添加剂混合物和组合物以及用于抛光玻璃基底的方法
【专利说明】添加剂混合物和组合物以及用于抛光玻璃基底的方法
[0001] 发明领域
[0002] 本发明涉及一种添加剂混合物和一种用于抛光液晶显示器的薄膜晶体管（TFT) 或超扭曲向列（super twisted nematic，STN)玻璃基底、光学玻璃基底、玻璃硬盘基底、石 英玻璃等的抛光组合物。本发明进一步涉及一种使用所述抛光组合物用于抛光玻璃基底的 方法。
[0003] 发明背景
[0004] 高精度抛光在电子领域变得越来越重要，如用于磁盘的玻璃基底、用于液晶显示 器的玻璃基底如薄膜晶体管（TFT)LCD或扭曲向列（TN) LCD、用于液晶TV的滤色器、用于透 镜的光学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、极度降低的表面粗糙度、以及最小数目的 微小划痕和微小凹坑的镜面抛光的表面。因此，要求以高度增强的精度抛光基底的表面。
[0006] 对于使用磨料组合物表面抛光，要求兼具高精度表面抛光性能和高的抛光速率。
[0007] 已提出各种建议来提高抛光速率。US2005/0287931A1披露了一种抛光浆料，该抛 光浆料包括磨料和阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂并具有至少11的PH值。然 而，表面精度对于某些应用仍然是不足的。
[0008] 因此，对于开发一种具有改进的抛光性能的抛光组合物仍然存在需要。
[0009] 发明概述
[0010] 为了解决上述问题，本发明人进行了广泛且深入的研宄，并出人意料地发现一种 抛光组合物，该抛光组合物可以提高抛光速率并改进表面平滑度。
[0011] 作为一个方面，本发明涉及一种添加剂混合物，该添加剂混合物包括聚丙烯酸盐、 酸酯、以及消泡剂。
[0012] 作为另一个方面，本发明涉及一种用于抛光玻璃基底的抛光组合物，该抛光组合 物包括根据本发明的添加剂混合物和磨料。
[0013] 作为又另一个方面，本发明涉及一种用于抛光玻璃基底的方法，该方法包括使用 该抛光组合物抛光玻璃基底的表面。
[0014] 发明的详细说明
[0015] 除非另外说明，在本发明中的术语"聚丙烯酸盐"是指聚丙烯酸的盐，包括但不限 于，聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵、以及聚丙烯酸钙。
[0016] 总体而言，抛光组合物不同时满足表面平滑度和抛光速率两者的令人满意的水 平。因此，非常重要的是提供一种装置，该装置能够以高抛光速率制造具有优异表面质量的 基底，换句话说，一种能够满足经济优势和表面平滑度这两者的令人满意的水平的装置。
[0017] 本发明涉及一种添加剂混合物（该添加剂混合物可用于生产玻璃基底的抛光组 合物，该抛光组合物能够以高抛光速率制造具有优异质量的基底）、一种抛光剂组合物以及 一种用于抛光玻璃基底的方法。
[0018] 根据本发明，可以提供能够以高抛光速率制造具有优异表面质量的基底的、用于 玻璃基底的抛光组合物，换句话说，能够满足经济优势和表面平滑度这两者的令人满意的 水平的、用于玻璃基底的抛光组合物，以及一种用于抛光玻璃基底的方法。
[0019] 本发明的这些和其他优点从下面的描述将是明显的。
[0020] 添加剂混合物
[0021] 本发明提供了一种添加剂混合物，该添加剂混合物包括聚丙烯酸盐、酸酯、消泡剂 和任选的液体介质。
[0022] 根据一些特定的实施方案，聚丙烯酸盐具有小于12, 000,优选小于10,000,并且 更优选在从3000至5000的范围内的重均分子量。
[0023] 根据一些特定的实施方案，该聚丙烯酸盐选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸 铵、以及聚丙烯酸钙组成的组。
[0024] 根据一些特定的实施方案，该聚丙烯酸盐的量为聚丙烯酸盐、酸酯和消泡剂的总 质量的从10质量％至70质量％，优选30质量％至50质量％。
[0025] 根据一些特定的实施方案，该酸酯选自磷酸酯、硫酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯及其混 合物组成的组。
