JPS63169262A - セリウムを主体とする有機ガラス研磨用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はセリウムを主体とする有機ガラス研磨用の研
磨組成物に関する。さらに詳しくは、この発明は有機材
料製眼鏡レンズの研磨に関する。

「従来技術」 「有機ガラス」という用語は所望の適用において研磨す
る必要のあるすべての有機材料をいう。

これは例えば、眼鏡レンズを構成する合成ポリマーたい
ていの場合ポリカーボネート特にポリジアリルグリコー
ルカーボネートまたは乗り物の窓もしくは風防用の板の
形のそのようなポリマーである。

現在、有機ガラスは眼鏡製造業の市場において成長しつ
つある部分を占めていることが認められる。この発展は
有機ガラスが無機ガラスには無い一定の性質を持ってい
ることにより説明される。

耐衝撃性は、実際、安全性の問題：　保護眼鏡、小児用
矯正眼鏡など、であるかむ最優先で選択すべきことであ
る。さらに、有機ガラスはずっと軽く細い縁または径の
大きなガラスを必要とする眼鏡に適している。

有機ガラスの研磨は非常に微妙であり、研磨の難しさは
それらが脆く線が付きやすいことにある。

研磨が不十分であると細かい線が残存し、研磨が行き過
ぎると線や硬い筋や曇りまでもが出現する。

研磨組成物は有機ガラスの表面を良好な状態にすること
ができる必要があるだけでなく、経済的要請から工業的
生産に歩調を合わせるために十分な研磨効率を課せられ
ていることを忘れてはならない。

従来、研磨組成物は、場合によって他の添加物を含有し
ていてもよい有機もしくは水性媒体にけん濁させた粉末
状研磨生成物から成る。

そのような研磨生成物としては、一般に、アルミナ、酸
化錫またはそれらの混合物が使用されている。上記酸化
物が研磨組成物中に介在していると研磨効率は良好であ
るが有機ガラスの研四の竹は透明性のレベルからは曇り
が存在するためと表面状態のレベルからは線があるので
中位である。

希土類元素の酸化物、特に酸化第二セリウムを使用して
結果を改善することが称賛された。酸化第二セリウムの
水性けん濁液を使用する有機ガラスの研磨は研磨が不十
分なため有機ガラスの表面に多数の細かい線が残存する
ので不満足である。

前記の不都合を解消するために西独特願第２５０８８７
１号では粒径３６μｍ未満の酸化第二セリウム３０〜４
５重量％、グリセリン５〜１５重量％および水４５〜６
０重量％から成る研磨剤が提案されている。この研磨剤
を使用した場合の研磨時間は従来の酸化物を使用した場
合の研磨時間よりもずっと長い。さらに、眼鏡レンズに
支持体の品質が優秀であることが必要な反射防止または
摩擦防止処理のような表面処理をしようとするときには
万−傷が存在すれば目立つので得られた研磨が完全に満
足がゆくものではなかった。

仏国特願第２４１４０７１号に従うと、研磨の品質を改
善しかつ研磨時間を酸化第二セリウム単独使用の場合の
研磨時間に対して１０％短縮するために、水中にけん濁
させた酸化第二セリウムをカルボキシメチルセルロース
、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ酸化メチレ
ン、カルボキシポリメチレン、ポリビニルピロリドン、
カゼイン、アラビアゴム等のような濃化剤およびアルキ
ルアリールスルホネート、ラウリルスルホネート、ドデ
シルスルホネート、ドデシルスルフェート、ラウリルエ
ーテルスルフェート、ジオクチルスルホスクシネート、
ジヘキシルスルホスクシネート、シアミルスルホスクシ
ネート、りん酸ポリエステル等のアルカリ塩類やポリシ
ロキサンのような表面張力低下剤と組み合わせて含有す
る研磨材料が提案されている。

前記の研磨材料を使用して得られた表面の状態は満足で
ある。しかしながら、眼鏡レンズの工業的製造の実際の
ベースに対して１０％の時間短縮の利得は不十分である
ので研磨時間の改善が必要である。

従って、良好な品質の研磨を生じ研磨時間が従来の酸化
物の場合の研磨時間と比肩し得るような研磨効率を持つ
研磨剤を提供することが望まれている。

ここに、酸化第二セリウムと研磨条件下で可溶性の第一
セリウム塩とから成ることを特徴とする、酸化第二セリ
ウムを含有する有機ガラス研磨組成物を見出し、この発
明を完成した。

すなわち、この発明に従うと、酸化第二セリウムは単独
でまたは酸化第二セリウムを主体とする組成物の形で使
用することができる。

以下の説明において、酸化第二セリウムは酸化第二セリ
ウム単独だけでなく組成物の形も指称するものとする。

この発明で使用される酸化第二セリウムは下記の物理化
学的性質を示すものであればどんな酸化第二セリウムで
もよい。

酸化第二セリウムは粒径が約２０μｍ未満の粉末状であ
る。好ましくは、０．１−１０μｍの大きさの酸化第二
セリウムを使用することができる。

粒径分析は、けん濁液中の粒子の沈降量を測定しくスト
ークスの法則に基づいて）球の等価直径の関数である累
積百分率分布として自動的に測定結果を与える測定器具
セディグラフ（ＳＥＤ　Ｉ　ＧＲＡＰＨ）　　５０００
　　Ｄを使用して行う。

酸化第二セリウムの比表面積は１〜３５ｍ”７ｇであり
、好ましくは、３〜ＩＯｍ”７ｇの比表面積を持つ酸化
第二セリウムが選ばれる。この表面積は「ザ・ジャーナ
ル・オブ・アメリカン・ソサイエティＪ　　（Ｔｈｅ　
　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆＡｍｅｒｉｃａｎ　　５ｏｃ
ｉｅｔｙ）第６０巻第３０頁（１９３８年）に記載され
ているブルナウアー・エメット・テラー（ＢＲＵＮＡＵ
ＥＲ−ＥＭＭＥＴＴ−置ＬＥＲ）の方法に従って決定さ
れる。

