[发明专利]氧化铈系研磨材料、其制造方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃等的研磨所使用的氧化铈系研磨材料、其制造方法及其用途。更详细地讲，本发明涉及在液晶显示板等显示板(显示面板)用玻璃基板、磁盘用玻璃基板的表面研磨中所使用的氧化铈系研磨材料、其制造方法及其使用方法。

背景技术

近年，玻璃材料正被用于各种的用途中。其中，对于光学用透镜；用于光盘及磁盘的记录媒体用玻璃基板；等离子显示板(PDP)、薄膜晶体管型(TFT)型液晶显示器(LCD)面板、扭曲向列(TN)型LCD面板等的显示板用玻璃基板；液晶TV用滤色器；LSI(大规模集成电路)用光掩模玻璃基板等，要求平坦性、小的表面粗糙度及无缺陷等高精度的表面研磨。这些玻璃基板一方面加工成高精度表面的要求在提高，另一方面也要求降低基板的制造成本。

此外，上述那样的显示器在桌上型个人电脑用监控器、液晶电视、便携电话、笔记本电脑、便携信息终端、数码静物相机等的监控器中使用，另外，上述那样的磁盘主要在移动硬盘中使用。

为了研磨各种玻璃的表面，一直以来使用着氧化铈、 氧化锆、氧化铁、二氧化硅等材料。而最近，从研磨效率高的观点考虑，正主要使用着以氧化铈为主成分的氧化铈系研磨材料。

氧化铈系研磨材料，可以使用氟碳铈精矿等矿石作为起始原料进行制造。例如，使用氟碳铈精矿作为起始原料来制造氧化铈系研磨材料的场合，采用物理化学的分离来除去氟碳铈精矿中的杂质后，通过粉碎来进行粒度调整、并干燥。接着，在回转窑(rotary kiln)或梭式窑(shuttle kiln)中、在600～1000℃下进行烧成，进行破碎、分级、再度的粒度调整，得到氧化铈系研磨材料。

另外，最近提出了下述方法：将轻稀土类碳酸盐原料粉碎、制成为浆液状，向其中加入氢氟酸来部分地进行氟化，然后进行烧成的方法(特开平9-183966号公报)；将轻稀土类盐一次烧成，得到稀土类氧化物，将该稀土类氧化物进行粉碎及无机酸处理后，使用氟化铵处理，并进行烧成的方法(特开平11-269455号公报)；在稀土类氧化物中添加稀土类氟化物，进行湿式粉碎、干燥、烧成、分级的方法(特开平2002-224949号公报)。另外，以完全不需要粉碎工序、或者大幅度简化粉碎工序为目的，提出了下述方法：在含铈的轻稀土类盐溶液中加入沉淀剂，使其析出微细的轻稀土类盐的粒子，得到浆液，使所得浆液中的粒子的大小一致，并进行氟化处理后，对浆液进行固液分离，将得到的固体成分焙烧来进行制造的方法(特开平2002-371267号公报)。

然而，如特开平9-183966号、特开平11-269455号及特开平2002-224949号公报中所述那样，对轻稀土类盐或将轻稀土类盐烧成而得到的稀土类氧化物进行氟化的场合，这些材料一般粒径大，因此必须使用湿式球磨机等进行粉碎。另外，粉碎后，为了干燥、烧成、破碎、分级等，必须进行很多的工序。一般地，这些工序的任一工序都以间歇式进行，因此浪费人力，因此不能将研磨材料的制造成本抑制为较低。

另外，如特开平9-183966号、特开平11-269455号及特开平2002-371267号公报中所述那样，在轻稀土类盐或稀土类氧化物的粒子中加入氟化铵、氢氟酸等含氟物质来部分地进行氟化处理的场合，在其后的烧成工序中，氟化反应异常快地进行，发生异常的粒子生长，形成粗大粒子，从而往往在研磨材料中混有粗大粒子。

发明内容

本发明为了廉价地制造表面精度高的玻璃基板，提供品质良好、且廉价的用于玻璃等的研磨的研磨材料、及其制造方法。

本发明者们鉴于上述问题而反复潜心研究的结果发现了一种研磨材料及其制造方法，所述研磨材料是价廉、具有良好的生产效率、研磨速度快、可得到伤痕(划痕)的发生少、且表面粗糙度小的高精度研磨面的用于玻璃等的研磨的研磨材料。

本发明如下。

(1)一种氧化铈系研磨材料的制造方法，其包括：

(a)在含铈的轻稀土类盐的水溶液中添加沉淀剂，使轻稀土类的盐(在本发明中也包含轻稀土类的氢氧化物)析出，得到含有平均粒径为0.1～3μm的轻稀土类盐粒子的第1浆液的工序；

(b)在含有平均粒径为0.1～3μm的轻稀土类盐粒子的浆液中添加氟化剂，使轻稀土类的盐与氟化剂反应，得到含有平均粒径为0.1～3μm的轻稀土类氟化物粒子的第2浆液的工序；

(c)将上述第1浆液和上述第2浆液混合，得到混合浆液的工序；及

(d)对上述混合浆液进行干燥、和烧成的工序。