JP5041687B2 - 光学物品用洗浄剤 - Google Patents
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Description
本発明は、レンズやプリズムなどの光学物品を製造する際に使用される固定剤、保護膜等を除去する目的で使用される洗浄剤に関する。
レンズ等の光学物品を製造する場合、ガラス基板等の光学基材の表面を研磨して加工する必要がある。この研磨工程では光学基材を保持台に固定して研磨を行なうが、保持台への固定に際しては、ワックス、アスファルトピッチ等からなる固定剤が用いられている。また、一方の面の研磨が終了した後にもう一方の面を研磨する場合、研磨済みの面を保護するためにフェノール系樹脂やアクリル系樹脂等からなるマスキング剤を塗布し、保護膜を形成することが行なわれている。そして、研磨工程終了後、これら固定剤や保護膜は洗浄剤を用いて光学基材から除去され、研磨済みの光学基材は研磨剤除去工程等の次工程へと移される。
従来、これら固定剤や保護膜の洗浄剤としては、塩素系溶剤或いはフロン系溶剤が使用されてきた。しかしながら、近年、これらの溶剤は、オゾン層破壊や地下水汚染を引き起こすことが問題視され、完全密閉系による使用以外は取り扱いが困難な状況となってきている。
近年これらの対策として、光学物品製造に用いられる洗浄剤用の組成物として、（１）ジアルキルグリコールエーテルを配合したもの（特許文献１参照）、（２）特定のアルコールとプロピレングリコールモノアルキルエーテルもしくはジプロピレングリコールモノアルキルエーテルとの混合物（特許文献２参照）、（３）特定の芳香族化合物と脂肪族化合物とを特定の割合で混合した溶剤（特許文献３参照）及び（４）イソパラフィン系溶剤とグリコールエーテルとの混合物（特許文献４参照）が提案されている。
しかしながら、前記（１）及び（２）の洗浄剤組成物は、ワックスピッチの溶解性に優れるものの、他のアスファルトピッチ、樹脂系保護膜の溶解除去性では十分なものとはいえない。また、前記（３）の洗浄剤では、アスファルトピッチ及び一部の樹脂系保護膜しか溶解除去できないばかりでなく、芳香族系化合物は環境的問題及び人体への影響面での問題があり、臭気も強いという問題がある。また、前記（４）の洗浄剤は、ワックスピッチ、アスファルトピッチ等の固定剤及び保護膜の全てに対して概ね良好な除去性能を発揮するものの、必ずしも十分とはいえず、ピッチと保護膜の両方に十分な洗浄力を持たせることが難しい。
そこで、本発明は、ワックスに対する洗浄力が前記（４）の洗浄剤と同等でピッチ及び保護膜に対する洗浄力が更に改善された洗浄剤を提供することを目的とする。
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった。その結果、アルキレングリコールアルキルエーテルとシクロパラフィンとを併用した場合にはアルキレングリコールアルキルエーテルとイソパラフィンを併用した場合と比べてピッチおよび保護膜に対する溶解性が著しく高く、所期の目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、第一の本発明は、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル及びトリエチレングリコールジメチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールジアルキルエーテル６０〜７１重量％並びに、モノプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、モノプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、モノプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールモノアルキルエーテル２９〜４０重量％からなるアルキレングリコールアルキルエーテル７５〜２５重量％、及び炭素数１０〜１５のシクロパラフィン２５〜７５重量％からなることを特徴とする光学物品用洗浄剤である。