使用される酸化第二セリウムの純度は無関係である。非
常に純度が高い酸化第二セリウム、特にロータ・ブーラ
ン社から「オパリンＪ（Ｏｐａｌｉｎｓ）という商品名
で市販されている純度が９９％を超える酸化第二セリウ
ムを使用してもよい〜また、酸化第二セリウムを一種ま
たは二種以上の他の希土類元素酸化物および／または一
種または二種以上の塩と組み合わせて使用してもよい。

好ましくは、酸化第二セリウムを約３０重量％以上含有
する研磨組成物を使用する。

酸化第二セリウムを仏国特許出願公開第２４７２６０■
号公報明細書に記載の組成物の形で使用することもでき
る。

仏国特許出願公開第２４７２６０１号公報明細書に記載
の組成物はセリウム塩溶液、塩基溶液および陰イオンが
希土類元素の不溶性化合物を形成し易い一種または二種
以上の酸および／または塩基の溶液を、使用塩基当量が
セリウムの当皿以上であり反応媒体のｐＨが６以上であ
るように、同時に連続的に混合し、得られた沈澱をろ過
し、乾燥し、焼成することから成る方法に従って得られ
る。

第一工程では、反応体の混合を実施する。

使用するセリウム塩はこの発明の条件下で可溶性の第一
セリウムおよび／または第二セリウム状態のセリウム塩
水溶液であればよく、特に第一セリウムまたは第二セリ
ウムの状態の塩化第一セリウムまたは硝酸第二セリウム
水溶液あるいはこれら二つの混合物を使用することがで
きる。

セリウム塩溶液の濃度は重要な因子ではなく、広い範囲
で変えられる。一般に、０．５〜２モル／ｉ２の濃度が
好ましい。

反応媒体にセリウムを第一セリウムの状態で導入し、反
応混合物に該媒体と適合する酸化剤をあるいは単独であ
るいは塩基含有溶液以外の溶液と混合して連続的に添加
することにより第一セリウムを第二セリウムに酸化する
のが好適である。適当な酸化剤の例としては、過塩素酸
、塩素酸、次亜塩素酸、過硫酸のナトリウム塩、カリウ
ム塩またはアンモニウム塩、過酸化水素水、空気、過酸
化水素またはオゾン等が挙げられる。電気化学的方法に
よってもにセリウムを同様に酸化することができる。過
酸化水素水を使用するのが好ましい。

酸化すべき第一セリウム塩に対する酸化剤の割合は広い
範囲で変えられるが、一般に、化学量論的量より大きく
、１０〜４０％超過量が好ましい。

使用する塩基溶液は例えばアンモニア、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、　　　　、　　　の水溶液でよい
が、アンモニア溶液を使用するのが好ましい。

使用する塩基溶液の規定度は重要な因子ではなく、広い
範囲で変えられるが、１〜５Ｎが好ましい。

上記塩基溶液とセリウム塩溶液の割合は導入される塩基
の当量数が同時に導入されるセリウムの当量数以上とな
るようにしなければならない。塩基の当量数がセリウム
の当量数に対して５％超過するように使用するのが有利
である。反応媒体のｐＨは６より高くなければならない
が、約ｌＯを超えてはならない。ｐＨは７〜９が有利で
ある。

ｐＨをこの範囲内で一定値±０．ＩｐＨ単位に調整する
のが特に有利である。

この発明に従う陰イオンが希土類元素の不溶性化合物を
形成し易い一種以上の酸および／または塩基の溶液は、
特に、陰イオンがしゅう酸イオン、ふっ素イオン、炭酸
イオン、ほう、酸イオン、けい酸イオン、硫酸イオン、
りん酸イオンの一種または二種以上より成る群から選ば
れる酸および／または塩の水溶液であればよい。使用す
る一種または二種以上の塩は水溶性の塩、好ましくはア
ンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩である。この
溶液は反応媒体に単独でまたは塩基溶液との混合物とし
て導入される。塩類、特に陰イオンがふっ素イオン、ほ
う酸イオン、硫酸イオンまたはりん酸イオンである塩類
が好ましい。

酸および／または塩溶液の濃度は重要な因子ではなく広
い範囲で変えられるが、６モル／σ未満が好ましく、さ
らに好ましくは２〜４モル／Ｑである。

仏国特許出願公開第２４７２６０１号公報明細書に記載
の方法に従うと、さらに反応媒体に、あるいは単独であ
るいはセリウ・ム塩溶液との混合物として、場合によっ
てイツトリウムを含有しこの発明の条件下で可溶性の一
種または二種以上の三価の希土ｍ元素の塩の水溶液を連
続添加することができる。適当な塩類の例としては、特
にランタン、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユ
ーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウ
ム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウ
ム、ルテシウム、イツトリウムの塩化物または硝酸塩が
挙げられる。特に、セリウム塩と希土類元素の塩類を含
有し希土類元素鉱石の処理により直接または間接に由来
する水溶液を使用することができる。

使用する希土類元素（類）の塩（類）溶液の濃度は重要
な因子ではなく広い範囲で変えられるが、好ましくは０
．２〜１モル／ｅである。

前期の種々の反応体の混合を行う。使用する陰イオンの
当量数は使用する陽イオンの当量数以上であることに注
意すべきである。

反応媒体の温度は、好ましくは約２０〜９５℃、さらに
好ましくは５０〜７０℃にしなければならない。

反応媒体における混合物の滞留時間は重要な因子ではな
く広い範囲で変えられるが、一般に使用される滞留時間
はボー＋３０分間〜２時間である。

反応塊すなわち反応混合物をろ過操作の前に一定時間約
２０〜９５℃、好ましくは５０〜８０℃の温度で熟成し
てもよい。この場合、熟成時間は重要な因子ではなく広
い範囲で変えられるが、２時間以内の時間が一般に十分
である。

仏国特許出願公開第２４７２６０１号公報明細書に記載
の組成物を得る方法の第二工程は反応後、けん濁液の形
の反応塊をろ過することから成る。

次いで、ろ過ケーキを水またはアンモニウム塩溶液で洗
浄してもよい。

ろ過および場合によって洗浄後に得られる生成物は次い
で場合によって連続的に乾燥する。乾燥温度は好ましく
は１００〜６００℃であり、乾燥時間は重要な因子では
なくこれらの条件下で３０分間〜２４時間の範囲で変え
られる。

