JP2015227446A - サファイア板用研磨液組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】研磨速度が大きく、且つ、表面粗さの低減を可能とするサファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びに被研磨サファイア板の研磨方法を提供する。【解決手段】本発明のサファイア板用研磨液組成物は、アルミナ粒子、アニオン性高分子、及び水系媒体を含有する。本発明のサファイア板の製造方法の一例は、被研磨サファイア板に対して、本発明のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。本発明のサファイア板の製造方法の他の一例は、被研磨サファイア板に対して、本発明のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程と、前記工程で使用した前記サファイア板用研磨液組成物を用いて、前記被研磨サファイア板とは別の被研磨サファイア板を研磨する工程と、を含む。【選択図】なし

Description

本発明は、サファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びに被研磨サファイア板の研磨方法に関する。

サファイア等の硬脆材料は、光学材料、電子材料又は機械材料として必要不可欠である。

例えば、人工サファイア板は、集積回路基盤、赤外線探知用レンズ、時計、スマートフォン等の携帯端末装置等のさまざまな用途の材料として用いられている。特に、携帯端末装置の急速な普及に伴い、そのカバーガラスとして利用されるサファイア板の需要が急増している。携帯端末装置のカバーガラスは、携帯端末装置の美観向上のため、その表面平滑性が高いことが望まれる。

サファイア板の表面平滑性を満足させるために、シリカ粒子を含む研磨液組成物を用いた仕上げ研磨が行われている。サファイア（α−アルミナ、モース硬度９）板よりも低硬度であるシリカ（モース硬度７）粒子を砥粒として用いることにより、サファイア板表面にピットやスクラッチが発生しないようにしている。しかしながら、サファイアは、機械的、化学的、熱的安定性に優れてはいるものの、シリカ粒子を用いた仕上げ研磨において、研磨速度が低いという問題がある。

研磨速度の問題に対し、例えば、特許文献１には、研磨液組成物のｐＨを制御してシリカ粒子とサファイア基板とのゼータ電位を反対符号にすることにより、研磨速度が向上することが開示されている。また、特許文献４，９，１０には、砥粒の分散剤としてアニオン性界面活性剤が添加され、シリカ粒子を砥粒として含む研磨液組成物が開示され、特許文献７には、アルミナ砥粒を含むサファイア研磨用スラリーが、分散剤としてアニオン性界面活性剤を含むことが開示されているが、アニオン性界面活性剤がアニオン性高分子であることまでは開示されていない（特許文献２、３，５，６，８，１１も参照）。

特開２０１１−２１１１７８号公報 特開２０１１−６２８１５号公報 特表２００６−５２４５８３号公報 特開２００９−２８８１４号公報 特開２００８−２１１０４０号公報 特開２００４−１６８６２２号公報 ＷＯ２０１１/１３６３８７号公報 特開２０１２−７００号公報 特開２０１１−１８３５３０号公報 特表２００９−５３８２３６号公報 ＷＯ２００９/１５１１２０号公報

一方、生産性の向上を目的としてサファイア板の研磨速度をさらに向上させると同時に、表面平滑性をさらに向上させることが望まれている。

本発明は、研磨速度が大きく、且つ、表面粗さの低減を可能とするサファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びに被研磨サファイア板の研磨方法を提供する。

本発明のサファイア板用研磨液組成物の一例は、アルミナ粒子、アニオン性高分子、及び水系媒体を含有するサファイア板用研磨液組成物である。

本発明のサファイア板用研磨液組成物の他の例は、アルミナ粒子、レオロジー改質剤、及び水系媒体を含有する、サファイア板用研磨液組成物である。

本発明のサファイア板の製造方法の一例は、被研磨サファイア板に対して、本発明のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の製造方法である。

本発明のサファイア板の製造方法の他の一例は、被研磨サファイア板に対して、本発明のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程と、前記工程で使用した前記サファイア板用研磨液組成物を用いて、前記被研磨サファイア板とは別の被研磨サファイア板を研磨する工程と、を含むサファイア板の製造方法である。

本発明の被研磨サファイア板の研磨方法は、被研磨サファイア板に対して、本発明のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、被研磨サファイア板の研磨方法である。

本発明によれば、研磨速度が大きく、且つ、表面粗さの低減を可能とするサファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びに被研磨サファイア板の研磨方法を提供できる。

被研磨ガラス基板や被研磨Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板の研磨に用いられる酸性の研磨液組成物にアニオン性高分子を添加した場合、アニオン性高分子が研磨パッド等に吸着して、被研磨対象に対して保護膜として機能するため、研磨速度が低下する、というのが一般的認識である。これに対して、本発明は、被研磨サファイア板の研磨に用いられる研磨液組成物であって、アルミナ粒子と水系媒体とを含む研磨液組成物が、そのｐＨが酸性、アルカリ性のいずれであっても、アニオン性高分子の添加により、被研磨サファイア板を研磨した場合の研磨速度が向上し、且つ、研磨された被研磨対象の表面（以下「研磨面」とも呼ぶ。）の表面粗さが低減するという、予想外の知見に基づく。

被研磨サファイア板の研磨に、本発明のサファイア板用研磨液組成物（以下「研磨液組成物」）を用いた場合、アニオン性高分子を含まない研磨液組成物を用いる場合よりも、著しいせん断粘度の低下が観察される。このことから、本発明の研磨液組成物では、例えばアニオン性高分子のようなレオロジー改質剤が、凝集したアルミナ粒子を研磨最中にほぐし、その結果、有効砥粒数を増大し且つ有効砥粒の粒径が小さくなることにより、研磨速度が向上し且つ研磨面の表面粗さが低減されるものと推察される。

本発明の研磨液組成物は、アルミナ粒子（成分Ａ）、アニオン性高分子（成分Ｂ）、及び水系媒体（成分Ｃ）を含む。

[アルミナ粒子（成分Ａ）]
本開示の研磨液組成物は、砥粒としてアルミナ粒子を含む。アルミナ粒子としては、αアルミナ、中間アルミナ、アモルファスアルミナ、ヒュームドアルミナ等が挙げられるが、これらのなかでも、研磨速度向上の観点から、αアルミナが好ましい。

アルミナ粒子の動的光散乱法で測定される平均粒径（平均二次粒子径）は、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．２μｍ以上、より好ましくは０．２５μｍ以上、更に好ましくは０．３μｍ以上、更により好ましくは０．３５μｍ以上であり、表面粗さの低減の観点から、好ましくは１．０μｍ以下、より好ましくは０．９５μｍ以下、更に好ましくは０．９０μｍ以下、更により好ましくは０．８０μｍ以下である。尚、該平均二次粒子径は、実施例に記載の方法により求めることができる。

アルミナ粒子のα化率は、一又は複数の実施形態において、研磨速度の向上及び表面粗さの低減の観点から、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上である。このα化率は、粉末Ｘ線回折により測定でき、具体的には、例えば、実施例の方法により測定される。

本開示の研磨液組成物中のアルミナ粒子のＢＥＴ比表面積は、研磨速度向上の観点から１０ｍ²/ｇ以上が好ましく、２０ｍ²/ｇ以上がより好ましく、４０ｍ²/ｇ以上が更に好ましく、同様の観点から、２００ｍ²/ｇ以下が好ましく、１００ｍ²/ｇ以下がより好ましく、６０ｍ²/ｇ以下が更に好ましい。

本開示の研磨液組成物におけるアルミナ粒子の含有量は、研磨速度を向上する観点から、好ましくは３質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは７質量％以上、更により好ましくは１０質量％以上であり、表面粗さの低減の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０量％以下、更により好ましくは２０質量％以下である。

