带有含金属氧化物的膜的物品的制作方法_4

文档序号:9203900阅读:来源:国知局
宜设定即 可。
[0072] 另外,从生产率的观点来看,对含金属氧化物的膜进行研磨的总时间优选为低于3 小时(例如为低于2小时,典型的为低于1.5小时)。同样,第1研磨工序的研磨时间(Tl) 与第2研磨工序的研磨时间(T2)的总研磨时间(T1+T2)优选为低于3小时。通过考虑由第 1研磨工序有效地实现的表面平滑性和能够实现规定的光泽的第2研磨工序的研磨效率, 可实现上述总研磨时间(T1+T2)。由此,具有规定的光泽的带有含金属氧化物的膜的物品的 生产率进一步提高。上述总计研磨时间(T1+T2)更优选为低于2小时。对含金属氧化物的 膜进行的研磨仅包括上述第1研磨工序和第2研磨工序时,特别优选使总研磨时间(T1+T2) 为上述范围。需要说明的是,上述研磨的总计时间可以为30分钟以上。
[0073] 另外,从生产率的观点来看,对含金属氧化物的膜的研磨量的总计优选为低于 100 μ m (例如为低于70 μ m,典型的为低于50 μ m)。即使为这样的低研磨量,根据此处公开 的制造方法,也能够实现表面粗糙度Ra为300nm以下、且20°光泽度值为50以上的含金 属氧化物的膜表面。对总研磨量的下限没有特别的限定,为了得到良好的表面光泽,可以为 10 μ m以上(例如为30 μ m以上)。考虑到上述研磨量,预先使研磨前的含金属氧化物的膜 的厚度为50 μ m以上(例如为100 μ m以上,典型的为200 μ m以上)是理想的。
[0074] 根据此处公开的带有含金属氧化物的膜的物品的制造方法,通过对维氏硬度为 350以上的硬质的含金属氧化物的膜如上所述地进行至少2阶段的研磨,可以高效地实现 具有规定的光泽的表面。其结果,可以对物品表面赋予与以往不同的质感(典型的是高级 感)。这样的物品表面可以具有虽与例如作为工艺品、美术品的陶瓷器所具有的表面不同但 毫不逊色、或者更优异的美观、高级感。尤其在面向一般消费者的物品中,这是不仅未实现、 甚至连研宄也未进行过的事项,可期待在各种用途中作为有魅力且有意义的事项而得到承 认。并且,根据此处公开的制造方法可以大量生产这种有魅力且有意义的在表面形成有含 金属氧化物的膜的物品。因此,此处公开的带有含金属氧化物的膜的物品的制造方法可以 说在生产率这一工业方面也是实用且有意义的制造方法。
[0075] 《研磨组合物试剂盒》
[0076] 接着,对此处公开的技术的优选的一个方式的研磨组合物试剂盒进行说明。使用 研磨组合物试剂盒进行研磨的对象物是包含金属氧化物、且维氏硬度为350以上的含金属 氧化物的膜。并且,该研磨组合物试剂盒用于使上述含金属氧化物的膜的表面粗糙度Ra为 300nm以下、且20°光泽度值为50以上的研磨。另外,研磨组合物试剂盒特别优选用于此 处公开的带有含金属氧化物的膜的物品的制造方法。该研磨组合物试剂盒至少具备:向上 述含金属氧化物的膜供给的第1研磨组合物、以及在该第1研磨组合物的供给后向该含金 属氧化物的膜供给的第2研磨组合物。
[0077] <第1研磨组合物>
[0078] (磨粒(Al))
[0079] 第1研磨组合物包含磨粒(Al)。磨粒(Al)的平均二次粒径优选大于0. 5 μ m,更 优选为〇. 8 μπι以上,进一步优选为1 μπι以上。利用平均二次粒径大的磨粒(Al)能够实现 更高的研磨速率。另外,磨粒(Al)的平均二次粒径优选为20 μπι以下,更优选为IOymW 下,进一步优选为5 μπι以下(例如3 μπι以下)。磨粒(Al)的平均二次粒径越小,可成为 划痕的原因的粗大颗粒的含有比例越降低,能够降低利用第2研磨组合物进行的研磨(第 2研磨工序)后可残留在研磨表面的划痕数,并且研磨表面的表面粗糙度Ra也降低。需要 说明的是,此处公开的技术中,磨粒的平均二次粒径根据激光衍射散射法测定。测定可以使 用例如堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒度分布测定装置(商品名"LA-950")进行。