乾燥生成物は次いで６００〜１２００℃温度で一般に約
３０分間〜２時間に亙って場合によって連続的に焼成す
る。

上記の方法に従って得られた組成物は場合によって当業
者には周知の技法に従って粉砕操作および粒径選択操作
に付してもよい。

この発明に従えば、上記の陰イオン、好ましくはふっ素
イオン、ほう酸イオン、硫酸イオンまたはりん酸イオン
のような陰イオンを使用して上記の方法に従って得られ
る酸化第二セリウムを主体とする組成物を使用するのが
好ましい。

同様に、仏国特許出願公開第２５４９８４６号公報明細
書に記載されている、ＣｅＯ２型の結晶相と式Ｌｎ２−
ｘＣｅｘＳｉ２０７（式中、Ｌｎはランタニド類および
イツトリウムより成る群から選ばれる一種または二種以
上の元素を表し、Ｘは０以上２未満である）に相当する
希土類元素のピロけい酸塩から成る結晶相とを含む組成
物の形の酸化第二セリウムがこの発明に適している。

仏国特許出願公開第２５４９８４６号公報明細書に記載
されている組成物は下記の化学元素分析に相当する。

ａ）　酸化物で換算して７５〜９５重量％の希土類元素
（ただし、希土類元素酸化物の全重量に対する酸化第二
セリウムの百分率は６０〜８５％である） ｂ）　　ＳｉＯｘに換算して５〜２５重量％のけい素 上記組成物は本質的に二つの結晶相、即ち立方晶構造の
Ｃｅ　Ｏｘ型の相と、斜方晶構造の希土類元素のピロけ
い酸塩Ｌｎ２−ｘＣｅｘＳｉ９　７（式中、Ｘは０以上
２未満であり、好ましくは０以上０．２以下である。）
の相とを含んでいる。

同様に、上記組成物は少量ずつの希土類元素の酸化物、
一般に、ふっ素型立方品構造の三二酸化物ＬｎｔＯ３と
ガラス状態または結晶状態の二酸化けい素５ｉｎ２の相
とを含有している。

種々の相の割合は使用する原料と焼成条件とによって変
わる。

一般に、上記割合は下記の通りである。

Ｃｅ　Ｏｘ　　　　　　　　　　　　３０〜８０％Ｌｎ
２−ＸＣｅｘＳｉ２０７　　Ｉ２〜６０％Ｌｎ、０．　
　　　　　　　　　　０〜１５％５１０２　　　　　　
　　　　　１．５〜８％仏国特許出願公開第２５４９８
．４６号公報明細書に記載されている組成物はセリウム
塩溶液、塩基溶液、一種または二種以上の三価の希土類
元素またはイツトリウムの塩の水溶液および希土類元素
の不溶性化合物を形成し易い一種または二種以上のけい
素の酸素含有誘導体の溶液を同時に混合し、得られた沈
澱をろ過し、乾燥し、８５０℃より高い温度で焼成する
ことから成る方法に従って得られる。

この方法の第一工程では種々の反応体を混合する。

セリウム塩溶液、塩基溶液および三価の希土類元素の塩
の溶液は下記の性質を持つ。

上記塩基溶液とセリウム塩溶液の割合は導入される塩基
の当量数が同時に導入されるセリウムの当量数以上とな
るようにしなければならない。塩基の当量数がセリウム
の当量数に対して５％超過するように使用するのが有利
である。反応媒体のｐ）（は５〜ＩＯでよい。ｐＨは７
〜９が有利である。ｐ　Ｈをこの範囲内で一定値±０．
ＩｐＨ単位に調整するのが特に有利である。

セリウム塩溶液と一種または二種以上の三価の希土類元
素の塩の水溶液との割合はセリウム二酸化物と希土類元
素の酸化物の割合（Ｃｅｏ２　　＋Ｌｎ２０３）が６０
〜８５重量％となるようにしなければならない。

一種または二種以上のけい素の酸素含有誘導体の溶液は
希土類元素の不溶性化合物を形成し易いけい素の酸素含
有誘導体の水溶液であればよい。

一種または二種以上のけい素誘導体は水に可溶性でなけ
ればならない。そのような化合物の例としては、二酸化
けい素、けい酸およびアルカリ金属けい酸塩が挙げられ
る。さらに詳しくは、非晶質シリカ、メタけい酸、メタ
ニけい酸、オルトけい酸ナトリウム、式Ｎ　ａ　２０　
・ｘ　ＨｔＯ（式中、Ｘは３〜５である。）のけい酸ナ
トリウム、メタけい酸ナトリウム、メタニけい酸ナトリ
ウム、メタけい酸カリウム、メタニけい酸カリウム、四
けい酸カリウムを挙げられる。これらの塩類は無水物ま
たは水和物のいずれの形でも使用できる。

けい酸ナトリウムＮａｎｏ・４５ｉ０．を使用するのが
好ましい。

一種または二種以上のけい素の酸素含有誘導体の濃度は
重要な因子ではなく広い範囲で変えられるが、一般に、
Ｓ　ｉＯｔに換算して０．１〜２゜０モル／Ｑである。

一種または二種以上のけい素の酸素含有誘導体の溶液と
三価の希土類元素の一種または二種以上の塩の水溶液と
の割合はけい酸イオンの当り数と三価の希土類元素（類
）の当量数の比がＯ，１〜１、好ましくは０．２〜０．
６となるように決められる。

仏国特許出願公開第２５４９８４６号公報明細書に記載
の方法では、使用される陰イオン類の当量数が使用され
る陽イオン類の当量数以上であるが、反応体の混合によ
って得られる組成物に吸着する化合物の形成に導く必要
はない。