[アニオン性高分子（成分Ｂ）]
本発明の研磨液組成物は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減及び研磨速度向上の観点から、アニオン性基を有する水溶性高分子（成分Ｂ）を含有する。また、本発明の研磨液組成物にアニオン性基を有する水溶性高分子（以下「アニオン性高分子」とも言う。）が含まれていると、研磨耐久性も向上する。アニオン性高分子は、アルミナ粒子の表面に吸着し、電荷反発によりアルミナ粒子の分散性向上及びアルミナ粒子の凝集抑制に寄与する。そのため、アニオン性高分子は、研磨速度向上及び表面粗さの低減に寄与しているものと推定される。尚、「水溶性」とは、水に対して２ｇ／１００ｍｌ以上の溶解度を有することをいう。

アニオン性高分子（成分Ｂ）のアニオン性基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基、ホスホン酸基等が挙げられる。これらのアニオン性基は中和された塩の形態を取ってもよい。アニオン性高分子は、表面粗さの低減の観点から、スルホン酸基及びカルボン酸基の少なくとも一方を有していると好ましく、後述する糖化合物との相互作用をすることによりアルミナ粒子の分散性を更に向上させる観点から、カルボン酸基を有しているとより好ましい。

本明細書において、「スルホン酸基」とはスルホン酸基及び／又はその塩をいい、「カルボン酸基」とはカルボン酸基及び／又はその塩をいう。スルホン酸基又はカルボン酸基が塩の形態を取る場合の対イオンについて、特に限定はないが、具体的には、金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン等が挙げられる。金属の具体例としては、周期律表（長周期型）１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、６Ａ、７Ａ又は８族に属する金属等が挙げられる。これらの金属の中でも、表面粗さ低減の観点から１Ａ、３Ｂ、又は８族に属する金属が好ましく、１Ａ族に属するナトリウム及びカリウムがより好ましい。アルキルアンモニウムの具体例としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。上記対イオンの中でも、アンモニウムイオン、ナトリウムイオン及びカリウムイオンからなる群から選ばれる少なくとも１種がより好ましい。

スルホン酸基及びカルボン酸基の少なくとも一方を有するアニオン性高分子は、スルホン酸基を有する単量体、カルボン酸基を有する単量体等のイオン性親水基を有する単量体を重合することにより得られたものであることが好ましい。これら単量体の重合は、ランダム、ブロック、又はグラフトのいずれでも良い。

スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、イソプレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。カルボン酸基を有する単量体としては、例えば、イタコン酸、（メタ）アクリル酸、マレイン酸等が挙げられる。これらの単量体の中でも、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、（メタ）アクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。即ち、アニオン性高分子は、（メタ）アクリル酸由来の構成単位を含んでいると好ましく、アクリル酸由来の構成単位を含んでいるとより好ましい。

アニオン性高分子が、（メタ）アクリル酸由来の構成単位を含む場合、アニオン性高分子の全構成単位中に占める（メタ）アクリル酸由来の構成単位の割合は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは７０モル％以上、また、研磨速度向上の観点から、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９５％以上、更に好ましくは９８モル％以上、更により好ましくは１００モル％である。

また、スルホン酸基及びカルボン酸基の少なくとも一方を有するアニオン性高分子の合成には、スルホン酸基を有する単量体及びカルボン酸基を有する単量体以外の単量体を用いることもできる。アニオン性高分子の重合に用いることができる他の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸オクチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエン、１−クロル−１，３−ブタジエン等の脂肪族共役ジエン、（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物、ビニルホスホン酸、メタクロイルオキシメチルリン酸、メタクロリルオキシエチルリン酸、メタクロイルオキシブチルリン酸、メタクロリルオキシヘキシルリン酸、メタクロリルオキシオクチルリン酸、メタクロリルオキシデシルリン酸、メタクロリルオキシラウリルリン酸、メタロイルオキシステアリルリン酸、メタクロイルオキシ１、４−ジメチルシクロヘキシルリン酸等のホスホン酸化合物等が挙げられる。これらの単量体は１種又は２種以上使用できる。

スルホン酸基及びカルボン酸基の少なくとも一方を有するアニオン性高分子の好ましい具体例としては、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、ポリアクリル酸、（メタ）アクリル酸／イソプレンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／イソプレンスルホン酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／マレイン酸共重合体、スチレンスルホン酸のホルマリン縮合物、及びスチレン／イソプレンスルホン酸共重合体が挙げられる。これらのアニオン性高分子の中でも、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、ポリアクリル酸、及び（メタ）アクリル酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体から選ばれる一種以上のアニオン性高分子が好ましく、ポリアクリル酸がさらに好ましい。

［アニオン性高分子の重量平均分子量］
アニオン性高分子の重量平均分子量は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、５００以上が好ましく、１０００以上がより好ましく、１５００以上が更により好ましい。また、アニオン性高分子の重量平均分子量は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、１２万以下が好ましく、１０万以下がより好ましく、３万以下が更に好ましく、１万以下が更により好ましく、８０００以下が更により好ましい。

なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づいて算出できる。
カラム：Ｇ４０００ＰＷＸＬ＋Ｇ２５００ＰＷＸＬ（東ソー株式会社）
溶離液：（０．２Ｍリン酸バッファー）／（ＣＨ₃ＣＮ）＝９／１（容量比）
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ＲＩ検出器
標準物質：ポリアクリル酸換算

スルホン酸基及びカルボン酸基の少なくとも一方を有するアニオン性高分子のアニオン性基の一部は、中和された塩の形態を取ってもよい。アニオン性基の一部が塩の形態を取る場合の対イオンとしては、特に限定はなく、金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン等が挙げられる。

研磨液組成物におけるアニオン性高分子（成分Ｂ）の含有量は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、１質量ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは１０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは２００質量ｐｐｍ以上である。また、研磨液組成物におけるアニオン性高分子(成分Ｂ)の含有量は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、５０００質量ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましく４０００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、更により好ましくは２０００質量ｐｐｍ以下である。

研磨液組成物中における、アルミナ粒子（成分Ａ）とアニオン性高分子（成分Ｂ）との含有量比［アルミナ粒子の含有量（質量ｐｐｍ）／アニオン性高分子の含有量（質量ｐｐｍ）］は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、好ましくは１０以上、より好ましく２０以上、更に好ましくは５０以上、更により好ましくは１００以上であり、研磨速度との両立の観点から、好ましくは２０００００以下、より好ましくは２００００以下、更に好ましくは２０００以下である。

本発明の研磨液組成物に含まれるレオロジー改質剤としては、せん断粘度を低減できるものであれば、前記アニオン性高分子に限定されず、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ｎ―ポリビニルホルムアミド等のビニル系ポリマー、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイド及びそれらの共重合体、及び上記ポリマーを構造の一部に含む他のポリマ―との共重合体から選ばれる少なくとも１種の高分子であってもよい。これらの高分子は、前記アニオン性高分子と併用されてもよい。

［水系媒体（成分Ｃ）］
本発明の研磨液組成物に含まれる水系媒体（成分Ｃ）としては、イオン交換水や超純水等の水、又は水と溶媒との混合媒体等が挙げられ、上記溶媒としては、水と混合可能な溶媒（例えば、エタノール等のアルコール）が好ましい。水系媒体としては、なかでも、イオン交換水又は超純水がより好ましく、超純水が更に好ましい。本発明の成分Ｃが、水と溶媒との混合媒体である場合、混合媒体全体に対する水の割合は、特に限定されるわけではないが、経済性の観点から、９５質量％以上が好ましく、９８質量％以上がより好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましく、１００質量％が更により好ましい。

