專利名稱：研磨漿料、其制造方法、研磨方法及磁盤用玻璃基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含SiO2的磁盤用玻璃基板的主表面等的研磨方法、適合于在這樣的研 磨方法中使用的研磨漿料及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來對于硬盤驅(qū)動器等信息處理設(shè)備中所搭載的磁盤的高記錄密度化的需求 不斷提升，在這樣的狀況下，開始廣泛使用玻璃基板來代替以往的鋁基板。但是，高記錄密度化的需求進一步提升，為了滿足這樣的需求，對于以高精度研磨 玻璃基板主表面的方法提出了各種技術(shù)方案(例如參照專利文獻1)。專利文獻1 日本專利特開2008-105168號公報發(fā)明的概要作為可以高精度研磨磁盤用玻璃基板(以下也簡稱玻璃基板)的主表面的技術(shù)方 案提出的專利文獻1中所記載的發(fā)明為，使用通過熔劑法制成的氧化鈰結(jié)晶微粒以高精度 研磨主表面的發(fā)明。—般采用氧化鈰粒子時的研磨速度比采用膠態(tài)二氧化硅時的研磨速度高，但在為 了獲得高精度的表面性狀而采用氧化鈰結(jié)晶微粒的玻璃基板研磨中，由于粒子微小，因此 存在與膠態(tài)二氧化硅相比研磨速度不夠快的課題。本發(fā)明的目的在于提供即使在采用氧化鈰結(jié)晶微粒或氧化鈰_氧化鋯固溶體結(jié) 晶微粒時也可以高速地研磨玻璃基板主表面的研磨方法、適合于這樣的研磨方法的研磨漿 料及這樣的研磨漿料的制造方法。本發(fā)明提供一種pH為2 7的研磨漿料的制造方法，其特征在于，制成包含由氧 化鈰粒子或氧化鈰-氧化鋯固溶體粒子形成的研磨顆粒、由2-吡啶羧酸或谷氨酸形成的分 散劑、水的研磨漿料原液，以研磨顆粒的微晶徑的減少比例在10%以下的條件對該研磨漿 料原液的研磨顆粒進行分散，然后加水，再添加與所述分散劑相同的材料。此外，還提供一種PH為2 7的研磨漿料的制造方法，其特征在于，制成包含由氧 化鈰粒子或氧化鈰-氧化鋯固溶體粒子形成的研磨顆粒、由2-吡啶羧酸或谷氨酸形成的分 散劑、水的研磨漿料原液，通過濕式噴射磨對該研磨漿料原液的研磨顆粒進行分散，然后加 水來調(diào)整研磨顆粒的濃度，再添加與所述分散劑相同的材料。此外，本發(fā)明提供通過所述研磨漿料的制造方法制成的研磨漿料。此外，本發(fā)明提供一種研磨方法，其特征在于，使用所述研磨漿料對被研磨的表面 含有SiO2的被研磨體進行研磨。此外，本發(fā)明提供一種含有SiO2的磁盤用玻璃基板的制造方法，其中，玻璃基板的 主表面的研磨中采用所述研磨方法。本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而對分散劑、分散后的添加劑、分散方法進行了認真 研究后發(fā)現(xiàn)，通過以藉由X射線衍射測定使用謝樂(Scherrer)法計算而得的研磨顆粒的微晶徑不減少或不顯著減少的方法進行分散，作為分散劑和添加劑采用在特定的PH范圍內(nèi) 容易形成研磨顆粒帶正電、被研磨物帶負電的狀態(tài)的物質(zhì)，在該PH范圍內(nèi)進行研磨，藉此 可以高速地研磨，從而完成了本發(fā)明。如果采用本發(fā)明，則可以使用氧化鈰結(jié)晶微?；蜓趸?氧化鋯固溶體結(jié)晶微粒 高速地研磨磁盤用玻璃基板的主表面等。實施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，通常經(jīng)如下的各工序制成玻璃基板。艮口， 依次進行在含有SiO2的圓形玻璃板的中央開圓孔、倒角、主表面拋光、端面鏡面研磨。然后， 層疊進行了這樣的加工的圓形玻璃板并對內(nèi)周端面進行蝕刻處理，對于經(jīng)過該蝕刻處理的 內(nèi)周端面例如通過噴霧法等涂布含聚硅氮烷化合物的液體，進行燒成而在內(nèi)周端面形成被 膜(保護被膜)。接著，對在內(nèi)周端面形成有被膜的圓形玻璃板的主表面進行研磨而使其成 為平坦且平滑的面，從而制成磁盤用玻璃基板。本發(fā)明的制造方法并不限于這樣的方法，例如可以進行內(nèi)周端面的刷研磨來代替 對于內(nèi)周端面的保護被膜形成，可以將主表面拋光工序分為粗拋光工序和精拋光工序并在 它們之間設(shè)置形狀加工工序(圓形玻璃板中央的開孔、倒角、端面研磨)，可以在主表面研 磨工序之后設(shè)置化學強化工序。