(57)【要約】【課題】  トリウム（Ｔｈ）やウラン（Ｕ）等の含有率が低減されており、しかも従来品と同等以上の高い研摩速度を有するセリウム系研摩材を提供すること。【解決手段】  フッ素を含有しており、研摩材質量に対する全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）の質量比が９０wt％以上であり、当該ＴＲＥＯに対するＴｈとＵの合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であり、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）が１．５μｍ〜２．５μｍであるセリウム系研摩材である。  ブレーン法平均粒径（ＤＢ）を基準とする粒径設定が行われたセリウム系研摩材は、必要な研摩速度が確保されるように研摩材粒子の粒度分布が制御されている。したがって、セリウム系研摩材製造時にブレーン法平均粒径（ＤＢ）を粒度設定基準に用いると、トリウムやウラン等の含有率が低減されており、しかも高い研摩速度を有するセリウム系研摩材が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素（Ｆ）を含有するセリウム系研摩材であって、研摩材質量に対する全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）の質量比が９０wt％以上であり、全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であり、ブレーン法平均粒径が１．５μｍ〜２．５μｍであるセリウム系研摩材。
【請求項２】
全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）に占める酸化セリウム（ＣｅＯ２）の割合（ＣｅＯ２／ＴＲＥＯ）は、５０wt％〜７０wt％である請求項１に記載のセリウム系研摩材。
【請求項３】
フッ素の含有率は、４．０wt％〜１０wt％である請求項１または請求項２に記載のセリウム系研摩材。
【請求項４】
全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）に対するカルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、鉄（Ｆｅ）、リン（Ｐ）の合計含有量の質量比（（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯ）は、２．０wt％以下である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセリウム系研摩材。
【請求項５】
原料を焙焼する工程を有するセリウム系研摩材の製造方法であって、
前記焙焼する工程に供される原料は、焙焼を経て得られたフッ素含有希土類化合物を含んでおり、かつ当該原料の全希土類酸化物換算質量に占める前記フッ素含有希土類化合物の酸化物換算質量の割合が３０wt％以上であり、当該全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であるセリウム系研摩材の製造方法。
【請求項６】
前記原料の焙焼工程における焙焼温度は、９００℃〜１２００℃であり、かつフッ素含有希土類化合物生成時の焙焼における焙焼温度より１０℃以上高い請求項５に記載のセリウム系研摩材の製造方法。
【請求項７】
セリウム系研摩材の原料中にフッ素を含有させるフッ化処理工程を少なくとも１回有し、フッ化処理工程後に行われる焙焼工程を有するセリウム系研摩材の製造方法であって、最初のフッ化処理工程後に行われる焙焼工程の回数は２回以上であり、最初の焙焼工程に供される焙焼対象物は全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であるセリウム系研摩材の製造方法。
【請求項８】
各焙焼工程における焙焼温度は７００℃以上であり、最後の焙焼工程における焙焼温度は９００℃〜１２００℃であり、２回目以降の各焙焼工程における焙焼温度は各焙焼工程の直前の焙焼工程における焙焼温度より１０℃以上高い請求項７に記載のセリウム系研摩材の製造方法。
【請求項９】
焙焼工程に供されるセリウム系研摩材の原料は、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、鉄（Ｆｅ）、リン（Ｐ）の合計含有量の質量比（（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯ）が２．０wt％以下である請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のセリウム系研摩材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素を含有するセリウム系研摩材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セリウム系研摩材としては、バストネサイト精鉱を原料として製造されたものがある（特許文献１参照）。その製造方法は、概略的には、バストネサイトを湿式粉砕し、得られたスラリを乾燥し、焙焼し、放冷し、得られた焼成品を解砕し、分級するというものである。このような製造方法において、研摩傷が生じにくいなど研摩精度の高い研摩材を製造する場合は、焙焼工程における焙焼温度を比較的低温に設定し、より研摩速度が高い研摩材を製造する場合は、焙焼温度を比較的高温に設定するようにしている。
【０００３】
ところで、バストネサイト精鉱は、フッ素を適量含有しているなど、セリウム系研摩材の原料として優れた特性を有するが、その一方で、トリウム（Ｔｈ）やウラン（Ｕ）を、バストネサイト精鉱の全希土類酸化物換算量（ＴＲＥＯ）との比率（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）で約０．１wt％含有量しているという特性を有する。このようなことから、トリウムやウランの含有率を低減しつつセリウム系研摩材を製造する方法が提供されている（特許文献２参照）。なお、当該製造方法は、概略的に説明すると、バストネサイト精鉱等の希土類鉱石に化学的処理を施してトリウムやウラン等の放射性元素、アルカリ金属およびアルカリ土類金属等の含有率が低減された軽希土類炭酸塩を得た後、当該軽希土類炭酸塩にフッ酸を添加してこれを部分フッ素化し、得られたものを焙焼するというものである（特許文献２参照）。
【０００４】
したがって、後者のような製法を用いると、トリウムやウランの含有率が低減されたセリウム系研摩材が得られる。ところが、後者の製法において、焙焼温度を比較的高温に設定して高研摩速度の研摩材を製造しようとしても、前者の製法によって得られるセリウム系研摩材のような高研摩速度の研摩材を製造できない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１３２５０号公報