[0080] 磨粒(Al)的平均一次粒径优选为5nm以上,更优选为IOnm以上,进一步优选为 20nm以上。随着平均一次粒径的增大,能够实现更高的研磨速率。另外,从平滑性提高的观 点来看,上述平均一次粒径优选为500nm以下,更优选为200nm以下。需要说明的是,此处 公开的技术中的磨粒的平均一次粒径只要没有特别的记载,则可以由通过BET法测定的比 表面积(m 2/g)算出。测定可以使用例如Micromeritics制造的比表面积测定装置(商品 名 "Flow SorbII 2300")进行。
[0081] 此处公开的技术中,可以优选使用由莫氏硬度为6以上(例如为7~9.9,典型的 为8~9. 9)的材料构成的磨粒(Al)。需要说明的是,磨粒(Al)由2种以上的材料构成时, 磨粒(Al)的硬度通过求出各材料的莫氏硬度与质量比之积,将其进行加和而求出即可。
[0082] 作为构成磨粒(Al)的材料,可列举出:氧化铝、氧化锆、氧化铈、二氧化钛、二氧化 硅、氧化铬、氧化铁、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氧化锰等。可以将这些的1种或2种以上用作 磨粒(Al)。其中,研磨速率优异的碳化硅、氧化铝是优选的。或者也可以优选使用碳化硅 和锆石的并用体系。磨粒(Al)含有碳化硅和/或氧化铝时,磨粒(Al)中碳化硅和/或氧 化铝所占的比率优选设定为70质量%以上,更优选设定为80质量%以上,特别优选设定为 90质量%以上。此处公开的技术可以优选以第1研磨组合物包含的磨粒(Al)仅由碳化硅 磨粒和/或氧化铝磨粒构成的方式来实施。
[0083] (其它成分)
[0084] 此处公开的第1研磨组合物根据需要,还可以包含如下所述的可以包含在研磨组 合物中的公知的成分(添加剂)的1种或2种以上:促进合金材料的溶解的蚀刻剂;使合金 材料的表面氧化的氧化剂;作用于合金材料的表面、磨粒表面的水溶性聚合物、共聚物、其 盐、衍生物;抑制合金材料的表面的腐蚀的防腐蚀剂;螯合剂;使磨粒的聚集体的再分散容 易的分散助剂;防腐剂;防霉剂;等。
[0085] 作为蚀刻剂的例子,可列举出:硝酸、硫酸、磷酸等无机酸;乙酸、柠檬酸、酒石酸、 甲磺酸等有机酸;氢氧化钾、氢氧化钠等无机碱;氨、胺、季铵氢氧化物等有机碱;等。
[0086] 作为氧化剂的例子,可列举出:过氧化氢、过乙酸、过碳酸盐、过氧化脲、高氯酸盐、 过硫酸盐等。
[0087] 作为水溶性聚合物、共聚物、其盐、衍生物的例子,例如可列举出:聚丙烯酸盐等聚 羧酸;多膦酸;聚苯乙烯磺酸等聚磺酸;黄原胶、藻酸钠等多糖类;羟乙基纤维素、羧甲基纤 维素等纤维素衍生物;聚乙二醇;聚乙烯醇;聚乙烯基吡咯烷酮;聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙 烯烷基苯基醚;山梨糖醇酐单油酸酯;具有单一种或多种氧化烯单元的氧化烯系聚合物; 等。
[0088] 作为防腐蚀剂的例子,可列举出:胺类、吡啶类、四苯基鱗盐、苯并三唑类、三唑类、 四唑类、苯甲酸等。
[0089] 作为螯合剂的例子,可列举出葡糖酸等羧酸系螯合剂;乙二胺、二亚乙基三胺、三 甲基四胺等胺系螯合剂;乙二胺四乙酸、氨三乙酸(nitrilotriacetic acid)、轻乙基乙二 胺三乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、二亚乙基三胺五乙酸等多胺多羧酸系螯合剂;2-氨基乙 基膦酸、1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚 乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、甲烷羟基膦酸、1-膦 酸丁烷-2, 3, 4-三羧酸等有机膦酸系螯合剂、酚衍生物、1,3-二酮;等。