本発明の研磨液組成物における水系媒体（成分Ｃ）の含有量は、特に限定されるわけではなく、成分Ａ、成分Ｂ、後述する任意成分の残余であってよい。

本発明の研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、研磨速度向上の観点から、ｐＨが４−９以外の強酸性領域又は強アルカリ性領域が好ましく、強酸性領域では好ましくは３以下、より好ましくは２以下であり、強アルカリ性領域では好ましくは１０以上、より好ましくは１１以上であり、好ましくは１４未満である。

２５℃の本発明の研磨液組成物の、２５℃５０％ＲＨの環境にて測定したせん断速度１００（１/ｓ）におけるせん断粘度（Ｐａ・ｓ）は、研磨速度の向上及び表面粗さの低減の観点から、好ましくは０．０１（Ｐａ・ｓ）以下、より好ましくは０．００８（Ｐａ・ｓ）以下、更に好ましくは０．００７（Ｐａ・ｓ）以下であり、研磨耐久性の観点から、好ましくは０．００１（Ｐａ・ｓ）以上、より好ましくは０．００１５（Ｐａ・ｓ）以上、更に好ましくは０．００２（Ｐａ・ｓ）以上である。

本発明の研磨液組成物に含まれるレオロジー改質剤は、せん断粘度を低減する機能を有するため、せん断粘度低減剤と言うこともできる。下記式により算出されるせん断粘度比は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減及び研磨速度向上の観点から、好ましくは０．６以下、より好ましくは０．４以下、更に好ましくは０．３以下であり、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上、更に好ましくは０．１以上である。尚、本願において、せん断粘度は、研磨液組成物（２５℃）を２５℃５０％ＲＨの環境にて、パラレルプレート型レオメーターを用い、プレート間ギャップを１００μｍとして測定した値であり、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。
せん断粘度比＝（研磨液組成物のせん断速度１００（１／ｓ）におけるせん断粘度）/（レオロジー改質剤を含まないこと以外は前記研磨液組成物と同じ組成の研磨液組成物のせん断速度１００（１／ｓ）におけるせん断粘度）

本発明の研磨液組成物は、その使用用途に応じて、従来から公知の任意成分を更に含んでいてもよい。本発明の研磨液組成物が、例えば、スマートフォン等の携帯端末装置用のサファイア板用研磨液組成物である場合、本発明の研磨液組成物は、後述する糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）、酸化剤（成分Ｅ）、アルカリ性高分子（成分Ｂ）以外の分散剤、ｐＨ調整剤（酸、アルカリ）（成分Ｆ）、無機リン酸塩化合物（成分Ｇ)等を更に含んでいてもよい。

［糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）］
本発明の研磨液組成物は、研磨速度向上、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減、及び研磨耐久性の向上の観点から、糖化合物もしくはその誘導体（以下、これらを総称して「糖骨格を有する化合物」と呼ぶ）を含んでいると好ましい。アニオン性高分子のカルボキシル基と糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）の水酸基が相互作用することにより、バルキーな糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）がアニオン性高分子を介してアルミナ粒子に吸着することにより、アルミナ粒子の分散性が更に向上し、その結果、研磨速度の更なる向上、且つ、研磨された被研磨対象の表面粗さの更なる低減が可能となっているものと推察される。また、バルキーな糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）がサファイア板研磨時の砥粒凝集を抑制する結果、研磨耐久性が向上し、研磨速度の低下をより長期に渡り抑制できる。また、アニオン性高分子（成分Ｂ）と糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）とを併用した本発明の研磨液組成物の一例では、更に顕著なせん断粘度の低下が観察される。

糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）は、単糖類、二糖類、オリゴ糖、多糖類、糖アルコールのいずれであってもよい。単糖類としては、グルコース、フルクトース、キシロース、アラビノース、エリトロースガラクトース、キシルロース等が挙げられ、二糖類としては、スクロース、マルトース、ラクトース等が挙げられ、糖アルコールとしては、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、ソルビトール等が挙げられる。これらの糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）は一種単独で用いてもよいが二種以上を混合して用いてもよい。上記糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）の中でも、研磨速度向上の観点及び研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、糖アルコール又は単糖類、二糖類が好ましく、ソルビトール、スクロース、ガラクトース、及びマルチトールからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物が好ましく、ソルビトールがより好ましい。

研磨液組成物における糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）の含有量は、研磨速度向上、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減、及び研磨耐久性の向上の観点から、１０質量ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは５０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは５００質量ｐｐｍ以上である。また、研磨液組成物における糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）の含有量は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、１００００質量ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、更により好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下である。

研磨液組成物中における、アニオン性高分子（成分Ｂ）と糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）の含有量比［糖骨格を有する化合物の含有量（質量ｐｐｍ）/アニオン性高分子の含有量（質量ｐｐｍ）］は、研磨速度向上、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減、及び研磨耐久性の向上の観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましく０．１以上、更に好ましくは０．５以上、更により好ましくは１以上である。また、含有量比［糖骨格を有する化合物の含有量（質量ｐｐｍ）/アニオン性高分子の含有量（質量ｐｐｍ）］は、研磨速度向上、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減、及び研磨耐久性の向上の観点から、好ましくは５０００以下、より好ましく１０００以下、更に好ましくは１００以下、更により好ましくは５０以下である。

［酸化剤（成分Ｅ）］
本発明の研磨液組成物には、酸化剤（成分Ｅ）が更に含まれていてもよい。酸化剤（成分Ｅ）としては、研磨速度向上、及び研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。これらの酸化剤は、単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。

前記過酸化物としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム等が挙げられる。過マンガン酸又はその塩としては、過マンガン酸カリウム等が挙げられる。クロム酸又はその塩としては、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩等が挙げられる。ペルオキソ酸又はその塩としては、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸等が挙げられる。酸素酸又はその塩としては、次亜塩素、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム等が挙げられる。金属塩類としては、塩化鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、クエン酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）等が挙げられる。

酸化剤（成分Ｅ）としては、研磨速度向上、及び研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、好ましくは、過酸化水素、硝酸鉄（ＩＩＩ）、過酢酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、硫酸鉄（ＩＩＩ）及び硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）等であり、より好ましくは、表面に金属イオンが付着せず汎用に使用され安価であるという観点から過酸化水素である。

研磨液組成物中における前記酸化剤（成分Ｅ）の含有量は、研磨速度向上、及び研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１５００質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは２０００質量ｐｐｍ以上であり、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、好ましくは１００００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは８５００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは８０００質量ｐｐｍ以下である。

［ｐＨ調整剤（成分Ｆ）］
本発明の研磨液組成物には、研磨速度向上の観点から、ｐＨ調整剤（成分Ｆ）として酸又はアルカリが含まれていてもよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。酸は、硫酸、塩酸、硝酸又はリン酸等の無機酸、酢酸、乳酸、コハク酸、クエン酸、ニコチン酸、シュウ酸、マロン酸、リンゴ酸、酒石酸、マレイン酸、グルコン酸等の有機酸等が挙げられる。これらの酸は、１種単独で用いてもよいし２種以上を用いてもよいが、研磨速度の向上、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、無機酸と有機酸の両方を含んでいると好ましい。

ｐＨ調整剤（成分Ｆ）が、研磨速度の向上、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、無機酸と有機酸の両方を含む場合の無機酸と有機酸の組み合わせは、好ましくは硫酸/クエン酸、硫酸/酒石酸、硫酸/マレイン酸、リン酸/クエン酸、リン酸/酒石酸であり、より好ましくは硫酸/クエン酸、硫酸/酒石酸、リン酸/クエン酸であり、更に好ましくは硫酸/クエン酸である。

酸が、無機酸と有機酸の両方を含む場合の無機酸と有機酸の質量比（無機酸の質量／有機酸の質量）は、研磨耐久性向上の観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、更に好ましくは０．５以上であり、研磨速度向上の観点から、好ましくは１０以下、より好ましくは５以下、更に好ましくは３以下である。