前記の反応体の種々の溶液を多数の変形例に従って実施
することができる。例えば、セリウム塩溶液、場合によ
って酸化剤溶液、希土類元素（類）の塩（類）の溶液、
けい素の酸素含有誘導体（類）の溶液、および塩基溶液
を連続的に別経路で添加しつつ撹はん下に混合すること
ができる。同様に、セリウム塩溶液と希土類元素（類）
の塩（類）の溶液とを予備混合してこれを他の二つの溶
液と並行して反応媒体に連続添加することらできる。ま
た、けい素の酸素含有誘導体（類）の溶液と塩基溶液と
を予備混合することもできる。酸化剤を使用する場合は
、塩基溶液意外の溶液との混合物、特にセリウム塩溶液
および／または希土類元素（類）の塩（類）の溶液とし
て使用することができる。

混合、ろ過、乾燥の諸操作は上記の条件下で行われる。

乾燥生成物は次いで８５０℃以上、好ましくは８５０〜
１０５０℃、の温度で場合によって連続的に焼成する。

上記温度範囲の上限は重要ではなく　１５００℃のよう
な高温にすることもできる。

次いで、焼成生成物を０．２〜５．０μｍの大きさの粒
子の集合体になるように粉砕する。一般〜１．５μｍで
ある。平均直径は集合体の５０重量％が平均直径より大
きいまたは小さい直径を持つような直径として定義され
る。

上記粉砕に伴って粒径選択操作を行うことができるが、
この操作は同時にまたは接続して行うことができる。

仏国特許出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記載
の酸化第二セリウム組成物は酸化第二セリウムと組み合
わせて他の三価の希土類元素の一種または二種以上の無
色の酸化物を含有しているが、この組成物もこの発明に
おいて使用するのに適している。

無色の希土類元素酸化物の例としては、ランタン、サマ
リウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム
、ツリウム、イブテルビウム、ルテシウムおよびイツト
リウムの酸化物が挙げられる。これらの酸化物は一般に
三二酸化物の形をしている。これらの酸化物の混合物を
使用してもよい。ランタンの三二酸化物を使用するのが
好適で太ス 仏国特許出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記載
の研磨組成物中の酸化第二セリウムと希土類元素の酸化
物の割合は下記の範囲内である。

酸化第二セリウム　　４０〜９９．５重量％希土類元素
酸化物　　０．５〜６０重量％好ましくは、下記のもの
を含有する組成物が選ばれる。

酸化第二セリウム　　８５〜９８重爪％希土類元素酸化
物　　２〜１５重量％ 重量持仏出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記載
の組成物は、セリウム塩溶液、塩基溶液、ならびにラン
タニド類およびイツトリウムより成る群から選ばれる三
価の希土類元素であって酸化物が無色であるものの一種
または二種以上の塩の水溶液を、使用する塩基の当量が
セリウムおよび希土類元素の当量以上であり反応媒体の
ｐＨが６以上であるように、同時に連続的に混合し、得
られた沈澱をろ過し、乾燥し、焼成することから成る方
法に従って調製される。

この方法の第一工程において、種々の反応体を混合する
。

セリウム塩溶液と塩基溶液は上記の通りである。

仏国特許出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記載
の方法に従うと、さらに反応媒体に、あるいは単独であ
るいはセリウム塩溶液との混合物として、ランタニド類
およびイツトリウムより成る群から選ばれる一種または
二種以上の三価の希土類元素であって無色の酸化物を形
成する性質を持つものの塩の水溶液を連続添加すること
ができる。この塩はこの発明の条件下で可溶性でなけれ
ばならない。適当な塩類の例としては、特にランタン、
サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ジスプロシ
ウム、ツリウム、イブテルビウム、ルテシウムおよびイ
ツトリウムの塩化物または硝酸塩が挙げられる。

使用する希土類元素（類）の塩（類）溶液の濃度は重要
な因子ではなく広い範囲で変えられるが、好ましくは０
．２〜４モル／ｌ２である。

セリウム塩溶液と希土類元素（類）の塩（類）溶液の割
合はそれぞれの流量を、各構成成分の重景百分率が上記
の通りである所望の組成物が得られるように、調製する
ことにより決定される。

上記塩基溶液とセリウム塩溶液と希土類元素（類）の塩
（類）溶液の割合は導入される塩基の当量数が同時に導
入されるセリウムと希土類元素（類）の塩（類）溶液の
当量数以上となるようにしなければならない。塩基の当
量数がセリウムと希土類元素（類）の塩（類）溶液の当
量数に対して５％超過するように使用するのが有利であ
る。反応媒体の１）　Ｈは６より高くなければならない
が、約１０を超えてはならない。ｐＨは７〜９が有利で
ある。ｐＨをこの範囲内で一定値±０．１ｐＨ単位に調
整するのが特に有利である。

前記の反応体の種々の溶液を多数の変形例に従って実施
することができる。例えば、セリウム塩溶液、場合によ
って酸化剤溶液、希土類元素（類）の塩（類）の溶液、
希土類元素（類）の塩（類）の溶液、および塩基溶液を
連続的に別経路で添加しつつ撹はん下に混合することが
できる。同様に、セリウム塩瀉妨と希＋暫テ宋（樗）の
進（栢）の溶液とを予備混合してこれを塩基溶液と並行
して反応媒体に連続添加することもできる。酸化剤を使
用する場合は、セリウム塩溶液および／または希土類元
素（類）の塩（類）の溶液と混合して使用することがで
きる。

反応媒体の温度は重要な因子ではなく広い範囲で変えら
れるが１、好ましくは１０〜９５℃、さらに好ましくは
２０〜７０℃である。

反応媒体における混合物の滞留時間は重要な因子ではな
く広い範囲で変えられるが、一般に使用される滞留時間
は約３０分間〜２時間である。

仏国特許出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記載
の方法の一変形例に従うと、反応塊すなわち反応混合物
をろ過操作の前に一定時間約ｌＯ〜９５℃、好ましくは
２０〜８０℃の温度で熟成してもよい。この場合、熟成
時間は重要な因子ではなく広い範囲で変えられるが、２
時間以内の時間が一般に十分である。熟成操作は撹はん
下に行われる。