還有，制造中央不具有圓孔的玻璃基板時，不需要圓形玻璃 板中央的開孔。主表面拋光通常使用平均粒徑為6 8 μ m的氧化鋁研磨顆?；蜓趸X質(zhì)的研磨 顆粒進行。經(jīng)拋光的主表面通常如下進行研磨。首先，使用包含平均粒徑為0. 9 1. 8 μ m的氧化鈰的漿料和聚氨酯制研磨墊進行 研磨。還有，典型的板厚的減少量(研磨量)為30 40 μ m。接著，使用本發(fā)明的研磨方法進行研磨。作為墊，使用例如聚氨酯制研磨墊。為了提高研磨速度或研磨精度，本發(fā)明的研磨漿料中的研磨顆粒通常采用由氧化 鈰粒子或氧化鈰_氧化鋯固溶體粒子形成的顆粒。研磨漿料原液中所用的由氧化鈰粒子或氧化鈰-氧化鋯固溶體粒子形成的研磨 顆粒(以下也簡稱研磨顆粒)的微晶徑Dc較好是5 lOOnm。不足5nm時，研磨可能會無 法充分地進行。更好是在IOnm以上，典型的是在20nm以上。超過IOOnm時，可能會產(chǎn)生刮 痕。更好是在50nm以下，典型的是在40nm以下。還有，這里所說的微晶徑根據(jù)通過X射線 衍射裝置測得的衍射峰的范圍基于謝樂公式算出。研磨漿料原液中所用的研磨顆粒的平均一次粒徑Da較好是5 lOOnm。不足5nm 時，研磨速度可能會下降。更好是在IOnm以上，典型的是在20nm以上。超過IOOnm時，被 研磨面上可能會產(chǎn)生刮痕。更好是在50nm以下，典型的是在40nm以下。還有，這里所說的 平均一次粒徑通過由采用BET法的比表面積測定進行球形近似而算出。所述平均一次粒徑Da相對于所述微晶徑Dc的比值、即粒徑比Da/Dc較好是0. 8 2.5。認為通過使其在0.8以上，容易維持單晶的形狀，可以減少晶格缺陷，因而可以始終確 保在研磨粒子的外表面存在有利于研磨速度的提高的活性部位，能夠高速地進行研磨。更 好是在1. O以上。此外，認為通過使DA/D。在2. 5以下，容易將氧化物微粒的形狀維持為單 晶的形狀，因而因混雜由多晶形成的粗大粒子而導(dǎo)致的刮痕的產(chǎn)生得到抑制。更好是在2. O以下，特別好是在1.8以下。研磨顆粒可以通過熔劑法、水熱法、固相反應(yīng)法、溶膠凝膠法或氣相法等公知的方 法制成。其中，如果使用熔劑法和固相反應(yīng)法，則可獲得結(jié)晶性高的粒子，因此在獲得0/ 在0. 8 2. 5的范圍內(nèi)的保持有單晶的形狀的氧化物微粒方面非常合適。熔劑法中，如果使用在玻璃基體中使氧化物粒子結(jié)晶后除去玻璃基體成分的被稱 為玻璃結(jié)晶化法的方法，則可獲得小粒徑且保持有單晶的形狀的結(jié)晶質(zhì)的微粒，因此特別 優(yōu)選。即，預(yù)先使將要作為氧化物微粒析出的成分熔解于玻璃基體熔融液中，將熔融液急速 冷卻而玻璃化后，再次進行加熱處理，從而使氧化物微粒析出于玻璃基體中的方法。析出的 氧化物微粒通過以適當?shù)乃幰喝芙獠ＡЩw而取出。作為上述玻璃基體，可以使用硼酸鹽 類、磷酸鹽類、硅酸鹽類等，從熔融性、與目標氧化物的復(fù)合化合物的制造的難易度以及玻 璃基體的溶去的容易性等來看，優(yōu)選使用硼酸鹽類的玻璃母材。通過所述玻璃結(jié)晶化法制造研磨顆粒時，較好是通過以依次包括下述工序為特征 的制造方法制造獲得以氧化物基準的摩爾％表示含有5 50% CeO2或CeO2和&02的混 合物、10 50% RO(R為選自Mg、Ca、Sr和Ba的1種以上)、30 75% B2O3的熔融物的工 序；將所述熔融物急速冷卻而形成非晶質(zhì)物質(zhì)的工序；使氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰_氧化鋯固 溶體結(jié)晶從所述非晶質(zhì)物質(zhì)析出而形成結(jié)晶物的工序；將氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰_氧化鋯固 溶體結(jié)晶從所得的結(jié)晶物分離的工序。通過這樣制造，可以容易地獲得組成和粒徑的均勻 性良好且小粒徑的氧化鈰結(jié)晶微?；蜓趸媉氧化鋯結(jié)晶微粒。