有機酸は、水系媒体に対する溶解性が高い塩の形で研磨液組成物の製造に用いられるのが好ましく、アルカリ金属塩等が好ましく用いられる。有機酸のアルカリ金属塩としては、例えば、酢酸、乳酸、コハク酸、クエン酸、ニコチン酸、シュウ酸、マロン酸、リンゴ酸、酒石酸、マレイン酸、グルコン酸のアルカリ金属塩が挙げられるが、これらの中でも、研磨速度向上の観点から、１分子内に２個以上のカルボキシル基有する有機酸塩が好ましく、クエン酸トリナトリウム又はマレイン酸ジナトリウムがより好ましく、クエン酸トリナトリウムが更に好ましい。

［無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）］
本発明の研磨液組成物は、研磨速度向上と表面粗さの低減の観点から、無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）を含んでいると好ましい。無機リン酸塩化合物としては、研磨速度向上と表面粗さの低減の観点から、オルトリン酸塩、亜リン酸塩、及び次亜リン酸塩からなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物が好ましく、オルトリン酸塩、亜リン酸塩がより好ましい。また、無機リン酸塩化合物は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、又はアンモニウム塩であると好ましい。アルカリ金属又はアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、及びカリウムが好ましい。これらのなかでも、アルミナ粒子の凝集抑制の観点から、無機リン酸塩化合物は、ナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも１種がより好ましい。

無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）の具体例としては、研磨速度向上と表面粗さの低減の観点から、リン酸ナトリウム（Ｎａ₃ＰＯ₄）、リン酸カリウム（Ｋ₃ＰＯ₄）、リン酸一水素二ナトリウム（Ｎａ₂ＨＰＯ₄）、リン酸二水素一ナトリウム（ＮａＨ₂ＰＯ₄）、リン酸二水素一カリウム（ＫＨ₂ＰＯ₄）、リン酸二水素一アンモニウム（ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄）、リン酸一水素二カリウム（Ｋ₂ＨＰＯ₄）、リン酸一水素二アンモニウム（（ＮＨ₄）₂ＨＰＯ₄）等のオルトリン酸塩；亜リン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＨＰＯ₃）、亜リン酸カリウム（Ｋ₂ＨＰＯ₃）等の亜リン酸塩；次亜リン酸ナトリウム（ＮａＨ₂ＰＯ₂）、次亜リン酸カリウム（ＫＨ₂ＰＯ₂）、次亜リン酸アンモニウム（ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₂）等の次亜リン酸塩が挙げられるが、これらの中でも、研磨速度向上と表面粗さの低減の観点から、リン酸一水素二ナトリウム、リン酸一水素二カリウム、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、リン酸一水素二アンモニウム（（ＮＨ₄）₂ＨＰＯ₄）及び次亜リン酸アンモニウムからなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物が好ましい。また、これらの無機塩は水和物構造をしていてもよい。

本発明の研磨液組成物に含まれる無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）の含有量は、研磨速度向上と表面粗さの低減の観点から、好ましくは１質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは２００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは５００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは８００ｐｐｍ以上である。また、本発明の研磨液組成物に含まれる無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）の含有量は、研磨された被研磨対象の表面粗さの低減の観点から、好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下、より好ましく４０００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、更により好ましくは２０００質量ｐｐｍ以下である。

本発明の研磨液組成物中における、アルミナ粒子（成分Ａ）と無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）との含有量比［アルミナ粒子の含有量（質量ｐｐｍ）／無機リン酸塩化合物の含有量（質量ｐｐｍ）］は、表面粗さの低減の観点から、好ましくは２以上、より好ましく２０以上、更に好ましくは１００以上、好ましくは１００００以下、より好ましく４０００以下、更に好ましくは１０００以下である。

［研磨液組成物の調製方法］
本発明の研磨液組成物は、各成分を公知の方法で混合することにより、調製することができる。研磨液組成物は、経済性の観点から、通常、濃縮液として製造され、これを使用時に希釈する場合が多い。前記研磨液組成物は、そのまま使用してもよいし、濃縮液であれば希釈して使用すればよい。

次に、本発明の研磨液組成物を用いた、本発明のサファイア板の製造方法の一例、及び本発明の被研磨サファイア板の研磨方法の一例について説明する。

［被研磨対象］
本発明のサファイア板の製造方法の一例（「本発明の製造方法の一例」と略称する場合もある。）、及び本発明の被研磨サファイア板の研磨方法の一例（「本発明の研磨方法の一例」と略称する場合もある。）において研磨される被研磨対象の形状について特に制限はなく、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の平面部を有する形状のみならず、レンズ等の曲面部を有する形状であってもよい。また、前記被研磨対象は、スマートフォン等の携帯端末装置のカバーガラスとして用いられるサファイア板、ＬＥＤ用サファイア基板等さまざまであるが、本発明の研磨液組成物は、中でも、前記携帯端末装置のカバーガラスとして用いられるサファイア板の製造方法の研磨工程で使用される研磨液組成物として適している。

故に、本発明のサファイア板の製造方法の一例は、携帯端末装置用サファイア板の製造方法であって、本発明の研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。また、本発明の被研磨サファイア板の研磨方法の一例は、携帯端末装置用サファイア板の研磨方法であって、本発明の研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。

尚、本発明の研磨液組成物に含まれるアルミナ粒子の平均粒径が小さく、例えば０．２μｍ以上１μｍ以下である場合は、本発明の研磨液組成物は、高い平滑性が要求される半導体素子等の電子部品用サファイア基板、さらには、ＬＥＤ用サファイア基板の製造方法の研磨工程で使用される研磨液組成物として適している。

前記被研磨サファイア板を研磨する工程は、サファイア単結晶インゴットを薄円板状にスライスして得たウェーハを平面化する第一研磨工程（粗研磨工程）と粗研磨されたウェーハをエッチングした後、ウェーハ表面を鏡面化する第二研磨工程（仕上げ研磨）に分かれるが、本発明の研磨液組成物は、第一研磨工程及び第二研磨工程のいずれにも使用できる。しかし、本発明の研磨液組成物は、サファイア板の表面平滑性及び生産性の向上の観点から、第二研磨工程に使用するのが好ましい。第一研磨工程では、ダイヤモンドを砥粒として含む研磨液組成物を用いるのが一般的である。

本発明の製造方法の一例及び本発明の研磨方法の一例で用いる研磨装置としては、特に制限はなく、被研磨サファイア板を保持する冶具（キャリア：アラミド製等）と研磨布（研磨パッド）とを備える研磨装置を用いることができ、両面研磨装置及び片面研磨装置のいずれであってもよい。

前記研磨パッドは、特に制限されず、従来公知のものが使用できる。研磨パッドの材質としては、有機高分子等が挙げられ、前記有機高分子としては、ポリウレタン等が挙げられる。前記研磨パッドの形状は、不織布状が好ましい。例えば、不織布研磨パッドとしてＳＵＢＡ８００（ニッタハース製）が好適に用いられる。

該研磨装置を用いる、本発明の製造方法の一例及び本発明の研磨方法の一例では、被研磨サファイア板をキャリアで保持し研磨パッドを貼り付けた研磨定盤で被研磨サファイア板を挟み込み、本発明の研磨液組成物を研磨パッドと被研磨サファイア板との間に供給し、被研磨サファイア板と前記研磨パッドとを接触させながら、研磨パッド及び／又は被研磨サファイア板を動かすことにより、被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。