仏国特許出願公開第２５４５８３０＠公報明細書に記載
の組成物を得る方法の第二工程は、反応後、けん濁液の
形の反応塊をろ過することから成る。

次いで、ろ過ケーキを水で洗浄してもよい。

ろ過および場合によって洗浄後に得られる生成物は次い
で場合によって連続的に乾燥する。乾燥温度は好ましく
は１ｏｏ−Ｊｅｏｏ℃であり、乾燥時間は重要な因子で
はなくこれらの条件下で好ましくは３０分間〜２時間の
範囲で変えられる。

乾燥生成物は次いで６００〜１２００℃、好ましくは９
５０〜１０５０℃の温度で一般に約３０分間〜ｌＯ時間
に亙って場合によって連続的に焼成する。

仏国特許出願公開第２５４９８４６号公報明細書に記載
されているような方法に従って上記の焼成生成物を粉砕
操作および場合によって粒径選択操作に付す。

仏国特許出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記載
の方法の別の変形例は第一工程で行われる混合を反応温
度が異なることを除いては全く同じ二つの経路（１）お
よび（２）に従って実施することから成る。すなわち、
経路（１）は熱間での沈澱の収得が行われるのに対して
、経路（２）では冷間で沈澱が得られる。次いで、経路
（１）および（２）に従って得られた沈澱をろ退館また
はろ過少に混合する。

上記変形例の詳細については仏国特許出願公開第２５４
５８３０号公報明細書を参照されたい。

この発明に従うと、有機ガラス研磨用の研磨組成物に単
独または組成物の形の酸化第二セリウムと第一セリウム
塩とが含有されている。

第一セリウム塩の例としては、研磨条件下で可溶性のセ
リウム■塩をすべて使用することができる。上記セリウ
ム■塩は水またはｐＨ７未満の弱酸性の水に可溶性でな
ければならない。

この発明に適した第一セリウム塩としては、例えば、セ
リウムＩＩＩの塩化物、硫酸塩、硝酸塩のような無水物
もしくは水和物の形の無機塩あるいは例えば、セリウム
ＩＩＩの酢酸塩のような有機塩が挙げられる。

セリウムＩＩＩの硝酸塩を使用するのが好ましい。

構成成分の割合は、セリウムＩＩＩに換算した第一セリ
ウム塩のＣｅ　Ｏｔに換算した酸化第二セリウムに対す
る重量百分率が０．２〜５％であるような値である。上
限は何等臨界的な特徴を持たないが第一セリウム塩の量
をそれより多くしても何の利益も得られない。好ましく
は、該重量百分率は０．５〜１．５％である。

前記構成成分を含有するこの発明に従う組成物は酸化第
二セリウムの濃度が、例えば５０〜６００ｇ／ρ、好ま
しくは２５０〜４５０ｇ／１２の水性けん濁液の形であ
ってもよい。

水性媒体は好ましくは脱イオン水または蒸留水が使用さ
れる。

この発明の研磨組成物は、また、粉末状であってもよい
。このために、酸化第二セリウムと固体状のセリウム■
塩を乾式で混合することにより調製を行うことができる
。構成成分の混合は公知の粉末混合機、例えば、ドラム
型自由シュート混合機、縦型または横型螺旋ねじ式混合
機、遊星歯車式混合機、横型レーディゲ（Ｌ６＜Ｊｉｇ
ｅ）型混合機等で行うことができる。混合時間は使用す
る装置によって決まるが、均一な混合物が得られるまで
続けられる。

別の変形例は含浸技術を使用して、酸化第二セリウムを
セリウム■塩水溶液で含浸する。

実際的な方法では、例えば溝縁の回転により運動してい
る酸化第二セリウムにセリウム■塩溶液を噴霧すること
により含浸を行うことができる。

同様に、酸化第二セリウムをセリウム■塩溶液に浸漬し
、余分の溶液を水切りして制限し、たいてい室温で乾燥
することにより酸化第二セリウムを含浸することができ
る。

この発明の好適な変形例に従うと、含浸は「乾式」で、
すなわち、使用する溶液の全体積が支持体の持つ全空孔
体積にほぼ等しい状態で行われる。

空孔体積の決定のために水銀ポロシメータ（ＡＳＴＭ　
　０　４２８４−８３）を使用する公知の方法に従って
測定を行うか、あるいは試料の吸収する水の量を測定す
ることができる。

水性けん濁液もしくは粉末状のこの発明の組成物はあら
ゆる有機ガラスの研磨に適用し得る。

また、上記組成物は、セルロース、二酢酸セルロース、
強化アセトブチレート、ポリメチルメタクリレートおよ
びポリスチレンのような熱可塑性重合体またはプラスチ
ック加工したフォルモ−ルー尿素樹脂、ポリジアリルフ
タレート、ポリジアリルグリコールカーボネートのよう
な単独重合体で構成されている有機ガラスを研磨するた
めに使用することができる。

上記組成物はポリジアリルジエチレングリコールカーボ
ネート製有機ガラスの研磨に特に好適である。

この発明の適用領域は眼鏡レンズの研磨に限定されず、
どのような形状をしているかに拘わらず有機ガラスすべ
ての研磨を対象としている。

この発明の組成物のガラスの研磨のための使用は従来の
方法に従って行われる。上記組成物は一般に散水研磨系
に入るので、水にけん濁される。

研磨浴の調製は、単に、粉末状のこの発明の組成物を手
動または公知の撹はん手段（アンクル式、螺旋式、ター
ビン式等の撹はん機）による撹はん下の水性媒体に添加
するか、あるいはこの発明の組成物が水性けん濁液の場
合はそのまま使用することにより実施される。

導入される組成物の爪は、一般に、ＣｅＯ，に換算した
該組成物の濃度が５０〜６００ｇ／ｊ浴、好ましくは約
２５０〜４５０ｇ／ｌ！浴となるような量である。

研磨浴を調製するために使用する水の水質はなんら重要
な因子ではないが、この発明の組成物のけん濁液を長保
ちさせるには軟水、すなわち、硬度が５°ＴＨ未満の水
を使用するのが好適である。