【特許文献２】特開平９−１８３９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題点に鑑みてなされた本発明は、トリウムやウラン等の含有率が低減されており、しかも従来品と同等以上の高い研摩速度を有するセリウム系研摩材を提供することおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するものであり、フッ素（Ｆ）を含有するセリウム系研摩材であって、研摩材質量に対する全希土類酸化物換算質量（以下、ＴＲＥＯと記すことがある）の質量比が９０wt％以上であり、当該全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であり、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）が１．５μｍ〜２．５μｍであることを特徴とする。
【０００８】
検討の結果、本発明に係るセリウム系研摩材は、原料の種類に拘わらず、バストネサイト精鉱を原料として製造される従来のセリウム系研摩材と同等かそれよりも高い研摩速度を有することが解った。このセリウム系研摩材は、例えば、液晶用、ハードディスク用またはフォトマスク用ガラス基板の一次研摩または中間研摩あるいは、光学ガラスの研摩等の用途に好適である。研摩速度の低下が防止される理由は必ずしも明確でないが、研摩材の粒径設定の基準がブレーン法平均粒径（ＤＢ）であることと関わりが深いと考えられる。セリウム系研摩材の製造では、例えば「仕上げ用」等、研摩材の用途に応じて製造する研摩材の粒径が設定されることがある。そして、この粒径設定では、レーザ回折・散乱粒度分布測定法で測定される小粒径側からの累積体積が５０wt％になる粒子の粒径（Ｄ50）が用いられている。ところが、トリウムやウランの含有率が低減されており、しかも研摩速度が高いセリウム系研摩材を製造する場合、当該粒径（Ｄ50）を基準に用いて粒径設定を行っても、製造された研摩材は研摩速度が低いものとなる場合が多い。このようなことから、従来の粒径（Ｄ50）を基準に用いて粒径設定を行っても、必要な研摩速度が確保されるように研摩材粒子の粒度分布を制御できず、したがって、これまでのような粒度設定を行っても上述した要求レベルの研摩速度性能を発揮する粒度分布を有する研摩材は製造されないと考えられる。これに対し、粒度設定においてブレーン法平均粒径（ＤＢ）を基準に用いて得られたセリウム系研摩材は、上記要求レベルかそれ以上の高い研摩速度を有する。したがって、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）を基準とする粒径設定が行われたセリウム系研摩材は、必要な研摩速度が確保されるように研摩材の粒子の状態（例えば粒度分布）が制御された研摩材であると考えられる。つまり、粒度設定の基準がブレーン法平均粒径（ＤＢ）であり、当該平均粒径が上記範囲内である本発明に係るセリウム系研摩材は、上述した要求レベルの研摩速度性能を発揮する粒子の状態を有することなると考えられる。
【０００９】
そして、上述したような用途で用いられる場合など特に高い研摩速度が要求される場合、セリウム系研摩材におけるブレーン法平均粒径（ＤＢ）として好ましい範囲は、上記のように、１．５μｍ〜２．５μｍである。当該平均粒径（ＤＢ）が下限値未満では、十分な研摩速度を確保できないからである。他方、上限値を超えると、被研摩面に大きな傷やうねりが発生してしまい、その後に仕上げ研摩を行っても除去できないことがある。したがって、これらの両面を考慮すると、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）は、１．７μｍ〜２．３μｍがより好ましい。なお、セリウム系研摩材のＴＲＥＯに対するトリウムとウランの合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）は０．０５wt％以下であり、０．００５wt％以下が好ましく、０．０００５wt％以下がより好ましい。ウランやトリウムといった放射性物質の含有率はできるだけ低い方が好ましい。
【００１０】
セリウム系研摩材質量に対するＴＲＥＯの質量比は９０wt％以上である。より具体的には、ＴＲＥＯの割合は９０wt％以上が好ましく、９２wt％以上がより好ましく、９３wt％以上がさらに好ましい。各希土類元素の割合が一定の場合、ＴＲＥＯの質量比が高いほど、希土類酸化物のうちで最も研摩に寄与する酸化セリウムの研摩材質量中に占める割合が増えることとなり、高い研摩速度を確保できるからである。また、傷発生の原因の一つである不純物の含有率が低いこととなり、傷発生がより確実に防止されるからである。
【００１１】
ただし、検討の結果、ＴＲＥＯに占める酸化セリウム（ＣｅＯ２）の割合（ＣｅＯ２／ＴＲＥＯ）は、５０wt％〜７０wt％が好ましい。酸化セリウムの割合が高くなると傷が発生しやすくなり、上記上限値を上回ると研摩傷が発生しやすくなるからである。他方、酸化セリウムの割合が低くなるほど研摩速度が低下してしまい、上記下限値を下回ると、十分な研摩速度を確保できない。
【００１２】
フッ素（Ｆ）の含有率は４．０wt％〜１０wt％が好ましい。フッ素の含有率が低くなり過ぎると、十分な研摩速度を確保できないからであり、他方、高くなり過ぎると、研摩傷が発生するからである。そして、これらの両面を考慮すると、フッ素の含有率は５．０wt％〜９．０wt％がより好ましい。
【００１３】
また、バストネサイト精鉱など、セリウム系研摩材の原料として用いられる鉱石は、ウランやトリウムといった放射性物質以外にも、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、鉄（Ｆｅ）、リン（Ｐ）等の元素を多く含有している。したがって、これらの元素からなる不純物を多く含有するセリウム系研摩材が製造されることがある。このような不純物を含有する研摩材は、研摩傷が発生しやすく、研摩速度が低いものが多い。また、これらの不純物（特に鉄）が被研摩面に残留すると、被研摩部材の電気的または磁気的特性を低下させることがある。このようなことから、セリウム系研摩材としては、ＴＲＥＯに対するカルシウム、バリウム、鉄、リンの合計含有量の質量比（（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯ）が２．０wt％以下が好ましく、１．０wt％以下がより好ましく、０．５wt％以下がさらに好ましい。そして、その原料としても、当該質量比（（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯ）が２．０wt％以下が好ましく、１．０wt％以下がより好ましく、０．５wt％以下がさらに好ましい。
【００１４】
そして、セリウム系研摩材としては、ＢＥＴ法比表面積は、１．０ｍ２／ｇ〜３．５ｍ２／ｇが好ましい。ＢＥＴ法比表面積が大きくなるほど研摩速度が低下し、上記上限値を超えると十分な研摩速度を確保できないからである。他方、ＢＥＴ法比表面積が小さくなるほど傷が発生しやすくなり、上記下限値を下回ると、高精度の研摩が要求される前述の分野では許容できないような研摩傷が発生するようになるからである。これらの両面を考慮すると、ＢＥＴ法比表面積は、１．２ｍ２／ｇ〜３．０ｍ２／ｇがより好ましい。
