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JPH03242352A - 硬脆材料の洗浄方法 - Google Patents

硬脆材料の洗浄方法

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Publication number
JPH03242352A
JPH03242352A JP3933990A JP3933990A JPH03242352A JP H03242352 A JPH03242352 A JP H03242352A JP 3933990 A JP3933990 A JP 3933990A JP 3933990 A JP3933990 A JP 3933990A JP H03242352 A JPH03242352 A JP H03242352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hard
acid
cleaning
aqueous solution
concentration
Prior art date
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Pending
Application number
JP3933990A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Nozu
敬 野津
Chihiro Sakai
千尋 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP3933990A priority Critical patent/JPH03242352A/ja
Publication of JPH03242352A publication Critical patent/JPH03242352A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

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〕 本発明は鉄分を微量に含む研磨剤、特に酸化セリウムを
含有する研磨剤でガラス等の硬脆材料を研磨した後の洗
浄方法に関する。
〔従来の技術〕
酸化セリウムを含有する研磨剤は鉄分を微量に含むもの
であるが、酸化セリウムを含有する研磨剤で硬脆材料を
研磨した後に研磨面に残る酸化セリウムは、研磨面に強
固に付着する場合があり、スポンジローラーあるいは回
転ブラシ等を備えた市販の自動洗浄装置では、酸化セリ
ウムを完全に除去することは難しい。そこで、酸化セリ
ウムの除去を容易にするため、前記の自動洗浄装置によ
る洗浄を行なう前に、研磨した硬脆材料を予め水に浸す
(水浸漬)方法が、−gに広く用いられ、よい洗浄効果
をあげている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記のような従来の洗浄方法では、水浸漬の
工程において、硬脆材料表面に金属欠点を生ずることが
多く、歩留まりの低下をきたすなど、大きな問題となっ
ている。
上記金属欠点とは、硬脆材料表面に生ずる、中心部に茶
褐色の核を有し、その周囲に金属光沢を持つ円形または
擬円形の欠点であり、その直径は0.001m乃至5■
程度である。
X線マイクロアナライザー(EPMA)による組成分析
の結果、同欠点の主成分は鉄であった。
中心核及び周囲の金属光沢部の間で組成に差が認められ
ないことから、両者は同じ、鉄を主成分とする組成物で
、単に厚みが異なっている(すなわち、褐色部分は厚く
、金属光沢部分は極めて薄い)だけであると考えられた
本発明は上記従来の問題点を解決し、硬脆材料を洗浄す
る際、大きな問題となっている金属欠点の発生を防止す
る洗浄方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の硬脆材料の洗浄方法は、鉄分を微量に含む研磨