研磨浴に例えばポリシロキサンのような消泡剤を添加す
るとよい。消泡剤の添加量はこの発明の組成物の０．１
〜１０重量％でよい。

浴の温度は３０℃未満となるように選ばれる。

温度が少しでも上昇すると研磨効率が低下するので１〜
１０℃のもっと低い温度で作業するのが有利である。

この発明の研磨組成物は多くの、利点を有することが確
かめられている。すなわち、 ａ）　　けん濁液の保ちがよい。

ｂ）　性能が向上する：　研磨効率がアルミナを使用し
た場合と同様に非常に良好であり、従って研磨速度が速
い（時間の利得は酸化第二セリウム単独使用で得られる
時間の５０％に達する）。研磨くずの量が非常に少ない
。

Ｃ）　非常に良い状態の表面が得られる。曇りがなく、
線も筋もない。

ｄ）　調子の低下がなく、アルミナで得られたのと同じ
長さの寿命を持つ。

この発明の有機ガラス研磨用組成物の実施例による説明
に先立って、以下に該組成物の挙動の評価を可能にする
研磨試験について説明する。

種々の試験においてＧＲ３９またはＯＲＭＡｌｏｏｏと
いう商品名で市販されているポリジアリルジエチレング
リコールカーボネート製の有機ガラスを使用した。これ
は直径７０ｍｍの小球殻（ｇａｌｅｅｓ　　ｓｐｈ！ｒ
ｊｑｕｅ）であり凹面（凹面度−−６ジオプトリ、−）
のみを研磨操作に付し、作業をしない他の面は核部を保
護するためと得られた研磨面の観察を用意にするために
黒色艶消し塗料層で被覆する。

脆さと傷付き易さのために有機ガラスは仕上げが必要で
ある。すなわち、小球殻の面を仕上げして定ｍ化のため
にこれを再生可能な表面状態にし、次いで操作された材
料を研磨の間に除去することから成る研ぎである。

１、研ぎ試験を単一ブローチ式で研磨子が均一に散水さ
れ４ＣＯＢＵＲＮ　　６０３機で行った。

操作条件は下記の通りである。

研磨子速度　　５００回転／分 ブローチ速度　ブローチは研磨子に駆動されているので
研磨子と同じ 圧力　　　　　４０ｇ／ａｍ’ 水の硬度　　　２８°ＴＨ 温度　　　　　２０℃ 研磨子　　　　研磨剤（ＵＮＩ　ＶＥＲＳＡＬＭＰ　　
１０） 被研磨ガラス　ＣＲ３９ タービン流ｍ　　１．２〜１．４　　Ｑ７分試験時間　
　　１分 各試験毎に研磨剤研磨子を交換した。

このように研ぎを行ったガラスを研磨した。

２、この発明の粗製物の研磨効率を下記の方法で測定し
た。

研磨試験を単一ブローチ式で柔らかいビロード製研磨子
が均一に散水されるＣ０ＢＵＲＮ　　６０３機で行った
。

操作条件は下記の通りである。

研磨子速度　　７５０回転／分 ブローチ速度　ブローチは研磨子に駆動されているので
研磨子と同じ 圧力　　　　　３００ｇ／ｃｍ” けん濁液濃度　４００ｇ／Ｑ 水の硬度　　　５°ＴＨ 温度　　　　　２０℃ 研磨子　　　　柔らかいビロード（ＡＬＰＨＡＬＡＰ） 被研磨ガラス　ＣＲ３９ タービン流ｆｆｉ　　１．２〜１．４　　ｆ２／分試験
時間　　　７分 研磨試験を行う前に機械を標準製品で調整した。

二つのガラス製小球殻の凹面を７分間加工して材料の剥
がれを重量で測定した。

平均剥がれ電工は次のものに還元される。

重量の単位　　　ｍｇ 表面積の単位　　ｄｍ２ 時間の単位　　　分 研磨効率は３の試験の平均値として表される。

３、支持体の種類自体から見て、有機ガラスの研磨は研
磨の質と結び付けられた効率をいう場合が含まれている
。

特に脱イオン水で洗浄し圧縮空気で乾燥するときの表面
の機械的圧力をすべて回避して研磨直後の表面の状態を
観察した。

研磨後、表面の状態を３つの異なった方法により順次観
察した。

あ）　大きな線の有無を調べるために裸眼で観察。

い）　細い線と細粒を確かめるためにルーペで観察。後
者は磨きが残っているためであるから研磨時間が不十分
であることを示している。

う）　集光鏡で観察。光束が表面すれすれに当たると筋
と特に研磨後の曇りの存在が観察可能となる。

以下に実施例を挙げてこの発明をさらに詳細に説明する
が、この発明はこれらの実施例に限定されない。

実施例１〜４は研磨組成物を記載しているが、それらは
次いで実施例５に記載のように有機ガラスの研磨に対し
て試験をした。

実施例６〜８は前記の実施例に対して、あるいは別の出
所の酸化第二セリウム（実施例６）あるいは別の第一セ
リウム塩（実施例７および８）を含有する別の研磨組成
物ならびにそれらの有機ガラスの研磨における使用を説
明する。

実施例中、百分率は重量百分率である。

実施例　１ 酸化第二セリウム６６％を含有する酸化第二セリウム組
成物から出発して酸化第二セリウムけん濁液を調製した
。仏国特許出願公開第２４７２６０１号公報明細書に記
載の方法に従って調製した上記組成物は［セロツクス　
１６００ｊ　（Ｃｅｒｏｘ　　１６００）という商品名
で商業的に入手可能である。

さらに詳しくは、「セロツクス　１６００Ｊの特性は下
記の通りである。

化学的組成： 希土類元素酸化物　　　　　９４％ 酸化第二セリウム　　　　　６６％ 酸化ランタン　　　　　　　１９％ 酸化ネオジム　　　　　　　　９％ 酸化プラセオジム　　＜０．０００１％ふっ素（Ｆ−換
算）　　　　　４％ りん酸塩（Ｐ　、０　、換算）　　　４％圧縮見掛は密
度：　　ｄＡ　＝１．６±０．２比表面積：　　　　　
ｓ、ｓ、＝６±１　　ｍ’／ｇ平均粒径：　　　　　ｄ
５０＝１．ｊｌ）±１μｍ直径が１５μｍを超える粒子
の％：　０％下記の組成の酸化第ニーセリウムの水性け
ん濁液ＩＱを調製した。

