JP4957284B2 - Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk and magnetic disk - Google Patents
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Description
本発明は磁気ディスク用ガラス基板の主表面の研磨方法および磁気ディスクに関する。 The present invention relates to a method for polishing a main surface of a glass substrate for a magnetic disk and a magnetic disk.
ハードディスクドライブなどの情報処理機器に搭載される磁気ディスクに対する高記録密度化の要請は近年強くなっており、このような状況の下、従来のアルミニウム基板に替わってガラス基板が広く用いられるようになってきている。
しかし、高記録密度化の要請はさらに強くなっており、このような要請に応えるべくガラス基板主表面を高精度で研磨する方法について種々のものが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
In recent years, the demand for higher recording density for magnetic disks mounted on information processing equipment such as hard disk drives has increased, and under these circumstances, glass substrates have been widely used instead of conventional aluminum substrates. It is coming.
However, there is an increasing demand for higher recording density, and various methods for polishing the main surface of the glass substrate with high accuracy have been proposed in order to meet such demand (see, for example, Patent Document 1).
磁気ディスク用ガラス基板（以下、単にガラス基板ということがある。）の主表面を高精度で研磨できるとして提案されている特許文献１に記載されている発明は、有機ケイ素化合物を加水分解して生成したコロイダルシリカ砥粒を用いて主表面を研磨するというものである。
しかし、コロイダルシリカを用いるガラス基板主表面高精度研磨には限界が存在するおそれがある。たとえば、コロイダルシリカは通常中性にして使用されるが、中性では一般に不安定であり凝集が生じやすく、そのために主表面の面精度にばらつきが生じやすいという限界の存在が懸念される。
本発明はコロイダルシリカを用いることなくガラス基板主表面を高精度で研磨できる方法の提供を目的とする。
The invention described in Patent Document 1 proposed as being capable of polishing the main surface of a glass substrate for a magnetic disk (hereinafter sometimes simply referred to as a glass substrate) with high precision is based on hydrolysis of an organosilicon compound. The main surface is polished using the produced colloidal silica abrasive grains.
However, there is a possibility that the glass substrate main surface high-precision polishing using colloidal silica has a limit. For example, colloidal silica is usually used in a neutral state, but in neutral, it is generally unstable and tends to agglomerate. For this reason, there is a concern that there is a limit that the surface accuracy of the main surface tends to vary.
An object of this invention is to provide the method of grind | polishing a glass substrate main surface with high precision, without using colloidal silica.
本発明は、円形ガラス板を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する方法であって、ＣｅＯ２を含有する溶融物を冷却して得られた非晶質物を熱処理して得られたＣｅＯ２結晶析出非晶質物を酸処理することによって当該ＣｅＯ２結晶析出非晶質物から分離抽出したＣｅＯ２結晶粉末を含有するスラリーを用いて円形ガラス板の主表面を研磨する工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。
また、前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の上に、記録層となるべき磁性層を含む複数の層が積層されている磁気ディスクを提供する。
The present invention is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk by polishing a circular glass plate, and CeO 2 obtained by heat-treating an amorphous material obtained by cooling a melt containing CeO 2. glass for a magnetic disk having a step of polishing the main surface of a circular glass plate using a slurry containing CeO 2 crystal powder separated and extracted from the CeO 2 crystal precipitation amorphous pledge by acid treatment of crystalline precipitated amorphous pledge A method for manufacturing a substrate is provided.
The present invention also provides a magnetic disk in which a plurality of layers including a magnetic layer to be a recording layer are laminated on a magnetic disk glass substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate.
本発明者は粒径が小さくしかも純度の高いＣｅＯ２結晶粉末の新規な製造方法を見出し、その製造方法によって得られたＣｅＯ２結晶粉末をガラス基板主表面の研磨に用いたところ、コロイダルシリカを用いなくても高精度研磨が可能であることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have to found a novel method for producing high CeO 2 crystal powder addition purity small particle size, the CeO 2 crystal powder obtained by the production method used to polish a glass substrate major surface of colloidal silica It has been found that high-precision polishing is possible without using it, leading to the present invention.
本発明によれば、コロイダルシリカを用いることなくガラス基板主表面を高精度で研磨できる。 According to the present invention, the main surface of the glass substrate can be polished with high accuracy without using colloidal silica.
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法（以下、本発明の製造方法という。）においては通常次のような各工程を経てガラス基板が製造される。すなわち、円形ガラス板の中央に円孔を開け、面取り、主表面ラッピング、端面鏡面研磨を順次行う。その後、このような加工が行われた円形ガラス板を積層して内周端面をエッチング処理し、そのエッチング処理された内周端面にたとえばポリシラザン化合物含有液をスプレー法等によって塗布し、焼成して内周端面に被膜（保護被膜）を形成する。次に、内周端面に被膜が形成された円形ガラス板の主表面を研磨して平坦かつ平滑な面とし磁気ディスク用ガラス基板とされる。 In the method for producing a magnetic disk glass substrate of the present invention (hereinafter referred to as the production method of the present invention), the glass substrate is usually produced through the following steps. That is, a circular hole is made in the center of the circular glass plate, and chamfering, main surface lapping, and end mirror polishing are sequentially performed. Thereafter, a circular glass plate having been subjected to such processing is laminated and the inner peripheral end face is etched, and a polysilazane compound-containing liquid is applied to the etched inner peripheral end face by a spray method or the like, followed by firing. A coating (protective coating) is formed on the inner peripheral end surface. Next, the main surface of the circular glass plate with the coating formed on the inner peripheral end surface is polished to form a flat and smooth surface, which is a glass substrate for a magnetic disk.
本発明の製造方法はこのようなものに限らず、たとえば、内周端面に対する保護被膜形成に替えて内周端面のブラシ研磨を行ってもよいし、特許文献１に記載されているように主表面ラッピング工程を粗ラッピング工程と精ラッピング工程に分けそれらの間に形状加工工程（円形ガラス板中央の孔開け、面取り、端面研磨）を設けてもよいし、主表面研磨工程の後に化学強化工程を設けてもよい。なお、中央に円孔を有さないガラス基板を製造する場合には当然、円形ガラス板中央の孔開けは不要である。 The manufacturing method of the present invention is not limited to this. For example, the inner peripheral end face may be subjected to brush polishing instead of forming the protective film on the inner peripheral end face. The surface lapping process is divided into a rough lapping process and a fine lapping process, and a shape processing process (drilling, chamfering, edge polishing in the center of the circular glass plate) may be provided between them, or a chemical strengthening process after the main surface polishing process May be provided. In addition, when manufacturing the glass substrate which does not have a circular hole in the center, naturally the drilling of the center of a circular glass plate is unnecessary.
主表面ラッピングは通常、平均粒径が６〜８μｍである酸化アルミニウム砥粒または酸化アルミニウム質の砥粒を用いて行う。 The main surface lapping is usually performed using aluminum oxide abrasive grains having an average particle diameter of 6 to 8 μm or abrasive grains made of aluminum oxide.
ラッピングされた主表面は通常、次のようにして研磨される。
まず、平均粒径が０．９〜１．８μｍである酸化セリウムを含有するスラリーとウレタン製研磨パッドとを用いて研磨する。なお、板厚の減少量（研磨量）は典型的には３０〜４０μｍである。
次に、平均粒径が０．１５〜０．２５μｍである酸化セリウムを含有するスラリーとウレタン製研磨パッドを用いて研磨し、Ｒａ（算術平均粗さ）をたとえば０．４〜０．６ｎｍ、三次元表面構造解析顕微鏡（たとえばＺｙｇｏ社製ＮＶ２００）を用いて波長領域がλ≦０．２５ｍｍの条件で１ｍｍ×０．７ｍｍの範囲で測定された微小うねり（Ｗａ）をたとえば０．２ｎｍ以下とする。なお、板厚の減少量（研磨量）は典型的には１〜２μｍである。
The lapped main surface is usually polished as follows.
First, polishing is performed using a slurry containing cerium oxide having an average particle size of 0.9 to 1.8 μm and a urethane polishing pad. The reduction amount (polishing amount) of the plate thickness is typically 30 to 40 μm.
Next, polishing is performed using a slurry containing cerium oxide having an average particle size of 0.15 to 0.25 μm and a urethane polishing pad, and Ra (arithmetic average roughness) is, for example, 0.4 to 0.6 nm. Using a three-dimensional surface structure analysis microscope (for example, NV200 manufactured by Zygo), the fine waviness (Wa) measured in the range of 1 mm × 0.7 mm under the condition that the wavelength region is λ ≦ 0.25 mm is, for example, 0.2 nm or less. To do. Note that the reduction amount (polishing amount) of the plate thickness is typically 1 to 2 μm.
次に、前記ＣｅＯ２結晶粉末（以下、単にＣｅＯ２結晶粉末または結晶粉末ということがある。）を含有するスラリーとたとえば硬質ウレタン製研磨パッドを用いて研磨し、Ｒａをたとえば０．２５ｎｍ以下、Ｗａをたとえば０．２０ｎｍ以下とする。 Next, polishing is performed using a slurry containing the CeO 2 crystal powder (hereinafter sometimes simply referred to as CeO 2 crystal powder or crystal powder) and a hard urethane polishing pad, for example, Ra is 0.25 nm or less, Wa is set to 0.20 nm or less, for example.