また、第二の本発明は、少なくとも２つの主表面を有する光学基材を基材保持台に固定剤を用いて固定する基材固定工程、基材保持台に固定された前記光学基材の露出した主表面を研磨する研磨工程、及び洗浄剤を用いて前記固定剤を除去することにより研磨された基材と基材保持台とを分離する基材分離工程を含む光学物品の製造方法において、前記洗浄剤として該本発明の洗浄剤を使用することを特徴とする光学物品の製造方法である。なお、該本発明の製造方法においては、前記基材固定工程において光学基材として保護膜で被覆された少なくとも１つの主表面と保護膜で被覆されない少なくとも１つの主表面を有する光学基材を用い、前記研磨工程で、保護膜で被覆されていない少なくとも１つの主表面を研磨し、前記基材分離工程において前記固定剤と共に前記保護膜を除去することもできる。
本発明の光学物品用洗浄剤は、研磨工程で使用する固定剤及びマスキング剤塗膜（保護膜）に対する洗浄性が極めて高く、短い洗浄時間で十分な洗浄効果を得ることができる。したがって、本発明の光学物品用洗浄剤を使用することによりレンズ等の光学物品を低コスト及び高効率で製造することが可能となる。
本発明の光学物品用洗浄剤は、特定のアルキレングリコールアルキルエーテル７５〜２５重量％及び炭素数１０〜１５のシクロパラフィン２５〜７５重量％からなる。両者を特定の割合で含むことにより、相乗効果が生まれ夫々単独の洗浄力をからは予想できない洗浄力が得られるようになる。具体的には、前記保護膜及び固定剤の両方に対して高い洗浄力が得られる。洗浄力の高さの観点から上記アルキレングリコールアルキルエーテルの含有割合は７０〜３０重量％であり、上記シクロパラフィンの含有割合は３０〜７０重量％であるのが好適である。
本発明の光学物品用洗浄剤の第一の成分であるアルキレングリコールアルキルエーテルは、高洗浄力と低毒性、取扱の容易な物性の観点から、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル及びトリエチレングリコールジメチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールジアルキルエーテル６０〜７１ｗｔ％並びに、モノプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、モノプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、モノプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールモノアルキルエーテル２９〜４０ｗｔ％を含有するものである。中でもジプロピレングリコールジメチルエーテル及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなるものが特に好適である。
本発明の光学物品用洗浄剤の第二の成分である炭素数１０〜１５のシクロパラフィンとしては、このような条件を満足するものであれば特に限定されないが、簡便な洗浄装置を使用することができるという観点から「沸点が１８０℃〜２５０℃である炭素数１０〜１５のシクロパラフィン」を使用するのが好適である。シクロパラフィンでも炭素数が１０未満のものを使用した場合は引火点の低下によって取り扱いに注意が必要となり、沸点の低下による放散量の増加による作業環境の悪化や液組成の変化が無視できなくなる。また、炭素数が１５を越えるものを使用した場合には汚染物質除去能力が低下する。
本発明で好適に使用できるシクロパラフィンを具体的に例示すればシクロデカン、シクロウンデカン、シクロドデカン等を挙げることがでる。これらは単独で用いてもよいし、異なる種類のものを複数混合して用いてもよい。
本発明の光学物品用洗浄剤は、光学レンズの製造方法のように、少なくとも２つの主表面を有する光学基材を基材保持台に固定剤を用いて固定する基材固定工程、基材保持台に固定された前記光学基材の露出した主表面を研磨する研磨工程、洗浄剤を用いて前記固定剤を除去することにより研磨された基材と基材保持台とを分離する基材分離工程を含む光学物品の製造方法において、前記基材分離工程で使用する光学物品用洗浄剤として好適に使用できる。