本発明の製造方法の一例及び研磨方法の一例における研磨荷重は、研磨速度向上の観点から、５０ｇ／ｃｍ²以上が好ましく、１００ｇ／ｃｍ²以上がより好ましく、１５０ｇ／ｃｍ²以上が更に好ましく、２００ｇ／ｃｍ²以上が更により好ましい。また、前記研磨荷重は、装置、パッドなどの耐久性を考慮すると、４００ｇ／ｃｍ²以下が好ましく、３５０ｇ／ｃｍ²以下がより好ましい。前記研磨荷重の調整は、定盤や被研磨サファイア板等への空気圧や重りの負荷によって行うことができる。研磨荷重は、研磨時に被研磨サファイア板の研磨面に加えられる定盤の圧力を意味する。

本発明の研磨液組成物の供給方法は、予め研磨液組成物の構成成分が十分に混合された状態で研磨パッドと被研磨サファイア板の間にポンプ等で供給する方法、研磨の直前の供給ライン内等で前記構成成分を混合して供給する方法等を用いることができる。研磨速度向上の観点及び装置負荷低減の観点から、予め研磨液組成物の構成成分が十分に混合された状態で、研磨液組成物を、研磨パッドと被研磨サファイア板の間にポンプ等で供給する方法が好ましい。

研磨液組成物の供給速度は、コスト低減の観点から、被研磨サファイア板１ｃｍ²あたり２０ｍＬ／分以下が好ましく、１０ｍＬ／分以下がより好ましく、５ｍＬ／分以下が更に好ましい。また、前記供給速度は、研磨速度向上の観点から、被研磨サファイア板１ｃｍ²あたり０．０１ｍＬ／分以上が好ましく、０．１ｍＬ／分以上がより好ましく、０．５ｍＬ／分以上が更に好ましい。

本発明の製造方法の一例及び本発明の研磨方法の一例では、本発明の研磨液組成物を用いているので、被研磨サファイア板の研磨速度が速く、研磨後の基板表面の表面粗さを低減できる。

本発明の製造方法の他の一例では、被研磨サファイア板に対して、本発明の研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程と、前記工程で使用した前記研磨液組成物を用いて、前記被研磨サファイア板とは別の被研磨サファイア板を研磨する工程と、を含む。このような、循環研磨を行う本発明の製造方法において、本発明の研磨液組成物、特に、糖骨格を有する化合物（成分Ｄ）を含む研磨液組成物を用いれば、表面粗さが低減されたサファイア板を生産性よく製造できる。

本発明は、更に以下〈１〉〜〈３３〉を開示する。

〈１〉アルミナ粒子、アニオン性高分子、及び水系媒体を含有する、サファイア板用研磨液組成物。
〈２〉前記アニオン性高分子が、好ましくは（メタ）アクリル酸由来の構成単位を含み、より好ましくはアクリル酸由来の構成単位を含む、〈１〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈３〉アニオン性高分子の全構成単位中に占める（メタ）アクリル酸由来の構成単位の割合が、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは７０モル％以上、更により好ましくは９０モル％以上、更により好ましくは９５％以上、更により好ましくは９８モル％以上、更により好ましくは１００モル％である、〈２〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈４〉前記アニオン性高分子が、好ましくはポリアクリル酸、及び（メタ）アクリル酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体から選ばれる一種以上のアニオン性高分子、より好ましくはポリアクリル酸である、〈１〉から〈３〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈５〉前記アニオン性高分子の重量平均分子量は、５００以上が好ましく、１０００以上がより好ましく、１５００以上が更により好ましく、１２万以下が好ましく、１０万以下がより好ましく、３万以下が更に好ましく、１万以下が更により好ましく、８０００以下が更により好ましい、〈１〉から〈４〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈６〉前記サファイア板用研磨液組成物におけるアニオン性高分子の含有量が、好ましくは１質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは２００質量ｐｐｍ以上であり、好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下、より好ましく４０００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、更により好ましくは２０００質量ｐｐｍ以下である、〈１〉から〈５〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈７〉前記サファイア板用研磨液組成物における、前記アルミナ粒子と前記アニオン性高分子との含有量比［アルミナ粒子の含有量（質量ｐｐｍ）／アニオン性高分子の含有量（質量ｐｐｍ）］は、好ましくは１０以上、より好ましく２０以上、更に好ましくは５０以上、更により好ましくは１００以上であり、好ましくは２０００００以下、より好ましくは２００００以下、更に好ましくは２０００以下である、〈１〉から〈６〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈８〉好ましくは更に糖化合物及び／又はその誘導体を含有する、〈１〉から〈７〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈９〉前記糖化合物及び／又はその誘導体は、好ましくは糖アルコール、単糖類、又は二糖類であり、更に好ましくはソルビトール、スクロース、ガラクトース、及びマルチトールからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である、〈１〉から〈８〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１０〉前記サファイア板用研磨液組成物における前記糖化合物及び／又はその誘導体の含有量は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以上、より好ましくは５０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは５００質量ｐｐｍ以上であり、好ましくは１００００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、更により好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下である、〈１〉から〈９〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１１〉前記サファイア板用研磨液組成物における、アニオン性高分子と前記糖化合物及び／又はその誘導体の含有量比［前記糖化合物及び／又はその誘導体の含有量（質量ｐｐｍ）/アニオン性高分子の含有量（質量ｐｐｍ）］は、好ましくは０．０１以上、より好ましく０．１以上、更に好ましくは０．５以上、更により好ましくは１以上であり、好ましくは５０００以下、より好ましく１０００以下、更に好ましくは１００以下、更により好ましくは５０以下である、〈１〉から〈１０〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１２〉好ましくは更に酸化剤を含有する、〈１〉から〈１１〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１３〉好ましくは更に酸を含有する、〈１〉から〈１２〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１４〉前記酸が、好ましくは有機酸及び無機酸を含む、〈１３〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１５〉前記有機酸が、好ましくはクエン酸、前記無機酸が硫酸である、〈１４〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１６〉好ましくは更に無機リン酸塩化合物を含有する、〈１〉から〈１５〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１７〉 前記無機リン酸塩化合物は、好ましくはオルトリン酸塩、亜リン酸塩、及び次亜リン酸塩からなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物、より好ましくはオルトリン酸塩及び亜リン酸塩からなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物である、〈１６〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１８〉 前記の無機リン酸塩化合物は、好ましくはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩のうちの何れか１種又は２種以上、より好ましくはナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも１種である、〈１６〉又は〈１７〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈１９〉 前記の無機リン酸塩化合物は、好ましくはリン酸ナトリウム（Ｎａ₃ＰＯ₄）、リン酸カリウム（Ｋ₃ＰＯ₄）、リン酸一水素二ナトリウム（Ｎａ₂ＨＰＯ₄）、リン酸二水素一ナトリウム（ＮａＨ₂ＰＯ₄）、リン酸二水素一カリウム（ＫＨ₂ＰＯ₄）、リン酸二水素一アンモニウム（ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄）、リン酸一水素二カリウム（Ｋ₂ＨＰＯ₄）、リン酸一水素二アンモニウム（（ＮＨ₄）₂ＨＰＯ₄）、亜リン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＨＰＯ₃）、亜リン酸カリウム（Ｋ₂ＨＰＯ₃）、次亜リン酸ナトリウム（ＮａＨ₂ＰＯ₂）、次亜リン酸カリウム（ＫＨ₂ＰＯ₂）及び次亜リン酸アンモニウム（ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₂）からなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物、より好ましくはリン酸一水素二ナトリウム、リン酸一水素二カリウム、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、リン酸一水素二アンモニウム及び次亜リン酸アンモニウムからなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物である、〈１６〉から〈１８〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２０〉 前記サファイア板用研磨液組成物における無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）の含有量は、好ましくは１質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは２００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは５００質量ｐｐｍ以上、更により好ましくは８００ｐｐｍ以上であり、好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは４０００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０００質量ｐｐｍ以下、更により好ましくは２０００質量ｐｐｍ以下である、〈１６〉から〈１９〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２１〉 前記サファイア板用研磨液組成物における、アルミナ粒子（成分Ａ）と無機リン酸塩化合物（成分Ｇ）との含有量比［アルミナ粒子の含有量（質量ｐｐｍ）／無機リン酸塩化合物の含有量（質量ｐｐｍ）］は、好ましくは２以上、より好ましく２０以上、更に好ましくは１００以上、好ましくは１００００以下、より好ましく４０００以下、更に好ましくは１０００以下である、〈１６〉から〈２０〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２２〉前記サファイア板用研磨液組成物の２５℃におけるｐＨが、好ましくは１０以上、より好ましくは１１以上であり、好ましくは１４未満である、〈１〉から〈２１〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２３〉前記アルミナ粒子の動的光散乱法で測定される平均粒径が、好ましくは０．２μｍ以上、より好ましくは０．２５μｍ以上、更に好ましくは０．３μｍ以上、更により好ましくは０．３５μｍ以上であり、好ましくは１．０μｍ以下、より好ましくは０．９５μｍ以下、更に好ましくは０．９０μｍ以下、更により好ましくは０．８０μｍ以下である、〈１〉から〈２２〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２４〉前記サファイア板用研磨液組成物におけるアルミナ粒子の含有量が、好ましくは３質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは７質量％以上、更により好ましくは１０質量％以上であり、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０量％以下、更により好ましくは２０質量％以下である、〈１〉から〈２３〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２５〉 アルミナ粒子、レオロジー改質剤、及び水系媒体を含有する、サファイア板用研磨液組成物。
〈２６〉 前記レオロジー改質剤がアニオン性高分子であり、好ましくは（メタ）アクリル酸由来の構成単位を含み、より好ましくはアクリル酸由来の構成単位を含む、〈２５〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２７〉 好ましくは更に糖骨格を有する化合物を含有する、〈２５〉又は〈２６〉に記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２８〉 好ましくは更に無機リン酸塩化合物を含有する、〈２５〉から〈２７〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈２９〉 ２５℃５０％ＲＨの環境にて測定した、２５℃の前記サファイア板用研磨液組成物の、せん断速度１００（１/ｓ）におけるせん断粘度（Ｐａ・ｓ）は、好ましくは０．０１（Ｐａ・ｓ）以下、より好ましくは０．００８（Ｐａ・ｓ）以下、更に好ましくは０．００７（Ｐａ・ｓ）以下であり、好ましくは０．００１（Ｐａ・ｓ）以上、より好ましくは０．００１５（Ｐａ・ｓ）以上、更に好ましくは０．００２（Ｐａ・ｓ）以上である、〈１〉から〈２８〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
〈３０〉 下記式により算出されるせん断粘度比が、好ましくは０．６以下、より好ましくは０．４以下、更に好ましくは０．３以下であり、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上、更に好ましくは０．１以上である、〈１〉から〈２９〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
せん断粘度比＝（研磨液組成物のせん断速度１００（１／ｓ）におけるせん断粘度）/（レオロジー改質剤を含まないこと以外は前記研磨液組成物と同じ組成の研磨液組成物のせん断速度１００（１／ｓ）におけるせん断粘度）
〈３１〉被研磨サファイア板に対して、〈１〉から〈３０〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の製造方法。
〈３２〉被研磨サファイア板に対して、〈１〉から〈３０〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程と、
前記工程で使用した前記サファイア板用研磨液組成物を用いて、前記被研磨サファイア板とは別の被研磨サファイア板を研磨する工程と、を含むサファイア板の製造方法。
〈３３〉被研磨サファイア板に対して、〈１〉から〈３０〉のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、被研磨サファイア板の研磨方法。

