(57)【要約】【課題】ｐＨ３未満の研磨液からスラッジを効率よく迅速に除去することができ、そのときに得られるスラッジを除去した研磨液を再びガラスの研磨に利用することのできるガラス基板の製造方法およびそのための装置の提供。【解決手段】研磨反応槽にてフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスを研磨することによりガラス基板を得ることを含み、さらに  前記研磨液と前記ガラスとの反応生成物であるスラッジが分散した研磨液の少なくとも一部を前記研磨反応槽から取り出して被処理液とし、前記被処理液に凝集剤を添加してスラッジ凝集体含有研磨液を生成し、前記スラッジ凝集体含有研磨液を固液分離して得られる処理液を前記研磨反応槽に返送することを含むガラス基板の製造方法およびそのための装置。【選択図】図１
2015086079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨反応槽にてフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスを研磨することによりガラス基板を得ることを含み、さらに
前記研磨液と前記ガラスとの反応生成物であるスラッジが分散した研磨液の少なくとも一部を前記研磨反応槽から取り出して被処理液とし、前記被処理液に凝集剤を添加してスラッジ凝集体含有研磨液を生成し、前記スラッジ凝集体含有研磨液を固液分離して得られる処理液を前記研磨反応槽に返送することを含むガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記凝集剤がノニオン性重合体である、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記ノニオン性重合体が分子内にアミド基を含むアミド基含有重合体である、請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記アミド基含有重合体が分子内にアクリルアミド重合単位を含むアクリルアミド含有重合体である、請求項３に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記アクリルアミド含有重合体がポリアクリルアミドである、請求項４に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項６】
研磨反応槽にてフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスを研磨することによりガラス基板を製造するための装置であって、
研磨反応槽と、
前記研磨反応槽にて生成されたスラッジを含む研磨液の少なくとも一部を前記研磨反応槽より取り出して被処理液とするための引抜ラインと、
前記被処理液に凝集剤を添加してスラッジ凝集体含有研磨液を得るための凝集反応装置と、
前記スラッジ凝集体含有研磨液を処理液とスラッジ凝集体とに分離するための固液分離装置と、
前記処理液を前記研磨反応槽に返送するための返送ラインと
を含むガラス基板の製造装置。
【請求項７】
前記スラッジ凝集体を脱水するための脱水装置を含み、さらに前記脱水装置にて得られる濾液を前記研磨反応槽に返送するための第２の返送ラインを含む、請求項６に記載のガラス基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置に関する。より詳細にはディスプレイなどに使用するガラス基板を製造するための方法およびそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイをはじめとする様々なディスプレイが製造されている。かかるディスプレイにはガラス基板が用いられており、その軽量化や小型化などの観点からガラス基板の薄型化が図られている。
【０００３】
ガラス基板の薄型化にはガラスの“機械研磨”または“化学研磨”が行われる。“機械研磨”は物理的な作用でガラスを削り取っていくためにその厚みの制御が困難であり、一般的には均一な厚みを達成し難い。また、この“機械研磨”では一般には粗削り研磨と鏡面研磨の２段階の操作が必要とされ、時間的・経済的にも好ましいとはいえない。一方、“化学研磨”は、化学的な溶解作用（すなわち化学エッチング作用）によりガラスの厚みを減じていくので厚みの制御は行い易く、均一な厚みを達成し易い。従って、ディスプレイのガラス基板などの薄型化には“化学研磨”が適している。
【０００４】
化学研磨によるガラスの研磨は、一般には研磨反応槽において、フッ酸を含む研磨液とガラスとを反応させて、ガラスの表面を溶解させることにより行うことができる。例えば、研磨液にガラスを浸漬せしめて研磨を行う浸漬型の研磨反応槽や、ガラスに研磨液をスプレー噴霧して研磨を行う噴霧型の研磨反応槽などを使用してガラスの研磨を行う。なお、かかる研磨反応槽では、研磨液を循環せしめて必要に応じてフッ酸などの成分を研磨液に補充しながらガラスの研磨を連続して行うのが一般的である。
【０００５】
ガラスの研磨液は一般にはフッ酸および他の酸を水に溶解させたものである。また、かかる研磨液にて処理されるガラスとしては、例えばアルミノボロシリケートガラス（アルミノホウ珪酸塩ガラス）が挙げられ、主成分としてＳｉ（シリコン）を含み、さらにＡｌ、Ｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａ等の金属を含むものである。
【０００６】
かかるガラスを上述の研磨液を用いて処理すると時間の経過とともにガラスが溶解してスラッジと呼ばれる不溶性または難溶性の反応生成物が研磨液中に発生する。スラッジは主に研磨液中に分散した状態で存在し、これはガラスから溶解したアルミニウムに研磨液中に含まれるフッ素が配位したアルミニウム−フッ素錯体（例えばＡｌＦ６３−、ＡｌＦ５２−、ＡｌＦ４−など）と上述のガラスから溶解した金属イオン（Ｓｒ２＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｂａ２＋など）との塩などが含まれる。また、フッ酸に由来するフッ素イオン（Ｆ−）とガラスから溶解した金属イオンとが反応して形成される塩（例えばＡｌＦ３、ＳｒＦ２、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＢａＦ２など）なども含まれる。
【０００７】
ガラスの研磨は、時間の経過とともに、上述のスラッジが研磨液中に蓄積するため、従来から、スラッジに起因する様々な問題が発生することがあった。例えば、浸漬型の研磨反応槽では、研磨対象であるガラス表面にスラッジが付着することで付着部位の研磨反応が阻害され、その結果、均一な研磨が行えなくなることがあった。また、噴霧型の研磨反応槽では、スラッジがスプレーノズルを閉塞し、均一な研磨液の噴霧が行えず、その結果、均一な研磨が行えなくなることがあった。
【０００８】
このような背景から、研磨反応槽中の研磨液からスラッジを効率よく除去する技術が求められており、従来から以下の方法および装置などが提案されている。
【０００９】
例えば、研磨液の一部を研磨反応槽から取り出して、沈殿槽にてスラッジを自然沈降させた後に沈殿物を除去し、かかる沈殿物が除去された後の液相部分を研磨液として再び研磨反応槽に戻す方法などが知られている（例えば特許文献１参照）。また、研磨液の一部を研磨反応槽から取り出してフィルタなどの物理的な分離手段でスラッジを分離除去した後にかかる研磨液を再び研磨反応槽に戻す方法などが知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−６６７０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１２３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載の方法のように沈殿槽を用いてスラッジを自然沈降により除去する方法では、スラッジは微粒子であり、なおかつ研磨液中に分散した状態で存在するため、自然沈降による沈降速度は小さく、スラッジの沈降には時間がかかり、研磨液中に分散したスラッジを効率よく迅速に除去することは困難であった。