ＣｅＯ２結晶粉末についてＸ線法で測定された平均粒子径（Ｄ）は１００ｎｍ以下であることが好ましい。１００ｎｍ超ではＲａまたはＷａを小さくできなくなる、またはスクラッチが発生するおそれがある。より好ましくは５０ｎｍ以下、特に好ましくは３０ｎｍ以下である。また、Ｄは典型的には５ｎｍ以上、より典型的には１０ｎｍ以上である。
なお、Ｘ線法によるＤの測定はＸ線回折線の広がりからＳｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて行うものであって周知であり、また、Ｄは結晶子径と言われるものである。
The average particle diameter (D) of the CeO 2 crystal powder measured by the X-ray method is preferably 100 nm or less. If it exceeds 100 nm, Ra or Wa cannot be reduced, or scratches may occur. More preferably, it is 50 nm or less, Most preferably, it is 30 nm or less. Further, D is typically 5 nm or more, more typically 10 nm or more.
Note that the measurement of D by the X-ray method is performed using the Scherrer equation from the spread of the X-ray diffraction lines, and D is known as the crystallite diameter.
次に、ＣｅＯ２結晶粉末の作製方法についてその好ましい態様を中心にして説明する。
ＣｅＯ２を含有する溶融物（以下、単に溶融物ということがある。）はＣｅＯ２を５〜５０モル％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる１種以上のアルカリ土類金属酸化物を合計で１０〜５０モル％、Ｂ２Ｏ３を３０〜７５モル％含有するものであることが好ましい。
Next, a method for producing a CeO 2 crystal powder will be described focusing on its preferred mode.
The melt containing CeO 2 (hereinafter sometimes simply referred to as a melt) is one or more alkaline earth metals selected from the group consisting of 5 to 50 mol% of CeO 2 , MgO, CaO, SrO and BaO. 10-50 mol% of an oxide in total is preferably a B 2 O 3 are those containing 30-75 mol%.
このような組成を有する溶融物でないと、その粘性が適度なものでなくなるおそれがある、または、この溶融物を急速冷却して結晶化させることなく非晶質物とすることが困難になるおそれがある。なお、溶融時に一部または全部の成分の揮発（揮散）が生ずる場合には溶融前の組成物と溶融後の組成物（非晶質物）の組成が異なることになるが、ここでいう組成は溶融後の組成物の組成である。 If it is not a melt having such a composition, its viscosity may not be appropriate, or it may be difficult to rapidly cool the melt to crystallize it without crystallization. is there. In addition, when volatilization (volatilization) of some or all components occurs at the time of melting, the composition of the composition before melting and the composition (amorphous) after melting will be different. It is the composition of the composition after melting.
ＣｅＯ２が５０モル％超、前記アルカリ土類金属酸化物の合計（ＲＯ）が１０モル％未満、かつＢ２Ｏ３が３０モル％未満では、溶融物は急速冷却しても結晶化しやすくなる、すなわち溶融物をガラス化させて非晶質物としにくくなる。ＣｅＯ２が５モル％未満では、ＲＯが５０モル％を超える場合またはＢ２Ｏ３が７５モル％を超える場合には、非晶質物を熱処理してＣｅＯ２結晶を析出させようとしても結晶が充分に析出しないおそれがある。
所望のＣｅＯ２結晶粉末をより得やすくし、またはその収率をより高くしたい場合には、前記溶融物はＣｅＯ２を２０〜４０モル％、ＲＯを１０〜４０モル％、Ｂ２Ｏ３を４０〜６０モル％含有するものであることがより好ましい。
When CeO 2 is more than 50 mol%, the total of alkaline earth metal oxides (RO) is less than 10 mol%, and B 2 O 3 is less than 30 mol%, the melt is easily crystallized even when rapidly cooled. That is, it becomes difficult to vitrify the melt to make it amorphous. When CeO 2 is less than 5 mol%, when RO exceeds 50 mol% or when B 2 O 3 exceeds 75 mol%, the amorphous material is heat treated to precipitate CeO 2 crystals. There is a risk of insufficient precipitation.
When it is desired to obtain a desired CeO 2 crystal powder more easily or to obtain a higher yield, the melt contains 20-40 mol% CeO 2 , 10-40 mol% RO, B 2 O 3 . It is more preferable to contain 40 to 60 mol%.
溶融物をよりガラス化しやすくしたい場合には、溶融物におけるＲＯのモル％表示含有量とＢ２Ｏ３のモル％表示含有量との比は好ましくは２０：８０〜５０：５０、より好ましく２０：８０〜４０：６０である。
溶融物をよりガラス化しやすくし、または所望のＣｅＯ２結晶粉末をより得やすくしたい場合には、溶融物におけるＣｅＯ２のモル％表示含有量とアルカリ土類金属酸化物およびＢ２Ｏ３のモル％表示含有量の合計との比は好ましくは５：９５〜５０：５０、より好ましくは２０：８０〜３５：６５である。
When it is desired to make the melt easier to vitrify, the ratio of the mol% display content of RO to the mol% display content of B 2 O 3 in the melt is preferably 20:80 to 50:50, more preferably 20 : 80 to 40:60.
When it is desired to make the melt more vitrified or to obtain the desired CeO 2 crystal powder more easily, the indicated content of CeO 2 in mol% and the moles of alkaline earth metal oxide and B 2 O 3 in the melt The ratio with respect to the total of the indicated content is preferably 5:95 to 50:50, more preferably 20:80 to 35:65.
溶融物は所望の組成が得られるように各種原料を調合、混合して得られた混合物を溶融して得る。
ＣｅＯ２を含む原料は、酸化セリウム（ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３）または炭酸セリウム（Ｃｅ２（ＣＯ３）３・ｙＨ２Ｏ）であることが好ましい。塩化セリウム（ＣｅＣｌ３・ｙＨ２Ｏ）、硝酸セリウム（Ｃｅ（ＮＯ３）３・ｙＨ２Ｏ）、硫酸セリウム（Ｃｅ２（ＳＯ４）３・ｙＨ２Ｏ）、硝酸二アンモニウムセリウム（Ｃｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ３）６）およびフッ化セリウム（ＣｅＦ３）からなる群より選ばれる１種以上のセリウム化合物を用いてもよい（上記式において、ｙは水和数を示し、ｙ＝０の場合も含む）。ＣｅＯ２原料は溶融により、後述のＲＯ原料およびＢ２Ｏ３原料と協働してガラス形成成分になると考えられる。
The melt is obtained by melting a mixture obtained by mixing and mixing various raw materials so as to obtain a desired composition.
The raw material containing CeO 2 is preferably cerium oxide (CeO 2 , Ce 2 O 3 ) or cerium carbonate (Ce 2 (CO 3 ) 3 .yH 2 O). Cerium chloride (CeCl 3 · yH 2 O), cerium nitrate (Ce (NO 3 ) 3 · yH 2 O), cerium sulfate (Ce 2 (SO 4 ) 3 · yH 2 O), diammonium cerium nitrate (Ce (NH) 4 ) 2 (NO 3 ) 6 ) and one or more cerium compounds selected from the group consisting of cerium fluoride (CeF 3 ) may be used (in the above formula, y represents a hydration number, and y = 0 Also included). It is considered that the CeO 2 raw material becomes a glass forming component in cooperation with the RO raw material and B 2 O 3 raw material described later by melting.
アルカリ土類金属酸化物を含む原料は、アルカリ土類金属の酸化物そのものまたは炭酸塩（ＲＣＯ３）であることが好ましい。また、アルカリ土類金属の硝酸塩（Ｒ（ＮＯ３）２）、硫酸塩（ＲＳＯ４）およびフッ化物（ＲＦ２）からなる群より選ばれる１種以上のアルカリ土類金属化合物を用いてもよい。ここで、ＣｅＯ２との固溶度の観点から、アルカリ土類金属はＢａまたはＳｒであることが好ましい。
Ｂ２Ｏ３を含む原料は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）またはホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）であることが好ましいが、アルカリ土類金属のホウ酸塩でもよい。
The raw material containing the alkaline earth metal oxide is preferably an alkaline earth metal oxide itself or a carbonate (RCO 3 ). One or more alkaline earth metal compounds selected from the group consisting of alkaline earth metal nitrate (R (NO 3 ) 2 ), sulfate (RSO 4 ) and fluoride (RF 2 ) may be used. . Here, from the viewpoint of the solid solubility with CeO 2 , the alkaline earth metal is preferably Ba or Sr.
Raw material containing B 2 O 3 is preferably a boron oxide (B 2 O 3) or boric acid (H 3 BO 3), or an alkaline earth metal borate.
混合物の原料の純度は水和水を除いた純度で好ましくは９９％以上、より好ましくは９９．９％以上である。
混合物の原料の粒度は均質な溶融物が得られるものであれば特に限定されない。
前記混合物は各原料をたとえばボールミル、遊星ミル等の混合・粉砕手段を用いて乾式または湿式で混合して得られる。
The purity of the raw material of the mixture is preferably 99% or more, more preferably 99.9% or more, excluding hydration water.
The particle size of the raw material of the mixture is not particularly limited as long as a homogeneous melt can be obtained.
The said mixture is obtained by mixing each raw material with a dry type or a wet type using mixing and crushing means, such as a ball mill and a planetary mill.
混合物の溶融は、大気雰囲気で行ってもよいが、酸素分圧や酸素流量を制御しながら行うことが好ましい。
溶融は典型的には１２００℃以上、好ましくは１３００〜１５００℃で行う。
また、溶融物の均一性を高めるために溶融中に撹拌してもよい。
溶融に用いるるつぼはアルミナ製、白金製またはロジウムを含む白金製であることが好ましいが、耐火物製でもよい場合がある。
The mixture may be melted in the atmosphere, but is preferably performed while controlling the oxygen partial pressure and the oxygen flow rate.
Melting is typically performed at 1200 ° C or higher, preferably 1300-1500 ° C.
Moreover, you may stir during melting in order to improve the uniformity of a melt.
The crucible used for melting is preferably made of alumina, platinum or platinum containing rhodium, but may be made of refractory.