「セロツクス　＋６００Ｊ　　　４００ｇ硝酸第一セリ
ウム Ｃｅ　（Ｎｏ３）　ｓ・６　ＨｔＯＩ　２　ｇ脱イオン
水　　　　　　　　　９４０ｃｍ’実施例　２ 酸化第二セリウム９２％を含有する酸化第二セリウム組
成物から出発して酸化第二セリウムけん濁液を調製した
。仏国特許出願公開第２５４５８３０号公報明細書に記
載の方法に従って調製した上記組成物は「セロツクス　
Ｇ、Ｇ、Ｊ　（ＣａｒｏｘＧ、Ｇ−）という商品名でロ
ース・ブーラン社から市販されている。

「セロックス　Ｇ、Ｇ、Ｊの特性は下記の通りである。

化学的組成： 酸化第二セリウム　　　　　９４％ 三二酸化ランタン　　　　　　８％ 圧縮見掛は密度：　　ｄＡ　＝１．６±０．２比表面積
：　　　　　ｓ、ｓ、＝６±２　　ｍ’／ｇ平均粒径：
　　　　　ｄ　ｓ　ｏ　”　１±０．５μｍ直径が１５
μｍを超える粒子の％：　０％下記の組成の酸化第二セ
リウムの水性けん濁液１＆を調製した。

［セロックス　Ｇ、Ｇ、Ｊ　　　４００ｇ硝酸第一セリ
ウム Ｃｅ　（ＮＯ３）　３−６Ｈ，０１２ｇ脱イオン水　　
　　　　　　９４０ｃｍ３実施例　３ この実施例においては、粉末状研磨組成物を調製した。

静電式混合機において１０００ｇの［セロツクス　１６
００Ｊと３０ｇの結晶硝酸第一セリウムＣｅ　（ＮＯｓ
）　ｙ・６　ＨｔＯとを乾式混合した。混合操作は２時
間行った。

混合物を研磨に必要な濃度、すなわち、４００ｇ／１２
（ＣｅＯ，換算）になるように脱イオン水に直接けん濁
した。

実施例　４ この実施例においては、研磨組成物を含浸技術によって
調製した。

１０００ｇの「セロツクス　１６００Ｊを１５０ｇ／Ｑ
のＣｅ　（ＮＯ３）　ｓ・６　ＨｔＯを含有する硝酸第
一セリウム水溶液２００ｃｍ３と混合した。

混合操作は１時間行った。

混合物を研磨に必要な濃度、すなわち、４００ｇ　／　
（！　　（Ｃｅ　Ｏ２換算）になるように脱イオン水に
直接けん濁した。

実施例　５ 実施例１〜４に記載の研磨組成物を上記の条件下で行わ
れた研磨試験に付した。

得られた結果を第１表に示した。

第　　１　　表 比較のために、第２表に第−妥すウム塩を除去した以外
は実施例１〜４と同じ組成の研磨組成物の研磨効率を示
した。

第　　２　　表 実施例　６ 酸化第二セリウム６３％を含有する酸化第二セリウム組
成物から出発して酸化第二セリウムけん濁液を調製した
。仏国特許出願公開第２５４６８４６号公報明細書に記
載の方法に従って調製した。

上記組成物は「セロツクス　ＳＪ　（ＣｅｒｏｘＳ）と
いう商品名でロース・ブーラン社から市販されている。

さらに詳しくは、「セロツクス　Ｓ」の特性は下記の通
りである。

ＩしＳめ蛸ｃＰ：。

酸化第二セリウム　　　　　６３％ 酸化ランタン　　　　　　　　２７％ 希土類元素酸化物　　　　　９０％ シリカ　　　　　　　　　　１０％ 圧縮見掛は密度：　　ｄＡ　＝１．６±０．２比表面積
：　　　　　ｓ、ｓ、＝５±３　　ｍ”／ｇ平均粒径：
　　　　　ｄ　ｓ　ｏ　−２比１μｍ直径が１５μｍを
超える粒子の％：　０％下記の組成の酸化第二セリウム
の水性けん濁液１１２を調製した。

「セロツクス　Ｓｊ　　　　　　４００ｇ硝酸第一セリ
ウム Ｃｅ　（ＮＯ３）　３・６Ｈｔｏ　　　　ｉ　２ｇ脱イ
オン水　　　　　　　　９４０ｃｍ’上記組成物で得ら
れた研磨効率は５６　ｍ　ｇ　／　ｄｍ”７分であった
。

研磨された有機ガラスの表面には線も曇りもなかった。

実施例　７ この実施例においては、炭酸第一セリウムを塩酸水溶液
に溶解させることにより調製された２５０ｇ／１２のＣ
ｅ　ＣＩ　３を含有する塩化第一セリウム溶液を使用し
た。

下記の組成の酸化第二セリウムの水性けん濁液ｌＱを調
製した。

「セロックス　１６００Ｊ　　　４００ｇ上記溶液２７
．２ｃｍ’、すなわち、 Ｃｅ　Ｃｌ　ｓ　　　　　　　　　　６．８ｇ脱イオン
水　　　　　　　　９１３ｃｍ３上記組成物で得られた
研磨効率は４８　ｍ　ｇ　／　ｄｍ″／分であった。

研磨された有機ガラスの表面には線も曇りも見いだされ
なかった。

実施例　８ この実施例においては、第一セリウム塩として酢酸第一
セリウムを使用した。

下記の組成の酸化第二セリウムの水性けん濁液ｔＣを調
製した。

「セロツクス　１６００４　　４００ｇ酢酸第一セリウ
ム Ｃｅ　　（ＣＨ３ＣＯＯ）３−　１．５Ｈ１０９，５ｇ
脱イオン水　　　　　　　　　９４０ｃｍ″上記組成物
で得られた研磨効率は４９　ｍ　ｇ　／　ｄｍ”７分で
あった。