【００１５】
ここまで本発明に係るセリウム系研摩材について説明したが、次に、そのようなセリウム系研摩材の製造方法について説明する。バストネサイト精鉱、モナザイト精鉱、中国複雑鉱精鉱等の鉱石原料から化学処理等により放射性元素、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の不純物の含有率を低減して得られる希土類炭酸塩等の希土類化合物などを原料として用いるセリウム系研摩材の製造方法は、通常、原料を焙焼する工程を有する。そして、セリウム系研摩材の製造方法では、必要に応じて、焙焼工程前に、粉砕（解砕）工程、乾燥工程、フッ化処理や不純物を除去する処理などの湿式処理が行われたり、焙焼工程後に、粉砕（解砕）工程、乾燥工程、分級工程などが行われたりする。
【００１６】
このように、原料を焙焼する工程を有するセリウム系研摩材の製造方法において、前記焙焼する工程に供される原料として、焙焼を経て得られたフッ素含有希土類化合物を含んでおり、かつ当該原料の全希土類酸化物換算質量に占める前記フッ素含有希土類化合物の酸化物換算質量の割合が３０wt％以上であり、当該全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であるものを用いると、バストネサイト精鉱を原料として製造されるセリウム系研摩材などの従来のセリウム系研摩材と同等かそれよりも高い研摩速度を有するセリウム系研摩材が製造される。
【００１７】
このような原料を用いると良い理由は必ずしも明確でないが、原料中に焙焼を経て得られたフッ素含有希土類化合物を含めることと関わりが深いと考えられる。原料中のフッ素含有希土類化合物は、フッ素含有希土類化合物製造段階で焙焼され、さらに研摩材製造段階で焙焼される。つまり、原料中のフッ素含有希土類化合物は、セリウム系研摩材とされるまでに都合２回以上焙焼される。そして、検討の結果、このようにフッ素を含有した状態で複数回の焙焼工程を経て製造されるセリウム系研摩材は、１回しか焙焼されないものと比べると、セリウム系研摩材の粒子の状態が大きく異なっていると考えられることが解った。両セリウム系研摩材を比較したところ、レーザ回折・散乱粒度分布測定法で測定される粒径（Ｄ50）に差はなくても、実際に研摩を行って得られた被研摩面における傷発生状態や研摩値（研摩速度）は、複数回の焙焼工程を経て製造されるセリウム系研摩材の方が優れていたからである。
【００１８】
実用的な研摩材を製造するための原料としては、上述したように、フッ素含有希土類化合物の割合が３０wt％以上のものを用いる。当該割合がこれより低いと、傷発生を十分に防止できず、また十分な研摩値（研摩速度）を確保できないからである。したがって、フッ素含有希土類化合物の割合としては、５０wt％以上が好ましく、７０wt％以上がより好ましい。より具体的に説明すると、本発明に係る研摩材の製造方法の原料の一部として用いられるフッ素含有希土類化合物としては、例えば、希土類の炭酸塩、モノオキシ炭酸塩、塩基性炭酸塩、しゅう酸塩、水酸化物あるいは酸化物などの希土類化合物と、フッ化水素酸、フッ化アンモニウムあるいはフッ化水素アンモニウム等のフッ素含有化合物とを混合した後、得られた混合物（希土類化合物とフッ素含有化合物との混合物）を焙焼することによって得られるものなどを挙げることができる。
【００１９】
フッ素含有希土類化合物の焙焼温度としては、３００℃〜１１００℃が好ましく、４００℃〜１０００℃がより好ましい。下限値未満の温度での焙焼により得られたフッ素含有希土類化合物を原料に用いると、研摩速度が低いセリウム系研摩材が製造されやすい。他方、上限値を超えた焙焼温度での焙焼により得られたフッ素含有希土類化合物は大粒径で硬いものになりやすく、このようなものを原料に用いると、研摩傷が発生しやすいセリウム系研摩材が製造されやすい。なお、焙焼により得られたフッ素含有希土類化合物としては、種々の方法によって得られるものを挙げることができる。一例としては、フッ素含有セリウム系研摩材の製造において焙焼工程後に分級工程を行って微粒の研摩材を得る場合に当該分級工程において粗粉側に回収されるものを挙げることができる。
【００２０】
また、原料のうちフッ素含有希土類化合物以外の部分としては、確認的には、希土類の炭酸塩、モノオキシ炭酸塩、塩基性炭酸塩、しゅう酸塩、水酸化物などの希土類化合物や、これらの希土類化合物を焙焼（あるいは仮焼）して得られたものが用いられる。そして、これらの中でも、列挙した希土類化合物を仮焼することにより得られる強熱減量が２０wt％以下、好ましくは１５wt％以下、より好ましくは１０wt％以下になったものや、列挙した希土類化合物を高温で長時間焙焼することにより得られる強熱減量がほとんど０wt％である酸化物が、フッ素含有希土類化合物以外の部分として特に好ましい。最終的に粒径が大きなセリウム系研摩材を得やすいからである。
【００２１】
なお、上記本発明に係るセリウム系研摩材の製造方法において、トリウムやウラン等の含有率が低減された原料（中間原料）を焙焼工程に供する方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、出発原料としてトリウムやウラン等の放射性元素の含有率が低減されたものを用いれば、トリウムやウラン等の含有率が低減された原料（中間原料）を焙焼工程に供することができる。当該原料としては、原料の全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であるものが好ましく、０．００５wt％以下のものがより好ましく、０．０００５wt％以下のものがさらに好ましい。このような原料を用いると、全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が低減されており、しかも、バストネサイト精鉱を原料として製造されるセリウム系研摩材などの従来のセリウム系研摩材と同等かそれよりも高い研摩速度を有するセリウム系研摩材が製造される。なお、トリウムやウラン等の放射性元素を含む鉱石等からこれらの含有率が低減された原料を製造する方法としては、特許文献２に記載されている化学的処理方法など、種々の公知の方法がある。具体例を１つ挙げるとすると、例えば、バストネサイト精鉱などの精鉱を硫酸分解法やアルカリ分解法によって分解し、分別沈澱や分別溶解等の処理を行ってウラン、トリウム、カルシウム、バリウム、鉄、リン等の不純物を低減・除去することにより希土類溶液を得て、得られた希土類溶液の希土類成分の組成を調整した後、組成が調整された希土類溶液と沈澱剤（例えば、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア水、しゅう酸、しゅう酸アンモニウム、しゅう酸ナトリウム、尿素等）を混合して希土類化合物（例えば、炭酸塩、塩基性炭酸塩、モノオキシ炭酸塩、水酸化物、しゅう酸塩等）の沈澱を生成し、これを濾過・水洗して本発明に係るセリウム系研摩材用原料を得るという方法を挙げることができる。また、これらから（仮焼により）焼成される酸化物、あるいは酸化物との中間体としたものをも原料として用いることができる。このように、この方法によれば、同時に、カルシウム、バリウム、鉄、リン等の不純物の含有率をも低減できる。