加熱は抵抗加熱炉、高周波誘導炉またはプラズマアーク炉を用いて行うことが好ましい。
抵抗加熱炉は、ニクロム合金等の金属製、炭化ケイ素質またはケイ化モリブデン製等の発熱体を備えた電気炉であることが好ましい。
高周波誘導炉は誘導コイルを備えていて出力を制御できるものであればよい。
プラズマアーク炉は、カーボン等を電極とし、これによって発生するプラズマアークを利用できるものであればよい。
なお、赤外線またはレーザーによって直接加熱してもよい。
Heating is preferably performed using a resistance heating furnace, a high-frequency induction furnace, or a plasma arc furnace.
The resistance heating furnace is preferably an electric furnace including a heating element made of a metal such as a nichrome alloy, silicon carbide, or molybdenum silicide.
The high frequency induction furnace may have any induction coil and can control the output.
Any plasma arc furnace may be used as long as carbon or the like is used as an electrode and a plasma arc generated thereby can be used.
In addition, you may heat directly with infrared rays or a laser.
また、混合物をそのまま溶融してもよいし、混合物を成型したものを溶融してもよい。
プラズマアーク炉を用いる場合には、混合物を成型したものを溶融しその後急速冷却することもできる。
Further, the mixture may be melted as it is, or a mixture molded may be melted.
In the case of using a plasma arc furnace, a mixture molded can be melted and then rapidly cooled.
溶融物を急速冷却して非晶質物にする方法の好適なものとして、高速で回転する双ローラーの間に溶融物を滴下してフレーク状の非晶質物を得る方法や、高速で回転するドラムを用いて溶融物から連続的に繊維状の非晶質物（長繊維）を巻き取る方法が例示される。双ローラーおよびドラムとしては金属製またはセラミックス製のものを用いる。
また、高速で回転し、側壁に細孔を設けたスピナーを用いて繊維状の非晶質物（短繊維）を得てもよい。
これらの装置を用いれば、溶融物を効果的に急速冷却して高純度の非晶質物が得られる。
急速冷却の際の温度降下速度はたとえば１×１０２℃／秒以上、好ましくは１×１０４℃／秒以上である。
As a suitable method for rapidly cooling the melt into an amorphous material, a method in which the melt is dropped between twin rollers rotating at high speed to obtain a flaky amorphous material, or a drum rotating at high speed A method of continuously winding a fibrous amorphous material (long fiber) from a melt using s. As the double roller and drum, those made of metal or ceramics are used.
Alternatively, a fibrous amorphous material (short fiber) may be obtained by using a spinner that rotates at high speed and has pores on the side walls.
When these apparatuses are used, the melt is rapidly cooled effectively to obtain a high-purity amorphous material.
The temperature drop rate during the rapid cooling is, for example, 1 × 10 2 ° C./second or more, preferably 1 × 10 4 ° C./second or more.
非晶質物がフレーク状の場合にはその厚さが２００μｍ以下となるように急速冷却することが好ましい。２００μｍ超では非晶質物を熱処理してＣｅＯ２結晶を析出させようとする際にその析出効率が低くなるおそれがある。より好ましくは１００μｍ以下である。
非晶質物が繊維状の場合にはその直径が５０μｍ以下となるように急速冷却することが好ましい。５０μｍ超では非晶質物を熱処理してＣｅＯ２結晶を析出させようとする際にその析出効率が低くなるおそれがある。より好ましくは３０μｍ以下である。
なお、フレーク状または繊維状の非晶質物の厚さまたは直径が大きいために前記析出効率が低くなっていると考えられる場合にはこの非晶質物を粉砕したものについて熱処理を行うことが好ましい。
When the amorphous material is in the form of flakes, rapid cooling is preferably performed so that the thickness thereof is 200 μm or less. If it exceeds 200 μm, the amorphous material may be heat-treated to precipitate CeO 2 crystals, which may reduce the precipitation efficiency. More preferably, it is 100 μm or less.
When the amorphous material is fibrous, it is preferably cooled rapidly so that the diameter is 50 μm or less. If it exceeds 50 μm, the amorphous material may be heat-treated to precipitate CeO 2 crystals, which may reduce the precipitation efficiency. More preferably, it is 30 μm or less.
In addition, when it is thought that the said precipitation efficiency is low because the thickness or diameter of a flaky or fibrous amorphous substance is large, it is preferable to heat-treat what grind | pulverized this amorphous substance.
非晶質物からＣｅＯ２結晶を析出させる熱処理は、溶融物が前記好ましい態様のものである場合などにおいては大気中で６００〜９００℃に保持して行うことが好ましい。６００℃未満では９６時間の熱処理によっても十分には結晶が析出しないおそれがある。より好ましくは６５０℃以上である。９００℃超ではいったん析出した結晶が再融解するおそれがある。より好ましくは８５０℃以下である。
なお、結晶を析出させる温度が高くなると析出する結晶の大きさが大きくなる傾向があるので、結晶の所望の大きさに応じて非晶質物の保持温度を設定することが好ましい。
The heat treatment for precipitating CeO 2 crystals from the amorphous material is preferably performed while maintaining the temperature at 600 to 900 ° C. in the atmosphere, for example, when the melt is in the preferred embodiment. If it is less than 600 ° C., crystals may not be sufficiently precipitated even by a heat treatment for 96 hours. More preferably, it is 650 degreeC or more. If it exceeds 900 ° C., the crystals once precipitated may remelt. More preferably, it is 850 degrees C or less.
Note that since the size of crystals to be precipitated tends to increase as the temperature at which the crystals are precipitated is increased, it is preferable to set the retention temperature of the amorphous material according to the desired size of the crystals.
結晶析出は核生成とそれに続く結晶成長の２段階からなるため、この２段階をそれぞれ異なる温度で行うべく、同一温度に保持するのではなく異なる温度に順次保持する熱処理を行ってもよい。 Since crystal precipitation consists of two stages, nucleation and subsequent crystal growth, in order to perform these two stages at different temperatures, heat treatment may be performed in which they are sequentially held at different temperatures instead of being held at the same temperature.
熱処理によって非晶質物から析出する結晶はＣｅＯ２結晶が主であるが、溶融物の組成（非晶質物の組成）によってはその他にアルカリ土類金属のホウ酸塩やＣｅＯ２、アルカリ土類金属酸化物およびホウ酸の複塩などが析出することがある。しかし、このようなホウ酸塩や複塩はこの後に行われる酸処理によって溶脱され除去される。 Crystals precipitated from the amorphous material by heat treatment are mainly CeO 2 crystals, but depending on the composition of the melt (amorphous material composition), other alkaline earth metal borates, CeO 2 , alkaline earth metal Oxide and double salt of boric acid may be precipitated. However, such borates and double salts are leached and removed by the acid treatment performed thereafter.
ＣｅＯ２結晶を析出させる熱処理を行う時間、たとえば前記好ましい態様における６００〜９００℃の範囲に保持する時間は４〜９６時間であることが好ましい。４時間未満では結晶析出が不十分になるおそれがある。典型的には８時間以上である。９６時間超では結晶の大きさが大きくなりすぎるおそれがある。典型的には３２時間以下である。
熱処理を行う時間が長くなると結晶の大きさが大きくなる傾向があるので、結晶の所望の大きさに応じてその時間を設定することが好ましい。
The time for performing the heat treatment for precipitating CeO 2 crystals, for example, the time for maintaining in the range of 600 to 900 ° C. in the preferred embodiment is preferably 4 to 96 hours. If it is less than 4 hours, crystal precipitation may be insufficient. Typically 8 hours or more. If it exceeds 96 hours, the crystal size may become too large. Typically no more than 32 hours.
Since the crystal size tends to increase as the heat treatment time increases, it is preferable to set the time according to the desired crystal size.
ＣｅＯ２結晶が析出した非晶質物からＣｅＯ２結晶を分離抽出することを目的として酸処理を行う。
この酸処理においてはＣｅＯ２結晶以外のものは溶脱除去される。ＣｅＯ２結晶の一部が溶脱除去されることもあるが、ＣｅＯ２結晶の大きさを均一化できる場合などにはかえって好ましい。
この酸処理は、酢酸、塩酸、硝酸、シュウ酸およびクエン酸からなる群から選ばれる１種以上の酸を用いて行うことが典型的である。
溶脱除去反応を促進したい場合には、酸を温めてもよいし、超音波を照射しながら酸処理を行ってもよい。
このような酸処理（溶脱処理）によってＣｅＯ２結晶粉末が得られるが、必要に応じて酸処理後に純水による洗浄を行ってもよい。
Acid treatment is performed for the purpose of separating and extracting the CeO 2 crystal from the amorphous substance on which the CeO 2 crystal is precipitated.
In this acid treatment, those other than CeO 2 crystals are leached and removed. A part of the CeO 2 crystal may be leached and removed, but it is preferable when the size of the CeO 2 crystal can be made uniform.
This acid treatment is typically performed using one or more acids selected from the group consisting of acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid, oxalic acid and citric acid.
When it is desired to promote the leaching removal reaction, the acid may be warmed or the acid treatment may be performed while irradiating ultrasonic waves.
CeO 2 crystal powder can be obtained by such an acid treatment (leaching treatment). If necessary, washing with pure water may be performed after the acid treatment.
次に、結晶粉末を液状媒体中に分散させてスラリーとする。
スラリーの結晶粉末含有割合は、研磨速度、均一分散性、分散時の安定性などを考慮して適切に選ばれるべきであるが、好ましくは質量百分率表示で０．１〜２０％である。０．１％未満では研磨速度が小さくなるおそれがあり、２０％超ではスラリーの粘度が大きくなり研磨工程での取扱いが困難になるおそれがある。好ましくは５％以下、典型的には０．５〜５％である。
Next, the crystal powder is dispersed in a liquid medium to form a slurry.
