本發(fā)明涉及研磨用組合物、研磨方法、以及陶瓷制部件的制造方法。
背景技術(shù)：
已知有如下技術(shù)：使用含有由金剛石構(gòu)成的磨粒的研磨用組合物對陶瓷制部件的表面進(jìn)行研磨并進(jìn)行鏡面精加工、平滑化(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。然而，含有由金剛石構(gòu)成的磨粒的研磨用組合物不僅昂貴，而且還存在容易產(chǎn)生劃痕、難以獲得高品質(zhì)的鏡面的問題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開平7-179848號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本特開2008-290183號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
因此，本發(fā)明的課題在于解決上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題，提供廉價(jià)且可對陶瓷進(jìn)行高品質(zhì)的鏡面精加工的研磨用組合物、研磨方法、以及陶瓷制部件的制造方法。
用于解決問題的方案
為了解決前述問題，本發(fā)明的一個(gè)方案的研磨用組合物的主旨在于，用于研磨陶瓷，含有磨粒，且ph為6.0以上且9.0以下。
另外，本發(fā)明的另一方案的研磨方法的主旨在于，使用上述一個(gè)方案的研磨用組合物對研磨對象物進(jìn)行研磨。
進(jìn)而，本發(fā)明的又一個(gè)方案的陶瓷制部件的制造方法的主旨在于，包括利用上述另一方案的研磨方法對陶瓷制部件進(jìn)行研磨。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的研磨用組合物、研磨方法、以及陶瓷制部件的制造方法廉價(jià)且可對陶瓷進(jìn)行高品質(zhì)的鏡面精加工。
具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施方式的研磨用組合物用于研磨陶瓷，所述研磨用組合物含有磨粒，ph為6.0以上且9.0以下。而且，該磨?？梢园趸?。另外，可以將陶瓷與磨粒的zeta電位之差設(shè)為20mv以上且60mv以下。
這種本實(shí)施方式的研磨用組合物適用于陶瓷的研磨、不易產(chǎn)生劃痕，因此，可以對陶瓷以高光澤進(jìn)行高品質(zhì)的鏡面精加工。另外，本實(shí)施方式的研磨用組合物由于不含有由金剛石構(gòu)成的磨粒，故廉價(jià)。進(jìn)而，本實(shí)施方式的研磨用組合物與金屬、樹脂等材料相比硬度高，從而可以以充分高的研磨速度對研磨加工困難的陶瓷進(jìn)行研磨。
因此，通過使用本實(shí)施方式的研磨用組合物對陶瓷制的研磨對象物進(jìn)行研磨，可以制造表面經(jīng)鏡面精加工的具有高質(zhì)感(例如高級感)的陶瓷制部件。金屬、樹脂等材料在提高表面的質(zhì)感上存在限制，但是陶瓷可以通過鏡面精加工賦予高的質(zhì)感，因此可以制作出顧客滿足度更高的商品。
以強(qiáng)度、耐久性、輕量性、外觀性優(yōu)異的陶瓷作為原材料，可以制造裝飾品(例如配件、手表)、電子設(shè)備(例如手機(jī)終端、個(gè)人電腦)、照相機(jī)、運(yùn)動(dòng)/保健用品、齒科用品(例如假牙)、汽車內(nèi)飾構(gòu)件等各種物品的部件。這些當(dāng)中，裝飾品、電子設(shè)備、汽車內(nèi)飾構(gòu)件等中，對于表面設(shè)計(jì)的要求特別強(qiáng)，例如在高級商品中，由于強(qiáng)烈要求重視質(zhì)感(例如高級感)的表面設(shè)計(jì)，故對于這種物品的陶瓷制部件的制造，本實(shí)施方式的研磨用組合物是適合的。
也有對陶瓷制部件的表面實(shí)施涂裝、涂布、鍍覆等而進(jìn)行鏡面精加工的方法，但在基于研磨的鏡面精加工得到優(yōu)異的鏡面時(shí)，不需要涂料、涂布。另外，基于研磨的鏡面與基于涂裝、涂布、鍍覆等的鏡面相比耐久性高，因此鏡面可以長期間維持。從這些觀點(diǎn)出發(fā)，基于研磨的鏡面精加工具有與基于涂裝、涂布、鍍覆等的鏡面精加工相比更優(yōu)異的特點(diǎn)。