【００２２】
なお、上述したように、レーザ回折・散乱粒度分布測定法で測定される粒径（Ｄ50）に基づいたのでは研摩特性の優劣を判断できなかったので、傷評価や研摩値（研摩速度）といった研摩特性の優劣と、研摩材の粒子状態を表す各種物性との間の相関関係について検討したところ、先に説明したように、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）が所定範囲であるセリウム系研摩材は、傷評価や研摩値（研摩速度）の面で研摩特性に優れていた。このようなことから、セリウム系研摩材製造時の粒度設定の基準がブレーン法平均粒径（ＤＢ）であり、当該平均粒径が上記範囲内である本発明に係るセリウム系研摩材は、上述した要求レベルの研摩速度性能を発揮する粒子の状態を有することなる。
【００２３】
そして、複数回ある焙焼工程相互の関係について検討した。その結果、フッ素含有希土類化合物を含んでいる原料の焙焼工程での焙焼温度としては、９００℃〜１２００℃の範囲内であって、かつ原料に含ませるフッ素含有希土類化合物生成時の焙焼での焙焼温度より１０℃以上高い温度が好ましいことが解った。
【００２４】
焙焼温度が低いと、最終的に得られる研摩材の粒径が大きくならないと共に研摩速度が低くなる傾向にあり、上記温度範囲の下限値未満になると、粒径が十分に大きくならないと共に研摩速度が十分に高くならないからである。他方、焙焼温度が高いと、最終的に得られる研摩材の粒径が大きくなると共に研摩傷が発生しやすくなる傾向にあり、上記温度範囲の上限値を超えると、粒径が大きくなり過ぎると共に多くの研摩傷が発生するようになるからである。したがって、これらの点を考慮すると、焙焼温度は、９５０℃〜１１５０℃がより好ましい。
【００２５】
さらに、本製造方法の焙焼高低における焙焼温度と、原料に含ませるフッ素含有希土類化合物生成時の焙焼での焙焼温度との温度差が小さいほど焙焼における焼結が進み難く、温度差が１０℃未満では、製造されるセリウム系研摩材は、粒径が小さく、しかも研摩速度の低いものになり易い。この点を考慮すると、当該温度差は、２０℃以上がより好ましく、５０℃以上がさらに好ましい。
【００２６】
また、フッ化処理工程を有するセリウム系研摩材の製造方法を用いる場合は、次のような製造方法によっても、トリウムやウラン等の含有率が低減されており、しかも、バストネサイト精鉱を原料として製造されるセリウム系研摩材などの従来のセリウム系研摩材と同等かそれよりも高い研摩速度を有するセリウム系研摩材を製造できる。
【００２７】
すなわち、その製造方法とは、セリウム系研摩材の原料中にフッ素を含有させるフッ化処理工程を少なくとも１回有し、フッ化処理工程後に行われる焙焼工程を有するセリウム系研摩材の製造方法であって、最初のフッ化処理工程後に行われる焙焼工程の回数が２回以上であり、最初の焙焼工程に供される焙焼対象物（中間原料）は、全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であるセリウム系研摩材の製造方法である。
【００２８】
検討において、単に焙焼工程を２回以上行うだけでは所望のセリウム系研摩材は得られないことと、および、各焙焼工程はフッ素を含有したセリウム系研摩材の原料（中間原料を含む）を焙焼する工程である必要があることが解ったことから本発明に想到するに至った。したがって、本製造方法は、焙焼工程前に行われるフッ化処理工程を有しており、１回目のフッ化処理は１回目の焙焼工程前に行われる。なお、２回目以降の焙焼工程に着目すれば、当該焙焼工程とその直前の焙焼工程との間に追加のフッ化処理を行った方が好ましい。そして、コストや生産効率等を考えると焙焼工程は２回であるのが最も好ましい。このような製造方法を用いると、バストネサイト精鉱を原料として製造されるセリウム系研摩材などの従来のセリウム系研摩材と同等かそれよりも高い研摩速度を有するセリウム系研摩材が製造される。焙焼対象物がフッ素を含有したものであると、焙焼によって適度に大きな粒径の焙焼品を生成でき、より高い研摩速度の研摩材を製造しやすいからであると考えられる。
【００２９】
原料としては、確認的であるが、希土類の炭酸塩、モノオキシ炭酸塩、塩基性炭酸塩、しゅう酸塩、水酸化物などの希土類化合物や、これらの希土類化合物を焙焼（あるいは仮焼）して得られたものが用いられる。そして、これらのなかでも、列挙した希土類化合物を仮焼することにより得られる強熱減量が２０wt％以下、好ましくは１５wt％以下、より好ましくは１０wt％以下になったものや、列挙した希土類化合物を高温で長時間焙焼することにより得られる強熱減量がほとんど０wt％である酸化物が特に好ましい。最終的に粒径が大きなセリウム系研摩材を得やすいからである。
【００３０】
フッ化処理は、セリウム系研摩材の原料（中間原料を含む）とフッ素含有化合物とを混合することによって実施できる。フッ素含有化合物としては、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム等のフッ素含有化合物や、希土類フッ化物、希土類オキシフッ化物などのフッ素含有希土類化合物を用いる。ただし、フッ素含有希土類化合物は、焙焼によって得られたものである必要はなく、例えば、希土類炭酸塩等の希土類化合物とフッ化水素酸等のフッ素含有化合物との混合によって得られるものであってもよい。これは、フッ素含有希土類化合物によりフッ化処理した原料は焙焼工程を２回以上経るためである。
【００３１】
また、本製造方法を用いてトリウムやウラン等の含有率が低減されたセリウム系研摩材を製造する方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、本製造方法の出発原料として、トリウムやウラン等の放射性元素の含有率が低減されたものを用いれば、トリウムやウラン等の含有率が低減されたセリウム系研摩材を製造できる。原料としては、先にも説明したように、当該原料の全希土類酸化物換算量に対するトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の合計含有量の質量比（（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯ）が０．０５wt％以下であるものが好ましく、０．００５wt％以下のものがより好ましく、０．０００５wt％以下のものがさらに好ましい。なお、トリウムやウラン等の放射性元素を含む鉱石等からこれらの含有率が低減された原料を製造する方法については、先に説明した通りであり、ここではその説明を省略する。
【００３２】
