面設計的要求特別強，例如在高級商品，由於強烈要求重視質感(例如高級感)的表面設計，故對於如此物品之陶瓷製零件的製造，本實施形態之研磨用組成物係適合。
亦有對陶瓷製零件之表面施予塗裝、塗覆、鍍敷等，進行鏡面加工之方法，但在藉由研磨的鏡面加工
得到優異鏡面時，不需要塗料或塗覆。又，相較於藉由塗裝、塗覆、鍍敷等所成的鏡面，藉由研磨所成的鏡面由於耐久性高，鏡面係可長期間持續。基於此等之點，藉由研磨的鏡面加工具有比藉由塗裝、塗覆、鍍敷等的鏡面加工更優異之點。
再者，所謂的質感，就是指在陶瓷含有物特有的素材感，例如亦可表現重量感、存在感。又，陶瓷可呈現與金屬或樹脂不同的色調。再者，陶瓷之質感例如係與金屬者、塑膠者不同，包含深度或溫暖度、獨特的艷感，此等例如可將如陶磁器所具有的美觀或高級感給予觀看者或觸摸者。藉由研磨而表面成為鏡面的陶瓷，由於具有光澤，而具有與金屬或樹脂不同的光澤性之質感，具有光澤的表面例如係與作為工藝品或美術品的陶磁器所具有者不同，但有可能不遜色或具有更優異的美觀或高級感。再者，具有平滑性高的表面之陶瓷製零件係手觸感亦優異，在耐衝撃性等之強度方面也可能優異。
以下，詳細說明本實施形態之研磨用組成物。再者，以下說明的各種操作或物性之測定，只要沒有特別預先指明，則在室溫(20℃以上25℃以下)、相對濕度40%以上50%以下之條件下進行。
本實施形態之研磨用組成物可適用於研磨的陶瓷之種類係沒有特別的限定，可舉出將Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、
Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Zn、Al、Ga、In、Sn、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Er、Lu等之金屬元素的氧化物作為主成分之陶瓷。此等之陶瓷係可單獨使用1種，可混合2種以上使用。
於此等之中，將Mg、Y、Ti、Zr、Cr、Mn、Fe、Zn、Al、Er的氧化物作為主成分之陶瓷係適合作為以本實施形態之研磨用組成物研磨的陶瓷，更合適為氧化鋯與氧化鋁。
再者，除了金屬氧化物系之陶瓷以外，還有鈦酸鋁、氮化鋁、氮化矽、碳化矽等係可適用於以本實施形態之研磨用組成物進行研磨。
而且，於本發明之陶瓷中，不包含藍寶石、碳化矽等之單結晶。
本實施形態之研磨用組成物中所含有的磨粒之種類係沒有特別的限定，例如可使用含有矽石的磨粒。矽石之種類係沒有特別的限定，例如可舉出膠態矽石、煙薰矽石、溶膠凝膠法矽石等。此等之矽石係可單獨使用1種，也可併用2種以上。又，於此等之中，從能更有效率地平滑化陶瓷之表面的觀點來看，較佳為煙薰矽石、膠態矽石。
膠態矽石係可藉由如下述之眾所周知的方法製造。例如，可舉出作花濟夫著「溶膠-凝膠的科學」
(股份有限公司AGNE承風公司刊)的第154~156頁中記載之烷氧基矽烷的水解之方法；日本特開平11-60232號公報中記載之將矽酸甲酯或矽酸甲酯與甲醇之混合物滴下至由水、甲醇及氨或氨與銨鹽所成的混合溶劑中，使矽酸甲酯與水反應之方法；日本特開2001-48520號公報中記載之以酸觸媒將矽酸烷酯水解後，添加鹼觸媒，加熱而使矽酸的聚合進行，使粒子成長之方法；日本特開2007-153732號公報中記載之於烷氧基矽烷的水解之際，以特定之量使用特定種類的水解觸媒之方法等。又，亦可舉出藉由將矽酸鈉予以離子交換而製造之方法。
又，作為煙薰矽石之製造方法，可舉出使用將四氯化矽氣化，於氫氧焰中使燃燒之氣相反應之方法。再者，煙薰矽石係可藉由眾所周知之方法形成水分散液，作為形成水分散液之方法，例如可舉出日本特開2004-43298號公報、日本特開2003-176123號公報、日本特開2002-309239號公報中記載之方法。