需要說明的是，質(zhì)感是指含陶瓷物質(zhì)特有的原材料感，例如也可以表現(xiàn)為重量感、存在感。另外，陶瓷可以呈現(xiàn)出與金屬、樹脂不同的色調(diào)。進(jìn)而，陶瓷的質(zhì)感例如與金屬物質(zhì)、塑料物質(zhì)不同，包含深度、暖度、獨(dú)特的光澤感，這些可以對觀看者、觸摸者賦予例如陶磁器具有的美觀、高級感。通過研磨而表面成為鏡面的陶瓷具有光澤，因此，具有與金屬、樹脂不同的光澤性的質(zhì)感，雖然具有光澤的表面例如與作為工藝品、美術(shù)品的陶磁器具有的表面不同，但有可能毫不遜色、或具有更優(yōu)異的美觀、高級感。進(jìn)而，具有平滑性高的表面的陶瓷制部件的觸感也優(yōu)異，在耐沖擊性等強(qiáng)度方面也是優(yōu)異的。
以下，對本實(shí)施方式的研磨用組合物進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，以下說明的各種操作、物性的測定在沒有特別說明的情況下，是在室溫(20℃以上且25℃以下)、相對濕度40％以上且50％以下的條件下進(jìn)行的。
1.關(guān)于作為研磨對象物的陶瓷
對于可適用于基于本實(shí)施方式的研磨用組合物的研磨的陶瓷的種類沒有特別的限制，可舉出：將mg、ca、sr、ba、sc、y、la、ti、zr、hf、v、nb、ta、cr、mo、w、mn、fe、co、ni、cu、ag、au、zn、al、ga、in、sn、pb、bi、ce、pr、nd、er、lu等金屬元素的氧化物作為主要成分的陶瓷。這些陶瓷可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用。
這些當(dāng)中，將mg、y、ti、zr、cr、mn、fe、zn、al、er的氧化物作為主要成分的陶瓷適合用作利用本實(shí)施方式的研磨用組合物進(jìn)行研磨的陶瓷，氧化鋯和氧化鋁更適合。
進(jìn)而，除金屬氧化物系的陶瓷以外中，鈦酸鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅等可適用于基于本實(shí)施方式的研磨用組合物的研磨。
需要說明的是，本發(fā)明的陶瓷中不包含藍(lán)寶石、碳化硅等單晶。
2.關(guān)于磨粒
對于本實(shí)施方式的研磨用組合物中含有的磨粒的種類沒有特別的限制，例如，可以使用含有二氧化硅的磨粒。對于二氧化硅的種類沒有特別的限制，例如可舉出：膠體二氧化硅、氣相二氧化硅、溶膠凝膠法二氧化硅等。這些二氧化硅可以單獨(dú)使用1種，也可以組合使用2種以上。另外，這些當(dāng)中，從可以更有效地使陶瓷的表面平滑化的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選氣相二氧化硅、膠體二氧化硅。
膠體二氧化硅可以通過下述那樣的公知方法來制造。例如可舉出：作花濟(jì)夫著的“溶膠凝膠法的科學(xué)”(agne-shofusha刊)的第154～156頁中記載的基于烷氧基硅烷的水解的方法；日本特開平11-60232號公報(bào)中記載的將硅酸甲酯或硅酸甲酯與甲醇的混合物滴加于由水、甲醇及氨或者氨與銨鹽形成的混合溶劑中并使硅酸甲酯與水反應(yīng)的方法；日本特開2001-48520號公報(bào)中記載的用酸催化劑將烷基硅酸酯水解后添加堿催化劑并進(jìn)行加熱，使硅酸的聚合進(jìn)行的顆粒生長的方法；日本特開2007-153732號公報(bào)中記載的在烷氧基硅烷的水解時(shí)以特定的量使用特定種類的水解催化劑的方法等。另外，還可以舉出：通過將硅酸鈉進(jìn)行離子交換來制造的方法。
另外，作為氣相二氧化硅的制造方法，可舉出：使用將四氯化硅氣化并在氫氧焰中使其燃燒的氣相反應(yīng)的方法。進(jìn)而，氣相二氧化硅可以通過公知的方法形成水分散液，作為形成水分散液的方法，例如可舉出：日本特開2004-43298號公報(bào)、日本特開2003-176123號公報(bào)、日本特開2002-309239號公報(bào)中記載的方法。