【００１２】
また、特許文献２に記載の方法のようにフィルタを用いてスラッジを除去すると、微粒子であるスラッジがフィルタの目詰まりを起こすため、そのフィルタをメンテナンスしたり交換する必要があった。従って、このような方法においてもスラッジを効率よく迅速に除去することは困難であった。また、かかるフィルタのメンテナンスや交換には多大なコストがかかるという問題もあった。
【００１３】
このように従来の方法では研磨液中に存在するスラッジを効率よく迅速に除去することは困難であり、ガラス基板の製造におけるガラス研磨におけるスラッジの除去にはまだまだ改良の余地があった。
【００１４】
また、上述のフッ酸を含む研磨液でガラスを研磨すると、回収した研磨液中にはフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）などの強酸性成分が生成するため、かかる研磨液は極度の酸性状態となる（一般にはｐＨ３未満であり、理論上ではマイナスのｐＨを示す場合もある）。従って、このような研磨液を用いるガラスの研磨では、ｐＨが３未満の極めて過酷な酸性条件下において、かかるスラッジを効率よく迅速に除去することが求められる。
【００１５】
そこで、本発明では、上述の事情に鑑みて、ｐＨ３未満の研磨液からスラッジを効率よく迅速に除去することができ、そのときに得られるスラッジを除去した研磨液を再びガラスの研磨に利用することのできるガラス基板の製造方法およびそのための装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、鋭意研究の結果、ガラス基板の製造の際にガラスの研磨に用いた研磨液の一部を研磨反応槽より取り出し、そこに凝集剤を添加してスラッジの凝集体を形成することによってスラッジの分離除去効果が飛躍的に向上することを見出した。さらに、本発明者らは、スラッジを分離除去した後の研磨液がガラスの化学研磨に再び使用できる品質であることをも見出した。
【００１７】
従って、本発明は、以下のガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置を提供する。ただし、本発明は以下の方法および装置に限定されるものではない。
【００１８】
＜ガラス基板の製造方法＞
研磨反応槽にてフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスを研磨することによりガラス基板を得ることを含み、さらに
上記研磨液と上記ガラスとの反応生成物であるスラッジが分散した研磨液の少なくとも一部を上記研磨反応槽から取り出して被処理液とし、上記被処理液に凝集剤を添加してスラッジ凝集体含有研磨液を生成し、上記スラッジ凝集体含有研磨液を固液分離して得られる処理液を上記研磨反応槽に返送することを含むガラス基板の製造方法。
【００１９】
＜ガラス基板の製造装置＞
研磨反応槽にてフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスを研磨することによりガラス基板を製造するための装置であって、
研磨反応槽と、
上記研磨反応槽にて生成されたスラッジを含む研磨液の少なくとも一部を上記研磨反応槽より取り出して被処理液とするための引抜ラインと、
上記被処理液に凝集剤を添加してスラッジ凝集体含有研磨液を得るための凝集反応装置と、
上記スラッジ凝集体含有研磨液を処理液とスラッジ凝集体とに分離するための固液分離装置と、
上記処理液を上記研磨反応槽に返送するための返送ラインと
を含むガラス基板の製造装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のガラス基板の製造方法および製造装置によってｐＨ３未満の研磨液からスラッジを効率よく迅速に除去することができ、そのときに得られるスラッジが除去された清浄な研磨液を再びガラスの研磨に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のガラス基板の製造装置の一実施形態を示す模式図
【図２】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した直後（０分）におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図３】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した１分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図４】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した１０分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図５】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した２０分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図６】スラッジを含む研磨液に凝集剤を種々の濃度で添加した直後（０分）におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図７】スラッジを含む研磨液に凝集剤を種々の濃度で添加した１分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図８】スラッジを含む研磨液に凝集剤を種々の濃度で添加した３分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図９】スラッジを含む研磨液に凝集剤を種々の濃度で添加した１０分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図１０】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した直後（０分）におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図１１】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した１分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図１２】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した２分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図１３】種々の凝集剤をスラッジを含む研磨液に添加した１０分後におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す写真
【図１４】凝集剤濃度と研磨レートとの関係を示すグラフ
【図１５】ポリアクリルアミドとスラッジとの相互作用を模式的に示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のガラス基板の製造方法およびそれを実施するための製造装置について詳しく説明する。図面に示す形態や各種の要素は本発明の理解のために模式的に示したにすぎず、実際・実物とは異なり得ることに留意されたい。
【００２３】
［ガラス基板の製造方法］
本発明のガラス基板の製造方法ならびに本発明において使用する用語について詳しく説明する。
【００２４】
