带有含金属氧化物的膜的物品的制作方法_5

文档序号:9203900阅读:来源:国知局
br>[0102] 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。) 在被供给到被研磨物前也可以是被浓缩的形态(即,研磨液的浓缩液的形态)。如此被浓缩 的形态的研磨组合物从制造、流通、保存等时的便利性、成本降低等的观点来看是有利的。 浓缩倍率例如可以设定为1. 5倍~50倍左右。从浓缩液的储存稳定性等的观点来看,通常 为2倍~20倍(典型的为2倍~10倍)左右的浓缩倍率是适当的。
[0103] 如此处于浓缩液形态的研磨组合物可以以在所期望的时机进行稀释而制备研磨 液,并将该研磨液供给到被研磨物的方式来使用。上述稀释典型的是可以通过向上述浓缩 液中加入前述水系溶剂并混合来进行。另外,上述水系溶剂为混合溶剂时,可以仅加入该水 系溶剂的构成成分中的一部分成分,也可以加入以与上述水系溶剂不同的量比包含这些构 成成分的混合溶剂进行稀释。
[0104] 上述浓缩液的NV例如可以设定为500g/L以下。从研磨组合物的储存稳定性(例 如,磨粒的分散稳定性)等的观点来看,浓缩液的NV为450g/L以下是适当的,优选为350g/ L以下。另外,从制造、流通、保存等时的便利性、成本降低等的观点来看,浓缩液的NV高于 10g/L是适当的,优选超过30g/L,更优选为超过50g/L,例如超过100g/L。
[0105] 上述浓缩液中的磨粒的含量例如可以设定为低于500g/L。从研磨组合物的储存 稳定性等的观点来看,上述含量为低于450g/L是适当的,优选为低于350g/L。另外,从制 造、流通、保存等时的便利性、成本降低等的观点来看,磨粒的含量例如可以设定为l〇g/L 以上,优选为20g/L以上,更优选为30g/L以上(例如为50g/L以上)。
[0106] 构成此处公开的研磨组合物试剂盒的第1研磨组合物可以是以例如上述那样的 研磨液(或者浓缩液)的形式收容在容器中的方式。或者,第1研磨组合物为例如双组分 型等的多组分型时,第1研磨组合物也可以是被分开收容在2个以上的容器中的组合物。
[0107] <第2研磨组合物>
[0108] (磨粒(A2))
[0109] 第2研磨组合物包含磨粒(A2)。磨粒(A2)比磨粒(Al)的平均二次粒径小。另外, 磨粒(A2)的平均二次粒径为500nm以下。从高效地实现规定的光泽的观点来看,磨粒(A2) 的平均二次粒径大致为30nm以上是适当的,优选为50nm以上(例如为70nm以上,典型的 为90nm以上)。另外,从同样的观点来看,上述磨粒(A2)的平均二次粒径优选大致为300nm 以下,更优选为200nm以下。需要说明的是,磨粒(A2)的平均二次粒径根据动态光散射法 测定。测定可以使用例如日机装株式会社制造的粒度分布测定装置(商品名"Nanotrac Wave - UT151")进行。
[0110] 另外,将磨粒(Al)的平均二次粒径设为P1、磨粒(A2)的平均二次粒径设为P 2时, 磨粒(Al)的平均二次粒SP1与磨粒(A2)的平均二次粒SP2之比(P 1A32)优选为2~ 200 (例如为3~90,典型的为5~45)。通过将磨粒(Al)与磨粒(A2)的平均二次粒径之 比(P1A 32)设定为上述范围,可以高效地实现具有规定的光泽的表面。
[0111] 磨粒(A2)的平均一次粒径优选为IOnm以上,更优选为15nm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,从得到更高光泽度 的表面的观点来看,优选将上述平均一次粒径设定为150nm以下(例如为120nm以下,典型 的为IOOnm以下)。
[0112] 另外,优选磨粒(A2)比磨粒(Al)的莫氏硬度低。通过采用莫氏硬度相对低的磨 粒(A2)作为第2研磨组合物用的磨粒,存在容易得到规定的光泽的倾向。优选磨粒(A2) 的莫氏硬度比磨粒(Al)的莫氏硬度低0.5以上(例如为1以上,典型的为2~6)。典型的 是磨粒(A2)的莫氏硬度可以为8以下(例如4~8左右,典型的为5~7)左右。需要说 明的是,磨粒(A2)由2种以上的材料构成时,磨粒(A2)的硬度可以通过求出各材料的莫氏 硬度与质量比之积,并将其进行总计而求出。
[0113] 作为构成此处公开的磨粒(A2)的材料,可列举出:胶态二氧化硅、气相二氧化硅、 沉降性二氧化娃等二氧化娃、氧化铝、二氧化钛、氧化错、氧化铺等。这些可以单独使用1种 或混合2种以上使用。其中优选二氧化硅,其中特别优选胶态二氧化硅、气相二氧化硅。磨 粒(A2)含有二氧化硅时,磨粒(A2)中二氧化硅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2研磨组合物包含的磨粒(A2)仅由二氧化硅磨粒构成的方式实施。
[0114] (其它成分)
[0115] 此处公开的第2研磨组合物根据需要,还可以包含如下所述的、可在研磨组合物 (典型的是硬质膜用研磨组合物)中含有的公知的成分(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。这些成分基本上 与第1研磨组合物所例示的成分相同,所以此处不再重复说明。
[0116] (水系溶剂)