本實(shí)施方式的研磨用組合物含有的磨粒的平均一次粒徑可以為5nm以上，優(yōu)選為10nm以上，更優(yōu)選為15nm以上。磨粒的平均一次粒徑若在上述的范圍內(nèi)，則陶瓷的研磨速度提高。另一方面，本實(shí)施方式的研磨用組合物含有的磨粒的平均一次粒徑可以為400nm以下，優(yōu)選為300nm以下，更優(yōu)選為200nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100nm以下。磨粒的平均一次粒徑若為上述的范圍內(nèi)，則容易通過研磨得到低缺陷且表面粗糙度小的表面。
另外，存在大粒徑的磨粒殘留研磨后的陶瓷的表面上的問題時(shí)，優(yōu)選以使用了不含大粒徑的小粒徑(例如，平均一次粒徑為200μm以下)的磨粒的研磨用組合物進(jìn)行研磨。
需要說明的是，磨粒的平均一次粒徑例如可以由通過氮?dú)馕椒?bet法)測定的比表面積算出。更具體而言，可以通過后述的實(shí)施例中記載的方法求得。
研磨用組合物中的磨粒的含量可以為1質(zhì)量％以上，優(yōu)選為2質(zhì)量％以上。磨粒的含量若為上述的范圍內(nèi)，則基于研磨用組合物的陶瓷的研磨速度提高。另一方面，研磨用組合物中的磨粒的含量可以為50質(zhì)量％以下，優(yōu)選為45質(zhì)量％以下。磨粒的含量若為上述的范圍內(nèi)，則研磨用組合物的制造成本降低。另外，研磨后的陶瓷表面上殘留的磨粒的量減少，陶瓷的表面的清潔性提高。
3.關(guān)于zeta電位
作為研磨對象物的陶瓷的zeta電位與本實(shí)施方式的研磨用組合物中含有的磨粒的zeta電位之差為20mv以上且60mv以下的范圍內(nèi)，優(yōu)選為40mv以上且55mv以下。兩者的zeta電位之差若在上述范圍內(nèi)，則基于研磨用組合物的陶瓷的研磨速度變得更高。
陶瓷及磨粒的zeta電位的值例如可以通過電泳光散射法、電聲光譜法來測定。作為測定裝置的例子，可舉出：大塚電子株式會(huì)社制的“els-z”、分散技術(shù)有限公司(dispersiontechnologyinc.)制的“dt-1200”。需要說明的是，對于陶瓷的zeta電位的測定，可以通過由陶瓷的主要構(gòu)成成分構(gòu)成的微粒的zeta電位的測定來代替?；蛘撸瑢⒀心ο笪锝n于含有zeta電位已知的微粒的液體中，自液體中取出后，根據(jù)用流水清洗10秒左右后的附著于研磨對象物表面的微粒的量，可知相同液體中的研磨對象物的zeta電位的符號、即是正或負(fù)。
4.關(guān)于研磨用組合物的ph
本實(shí)施方式的研磨用組合物的ph為6.0以上且9.0以下，優(yōu)選為7.0以上且8.5以下。ph若在上述范圍內(nèi)，則研磨速度變得更高。ph若在上述范圍內(nèi)，則研磨速度變高的理由可以推測：與作為研磨對象物的陶瓷的zeta電位有關(guān)系。研磨用組合物的ph例如可以通過添加后述ph調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)。
5.關(guān)于添加劑
為了提高其性能，本實(shí)施方式的研磨用組合物中可以根據(jù)需要添加ph調(diào)節(jié)劑、蝕刻劑、氧化劑、水溶性聚合物(可以為共聚物。另外，也可以為它們的鹽、衍生物)、防蝕劑、螯合劑、分散助劑、防腐劑、防霉劑等各種添加劑。
5-1關(guān)于ph調(diào)節(jié)劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物的ph的值可以通過添加ph調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)研磨用組合物的ph，可以控制陶瓷的研磨速度、磨粒的分散性等。為了將研磨用組合物的ph值調(diào)節(jié)至期望的值，根據(jù)需要使用的ph調(diào)節(jié)劑可以為酸及堿中的任意者，另外，也可以為它們的鹽。對于ph調(diào)節(jié)劑的添加量沒有特別的限制，只要是以研磨用組合物成為期望的ph的方式適宜調(diào)節(jié)即可。
對于作為ph調(diào)節(jié)劑的酸的具體例，可舉出：無機(jī)酸、羧酸、有機(jī)硫酸等有機(jī)酸。作為無機(jī)酸的具體例，可舉出：鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸、磷酸等。另外，作為羧酸的具體例，可舉出：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二甘醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧基苯基乙酸、苯氧基乙酸等。進(jìn)而，作為有機(jī)硫酸的具體例，可舉出：甲磺酸、乙磺酸、羥乙基磺酸等。這些酸可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