本實施形態之研磨用組成物所含有的磨粒之平均一次粒徑可為5nm以上，較佳為10nm以上，更佳為15nm以上。磨粒之平均一次粒徑若為上述之範圍內，則陶瓷之研磨速度升高。另一方面，本實施形態之研磨用組成物所含有的磨粒之平均一次粒徑可為400nm以下，較佳為300nm以下，更佳為200nm以下，尤佳為100nm以下。磨粒之平均一次粒徑若為上述之範圍內，則容易藉由研磨而得到低缺陷且面粗度小的表面。
又，當在研磨後的陶瓷表面上有大粒徑的磨粒殘留之問題時，較佳為以使用不含大粒徑的小粒徑(例如，平均一次粒徑為200μm以下)之磨粒的研磨用組成物來研磨。
再者，磨粒的平均一次粒徑例如可自藉由氮吸附法(BET法)測定的比表面積算出。更具體而言，可藉由後述的實施例中記載之方法求得。
研磨用組成物中的磨粒之含量可為1質量%以上，較佳為2質量%以上。磨粒之含量若為上述之範圍內，則研磨用組成物的陶瓷之研磨速度升高。另一方面，研磨用組成物中的磨粒之含量可為50質量%以下，較佳為45質量%以下。磨粒之含量若為上述之範圍內，則減低研磨用組成物的製造成本。又，減低研磨後的陶瓷表面上殘存的磨粒之量，陶瓷的表面之潔淨性升高。
研磨對象物之陶瓷的仄他電位與本實施形態之研磨用組成物中所含有之磨粒的仄他電位之差，係設定在20mV以上60mV以下之範圍內，較佳為40mV以上55mV以下。兩者的仄他電位之差若為上述範圍內，則研磨用組成物的陶瓷之研磨速度變更高。
陶瓷及磨粒的仄他電位之值例如可藉由電泳動光散射法、電聲分光法測定。作為測定裝置之例，可舉出大塚電子股份有限公司製之「ELS-Z」或分散科技公司
(Dispersion Technology Inc.)製的「DT-1200」。再者，陶瓷的仄他電位之測定係可被由陶瓷的主要構成成分所成的微粒子之仄他電位之測定所代替。或者，於含有仄他電位已知的微粒子之液中浸漬研磨對象物，自液中取出後，自以流水洗淨10秒左右後的研磨對象物之表面上所附著的微粒子之量，可知同液中的研磨對象物之仄他電位的符號，即正或負。
本實施形態之研磨用組成物的pH為6.0以上9.0以下，較佳為7.0以上8.5以下。pH若為上述範圍內，則研磨速度變更高。pH為上述範圍內而研磨速度變高之理由，推測與研磨對象物的陶瓷之仄他電位有關係。研磨用組成物之pH例如可藉由添加後述的pH調整劑而調整。
於本實施形態之研磨用組成物中，為了提高其性能，視需要可添加pH調整劑、蝕刻劑、氧化劑、水溶性聚合物(亦可為共聚物。又，也可為此等之鹽、衍生物)、防蝕劑、螯合劑、分散助劑、防腐劑、防黴劑等之各種添加劑。
本實施形態之研磨用組成物的pH值係可藉由pH調
整劑之添加而調整。藉由研磨用組成物的pH之調整，可控制陶瓷的研磨速度或磨粒的分散性等。為了將研磨用組成物的pH值調整至所欲之值而視需要使用的pH調整劑，係可為酸及鹼之任一者，而且也可為彼等之鹽。pH調整劑之添加量係沒有特別的限定，只要是以研磨用組成物成為所欲的pH之方式適宜調整即可。
作為pH調整劑的酸之具體例，可舉出無機酸或羧酸、有機硫酸等之有機酸。作為無機酸之具體例，可舉出鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸、磷酸等。又，作為羧酸之具體例，可舉出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧基苯基乙酸、苯氧基乙酸等。再者，作為有機硫酸之具體例，可舉出甲磺酸、乙磺酸、羥乙磺酸等。此等之酸係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於此等之中，從研磨速度提高之觀點來看，無機酸較佳為硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸等，有機酸較佳為乙醇酸、琥珀酸、馬來酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、葡萄糖酸、伊康酸等。