本発明の製造方法において使用することのできる「ガラス」は、主成分としてＳｉ（シリコン）元素を含むものであれば特に制限はない。また、Ｓｉ以外の他の成分としては、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂ（ホウ素）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）およびＮａ（ナトリウム）から成る群から選択される少なくとも１種の成分を挙げることができる。従って、上記のガラスにはアルミノボロシリケートガラスなどが含まれる。なお、本発明において研磨されるガラスは、上記のガラスに限定して解釈されるべきではない。
【００２５】
研磨液により研磨されるガラスの形状に特に制限はなく、板状であることが好ましい。また、その寸法に特に制限はない。
【００２６】
本発明の製造方法により得られる「ガラス基板」は、好ましくは薄型化が求められるディスプレイ用のガラス基板、例えばフラットパネル・ディスプレイに用いられ得るガラス基板である。かかるガラス基板をさらに具体的に例示すると、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイなどに用いられ得るガラス基板などを挙げることができる。
【００２７】
ガラス基板は、対象となるディスプレイ・サイズに適した寸法のものであってもよく、例えば、複数のディスプレイを多面取りすることのできる寸法を有するマザーガラス基板であってもよい。
【００２８】
なお、本発明で言及する「薄型化」とは、上述のガラス（好ましくはガラス板）を化学研磨に供する態様のみならず、多面取りできる状態に形成された２枚のガラス板（例えば、液晶ディスプレイ基板を製造する場合には、かかる２枚のガラス板の間に液晶分子などの層が予め配置されたものも含まれる）を化学研磨に供する態様、あるいは少なくとも１枚のガラス板を個片化して化学研磨に供する態様をも包含する。
【００２９】
なお、本発明の製造方法において得られるガラス基板は、上述のディスプレイ用のガラス基板に限定されるものではない。
【００３０】
本発明の方法において使用する「研磨液」は、ガラスの研磨に一般に用いられ得るフッ酸を含むｐＨが３未満の化学研磨液であり、その化学的な溶解作用（すなわち化学エッチング作用）により上述のガラスを溶出するものである。
【００３１】
本発明において、研磨液はフッ酸と他の酸とを含んで成ることが好ましい。他の酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。あくまでも１つの例示にすぎないが、フッ酸と塩酸との混酸を例にとると、ガラス研磨液中において、フッ酸濃度が１〜３０重量％程度（研磨液の全重量基準）であって、塩酸濃度が０．１〜２０重量％程度（研磨液の全重量基準）であることが好ましい。研磨液の残部は主に水であるが、他の溶媒、酢酸など有機酸、界面活性剤、安定化剤もしくは脱泡剤、キレート剤、または研磨液の化学的浸食作用を促進する触媒成分など、各種添加剤を更に含有していてもよい。
【００３２】
一般にフッ酸水溶液のｐＨは３以上であるが（例えば、１重量％の場合にはｐＨ３．１、１０重量％の場合にはｐＨ４．５、５０重量％の場合にはｐＨ３．４である）、上述の研磨液には通常フッ酸に加えて、塩酸、硫酸、硝酸などの酸が添加され得るため、そのｐＨは３未満となる。また、上述の研磨液でガラス、特にアルミノボロシリケートガラスを研磨すると、ガラスから溶解したシリコン、ホウ素がフッ素と結合することによって強酸に分類されるフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）、ホウフッ酸（ＨＢＦ４）などが生成するため、研磨の進行とともにそのｐＨはさらに低下する。したがって、かかる研磨液のｐＨは通常３未満であり、理論上ではマイナスのｐＨをも採り得る程の極度の酸性状態となっていることもある。このように本発明ではガラスの研磨に使用する前および使用した後のｐＨがいずれも３未満である研磨液を本発明の処理対象とする。
【００３３】
ここで、研磨液のｐＨを実際にｐＨ試験紙を用いて測定すると、研磨液に浸漬したｐＨ試験紙は標準変色表のｐＨ値が０の場合と同じ色を示すことから、研磨液のｐＨは少なくとも３未満であることが確認されている。
【００３４】
本発明において使用する「研磨反応槽」は、上述の研磨液をガラスと反応させてガラスを研磨（すなわち溶解）するための反応槽である。研磨反応槽の構成については以下の「ガラス基板の製造装置」において詳しく説明するが、本発明では、従来公知の研磨反応槽、例えば研磨液にガラスを浸漬せしめて研磨を行う浸漬型の研磨反応槽や、ガラスに研磨液をスプレー噴霧して研磨を行う噴霧型の研磨反応槽など、従来公知の研磨反応槽を何ら制限なく使用することができる。
【００３５】
研磨反応槽内で上述の研磨液を用いてガラスを研磨することによって、すなわち研磨液とガラスとを反応させることによって、研磨液中にはスラッジが生成する。
【００３６】
本発明において「スラッジ」とは、研磨液とガラスとの反応によって、反応生成物として研磨液中に生成する難溶性または不溶性の固形分を意味する。かかるスラッジは、主に研磨液中に分散した状態で存在するが、その一部は研磨反応槽の底部において沈殿物として存在してもよい。
【００３７】
かかるスラッジは、主にアルミニウム−フッ素錯体とガラスから溶解した金属イオンとの塩、フッ酸に由来するフッ素イオン（Ｆ−）とガラスから溶解した金属イオンとが反応して形成される塩などを含むが、かかるスラッジは研磨液とガラスとの反応によって生成するあらゆる固形の反応生成物を含み得るものである。
【００３８】
本発明のガラス基板の製造方法は、かかるスラッジが分散した状態で含まれる研磨液の少なくとも一部を研磨反応槽から取り出してそこに凝集剤を添加することによってスラッジの凝集体を形成することを特徴とする。
【００３９】
かかるスラッジの凝集体はスラッジよりもその粒径が増大するので（すなわち見かけの粒径が増大するので）、以下のストークスの式に従って沈降速度が増大し、従来よりも短時間の内にスラッジの凝集体を沈降させることができる。その結果、従来よりも極めて迅速かつ簡便にスラッジを分離して除去することができる。
【００４０】
【数１】
2015086079.tif 000003
ｖ：粒子の沈降速度（ｃｍ／ｓｅｃ）
ｒ：粒子の半径（ｃｍ）
ρ：粒子の密度（ｇ／ｃｍ３）
ρｗ：水の密度（ｇ／ｃｍ３）
ｇ：重力加速度（ｃｍ／ｓｅｃ２）
η：水の粘度（ｇ／ｃｍ・ｓｅｃ）
【００４１】
本発明では上述のように凝集剤を添加してスラッジを処理することから上述の研磨反応槽から取り出したスラッジを含む研磨液を「被処理液」と称し、かかる被処理液に凝集剤を添加することにより形成された凝集体を含む研磨液を「スラッジ凝集体含有研磨液」と称する。
【００４２】
本発明において使用する「凝集剤」は、研磨液中のスラッジ、特にｐＨ３未満の研磨液中に分散した状態で存在するスラッジを凝集させて凝集体を形成することができるものであり、本質的には、かかるスラッジをｐＨ３未満の酸性条件下において凝集させることのできる重合体を少なくとも１つ含んで成るものである。なお、本発明において、かかる凝集剤は１種類の重合体のみから構成されるものであってもよい。その場合、重合体がそのまま凝集剤として機能する。
【００４３】
本発明では凝集剤に含まれる重合体としてノニオン性重合体を使用することが好ましい。
【００４４】
本発明において「ノニオン性重合体」とは、水に溶解してもアニオン性やカチオン性などのイオン性や両性イオン性などの性質を示さない重合体（すなわちノニオン性を示す重合体）を意味し、一般に市販されている従来公知の「アニオン性重合体」や「カチオン性重合体」などの「イオン性重合体」あるいは「両性イオン性重合体（または両性重合体）」とは明確に区別することができるものである。
【００４５】