這些當(dāng)中，從研磨速度提高的觀點(diǎn)出發(fā)，對于無機(jī)酸，優(yōu)選硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸等，對于有機(jī)酸，優(yōu)選乙醇酸、琥珀酸、馬來酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、葡萄糖酸、衣康酸等。
另外，對于作為ph調(diào)節(jié)劑的堿的具體例，可舉出：脂肪族胺、芳香族胺等胺、氫氧化季銨化合物等有機(jī)堿、氫氧化鉀等堿金屬的氫氧化物、堿土金屬的氫氧化物、以及氨等。這些當(dāng)中，從獲得容易性出發(fā)，優(yōu)選氫氧化鉀、氨。這些堿可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
作為堿金屬的具體例，可舉出：鉀、鈉等。另外，作為堿土金屬的具體例，可舉出：鈣、鍶等。進(jìn)而，作為鹽的具體例，可舉出：碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、乙酸鹽等。進(jìn)而，作為季銨的具體例，可舉出：四甲基銨、四乙基銨、四丁基銨等。
作為氫氧化季銨化合物，包含氫氧化季銨或其鹽，作為具體例，可舉出：四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨等。
進(jìn)而，作為胺的具體例，可舉出：甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、n-(β-氨基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、無水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-氨基乙基)哌嗪、n-甲基哌嗪、胍等。
另外，代替上述酸、或與上述酸組合，也可以使用酸的銨鹽、堿金屬鹽等鹽作為ph調(diào)節(jié)劑。特別是使用弱酸與強(qiáng)堿的鹽、強(qiáng)酸與弱堿的鹽、或弱酸與弱堿的鹽時(shí)，可以期待ph的緩沖作用，進(jìn)而，在使用強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的鹽時(shí)，通過少量添加，不僅可以調(diào)節(jié)ph，而且可以調(diào)節(jié)電導(dǎo)率。
5-2關(guān)于蝕刻劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，為了促進(jìn)陶瓷的溶解，也可以添加蝕刻劑。作為蝕刻劑的例子，可舉出：硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸等無機(jī)酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸、甲磺酸等有機(jī)酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等無機(jī)堿、氨、胺、季銨氫氧化物等有機(jī)堿等。這些蝕刻劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-3關(guān)于氧化劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，為了使陶瓷的表面氧化，也可以添加氧化劑。作為氧化劑的具體例，可舉出：過氧化氫、過乙酸、過碳酸鹽、過氧化脲、高氯酸鹽、過硫酸鹽、硝酸等。作為過硫酸鹽的具體例，可舉出：過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等。這些氧化劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-4關(guān)于水溶性聚合物