又，作為pH調整劑的鹼之具體例，可舉出脂肪族胺、芳香族胺等之胺、氫氧化四級銨化合物等之有機鹼、氫氧化鉀等之鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物及氨等。於此等之中，從取得容易性來看，較佳為氫氧化鉀、氨。此等之鹼係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
作為鹼金屬之具體例，可舉出鉀、鈉等。又，作為鹼土類金屬之具體例，可舉出鈣、鍶等。再者，作為鹽之具體例，可舉出碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、乙酸鹽等。再者，作為四級銨之具體例，可舉出四甲銨、四乙銨、四丁銨等。
作為氫氧化四級銨化合物，包含氫氧化四級銨或其鹽，作為具體例，可舉出氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丁銨等。
再者，作為胺之具體例，可舉出甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、無水哌、哌六水合物、1-(2-胺基乙基)哌、N-甲基哌、胍等。
又，代替上述之酸，或與上述之酸組合，亦可使用酸之銨鹽或鹼金屬鹽等之鹽作為pH調整劑。特別地，使用弱酸與強鹼之鹽、強酸與弱鹼之鹽、或弱酸與弱鹼之鹽時，可期待pH的緩衝作用，再者使用強酸與強鹼之鹽時，藉由少量的添加，不僅pH而且電導度之調整為
可能。
於本實施形態之研磨用組成物中，為了促進陶瓷之溶解，亦可添加蝕刻劑。作為蝕刻劑之例，可舉出硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸等之無機酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸、甲磺酸等之有機酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等之無機鹼、氨、胺、四級銨氫氧化物等之有機鹼等。此等之蝕刻劑係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物中，為了使陶瓷的表面氧化，亦可添加氧化劑。作為氧化劑之具體例，可舉出過氧化氫、過乙酸、過碳酸鹽、過氧化脲、過氯酸鹽、過硫酸鹽、硝酸等。作為過硫酸鹽之具體例，可舉出過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等。此等氧化劑係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物中，亦可添加作用於陶瓷的表面或磨粒的表面之水溶性聚合物(亦可為共聚物。又，也可為此等之鹽、衍生物)。作為水溶性聚合物、水溶性共聚物、此等之鹽或衍生物之具體例，可舉出聚丙烯酸鹽等之聚羧酸、聚磺酸、聚苯乙烯磺酸等之聚磺酸、黃
原膠、海藻酸鈉等之多糖類、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等之纖維素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、山梨糖醇酐單油酸酯、單一種或複數種之具有氧化烯單位的氧化烯系聚合物等。此等係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物中，為了抑制陶瓷的表面之腐蝕，亦可添加防蝕劑。作為防蝕劑之具體例，可舉出胺類、吡啶類、四苯基鏻鹽、苯并三唑類、三唑類、四唑類、苯甲酸等。此等之防蝕劑係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物中，亦可添加螯合劑。作為螯合劑之具體例，可舉出葡萄糖酸等之羧酸系螯合劑、乙二胺、二伸乙三胺、三甲基四胺等之胺系螯合劑、乙二胺四乙酸、氮基三乙酸、羥乙基伸乙二胺三乙酸、三伸乙四胺六乙酸、二伸乙三胺五乙酸等之多胺基多羧酸系螯合劑、2-胺基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二伸乙三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、甲烷羥基膦酸、1-膦醯基丁烷-2,3,4-三羧酸等之有機膦酸系螯合劑、酚衍生物、1,3-二酮等。此等之螯合劑