本発明において使用することのできるノニオン性重合体は、その分子内にノニオン性を有する重合単位を９０モル％以上の割合で含み、かかる重合体がノニオン性を損なわない範囲内において（すなわち１０モル％未満の割合であれば）、他のイオン性の重合単位を含んでいてもよい。
【００４６】
かかるノニオン性重合体としては、例えばポリアクリルアミド系重合体（例えばポリアクリルアミド系重合体等）、アクリルアミド・アクリル酸系共重合体（例えばアクリルアミド・アクリル酸ナトリウム系共重合体等）、アクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸系共重合体（例えばアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム系共重合体等）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
【００４７】
これらのノニオン性重合体はスラッジ表面との相互作用によりスラッジと結合して上記の凝集体を形成することができる。
【００４８】
上記ノニオン性重合体のなかでも分子内にアミド基を含むアミド基含有重合体を使用することが好ましい。
【００４９】
本発明において「アミド基含有重合体」とは、上記ノニオン性重合体のうち、その分子内にアミド基を有するものを意味する。ただし、アミド基含有重合体において、その分子内におけるアミド基を含む重合単位の割合は９０モル％以上であり、好ましくは９５モル％以上である。アミド基を含む重合単位の割合が９０モル％以上であると、かかるアミド基含有重合体は十分にノニオン性を呈することができる（すなわち、水や研磨液に溶解してもアニオン性やカチオン性などのイオン性や両性イオン性などの性質を示すことはない）。
【００５０】
アミド基含有重合体としては、例えば上述のポリアクリルアミド系重合体、アクリルアミド・アクリル酸系共重合体、アクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸系共重合体などが挙げられる。
【００５１】
アミド基含有重合体は、その分子内に含まれるアミド基とスラッジとが水素結合により結合して迅速に凝集体を形成することができるのでスラッジの凝集剤として好適である。
【００５２】
アミド基含有重合体のなかでも分子内にアクリルアミド重合単位（−ＣＨ２−ＣＨ（ＣＯＮＨ２）−）を含むアクリルアミド含有重合体を使用することが好ましい。
【００５３】
本発明において「アクリルアミド含有重合体」とは、上記ノニオン性重合体のうち、その分子内にアクリルアミド重合単位を有するものを意味する。ただし、アクリルアミド含有重合体において、その分子内におけるアクリルアミド重合単位の割合は９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上である。アクリルアミド重合単位が９０モル％以上の割合で含まれると、かかるアクリルアミド含有重合体は十分にノニオン性を呈することができる（すなわち、水や研磨液に溶解してもアニオン性やカチオン性などのイオン性や両性イオン性などの性質を示すことはない）。
【００５４】
アクリルアミド含有重合体としては、例えば上述のポリアクリルアミド系重合体、アクリルアミド・アクリル酸系共重合体、アクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸系共重合体などが挙げられる。
【００５５】
アクリルアミド含有重合体のなかでも分子内の重合単位が本質的にすべてアクリルアミド重合単位であるポリアクリルアミドが特に好ましい。
【００５６】
ポリアクリルアミドは、その分子内に含まれるアミド基とスラッジとが水素結合により結合し、隣接するアミド基同士もまた水素結合により結合することができるので、より迅速に凝集体を形成することができる（図１５参照）。
【００５７】
なお、本発明において凝集体の形成は上記の理論に拘束されるものではない。
【００５８】
凝集剤として使用することのできる重合体の分子量は、例えば１００万〜２０００万の範囲内である。重合体の分子量がこの範囲内であれば、スラッジとの相互作用（特に水素結合）によって、沈降速度の大きな凝集体を形成することができる。なお、本明細書中に記載の重合体の分子量は全て重量平均分子量を意味する。
【００５９】
本発明では、上述の重合体を凝集剤として単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
凝集剤の使用量は、研磨反応槽から取り出したスラッジを含む研磨液（すなわち被処理液）１Ｌに対して、例えば１ｍｇ〜２０ｍｇ、好ましくは１ｍｇ〜１０ｍｇ、より好ましくは１ｍｇ〜５ｍｇである。本発明では、上記の範囲内で凝集剤を被処理液に添加することによって、スラッジを簡便に凝集させることができ、沈降速度の大きな凝集体を迅速に形成することができる。
【００６１】
なお、本発明において、凝集剤の被処理液へ添加は、以下にて詳細に説明する凝集反応装置にて行うことが好ましい。
【００６２】
凝集剤の添加方法に特に制限はなく、凝集剤を被処理液に固体または粉体として直接添加してもよいが、溶液として添加することが好ましい。その際、凝集剤を溶解させるために使用する液体媒体に特に制限はなく、例えば水などの液体媒体を任意に適宜選択して使用すればよい。
【００６３】
凝集剤を溶液として被処理液に添加する場合、かかる溶液における凝集剤の濃度は０．０１重量％〜０．５重量％であることが好ましい。０．０１重量％よりも少なければその凝集効果がなくなる恐れがあり、０．５重量％より多くても凝集効果がかえって悪くなる恐れがあるからである。
【００６４】
かかる凝集剤を被処理液に添加することによって、凝集剤に含まれる重合体が水素結合などの相互作用によりスラッジと結合し、あるいは凝集剤がスラッジを吸着せしめることによって、スラッジよりも粒径の大きな凝集体を研磨液中にて形成することができる。そして、このような大きな粒径の凝集体は、上記のストークスの式に従って、より高い沈降速度で沈降することができる。
【００６５】
また、かかる凝集体を形成することによって、その粒径はスラッジよりも大きくなることから、従来のようにフィルタなどの物理的な分離手段を用いた場合においても、目詰まりを起こす可能性は大幅に低減することができる。
【００６６】
なお、本発明ではｐＨ３未満の強酸性条件下であっても上述の凝集剤を使用して凝集体を形成することができるが、このような極めて過酷な酸性条件下であっても上述のように重合体が凝集剤として機能してスラッジと凝集体を形成することは、これまで全く知られていなかったことである。
【００６７】
また、本発明において凝集体は、上述の凝集剤によりスラッジを凝集させて成るものであるが、かかる凝集体は凝集剤とスラッジのみから成るものとして解釈されるべきではない。従って、かかる凝集体には被処理液中に存在し得るあらゆる成分（例えば、フッ酸や他の酸またはそれらのイオン成分や塩、水、フルオロ珪酸（Ｈ２ＳｉＦ６）などの他の反応副生成物など）がその量に関わらず任意に含まれていてよい。なお、本発明では、かかる凝集体を「スラッジ凝集体」と称する。
【００６８】
このようにして形成され得るスラッジ凝集体は、上記のストークスの式に従って迅速に沈降して沈殿物を形成することができるので、本発明ではかかるスラッジ凝集体を例えば自然沈降によって簡便に固液分離することができる。なお、ここでいう「自然沈降」とは、凝集体が遠心力を利用せずに重力の作用のみで沈降することを意味する。
【００６９】
本発明において、スラッジ凝集体は、通常２０分以内、好ましくは１０分以内、より好ましくは３分以内、さらにより好ましくは２分以内、特に好ましくは１分以内にその大半が自然沈降し得る。このような自然沈降による固液分離処理によって、本発明ではスラッジ凝集体を迅速に研磨液から分離して除去することができるので、従来のスラッジをそのまま沈殿させる方法（例えば特許文献１参照）と比べて、スラッジの除去効率は飛躍的に向上する。