所述的獲得熔融物的工序的溫度較好是1200 1600°C，更好是1400 1550°C。 此外，該工序的時間包括升溫時間在內(nèi)較好是1 6小時。將所述熔融物急速冷卻而形成 非晶質(zhì)物質(zhì)的工序中的冷卻速度較好是IO3 106°C /秒，更好是IO4 106°C /秒。此外， 將氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰-氧化鋯固溶體結(jié)晶從所得的結(jié)晶物分離的工序中，較好是通過硝 酸、鹽酸等無機酸或有機酸等適當?shù)乃幰涸?0 90°C用1 100小時使上述玻璃基體從所 得的結(jié)晶物溶解，然后通過過濾、干燥或離心分離等方法分離氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰-氧化 鋯固溶體結(jié)晶。這時，使氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰-氧化鋯固溶體結(jié)晶從非晶質(zhì)物質(zhì)析出的工序較好 是在大氣中于600 850°C進行。通過在600°C以上的溫度下進行該結(jié)晶化工序，可以使氧 化鈰結(jié)晶或氧化鈰-氧化鋯固溶體結(jié)晶充分析出。另一方面，通過在850°C以下的溫度下 進行該結(jié)晶化工序，容易獲得粒徑比Da/D。為0. 8 2. 5的具有單晶的形狀的氧化鈰結(jié)晶微 粒或氧化鈰_氧化鋯結(jié)晶微粒。更好是在大氣中于650 800°C進行上述的結(jié)晶化工序， 特別好是在680 800°C進行。還有，因為存在進行加熱的溫度越高則析出的結(jié)晶的Dc越 大的傾向，所以根據(jù)所需的微晶徑設(shè)定加熱溫度即可。該結(jié)晶化工序的時間較好是0. 5 128小時，更好是2 32小時。研磨漿料原液以其研磨顆粒的D。的減少比例在10%以下的條件進行分散，或者通 過濕式噴射磨進行分散。還有，在通過濕式噴射磨進行分散的情況下，也較好是使研磨顆粒 的Dc的減少比例在10%以下。研磨顆粒的Dc的減少比例較好是在2%以下，特別好是0%。作為以研磨漿料原液的研磨顆粒的D。的減少比例在10%以下的條件進行分散的 方法，只要是不使用粉碎介質(zhì)的分散方法即可，可以是一般的分散方法，可以例示例如周知的濕式噴射磨和超聲波分散法。在這里，濕式噴射磨與球磨機等不同，是在不使用粉碎介質(zhì)的情況下混合懸浮液 或溶液等的方法，使?jié){料、懸浮液、溶液等高速地相互撞擊，可實現(xiàn)短時間內(nèi)的混合、分散。作為漿料的濕式噴射磨，已知以下的設(shè)備通過使從2個以上的噴嘴噴流的高壓 漿料撞擊而使粒子相互撞擊，從而藉由撞擊的動能使凝集體粉碎、分散的設(shè)備(速技能有 限公司(^ < 〉>社)^夕一K一;^卜(商品名))；藉由使?jié){料高速地通過狹縫，以 其剪切力使凝集體粉碎、分散的設(shè)備(吉田機械興業(yè)株式會社(吉田機械興業(yè)社)t ) ι ^〒一(商品名))。此外，超聲波分散法是通過超聲波的能量使凝集體粉碎、分散的方法。還有，與這樣的無介質(zhì)分散不同，如球磨機等使用介質(zhì)的分散中，施加于粒子的剪 切力過大，因此粒子在分散的同時被破壞，Dc減少超過10%，因而研磨速率也容易下降，不
王困相若Dc減少超過10%則研磨速率容易下降的原因并不清楚，但發(fā)明人認為伴隨結(jié)晶 的破壞，粒子表面也受損，形成惰性層而阻礙研磨。為了促進采用如上所述的分散法的分散，減小漿料中的研磨顆粒的分散粒徑(作 為粒度分布的累計50%粒徑的中值粒徑)，抑制研磨中的刮痕的產(chǎn)生，研磨漿料原液包含 由2-吡啶羧酸或谷氨酸形成的分散劑。所述分散劑在研磨漿料原液中的含有比例優(yōu)選0. 1 5質(zhì)量％。不足0. 1質(zhì)量％ 時，促進所述分散的效果小。較好是在0.15質(zhì)量％以上。超過5質(zhì)量％時，可能會發(fā)生凝集。將研磨漿料原液如上所述分散而得的分散液中，可以為了調(diào)整研磨顆粒的濃度而 加水。此外，該分散液中添加與所述分散劑相同的材料。即，分散劑為2-吡啶羧酸時分 散液中添加2-吡啶羧酸，分散劑為谷氨酸時分散液中添加谷氨酸。