添加劑混合物和組合物以及用于拋光玻璃基底的方法
【專利說明】添加劑混合物和組合物以及用于拋光玻璃基底的方法
[0001] 發(fā)明領域
[0002] 本發(fā)明涉及一種添加劑混合物和一種用于拋光液晶顯示器的薄膜晶體管（TFT) 或超扭曲向列（super twisted nematic，STN)玻璃基底、光學玻璃基底、玻璃硬盤基底、石 英玻璃等的拋光組合物。本發(fā)明進一步涉及一種使用所述拋光組合物用于拋光玻璃基底的 方法。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 高精度拋光在電子領域變得越來越重要，如用于磁盤的玻璃基底、用于液晶顯示 器的玻璃基底如薄膜晶體管（TFT)LCD或扭曲向列（TN) LCD、用于液晶TV的濾色器、用于透 鏡的光學玻璃和用于光掩模的玻璃基底。
[0005] 尤其迫切希望的是提供具有高平整度、極度降低的表面粗糙度、以及最小數(shù)目的 微小劃痕和微小凹坑的鏡面拋光的表面。因此，要求以高度增強的精度拋光基底的表面。
[0006] 對于使用磨料組合物表面拋光，要求兼具高精度表面拋光性能和高的拋光速率。
[0007] 已提出各種建議來提高拋光速率。US2005/0287931A1披露了一種拋光漿料，該拋 光漿料包括磨料和陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑并具有至少11的PH值。然 而，表面精度對于某些應用仍然是不足的。
[0008] 因此，對于開發(fā)一種具有改進的拋光性能的拋光組合物仍然存在需要。
[0009] 發(fā)明概述
[0010] 為了解決上述問題，本發(fā)明人進行了廣泛且深入的研宄，并出人意料地發(fā)現(xiàn)一種 拋光組合物，該拋光組合物可以提高拋光速率并改進表面平滑度。
[0011] 作為一個方面，本發(fā)明涉及一種添加劑混合物，該添加劑混合物包括聚丙烯酸鹽、 酸酯、以及消泡劑。
[0012] 作為另一個方面，本發(fā)明涉及一種用于拋光玻璃基底的拋光組合物，該拋光組合 物包括根據(jù)本發(fā)明的添加劑混合物和磨料。
[0013] 作為又另一個方面，本發(fā)明涉及一種用于拋光玻璃基底的方法，該方法包括使用 該拋光組合物拋光玻璃基底的表面。
[0014] 發(fā)明的詳細說明
[0015] 除非另外說明，在本發(fā)明中的術語"聚丙烯酸鹽"是指聚丙烯酸的鹽，包括但不限 于，聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、以及聚丙烯酸鈣。
[0016] 總體而言，拋光組合物不同時滿足表面平滑度和拋光速率兩者的令人滿意的水 平。因此，非常重要的是提供一種裝置，該裝置能夠以高拋光速率制造具有優(yōu)異表面質(zhì)量的 基底，換句話說，一種能夠滿足經(jīng)濟優(yōu)勢和表面平滑度這兩者的令人滿意的水平的裝置。
[0017] 本發(fā)明涉及一種添加劑混合物（該添加劑混合物可用于生產(chǎn)玻璃基底的拋光組 合物，該拋光組合物能夠以高拋光速率制造具有優(yōu)異質(zhì)量的基底）、一種拋光劑組合物以及 一種用于拋光玻璃基底的方法。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠以高拋光速率制造具有優(yōu)異表面質(zhì)量的基底的、用于 玻璃基底的拋光組合物，換句話說，能夠滿足經(jīng)濟優(yōu)勢和表面平滑度這兩者的令人滿意的 水平的、用于玻璃基底的拋光組合物，以及一種用于拋光玻璃基底的方法。
[0019] 本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點從下面的描述將是明顯的。
[0020] 添加劑混合物
[0021] 本發(fā)明提供了一種添加劑混合物，該添加劑混合物包括聚丙烯酸鹽、酸酯、消泡劑 和任選的液體介質(zhì)。
[0022] 根據(jù)一些特定的實施方案，聚丙烯酸鹽具有小于12, 000,優(yōu)選小于10,000,并且 更優(yōu)選在從3000至5000的范圍內(nèi)的重均分子量。
[0023] 根據(jù)一些特定的實施方案，該聚丙烯酸鹽選自聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸 銨、以及聚丙烯酸鈣組成的組。
[0024] 根據(jù)一些特定的實施方案，該聚丙烯酸鹽的量為聚丙烯酸鹽、酸酯和消泡劑的總 質(zhì)量的從10質(zhì)量％至70質(zhì)量％，優(yōu)選30質(zhì)量％至50質(zhì)量％。
[0025] 根據(jù)一些特定的實施方案，該酸酯選自磷酸酯、硫酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯及其混 合物組成的組。