ここで光学基材とは光学レンズやプリズム等の光学物品の材料となるガラス、石英等の透光性材料で構成される基板やブロック等を意味する。また、固定剤としてはワックスピッチ、アスファルトピッチ、松やに及び蜜蝋を挙げることができる。また、上記分離工程で洗浄剤を用いて研磨された基材と基材保持台とを分離するためには、洗浄槽に導入された洗浄剤に固定剤により接合された基材及び基材保持台を浸漬し、必要に応じて超音波を用いて洗浄をすればよい。本発明の洗浄剤は固定剤や保護膜となる各種成分に対する洗浄力が極めて高いので、短時間で両者をきれいに分離することができる。
なお、上記のような光学物品の製造方法においては、光学物品が光学レンズやプリズムのように研磨する面を２以上有する場合には、一つの面を研磨後、他の面を研磨するときに研磨済みの面を傷つけないようにするために研磨済みの面を保護膜で被覆することが一般に行なわれている。この場合、他の面の研磨も上記基材固定工程、研磨工程及び基材分離工程を経て行なわれるが、前記基材分離工程において固定剤と共に保護膜を除去することもできる。ここで、保護膜とは、マスキング剤を塗布して形成されるフェノール系樹脂又はアクリル系樹脂からなる樹脂膜を意味する。本発明の洗浄剤は、固定剤だけでなくこのような保護膜に対する洗浄力も高い。従って、このような製造方法における基材分離工程では基材と基材保持台をきれいに分離すると同時に保護膜の除去も合わせて行なうことができる。
以上、光学物品を製造する際に使用する場合を例に本発明の洗浄剤について説明したが、本発明の洗浄剤の用途はこれに限定されものではなく、例えばピッチ、ワックスによりジグ（治具）に固定して研磨する機械部品や電子部品の研磨後の洗浄、樹脂塗布用マスク、ジグ類の洗浄等、同様の汚染物質を取り除くための洗浄剤としても好適に使用することができる。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各実施例及び比較例で使用する有機溶剤の略号は、夫々以下の化合物を意味する。
（１）アルキレングリコールアルキルエーテル
・モノアルキルエーテル
DPGME：ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
TPGME：トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
DPGPE：ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル
PGME：プロピレングリコールモノメチルエーテル。
・ジアルキルエーテル
DPGDME：ジプロピレングリコールジメチルエーテル
DEGMEE：ジエチレングリコールメチルエチルエーテル
TEGDME：トリエチレングリコールジメチルエーテル。
・モノアルキルエーテル
DPGME：ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
TPGME：トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
DPGPE：ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル
PGME：プロピレングリコールモノメチルエーテル。
・ジアルキルエーテル
DPGDME：ジプロピレングリコールジメチルエーテル
DEGMEE：ジエチレングリコールメチルエチルエーテル
TEGDME：トリエチレングリコールジメチルエーテル。
（２）炭化水素系溶剤
・シクロパラフィン
TPS-3200：株式会社トクヤマ製 シクロパラフィン系炭化水素洗浄剤 TPS-3200
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・イソパラフィン
TPS-1150：株式会社トクヤマ製 イソパラフィン系炭化水素洗浄剤 TPS-1150
CnH2n＋２ ｎ＝９〜１４ 引火点 ７１℃
・ノルマルパラフィン
TPS-2250：株式会社トクヤマ製 ノルマルパラフィン系炭化水素洗浄剤 TPS-2250
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・シクロパラフィン
TPS-3200：株式会社トクヤマ製 シクロパラフィン系炭化水素洗浄剤 TPS-3200
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・イソパラフィン