通過在分散液中添加與所述分散劑相同的材料，可以提高研磨顆粒的ζ _電位， 在作為玻璃基板的等電點的ΡΗ2至作為研磨顆粒的等電點的ρΗ7之間形成研磨顆粒帶正 電、玻璃基板帶負電的狀態(tài)，研磨顆粒與玻璃基板的相互作用強，因此可以提高研磨速率。此外，如果不在分散液中添加與所述分散劑相同的材料，則貯存期、即研磨漿料的 使用期限可能會縮短，或者研磨顆粒變得容易凝集。與所述分散劑相同的材料的添加比例以研磨漿料中的含有比例計較好是0. 01 2質(zhì)量％。不足0.01質(zhì)量％時，可能會無法獲得足夠的研磨速率。更好是在0.03質(zhì)量％以 上，特別好是在0.3質(zhì)量％以上。超過2質(zhì)量％時，可能會發(fā)生凝集。更好是在1.5質(zhì)量％ 以下，特別好是在1質(zhì)量％以下。還有，為了除去分散液中的凝集粒子和粗大粒子，可以實施采用濾器的過濾處理 或離心分離。這樣制成的研磨漿料的ρΗ調(diào)整至2 7。不足2時，容易凝集。較好是在3以上。 超過7時，也容易凝集，或者研磨顆粒的電位容易呈負值。較好是在5以下。還有，作為ρΗ調(diào)整劑或ρΗ緩沖劑，優(yōu)選使用硝酸等無機酸，琥珀酸、檸檬酸等有機 酸，氨水，氫氧化四甲銨等季銨氫氧化物以及堿金屬氫氧化物等。
研磨漿料的研磨顆粒的含有比例考慮到研磨速率、均勻分散性、分散時的穩(wěn)定性 等適當設(shè)定即可，通常設(shè)在0. 1 40質(zhì)量％的范圍內(nèi)。含有比例不足0. 1質(zhì)量％時，研磨 可能會無法充分進行。較好是在0.5質(zhì)量％以上。超過40質(zhì)量％時，漿料的粘度升高，或 者難以保持足夠的分散性，作為研磨漿料的處理困難。較好是在20質(zhì)量％以下，更好是在 10質(zhì)量％以下。研磨漿料的中值粒徑較好是10 300nm。不足IOnm時，研磨可能會無法充分地進 行。更好是在20nm以上。超過300nm時，可能會產(chǎn)生刮痕。更好是在200nm以下。本發(fā)明的研磨漿料包含研磨顆粒、水、2-吡啶羧酸或谷氨酸，除此之外可以在不有 損于本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)包含其他成分。例如，可以根據(jù)需要包含如前所述的pH調(diào)整劑或pH緩沖劑，可以為了調(diào)整漿料的 粘度而包含聚乙二醇、聚乙烯亞胺等，可以為了提高研磨特性和分散穩(wěn)定性而包含甲醇、乙 醇、丙醇、乙二醇、丙二醇等水溶性或可與水混合的介電常數(shù)高的溶劑。此外，還可以包含氧 化劑、還原劑、成為微粒的穩(wěn)定劑的樹脂、凹陷(dishing)防止劑、侵蝕(erosion)防止劑寸。本發(fā)明的研磨方法中，因為研磨漿料包含2-吡啶羧酸或谷氨酸，所以通常研磨漿 料的研磨顆粒的ζ-電位為正值，被研磨體的ζ-電位為負值。如果是這樣的研磨漿料，則 研磨顆粒與被研磨體的相互作用強，優(yōu)選。較好是研磨顆粒的ζ-電位為30 50mV，被研 磨體的ζ ~電位為-50 -10mV。
實施例以下，例舉實施例和比較例進一步對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不因其受到任 何限制。(實施例1)稱量氧化鈰(CeO2)、碳酸鋇(BaCO3)和氧化硼(B2O3)，使得以CeO2、BaO和B2O3基準 的摩爾％表示依次分別達到33. 4%U3. 3%和53. 3%，使用少量乙醇通過自動研缽充分進 行濕法混合后，干燥而制成原料混合物。將所得的原料混合物填充于裝有熔融液滴加用噴嘴的鉬制容器(含10質(zhì)量％ 銠)，在以硅化鉬為發(fā)熱體的電爐中于1350°C加熱2小時，使其完全熔融。接著，加熱噴 嘴部，將熔融液滴加至設(shè)置于電爐下的雙輥(輥徑150mm，輥轉(zhuǎn)速300rpm，輥表面溫度 30°C )，得到薄片狀的固體。所得的薄片狀固體呈透明，由粉末X射線衍射的結(jié)果確認為非 晶質(zhì)物質(zhì)。將該非晶質(zhì)物質(zhì)用5πιπιΦ的氧化鋯球進行8小時的干式球磨機粉碎，得到粉碎物。將所得的粉碎物在700°C加熱32小時，使氧化鈰結(jié)晶析出。