[0117] 作为此处公开的第2研磨组合物所包含的水系溶剂,可以优选使用与上述第1研 磨组合物中的水系溶剂同样的溶剂。对于第2研磨组合物(典型的是浆料状的组合物)的 固体成分含量,也可以从与第1研磨组合物的固体成分含量同样的范围中优选选择。
[0118] (研磨液)
[0119] 此处公开的第2研磨组合物典型的是以包含第2研磨组合物的研磨液(第2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2研磨组合物而制备的研磨液。或者,也可以将第2研磨组合物直接 用作研磨液。
[0120] 研磨液中的磨粒的含量(包含多种类磨粒时为它们的总含量)典型的为1质量% 以上,优选为2质量%以上,更优选为7质量%以上,进一步优选为10质量%以上。随着磨 粒的含量的增大,能够以更短时间提高表面光泽。考虑到研磨液中的磨粒的分散稳定性、研 磨的稳定性、研磨液的处理性等,将上述含量设定为50质量%以下是适当的,上述含量优 选为40质量%以下。
[0121] 上述研磨液的pH可以从大致1~12 (例如为2~11,典型的为3~10. 5)的范围 适宜选择。例如,上述研磨液的pH可以设定为6.0以上,也可以设定为12以下。为了实现 上述PH,根据需要使研磨液中含有有机碱、无机碱、有机酸、无机酸等pH调节剂即可。除此 以外的第2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中的 配混比例同样的范围中采用适当的范围。
[0122] 构成此处公开的研磨组合物试剂盒的第2研磨组合物可以是以例如上述那样的 研磨液(或者浓缩液)的形式收容在容器中的形态。或者,第2研磨组合物为例如双组分 型等多组分型时,第2研磨组合物可以是被分开收容在2个以上的容器中的组合物。
[0123] <其它构成>
[0124] 此处公开的研磨组合物试剂盒具备上述第1研磨组合物和第2研磨组合物,但还 可以具备其它附加的构成要素。例如,在带有含金属氧化物的膜的物品的制造方法在第1 研磨工序之前、第1研磨工序与第2研磨工序之间、和/或第2研磨工序之后包括追加的 研磨工序时,上述研磨组合物试剂盒可以具备能够用于上述追加的研磨工序的研磨组合 物(典型的是研磨液)。例如,可以在第1研磨工序之前进行的研磨(也称预磨、或者粗研 磨。)与第1研磨工序相比是重视研磨效率的研磨,因此优选具备例如包含平均二次粒径超 过20 μ m的磨粒(例如平均二次粒径为30~70 μ m的磨粒(例如B4C磨粒))的研磨组合 物(典型的是研磨液或浓缩液)。另外,作为可以用于在第1研磨工序与第2研磨工序之间 进行的研磨的研磨组合物,可列举出包含比磨粒(Al)的平均二次粒径小、且比磨粒(A2)的 平均二次粒径大的磨粒的研磨组合物。进而,作为可以在第2研磨工序后进行的研磨工序 中使用的研磨组合物,优选采用包含具有与磨粒(A2)同等以下的平均二次粒径的磨粒的 研磨组合物。
[0125] 利用使用了此处公开的含金属氧化物的膜用研磨组合物试剂盒的研磨,可以高效 地对具有规定以上的硬度的含金属氧化物的膜实现具有规定的光泽的表面。因此,特别适 宜具有维氏硬度为350以上、表面粗糙度Ra为300nm以下、且20°光泽度值为50以上的含 金属氧化物的膜的物品的制造。换言之,通过应用此处公开的含金属氧化物的膜用研磨组 合物试剂盒,能够大量生产具有与以往不同质感(典型的是高级感)的物品。并且,由此得 到的带有含金属氧化物的膜的物品能够成为具有虽与例如作为工艺品、美术品的陶瓷器所 具有的表面不同却毫不逊色、或者更优异的美观、高级感的、富有魅力且有意义的物品。
[0126] 接着,对与本发明相关的数个实施例进行说明,但并不意味着本发明受到这些实 施例所示的方案的限定。需要说明的是,以下的说明中的"份"和"%"只要没有特别说明 为质量基准。
[0127] <例 I >
[0128] [含金属氧化物的膜的形成]
[0129] 在厚度5mm的错合金制的薄膜(尺寸:50mmX 50mm)的表面(喷砂处理完毕)通 过等离子体喷镀法形成厚度300 μ m的氧化铝喷镀膜(含金属氧化物的膜)。等离子体喷镀 条件如下所述。作为喷镀粉末,在膜厚度达到200 μπι为止前使用D5tl为27. 0 μπι的喷镀颗 粒,在膜厚度从200 μ m起至300 μ m为止使用D5tl为10. 1 μ m的喷镀颗粒。
[0130] (等离子体喷镀条件)
[0131] 喷镀机:Praxair公司制造的SG-100
[0132] 粉末供给机:Praxair公司制造的Model 1264
[0133] Ar 气压:0.34MPa
[0134] He 气压:0.34MPa
[0135] 电流:900A
[0136] 电压:35.6V
[0137] 喷镀距离:150_
[0138] [含金属氧化物的膜的研磨]
[0139] 将形成了上述含金属氧化物的膜的铝合金制薄板(被研磨样品)安装于研磨机, 将第1研磨液供给到研磨平板进行研磨(第1研磨工序)。第1研磨工序结束后,取出被 研磨样品,安装于与第1研磨工序中使用的研磨机不同的研磨装置,然后将第2研磨液供给 到研磨平板进行研磨(第2研磨工序)。作为第1研磨液,使用以100g/L的浓度包含平均 二次粒径1.2 μπι的碳化硅(SiC)磨粒(磨粒(Al))的研磨液。作为第2研磨液,使用以 20%的浓度包含平均二次粒径IOOnm的胶体二氧化硅磨粒(SiO 2
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