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・ノルマルパラフィン
TPS-2250：株式会社トクヤマ製 ノルマルパラフィン系炭化水素洗浄剤 TPS-2250
CnH2n＋２ ｎ＝１０〜１４ 引火点 ５２．５℃。
参考例１
ココノエ研磨用ピッチ 級別Ｋ級 No.８（九重電気株式会社製）を直径６ｍｍのボタン型に整形して固着された試料を準備し、固着されたピッチの重量を測定したところその重量は５６．２ｍｇであった。次いで該試料を２５℃に保たれた洗浄剤シクロパラフィン系洗浄剤TPS-3200 株式会社トクヤマ）２０ｍｌに２０分間浸漬した。その後試料を取り出し、乾燥されてからガラス板に付着した残存ピッチの重量を測定したところ１７．１ｍｇであった。初期重量と残存重量との差から除去されたピッチ量は３９．１ｍｇとなる。また目視により試料浸漬中及び浸漬後の洗浄液を観察したところピッチの剥離は見られず均一の溶液であった。このことから、ピッチは全て溶解により除去されていることが分かる。
ココノエ研磨用ピッチ 級別Ｋ級 No.８（九重電気株式会社製）を直径６ｍｍのボタン型に整形して固着された試料を準備し、固着されたピッチの重量を測定したところその重量は５６．２ｍｇであった。次いで該試料を２５℃に保たれた洗浄剤シクロパラフィン系洗浄剤TPS-3200 株式会社トクヤマ）２０ｍｌに２０分間浸漬した。その後試料を取り出し、乾燥されてからガラス板に付着した残存ピッチの重量を測定したところ１７．１ｍｇであった。初期重量と残存重量との差から除去されたピッチ量は３９．１ｍｇとなる。また目視により試料浸漬中及び浸漬後の洗浄液を観察したところピッチの剥離は見られず均一の溶液であった。このことから、ピッチは全て溶解により除去されていることが分かる。
参考比較例１及び２
洗浄液を、イソパラフィン系洗浄剤TPS-1150 （株式会社トクヤマ製）（参考比較例１）又はノルマルパラフィン系洗浄剤TPS-2250 （株式会社トクヤマ製）（参考比較例２）に変える他は参考例１と同様にしてピッチの除去量を求めた。また、試料浸漬中に成形されたピッチの剥離が起こっているか否かについて目視による観察を行なった。その結果を表１に示す。
洗浄液を、イソパラフィン系洗浄剤TPS-1150 （株式会社トクヤマ製）（参考比較例１）又はノルマルパラフィン系洗浄剤TPS-2250 （株式会社トクヤマ製）（参考比較例２）に変える他は参考例１と同様にしてピッチの除去量を求めた。また、試料浸漬中に成形されたピッチの剥離が起こっているか否かについて目視による観察を行なった。その結果を表１に示す。
表１に示されるように、炭素数１０〜１５であるシクロパラフィンのピッチに対する溶解力が高い。これに対しイソパラフィンやノルマルパラフィンを使用した参考比較例におけるピッチの除去量は参考例１より少なく、浸漬中に剥離も起こっている。これら参考比
較例では剥離したピッチの粒が周辺に浮遊しており、実際の洗浄においては被洗浄物に再付着する可能性がある。
較例では剥離したピッチの粒が周辺に浮遊しており、実際の洗浄においては被洗浄物に再付着する可能性がある。
実施例１、２及び比較例１〜６
表２に示す各組成の洗浄剤を用い各種除去対象物質｛洗浄対象物質：ココノエ研磨用ピ
ッチ 級別Ｋ級 No.８（九重電気株式会社製）（以下 ピッチK-8）、リセスワックス（グレード No.5 九重電気株式会社製）（以下 リセスワックス） シフトワックス（５４０８R 日化精工株式会社社製 以下 シフトワックス）、保護膜 ＬＧ＃８８ ブラック（カナエ塗料株式会社）（以下 保護膜８８）｝に対する溶解性評価を行なった。評価は、２５℃に保たれた各洗浄剤に除去対象物質を少量入れ、５分間静置した際の溶解性を目視により確認することにより行なった。なお、除去対象物質が保護膜８８であるものは評価用レンズに塗布後１日乾燥させたものを使用している。
表２に示す各組成の洗浄剤を用い各種除去対象物質｛洗浄対象物質：ココノエ研磨用ピ
ッチ 級別Ｋ級 No.８（九重電気株式会社製）（以下 ピッチK-8）、リセスワックス（グレード No.5 九重電気株式会社製）（以下 リセスワックス） シフトワックス（５４０８R 日化精工株式会社社製 以下 シフトワックス）、保護膜 ＬＧ＃８８ ブラック（カナエ塗料株式会社）（以下 保護膜８８）｝に対する溶解性評価を行なった。評価は、２５℃に保たれた各洗浄剤に除去対象物質を少量入れ、５分間静置した際の溶解性を目視により確認することにより行なった。なお、除去対象物質が保護膜８８であるものは評価用レンズに塗布後１日乾燥させたものを使用している。