接著，將該結(jié)晶物添加至保持于80°C的lmol/L的乙酸水溶液中，攪拌12小時后， 進行離心分離、水洗、干燥，獲得作為研磨顆粒的氧化鈰結(jié)晶微粒(以下也稱微粒A)。使用X射線衍射裝置鑒定了微粒A的礦物相，結(jié)果明確呈立方晶，而且與已有的 Ce02(JCPDS卡片編號34-0394)的衍射峰一致，是由CeO2單相形成的結(jié)晶性高的微粒。此 夕卜，微粒A的微晶徑為31nm，平均一次粒徑為32nm，微晶徑平均一次粒徑=1 1.0。還有，微晶徑根據(jù)通過株式會社理學(1J力社)制X射線衍射裝置(型號RINT2500)測得的衍射線的范圍基于謝樂公式算出，平均一次粒徑通過根據(jù)藉由微觀測量 設(shè)備公司(Micrometrics社)制比表面積測定裝置(型號:ASAP2020)由多點BET法求得 的比表面積進行球形近似而算出。然后，將450g微粒A、1036. 5g純水和13. 5g作為分散劑的2_吡啶羧酸混合，獲得 研磨漿料原液(分散劑的含有比例=0. 9質(zhì)量％ )。對于該研磨漿料原液，使用速技能有限公司制濕式噴射磨裝置(型號 HJP-25005)進行分散處理，制成分散液A。分散液A的微粒的微晶徑為31nm，微晶徑的減少 為0%。接著，將分散液A用純水進行濃度調(diào)整，使微粒A的濃度達到2質(zhì)量％，將其與0. 4 質(zhì)量％的2_吡啶羧酸水溶液以1 1的質(zhì)量比攪拌混合，獲得研磨漿料1。還有，分散液A 中所添加的2-吡啶羧酸以研磨漿料1中的含有比例計為0. 2質(zhì)量％，研磨漿料1中的研磨 顆粒的含有比例為1質(zhì)量％。研磨漿料1的中值粒徑為148nm，pH為3. 6，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 38mV，玻璃基板的ζ -電位為-13mV。還有，中值粒徑使用日機裝株式會社(日機裝株式會社)制粒度分布測定裝置 (型號UPA-ST150)求得，ζ -電位使用大塚電子株式會社(大塚電子社)制ζ _電位測定 裝置(型號:ELS-8000)測定。接著，使用研磨漿料1，通過斯皮法姆公司(7 C — K 7 τ· Λ社)制小型研磨機 (型號FAM12BS)進行硅酸鹽玻璃基板的研磨。其研磨速率為0. 116 μ m/分鐘。還有，其研 磨速率較好是在0. 1 μ m/分鐘以上。(實施例2)將所述分散液A用純水進行濃度調(diào)整，使微粒A的濃度達到2質(zhì)量％，將其與1質(zhì) 量％的2_吡啶羧酸水溶液以1 1的質(zhì)量比混合，獲得研磨漿料2。還有，分散液A中所添 加的2-吡啶羧酸以研磨漿料2中的含有比例計為0. 5質(zhì)量％，研磨漿料2中的研磨顆粒的 含有比例為1質(zhì)量％。研磨漿料2的中值粒徑為148nm，pH為3. 3，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 38mV，玻璃基板的ζ -電位為-llmV。接著，使用研磨漿料2與實施例1同樣地測得的研磨速率為0. 135 μ m/分鐘。(實施例3)將所述分散液A用純水進行濃度調(diào)整，使微粒A的濃度達到2質(zhì)量％，將其與2質(zhì) 量％的2_吡啶羧酸水溶液以1 1的質(zhì)量比混合，獲得研磨漿料3。還有，分散液A中所添 加的2-吡啶羧酸以研磨漿料3中的含有比例計為1質(zhì)量％，研磨漿料3中的研磨顆粒的含 有比例為1質(zhì)量％。研磨漿料3的中值粒徑為145nm，pH為3. 2，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 39mV，玻璃基板的ζ -電位為-14mV。接著，使用研磨漿料3與實施例1同樣地測得的研磨速率為0. 119 μ m/分鐘。(實施例4)將450g微粒A、1045. 5g純水和4. 5g作為分散劑的谷氨酸混合，獲得研磨漿料原 液(分散劑的含有比例=0. 3質(zhì)量％ )。