剤で、硬脆材料面を研磨し、水中に浸漬して、該硬脆材
料表面を洗浄する方法において、該水中に酸を添加して
水素イオン指数(pH)を5.5以下にした水溶液を用
いることを特徴とする。
本発明においては、核酸として酢酸、フタル酸。
クエン酸5 シュウ酸、酒石酸、アスコルビン酸。
エチレンジアミン四酢酸またはシクロヘキサン四酢酸を
水中に添加してpHを5.5以下にした水溶液を用いる
ようにしたものが好適である。
本発明の硬脆材料の洗浄方法は、鉄分を微量に含む研磨
剤で硬脆材料面を研磨し、水中に浸漬して、該硬脆材料
表面を洗浄する方法において、該水中にFe”イオンあ
るいはPe”イオンと錯塩を形成する薬剤を用いること
を特徴とする。
本発明においては、該薬剤としてクエン酸塩。
シュウ酸塩、酒石酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩、シ
クロヘキサンジアミン四酢酸あるいは0−フェナントロ
リンを用いて、水中でFe”イオンあるいはFe”イオ
ンと錯塩を形成させるようにしたmol/l以上にした
ものが好適である。
本発明においては、該シュウ酸塩水溶液の濃度を0.0
5mo 1 / 1以上にしたものが好適である。
本発明においては、該酒石酸塩水溶液の濃度を0.01
mo l / 1以上にしたものが好適である。
本発明においては、該エチレンジアミン四酢酸塩水溶液
の濃度を0.005mo l / 1以上にしたものが
好適である。
本発明においては、該シクロヘキサンジアミン四酢酸水
溶液の濃度を0.005mo l / 1以上にしたも
のが好適である。
本発明においては、該0−フェナントロリン水溶液の濃
度をO,OOlmo l / 1以上にしたものが好適
である。
本発明の硬脆材料の洗浄方法は、鉄分を微量に含む研磨
剤で硬脆材料面を研磨し、水中に浸漬して、該硬脆材料
表面を洗浄する方法において、該水中に還元剤を添加す
ることを特徴とする。
本発明においては、該還元剤としてアスコルビン酸ある
いはアスコルビン酸塩を水中に添加するようにしたもの
が好適である。
本発明においては、該アスコルビン酸水溶液の濃度を0
.OOlmo l / 1以上にしたものが好適である
本発明においては、該アスコルビン酸塩水溶液の濃度を
0.05mo l / 1以上にしたものが好適である
〔作 用〕
どのようにして硬脆材料表面に金属欠点が発生するのか
、そのメカニズムを解明するため、以下に示す実験を行
なった。
実験: 研磨していないガラス板の表面を、酸化セリウム懸濁液
(酸化セリウムスラリー)を含ませたガーゼで拭き、表
面が乾燥する前に、表面に錆を帯びた鉄粉を全面にふり
かけて風乾させた。このガラス板を45±1°Cにコン
トロールした水槽に一定時間浸した後、酸化セリウムを
洗浄除去し、表面を目視観察及び光学顕微鏡観察した。
上記実験条件において浸漬時間を変えて実験を行なった
ところ、浸漬時間30分のサンプルに実際に操業してい
るラインと同じ金属欠点の発生が認められた。
この実験結果から、以下のような金属欠点発生のメカニ
ズムが考えられた。即ち、酸化セリウムスラリー、ある
いは同スラリーを調製するために用いる水の中、あるい
は酸化セリウム粉体中に鉄粉(たいていの場合表面に錆
が生じている)が含まれていると、硬脆材料研磨面に酸
化セリウムとともに前記鉄粉が付着することがあり、表
面に付着した鉄粉は、水浸漬の際に鉄イオンを溶出し、
欠点を生ずる。
表面に付着した鉄粉からの溶出、再析出は、以下のよう
な反応に基づくものと考察される。
(鉄粉)  Fe −)  Fe”+ 2eFe” −
+ Fe” 十e (水中)  3HzO+ 3e−→30H−+3/2 
Hz(ガラス板表面上)  Fe” +308−−+ 
Fe(OH)z↓よって、F、 (OH) 3析出防止
の方策として、本発明においては、以下のような手段を
講じた。