【００７０】
なお、本発明において、固液分離処理後の処理液（例えば、沈降後の上澄み液などの液相部分）は、研磨反応槽へと返送され、ガラス研磨液として再び利用することができる。このとき循環利用する研磨液にはガラスの研磨で消費されたフッ酸や必要に応じて他の酸などの成分が任意に補充され、ガラス研磨液が再生されてもよい。
【００７１】
さらに、固液分離処理後に得られるスラッジ凝集体（例えば、沈降後に上澄み液などの液相部分を除去した後に得られる固相部分）は、例えば以下にて詳しく説明する脱水装置（例えばフィルタプレスなどの脱水機）を用いて脱水処理することができる。このとき回収される濾液（研磨液を含む）は、上述の固液分離処理後の処理液と同様にして研磨反応槽へと返送されるか、あるいは上述の固液分離処理後の処理液と混合して研磨反応槽へと返送され、ガラス研磨液として循環利用することもできる（例えば図１参照）。また、このときフッ酸や必要に応じて他の酸などの成分を脱水装置からの濾液に補充してガラス研磨液を再生してもよい。
【００７２】
このようにして上記の好ましい実施形態においてはスラッジ凝集体含有研磨液からスラッジ凝集体を自然沈降によって固液分離する方法について詳しく述べてきたが、本発明では、上述のようにスラッジ凝集体含有研磨液からスラッジ凝集体を沈降させることなく、例えば以下にて詳細に説明するフィルタを含む濾過機などの固液分離装置を用いて、凝集反応装置から得られるスラッジ凝集体含有研磨液を直接に固液分離してスラッジ凝集体を研磨液から分離して除去してもよい。このとき、スラッジ凝集体はスラッジ自体よりも粒径が大きいので、従来の方法（例えば特許文献２参照）と比べて、フィルタの目詰まりを起こす可能性は大幅に低減され得る。
【００７３】
また、この場合も固液分離処理後の処理液は、上記と同様にして研磨反応槽へと返送することもできる。
【００７４】
このようにして、本発明のガラス基板の製造方法では、スラッジを凝集体として研磨液から効率よく迅速に分離して除去することができる。また、本発明の方法ではスラッジ凝集体が除去された後の処理液をガラス研磨液として再び研磨反応槽に戻して循環させることができるので、本発明はガラス研磨液の循環プロセスとして極めて有益である。
【００７５】
以下、本発明のガラス基板の製造方法を実施することのできるガラス基板の製造装置について詳しく説明する。
【００７６】
［ガラス基板の製造装置］
本発明のガラス基板の製造装置は、上述のフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスを研磨することによりガラス基板を得るための研磨反応槽と、上記研磨反応槽にて生成されたスラッジを含む研磨液の少なくとも一部を上記研磨反応槽より取り出して被処理液とするための引抜ラインと、上記被処理液に凝集剤を添加してスラッジ凝集体含有研磨液を得るための凝集反応装置と、上記スラッジ凝集体含有研磨液を処理液とスラッジ凝集体とに分離するための固液分離装置と、上記処理液を上記研磨反応槽に返送するための返送ラインとを少なくとも含むものである。
【００７７】
本発明のガラス基板の製造装置の一実施形態を図１に例示する。
【００７８】
「研磨反応槽」は、上述のフッ酸を含むｐＨ３未満の研磨液とガラスとを反応させてガラスの研磨を行うことによりガラス基板を得るための反応槽である。かかる研磨反応槽において、研磨液とガラスとが反応することによって、上記のスラッジが反応生成物として研磨液中に分散した状態で発生する。
【００７９】
研磨反応槽としては、従来公知のガラス研磨用の耐酸性の反応槽を特に制限なく使用することができ、例えばガラスを研磨液に浸漬せしめて研磨を行う場合には、浸漬型の研磨反応槽を使用する。研磨液をスプレー噴霧する場合には、少なくとも１つのスプレーノズルを備えた噴霧型の研磨反応槽を使用する。噴霧型の研磨反応槽では、ガラスの片面に研磨液を噴霧するものであっても、ガラスの両面に研磨液を噴霧するものであってもよい。
【００８０】
研磨反応槽には研磨液を適切に供給するための研磨液供給タンク（図示せず）が配管やポンプなどを介して別途に接続されていてよい。
【００８１】
あるいは研磨液供給タンクの代わりにフッ酸供給タンクや他の酸の供給タンクなどの原料供給タンク（図示せず）がそれぞれ別途に配管やポンプなどを介して研磨反応槽に接続されていてもよい。また、攪拌機等を備えた混合槽をこれらのタンクに更に接続してもよい。
【００８２】
さらに、研磨反応槽には図１に示すように以下にて詳しく説明する引抜ラインが研磨反応槽の所望の位置に接続され得る。
【００８３】
「引抜ライン」は、上述の研磨反応槽にて生成したスラッジを含む研磨液の少なくとも一部を上記の研磨反応槽より取り出して上述の凝集剤を添加して処理するための被処理液を得るためのものである。
【００８４】
引抜ラインは、耐酸性を有し、なおかつスラッジにより閉塞しない程度の大きさを有するものであれば従来公知の配管などを何ら制限なく使用することができる。なお、上記の研磨反応槽から取り出す被処理液は上述の研磨反応槽のドレインからの排出物であってもよい。
【００８５】
図１に示すように、引抜ラインは、研磨反応槽と以下にて詳しく説明する凝集反応装置との間に接続され得るものであり、必要に応じてポンプなどの輸送手段を更に備えていてもよい。
【００８６】
「凝集反応装置」は、上述の被処理液に凝集剤を添加して研磨液中に含まれるスラッジを凝集させて上述のスラッジ凝集体含有研磨液を得るためのものである。
【００８７】
かかる凝集反応装置としては、研磨反応槽からの被処理液を少なくとも一時的に貯留することができ、なおかつ上述の凝集剤の添加により上述のスラッジ凝集体含有研磨液を形成することができるものであれば特に制限なく使用することができる。例えば、凝集反応装置としては、従来公知の凝集槽を何ら制限なく使用することができる。
【００８８】
凝集反応装置は、例えば開放型あるいは閉鎖型のタンクの形態を有する凝集槽であってもよい。また、かかる凝集反応装置は、凝集体の生成を促進させるために撹拌機または振とう機などを備えていてもよい。
【００８９】
なお、本発明において凝集反応装置は、スラッジ凝集体の形成処理中にて研磨液の呈する酸性度に耐え得る耐酸度特性を有するものである。ｐＨの指標でいえばｐＨ３未満の酸性度に耐え得る耐酸性を有していることが必要である。あくまでも例示にすぎないが、凝集反応装置の材質が耐酸材質から形成されていたり、あるいは、凝集反応装置は耐酸材料でライニング処理（内張り処理）されていたりしてよい。耐酸材料としては、例えば、白金、銀、チタン、セラミック、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、エポキシ、塩化ビニル（塩ビ樹脂）および繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などから成る群から選択される少なくも１種を挙げることができる。
【００９０】
さらに図１に示すように凝集反応装置には上述の添加剤を供給するための凝集剤供給タンクが接続されていてよい。また、上述の凝集反応装置はかかる凝集剤供給タンクを含むものであってもよい。
【００９１】
「凝集剤供給タンク」は、例えば、上述の凝集剤を溶液の形態で貯蔵することができるものであり、必要に応じてポンプなどの輸送手段を介して凝集剤を凝集反応装置へと供給するものである。あるいは、凝集剤供給タンクを配置する代わりに、かかる凝集反応装置には凝集剤供給源と液体供給源とがそれぞれ別々に接続された混合槽が必要に応じてポンプを介して接続されていてもよい。凝集剤供給源は、上述の凝集剤を任意の形態で、例えば粉体として供給するものであり、液体供給源は、上述の凝集剤を溶液とするための液体媒体（例えば水など）を供給するためのものである。そして混合槽は上述の凝集剤と液体媒体とを混合して、凝集剤の溶液を適切な濃度で調製するためのものである。従って、かかる混合槽には、これらの混合を促進するための撹拌機や振とう機などの混合手段が更に設けられていてよい。