The crystal powder content ratio of the slurry should be appropriately selected in consideration of the polishing rate, uniform dispersibility, stability during dispersion, and the like, but is preferably 0.1 to 20% in terms of mass percentage. If it is less than 0.1%, the polishing rate tends to be low, and if it exceeds 20%, the viscosity of the slurry tends to be high and handling in the polishing step may be difficult. Preferably it is 5% or less, typically 0.5 to 5%.
ＣｅＯ２結晶粉末作製の適切な例と不適切な例を以下に述べる。
［例１〜１７］
酸化セリウム（ＣｅＯ２）、ＲＣＯ３（ＲはＢａまたはＳｒ）および酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を、それぞれＣｅＯ２、ＲＯおよびＢ２Ｏ３基準のモル％表示で表１に示す割合となるように秤量し、少量のエタノールを添加して自動乳鉢で混合・粉砕した。その後、乾燥させて原料粉末（混合物）を得た。
得られた原料粉末を、ロジウムを１０質量％含む白金製の、ノズル付きのるつぼに充填し、ケイ化モリブデンを発熱体とした電気炉で、１５００℃で１時間加熱して完全に溶融させた。
Appropriate and inappropriate examples of CeO 2 crystal powder preparation are described below.
[Examples 1 to 17]
Cerium oxide (CeO 2 ), RCO 3 (R is Ba or Sr) and boron oxide (B 2 O 3 ) are in the proportions shown in Table 1 in terms of mol% based on CeO 2 , RO and B 2 O 3 , respectively. Were weighed in such a manner that a small amount of ethanol was added and mixed and ground in an automatic mortar. Then, it was made to dry and the raw material powder (mixture) was obtained.
The obtained raw material powder was filled in a platinum crucible containing 10% by mass of rhodium with a nozzle and heated at 1500 ° C. for 1 hour in an electric furnace using molybdenum silicide as a heating element to be completely melted. .
次に、前記るつぼのノズルの下端部を電気炉で加熱しながら溶融物を滴下させ、３００ｒｐｍで回転する直径約１５ｃｍの双ローラーを通すことにより液滴を１×１０５℃／秒程度で急速冷却し、フレーク状の固形物を得た。得られたフレークは茶褐色を呈し、透明な非晶質物質であった。マイクロメーターでフレークの厚さを測定したところ、３０〜５０μｍであった。
また、得られたフレークの一部を用いて示差走査熱量測定（ＤＳＣ）にて結晶化開始温度を求めた。
Next, the molten material is dropped while the lower end of the crucible nozzle is heated in an electric furnace, and the droplet is rapidly passed at about 1 × 10 5 ° C / second by passing through a twin roller having a diameter of about 15 cm rotating at 300 rpm. Cooled to obtain a flaky solid. The obtained flakes were dark brown and were transparent amorphous substances. When the thickness of the flakes was measured with a micrometer, it was 30 to 50 μm.
Moreover, crystallization start temperature was calculated | required by differential scanning calorimetry (DSC) using a part of obtained flake.
得られたフレークを表１の結晶化温度の欄に示す温度に８時間保持してこのフレーク中に板状のＣｅＯ２結晶を析出させた。なお、この結晶化温度の欄に示す温度は前記結晶化開始温度より高いものとした。 The obtained flakes were kept at the temperature shown in the column of crystallization temperature in Table 1 for 8 hours to precipitate plate-like CeO 2 crystals in the flakes. The temperature shown in the column for crystallization temperature was higher than the crystallization start temperature.
次に、結晶化処理（熱処理）後のフレークを７０℃の１ｍｏｌ／Ｌ酢酸溶液中に２０時間浸漬して可溶性物質を溶脱した。溶脱した液を遠心分離し、上澄みを捨てて水洗し、さらに高圧分散させ、乾燥させ、さらに水洗、乾燥を経て粒子径５〜１００ｎｍの微粒子を得た。 Next, the flakes after the crystallization treatment (heat treatment) were immersed in a 1 mol / L acetic acid solution at 70 ° C. for 20 hours to leach out soluble substances. The leached solution was centrifuged, the supernatant was discarded, washed with water, further dispersed under high pressure, dried, and further washed with water and dried to obtain fine particles having a particle diameter of 5 to 100 nm.
得られた微粒子の鉱物相を、Ｘ線回折装置を用いて同定した。その結果、いずれも立方晶であり、公知のＣｅＯ２の回折ピークと一致し、ＣｅＯ２単相からなる結晶性の高い粒子であることが判明した。例５で得られた微粒子のＸ線回折パターンを図１に示す。
また、Ｘ線回折線の広がりからＳｃｈｅｒｒｅｒの式に基づき平均一次粒子径（結晶子径）を算出した。結果を表１に示すが、得られた微粒子の粒子径はいずれも非常に小さいことがわかる。
The mineral phase of the fine particles obtained was identified using an X-ray diffractometer. As a result, it was found that all were cubic, coincided with the well-known CeO 2 diffraction peak, and had high crystallinity composed of a single phase of CeO 2 . The X-ray diffraction pattern of the fine particles obtained in Example 5 is shown in FIG.
Further, the average primary particle diameter (crystallite diameter) was calculated from the spread of X-ray diffraction lines based on the Scherrer equation. The results are shown in Table 1, and it can be seen that the particle diameters of the obtained fine particles are very small.
［例１８〜２４］
混合物の化学組成をそれぞれ表２に示す割合に変更し、かつ、表２に示す結晶化温度でフレークを８時間加熱した以外は例１と同様にして微粒子を得た。得られた微粒子の鉱物相を例１と同じ方法で同定したところ、いずれもＣｅＯ２単相からなる結晶性の高い粒子であった。また、得られた微粒子の結晶子径を例１と同じ方法で測定したところ、表２に示すように、いずれも非常に小さいものであった。さらに、結晶化温度（熱処理温度）の上昇に伴い、結晶子径が増加することが確認された。
[Examples 18 to 24]
Fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the chemical composition of the mixture was changed to the ratio shown in Table 2 and the flakes were heated at the crystallization temperature shown in Table 2 for 8 hours. When the mineral phase of the obtained fine particles was identified by the same method as in Example 1, all of them were highly crystalline particles composed of a CeO 2 single phase. Further, when the crystallite diameter of the obtained fine particles was measured by the same method as in Example 1, as shown in Table 2, all were very small. Furthermore, it was confirmed that the crystallite diameter increases as the crystallization temperature (heat treatment temperature) increases.
［例２５（不適切例）］
例５と同様にして混合・粉砕操作、溶融操作を行って得られた溶融物を、電気炉内で３００℃／ｈの速度で室温まで冷却したところ、不透明な固形物が生成し、非晶質物は得られなかった。
[Example 25 (inappropriate example)]
When the melt obtained by carrying out mixing / pulverization operation and melting operation in the same manner as in Example 5 was cooled to room temperature at a rate of 300 ° C./h in an electric furnace, an opaque solid was produced and amorphous. No quality was obtained.
［例２６、２７（いずれも不適切例）］
酸化セリウム（ＣｅＯ２）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）および酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を、それぞれＣｅＯ２、ＢａＯおよびＢ２Ｏ３基準のモル％表示で表３に示す割合となるように秤量し、例５と同様にして混合・粉砕操作、溶融操作を行ったところ、不透明な固形物が生成し、非晶質物質は得られなかった。
[Examples 26 and 27 (both are inappropriate)]
Cerium oxide (CeO 2 ), barium carbonate (BaCO 3 ), and boron oxide (B 2 O 3 ) are weighed so as to have the ratios shown in Table 3 in terms of mol% based on CeO 2 , BaO, and B 2 O 3 , respectively. Then, when mixing / pulverizing operation and melting operation were performed in the same manner as in Example 5, an opaque solid was produced, and an amorphous substance was not obtained.
［例２８、２９（いずれも不適切例）］
酸化セリウム（ＣｅＯ２）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）および酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を、それぞれＣｅＯ２、ＢａＯおよびＢ２Ｏ３基準のモル％表示で表３に示す割合となるように秤量し、例１と同様にして混合・粉砕操作、溶融操作および急速冷却操作を行ったところ、透明なフレークが得られた。しかし、例１と同様にして結晶化操作、溶脱操作を行った結果、結晶性のＣｅＯ２微粒子はほとんど得られなかった。
[Examples 28 and 29 (both are inappropriate)]
Cerium oxide (CeO 2 ), barium carbonate (BaCO 3 ), and boron oxide (B 2 O 3 ) are weighed so as to have the ratios shown in Table 3 in terms of mol% based on CeO 2 , BaO, and B 2 O 3 , respectively. When the mixing / pulverizing operation, melting operation and rapid cooling operation were performed in the same manner as in Example 1, transparent flakes were obtained. However, as a result of performing the crystallization operation and the leaching operation in the same manner as in Example 1, almost no crystalline CeO 2 fine particles were obtained.
次に、スラリーについて説明する。
結晶粉末の液状媒体への分散は、結晶粉末を粉砕したものを用いて行うことが好ましく、結晶粉末を当該液状媒体を用いて湿式粉砕することによって行うことがより好ましい。
結晶粉末の粉砕または分散はたとえば、粉体同士を高速で衝突させる乾式ジェットミル、ボール（ビーズ）ミルや遊星ミル、複数の流体を衝突させる高圧ホモジナイザー、超音波照射等の装置を用いて行う。
また、凝集粒子や粗大粒子を除去するために、フィルターによる濾過処理や遠心分離を行ってもよい。
Next, the slurry will be described.
The dispersion of the crystal powder in the liquid medium is preferably performed using a powder obtained by pulverizing the crystal powder, and more preferably performed by wet pulverization of the crystal powder using the liquid medium.
The pulverization or dispersion of the crystal powder is performed using, for example, a dry jet mill that collides the powders at a high speed, a ball (bead) mill, a planetary mill, a high-pressure homogenizer that collides a plurality of fluids, or ultrasonic irradiation.