[0090] 作为分散助剂的例子,可列举出焦磷酸盐、六偏磷酸盐等缩合磷酸盐等。
[0091] 作为防腐剂的例子,可列举出次氯酸钠等。
[0092] 作为防霉剂的例子,可列举出噁唑烷-2, 5-二酮等噁唑烷等。
[0093] (水系溶剂)
[0094] 此处公开的第1研磨组合物典型的是除磨粒之外还含有水系溶剂。此处水系溶剂 是指包括水、以及以水为主成分的混合溶剂的概念。以水为主成分的混合溶剂典型的是指 水的含量超过50体积%的混合溶剂。作为水,可以使用离子交换水(去离子水)、蒸馏水、 纯水等。作为构成上述混合溶剂的水以外的溶剂,可以使用能够与水均匀混合的有机溶剂 (低级醇等)。通常,优选使用水系溶剂的80体积%以上(更优选为90体积%以上,进一步 优选为95体积%以上)为水的水系溶剂。作为特别优选的例子,可列举出实质上由水构成 的水系溶剂(例如99. 5~100体积%为水的水系溶剂)。此处公开的第1研磨组合物(典 型的是衆料状的组合物)例如可以优选以其固体成分含量(non-volatile content ;NV)为 5g/L~500g/L的方式实施。更优选上述NV为10g/L~350g/L的方式。
[0095] (研磨液)
[0096] 此处公开的第1研磨组合物典型的是以包含第1研磨组合物的研磨液(第1研磨 液)的方式供给到被研磨物(含金属氧化物的膜),用于该被研磨物的研磨。上述研磨液可 以是例如通过稀释第1研磨组合物而制备的研磨液。或者,也可以将第1研磨组合物直接 用作研磨液。该说明书中的研磨组合物的概念包含研磨液和稀释而用作研磨液的浓缩液这 两者。
[0097] 研磨液中的磨粒的含量(包含多种磨粒时为它们的总含量)典型的为5g/L以上, 优选为l〇g/L以上,更优选为30g/L以上。随着磨粒的含量的增大,能够实现更高的研磨速 率。另外,从含金属氧化物的膜的表面平滑性、研磨的稳定性的观点来看,通常,上述含量为 500g/L以下是适当的,优选为400g/L以下,更优选为300g/L以下,进一步优选为150g/L以 下。
[0098] 上述研磨液的pH可以从大致1~12(例如为I. 5~11,典型的为2~10)的范 围适宜选择。例如,作为上述研磨液的pH,可以设定为0.5以上(例如为1以上,典型的为 2以上),并且可以设定为8以下。或者,可以将上述pH设定为7.0以上,也可以设定为12 以下(典型的为11. 〇以下,优选为10. 5以下)。为了实现上述pH,根据需要使研磨液含有 有机酸、无机酸、有机碱、无机碱等PH调节剂即可。除此以外的第1研磨组合物所能够包含 的添加剂的配混比例可以从与以往的研磨组合物同样的范围中采用适当的范围。
[0099] 此处公开的研磨组合物(以包含第1研磨组合物和第2研磨组合物的含义使用。) 可以是单组分型,也可以是以双组分型为首的多组分型。例如可以是将包含该研磨组合物 的构成成分(典型的是水系溶剂以外的成分)之中的一部分成分的A液与包含剩余的成分 的B液混合用于被研磨物的研磨的构成。
[0100] 另外,此处公开的研磨组合物含有的各成分优选在即将制备之前利用过滤器进行 过滤处理。上述研磨用组合物也优选在即将使用之前利用过滤器进行过滤处理之后供于使 用。通过实施过滤处理,研磨用组合物中的粗大异物被去除,品质提高。对能够用于上述过 滤处理的过滤器的材质和结构没有特别的限定,可以适宜采用以往公知的过滤器。
[0101] (浓缩液)<
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