係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物中，為了使磨粒的凝聚體之再分散成為容易，亦可添加分散助劑。作為分散助劑之具體例，可舉出焦磷酸鹽或六偏磷酸鹽等之縮合磷酸鹽等。此等之分散助劑係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物中，亦可添加防腐劑。作為防腐劑之具體例，可舉出次氯酸鈉等。防腐劑係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。
於本實施形態之研磨用組成物，亦可添加防黴劑。作為防黴劑之具體例，可舉出唑啶-2,5-二酮等之唑啉等。
本實施形態之研磨用組成物亦可含有磨粒與水、有機溶劑等之液狀介質。此時，亦可依所欲添加各種添加劑。
液狀介質係具有用於分散或溶解研磨用組成物的各成分(磨粒、添加劑等)之分散介質或溶劑的機能。作為液
狀介質，可舉出水、有機溶劑，可單獨使用1種，也可混合2種以上使用，但較佳為含有水。惟，從將阻礙各成分的作用者予以抑制的觀點來看，較佳為使用儘量不含雜質的水。具體而言，較佳為以離子交換樹脂去除雜質離子後，通過過濾器去除異物後之純水或超純水、或蒸餾水。
本實施形態的研磨用組成物之製造方法係沒有特別的限定，可藉由將磨粒與依所欲的各種添加劑在水等的液狀介質中攪拌、混合而製造。例如，可藉由將由矽石所成的磨粒與pH調整劑等之各種添加劑在水中攪拌、混合而製造。混合時的溫度係沒有特別的限定，但較佳為10℃以上40℃以下，為了提高溶解速度，亦可加熱。又，混合時間亦沒有特別的限定。
使用本實施形態之研磨用組成物的陶瓷之研磨，係可藉由通常之研磨所用的研磨裝置或研磨條件進行。例如，可使用單面研磨裝置或兩面研磨裝置。
例如，將研磨對象物之陶瓷製零件作為陶瓷製的基板，使用單面研磨裝置研磨時，使用稱為載體的保持具來保持基板，將貼附有研磨布的壓盤推壓至基板的單面，藉由一邊供給研磨用組成物一邊使壓盤旋轉，而研磨基板的單面。
又，使用兩面研磨裝置來研磨陶瓷製的基板時，使用稱為載體的保持具來保持基板，將貼附有研磨布的壓盤自基板的兩側各自推壓至基板的兩面，藉由一邊供給研磨用組成物一邊使兩側的壓盤旋轉，而研磨基板的兩面。
使用任一研磨裝置時，皆藉由摩擦(研磨布及研磨用組成物與陶瓷之摩擦)的物理作用與研磨用組成物對陶瓷造成的化學作用，而研磨基板。
於使用含有由金剛石所成的磨粒之研磨用組成物來研磨陶瓷製零件的以往之研磨方法中，使用由將銅、鑄鐵、錫、錫合金、或此等金屬與樹脂混合燒固者所成之壓盤進行研磨，但於使用本實施形態之研磨用組成物研磨陶瓷製零件之研磨方法中，由於可使用貼附有研磨布的壓盤進行研磨，故相較於上述以往的研磨方法，可更容易得到優異的鏡面。
作為研磨布，可使用聚胺甲酸酯、不織布、麂皮等之各種素材。又，可使用素材不同的其他硬度或厚度等之物性為各種不同者。再者，含有磨粒者、不含磨粒者係皆可使用，但較佳為使用不含磨粒者。
再者，於研磨條件之中，研磨荷重(負荷於研磨對象物之壓力)係沒有特別的限定，但可為4.9kPa(50gf/cm2)以上98kPa(1000gf/cm2)以下，較佳為7.8kPa(80gf/cm2)以上78kPa(800gf/cm2)以下，更佳為9.8kPa(100gf/cm2)以上59kPa(600gf/cm2)以下。研磨荷重若為此範圍內，則可發揮充分的研磨速度，可抑
制因荷重而研磨對象物破損或在研磨對象物的表面發生傷痕等之缺陷。
又，於研磨條件之中，研磨速度(線速度)係沒有特別的限定，可為10m/分鐘以上300m/分鐘以下，較佳為30m/分鐘以上200m/分鐘以下。研磨速度(線速度)若為此範圍內，則可得到充分的研磨速度。又，可抑制因研磨對象物之摩擦所致的研磨布之破損，更且摩擦可充分地傳達至研磨對象物，可抑制所謂研磨對象物滑動的狀態，可充分地研磨。