Further, in order to remove aggregated particles and coarse particles, a filtration process using a filter or centrifugation may be performed.
スラリーについてレーザー回折・散乱法で測定されたスラリー中の粒子のメディアン径（Ｄ５０）は１０〜３００ｎｍであることが好ましい。１０ｎｍ未満では研磨速度が小さくなるおそれがあり、３００ｎｍ超ではＲａ、Ｗａなどの面精度が低下するおそれがある。より好ましくは２０〜２００ｎｍ、特に好ましくは８０ｎｍ以下である。 Median diameter of the particles in the slurry measured by a laser diffraction scattering method for a slurry (D 50) is preferably 10 to 300 nm. If it is less than 10 nm, the polishing rate may be low, and if it exceeds 300 nm, the surface accuracy of Ra, Wa, etc. may be reduced. More preferably, it is 20-200 nm, Most preferably, it is 80 nm or less.
次に、スラリーを構成する液体（液状媒体）について説明する。
液体は通常、水であるが、必要に応じて各種成分を添加してもよい。
スラリーのｐＨは５〜１２であることが好ましい。５未満では粒子が凝集するおそれがある。より好ましくは６以上である。１２超ではハンドリングに問題が生じるおそれがある。
Next, the liquid (liquid medium) constituting the slurry will be described.
The liquid is usually water, but various components may be added as necessary.
The pH of the slurry is preferably 5-12. If it is less than 5, the particles may aggregate. More preferably, it is 6 or more. If it exceeds 12, there is a risk of handling problems.
前記各種成分としては以下のようなものが例示される。
研磨特性や分散安定性を高める目的で、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコールおよびプロピレングリコールからなる群から選ばれる１種以上のアルコールを含有してもよい。
Examples of the various components include the following.
For the purpose of improving polishing characteristics and dispersion stability, one or more alcohols selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol and propylene glycol may be contained.
表面張力調整、粘度調整または分散安定性向上などの目的で、カルボン酸基またはカルボン酸塩基を有する水溶性有機高分子を含有してもよい。
このような水溶性有機高分子として、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アンモニウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸アンモニウム塩、ポリメタクリル酸ナトリウム塩、ポリアミド、ポリアミド酸アンモニウム塩およびポリアミド酸ナトリウム塩からなる群から選ばれる１種以上の水溶性有機高分子が例示される。
なお、ここでいう水溶性は、研磨剤として使用する濃度においてその研磨剤液中に目視で完全に溶解している状態となる限り、どの程度のものであってもよい。通常は、純水に５質量％以上、好ましくは３０質量％以上溶解するものをいう。
For the purpose of adjusting the surface tension, adjusting the viscosity or improving the dispersion stability, a water-soluble organic polymer having a carboxylic acid group or a carboxylic acid group may be contained.
As such water-soluble organic polymers, polyacrylic acid, polyacrylic acid ammonium salt, polyacrylic acid sodium salt, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid ammonium salt, polymethacrylic acid sodium salt, polyamide, polyamic acid ammonium salt and polyamide Examples thereof include one or more water-soluble organic polymers selected from the group consisting of acid sodium salts.
The water solubility herein may be any degree as long as it is in a state where it is completely dissolved in the abrasive liquid at the concentration used as the abrasive. Usually, it means a substance that dissolves in pure water at 5% by mass or more, preferably 30% by mass or more.
表面張力調整または粘度調整などの目的で、ビニル基を有する水溶性有機高分子を含有してもよい。
このような水溶性有機高分子として、ポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドンが例示される。
A water-soluble organic polymer having a vinyl group may be contained for the purpose of adjusting the surface tension or adjusting the viscosity.
Examples of such a water-soluble organic polymer include polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone.
研磨時の段差選択性の付与などの目的で、アミノ基、アミン塩基または第４級アンモニウム塩基を有する水溶性有機高分子（以下、これら水溶性有機高分子を高分子Ａという。）を含有してもよい。高分子Ａはいずれもシリケートガラスに付着しやすいアミノ基またはアミン塩基を有しており、その結果段差の凸部分が選択的に削れやすくなってＲａが小さくなると考えられる。
高分子Ａの１種以上を含有する場合、そのスラリー中の含有量は合計で０．００１〜１０質量％であることが好ましい。０．００１質量％未満ではＲａが十分には小さくならないおそれがある。より好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．５質量％以上である。１０質量％超では研磨速度が著しく低下するおそれがある。より好ましくは５質量％以下である。
A water-soluble organic polymer having an amino group, an amine base or a quaternary ammonium base (hereinafter, these water-soluble organic polymers are referred to as polymer A) is included for the purpose of imparting step selectivity during polishing. May be. Each of the polymers A has an amino group or an amine base that easily adheres to the silicate glass, and as a result, the convex portion of the step is likely to be selectively scraped and Ra is considered to be small.
When 1 or more types of the polymer A are contained, the total content in the slurry is preferably 0.001 to 10% by mass. If it is less than 0.001% by mass, Ra may not be sufficiently small. More preferably, it is 0.1 mass% or more, Most preferably, it is 0.5 mass% or more. If it exceeds 10% by mass, the polishing rate may be significantly reduced. More preferably, it is 5 mass% or less.
アミノ基を有する水溶性有機高分子（以下、水溶性ポリアミンという。）は一分子中に２個以上のアミノ基を有する水溶性の化合物であればどのようなものでもよいが、典型的には、ポリアミドアミン、ポリエーテルアミンおよび脂肪族ポリアミンからなる群から選ばれる１種以上の水溶性有機高分子、または、水溶性ポリエーテルポリアミン、水溶性ポリアルキレンポリアミン、ポリエチレンイミン、水溶性ポリビニルアミン、水溶性ポリアリルアミン、水溶性ポリリジンおよび水溶性キトサンからなる群から選ばれた１種以上の水溶性高分子である。特に好ましい水溶性ポリアミンは、水溶性ポリエーテルポリアミンおよび水溶性ポリアルキレンポリアミンである。 The water-soluble organic polymer having an amino group (hereinafter referred to as water-soluble polyamine) may be any water-soluble compound having two or more amino groups in one molecule, but typically One or more water-soluble organic polymers selected from the group consisting of polyamidoamine, polyetheramine and aliphatic polyamine, or water-soluble polyether polyamine, water-soluble polyalkylene polyamine, polyethyleneimine, water-soluble polyvinylamine, water-soluble One or more water-soluble polymers selected from the group consisting of water-soluble polyallylamine, water-soluble polylysine and water-soluble chitosan. Particularly preferred water-soluble polyamines are water-soluble polyether polyamines and water-soluble polyalkylene polyamines.
水溶性ポリアミンの分子量は水溶性を有する範囲の分子量である限り限定されるものではないが、重量平均分子量で、１００〜１０００００の範囲にあることが好ましく、１００〜２０００の範囲にあることがより好ましい。重量平均分子量が１００未満の場合はその効果が小さい。１０００００を超えると、たとえ水溶性であっても研磨剤の流動性等の物性に悪影響を与えるおそれがある。２０００を超えると純水への溶解性が低下する場合が多い。特に好ましい水溶性ポリアミンは、重量平均分子量が１００〜２０００の水溶性ポリエーテルポリアミンと水溶性ポリアルキレンポリアミンである。 The molecular weight of the water-soluble polyamine is not limited as long as the molecular weight is in the range having water solubility, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 100 to 100,000, more preferably in the range of 100 to 2000. preferable. When the weight average molecular weight is less than 100, the effect is small. If it exceeds 100,000, even if it is water-soluble, it may adversely affect the physical properties such as the fluidity of the abrasive. When it exceeds 2000, the solubility in pure water often decreases. Particularly preferred water-soluble polyamines are water-soluble polyether polyamines and water-soluble polyalkylene polyamines having a weight average molecular weight of 100 to 2,000.
上記ポリエーテルポリアミンとは、２個以上のアミノ基と２個以上のエーテル性酸素原子を有する化合物を意味する。アミノ基としては１級アミノ基（−ＮＨ２）が好ましい。
アミノ基として２級アミノ基（−ＮＨ−）や３級アミノ基を有していてもよいが、本発明におけるポリエーテルポリアミンとしては、２個以上の１級アミノ基を有し、他のアミノ基を実質的に有しない化合物が好ましく、特に１級アミノ基のみを２個有するポリエーテルジアミンが好ましい。ポリエーテルポリアミンは、多価アルコールやポリエーテルポリオールの水酸基の水素原子をアミノアルキル基に置換した構造を有する化合物が好ましい。多価アルコールとしては２〜６価のアルコール、特に２価アルコールが好ましく、ポリエーテルポリオールとしては２〜６価のポリオキシアルキレンポリオール、特にポリオキシアルキレンジオールが好ましい。アミノアルキル基としては、２−アミノエチル基、２−アミノプロピル基、２−アミノ−１−メチルエチル基、３−アミノプロピル基、２−アミノ−１、１−ジメチルエチル基、４−アミノブチル基などの炭素数２〜６のアミノアルキル基が好ましい。
The polyether polyamine means a compound having two or more amino groups and two or more etheric oxygen atoms. The amino group is preferably a primary amino group (—NH 2 ).
The amino group may have a secondary amino group (—NH—) or a tertiary amino group, but the polyether polyamine in the present invention has two or more primary amino groups and other amino groups. A compound having substantially no group is preferable, and a polyether diamine having only two primary amino groups is particularly preferable. The polyether polyamine is preferably a compound having a structure in which a hydrogen atom of a hydroxyl group of a polyhydric alcohol or polyether polyol is substituted with an aminoalkyl group. The polyhydric alcohol is preferably a 2-6 valent alcohol, particularly a dihydric alcohol, and the polyether polyol is preferably a 2-6 valent polyoxyalkylene polyol, particularly a polyoxyalkylene diol. The aminoalkyl group includes 2-aminoethyl group, 2-aminopropyl group, 2-amino-1-methylethyl group, 3-aminopropyl group, 2-amino-1,1-dimethylethyl group, 4-aminobutyl. A C2-C6 aminoalkyl group such as a group is preferred.