また、検討の結果、最初の焙焼工程をはじめとして各焙焼工程における焙焼温度は７００℃以上が好ましく、最後の焙焼工程における焙焼温度は９００℃〜１２００℃が好ましく、２回目以降の各焙焼工程における焙焼温度は各焙焼工程の直前の焙焼工程における焙焼温度より１０℃以上高い温度が好ましい。
【００３３】
各焙焼工程における焙焼温度が７００℃未満では、焙焼により粒子が成長するという効果がほとんど得られず、所望の研摩速度を有する研摩材を製造できないからである。そして、各焙焼工程における焙焼温度が７００℃以上であっても、最後の焙焼工程における焙焼温度が低いと、最終的に得られる研摩材の粒径が大きくならないと共に研摩速度が低くなる傾向にあり、９００℃未満になると粒径が十分に大きくならないと共に研摩速度が十分に高くならない。他方、最終焙焼工程の焙焼温度が高いと、最終的に得られる研摩材の粒径が大きくなると共に研摩傷が発生しやすくなる傾向にあり、１２００℃を超えると、粒径が大きくなり過ぎると共に多くの研摩傷が発生するようになる。したがって、これらの点を考慮すると、焙焼温度は、９５０℃〜１１５０℃がより好ましい。また、２回目以降のある焙焼工程に着目した場合、当該焙焼工程の焙焼温度は、当該焙焼工程の直前の焙焼工程の焙焼温度よりも高い方が好ましいが、両焙焼温度の温度差が小さいほど焙焼における焼結が進み難い。そして、温度差が１０℃未満では、製造されるセリウム系研摩材は、粒径が小さく、しかも研摩速度の低いものになり易い。このようなことから、２回目以降の各焙焼工程における焙焼温度は各焙焼工程の直前の焙焼工程における焙焼温度よりも１０℃以上高い温度が好ましく、２０℃以上高い温度がより好ましく、５０℃以上高い温度がさらに好ましい。
【００３４】
なお、ここで説明しているセリウム系研摩材の製造方法と異なり、先に説明した製造方法（焙焼工程に供される原料が焙焼を経て得られたフッ素含有希土類化合物を含むものである製造方法）は、フッ化処理工程を必ずしも必要としていない製造方法であるが、その製造方法を用いると、被研摩面における傷発生状態や研摩値（研摩速度）に優れるセリウム系研摩材を製造できる。先に説明した製造方法は、フッ素含有希土類化合物を含む原料を用いる方法だからである。既にフッ素成分を含んでいるフッ素含有希土類化合物を原料中に含ませておけば、研摩材製造段階で改めてフッ化処理を行う必要がない。
【００３５】
また、ここまでに説明した本発明に係る各製造方法において、所定の粒径の研摩材（例えばブレーン法平均粒径（ＤＢ）が１．５μｍ〜２．５μｍである研摩材）を製造する場合は、後述の実施形態のところで説明しているように適宜の段階で粉砕（解砕）や分級等を行う。
【００３６】
そして、ここまでに説明した本発明に係る各製造方法を用いて、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、鉄（Ｆｅ）、リン（Ｐ）の含有率が低減されたセリウム系研摩材を製造する方法としては、その原料として、カルシウム、バリウム、鉄、リンの含有率が低減されたものを用いる方法がある。このような原料を用いる場合、セリウム系研摩材の原料としては、当該原料の全希土類酸化物換算量に対するカルシウム、バリウム、鉄、リンの合計含有量の質量比（（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯ）が２．０wt％以下であるものが好ましい。このような原料を用いると、全希土類酸化物換算量に対するカルシウム、バリウム、鉄、リンの合計含有量の質量比（（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯ）が２．０wt％以下に低減されたセリウム系研摩材が製造される。なお、先に説明したように、トリウムやウラン等の放射性元素の含有率が低減された原料を製造すると、同時に、カルシウム、バリウム、鉄、リンの含有率をも低減された原料が製造されることから、ここでは、カルシウム、バリウム、鉄、リンの含有率が低減された原料の製造方法についての説明を省略する。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明によれば、トリウムやウラン等の含有率が低減されており、しかも従来品と同等以上の研摩速度を有するという研摩特性に優れるセリウム系研摩材を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係るフッ素含有セリウム系研摩材の好適な実施形態について説明する。
【００３９】
第１実施形態
第１実施形態では、表１に示されるような物性を有する２種類のセリウム研摩材用の原料を用意した。
【００４０】
【表１】
2005068312.tif 000002
【００４１】
２種類の原料のうち、原料Ａは、希土類炭酸塩を６５０℃で１２時間仮焼することで得られたものである。なお、原料Ａを得るために用意した希土類炭酸塩は、全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）が４５wt％、ＣｅＯ２／ＴＲＥＯが６１wt％、（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯが０．０００５wt％未満、（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯが０．４wt％未満、フッ素（Ｆ）が０．１wt％未満であった。
【００４２】
実施例１：本実施例は、原料Ａを用いるものである。概略的には、原料Ａを湿式粉砕し、フッ化処理（１回目）し、洗浄・濾過し、乾燥し、解砕し、焙焼（１回目）し、乾式粉砕し、フッ化処理（２回目）し、洗浄・濾過し、乾燥し、解砕し、焙焼（２回目）し、乾式粉砕し、分級してセリウム系研摩材を製造する方法である。以下、詳細に説明する。まず、原料Ａに当該原料の２倍の質量の純水を混合し、得られた混合物をアトライターで湿式粉砕した。この粉砕で用いた粉砕媒体は直径５ｍｍのジルコニアボールであり、粉砕時間は８時間であった。次に粉砕により得られた原料スラリーに、これを撹拌しながら１０wt％フッ化水素酸を添加し、その後１時間撹拌を継続した（１回目のフッ化処理）。１０wt％フッ化水素酸の添加量は、１０wt％フッ化水素酸の添加によって添加されるフッ素質量と原料スラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）との質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）が４．５wt％になる量であった。その後、スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液を抜出し純水を加えるという、いわゆるリパルプ洗浄を行い、洗浄後のスラリーをフィルタプレス法にて濾過した。続いて、得られた濾過ケーキを１５０℃で２４時間乾燥し、得られた乾燥ケーキをロールクラッシャーで解砕した。得られた解砕品の平均粒径（Ｄ50）は１．１２μｍであった。そして、得られた解砕品を焙焼した（１回目の焙焼工程）。焙焼条件は、焙焼温度が９５０℃、焙焼時間が１２時間というものであった。焙焼後、得られた焙焼品をサンプルミルで乾式粉砕した。