【００９２】
そして、凝集反応装置にはスラッジ凝集体含有研磨液をその外部へと排出するための手段が更に備えられていてよい。例えば、図１に示すように、凝集反応装置と以下にて詳しく説明する固液分離装置とを連通させるための排出配管やそれに設けられた排出ポンプなどが備えられていてよい。
【００９３】
「固液分離装置」は、上述の凝集反応装置から得られるスラッジ凝集体含有研磨液を固液分離処理によって処理液とスラッジ凝集体とに分離するためのものである。
【００９４】
固液分離装置としては、上述の凝集反応装置から得られるスラッジ凝集体含有研磨液を固液分離処理することができるものであれば特に制限はなく、例えば従来公知の沈殿槽などを何ら制限なく使用することができる。
【００９５】
沈殿槽は、上述の凝集反応装置から得られるスラッジ凝集体含有研磨液からスラッジ凝集体を固液分離により沈殿物として分離するためのものであり、かかる沈殿槽としては、上述の凝集反応装置から得られるスラッジ凝集体含有研磨液を、スラッジ凝集体の沈殿物を含む固相部分と、研磨液を含む液相部分（例えば上澄み液など）とに分離することができるものを使用することが好ましい。
【００９６】
また、沈殿槽には固液分離後にスラッジ凝集体の沈殿物を含む固相部分と、液相部分とをそれぞれ別々に外部に排出するための手段が備えられていてよい。例えば、沈殿槽には液相部分を外部に排出するための排出配管やそれに設けられる排出ポンプなどが備えられていてよく、沈殿槽の底部にはスラッジ凝集体を沈殿物の形態で排出するための排出コックなどが設けられていてよい。
【００９７】
本発明においてスラッジ凝集体はスラッジそのものよりも大きな沈降速度を呈するものであることから、沈殿槽において凝集体を自然沈降に付して迅速かつ効率よく固液分離することができる。このような観点から固液分離操作として沈殿槽を用いて自然沈降処理を行う場合には、沈殿槽はスラッジ凝集体を自然沈降させるための「自然沈降槽」となっている。なお、本発明では、自然沈降したスラッジ凝集体が最終的に効率よく回収されるように自然沈降槽の下方部あるいは底部はテーパー状の形状を有していてよい。具体的には、沈降槽の下方部あるいは底部の水平方向寸法が垂直方向下方に向かって漸次減少するような形状を有していてよい。
【００９８】
沈殿槽は、沈降処理中において、研磨液の呈する酸性度に耐え得る耐酸度特性を有するものである。ｐＨの指標でいえばｐＨ３未満の酸性度に耐え得る耐酸性を有していることが必要である。あくまでも例示にすぎないが、沈殿槽の槽材質が耐酸材質から形成されていたり、あるいは沈殿槽が耐酸材料でライニング処理（内張り処理）されていたりしてよい。耐酸材料としては、例えば、白金、銀、チタン、セラミック、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、エポキシ、塩化ビニル（塩ビ樹脂）および繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などから成る群から選択される少なくも１種を挙げることができる。
【００９９】
かかる沈殿槽は、凝集体の沈降分離処理で生じた固相部分のレベル（高さ位置）を測定するための計器を備えていてもよい。あくまでも例示にすぎないが、これは、固相部分の画像から固相部分のレベルを測定するものであってもよいし、あるいは、光学式または超音波式の距離センサなどを用いることによって、固相部分のレベルを測定してもよい。
【０１００】
そして、かかる沈殿槽では研磨液を含む液相部分を好ましくは上澄み液として汲み出すことによって、研磨液を固液分離処理が施された処理液として回収することができる。また、沈殿槽において底部に沈殿したスラッジ凝集体は、沈殿物の形態で沈殿槽からドレインを介して排出することができるようになっていてもよい。
【０１０１】
あるいは、本発明では上述の固液分離装置としてフィルタを含む濾過機などを直接的に使用して固液分離処理を行ってもよい。この場合には上述のように沈殿槽を用いてスラッジ凝集体を沈殿させる必要がないので、さらに迅速にスラッジ凝集体を分離して除去することができる。また、本発明ではスラッジを粒径の大きなスラッジ凝集体として分離することができるので、濾過機に含まれるフィルタの目詰まりは従来よりも大幅に低減することができる。従って、本発明の装置は、従来の装置（例えば特許文献２参照）と比べて、その維持および管理が極めて簡便となる。
【０１０２】
濾過機としては、スラッジ凝集体含有研磨液からスラッジ凝集体を濾別して分離することができるものであれば特に制限はない。例えば、フィルタやバッグフィルタなどのフィルタ式濾過機、フィルタプレスやスクリュープレスなどの加圧式濾過機、真空回転式濾過機、プリコート式濾過機などが挙げられる。
【０１０３】
次に上述の固液分離装置で処理された処理液は、返送ラインを介して、研磨反応槽へと戻される。
【０１０４】
「返送ライン」（以下、「第１の返送ライン」と呼ぶ場合もある）は、固液分離装置からの処理液を上述の研磨反応槽に返送するためのものであり、例えば耐酸性の配管などから構成することができる。かかる返送ラインを配置することにより、図１に示すように「研磨反応槽」と「凝集反応装置」と「固液分離装置」との間において、研磨液からスラッジを除去しながら、効率よく研磨液を循環させることができ、その結果、研磨反応槽内においてガラスをさらに効率よく連続して研磨してガラス基板を製造することが可能となる。
【０１０５】
また、返送ラインには、必要に応じて、研磨液の循環を促進するためにポンプなどの輸送手段が更に配置されていてよい。
【０１０６】
かかる返送ラインには、フッ酸を補給するためのフッ酸供給タンクや他の酸を供給するための酸供給タンクなどの原料供給タンクが必要に応じて接続されていてよい。
【０１０７】
さらに、図１に示す装置においては、固液分離装置（好ましくは沈殿槽）で得られたスラッジ凝集体を脱水するための脱水装置と、この脱水装置にて得られる濾液を研磨反応槽に返送するための第２の返送ラインとが備えられてもよい。
【０１０８】
「脱水装置」は、図１に示すように、上述の固液分離装置から得られるスラッジ凝集体を脱水処理して濾液と脱水スラッジとに分離するためのものである。ここで、脱水装置からの濾液とは、スラッジ凝集体の脱水処理により分離された研磨液を含む液体成分を意味し、脱水スラッジとは、スラッジ凝集体の脱水処理により得られる脱水スラッジ凝集体を含む固形分を意味する。
【０１０９】
脱水装置としては、特に制限はなく、例えばフィルタプレスやスクリュープレスなどの加圧式脱水機、真空回転式脱水機、プリコート式脱水機などの脱水機が挙げられる。なお、かかる脱水装置は、上述の固液分離装置として沈殿槽を使用する場合に配置することが特に好ましい。
【０１１０】
本発明では、かかる脱水装置を配置することにより、ガラスの研磨に用いた研磨液をさらに効率よく回収することができる。
【０１１１】
「第２の返送ライン」は、脱水装置と研磨反応槽との間に任意に配置され、上述の脱水装置から得られる濾液（研磨液を含む）を研磨反応槽に返送するためのものである。第２の返送ラインは、耐酸性の配管などから構成され、例えば図１に示すように、固液分離装置からの処理液を研磨反応槽へと戻すために設けた第１の返送ラインの任意の場所に接続されてもよい。あるいは第２の返送ラインは、脱水装置と研磨反応槽とを直接的に接続するものであってもよい。
【０１１２】
第２の返送ラインは、必要に応じて、ポンプなどの輸送手段を更に備えてもよい。また、第２の返送ラインにはフッ酸を補給するためのフッ酸供給タンクや他の酸を供給するための酸供給タンクなどの原料供給タンクが必要に応じて接続されてもよい。