再者，於研磨條件之中，關於研磨用組成物之供給量，雖然亦取決於研磨對象物的種類、研磨裝置的種類、研磨條件而不同，但只要是在研磨對象物與研磨布之間無不均地全面供給研磨用組成物之充分量即可。當研磨用組成物之供給量少時，有研磨用組成物不供給至研磨對象物全體，或研磨用組成物乾燥凝固而在研磨對象物之表面發生缺陷。相反地，當研磨用組成物之供給量多時，除了不經濟，還有因過剩的研磨用組成物(尤其水等之液狀介質)妨礙摩擦而阻礙研磨之虞。
而且，於使用本實施形態之研磨用組成物進行研磨的本研磨步驟之前，亦可設置使用另一研磨用組成物進行研磨的預備研磨步驟。於研磨對象物之表面有加工傷痕或輸送時所附的傷痕等時，要以一個研磨步驟將彼等之傷痕予以鏡面化，由於需要許多的時間而不經濟，而且有損害研磨對象物的表面平滑性之虞。
因此，藉由預備研磨步驟去除研磨對象物的表面傷痕，可縮短使用本實施形態之研磨用組成物的本研磨步驟所需要的研磨時間，可有效率地得到優異的鏡面。作為預備研磨步驟中使用的預備研磨用組成物，較佳為使用研磨力比本實施形態之研磨用組成物更強者。具體而言，較佳為使用比本實施形態之研磨用組成物中所用的磨粒更高硬度、平均二次粒徑更大之磨粒。
預備研磨用組成物中所含有的磨粒之種類係沒有特別的限定，例如可舉出碳化硼、碳化矽、氧化鋁(礬土)、氧化鋯、鋯石、氧化鈰、二氧化鈦等。此等係可單獨使用1種，也可組合2種以上使用。於此等磨粒之中，碳化硼、碳化矽係特宜作為預備研磨用組成物中所含有的磨粒。又，碳化硼、碳化矽亦可包含鐵或碳等的雜質元素。
預備研磨用組成物中所含有的磨粒之平均二次粒徑可為0.1μm以上，較佳為0.3μm以上。又，預備研磨用組成物中所含有的磨粒之平均二次粒徑可為20μm以下，較佳為5μm以下。隨著預備研磨用組成物中所含有的磨粒之平均二次粒徑變小，容易得到低缺陷且面粗度小的表面。再者，預備研磨用組成物中所含的磨粒之平均二次粒徑，例如可藉由電阻法測定。作為此電阻法的裝置之例.，可舉出Beckman Coulter公司製的Multisizer III。
又，預備研磨用組成物中的磨粒之含量可為0.5質量%以上，較佳為1質量%以上。隨著磨粒之含量變
多，預備研磨用組成物的陶瓷之研磨速度升高。另一方面，預備研磨用組成物中的磨粒之含量可為40質量%以下，較佳為30質量%以下。隨著磨粒之含量變少，減低預備研磨用組成物之製造成本。
再者，預備研磨用組成物之合適的pH，係與本實施形態之研磨用組成物的pH同樣，隨著研磨對象物的陶瓷之種類、磨粒之種類、磨粒之平均二次粒徑、磨粒之製造經歴等而不同。預備研磨用組成物的pH係與本實施形態之研磨用組成物的pH同樣，藉由酸、鹼或彼等之鹽來調整。
再者，預備研磨用組成物係與本實施形態之研磨用組成物同樣，依所欲可含有各種添加劑，例如可含有再分散劑。作為再分散劑，可舉出平均二次粒徑為0.2μm以下之微粒子，或於本實施形態之研磨用組成物中依所欲添加的水溶性聚合物、水溶性共聚物或此等之鹽。
平均二次粒徑為0.2μm以下的微粒子之種類係沒有特別的限定，例如可舉出氧化鋁、氧化鋯、鋯石、氧化鈰、二氧化鈦、矽石、氧化鉻、氧化鐵、氮化矽、氮化鈦、硼化鈦、硼化鎢、氧化錳等。此等之微粒子係可單獨使用1種，也可併用2種以上。又，於上述之中，亦可使用由2種以上的物質之混合物所成的微粒子。
於此等之中，從取得容易且低成本來看，較佳為金屬氧化物，更佳為氧化鋁(例如α-氧化鋁、中間氧化鋁、煙薰氧化鋁、氧化鋁溶膠或此等之混合物)、水合氧化鋁
(例如水鋁石)、氫氧化鋁、矽石(例如膠態矽石、煙薰矽石、溶膠凝膠法矽石)。
此微粒子之平均二次粒徑，從取得容易性之觀點來看，較佳為0.005μm以上，更佳為0.01μm以上。又，微粒子的平均二次粒徑較佳為0.5μm以下，更佳為0.2μm以下，尤佳為0.1μm以下。微粒子的平均二次粒徑若為上述之範圍內，則不僅成本減低，而且磨粒本身的沈降難以發生，預備研磨用組成物的磨粒之再分散性更升高。再者，此微粒子的平均二次粒徑例如可藉由動態光散射法測定。作為動態光散射法的測定裝置之例，可舉出日機裝股份有限公司製之UPA-UT151。
