玻璃研磨用复合颗粒制造技术

本发明专利技术提供一种玻璃研磨用氧化物颗粒，其铈的用量少、且可以替代一直以来使用的使用了氧化铈的研磨材料。本发明专利技术涉及一种玻璃研磨用氧化物颗粒，其含有：球状或片状的、选自氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钡颗粒、合成云母、氧化锌颗粒和碳酸钙颗粒中的基材颗粒；和负载于该基材颗粒的表面的氧化铈颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种玻璃研磨用氧化物颗粒，其铈的用量少、且可以替代一直以来使用的使用了氧化铈的研磨材料。本专利技术涉及一种玻璃研磨用氧化物颗粒，其含有：球状或片状的、选自氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钡颗粒、合成云母、氧化锌颗粒和碳酸钙颗粒中的基材颗粒；和负载于该基材颗粒的表面的氧化铈颗粒。【专利说明】玻璃研磨用复合颗粒
本专利技术涉及玻璃研磨用复合颗粒。
技术介绍
在透镜、棱镜等要求高透明性和精度的精密光学玻璃的研磨、显示器玻璃、磁性硬盘(magnetic hard disk)等所利用的玻璃基片(glass substrate)的研磨中，使用氧化铺系的研磨材料。该研磨材料通过将包含大量所谓稀土元素(rare earth)的矿物焙烧并粉碎来制造。使用了氧化铈的玻璃制品的研磨通过组合了机械研磨和化学研磨的化学机械研磨(也称作 CMP (Chemical Mechanical Polishing))来进行。化学机械研磨是利用研磨材料与作为研磨对象物的玻璃发生化学反应从而玻璃变质而变得容易通过研磨材料引起机械研磨的方法。由于化学机械研磨可以在得到高研磨速度的同时得到平滑的平面，所以适用于要求高透明性和平滑性的精度的精密光学玻璃、玻璃基片的研磨。在专利文献I中记载有一种玻璃研磨用磨料，其包括:氧化铈磨料、和由氧化铝和/或碳化娃构成的硬质磨料，相对于100重量份氧化铺磨料，以0.5~50重量份的比例含有硬质磨料。另外，在专利文献2中记载有一种玻璃的研磨方法，其特征在于，将用氧化铈等研磨材料研磨了的玻璃用包含氧化钛微粒的玻璃研磨用研磨材料组合物进行研磨。现有技术文献专利文献:专利文献1:日本特开2000-256657号公报专利文献2:日本特开2000-345143号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，由于稀土元素的需求增大，其供给变得不稳定，所以期望降低铈的用量的技术和替代材料的开发。专利文献I中记载的玻璃研磨用磨料虽然不是仅由氧化铈制成的磨料，但由于主要磨料为氧化铈磨料，所以氧化铈的用量依然很多。专利文献2中记载的玻璃的研磨方法中使用氧化钛进行研磨。虽然氧化钛的莫氏硬度高，但是与作为研磨对象物的玻璃的反应性低，不发生所谓的化学研磨。所以，存在研磨速率降低的问题。专利文献2中记载有在利用氧化钛研磨之前，期望使用氧化铈等研磨效率高的研磨材料组合物进行研磨。即，由于专利文献2记载的玻璃的研磨方法需要使用氧化铈作为研磨材料，所以不能说是能够减少氧化铈的用量的研磨方法。本专利技术的目的在于提供一种玻璃研磨用颗粒，其作为稀土元素的铈的用量少、且具有可以替代一直以来使用的氧化铈的研磨性能。用于解决问题的方案即，本专利技术的第I实施方式涉及，一种玻璃研磨用复合颗粒，其含有:选自氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钡颗粒、合成云母、氧化锌颗粒和碳酸钙颗粒中的基材颗粒；和负载于该基材颗粒的表面的氧化铈颗粒。专利技术的效果本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒具有选自氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钡颗粒、合成云母、氧化锌颗粒和碳酸钙颗粒中的基材颗粒。在使用本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒作为玻璃研磨材料时，首先，负载于基材颗粒的表面的氧化铈颗粒与玻璃表面接触而进行化学研磨，可以得到与使用以氧化铈为主要成分的研磨材料时同等程度的研磨速率。基材颗粒由于莫氏硬度大而不容易磨耗、可以维持研磨速率。通过使用本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒可以减少作为稀土元素的铈的用量。