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，可以添加作用于陶瓷的表面、磨粒的表面的水溶性聚合物(可以為共聚物。另外，也可以為它們的鹽、衍生物。)。作為水溶性聚合物、水溶性共聚物、它們的鹽或衍生物的具體例，可舉出：聚丙烯酸鹽等聚羧酸、聚膦酸、聚苯乙烯磺酸等聚磺酸、黃原膠、藻酸鈉等的多糖類、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素等的纖維素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、脫水山梨醇單油酸酯、具有單一種或多種的氧化烯單元的氧化烯系聚合物等。這些可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-5關(guān)于防蝕劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，為了抑制陶瓷表面的腐蝕，也可以添加防蝕劑。作為防蝕劑的具體例，可舉出：胺類、吡啶類、四苯基鏻鹽、苯并三唑類、三唑類、四唑類、苯甲酸等。這些防蝕劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-6關(guān)于螯合劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，可以添加螯合劑。作為螯合劑的具體例，可舉出：葡萄糖酸等羧酸系螯合劑、乙二胺、二亞乙基三胺、三甲基四胺等胺系螯合劑、乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、羥基乙基乙二胺三乙酸、三亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基三胺五乙酸等多氨基聚羧酸系螯合劑、2-氨基乙基膦酸、1-羥基乙叉基-1,1-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、甲烷羥基膦酸、1-膦酸丁烷-2,3,4-三羧酸等有機(jī)膦酸系螯合劑、苯酚衍生物、1,3-二酮等。這些螯合劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-7關(guān)于分散助劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，為了使磨粒的聚集物再分散容易，也可以添加分散助劑。作為分散助劑的具體例，可舉出：焦磷酸鹽、六偏磷酸鹽等縮合磷酸鹽等。這些分散助劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-8關(guān)于防腐劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中，可以添加防腐劑。作為防腐劑的具體例，可舉出：次氯酸鈉等。防腐劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
5-9關(guān)于防霉劑
本實(shí)施方式的研磨用組合物中可以添加防霉劑。作為防霉劑的具體例，可舉出：噁唑烷-2,5-二酮等噁唑啉等。
6.關(guān)于液體介質(zhì)
本實(shí)施方式的研磨用組合物可以含有磨粒和水、有機(jī)溶劑等液體介質(zhì)。此時(shí)，根據(jù)期望可以添加各種添加劑。
液體介質(zhì)作為用于將研磨用組合物的各成分(磨粒、添加劑等)分散或溶解的分散介質(zhì)或溶劑而發(fā)揮作用。作為液體介質(zhì)，可舉出水、有機(jī)溶劑，可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用，優(yōu)選含有水。其中，從抑制阻礙各成分的作用的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用盡量不含有雜質(zhì)的水。具體而言，優(yōu)選以離子交換樹脂去除雜質(zhì)離子后，通過過濾器去除了異物的純水、超純水、或蒸餾水。
7.關(guān)于研磨用組合物的制造方法