上記多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどのエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数２〜８の２価アルコールが好ましい。ポリエーテルポリオールとしては、トリエチレングリコールやテトラエチレングリコールなどのポリエチレングリコール（すなわち、ポリオキシエチレンジオール）、トリプロピレングリコールやテトラプロピレングリコールなどのポリプロピレングリコール（すなわち、ポリオキシプロピレンジオール）、ポリ（オキシプロピレン・オキシエチレン）ジオールなどの２種以上のオキシアルキレン基を有するポリオキシアルキレンジオールなどの繰り返し単位が炭素数２〜６のオキシアルキレン基であるポリエーテルジオールが好ましい。 As said polyhydric alcohol, the C2-C8 bihydric alcohol which may have etheric oxygen atoms, such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, is preferable. Polyether polyols include polyethylene glycols such as triethylene glycol and tetraethylene glycol (ie, polyoxyethylene diol), polypropylene glycols such as tripropylene glycol and tetrapropylene glycol (ie, polyoxypropylene diol), and poly (oxypropylene). A polyether diol in which the repeating unit is an oxyalkylene group having 2 to 6 carbon atoms, such as a polyoxyalkylene diol having two or more oxyalkylene groups such as oxyethylene) diol, is preferred.
上記ポリアルキレンポリアミンとは、３個以上のアミノ基がアルキレン基を介して結合した化合物を意味する。末端のアミノ基は１級アミノ基であり分子内のアミノ基は２級アミノ基であることが好ましい。より好ましくは、両分子末端に１級アミノ基を有し、分子内に１個以上の２級アミノ基を有する線状ポリアルキレンポリアミンである。アミノ基と他のアミノ基との間に挟まれ、アルキレン基よりなる結合部分は、一分子内に三つ以上に存在することになるが、これら複数のアミノ基間結合部分は、互いに同一でも異なっていてもよく、すべて同一であるか、両末端の１級アミノ基に結合する２個のアミノ基間結合部分は同一で、かつ他のアミノ基間結合部分とは異なっていることが好ましい。一つのアミノ基間結合部分に含まれる炭素数は２〜８が好ましく、特に両末端の１級アミノ基に結合する２個のアミノ基間結合部分に含まれる炭素数は２〜８、それ以外のアミノ基間結合部分に含まれる炭素数は２〜６が好ましい。 The polyalkylene polyamine means a compound in which three or more amino groups are bonded via an alkylene group. The terminal amino group is preferably a primary amino group, and the amino group in the molecule is preferably a secondary amino group. More preferably, it is a linear polyalkylene polyamine having a primary amino group at both molecular terminals and having one or more secondary amino groups in the molecule. There are three or more bonding parts consisting of an alkylene group sandwiched between an amino group and another amino group, but these plural bonding parts between amino groups may be the same as each other. It may be different, and it is preferable that the two amino group-binding moieties bonded to the primary amino groups at both ends are the same and different from the other amino group-bonding moieties. . The number of carbon atoms contained in one amino group-bonding moiety is preferably 2-8, and in particular, the number of carbon atoms contained in two amino-amino group bonding moieties bonded to the primary amino groups at both ends is 2-8, and the others 2-6 are preferable as carbon number contained in the coupling | bond part between amino groups.
上記ポリエーテルジアミンとポリアルキレンポリアミンとしては、下記式（１）で表される構造を有する化合物が好ましい。
Ｈ２Ｎ−（Ｒ−Ｘ−）ｋ−Ｒ−ＮＨ２ （１）
ただし、Ｒは炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｘは酸素原子または−ＮＨ−を表し、ｋは、ポリエーテルジアミンの場合には２以上の整数を表し、ポリアルキレンポリアミンの場合には１以上の整数を表す。１分子中の複数のＲは互いに異なっていてもよい。
As said polyetherdiamine and polyalkylene polyamine, the compound which has a structure represented by following formula (1) is preferable.
H 2 N- (R-X-) k -R-NH 2 (1)
However, R represents a C2-C8 alkylene group, X represents an oxygen atom or -NH-, k represents an integer greater than or equal to 2 in the case of polyether diamine, and in the case of polyalkylene polyamine. Represents an integer of 1 or more. A plurality of R in one molecule may be different from each other.
特にポリエーテルジアミンとしては下記式（２）で表される構造を有する化合物が好ましく、ポリアルキレンポリアミンとしては、下記式（３）で表される構造を有する化合物が好ましい。
Ｈ２Ｎ−Ｒ２−Ｏ−（Ｒ１−Ｏ−）ｍ−Ｒ２−ＮＨ２ （２）
Ｈ２Ｎ−Ｒ４−ＮＨ−（Ｒ３−ＮＨ−）ｎ−Ｒ４−ＮＨ２ （３）
ただし、Ｒ１はエチレン基またはプロピレン基、Ｒ２は炭素数２から６のアルキレン基、Ｒ３は炭素数２から６のアルキレン基、Ｒ４は炭素数２〜８のアルキレン基、ｍは１以上の整数、ｎは１以上の整数を表し、Ｒ１とＲ２は同一でも異なっていてもよく、Ｒ３とＲ４は同一でも異なっていてもよい。
In particular, the polyether diamine is preferably a compound having a structure represented by the following formula (2), and the polyalkylene polyamine is preferably a compound having a structure represented by the following formula (3).
H 2 N-R 2 -O- ( R 1 -O-) m -R 2 -NH 2 (2)
H 2 N-R 4 -NH- ( R 3 -NH-) n -R 4 -NH 2 (3)
Where R 1 is an ethylene group or propylene group, R 2 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 3 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 4 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, m is 1 The above integers, n represents an integer of 1 or more, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 3 and R 4 may be the same or different.
式（２）で表される具体的なポリエーテルジアミンとしては、例えば、ポリオキシプロピレンジアミン（Ｒ１、Ｒ２がプロピレン基、ｍが１以上の化合物）、ポリオキシエチレンジアミン（Ｒ１、Ｒ２がエチレン基、ｍが１以上の化合物）、４，７，１０−トリオキサ−トリデカン−１，１３−ジアミン（Ｒ１がエチレン基、Ｒ２がトリメチレン基、ｍが２の化合物）などがある。式（３）で表される具体的なポリアルキレンポリアミンとしては、例えば、テトラエチレンペンタミン（Ｒ３、Ｒ４がエチレン基、ｎが２の化合物）、ペンタエチレンヘキサミン（Ｒ３、Ｒ４がエチレン基、ｎが３の化合物）、ヘプタエチレンオクタミン（Ｒ３、Ｒ４がエチレン基、ｎが５の化合物）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）−エチレンジアミン（Ｒ３がエチレン基、Ｒ４がトリメチレン基、ｎが１の化合物）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−アミノエチル）−１、４−ブタンジアミン（Ｒ３がテトラメチレン基、Ｒ４がエチレン基、ｎが１の化合物）などがある。 Specific polyether diamines represented by the formula (2) include, for example, polyoxypropylene diamine (R 1 , R 2 are propylene groups, m is a compound having 1 or more), polyoxyethylene diamine (R 1 , R 2 Is an ethylene group and m is 1 or more compound), 4,7,10-trioxa-tridecane-1,13-diamine (a compound in which R 1 is an ethylene group, R 2 is a trimethylene group, and m is 2). Specific polyalkylene polyamines represented by the formula (3) include, for example, tetraethylenepentamine (R 3 and R 4 are ethylene groups, n is a compound of 2), pentaethylenehexamine (R 3 and R 4 are An ethylene group, a compound in which n is 3), heptaethyleneoctamine (a compound in which R 3 and R 4 are ethylene groups, n is 5), N, N′-bis (3-aminopropyl) -ethylenediamine (R 3 is ethylene) Group, R 4 is a trimethylene group, n is a compound of 1), N, N′-bis (2-aminoethyl) -1,4-butanediamine (R 3 is a tetramethylene group, R 4 is an ethylene group, and n is 1 compound).
アミン塩基を有する水溶性有機高分子としては、ヤシアミン、硬化牛脂アミン、ロジンアミン、エチレンオキサイド付加型高級アルキルアミンが例示される。
第４級アンモニウム塩基を有する水溶性有機高分子としては、第４級アンモニウム塩基がエチレンオキサイド付加型４級アンモニウム塩、ジ４級アンモニウム塩であるものが例示される。
Examples of the water-soluble organic polymer having an amine base include coconut amine, hardened beef tallow amine, rosin amine, and ethylene oxide addition type higher alkylamine.
Examples of the water-soluble organic polymer having a quaternary ammonium base include those in which the quaternary ammonium base is an ethylene oxide addition type quaternary ammonium salt or a diquaternary ammonium salt.
ｐＨを調整する目的で、リン酸、酢酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸、エチレンジアミン、ピリジン、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、キサントシン、トルイジン、ピコリン酸、ヒスチジン、ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、２−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、尿酸、硝酸、塩酸、過塩素酸、シュウ酸およびアンモニアからなる群から選ばれる１種以上のｐＨ安定剤を含有してもよい。 For the purpose of adjusting pH, phosphoric acid, acetic acid, propionic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, citric acid, ethylenediamine, pyridine, 2-aminopyridine, 3- Aminopyridine, xanthosine, toluidine, picolinic acid, histidine, piperazine, N-methylpiperazine, 2-bis (2-hydroxyethyl) amino-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol, uric acid, nitric acid, hydrochloric acid, One or more pH stabilizers selected from the group consisting of perchloric acid, oxalic acid and ammonia may be contained.