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒的电子显微镜照片的一例。图2为在氧化钛颗粒表面被覆氧化铈前体、未进行加热焙烧处理的颗粒的电子显微镜照片的一例。`【具体实施方式】以下，对本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒进行说明。本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒的特征在于，其含有:选自氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钡颗粒、合成云母、氧化锌颗粒和碳酸钙颗粒中的基材颗粒；和负载于该基材颗粒的表面的氧化铈颗粒。上述氧化铈颗粒优选以岛状负载于上述基材颗粒上。图1为本专利技术的玻璃研磨用复合颗粒的电子显微镜照片的一例。图1所示的玻璃研磨用复合颗粒I是以氧化钛颗粒10为基材颗粒、氧化铈颗粒20以岛状负载于氧化钛颗粒10的表面。“以岛状负载”是指，氧化铈颗粒在电子显微镜照片中以可以区别I个I个颗粒的轮廓的状态被负载、氧化铈颗粒从基材颗粒的表面突出的状态。具体而言，是指存在从基材颗粒的表面突出0.01 μ m以上的氧化铈颗粒。即，将以基材颗粒的表面作为海时，氧化铈颗粒看起来像海上浮起的岛的状态称作“岛状”。对氧化钛颗粒的制法、形状、晶型和粒径没有特别的限定。例如，对于氧化钛颗粒的制法，可以是通过氯法制造氧化钛颗粒的制法、也可以是通过硫酸法制造氧化钛颗粒的制法。进而，晶型为金红石型时，研磨速率增高而优选，但可以是锐钛矿型，可以是板钛矿型，还可以是它们的混合物。图1所示的玻璃研磨用复合颗粒中，基材颗粒为氧化钛颗粒，但也可以使用氧化错颗粒、硫酸钡颗粒、或合成云母颗粒代替氧化钛颗粒。上述氧化锆颗粒可以是立方晶也可以是正方晶，还可以是它们的混合物。作为上述硫酸钡颗粒，没有特别的限定，可列举出用称作芒硝法、硫酸法的方法得到的沉淀性硫酸钡，以及将重晶石选矿、粉碎得到的经粉碎的硫酸钡(ground barite)。作为市售品的具体例子，可列举出沉淀性硫酸钡BF-1 (0.05 μ m、堺化学工业株式会社制造)。作为合成云母颗粒，没有特别的限定，可列举出氟金云母和四硅云母。进而，上述基材颗粒也可以是氧化锌颗粒或碳酸钙颗粒。作为氧化锌颗粒，可列举出日本工业规格I种、2种、3种的氧化锌颗粒。作为市售品的例子，可列举出LPZINC-2 (2 μ m、堺化学工业株式会社制造)。作为碳酸钙颗粒，可列举出将石灰石粉碎制作的、所谓的重质碳酸钙，和通过化学反应制作的合成碳酸钙。作为市售品的例子，可列举出合成碳酸钙HAKUENKA O (0.03 μ m,白石工业株式会社制造)。上述基材颗粒的形状可以是球状、片状、针状。尤其在基材颗粒为氧化钛、硫酸钡、合成云母和氧化锌时，也可以优选使用片状颗粒。其中，尤其在以片状的氧化锌作为基材颗粒时，在相对于球状氧化锌颗粒研磨速率高的方面为优选。另外，对上述基材颗粒的平均一次粒径没有特别的限定，优选为0.01~5μπι。更优选为0.1~3 μ m、进一步优选为0.2~2 μ m。氧化钛颗粒的平均一次粒径不足0.01 μ m时，有时研磨速率变低。另外，氧化钛颗粒的平均一次粒径超过5 μ m时，划痕性变差，有时损伤玻璃表面。此处颗粒的平均一次粒径是指，以在透射式电子显微镜(TEM)照片的2万倍的视野下的一定方向的直径(夹着颗粒的、一定方向的两条平行线的间隔)进行定义的粒径(μ m)，测定TEM照片内不重合的、独立的1000个颗粒的一定方向的直径而求出的平均值。上述基材颗粒也可以进一步用氧化铝进行表面处理。将基材用氧化铝进行表面处理、其后负载氧化铈颗粒并在900°C~950°C左右的温度下焙烧得到的颗粒在提高研磨速率的方面优选。进而，在950°C~1000°C左右的温度下焙烧得到的复合颗粒在进一步提高研磨速率的方面优选。接着对上述氧化铈颗粒进行说明。作为上述氧化铈颗粒的原料，没有特别的限定，例如可以列举出铈的氯化物、硝酸盐、卤化物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃研磨用复合颗粒，其含有：选自氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钡颗粒、合成云母、氧化锌颗粒和碳酸钙颗粒中的基材颗粒；和负载于所述基材颗粒的表面的氧化铈颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川崎勇儿，川岸弘享，山本务，见上胜，寺部敦树，
申请(专利权)人：堺化学工业株式会社，
类型：
国别省市：