對于本實(shí)施方式的研磨用組合物的制造方法沒有特別的限制，可以通過將磨粒與根據(jù)期望的各種添加劑在水等液體介質(zhì)中攪拌、混合來制造。例如，可以通過將由二氧化硅形成的磨粒與ph調(diào)節(jié)劑等各種添加劑在水中攪拌、混合來制造。對于混合時(shí)的溫度沒有特別的限制，優(yōu)選為10℃以上且40℃以下，為了提高溶解速度，也可以進(jìn)行加熱。另外，對于混合時(shí)間也沒有特別的限制。
8.關(guān)于研磨方法以及陶瓷制部件的制造方法
使用本實(shí)施方式的研磨用組合物的陶瓷的研磨可以通過在通常的研磨中使用的研磨裝置、研磨條件進(jìn)行。例如可以使用單面研磨裝置、雙面研磨裝置。
例如，將作為研磨對象物的陶瓷制部件作為陶瓷制的基板、使用單面研磨裝置進(jìn)行研磨時(shí)，用被稱為承載器(carrier)的保持具保持基板，將貼附有研磨布的平板按壓在基板的單面，邊供給研磨用組合物邊使平板旋轉(zhuǎn)，由此對基板的單面進(jìn)行研磨。
另外，使用雙面研磨裝置對陶瓷制的基板進(jìn)行研磨時(shí)，用被稱為承載器的保持具保持基板，將貼附有研磨布的平板分別自基板的兩側(cè)按壓在基板的雙面，邊供給研磨用組合物邊使兩側(cè)的平板旋轉(zhuǎn)，由此對基板的雙面進(jìn)行研磨。
使用任一研磨裝置時(shí)，均通過基于摩擦(研磨布及研磨用組合物與陶瓷的摩擦)的物理作用與研磨用組合物給陶瓷帶來的化學(xué)作用來研磨基板。
在使用含有由金剛石構(gòu)成的磨粒的研磨用組合物對陶瓷制部件進(jìn)行研磨的以往的研磨方法中，使用由將銅、鑄鐵、錫、錫合金、或這些金屬與樹脂混合并燒結(jié)而得到物質(zhì)形成的平板進(jìn)行研磨，但在使用本實(shí)施方式的研磨用組合物對陶瓷制部件進(jìn)行研磨的研磨方法中，可以使用貼附有研磨布的平板進(jìn)行研磨，因此，與上述以往的研磨方法相比，更容易得到優(yōu)異的鏡面。
作為研磨布，可以使用聚氨酯、無紡布、絨面革等各種原材料的物質(zhì)。另外，除原材料不同以外，可以使用硬度、厚度等物性各種不同的物質(zhì)。進(jìn)而，包含磨粒的物質(zhì)、不包含磨粒的物質(zhì)均可以使用，但優(yōu)選使用不包含磨粒的物質(zhì)。
進(jìn)而，對于研磨條件中的研磨載荷(負(fù)荷于研磨對象物的壓力)沒有特別的限制，可以為4.9kpa(50gf/cm2)以上且98kpa(1000gf/cm2)以下，優(yōu)選為7.8kpa(80gf/cm2)以上且78kpa(800gf/cm2)以下，更優(yōu)選為9.8kpa(100gf/cm2)以上且59kpa(600gf/cm2)以下。研磨載荷若在該范圍內(nèi)，則可以發(fā)揮充分的研磨速度，可以抑制由載荷導(dǎo)致的研磨對象物破損、或者在研磨對象物的表面產(chǎn)生損傷等缺陷。
另外，對于研磨條件中的研磨速度(線速度)沒有特別的限制，可以為10m/分鐘以上且300m/分鐘以下，優(yōu)選為30m/分鐘以上且200m/分鐘以下。研磨速度(線速度)若在該范圍內(nèi)，則可以得到充分的研磨速度。另外，可以抑制由研磨對象物的摩擦導(dǎo)致的研磨布的破損，進(jìn)而，摩擦可以充分地傳遞至研磨對象物，可以抑制所謂的研磨對象物滑動(dòng)的狀態(tài)，可以充分地進(jìn)行研磨。
進(jìn)而，針對研磨條件中的研磨用組合物的供給量，根據(jù)研磨對象物的種類、研磨裝置的種類、研磨條件而不同，研磨用組合物只要是足以對研磨對象物與研磨布之間均勻且全面地供給的量即可。研磨用組合物的供給量少的情況下，有時(shí)研磨用組合物不會(huì)供給到整個(gè)研磨對象物、研磨用組合物干燥凝固并在研磨對象物的表面產(chǎn)生缺陷。相反，在研磨用組合物的供給量多的情況下，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且有由于過剩的研磨用組合物(特別是水等液體介質(zhì))，會(huì)妨礙摩擦從而阻礙研磨的擔(dān)心。
需要說明的是，在使用本實(shí)施方式的研磨用組合物進(jìn)行研磨的正式研磨工序之前，也可以設(shè)置使用其它研磨用組合物進(jìn)行研磨的預(yù)研磨工序。在研磨對象物的表面有加工損傷、輸送時(shí)賦予的損傷等的情況下，為了將這些損傷在一個(gè)研磨工序中進(jìn)行鏡面化，需要較多的時(shí)間，故不經(jīng)濟(jì)，從而有損害研磨對象物的表面的平滑性的擔(dān)心。