【００４３】
次に、得られた粉砕品を、これに当該粉砕品の２倍の質量の純水を混合してスラリーを調整し、当該スラリー中に、これを撹拌しながら１０wt％フッ化水素酸を添加し、その後１時間撹拌を行うというフッ化処理を行った（２回目のフッ化処理）。１０wt％フッ化水素酸の添加量は、フッ化処理対象である焙焼品が含有するフッ素質量（Ｆ１）と１０wt％フッ化水素酸の添加によって添加されるフッ素質量（Ｆ２）との合計と、原料スラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）との質量比（（Ｆ１＋Ｆ２）／ＴＲＥＯ）が６．０wt％になる量であった。その後、リパルプ洗浄を行い、洗浄後のスラリーをフィルタプレス法で濾過し、得られた濾過ケーキを１５０℃で２４時間乾燥し、得られた乾燥ケーキをロールクラッシャーで解砕し、得られた解砕品を焙焼した（２回目の焙焼工程）。焙焼条件は、焙焼温度が１０５０℃、焙焼時間が１２時間というものであった。焙焼後、得られた焙焼品をサンプルミルで乾式粉砕し、得られた粉砕品を、ターボクラシファイア（分級点を９μｍに設定）にて分級してセリウム系研摩材を得た。なお、得られた研摩材の（Ｔｈ＋Ｕ）／ＴＲＥＯは０．０００５wt％未満であり、（Ｃａ＋Ｂａ＋Ｆｅ＋Ｐ）／ＴＲＥＯが０．４wt％未満であった。
【００４４】
比較例１：この比較例は、実施例１と比べると、１回目の焙焼工程後に行われる乾式粉砕工程までは、フッ化処理における１０wt％フッ化水素酸の添加量および焙焼温度が異なること以外、実施例１と同じであった。
【００４５】
そして、本比較例では、焙焼後の乾式粉砕後、実施例１で行ったフッ化処理（２回目）を行わず、乾式粉砕によって得られた粉砕品（平均粒径（Ｄ50）＝１．１７μｍ）をターボクラシファイア（分級点を９μｍに設定）にて分級してセリウム系研摩材を得た。なお、フッ素処理では、１０wt％フッ化水素酸の添加によって添加されるフッ素質量と原料スラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）との質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）が所定の質量比になるように１０wt％フッ化水素酸の添加量を添加した。当該所定の質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）および焙焼温度条件は、表２に示す通りである。
【００４６】
実施例２〜６および比較例２〜５：これらの実施例および比較例は、実施例１と比べると、フッ化処理における１０wt％フッ化水素酸の添加量および焙焼温度が異なること以外、実施例１と同じであった。なお、フッ素処理では、１０wt％フッ化水素酸の添加によって添加されるフッ素質量と原料スラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）との質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）が所定の質量比になるように１０wt％フッ化水素酸の添加量を添加した。当該所定の質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）および焙焼温度は、表２に示す通りである。
【００４７】
実施例７：この実施例は、実施例１と比べると、１回目の焙焼工程後の乾式粉砕工程までは、フッ化処理における１０wt％フッ化水素酸の添加量が異なること以外、実施例１と同じであった。
【００４８】
そして、本比較例では、焙焼後の乾式粉砕後、実施例１で行ったフッ化処理（２回目）を行わずに、乾式粉砕によって得られた粉砕品について、さらに２回目の焙焼を行った。続いて、この２回目の焙焼工程によって得られた焙焼品を乾式粉砕し、分級してセリウム系研摩材を得た。２回目の焙焼工程以降の各工程は実施例１と同じであった。なお、フッ素処理では、１０wt％フッ化水素酸を添加することによって添加されるフッ素質量と原料スラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）との質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）が所定の質量比になるように１０wt％フッ化水素酸の添加量を添加した。当該所定の質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）および各焙焼工程の焙焼温度は、表２に示すとおりである。
【００４９】
比較例６：本比較例は、従来のセリウム系研摩材を製造する例であり、原料Ｂ（バストネサイト精鉱）を用い、これを比較的高温で焙焼して比較的研摩速度の大きなセリウム系研摩材を製造しようとする例である。まず、原料を実施例１と同じ条件で湿式粉砕した。次に粉砕によって得られた原料スラリーに、これを撹拌しながら３５％塩酸をスラリーの液質量の５wt％に相当する量添加し、その後１時間撹拌を継続した。なお、当該塩酸添加処理は、軽し無灯の不純物の含有率を若干低減させるために行ったものである。その後、スラリー中の固形分を沈降させて上澄み液を抜出し純水を加えるという、いわゆるリパルプ洗浄を行い、洗浄後のスラリーをフィルタープレス法で濾過した。続いて、得られた濾過ケーキを１５０℃２４時間乾燥し、得られた乾燥ケーキをロールクラッシャーで解砕した。得られた解砕品の平均粒径（Ｄ50）は１．１５μｍであった。そして、得られた解砕品を焙焼し、焙焼によって得られた焙焼品をサンプルミルで乾式粉砕し、得られた粉砕品をターボクラシファイア（分級点を９μｍに設定）にて分級してセリウム系研摩材を得た。焙焼工程の焙焼温度の条件は、表２に示すとおりである。
【００５０】
セリウム系研摩材の評価
各実施例および比較例で得られたセリウム系研摩材について、フッ素含有率、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）、レーザ回折・散乱法粒度分布に基づく平均粒径（Ｄ５０）、ＢＥＴ法比表面積を測定した。そして、各実施例および比較例で得られたセリウム系研摩材を用いて研摩試験を行い、研摩値（研摩速度）、得られた研摩面の傷評価を行った。測定値および評価結果を表２に示す。なお、測定方法、研摩試験方法、各種研摩特性の評価方法は次の通りである。
【００５１】
フッ素含有率：各実施例および比較例で得られたセリウム系研摩材をアルカリ試薬（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウム等）によってアルカリ溶融して温湯抽出したものを測定試料として用いる、アルカリ溶融・温湯抽出・フッ素イオン電極法を用いた。
【００５２】