又，本實施形態之研磨用組成物係可在使用於研磨對象物的研磨後回收，再使用於研磨對象物的研磨。作為再使用研磨用組成物的方法之一例，可舉出在桶槽中回收自研磨裝置所排出的研磨用組成物，使再度循環至研磨裝置內，而使用於研磨之方法。由於若循環使用研磨用組成物，則可減少作為廢液所排出的研磨用組成物之量，故可減低環境負荷。另外，由於可減少所使用的研磨用組成物之量，故可抑制研磨對象物之研磨所需要的製造成本。
於再使用本實施形態之研磨用組成物之際，添加因使用於研磨而消耗、損失的磨粒、添加劑等之一部分或全部作為組成調整劑後，可再使用。作為組成調整劑，可使用磨粒、添加劑等以任意之混合比率所混合者。
藉由追加地添加組成調整劑，可調整至適合再使用研磨用組成物的組成，進行適宜的研磨。組成調整劑中含有的磨粒及其他添加劑之濃度為任意，並沒有特別的限定，可按照桶槽的大小或研磨條件來適宜調整。
再者，本實施形態之研磨用組成物係可為一液型，也可研磨用組成物的成分之一部分或全部以任意之比率所混合的二液型等之多液型。又，於研磨對象物之研磨中，可直接使用本實施形態之研磨用組成物之原液進行研磨，亦可使用原液經水等的稀釋液例如稀釋10倍以上之研磨用組成物的稀釋物進行研磨。
以下表示實施例，邊參照表1邊更具體地說明本發明。
混合由矽石所成的磨粒、液狀介質之水與添加劑之pH調整劑，使磨粒分散於水中，而製造實施例1~3及比較例1~5之研磨用組成物。對於比較例5之研磨用組成物(pH12.0)，使用氫氧化鉀作為pH調整劑，對於其他的研磨用組成物(pH2.0~9.7)，使用硝酸作為pH調整劑。
於實施例1~3及比較例1~5之任一者中，作為磨粒使用的矽石之平均一次粒徑皆為45nm。又，於實施例1~3及比較例1~5之任一者中，研磨用組成物全體中的磨粒之含量皆為23質量%。
再者，磨粒之平均一次粒徑係使用Micromeritics公司製的「FlowSorb II 2300」，自藉由BET法測定的磨粒之比表面積與磨粒之密度所算出者。
使用實施例1~3及比較例1~5之研磨用組成物，於下述之研磨條件下，進行白色氧化鋯陶瓷製的矩形板狀構件(尺寸為縱60mm、橫80mm)之研磨。然後，測定研磨前的矩形板狀構件之質量與研磨後的矩形板狀構件之質量，自研磨前後之質量差算出研磨速度。表1中顯示結果。
研磨裝置：單面研磨裝置(壓盤之直徑：380mm)
研磨布：聚胺甲酸酯製研磨布
研磨荷重：17.6kPa(180gf/cm2)
壓盤之旋轉速度：90min-1
研磨速度(線速度)：71.5m/分鐘
研磨時間：15分鐘
研磨用組成物之供給速度：26mL/分鐘
表2中分別顯示矽石、氧化鋯、氧化鋁之仄他電位。如由表2可知，仄他電位係隨著pH而變化，自表2中所示的仄他電位，算出在各pH之研磨對象物(氧化鋯)的仄他電位與研磨用組成物中含有之磨粒(矽石)的仄他電位之差。所算出的仄他電位之差係顯示於表1中。
由表1可知，實施例1~3之研磨速度係高於比較例1~5的研磨速度之值。又，於任一實施例中，白色氧化鋯陶瓷製的矩形板狀構件之表面皆為刮痕少之高品位的鏡面。
再者，與氧化鋯的仄他電位之差為相同水準時(例如pH為7時)，縱然使用氧化鋁作為磨粒時，也得到與使用矽石作為磨粒的本實施例同樣之結果。
Claims (5)
- 一種研磨用組成物，其係研磨陶瓷之研磨用組成物，含有磨粒，pH為6.0以上9.0以下。
- 如請求項1之研磨用組成物，其中前述磨粒包含矽石。
- 如請求項1或請求項2之研磨用組成物，其中前述陶瓷與前述磨粒的仄他(zeta)電位之差為20mV以上60mV以下。
- 一種研磨方法，其使用如請求項1~3中任一項之研磨用組成物研磨研磨對象物。
- 一種陶瓷製零件之製造方法，其包含以如請求項4之研磨方法研磨陶瓷製零件。
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