■ pHコントロール 浸漬槽中に鉱酸、あるいは有機酸を添加することにより
、pHを5.5以下に下げてFe’+イオンの加水分解
を防止する。鉱酸、有機酸類は、単独使用でも混合使用
でもよ(、pHを5.5以下に、望ましくはpnを5以
下にすることにより、金属欠点を防止できる。pHを一
定にコントロールするためには、前記酸の塩、あるいは
アンモニア水などのアルカリと混合使用した、いわゆる
緩衝液とすることが望ましい。
これら薬剤の濃度は、各々0.OOlmo i、/ 1
以上であることが望ましいが、pFfが5.5以下にコ
ントロールされていれば大きな影響はない。
■ 鉄イオンの錯体形成によるマスキング浸漬槽中にF
e3+イオンあるいはFe”イオンと錯塩を形成する薬
剤(錯化剤、キレート試薬)を添加し、Fe”イオンの
加水分解を防止する方法である。錯化剤としてはクエン
酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩、エチレンジアミン四酢酸
塩、シクロヘキサンジアミン四酢酸あるいは0−フェナ
ントロリンが挙げられ、濃度を単独使用の場合で錯化剤
の種類により、0.001〜0.1酬o l / 1以
上となるように調節してやることにより金属欠点を防止
できる。2種以上の錯化剤類を混合使用してもよい。
前記錯化剤中では、0−フェナントロリンが最も効果的
であるが、0−フェナントロリンは価格が高いこと、浸
漬液が赤橙色を示すことなど不都合な点があるので、実
用上はエチレンジアミン四酢酸塩およびシクロヘキサン
ジアミン四酢酸が最適である。
■ 鉄イオンの還元によるマスキング 錯化剤以外のマスキング剤として、Fe3+イオンをF
e2+イオンに還元する薬剤を用いることも可能である
。このような還元剤としてはアスコルビン酸あるいはそ
の塩が最適である。アスコルビン酸の場合は、濃度が0
.001酬o l / 1以上で金属欠点の発生を防止
できる。
上記■、■および■の方法は、それぞれ単独で用いても
よいし、各々組合わせて行なってもよい。
ただし、■から■の処理を2種以上組合わせて実施した
場合には、相乗効果が期待できる。
なお、本発明はガラスについて述べたが、ガラスと同様
に酸化セリウムを含有する研磨剤で研磨する他のセラミ
ックスなどの硬脆材料の表面洗浄にも、本発明を利用す
ることができる。
〔実施例〕
以下に、本発明の実施例を示す。
実施例の及ぼす効果については、前記実験条件に準じ、
30分間浸漬したガラスサンプルを、目視観察及び光学
顕微鏡観察により、ブランクサンプルと比較することに
より評価した。ここで、ブランクサンプルとは、前記実
験条件に準じ、鉄粉をふりかけて風乾させたガラスサン
プルをpHコントロール、鉄イオンのマスキングなどを
せずに、浸漬槽に蒸留水を用い、それに浸漬したものを
示す。
■ pHコントロール 酸化セリウムを含む研磨剤で研磨した後のガラス板を、
ptrがコントロールされた液に浸漬することによる効
果として、pf(4,0に調製した0、1酬oi。
/l酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液に浸漬した場合は、金
属欠点は、全く認められながった。しがしpi(6,0
の0.1酬o i!/ l酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液
に浸漬した場合は、ブランクと同程度の欠点が出て好ま
しくなかった。一方、濃度を1/l0に減少させた場合
、即ち、0.01酬o i / l酢酸−酢酸ナトリウ
ム緩衝液を用いた場合は、pHが同じならば及ぼす効果
に差は認められながった。同、様な検討を他の緩衝液に
ついても行なった。その結果を第1表に示した。
実施の結果、pHが7以上の緩衝液、即ち、0.1酬o
l/l2ギ酸−ギ酸アンモニウム緩衝液および0.1酬
ol/lアンモニアー塩化アンモニウム緩衝液に浸漬し
た場合には、ブランクよりもひどい欠点が生じた。0.