對于該研磨漿料原液，使用速技能有限公司制濕式噴射磨裝置(型號 HJP-25005)進行分散處理，制成分散液B。分散液B的微粒的微晶徑為31nm，微晶徑的減少 為0%。將所述分散液B用純水進行濃度調(diào)整，使微粒A的濃度達到2質(zhì)量％，將其與1質(zhì) 量％的谷氨酸水溶液以1 1的質(zhì)量比混合，獲得研磨漿料4。還有，分散液B中所添加的 2-吡啶羧酸以研磨漿料4中的含有比例計為0. 5質(zhì)量％，研磨漿料4中的研磨顆粒的含有 比例為1質(zhì)量％。研磨漿料4的中值粒徑為137nm，pH為3. 1，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 44mV，玻璃基板的ζ -電位為-45mV。接著，使用研磨漿料4與實施例1同樣地測得的研磨速率為0. 125 μ m/分鐘。(實施例5)稱量氧化鈰、碳酸鋇、碳酸鈣(CaCO3)和氧化硼，使得以Ce02、Ba0、Ca0和B2O3基準 的摩爾％表示依次分別達到17. 8%、4. 4%、35. 6%和42. 2 %，使用少量乙醇通過自動研缽 進行濕法混合后，干燥而制成原料混合物。將所得的原料混合物與實施例1同樣地進行熔融等，獲得薄片狀的固體，將其粉碎。將所得的粉碎物在800°C加熱8小時，使氧化鈰_氧化鋯固溶體結(jié)晶析出。接著，將該結(jié)晶物添加至保持于80°C的lmol/L的乙酸水溶液中，攪拌12小時后， 進行離心分離、水洗、干燥，獲得作為研磨顆粒的氧化鈰-氧化鋯固溶體結(jié)晶微粒(以下也 稱微粒B)。此外，微粒B的微晶徑為22nm，平均一次粒徑為25nm，微晶徑平均一次粒徑= 1 1. 1。然后，將450g微粒B、1036. 5g純水和13. 5g作為分散劑的2_吡啶羧酸混合，獲得 研磨漿料原液(分散劑的含有比例=0. 9質(zhì)量％ )。對于該研磨漿料原液，使用速技能有限公司制濕式噴射磨裝置(型號 HJP-25005)進行分散處理，制成分散液C。分散液C的微粒的微晶徑為22nm，微晶徑的減少 為0%。接著，將分散液C用純水進行濃度調(diào)整，使微粒B的濃度達到1質(zhì)量％，將其與1 質(zhì)量％的2_吡啶羧酸水溶液以1 1的質(zhì)量比攪拌混合，獲得研磨漿料5。還有，分散液C 中所添加的2-吡啶羧酸以研磨漿料5中的含有比例計為0. 5質(zhì)量％，研磨漿料5中的研磨 顆粒的含有比例為1質(zhì)量％。研磨漿料5的中值粒徑為132nm，pH為3. 3，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 43mV，玻璃基板的ζ -電位為-12mV。接著，使用研磨漿料5與實施例1同樣地測得的研磨速率為0. 110 μ m/分鐘。(比較例1)除了將450g所述微粒A、1047. 7g純水、2. 3g聚丙烯酸銨混合并進行分散處理以 外，與實施例1同樣地進行操作，獲得分散液D。分散后的微粒的微晶徑為31nm，微晶徑的 減少為0%。接著，將上述分散液D用純水進行濃度調(diào)整，使微粒濃度達到3質(zhì)量％，獲得研磨漿料11。研磨漿料11的中值粒徑為131nm，pH為8. 1。然后，使用研磨漿料11，與實施例1同樣地進行研磨。其研磨速率為0. 055 μ m/分 鐘，微粒的ζ -電位為_38mV，玻璃基板的ζ -電位為-42mV。(比較例2)將所述分散液D用純水進行濃度調(diào)整，使微粒濃度達到6質(zhì)量％，將其與1質(zhì)量％ 的2-吡啶羧酸水溶液以1 1的重量比混合，獲得研磨漿料12。研磨漿料12的中值粒徑 為 480nm, pH 為 7. 0。然后，使用研磨漿料12，與實施例1同樣地進行研磨。其研磨速率為0.034 μ m/分 鐘，微粒的ζ _電位為_46mV，玻璃基板的ζ -電位為_43mV。(比較例3)除了將450g所述微粒B、1047. 7g純水、2. 3g聚丙烯酸銨混合并進行分散處理以 外，與實施例1同樣地進行操作，獲得分散液E。分散后的微粒的微晶徑為22nm，微晶徑的 減少為0%。接著，將分散液E用純水進行濃度調(diào)整，使微粒濃度達到3質(zhì)量％，獲得研磨漿料 13。研磨漿料13的中值粒徑為125nm，pH為8. 1。然后，使用研磨漿料13，與實施例1同樣地進行研磨。其研磨速率為0.069 μ m/分 鐘，微粒的ζ _電位為_40mV，玻璃基板的ζ -電位為_45mV。(比較例4)將450g所述微粒A、1036. 