因此，通過利用預(yù)研磨工序去除研磨對象物的表面的損傷，可以縮短使用本實(shí)施方式的研磨用組合物的正式研磨工序所需要的研磨時(shí)間，可以有效地得到優(yōu)異的鏡面。作為預(yù)研磨工序中使用的預(yù)研磨用組合物，優(yōu)選使用與本實(shí)施方式的研磨用組合物相比研磨力更強(qiáng)的物質(zhì)。具體而言，優(yōu)選使用與本實(shí)施方式的研磨用組合物中使用的磨粒相比硬度高且平均二次粒徑大的磨粒。
對于預(yù)研磨用組合物中含有的磨粒的種類沒有特別的限制，例如可舉出：碳化硼、碳化硅、氧化鋁(alumina)、氧化鋯、鋯石、氧化鈰、二氧化鈦等。這些可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。這些磨粒中，特別優(yōu)選碳化硼、碳化硅作為預(yù)研磨用組合物中含有的磨粒。另外，碳化硼、碳化硅也可以含有鐵、碳等雜質(zhì)元素。
預(yù)研磨用組合物中含有的磨粒的平均二次粒徑可以為0.1μm以上，優(yōu)選為0.3μm以上。另外，預(yù)研磨用組合物中含有的磨粒的平均二次粒徑可以為20μm以下，優(yōu)選為5μm以下。隨著預(yù)研磨用組合物中含有的磨粒的平均二次粒徑變小，容易得到低缺陷且表面粗糙度小的表面。需要說明的是，預(yù)研磨用組合物中含有的磨粒的平均二次粒徑例如可以通過電阻法來測定。作為基于該電阻法的裝置的例子，可舉出：beckmancoulter,inc.制的multisizeriii。
另外，預(yù)研磨用組合物中的磨粒的含量可以為0.5質(zhì)量％以上，優(yōu)選為1質(zhì)量％以上。隨著磨粒的含量變多，基于預(yù)研磨用組合物的陶瓷的研磨速度提高。另一方面，預(yù)研磨用組合物中的磨粒的含量可以為40質(zhì)量％以下，優(yōu)選為30質(zhì)量％以下。隨著磨粒的含量變少，預(yù)研磨用組合物的制造成本降低。
進(jìn)而，預(yù)研磨用組合物的適宜的ph與本實(shí)施方式的研磨用組合物的ph同樣，根據(jù)作為研磨對象物的陶瓷的種類、磨粒的種類、磨粒的平均二次粒徑、磨粒的制造經(jīng)歷等而不同。預(yù)研磨用組合物的ph與本實(shí)施方式的研磨用組合物的ph同樣，可以通過酸、堿、或它們的鹽來調(diào)節(jié)。
進(jìn)而，預(yù)研磨用組合物與本實(shí)施方式的研磨用組合物同樣，可以根據(jù)期望含有各種添加劑，例如可以含有再分散劑。作為再分散劑，可舉出：平均二次粒徑為0.2μm以下的微粒、根據(jù)期望添加于本實(shí)施方式的研磨用組合物中的水溶性聚合物、水溶性共聚物、或它們的鹽。
對于平均二次粒徑為0.2μm以下的微粒的種類沒有特別的限制，例如可舉出：氧化鋁、氧化鋯、鋯石、氧化鈰、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鉻、氧化鐵、氮化硅、氮化鈦、硼化鈦、硼化鎢、氧化錳等。這些微粒可以單獨(dú)使用1種，也可以組合使用2種以上。另外，也可以使用由上述中的2種以上物質(zhì)的混合物構(gòu)成的微粒。
這些當(dāng)中，從容易獲得且低成本的方面出發(fā)，優(yōu)選金屬氧化物，更優(yōu)選：氧化鋁(例如α-氧化鋁、中間狀氧化鋁、氣相氧化鋁、氧化鋁溶膠、它們的混合物)、水合氧化鋁(例如勃姆石)、氫氧化鋁、二氧化硅(例如膠體二氧化硅、氣相二氧化硅、溶膠凝膠法二氧化硅)。
對于該微粒的平均二次粒徑，從獲得容易性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為0.005μm以上，更優(yōu)選為0.01μm以上。另外，微粒的平均二次粒徑優(yōu)選為0.5μm以下，更優(yōu)選為0.2μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1μm以下。微粒的平均二次粒徑若在上述的范圍內(nèi)，則不僅成本降低，磨粒本身的沉淀不易發(fā)生，預(yù)研磨用組合物的磨粒的再分散性進(jìn)一步提高。需要說明的是，該微粒的平均二次粒徑例如可以通過動(dòng)態(tài)光散射法來測定。作為基于動(dòng)態(tài)光散射法的測定裝置的例子，可舉出：nikkisoco.,ltd.制的upa-ut151。