同じ目的で、リン酸、酢酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸、エチレンジアミン、ピリジン、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、キサントシン、トルイジン、ピコリン酸、ヒスチジン、ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、２−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、尿酸、硝酸、塩酸、過塩素酸、シュウ酸およびアンモニアからなる群から選ばれる１種以上のｐＨ安定剤の塩を含有してもよい。
同じ目的で、アルカリ金属水酸化物を含有してもよい。
For the same purpose, phosphoric acid, acetic acid, propionic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, citric acid, ethylenediamine, pyridine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, Xanthosine, toluidine, picolinic acid, histidine, piperazine, N-methylpiperazine, 2-bis (2-hydroxyethyl) amino-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol, uric acid, nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid One or more pH stabilizer salts selected from the group consisting of oxalic acid and ammonia may be contained.
For the same purpose, an alkali metal hydroxide may be contained.
また、ｐＨ緩衝剤などとして、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、および、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシドからなる群から選ばれる１種以上の４級アンモニウムヒドロキシドを含有してもよい。 Moreover, you may contain 1 or more types of quaternary ammonium hydroxide chosen from the group which consists of tetraalkylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and tetrapropylammonium hydroxide as pH buffering agents.
また、粘度調整剤として、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールを含有してもよい。ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールの重量平均分子量は水溶性の観点から、好ましくは１０００以下、より好ましくは６００以下である。 Moreover, you may contain polyethyleneglycol or polypropylene glycol as a viscosity modifier. The weight average molecular weight of polyethylene glycol or polypropylene glycol is preferably 1000 or less, more preferably 600 or less, from the viewpoint of water solubility.
スラリー作製方法を以下に例示する。
［スラリーの調製］
上記例１９で得られたＣｅＯ２微粒子（ＣｅＯ２結晶粉末）１００ｇを約８００ｍＬの蒸留水に添加し、撹拌しつつ、０．１ｍｏｌ／Ｌの硝酸を徐々に加えてｐＨ４．０に調整したものに対し、さらに全体積が１Ｌとなるまで蒸留水を添加して、１０質量％のＣｅＯ２を含むスラリー原液Ａを調製した。また、上記例２４で得られたＣｅＯ２微粒子１００ｇを約８００ｍＬの蒸留水に添加し、撹拌しつつ、０．１ｍｏｌ／Ｌの硝酸を徐々に加えてｐＨ４．０に調整したものに対し、さらに全体積が１Ｌとなるまで蒸留水を添加して、１０質量％のＣｅＯ２を含むスラリー原液Ｂを調製した。
The slurry preparation method is illustrated below.
[Preparation of slurry]
100 g of CeO 2 fine particles (CeO 2 crystal powder) obtained in Example 19 above were added to about 800 mL of distilled water, and 0.1 mol / L nitric acid was gradually added to adjust the pH to 4.0 while stirring. On the other hand, distilled water was further added until the total volume became 1 L to prepare a slurry stock solution A containing 10% by mass of CeO 2 . In addition, 100 g of CeO 2 fine particles obtained in Example 24 were added to about 800 mL of distilled water, and while stirring, 0.1 mol / L nitric acid was gradually added to adjust the pH to 4.0. Distilled water was added until the total volume became 1 L to prepare slurry stock solution B containing 10% by mass of CeO 2 .
スラリー原液Ａ、Ｂに対し、表４に示すようにｐＨ調整剤および分散剤を加えた後、湿式ジェットミルで湿式粉砕し、遠心分離により粗大粒を除去して例３０〜３４のスラリーを調製した。なお、表中のＣｅＯ２の欄にはスラリー中のＣｅＯ２微粒子の含有割合を示し、ｐＨ調整剤としては０．１ｍｏｌ／Ｌの硝酸または０．５ｍｏｌ／Ｌのアンモニア水を用いた。さらに、分散剤としてはポリアクリル酸アンモニウムを用いた。また、これらスラリーの分散粒子径すなわちＤ５０をレーザー散乱粒度分布計により測定した結果、表４に示すとおり、例３０〜３４のいずれにおいても良好な分散体が得られた。 To the slurry stock solutions A and B, a pH adjusting agent and a dispersing agent were added as shown in Table 4, and then wet pulverized by a wet jet mill, and coarse particles were removed by centrifugation to prepare slurry of Examples 30 to 34. did. The CeO 2 column in the table indicates the content of CeO 2 fine particles in the slurry, and 0.1 mol / L nitric acid or 0.5 mol / L ammonia water was used as the pH adjuster. Further, ammonium polyacrylate was used as a dispersant. Further, the dispersed particle size i.e. results measured by a laser scattering particle size distribution meter D 50 of these slurries, as shown in Table 4, also good dispersion in each of the examples 30 to 34 were obtained.
また、例１９で得られたＣｅＯ２微粒子４５０ｇを約２Ｌの蒸留水に添加し、次に分散剤としてポリアクリル酸アンモニウム４．５ｇを添加し、撹拌後、アルチマイザにより分散体を作製し、フィルタろ過により粗大粒を除去した。その後蒸留水を加え、固形分（ＣｅＯ２微粒子分）が６質量％であるスラリー原液Ｃを作製した。 Further, 450 g of CeO 2 fine particles obtained in Example 19 were added to about 2 L of distilled water, and then 4.5 g of ammonium polyacrylate was added as a dispersant. After stirring, a dispersion was prepared with an optimizer, and a filter was obtained. Coarse particles were removed by filtration. Distilled water was then added to prepare a slurry stock solution C having a solid content (CeO 2 fine particle content) of 6 mass%.
別に、重量平均分子量２３０のＢＡＳＦ社製ポリオキシプロピレンジアミン（商品名：ポリエーテルアミン）、プロピレングリコール、エチレングリコール、重量平均分子量３００のポリエチレングリコールを表５のＰＥＡ、ＰＧ、ＥＧ、ＰＥＧの各欄に質量％で示す割合で含有するスラリー原液Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５を作製した。 Separately, BASF polyoxypropylenediamine (trade name: polyetheramine) having a weight average molecular weight of 230, propylene glycol, ethylene glycol, and polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 300 are shown in the columns of PEA, PG, EG, and PEG in Table 5. The slurry stock solutions D1, D2, D3, D4, and D5 contained in the ratio shown by mass% were prepared.
スラリー原液ＣをＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５の各スラリー原液と５０：５０の割合で混合し、固形分が３質量％である例３５、３６、３７、３８、３９のスラリーを作製した。例３５、３６、３７、３８、３９のスラリーのＤ５０をレーザー散乱粒度分布計により測定したところ、それぞれ１１０ｎｍ、１１５ｎｍ、１２０ｎｍ、１１８ｎｍ、１２２ｎｍであった。 The slurry stock solution C was mixed with each slurry stock solution of D1, D2, D3, D4, and D5 at a ratio of 50:50 to prepare slurry of Examples 35, 36, 37, 38, and 39 having a solid content of 3% by mass. . The D 50 of the slurries of Examples 35, 36, 37, 38, and 39 was measured by a laser scattering particle size distribution meter, and found to be 110 nm, 115 nm, 120 nm, 118 nm, and 122 nm, respectively.
このようにして得られたスラリーを用いて円形ガラス板の主表面研磨を行う場合に使用する研磨パッドとしては、ショアＤ硬度が４５〜７５、圧縮率が０．１〜１０％かつ密度が０．５〜１．５ｇ／ｃｍ３である発泡ウレタン樹脂、ショアＡ硬度が３０〜９９、圧縮率が０．５〜１０％かつ密度が０．２〜０．９ｇ／ｃｍ３である発泡ウレタン樹脂、または、ショアＡ硬度が５〜６５、圧縮率が０．１〜６０％かつ密度が０．０５〜０．４ｇ／ｃｍ３である発泡ウレタン樹脂からなるものが例示される。 As a polishing pad used when polishing the main surface of a circular glass plate using the slurry thus obtained, the Shore D hardness is 45 to 75, the compressibility is 0.1 to 10%, and the density is 0. 0.5 to 1.5 g / cm 3 , urethane foam resin having a Shore A hardness of 30 to 99, a compressibility of 0.5 to 10% and a density of 0.2 to 0.9 g / cm 3 Or what consists of foaming urethane resin whose Shore A hardness is 5-65, a compressibility is 0.1-60%, and a density is 0.05-0.4 g / cm < 3 > is illustrated.
なお、ショアＤ硬度およびショアＡ硬度はそれぞれＪＩＳ Ｋ７２１５に規定されているプラスチックのデュロメータＡ硬さおよびＤ硬さを測定する方法によって測定される。
また、圧縮率（単位：％）は次のようにして測定される。すなわち、研磨パッドから適切な大きさに切り出した測定試料について、ショッパー型厚さ測定器を用いて無荷重状態から１０ｋＰａの応力の負荷を３０秒間加圧した時の材料厚さｔ０を求め、次に厚さがｔ０の状態から直ちに１１０ｋＰａの応力の負荷を５分間加圧した時の材料厚さｔ１を求め、ｔ０およびｔ１の値から（ｔ０−ｔ１）×１００／ｔ０を算出し、これを圧縮率とする。
The Shore D hardness and Shore A hardness are measured by the methods of measuring the durometer A hardness and D hardness of plastic specified in JIS K7215, respectively.
The compression rate (unit:%) is measured as follows. That is, for a measurement sample cut out to an appropriate size from the polishing pad, a material thickness t 0 when a stress of 10 kPa is applied for 30 seconds from a no-load state using a shopper type thickness measuring device is obtained, Next, the material thickness t 1 when a stress load of 110 kPa is immediately applied for 5 minutes from the state where the thickness is t 0 is obtained, and from the values of t 0 and t 1 , (t 0 −t 1 ) × 100 / to calculate the t 0, and this is the compression ratio.