ブレーン法平均粒径（ＤＢ）：各実施例および比較例で得られたセリウム系研摩材粉末の比表面積Ｓ（ｍ２／ｇ）を、ＪＩＳ  Ｋ  ５２０１-1997（セメントの物理試験方法）の「７．１  比表面積試験」に準拠して測定し、セリウム系研摩材粉末の密度ρ（ｇ／ｃｍ３）を、ＪＩＳ  Ｒ  １６２０-1995に掲載される方法に準拠して測定する。そして、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）を数式（１）より算出した。
【００５３】
【数１】
2005068312.tif 000003
【００５４】
レーザ回折・散乱法粒度分布に基づく平均粒径（Ｄ５０）：レーザ回折・散乱法粒度分布測定装置（（株）島津製作所製：ＳＡＬＤ−２０００Ａ）を使用してセリウム系研摩材の粒度分布を測定し、平均粒径（Ｄ50：小粒径側からの累積体積５０wt％における粒径）を求めた。
【００５５】
ＢＥＴ法比表面積（ＢＥＴ）：ＪＩＳ  Ｒ  １６２６-1996（ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法）の「６．２  流動法  の（３．５）一点法」に準拠して測定を行った。その際、キャリアガスであるヘリウムと、吸着質ガスである窒素の混合ガスを使用した。
【００５６】
研摩試験：研摩機として、研摩試験機（ＨＳＰ−２Ｉ型、台東精機（株）製）を用意した。この研摩試験機は、研摩対象面に研摩材スラリーを供給しながら研摩パッドで研摩対象面を研摩するものである。研摩パッドはポリウレタン製のものであり、当該研摩試験では１回の試験毎に新品に交換した。また、研摩対象物として６５ｍｍφの平面パネル用ガラスの用意した。そして、粉末状のセリウム系研摩材粉末と純水を混合して、固形分濃度が１５重量wt％である研摩材スラリーを５０Ｌ調製した。この研摩材スラリーを用いて平面パネル用ガラスの表面を研摩した。本研摩試験では、研摩材スラリーを５リットル／分の割合で供給することとし、研摩材スラリーを循環使用した。また、研摩面に対する研摩パッドの圧力を１９．６ｋＰａ（２００ｇ／ｃｍ2）とし、研摩試験機の回転速度を２００ｒｐｍに設定した。
【００５７】
研摩値（研摩速度）の評価：研摩開始から３０分後、研摩対象の平面パネル用ガラスを交換して研摩値測定用の平面パネル用ガラスを装着した。なお、交換により装着した平面パネル用ガラスは質量測定済みのものである。そして、平面パネル用ガラス交換後１０分間研摩を行って、研摩によるガラス重量の減少量を求め、この値に基づき「研摩値」を求めた。なお、比較例１の研摩材の研摩値を基準（１００）とした。
【００５８】
研摩傷の評価：研摩した平面パネル用ガラスについて、純水で洗浄し、無塵状態で乾燥させた研摩面について傷評価を行った。傷評価は、３０万ルクスのハロゲンランプを光源として用いる反射法でガラス表面を観察し、大きな傷および微細な傷の数を点数化し、１００点を満点として減点評価する方式で行った。この傷評価では、ハードディスク用あるいはＬＣＤ用のガラス基板の仕上げ研摩で要求される研摩精度を判断基準とした。具体的には表２および表４中、「○」は、９２点以上（ＨＤ用・ＬＣＤ用ガラス基板の研摩に好適）であることを、「△」は、９２点未満８５点以上（ＨＤ用・ＬＣＤ用ガラス基板の研摩に使用可能）であることを、そして「×」は、８５点未満（ＨＤ用・ＬＣＤ用ガラス基板の研摩に使用不可）であることを示す。
【００５９】
【表２】
2005068312.tif 000004
【００６０】
表２に示されるように、各実施例の研摩材と比較例６の研摩材を比較すると、フッ素含有率、平均粒径（ＤＢ）あるいはＢＥＴ法比表面積に差は見られなかったが、研摩特性は、明らかに各実施例の研摩材の方が優れていた。この結果、より研摩値（研摩速度）が高いセリウム系研摩材を製造する場合、その原料としては、バストネサイト精鉱（原料Ｂ）を用いるよりも、希土類炭酸塩仮焼品（原料Ａ）を用いる方が好ましいことが解った。
【００６１】
比較例１および比較例２の研摩材は、実施例１〜３の研摩材と比較すると、研摩値が小さく、若干傷が発生するものであった。また、比較例３の研摩材は、実施例１〜３の研摩材と比較すると、研摩傷が発生しやすかった。これらに対し、実施例１〜３の研摩材は、いずれも優れた研摩特性を有していた。そこで、研摩材の平均粒径に着目したところ、平均粒径（Ｄ５０）には差が見られなかったが、平均粒径（ＤＢ）には差が見られた。この平均粒径（ＤＢ）の値について検討した結果、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）が１．５μｍ〜２．５μｍの研摩材が好ましいことが解った。そして、研摩材の製造条件に着目したところ、製造条件としては、焙焼工程を２回行った方が好ましいことが解った。
【００６２】
また、比較例４の研摩材は、実施例２，４，５の研摩材と比較すると、研摩値が小さかった。また、比較例５の研摩材は、実施例２，４，５の研摩材と比較すると、研摩傷が発生しやすかった。そこで、研摩材の平均粒径（ＤＢ）について検討した結果、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）が１．５μｍ〜２．５μｍの研摩材が好ましいことが解った。そして、研摩材の製造条件に着目したところ、製造条件としては、最後の焙焼工程における焙焼温度が９００℃〜１２００℃の範囲であることが好ましいことが解った。
【００６３】
実施例２の研摩材と実施例６の研摩材を比較すると、実施例２の方が研摩特性に優れていた。この結果、焙焼工程を２回行う場合、２回目の焙焼工程における焙焼温度は、１回目の焙焼工程における焙焼温度より高い方が好ましいことが解った。
【００６４】
実施例３の研摩材と実施例７の研摩材を比較すると、実施例３の方が研摩特性に優れていた。この結果、焙焼工程を２回行う場合、２回目の焙焼工程の前にフッ化処理を行った方が好ましいことが解った。
【００６５】
第２実施形態
本実施形態では、希土類炭酸塩仮焼品（原料Ａ）と、当該希土類炭酸塩仮焼品をフッ化処理後焙焼して得たフッ素含有希土類化合物とを混合したものをセリウム系研摩材用の原料として用いた。ここでは、希土類炭酸塩仮焼品として、第１実施形態においてセリウム系研摩材用原料として用いた原料Ａを用いた。一方、希土類炭酸塩仮焼品と混合するフッ素含有希土類化合物については、複数種類製造した。製造された各フッ素含有希土類化合物（Ｄ１〜Ｄ５およびＥ１）の物性は表３に示すとおりである。
【００６６】
フッ素含有希土類化合物（Ｄ１）の製造：希土類炭酸塩仮焼品（原料Ａ）を、湿式粉砕し、フッ化処理し、洗浄・濾過し、乾燥し、解砕し、焙焼して、フッ素含有希土類化合物（Ｄ１）を得た。湿式粉砕から解砕までの各工程の条件は、フッ素処理における１０％フッ化水素酸の添加量と、焙焼における焙焼温度が異なること以外、実施例１の最初の湿式粉砕から１回目の解砕工程までと同じであった。なお、フッ化処理によって得られたスラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）に対するフッ素（Ｆ）の質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）は２０wt％であった。また、焙焼工程における焙焼温度は７００℃であった（表３参照）。