5g純水、13. 5g 2_吡啶羧酸混合，通過采用直徑0. 5mm 的氧化鋯球的球磨機進行72小時的分散處理，獲得分散液F。分散后的微粒的微晶徑為 25nm，微晶徑的減少為19%。接著，將分散液F用純水進行濃度調(diào)整，使微粒濃度達到2質(zhì)量％，將其與1質(zhì) 量％的2-吡啶羧酸水溶液以1 1的重量比混合，獲得研磨漿料14。研磨漿料14的中值 粒徑為99nm，pH為3. 8。然后，使用研磨漿料14，與實施例1同樣地進行研磨。其研磨速率為0. 040 μ m/分 鐘，微粒的ζ _電位為41mV，玻璃基板的ζ -電位為-8mV。(比較例5)將450g所述微粒A、1047. 7g純水、2. 3g聚丙烯酸銨混合，通過采用直徑0. 5mm的 氧化鋯球的球磨機進行72小時的分散處理，獲得分散液G。分散后的微粒的微晶徑為25nm， 微晶徑的減少為19%。接著，將分散液G用純水進行濃度調(diào)整，使微粒濃度達到3質(zhì)量％，獲得研磨漿料 15。研磨漿料15的中值粒徑為72nm，pH為8. 2。然后，使用研磨漿料15，與實施例1同樣地進行研磨。其研磨速率為0.005 μ m/分 鐘，微粒的ζ -電位為_39mV，玻璃基板的ζ -電位為-42mV。(比較例6)將粒徑30nm的膠態(tài)二氧化硅調(diào)整至15. 7質(zhì)量％的濃度，用硝酸調(diào)至pH2，獲得研 磨漿料16。研磨漿料16的中值粒徑為37nm。然后，使用研磨漿料16，與實施例1同樣地進行研磨。其研磨速率為0.040 μ m/分 鐘，微粒的ζ -電位為_2mV，玻璃基板的ζ -電位為-4mV。
(比較例7)將450g所述微粒A、1050g純水混合，使用速技能有限公司制濕式噴射磨裝置(型 號HJP-25005)進行了分散處理。所得的漿料呈現(xiàn)沉降性，未分散。(比較例8)將450g所述微粒A、1045. 5g純水、4. 5g甘氨酸混合，使用速技能有限公司制濕式 噴射磨裝置(型號HJP-25005)進行了分散處理。所得的漿料呈現(xiàn)沉降性，未分散。(比較例9)將450g所述微粒A、1045. 5g純水、4. 5g 2，3_吡啶二羧酸混合，使用速技能有限公 司制濕式噴射磨裝置(型號HJP-25005)進行了分散處理。所得的漿料呈現(xiàn)沉降性，未分散。(比較例10)將所述分散液A用純水進行濃度調(diào)整，使微粒A的濃度達到1質(zhì)量％，獲得研磨 漿料17。研磨漿料17的中值粒徑為148nm，pH為4. 2，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 25mV，玻璃基板的ζ -電位為-18mV。接著，使用研磨漿料17與實施例1同樣地測得的研磨速率為0. 037 μ m/分鐘。(比較例11)將所述分散液B用純水進行濃度調(diào)整，使微粒A的濃度達到1質(zhì)量％，獲得研磨 漿料18。研磨漿料18的中值粒徑為141nm，pH為3. 8，作為研磨顆粒的微粒的ζ -電位為 17mV，玻璃基板的ζ -電位為-35mV。接著，使用研磨漿料18與實施例1同樣地測得的研磨速率為0. 031 μ m/分鐘。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明可用于磁盤、光盤、半導(dǎo)體器件、顯示器等的玻璃基板或光學透鏡等的研 磨。在這里引用2008年10月1日提出申請的日本專利申請2008-256103號的說明書、 權(quán)利要求書和說明書摘要的全部內(nèi)容，作為本發(fā)明說明書的揭示采用。
權(quán)利要求
一種pH為2～7的研磨漿料的制造方法，其特征在于，制成包含由氧化鈰粒子或氧化鈰 氧化鋯固溶體粒子形成的研磨顆粒、由2 吡啶羧酸或谷氨酸形成的分散劑、水的研磨漿料原液，以研磨顆粒的微晶徑的減少比例在10％以下的條件對該研磨漿料原液的研磨顆粒進行分散，然后加水，再添加與所述分散劑相同的材料。
2.一種pH為2 7的研磨漿料的制造方法，其特征在于，制成包含由氧化鈰粒子或氧 化鈰_氧化鋯固溶體粒子形成的研磨顆粒、由2-吡啶羧酸或谷氨酸形成的分散劑、水的研 磨漿料原液，通過濕式噴射磨對該研磨漿料原液的研磨顆粒進行分散，然后加水，再添加與 所述分散劑相同的材料。