【０１１３】
かかる第２の返送ラインを配置することにより、ガラスの研磨に用いた研磨液をさらに効率よく研磨反応槽へと戻すことができる。
【０１１４】
このように図１に示す好ましい実施形態では、研磨液中に含まれるスラッジを効率よく迅速に除去するとともに、研磨液をさらに効率よく回収して循環させて再利用することができる。
【０１１５】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、以下の実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明は以下の実施例に限定して解釈されるべきではない。
【実施例】
【０１１６】
本発明の有効性を確認するために各種試験を行った。
【０１１７】
『スラッジを含む研磨液への凝集剤の添加によるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の確認』
凝集剤の添加によるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降を確認するために、５０ｍＬの研磨液（ドライスラッジ（ＤＳ）換算で１５３７０ｍｇ／Ｌのスラッジを含む）に、以下の凝集剤をそれぞれ０．１重量％の濃度で含む水溶液を１ｍＬの量で添加した。なお、このとき、凝集剤を添加した後の研磨液における凝集剤の濃度は２０ｍｇ／Ｌ（または０．１３ｍｇ／１００ｍｇ・ＤＳ）であった。
【０１１８】
凝集剤１：ポリアクリルアミド系重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１００Ｓ：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：１００％、水溶液ｐＨ：５〜７、分子量：１３００万、０．１重量％溶液粘度：２０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤２：ポリアクリル酸ナトリウム系重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ａ−１９０：強アニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：０％、水溶液ｐＨ：７〜９、分子量：７００万、０．１重量％溶液粘度：２９０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤３：ポリアクリル酸エステル系重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアロンフロック  Ｃ−５０８：強カチオン性重合体、水溶液ｐＨ：３〜６、分子量：８００万、０．１重量％溶液粘度：３７０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤４：ポリメタアクリル酸エステル系重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアロンフロック  Ｃ−３０３：強カチオン性重合体、水溶液ｐＨ：３〜６、分子量：３００万、０．１重量％溶液粘度：１８０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
【０１１９】
スラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を２０分間にわたって観察した結果を図２〜５の写真に示す。
【０１２０】
図２は、スラッジを含む研磨液に凝集剤を添加した直後（０分）におけるスラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を示す。また、コントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ）として、凝集剤を全く添加していないスラッジ含有研磨液を用意して、各種凝集剤を添加した場合と比較した。添加直後では、ノニオン性重合体である凝集剤１（Ｎ−１００Ｓ）を添加した研磨液のみにおいてスラッジが顕著に凝集して凝集体が形成され、自然沈降が開始することが確認できた。
【０１２１】
その１分後においては、凝集剤１（Ｎ−１００Ｓ）を添加した研磨液のみにおいて、凝集体の自然沈降の大半が完了し、その上済み液は清浄となることがわかった（図３参照）。
【０１２２】
なお、アクリルアミド重合単位を全く含まない強アニオン性重合体を使用する凝集剤２（Ａ−１９０）、ならびに強カチオン性重合体を使用する凝集剤３（Ｃ−５０８）、また同じく強カチオン性重合体を使用する凝集剤４（Ｃ−３０３）では、２０分が経過してもその凝集体は形成されず、凝集剤を全く含まないコントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ）の場合とほぼ同程度のスラッジが研磨液中に懸濁していた（図４および図５、特に図５参照）。
【０１２３】
以上の結果から凝集剤としてノニオン性重合体を用いると凝集体が瞬時に形成され、かかる凝集体は自然沈降により迅速に沈殿することがわかった。
【０１２４】
『凝集剤の研磨液への添加量の検討』
凝集剤の研磨液への添加量を検討するために、上記の凝集剤１（Ｎ−１００Ｓ）を０．１重量％の濃度で含む水溶液をそれぞれ０．２５ｍＬ、０．５ｍＬ、１ｍＬの量で５０ｍＬの研磨液（ドライスラッジ（ＤＳ）換算で１５３７０ｍｇ／Ｌのスラッジを含む）に添加した。なお、凝集剤の研磨液中の濃度は、それぞれ、５ｍｇ／Ｌ、１０ｍｇ／Ｌ、２０ｍｇ／Ｌであった。
【０１２５】
また、コントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ）として、凝集剤を全く添加していない研磨液（すなわち、研磨液中での凝集剤の濃度が０ｍｇ／Ｌであるもの）も比較用に用意した。
【０１２６】
各濃度において、スラッジの凝集ならびに凝集体の形成およびその沈降の様子を１０分間にわたって観察した。結果を図６〜９の写真で示す。
【０１２７】
図６〜９に示す結果から凝集剤を５ｍｇ／Ｌ、１０ｍｇ／Ｌおよび２０ｍｇ／Ｌの濃度で添加しても凝集体の形成および沈降の速度に大差はなく、少量の凝集剤であっても、特に５ｍｇ／Ｌ程度の濃度であっても、１分以内に凝集体の大半が自然沈降することがわかった（図７参照）。また、その上澄み液は目視で観察する限り、清浄で透明であった（図７〜９参照）。
【０１２８】
『凝集剤の種類についての検討』
凝集剤の種類（バリエーション）についての検討を行うために、５０ｍＬの研磨液（ドライスラッジ（ＤＳ）換算で１０１９０ｍｇ／Ｌのスラッジを含む）に、以下の凝集剤を０．１重量％の濃度で含む水溶液を０．２５ｍＬの量で添加した。なお、凝集剤を添加した後の研磨液における凝集剤の濃度は、いずれの場合も５ｍｇ／Ｌ（または０．０５ｍｇ／１００ｍｇ・ＤＳ）であった。
【０１２９】