下記の通り、実施例１〜５０、比較例１〜７の研磨液組成物を調製した。実施例１〜５０、比較例１〜７の研磨液組成物中にける、粒子、アニオン性高分子、糖骨格を有する化合物、無機リン酸塩化合物、酸化剤の含有量は各々表１〜表４に記載の通りとした。尚、実施例１〜５０、比較例１〜７の研磨液組成物の調製に用いたアニオン性高分子の２０℃の水に対する溶解度は、いずれも２ｇ／１００ｍｌ以上であった。

実施例１〜５０、比較例１〜７の研磨液組成物の調製に用いた各成分の詳細は下記の通りである。
［アニオン性高分子］
（１）ポリアクリル酸（重量平均分子量：６０００、ＰＯＩＺ（登録商標）５３０、花王社製）
（２）アクリル酸／２-アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体（アクリル酸８０モル％、２-アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸２０モル％、重量平均分子量２０００、４０質量％水溶液、東亞合成株式会社製、アロン（登録商標）Ａ−６０１６）
［糖骨格を有する化合物］
（１）Ｄ(+)-グルコース（和光純薬工業社製）
（２）Ｄ(+)-ガラクトース（和光純薬工業社製）
（３）Ｄ(+)-キシロース（和光純薬工業社製）
（４）Ｌ(+)-アラビノース（和光純薬工業社製）
（５）Ｄ-エリトロース（和光純薬工業社製）
（６）Ｄ(-)-フルクトース（和光純薬工業社製）
（７）Ｄ-キシルロース（シグマ アルドリッチ ジャパン社製）
（８）Ｄ-エリトリロース（Carbosynth Limited社製）
（９）Ｄ(-)-ソルビトール（和光純薬工業社製）
（10）キシリトール（和光純薬工業社製）
（11）Ｄ(-)-マンニトール（和光純薬工業社製）
（12）マルチトール（東京化成工業社製）
（13）マルトース一水和物（和光純薬工業社製）
（14）スクロース（和光純薬工業社製）

＜実施例１〜５＞
イオン交換水の入ったビーカー内に、アニオン性高分子としてポリアクリル酸を添加した後、４５質量％アルミナ粒子（砥粒、α化率９０%、結晶子サイズ３２ｎｍ）水分散液を添加しこれらを撹拌して、アニオン性高分子添加アルミナ粒子水分散液を得た。その後すぐに、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（関東化学社製）を用いてアニオン性高分子添加アルミナ粒子水分散液のｐＨを１３に調整して研磨液組成物を得た。実施例１〜５の調製に用いたアルミナ粒子の平均粒径は各々表１に記載のとおりとした。尚、表１において、比較例１以外は、砥粒としてアルミナ粒子を用いた。

＜実施例６〜１９＞
イオン交換水の入ったビーカー内に、アニオン性高分子としてポリアクリル酸を添加した後、糖骨格を有する化合物を添加した。その後、４５質量％アルミナ粒子（砥粒、α化率９０%、結晶子サイズ ３２ｎｍ）水分散液を添加しこれらを撹拌して、アニオン性高分子添加アルミナ粒子水分散液を得た。その後すぐに、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（関東化学社製）を用いてアニオン性高分子添加アルミナ粒子水分散液のｐＨを１３に調整して実施例６〜１９の研磨液組成物を得た。

＜実施例２０〜２２＞
糖骨格を有する化合物の含有量が異なること以外は実施例１４と同様にして、実施例２０〜２２の研磨液組成物を調製した。

＜実施例２３、２４＞
砥粒（アルミナ粒子）の含有量が異なること以外は実施例１４と同様にして、実施例２３、２４の研磨液組成物を調製した。

＜実施例２５＞
アニオン性高分子（ポリアクリル酸）の含有量が異なること以外は実施例１４と同様にして、実施例２５の研磨液組成物を調製した。

＜実施例２６＞
４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（関東化学社製）の添加量が異なり、研磨液組成物の２５℃におけるｐＨが１１であること以外は実施例１４と同様にして、実施例２６の研磨液組成物を調製した。

＜実施例２７＞
アニオン性高分子が、ＡＡ−ＡＭＰＳ（アロン（登録商標）Ａ−６０１２、東亜合成社製）であること以外は実施例４と同様にして、実施例２７の研磨液組成物を調製した。