【００６７】
フッ素含有希土類化合物（Ｄ２〜Ｄ５）の製造：これらのフッ素含有希土類化合物の製造方法は、フッ素処理における１０％フッ化水素酸の添加量および／または焙焼条件が異なること以外、フッ素含有希土類化合物（Ｄ１）の製造方法と同じであった。各フッ素含有希土類化合物（Ｄ２〜Ｄ５）の製造におけるフッ化処理によって得られたスラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）に対するフッ素（Ｆ）の質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）と、焙焼条件は、表３に示すとおりである。表３に示されるように、フッ素含有希土類化合物（Ｄ２）の製造では焙焼は行われなかった。また、フッ素含有希土類化合物（Ｄ３〜Ｄ５）の製造における焙焼条件は、焙焼温度が異なること以外、フッ素含有希土類化合物（Ｄ１）の焙焼条件と同じであった。
【００６８】
フッ素含有希土類化合物（Ｅ１）の製造：用意した希土類炭酸塩仮焼品（原料Ａ）を湿式粉砕して、フッ化処理し、洗浄・濾過し、乾燥し、解砕し、焙焼する工程までは、フッ素処理における１０％フッ化水素酸の添加量および焙焼工程の焙焼温度が異なること以外、フッ素含有希土類化合物（Ｄ１）の製造工程と同じであった。なお、フッ化処理によって得られたスラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）に対するフッ素（Ｆ）の質量比（Ｆ／ＴＲＥＯ）は、８．０wt％であり、焙焼工程における焙焼温度は、８５０℃であった（表３参照）。そして、フッ素含有希土類化合物（Ｅ１）の製造では、さらに、焙焼によって得られた焙焼品をサンプルミルで乾式粉砕し、得られた粉砕品をターボクラシファイア（分級点を６μｍに設定）にて分級した。次に、当該分級によって粗粉側に回収される粒子をサンプルミルで乾式粉砕し、得られた粉砕品をターボクラシファイア（分級点を４μｍに設定）にて分級した。そして、当該分級によって粗粉側に回収された粒子をフッ素含有希土類化合物（Ｅ１）として得た。
【００６９】
【表３】
2005068312.tif 000005
【００７０】
実施例８，９，１１および比較例８，９：これらの実施例および比較例では、セリウム系研摩材の原料として、希土類炭酸塩（原料Ａ）とフッ素含有希土類化合物（Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１）とを混合したものを用いた。希土類炭酸塩およびフッ素含有希土類化合物の割合は表４に示すとおりである。
【００７１】
そして、これらの実施例および比較例では、混合によって得られた原料を、湿式粉砕し、乾燥し、解砕し、焙焼し、乾式粉砕し、分級してセリウム系研摩材を得た。このような工程からなる各実施例の研摩材の製造方法は、第１実施形態の比較例１の製造方法と比べると、フッ化処理とこれに続く洗浄・濾過を行わなかったこと以外、同じであった。したがって、各工程についての詳細な説明は省略する。
【００７２】
実施例１０，１２および比較例７：これらの実施例および比較例では、セリウム系研摩材の原料として、希土類炭酸塩（原料Ａ）とフッ素含有希土類化合物（Ｄ１，Ｄ５，Ｅ１）とを混合したものを用いた。希土類炭酸塩およびフッ素含有希土類化合物の割合は表４に示すとおりである。
【００７３】
そして、これらの実施例および比較例では、混合によって得られた原料を、湿式粉砕し、フッ化処理し、洗浄・濾過し、乾燥し、解砕し、焙焼し、乾式粉砕し、分級してセリウム系研摩材を得た。つまり、これらの実施例および比較例は、原料が異なることと、フッ化処理における１０wt％フッ化水素酸の添加量が異なること以外、比較例１と同じであった。なお、フッ化処理における１０wt％フッ化水素酸の添加量は、フッ化処理対象である原料（原料スラリー）が含有するフッ素質量（Ｆ１）と１０wt％フッ化水素酸の添加によって添加されるフッ素質量（Ｆ２）との合計と、原料スラリーの全希土類酸化物換算質量（ＴＲＥＯ）との質量比（（Ｆ１＋Ｆ２）／ＴＲＥＯ）が６．０wt％になる量であった。
【００７４】
セリウム系研摩材の評価
各実施例および比較例で得られたセリウム系研摩材について、フッ素含有率、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）、レーザ回折・散乱法粒度分布に基づく平均粒径（Ｄ５０）、ＢＥＴ法比表面積を測定した。また、各実施例および比較例で得られたセリウム系研摩材を用いて研摩試験を行い、研摩値（研摩速度）、得られた研摩面の傷評価を行った。測定値および評価結果を表４に示す。なお、測定方法、研摩試験方法、各種研摩特性の評価方法は、第１実施形態と共通である。
【００７５】
【表４】
2005068312.tif 000006
【００７６】
表４に示されるように、比較例７および比較例８の研摩材は、実施例の研摩材と比較すると、研摩値が小さかった。また、比較例９の研摩材は、実施例の研摩材と比較すると、研摩傷が発生しやすかった。これらに対し、実施例の研摩材は、いずれも優れた研摩特性を有していた。そこで、研摩材の平均粒径（ＤＢ）について検討した結果、ブレーン法平均粒径（ＤＢ）が１．５μｍ〜２．５μｍの研摩材が好ましいことが解った。そして、研摩材の原料に着目したところ、例えば実施例９と比較例８との比較から解るように、フッ素含有率が高いフッ素含有希土類化合物を用意して比較的少量使用するよりも、フッ素含有量が少ないフッ素含有希土類化合物を用意して比較的多く使用した方が好ましいことが解った。
【００７７】
そして、実施例８の研摩材と比較例７の研摩材との比較から好ましい原料が解った。すなわち、原料中に焙焼を経て得られたフッ素含有希土類化合物を含んでおり、かつ当該原料の全希土類酸化物換算質量に占める前記フッ素含有希土類化合物の酸化物換算質量の割合が３０wt％以上である原料が好ましいことが解った。また、実施例８の研摩材と比較例８の研摩材との比較から、原料中に含めるフッ素含有希土類化合物は、Ｄ２よりもＤ１の方が好ましいことが解った。つまり、表３に示されるように、焙焼を経て得られたフッ素含有希土類化合物の方が、焙焼を経ていないものよりも好ましいことが解った。さらに、そして、実施例１１の研摩材と実施例１２の研摩材との比較から、焙焼工程前にフッ素処理工程を行った方がより研摩特性に優れる研摩材が得られることが解った。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係るセリウム系研摩材は、例えば、光ディスクや磁気ディスク用ガラス基板、アクティブマトリックス型ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、液晶ＴＶ用カラーフィルタ、時計、電卓、カメラ用ＬＣＤ、太陽電池等のディスプレイ用ガラス基板、ＬＳＩフォトマスク用ガラス基板あるいは光学用レンズ等のガラス基板や光学用レンズ等の研摩で用いられる。