研磨後の有機ガラスの表面には線も曇りもなかった。

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化第二セリウムと研磨条件下で可溶性の第一セ
   リウム塩から成ることを特徴とする、酸化第二セリウム
   を含有する有機ガラス研磨用組成物。
2. （２）酸化第二セリウムを単独でまたは組成物の形で含
   有することを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項に
   記載の組成物。
3. （３）酸化第二セリウムを３０重量％以上含有すること
   を特徴とする、特許請求の範囲第（１）または（２）項
   に記載の組成物。
4. （４）酸化第二セリウムが粒径約２０μｍ未満の粉末状
   態であることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）〜
   （３）項のいずれか一項に記載の組成物。
5. （５）酸化第二セリウム粒子の大きさが０．１〜１０μ
   ｍであることを特徴とする、特許請求の範囲第（４）項
   に記載の組成物。
6. （６）酸化第二セリウムの比表面積が１〜３５ｍ＾２／
   ｇであることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）〜
   （５）項のいずれか一項に記載の組成物。
7. （７）酸化第二セリウムの比表面積が３〜１０ｍ＾２／
   ｇであることを特徴とする、特許請求の範囲第（６）項
   に記載の組成物。
8. （８）酸化第二セリウムが、セリウム塩溶液、塩基溶液
   および陰イオンが希土類元素の不溶性化合物を形成し易
   い一種以上の酸および／または塩基の溶液を、使用塩基
   当量がセリウムの当量以上であり反応媒体のｐＨが６以
   上であるように、同時に連続的に混合し、得られた沈澱
   をろ過し、乾燥し、焼成することから成る方法に従って
   得られる組成物の形であることを特徴とする、特許請求
   の範囲第（２）項に記載の組成物。
9. （９）一種または二種以上の三価の希土類元素の水溶液
   を添加することを特徴とする、特許請求の範囲第（８）
   項に記載の組成物。
10. （１０）陰イオンがふっ素イオン、ほう酸イオン、硫酸
    イオンまたはりん酸イオンであることを特徴とする、特
    許請求の範囲第（８）または（９）項に記載の組成物。
11. （１１）該酸化第二セリウムがＣｅＯ＿２型の結晶相と
    式Ｌｎ＿２＿−＿ｘＣｅ＿ｘＳｉ＿２Ｏ＿７（式中、Ｌ
    ｎはランタニド類およびイットリウムより成る群から選
    ばれる一種または二種以上の元素を表し、ｘは０以上２
    未満である）に相当する希土類元素のピロけい酸塩から
    成る結晶相とを含む組成物の形をしていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第（２）項に記載の組成物。
12. （１２）酸化物に換算して７５〜９５重量％の希土類元
    素（ただし、希土類元素酸化物の全重量に対する酸化第
    二セリウムの百分率は６０〜８５％である）およびＳｉ
    Ｏ＿２に換算して５〜２５重量％のけい素を含有する組
    成物から成ることを特徴とする、特許請求の範囲第（１
    １）項に記載の組成物。
13. （１３）該酸化第二セリウムがセリウム塩溶液、塩基溶
    液、一種または二種以上の三価の希土類元素またはイッ
    トリウムの塩の水溶液および希土類元素の不溶性化合物
    を形成し易い一種または二種以上のけい素の酸素含有誘
    導体の溶液を同時に混合し、得られた沈澱をろ過し、乾
    燥し、８５０℃より高い温度で焼成することから成る方
    法に従って得られる組成物の形をしていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第（１１）項に記載の組成物。
14. （１４）酸化第二セリウムと他の希土類元素の一種また
    は二種以上の無色酸化物とを含有する組成物から成るこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第（２）項に記載の組
    成物。
15. （１５）酸化第二セリウム４０〜９９．５重量％と希土
    類元素０．５〜６０重量％とを含有する組成物から成る
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第（１４）項に記載
    の組成物。
16. （１６）該酸化第二セリウムがセリウム塩溶液、塩基溶
    液、ならびにランタニド類およびイットリウムより成る
    群から選ばれる三価の希土類元素であって酸化物が無色
    であるものの一種または二種以上の塩の水溶液を使用す
    る塩基の当量がセリウムの当量以上であり反応媒体のｐ
    Ｈが６以上であるように、同時に連続的に混合し、得ら
    れた沈澱をろ過し、乾燥し、焼成することから成る方法
    に従って得られる組成物の形をしていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第（１４）項に記載の組成物。
17. （１７）該可溶性第一セリウム塩がセリウムIIIの塩化
    物、硫酸塩、硝酸塩または酢酸塩であることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第（１）〜（１６）項のいずれか一
    項に記載の組成物。
18. （１８）該セリウムIII塩がセリウムIIIの硝酸塩である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第（１７）項に記載
    の組成物。
19. （１９）セリウムIIIに換算した第一セリウム塩のＣｅ
    Ｏ＿２に換算した酸化第二セリウムに対する重量百分率
    が０．２〜５％であることを特徴とする、特許請求の範
    囲第（１）〜（１８）項のいずれか一項に記載の組成物
    。
20. （２０）該重量百分率が０．０５〜１．５％であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第（１９）項に記載の組
    成物。
21. （２１）該組成物が濃度５０〜６００ｇ／ｌの水性けん
    濁液の形であることを特徴とする、特許請求の範囲第（
    １）〜（２０）項のいずれか一項に記載の組成物。
22. （２２）該濃度が２５０〜４５０ｇ／ｌであることを特
    徴とする、特許請求の範囲第（２１）項に記載の組成物
    。
23. （２３）該組成物が粉末の形であることを特徴とする、
    特許請求の範囲第（１）〜（２１）項のいずれか一項に
    記載の組成物。
24. （２４）該組成物が酸化第二セリウムと固体状セリウム
    III塩とを乾式混合することにより得られることを特徴
    とする、特許請求の範囲第（２３）項に記載の組成物。
25. （２５）該組成物が酸化第二セリウムをセリウムIII塩
    水溶液に含浸させることにより得られることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第（２３）項に記載の組成物。
26. （２６）該組成物が乾式含浸により得られることを特徴
    とする、特許請求の範囲第（２５）項に記載の組成物。