3.如權(quán)利要求2所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，通過濕式噴射磨對研磨漿 料原液的研磨顆粒進行分散而導(dǎo)致的該研磨顆粒的微晶徑的減少比例在10%以下。
4.如權(quán)利要求1 3中的任一項所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，研磨漿料原 液中的分散劑的含有比例為0. 1 5質(zhì)量％。
5.如權(quán)利要求1 4中的任一項所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，研磨漿料原 液中的研磨顆粒的微晶徑為5 lOOnm。
6.如權(quán)利要求1 5中的任一項所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，研磨漿料原 液中的研磨顆粒的平均一次粒徑為5 lOOnm。
7.如權(quán)利要求1 6中的任一項所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，研磨漿料原 液中的研磨顆粒的平均一次粒徑相對于微晶徑的比值為0. 8 2. 5。
8.如權(quán)利要求1 7中的任一項所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，通過濕式噴 射磨對研磨漿料原液的研磨顆粒進行分散后所添加的與所述分散劑相同的材料的添加比 例以研磨漿料中的含有比例計為0. 01 2質(zhì)量％。
9.如權(quán)利要求1 8中的任一項所述的研磨漿料的制造方法，其特征在于，研磨漿料 原液的研磨顆粒通過以依次包括下述工序為特征的制造方法制造獲得以氧化物基準的摩 爾％表示含有5 50% 0602或0602和&02的混合物、10 50% R0、30 75% B2O3的熔 融物的工序，R為選自Mg、Ca、Sr和Ba的1種以上；將所述熔融物急速冷卻而形成非晶質(zhì)物 質(zhì)的工序；使氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰-氧化鋯固溶體結(jié)晶從所述非晶質(zhì)物質(zhì)析出而形成結(jié)晶 物的工序；將氧化鈰結(jié)晶或氧化鈰_氧化鋯固溶體結(jié)晶從所得的結(jié)晶物分離的工序。
10.一種研磨漿料，其特征在于，通過權(quán)利要求1 9中的任一項所述的研磨漿料的制 造方法制成。
11.如權(quán)利要求10所述的研磨漿料，其特征在于，研磨顆粒的含有比例為0.1 40質(zhì)量％。
12.如權(quán)利要求10或11所述的研磨漿料，其特征在于，中值粒徑為10 300nm。
13.一種研磨方法，其特征在于，使用權(quán)利要求10 12中的任一項所述的研磨漿料對 所研磨的表面含有SiO2的被研磨體進行研磨。
14.如權(quán)利要求13所述的研磨方法，其特征在于，所述研磨漿料的研磨顆粒的ζ-電位 為正值，所述被研磨體的ζ-電位為負值。
15.一種含有SiO2的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，玻璃基板的主表面的研 磨中采用權(quán)利要求13或14所述的研磨方法。
全文摘要
本發(fā)明提供在采用氧化鈰結(jié)晶微粒或氧化鈰-氧化鋯固溶體結(jié)晶微粒時也可以高速地研磨玻璃基板主表面的研磨漿料的制造方法。一種pH為2～7的研磨漿料的制造方法，其特征在于，制成包含由氧化鈰粒子或氧化鈰-氧化鋯固溶體粒子形成的研磨顆粒、由2-吡啶羧酸或谷氨酸形成的分散劑、水的研磨漿料原液，以研磨顆粒的微晶徑的減少比例在10％以下的條件對該研磨漿料原液的研磨顆粒進行分散，然后加水，再添加與所述分散劑相同的材料。
文檔編號B24B37/00GK101909816SQ200980101730
公開日2010年12月8日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月1日
發(fā)明者別府義久, 朝長浩之, 酒井智弘 申請人:旭硝子株式會社