評価結果を表２に示す。なお、表２における評価基準は次のとおりである。
ピッチK-8、リセスワックス、シフトワックスに対して５分間の静置で
５：完全に溶解できたもの
４：ほぼ溶解できたが、僅かに残りのみられるもの
３：量は減少しているが、完全に残っているもの（残存率５０％未満）
２：量は減少しているが、完全に残っているもの（残存率５０％以上）
１：ほぼそのまま残っているもの
保護膜に対して５分間の静置後に
５：拭き取ることなく全て除去できたもの
４：軽く拭き取ることで、全て除去できたもの
３：拭き取り後のレンズ表面に目視で確認困難な極僅かの保護膜残りがあるもの
２：拭き取り後のレンズ表面に目視で確認できる少量の保護膜残りがあるもの
１：除去が不十分なもの。
５：完全に溶解できたもの
４：ほぼ溶解できたが、僅かに残りのみられるもの
３：量は減少しているが、完全に残っているもの（残存率５０％未満）
２：量は減少しているが、完全に残っているもの（残存率５０％以上）
１：ほぼそのまま残っているもの
保護膜に対して５分間の静置後に
５：拭き取ることなく全て除去できたもの
４：軽く拭き取ることで、全て除去できたもの
３：拭き取り後のレンズ表面に目視で確認困難な極僅かの保護膜残りがあるもの
２：拭き取り後のレンズ表面に目視で確認できる少量の保護膜残りがあるもの
１：除去が不十分なもの。
表２に示されるように本発明の洗浄剤を用いた実施例１及び２においては、全ての除去対象物質に対して高い洗浄力が得られている。これに対し、シクロパラフィンの含有率が本発明で特定する範囲を越えて高い場合（比較例１）には、ワックスや保護膜８８に対する洗浄力が低下している。またシクロパラフィンの含有率が本発明で特定する範囲を越えて低い場合（比較例２）では、全ての洗浄対象物に対する洗浄力が低下している。またシクロパラフィン以外の炭化水素系洗浄剤を使用した場合、炭化水素系洗浄剤とアルキレングリコールエーテルとの割合が重量比で２５：７５〜７５：２５の範囲内であっても（比較例３及び４）保護膜に対する洗浄量は実施例に比べて低くなっている。
Claims (3)
- ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル及びトリエチレングリコールジメチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールジアルキルエーテル６０〜７１重量％並びに、モノプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、モノプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、モノプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレングリコールモノアルキルエーテル２９〜４０重量％からなるアルキレングリコールアルキルエーテル７５〜２５重量％、及び炭素数１０〜１５のシクロパラフィン２５〜７５重量％からなることを特徴とする光学物品用洗浄剤。
- 少なくとも２つの主表面を有する光学基材を基材保持台に固定剤を用いて固定する基材固定工程、基材保持台に固定された前記光学基材の露出した主表面を研磨する研磨工程、及び洗浄剤を用いて前記固定剤を除去することにより研磨された基材と基材保持台とを分離する基材分離工程を含む光学物品の製造方法において、前記洗浄剤として請求項１に記載の洗浄剤を使用することを特徴とする光学物品の製造方法。
- 前記基材固定工程において光学基材として保護膜で被覆された少なくとも１つの主表面と保護膜で被覆されない少なくとも１つの主表面を有する光学基材を用い、前記研磨工程で、保護膜で被覆されていない少なくとも１つの主表面を研磨し、前記基材分離工程において前記固定剤と共に前記保護膜を除去することを特徴とする請求項２に記載の方法。
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