[0026] 根据一些特定的实施方案，该酸酯的量为聚丙烯酸盐、酸酯和消泡剂的总质量的 从3质量％至25质量％，优选从5质量％至10质量％。当本发明的添加剂混合物包含液 体介质时，基于添加剂混合物的总质量，聚丙烯酸盐、酸酯和消泡剂的总量可以是从20%至 100%〇
[0027] 根据一些特定的实施方案，该消泡剂选自娃烷氧基化的聚醚（siloxylated polyethers)、矿物油、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷共聚物及其混合物组成的组。
[0028] 根据一些特定的实施方案，该消泡剂的量为聚丙烯酸盐、酸酯和消泡剂的总质量 的从20质量％至85质量％，优选从40质量％至60质量％。
[0029] 尽管本发明的添加剂混合物可以由聚丙烯酸盐、酸酯和消泡剂组成，它可以进一 步包括其他组分，包括诸如例如，液体介质作为溶剂、表面活性剂或其他功能组分。根据一 些特定的实施方案，该添加剂混合物进一步包括液体介质。优选地，使用水作为液体介质。 作为在本发明中所用的水，可有利地使用离子交换水、蒸馏水、超纯水或类似物。当本发明 的添加剂混合物包括液体介质时，基于该添加剂混合物的总质量，液体介质的量可以是从 0%至 80%。
[0030] 本发明的添加剂混合物可以通过已知的方法混合各上述组分来制备。在此，各上 述组分的浓度可以是在制备过程中的任何浓度以及使用时的浓度。
[0031] 添加剂混合物和抛光组合物的伸用方法
[0032] 本发明提供了一种用于抛光玻璃基底的抛光组合物，该抛光组合物包括根据本发 明的添加剂混合物和磨料。
[0033] 根据一些特定的实施方案，相对于抛光组合物的总质量，该磨料的量为从1质 量％至30质量％。
[0034] 根据一些特定的实施方案，该磨料是含铈磨料。优选地，该含铈磨料选自氧化铈、 镧铈氧化物、镧铈镨氧化物、镧铈镨钕氧化物或其他掺杂的铈氧化物组成的组。
[0035] 根据一些特定的实施方案，相对于该抛光组合物的总质量，该聚丙烯酸盐的量为 从0. 01质量％至1.4质量％，优选0. 25质量％至1质量％。
[0036] 根据一些特定的实施方案，相对于该抛光组合物的总质量，该酸酯的量为从0. 003 质量％至0. 5质量％，优选从0.0 l质量％至0. 1质量％。
[0037] 根据一些特定的实施方案，相对于该抛光组合物的总质量，该消泡剂的量为从 0. 02质量％至1. 7质量％，优选从0. 4质量％至1质量％。
[0038] 根据一些特定的实施方案，该抛光组合物进一步包括pH调节剂。优选地，该pH调 节刑选自有机酸、无机酸、有机碱和无机碱组成的组。从提高抛光速率的观点来看，本发明 的抛光组合物具有的PH为从6至12,优选从7至9。pH可以根据酸或碱的含量进行调整。 优选地，使用酸来调节pH值。该酸包括无机酸和有机酸。无机酸包括盐酸、硝酸、硫酸、磷 酸、多磷酸、酰胺硫酸、等等。此外，有机酸包括羧酸、有机膦酸、氨基酸、等等。羧酸包括，例 如，一元羧酸如乙酸、羟基乙酸、以及抗坏血酸；二元羧酸如草酸和酒石酸；三元羧酸如柠 檬酸。有机磷酸包括2-氨基乙基膦酸、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸（HEDP)、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）和类似物。此外，氨基 酸包括甘氨酸、丙氨酸和类似物。其中，从减少刮痕的观点来看，无机酸、羧酸、以及有机膦 酸是优选的。例如，盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸、羟基乙酸、草酸、柠檬酸、HEDP、氨基三 (亚甲基膦酸）、乙二胺四（亚甲基膦酸）、或二亚乙基三胺五（亚甲基膦酸）是适宜使用 的。用于调节PH的这些酸可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用。
[0039] 根据一些特定的实施方案，该组合物进一步包括液体介质。本发明的添加剂混合 物可以在搅拌下制成抛光浆料。在所生成的抛光浆料中，将抛光磨料分散在液体介质中。液 体介质的量取决于预期的应用。然而，从经济优势的观点出发，该添加剂混合物可以用液体 介质部分地稀释，并在许多情况下在使用之前用液体介质进一步稀释。
[0040] 根据一些特定的实施方案，液体介质可以选自水和有机溶剂组成的组。