この主表面研磨を行う際の研磨圧力としては０．５〜３０ｋＰａが典型的である。
なお、本発明はコロイダルシリカを用いなくてもガラス基板主表面を高精度で研磨できる方法を提供するが、コロイダルシリカを用いて主表面を研磨する工程を有していてもよい。
The polishing pressure for performing this main surface polishing is typically 0.5 to 30 kPa.
In addition, although this invention provides the method of grind | polishing a glass substrate main surface with high precision, without using colloidal silica, you may have the process of grind | polishing a main surface using colloidal silica.
本発明の磁気ディスクはその基板に本発明の製造方法によって製造されたガラス基板を用いることを特徴とするものであり、ガラス基板の上に記録層となるべき磁性層を含む複数の層を積層するなどその製造は周知の方法によって行われる。 The magnetic disk of the present invention is characterized in that a glass substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention is used for the substrate, and a plurality of layers including a magnetic layer to be a recording layer are laminated on the glass substrate. The manufacturing is performed by a well-known method.
（実施例１）
熱処理温度（結晶化温度）を７００℃、熱処理時間を３２時間とした以外は前記例５と同様にしてＣｅＯ２結晶粉末（結晶子径：２５ｎｍ）を作製した。なお、高圧分散処理はスギノマシン社製アルチマイザ分散処理装置ＨＪＰ−２５００５を用いて、結晶子径測定は理学電機社製Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ２０００を用いて行った。
Example 1
A CeO 2 crystal powder (crystallite diameter: 25 nm) was prepared in the same manner as in Example 5 except that the heat treatment temperature (crystallization temperature) was 700 ° C. and the heat treatment time was 32 hours. The high-pressure dispersion treatment was performed using an Optimizer dispersion treatment apparatus HJP-25005 manufactured by Sugino Machine, and the crystallite diameter measurement was performed using an X-ray diffraction apparatus RINT2000 manufactured by Rigaku Corporation.
前記ＣｅＯ２結晶粉末２２０ｇ、純水８８０ｍＬおよびポリアクリル酸アンモニウム２．２ｇを蓋付き容器に投入、混合後、直径０．５ｍｍのジルコニアボールを用いるボールミルで７２時間分散処理を行った。その後、純水により希釈してＣｅＯ２結晶粉末含有割合が１質量％であるスラリーを得た。
このスラリーについてスラリー中の粒子のＤ５０を日機装社製ＵＰＡレーザー回折型粒度分布測定装置によって測定したところ６８ｎｍであった。
220 g of the CeO 2 crystal powder, 880 mL of pure water and 2.2 g of ammonium polyacrylate were put into a container with a lid, mixed, and then dispersed for 72 hours in a ball mill using zirconia balls having a diameter of 0.5 mm. Then, CeO 2 crystal powder content to obtain a slurry is 1% by weight was diluted with deionized water.
The slurry D 50 of the particles in the slurry was 68nm as measured by Nikkiso Co., Ltd. UPA laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus for.
このスラリーを用いて次のようにして円形ガラス板の主表面を研磨した。
フロート法で成形されたシリケートガラス板を用意し、これを外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍのガラス基板が得られるようなドーナツ状円形ガラス板（中央に円孔を有する円形ガラス板）に加工した。なお、内周面および外周面の研削加工はダイヤモンド砥石を用いて行い、ガラス板上下面のラッピングは酸化アルミニウム砥粒を用いて行った。
Using this slurry, the main surface of the circular glass plate was polished as follows.
A silicate glass plate formed by a float process is prepared, and this is a donut-shaped circular glass plate (a circular glass plate having a circular hole in the center) from which a glass substrate having an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 0.635 mm is obtained. ). The inner peripheral surface and the outer peripheral surface were ground using a diamond grindstone, and the upper and lower surfaces of the glass plate were lapped using aluminum oxide abrasive grains.
次に、内外周の端面を、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°となるように面取り加工を行った。
内外周加工の後、研磨材として酸化セリウムスラリーを用い、研磨具としてブラシを用い、ブラシ研磨により端面の鏡面加工を行った。加工量は半径方向の除去量で３０μｍであった。
Next, chamfering was performed on the inner and outer end faces so that the chamfering width was 0.15 mm and the chamfering angle was 45 °.
After the inner and outer peripheral processing, a cerium oxide slurry was used as an abrasive, a brush was used as a polishing tool, and the end surface was mirror-finished by brush polishing. The processing amount was 30 μm in terms of the removal amount in the radial direction.
その後、研磨材として酸化セリウムスラリー（酸化セリウム平均粒径：約１．１μｍ）を用い、研磨具としてウレタンパッドを用いて、両面研磨装置により上下主表面の研磨加工を行った。加工量は上下主表面の厚さ方向で計３５μｍであった。
さらに、研磨剤として上記の酸化セリウムよりも平均粒径が小さい酸化セリウム（平均粒径：約０．２μｍ）を用い、研磨具としてウレタンパッドを用いて、両面研磨装置により上下主表面の研磨加工を行った。加工量は上下面の厚さ方向で計１．６μｍであった。
このようにして作製された円形ガラス板の主表面をＶｅｅｃｏ社製原子間力顕微鏡を用いて測定したところその表面粗さＲａは０．４８４ｎｍであった。
Thereafter, the upper and lower main surfaces were polished by a double-side polishing apparatus using a cerium oxide slurry (average particle diameter of cerium oxide: about 1.1 μm) as an abrasive and a urethane pad as a polishing tool. The processing amount was 35 μm in total in the thickness direction of the upper and lower main surfaces.
Further, the upper and lower main surfaces are polished by a double-side polishing apparatus using cerium oxide (average particle diameter: about 0.2 μm) smaller than the above cerium oxide as an abrasive and a urethane pad as a polishing tool. Went. The amount of processing was 1.6 μm in total in the thickness direction of the upper and lower surfaces.
When the main surface of the circular glass plate thus produced was measured using an atomic force microscope manufactured by Veeco, the surface roughness Ra was 0.484 nm.
この円形ガラス板の主表面を、研磨具としてＦＩＬＷＥＬ社のウレタン製研磨パッドＮＰ０２５、研磨剤として前記スラリーを用い、研磨圧力を１４．７ｋＰａ、キャリア周速を１４ｍ／ｍｉｎとして研磨した。その結果、前記Ｒａは０．２４１ｎｍ、Ｗａは０．１３５ｎｍとなった。除去量は０．４８μｍであった。 The main surface of this circular glass plate was polished using a polishing pad NP025 made by FILWEL as a polishing tool, the slurry as an abrasive, a polishing pressure of 14.7 kPa, and a carrier peripheral speed of 14 m / min. As a result, Ra was 0.241 nm and Wa was 0.135 nm. The removal amount was 0.48 μm.
（実施例２）
実施例１で用いたと同じＣｅＯ２結晶粉末をＣｅＯ２微粒子として用いた以外は前記例３６と同じスラリーを作製した。
一方、実施例１と同様にして主表面の表面粗さＲａが０．４８４ｎｍである円形ガラス板を作製した。
この円形ガラス板の主表面を、研磨具としてＦＩＬＷＥＬ社のウレタン製研磨パッドＮＰ１２５、研磨剤として前記スラリーを用い、研磨圧力を１２ｋＰａ、キャリア周速を１４ｍ／ｍｉｎとして研磨した。その結果、Ｒａは０．１６４ｎｍ、ロールオフは３１ｎｍ、除去量は０．６０μｍであった。なお、ロールオフとはガラス基板端部より２．５〜５ｍｍ内側の主表面部分を直線近似した場合の端部のダレ量であり、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下である。
(Example 2)
The same slurry as in Example 36 was prepared, except that the same CeO 2 crystal powder as used in Example 1 was used as CeO 2 fine particles.
On the other hand, a circular glass plate having a main surface roughness Ra of 0.484 nm was prepared in the same manner as in Example 1.
The main surface of this circular glass plate was polished using a polishing pad NP125 made by FILWEL as a polishing tool, the slurry as an abrasive, a polishing pressure of 12 kPa, and a carrier peripheral speed of 14 m / min. As a result, Ra was 0.164 nm, roll-off was 31 nm, and the removal amount was 0.60 μm. The roll-off is the amount of sagging at the end when the main surface portion 2.5 to 5 mm inside from the end of the glass substrate is linearly approximated, and is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less.
磁気ディスク用ガラス基板の製造に利用できる。 It can be used to manufacture a glass substrate for a magnetic disk.
Claims (26)
ＣｅＯ２を５〜５０モル％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる１種以上のアルカリ土類金属酸化物を合計で１０〜５０モル％、Ｂ ２ Ｏ ３ を３０〜７５モル％含有する溶融物を冷却して得られた非晶質物を熱処理して得られたＣｅＯ２結晶析出非晶質物を酸処理することによって当該ＣｅＯ２結晶析出非晶質物から分離抽出したＣｅＯ２結晶粉末を含有するスラリーを用いて円形ガラス板の主表面を研磨する工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 A method for producing a glass substrate for a magnetic disk by polishing a circular glass plate,
The CeO 2 5 to 50 mol%, MgO, CaO, 10~50 mol% in total of one or more alkaline earth metal oxide selected from the group consisting of SrO and BaO, B 2 O 3 and 30 to 75 moles % CeO 2 crystals separated and extracted from the CeO 2 crystal precipitation amorphous pledge by melt acid treatment the CeO 2 crystal precipitation amorphous pledge obtained by heat-treating amorphous pledge obtained by cooling, containing The manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs which has the process of grind | polishing the main surface of a circular glass plate using the slurry containing powder.
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