另外，本實(shí)施方式的研磨用組合物可在用于研磨對象物的研磨后回收，再次用于研磨對象物的研磨。作為再次利用研磨用組合物的方法的一例，可舉出：將自研磨裝置排出的研磨用組合物回收至容器中，使其再次向研磨裝置內(nèi)循環(huán)而用于研磨的方法。如果循環(huán)使用研磨用組合物，則可以減少作為廢液排出的研磨用組合物的量，從而能夠減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。另外，可以減輕使用的研磨用組合物的量，從而可以抑制研磨對象物的研磨所需的制造成本。
再次利用本實(shí)施方式的研磨用組合物時(shí)，添加因用于研磨而消耗、損失的磨粒、添加劑等的一部分或全部作為組成調(diào)節(jié)劑后進(jìn)行再次利用為宜。作為組成調(diào)節(jié)劑，可以以任意混合比率混合磨粒、添加劑等。通過追加添加組成調(diào)節(jié)劑，可以將研磨用組合物調(diào)整為適于再次利用的組成，進(jìn)行適當(dāng)?shù)难心?。組成調(diào)節(jié)劑中含有的磨粒及其他添加劑的濃度是任意的，沒有特別的限制，只要根據(jù)容器的大小、研磨條件適宜調(diào)整即可。
進(jìn)而，本實(shí)施方式的研磨用組合物可以為單組分型，也可以為以任意比率將研磨用組合物的成分的一部分或全部混合而得到的雙組分型等多組分型。另外，研磨對象物的研磨中，可以直接使用本實(shí)施方式的研磨用組合物的原液進(jìn)行研磨，但也可以使用將原液用水等稀釋液稀釋至例如10倍以上的研磨用組合物的稀釋物進(jìn)行研磨。
〔實(shí)施例〕
以下示出實(shí)施例，參照表1對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行具體說明。
將由二氧化硅形成的磨粒與作為液體介質(zhì)的水、作為添加劑的ph調(diào)節(jié)劑混合，使磨粒分散于水中，制造實(shí)施例1～3及比較例1～5的研磨用組合物。對于比較例5的研磨用組合物(ph12.0)，使用氫氧化鉀作為ph調(diào)節(jié)劑，對于其他研磨用組合物(ph2.0～9.7)，使用硝酸作為ph調(diào)節(jié)劑。
在實(shí)施例1～3及比較例1～5中的任一者中，用作磨粒的二氧化硅的平均一次粒徑均為45nm。另外，在實(shí)施例1～3及比較例1～5中的任一者中，研磨用組合物整體中的磨粒的含量均為23質(zhì)量％。
需要說明的是，磨粒的平均一次粒徑使用micromeriticsinstrumentcorporation制的“flowsorbii2300”由通過bet法測定的磨粒的比表面積和磨粒的密度算出。
使用實(shí)施例1～3及比較例1～5的研磨用組合物，在下述的研磨條件下，進(jìn)行白色氧化鋯陶瓷制的矩形片狀構(gòu)件(尺寸為縱60mm、橫80mm)的研磨。然后，測定研磨前的矩形片狀構(gòu)件的質(zhì)量和研磨后的矩形片狀構(gòu)件的質(zhì)量，由研磨前后的質(zhì)量差算出研磨速度。將結(jié)果示于表1。
[表1]
(研磨條件)
研磨裝置：單面研磨裝置(平板的直徑：380mm)
研磨布：聚氨酯制研磨布
研磨載荷：17.6kpa(180gf/cm2)
平板的轉(zhuǎn)速：90min-1
研磨速度(線速度)：71.5m/分鐘
研磨時(shí)間：15分鐘
研磨用組合物的供給速度：26ml/分鐘
將二氧化硅、氧化鋯、氧化鋁的zeta電位分別示于表2。由表2可知，zeta電位隨著ph而變化。由表2示出的zeta電位，算出各ph的研磨對象物(氧化鋯)的zeta電位與研磨用組合物中含有的磨粒(二氧化硅)的zeta電位之差。算出的zeta電位的差示于表1。
[表2]
*)zeta電位的單位為mv。
由表1可知，實(shí)施例1～3的研磨速度與比較例1～5的研磨速度相比為高值。另外，在任一實(shí)施例中，白色氧化鋯陶瓷制的矩形片狀部材的表面均為劃痕少的高品質(zhì)的鏡面。
需要說明的是，與氧化鋯的zeta電位之差為相同水平時(shí)(例如ph為7時(shí))，即使在使用氧化鋁作為磨粒時(shí)，也可以得到與使用二氧化硅作為磨粒的本實(shí)施例相同的結(jié)果。