＜実施例２８〜３１＞
アニオン性高分子が、ＡＡ−ＡＭＰＳ（アロン（登録商標）Ａ−６０１２、東亜合成社製）であること以外は実施例１４、１９、７、１７と同様にして、実施例２８〜３１の研磨液組成物を調製した。

＜実施例３２、３３＞
無機リン酸塩化合物として、亜リン酸Ｎａを更に含むこと以外は実施例１４と同様にして、実施例３２、３３の研磨液組成物を調製した。

＜実施例３４＞
無機リン酸塩化合物として、亜リン酸Ｎａを更に含むこと以外は実施例１９と同様にして、実施例３４の研磨液組成物を調製した。

＜実施例３５〜３９＞
無機リン酸塩化合物の種類が異なること以外は実施例３３と同様にして、実施例３５〜３９の研磨液組成物を調製した。

＜実施例４０＞
アニオン性高分子が、ＡＡ−ＡＭＰＳ（アロン（登録商標）Ａ−６０１２、東亜合成社製）であること以外は、実施例３４と同様にして、実施例４０の研磨液組成物を調製した。

＜実施例４１、４２＞
糖骨格を有する化合物を含まないこと以外は実施例３３、４０と同様にして、実施例４１、４２の研磨液組成物を調製した。

＜実施例４３、４４＞
イオン交換水の入ったビーカー内に、アニオン性高分子としてポリアクリル酸を添加した後、３５質量％過酸化水素水（和光純薬工業社製の試薬を水希釈し濃度調整したもの）を添加した。その後、４５質量％アルミナ粒子（砥粒、α化率９０％、結晶子サイズ ３２ｎｍ）水分散液を添加し、硫酸（和光純薬工業社製）を水で62.5質量％に希釈したものを用いてｐＨを１．９に調整して、実施例４３の研磨液組成物を得た。実施例４４では、硫酸（和光純薬工業社製）を水で62.5質量％に希釈したものに代えて、イオン交換水の入ったビーカー内に系のクエン酸濃度が0.4質量％になるように50質量％クエン酸水溶液を加え、さらに硫酸を水で62.5質量％に希釈したものを加えてｐＨを１．９に調整した。このこと以外は実施例４３と同じ方法により実施例４４の研磨液組成物を得た。

＜実施例４５＞
イオン交換水の入ったビーカー内に、アニオン性高分子としてポリアクリル酸を添加した後、糖骨格を有する化合物としてソルビトール（和光純薬工業社製）を添加し、さらに３５質量％過酸化水素水（和光純薬工業社製の試薬を水希釈し濃度調整したもの）を添加した。その後、４５質量％アルミナ粒子（砥粒、α化率９０％、結晶子サイズ ３２ｎｍ）水分散液を添加し、硫酸（和光純薬工業社製）を用いてｐＨを１．９に調整して、実施例４５の研磨液組成物を得た。

＜実施例４６＞
無機リン酸塩化合物として、亜リン酸Ｎａを更に含むこと以外は実施例４５と同様にして、実施例４６の研磨液組成物を調製した。

＜実施例４７＞
糖骨格を有する化合物を含まないこと以外は実施例４６と同様にして、実施例４７の研磨液組成物を調製した。

＜実施例４８，４９＞
アニオン性高分子が、ＡＡ−ＡＭＰＳ（アロン（登録商標）Ａ−６０１２、東亜合成社製）であること以外は実施例４３、４４と同様にして、実施例４８、４９の研磨液組成物を調製した。

＜実施例５０＞
アニオン性高分子が、ＡＡ−ＡＭＰＳ（アロン（登録商標）Ａ−６０１２、東亜合成社製）であること以外は実施例４７と同様にして、実施例５０の研磨液組成物を調製した。

＜比較例１＞
イオン交換水の入ったビーカー内に、コロイダルシリカ水分散液（平均粒径80 nm）と、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（関東化学社製）を添加し撹拌して、ｐＨが１０．６の比較例１の研磨液組成物を調製した。

＜比較例２＞
アニオン性高分子を添加しなかったこと以外は、実施例４と同様にして、比較例２の研磨液組成物を調製した。

＜比較例３、４＞
アニオン性高分子を添加しなかったこと以外は、実施例１４、１９と同様にして、比較例３，４の研磨液組成物を調製した。

＜比較例５＞
アニオン性高分子を添加しなかったこと以外は、実施例４３と同様にして、比較例５の研磨液組成物を調製した。

＜比較例６＞
アニオン性高分子を添加しなかったこと以外は、実施例４５と同様にして、比較例６の研磨液組成物を調製した。

＜比較例７＞
糖骨格を有する化合物としてソルビトールに代えてスクロースを用いたこと以外は比較例６と同様にして、比較例７の研磨液組成物を調製した。

［アルミナ粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）の測定方法］
実施例１〜５０、比較例２〜７の研磨組成物中のアルミナ粒子（砥粒）の平均粒径は、０．５％ポイズ５３０（花王社製;特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤）水溶液を分散媒として、下記測定装置内に投入し、続いて透過率が７５〜９５％になるようにサンプルを投入し、その後、５分間超音波を掛けた後、粒径を測定した。
測定機器 ：堀場製作所製 レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置 LA920
循環強度 ：４
超音波強度：４
得られた体積分布粒径の累積体積頻度が５０％となる粒径をアルミナ粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）とし、表１〜４に示した。

［アルミナ粒子のα化率及び結晶子サイズの測定方法］
アルミナスラリー２０ｇを１０５℃で５時間乾燥させ、得られた乾燥物を乳鉢で解砕して粉末Ｘ線回折用サンプルを得た。各サンプルを粉末Ｘ線回折法にて分析し、１０４面におけるピーク面積を比較した。粉末Ｘ線回折法による測定条件は下記のとおりとした。
測定条件；
装置：（株）リガク製、粉末Ｘ線解析装置 ＲＩＮＴ２５００ＶＣ
Ｘ線発生電圧：４０ｋＶ
放射線：Ｃｕ−Ｋα１線（λ＝０．１５４０５０ｎｍ）
電流：１２０ｍＡ
Ｓｃａｎ Ｓｐｅｅｄ：１０度／分
測定ステップ：０．０２度／分
α化率（％）＝αアルミナ特有ピーク面積÷ＷＡ−１０００のピーク面積×１００
また、結晶子サイズは、得られた粉末Ｘ線回折スペクトルから、粉末Ｘ線回折装置付属の粉末Ｘ線回折パターン総合解析ソフトＪＡＤＥ（ＭＤＩ社、シェラーの式による自動計算）を用いて算出した。上記ソフトによる算出処理は、上記ソフトの取扱説明書（Ｊａｄｅ（Ｖｅｒ．５）ソフトウェア、取扱説明書 Ｍａｎｕａｌ Ｎｏ．ＭＪ１３１３３Ｅ０２、理学電機株式会社）に基づいて算出した。

［コロイダルシリカの平均粒径の測定］
比較例１の研磨組成物中のコロイダルシリカ（砥粒）の平均粒径（分散粒径）は、動的光散乱（ＤＬＳ）粒度分布計（マルバーン社製、ゼータサイザー（登録商標）ナノＳ）を用いて下記の条件で測定し、得られる体積換算平均粒径を平均粒径（分散粒径）として求めた。
溶媒：水（屈折率１．３３３）
砥粒：コロイダルシリカ（屈折率１．４５、減衰係数０．０２）
測定温度：２５℃