凝集剤１：ポリアクリルアミド系重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１００Ｓ：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：１００％、水溶液ｐＨ：５〜７、分子量：１３００万、０．１重量％溶液粘度：２０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤２（比較）：ポリアクリル酸ナトリウム系重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ａ−１９０：強アニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：０％、水溶液ｐＨ：７〜９、分子量：７００万、０．１重量％溶液粘度：２９０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤５：アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム系共重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１０２：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上、水溶液ｐＨ：５〜７、分子量：１６００万、０．１重量％溶液粘度：５０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤６：アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム系共重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１００：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上、水溶液ｐＨ：５〜７、分子量：１７００万、０．１重量％溶液粘度：６５ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤７：アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム系共重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１０４：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上、水溶液ｐＨ：５〜７、分子量：１７００万、０．１重量％溶液粘度：８０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
凝集剤８：アクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム系共重合体（ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−２１０：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上、水溶液ｐＨ：５〜７、分子量：１７００万、０．１重量％溶液粘度：７０ｍＰａ／ｓ（２５℃））
【０１３０】
そして上記の比較の凝集剤２（Ａ−１９０）を除く全ての凝集剤はいずれも瞬時に凝集体を形成し（図１０参照）、その大半は２分以内に自然沈降することがわかった（図１１〜１３、特に図１２参照）。
【０１３１】
従って、上述の凝集剤は、その中に含まれるアクリルアミド重合単位に含まれるアミド基がスラッジと水素結合することにより沈降速度の高い粒径の大きな凝集体を形成するものと考えられる。しかし、ノニオン性官能基を全く含まない比較の凝集剤２（Ａ−１９０：ポリアクリル酸ナトリウム系重合体、アクリルアミド重合単位：０％）では、スラッジの沈降速度は極めて小さく（図１０〜１３参照）、カルボキシレート基などのイオン性官能基だけではスラッジが有効に凝集して沈降することは困難であることがわかった。
【０１３２】
このように本発明では凝集剤としてアミド基含有重合体、特にアクリルアミド含有重合体を使用することによってスラッジと瞬時に凝集体を形成し、わずか数分のうちに自然沈降して固液分離することがわかった。
【０１３３】
『スラッジ分離除去後の研磨液の品質の確認』
本発明において、凝集剤の添加は、スラッジの沈降速度向上、つまり、固液分離の効率化に寄与するが、添加した凝集剤の一部が処理液に残留する可能性があるため、処理液の再利用にあたっては、品質（特に研磨レート（単位時間当たりの研磨量））を評価する必要がある。
そこで、処理液中に含まれる凝集剤が研磨レートに与える影響を評価すべく、予めスラッジを１μｍフィルタで除去した研磨液に以下の凝集剤を所定の濃度で添加したサンプルを用意し、ガラスの研磨レートを測定した。
【０１３４】
凝集剤１：ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１００Ｓ：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：１００％
凝集剤５：ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１０２：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上
凝集剤６：ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１００：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上
凝集剤７：ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−１０４：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上
凝集剤８：ＭＴアクアポリマー株式会社製のアコフロック  Ｎ−２１０：ノニオン性重合体、アクリルアミド重合単位：９５％以上
【０１３５】
研磨液中の凝集剤濃度が１０ｍｇ／Ｌまたは２０ｍｇ／Ｌとなるように凝集剤水溶液（濃度：２０００ｍｇ／Ｌ）を５０ｍＬの研磨液（予め１μｍフィルタにてスラッジを除去した後の研磨液）に添加し、この研磨液中にガラス片を所定の時間にわたって浸漬させた後に取り出してその研磨レート（単位：μｍ／ｍｉｎ）を測定した。
【０１３６】
また、コントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ）として、凝集剤水溶液の代わりに、凝集剤水溶液と同じ量の水を添加した研磨液を用意した。
【０１３７】
結果を以下の表１および図１４のグラフに示す。
【０１３８】
【表１】
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【０１３９】
いずれの凝集剤においても、凝集剤濃度の研磨レートへの影響はコントロール（Ｃｏｎｔｒｏｌ）とほぼ同じであった。従って、処理液に残留する凝集剤は少なくとも２０ｍｇ／Ｌ以下であれば、研磨レートに影響を殆ど及ぼさないものと考えられた。
【０１４０】
なお、スラッジの凝集に好適な凝集剤の添加量は２０ｍｇ／Ｌ以下であり、その大部分がスラッジの凝集に作用するため、処理液に残留する凝集剤濃度は２０ｍｇ／Ｌ以下となることは自明である。
【０１４１】
また、凝集剤の添加時に同伴する水による希釈効果により、研磨レートが低下することが確認されたが、いずれの凝集剤濃度においても、ガラス研磨の実用的な研磨レートの下限値（１４μｍ／ｍｉｎ）を下回ることはなかった（図１４参照）。なお、研磨レートがその下限値（１４μｍ／ｍｉｎ）を下回ると、研磨量不足などの製品品質にかかる問題が生じる場合がある。
【０１４２】
以上の結果から、かかる凝集剤を用いてスラッジを除去した後の凝集剤を含む研磨液を循環させてガラスの研磨に再利用しても研磨レートがその下限値よりも低下して問題が発生することは殆どない。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明は、ガラス基板、特にテレビ、パソコン、スマートフォンまたはタブレットなどのディスプレイ用のガラス基板、特にフラットパネル・ディスプレイ用のガラス基板の製造および薄型化において利用することができる。
【０１４４】
さらに本発明によれば研磨液を循環利用することができるので循環処理プロセスとして本発明を利用することができる。
【図１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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