[0026] 根據(jù)一些特定的實施方案，該酸酯的量為聚丙烯酸鹽、酸酯和消泡劑的總質(zhì)量的 從3質(zhì)量％至25質(zhì)量％，優(yōu)選從5質(zhì)量％至10質(zhì)量％。當本發(fā)明的添加劑混合物包含液 體介質(zhì)時，基于添加劑混合物的總質(zhì)量，聚丙烯酸鹽、酸酯和消泡劑的總量可以是從20%至 100%〇
[0027] 根據(jù)一些特定的實施方案，該消泡劑選自娃烷氧基化的聚醚（siloxylated polyethers)、礦物油、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷共聚物及其混合物組成的組。
[0028] 根據(jù)一些特定的實施方案，該消泡劑的量為聚丙烯酸鹽、酸酯和消泡劑的總質(zhì)量 的從20質(zhì)量％至85質(zhì)量％，優(yōu)選從40質(zhì)量％至60質(zhì)量％。
[0029] 盡管本發(fā)明的添加劑混合物可以由聚丙烯酸鹽、酸酯和消泡劑組成，它可以進一 步包括其他組分，包括諸如例如，液體介質(zhì)作為溶劑、表面活性劑或其他功能組分。根據(jù)一 些特定的實施方案，該添加劑混合物進一步包括液體介質(zhì)。優(yōu)選地，使用水作為液體介質(zhì)。 作為在本發(fā)明中所用的水，可有利地使用離子交換水、蒸餾水、超純水或類似物。當本發(fā)明 的添加劑混合物包括液體介質(zhì)時，基于該添加劑混合物的總質(zhì)量，液體介質(zhì)的量可以是從 0%至 80%。
[0030] 本發(fā)明的添加劑混合物可以通過已知的方法混合各上述組分來制備。在此，各上 述組分的濃度可以是在制備過程中的任何濃度以及使用時的濃度。
[0031] 添加劑混合物和拋光組合物的伸用方法
[0032] 本發(fā)明提供了一種用于拋光玻璃基底的拋光組合物，該拋光組合物包括根據(jù)本發(fā) 明的添加劑混合物和磨料。
[0033] 根據(jù)一些特定的實施方案，相對于拋光組合物的總質(zhì)量，該磨料的量為從1質(zhì) 量％至30質(zhì)量％。
[0034] 根據(jù)一些特定的實施方案，該磨料是含鈰磨料。優(yōu)選地，該含鈰磨料選自氧化鈰、 鑭鈰氧化物、鑭鈰鐠氧化物、鑭鈰鐠釹氧化物或其他摻雜的鈰氧化物組成的組。
[0035] 根據(jù)一些特定的實施方案，相對于該拋光組合物的總質(zhì)量，該聚丙烯酸鹽的量為 從0. 01質(zhì)量％至1.4質(zhì)量％，優(yōu)選0. 25質(zhì)量％至1質(zhì)量％。
[0036] 根據(jù)一些特定的實施方案，相對于該拋光組合物的總質(zhì)量，該酸酯的量為從0. 003 質(zhì)量％至0. 5質(zhì)量％，優(yōu)選從0.0 l質(zhì)量％至0. 1質(zhì)量％。
[0037] 根據(jù)一些特定的實施方案，相對于該拋光組合物的總質(zhì)量，該消泡劑的量為從 0. 02質(zhì)量％至1. 7質(zhì)量％，優(yōu)選從0. 4質(zhì)量％至1質(zhì)量％。
[0038] 根據(jù)一些特定的實施方案，該拋光組合物進一步包括pH調(diào)節(jié)劑。優(yōu)選地，該pH調(diào) 節(jié)刑選自有機酸、無機酸、有機堿和無機堿組成的組。從提高拋光速率的觀點來看，本發(fā)明 的拋光組合物具有的PH為從6至12,優(yōu)選從7至9。pH可以根據(jù)酸或堿的含量進行調(diào)整。 優(yōu)選地，使用酸來調(diào)節(jié)pH值。該酸包括無機酸和有機酸。無機酸包括鹽酸、硝酸、硫酸、磷 酸、多磷酸、酰胺硫酸、等等。此外，有機酸包括羧酸、有機膦酸、氨基酸、等等。羧酸包括，例 如，一元羧酸如乙酸、羥基乙酸、以及抗壞血酸；二元羧酸如草酸和酒石酸；三元羧酸如檸 檬酸。有機磷酸包括2-氨基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸（HEDP)、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）和類似物。此外，氨基 酸包括甘氨酸、丙氨酸和類似物。其中，從減少刮痕的觀點來看，無機酸、羧酸、以及有機膦 酸是優(yōu)選的。例如，鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸、羥基乙酸、草酸、檸檬酸、HEDP、氨基三 (亞甲基膦酸）、乙二胺四（亞甲基膦酸）、或二亞乙基三胺五（亞甲基膦酸）是適宜使用 的。用于調(diào)節(jié)PH的這些酸可以單獨使用或以兩種或更多種的混合物使用。
[0039] 根據(jù)一些特定的實施方案，該組合物進一步包括液體介質(zhì)。本發(fā)明的添加劑混合 物可以在攪拌下制成拋光漿料。在所生成的拋光漿料中，將拋光磨料分散在液體介質(zhì)中。液 體介質(zhì)的量取決于預期的應用。然而，從經(jīng)濟優(yōu)勢的觀點出發(fā)，該添加劑混合物可以用液體 介質(zhì)部分地稀釋，并在許多情況下在使用之前用液體介質(zhì)進一步稀釋。
[0040] 根據(jù)一些特定的實施方案，液體介質(zhì)可以選自水和有機溶劑組成的組。