［研磨液組成物のｐＨ測定］
ｐＨメーター（東亜電波工業社製、ＨＭ−３０Ｇ）を用い、２５℃にて研磨液組成物のｐＨを測定した。

［研磨評価］
３インチのサファイア板（ｃ面）に対して下記の研磨条件で、実施例１〜５０、比較例１〜７の研磨液組成物を用いて、１時間研磨を行った。そして、サファイア板の研磨前後の重量変化を求め、サファイア密度（３．９８ｇ／ｃｍ³）、サファイア板面積（４５．６ｃｍ²）から研磨速度Ｘ（μｍ／ｈ）を算出した。実施例１〜５０、比較例２〜７の研磨液組成物を用いた場合の研磨速度Ｘは、比較例１の研磨液組成物を用いた場合の研磨速度Ｘを「１００」とした場合の相対値で、表１及び表２に示した。また、表３、表４に記載の研磨速度は、各々、比較例２、比較例５の研磨液組成物を用いた場合の研磨速度Ｘを「１００」とした場合の相対値である。

また、３インチのサファイア板（ｃ面）に対して下記の研磨条件で、実施例１〜５０、比較例１〜７の研磨液組成物を用いて、１時間研磨（１回目研磨）を行った後、当該研磨に使用した使用済みの研磨液組成物を用いて、別の３インチのサファイア板（ｃ面）に対して下記の研磨条件で１時間研磨（２回目研磨）を行い、研磨速度比（２回目研磨の研磨速度/１回目研磨の研磨速度×１００）を研磨耐久性として表１及び表２に示した。研磨速度比が「１００」に近いほど、研磨液組成物の研磨耐久性が優れることを意味する。尚、サファイア板を、下記の研磨条件で研磨した後、超純水に浸漬し、次いで、流水（超純水）で洗い流し、乾燥させた。

（研磨条件）
片面研磨機（テクノライズ製ＴＲ１５Ｍ−ＴＲＫ１、定盤径３８ｃｍ）
不織布研磨パッド（ニッタハース製ＳＵＢＡ８００）
研磨荷重３００ｇ／ｃｍ²
定盤回転数１２０ｒｐｍ
キャリア回転数１２０ｒｐｍ
研磨液流量８０ｍＬ／ｍｉｎ（循環）

[表面粗さの測定方法］
ＡＦＭ（Digital Instrument NanoScope IIIa Multi Mode AFM）を用いて、以下に示す条件で、洗浄後のサファイア板の内周縁と外周縁との中央部分を表裏１箇所ずつ測定し、中心線平均粗さＡＦＭ‐Ｒａを測定した。２点の平均値を「表面粗さ」とした。実施例１〜５０、比較例２〜７の研磨液組成物を用いた場合の表面粗さは、比較例１の研磨液組成物を用いた場合の表面粗さを「１００」とした場合の相対値で、表１及び表２に示した。また、表３、表４に記載の表面粗さは、各々、比較例２、比較例５の研磨液組成物を用いた場合の研磨速度Ｘを「１００」とした場合の相対値である。値が小さいほど表面粗さの悪化が抑制されていることを示す。
〔ＡＦＭの測定条件〕
Ｍｏｄｅ： Ｔａｐｐｉｎｇ ｍｏｄｅ
Ａｒｅａ： １×１μｍ
Ｓｃａｎ ｒａｔｅ： １．０Ｈｚ
Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ： ＮＣＨ−１０Ｖ
Ｌｉｎｅ： ５１２×５１２

[回転式レオメーターによるせん断粘度の測定方法］
２５℃における研磨液組成物の粘度を、粘弾性測定装置（ＡｎｔｏｎＰａａｒ社製、ＰｈｙｓｉｃａＭＣＲ３０１）を用いて、２５℃５０％ＲＨの環境にて測定した。具体的には、パラレルプレート（PP75、φ７５ｍｍ）を使用し、パラレルプレート間のギャップを１００μｍとし、片方のプレートを回転させて、せん断速度を１（１／ｓ）から１００００（１／ｓ）まで上昇させた後、次に１００００（１／ｓ）から１（１／ｓ）まで徐々に下降させていき、せん断速度下降時の１００（１／ｓ）におけるせん断粘度を測定結果とし、表３及び表４に示した。また、下記式により算出されるせん断粘度比も、表３及び表４に示した。
せん断粘度比＝（研磨液組成物のせん断速度１００（１／ｓ）におけるせん断粘度）/（レオロジー改質剤を含まないこと以外は前記研磨液組成物と同じ組成の研磨液組成物のせん断速度１００（１／ｓ）におけるせん断粘度）

表１及び表２に示されるように、アルカリ系研磨液組成物及び酸系研磨液組成物について、実施例と比較例を各々比較すると、実施例の研磨液組成物を用いた場合、比較例の研磨液組成物を用いる場合よりも、研磨開始１時間後の研磨速度は速く、表面粗さは小さく、且つ、研磨速度についてその経時劣化が抑制されている。また、表３及び表４に示されるように、実施例の研磨液組成物のせん断粘度は、比較例の研磨液組成物のせん断粘度よりも顕著に小さく、特に、アニオン性高分子と糖骨格を有する化合物とを併用した実施例の研磨液組成物のせん断粘度は、よりいっそう小さい。

以上説明した通り、本発明の研磨液組成物を用いた被研磨サファイア板の研磨において、研磨速度が速く、研磨後のサファイア板の表面の表面粗さが低減され、且つ、研磨速度についてその経時劣化が抑制されている。したがって、本発明の研磨液組成物を用いれば、スマートフォン等の携帯端末装置のカバーガラスとして用いられるサファイア板の生産性が向上する。

Claims (18)

1. アルミナ粒子、アニオン性高分子、及び水系媒体を含有する、サファイア板用研磨液組成物。
2. 前記アニオン性高分子が、アクリル酸由来の構成単位を含む、請求項１に記載のサファイア板用研磨液組成物。
3. 更に糖骨格を有する化合物を含有する、請求項１又は２に記載のサファイア板用研磨液組成物。
4. 更に無機リン酸塩化合物を含有する、請求項１から３のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物。
5. 前記無機リン酸塩化合物が、オルトリン酸塩、亜リン酸塩、及び次亜リン酸塩からなる群から選ばれる１種以上の無機リン酸塩化合物である、請求項４に記載のサファイア板用研磨液組成物。
6. 前記の無機リン酸塩化合物が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩のうちの何れか１種又は２種以上である、請求項４又は５に記載のサファイア板用研磨液組成物。
7. 更に酸化剤を含有する、請求項１から６のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物。
8. 更に酸を含有する、請求項１から７のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物。
9. 前記酸が、有機酸及び無機酸を含む、請求項８に記載のサファイア板用研磨液組成物。
10. 前記サファイア板用研磨液組成物の２５℃におけるｐＨが１０以上１４未満である、請求項１から９のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物。
11. 前記アルミナ粒子の動的光散乱法で測定される平均粒径が０．２μｍ以上１．０μｍ以下である請求項１から１０のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物。
12. アルミナ粒子、レオロジー改質剤、及び水系媒体を含有する、サファイア板用研磨液組成物。
13. 前記レオロジー改質剤が、アニオン性高分子であり、アクリル酸由来の構成単位を含む、請求項１２に記載のサファイア板
    用研磨液組成物。
14. 更に糖骨格を有する化合物を含有する、請求項１２又は１３に記載のサファイア板用研磨液組成物。
15. 更に無機リン酸塩化合物を含有する、請求項１２から１４のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物。
16. 被研磨サファイア板に対して、請求項１から１５のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の製造方法。
17. 被研磨サファイア板に対して、請求項１から１５のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程と、
    前記工程で使用した前記サファイア板用研磨液組成物を用いて、前記被研磨サファイア板とは別の被研磨サファイア板を研磨する工程と、を含むサファイア板の製造方法。
18. 被研磨サファイア板に対して、請求項１から１５のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物を供給して前記被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、被研磨サファイア板の研磨方法。