1sof/lフタル酸−水酸化ナトリウム緩衝液につい
ては、pHが4.0.5.0の場合には、金属欠点を全
く生じなかったが、p!(を6.0とした場合には、ブ
ランクと同程度の欠点が出た。
■ 鉄イオンの錯体形成によるマスキング酸化セリウム
の研磨剤で研磨した後のガラス板を、鉄イオンと錯塩を
形成する薬剤を含んだ液に浸漬することによる効果とし
て、0.1鵬o1/lクエン酸ナトリウム水溶液に浸漬
した場合には、金属欠点は全く認められなかった。同様
な検討を他の錯化剤についても行なった。その結果を第
2表に示す。
第2表中、濃度0.1moI!、/42においては、す
べての錯化剤について金属欠点は全く認められなかった
。ところが薬剤濃度を下げていくにつれて、欠点防止効
果に顕著な差が見られ、クエン酸ナトリウムについては
、0.01mo l / j!以下で、シュウ酸アンモ
ニウムについては、0.005so l / i 以下
でブランクよりもひどい欠点を生じた。酒石酸ナトリウ
ムについては、0.OO1moj! / 1以下でブラ
ンクよりもひどい欠点を生じた。各錯化剤の中で最もよ
い欠点防止効果を示したのは0−フェナンドロリンで、
0.001++o i! / lの濃度においてもほと
んど欠点を生じなかった。
■ 鉄イオンの還元によるマスキング 酸化セリウムの研磨剤で研磨した後のガラス板を、Fe
”イオンをFe”イオンに還元する薬剤を含んだ水溶液
に浸漬することによる効果として、0.05tao l
 / 1のL−アスコルビン酸水溶液に浸漬した場合に
は金属欠点は全く認められなかった。
L−アスコルビン酸の濃度を0.01.0.005およ
び0.001+o l / lとして同様な浸漬実験を
試みたところ、0.005mo l / 1以上では欠
点は全く認められず、0.001mo l / Eにお
いてもほとんど欠点が生じなかった。同様な検討をL−
アスコルビン酸ナトリウムについても行なった。結果を
第3表に示す。
実施の結果、L−アスコルビン酸ナトリウムについては
、濃度0.05tso 12 / lでは全く欠点を生
じなかったものの、0.01mo l / l以下では
、ブランクと同程度かブランクよりひどい欠点を生じた
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、酸化セリウムの研磨剤
で研磨した後のガラス板をpu 5.5以下の水溶液、
あるいは鉄イオンと錯塩を形成する薬剤を添加した水溶
液、あるいはF、31イオンをF、z+イオンに還元す
る薬剤を添加した水溶液中に浸漬することにより、ガラ
スなどの硬脆材料の研磨後の水浸漬による従来の洗浄方
法において、大きな問題となっていた金属欠点の発生を
防止することができる。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄分を微量に含む研磨剤で硬脆材料面を研磨し、
    水中に浸漬して、該硬脆材料表面を洗浄する方法におい
    て、該水中に酸を添加して水素イオン指数(pH)を5
    .5以下にした水溶液を用いることを特徴とする硬脆材
    料の洗浄方法。
  2. (2)該酸が酢酸、フタル酸、クエン酸、シュウ酸、酒
    石酸、アスコルビン酸、エチレンジアミン四酢酸または
    シクロヘキサンジアミン四酢酸であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  3. (3)鉄分を微量に含む研磨剤で硬脆材料面を研磨し、
    水中に浸漬して、該硬脆材料表面を洗浄する方法におい
    て、該水中にFe^3^+イオンあるいはFe^2^+
    イオンと錯塩を形成する薬剤を用いることを特徴とする
    硬脆材料の洗浄方法。
  4. (4)該薬剤がクエン酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩、エ
    チレンジアミン四酢酸塩、シクロヘキサンジアミン四酢
    酸あるいはo−フェナントロリンであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  5. (5)該薬剤がクエン酸塩であって、クエン酸塩水溶液
    の濃度が0.05mol/l以上であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  6. (6)該薬剤がシュウ酸塩であって、シュウ酸塩水溶液
    の濃度が0.05mol/l以上であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  7. (7)該薬剤が酒石酸塩であって、酒石酸塩水溶液の濃
    度が0.01mol/l以上であることを特徴とする特
    許請求の範囲第3項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  8. (8)該薬剤がエチレンジアミン四酢酸塩であって、エ
    チレンジアミン四酢酸塩水溶液の濃度が0.005mo
    l/l以上であることを特徴とする特許請求の範囲第3
    項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  9. (9)該薬剤がシクロヘキサンジアミン四酢酸であって
    、シクロヘキサンジアミン四酢酸水溶液の濃度が0.0
    05mol/l以上であることを特徴とする特許請求の
    範囲第3項記載の硬脆材料の洗浄方法。
  10. (10)該薬剤がo−フェナントロリンであって、o−
    フェナントロリン水溶液の濃度が0.001mol/l
    以上であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
    の硬脆材料の洗浄方法。
  11. (11)鉄分を微量に含む研磨剤で硬脆材料面を研磨し
    、水中に浸漬して、該硬脆材料表面を洗浄する方法にお
    いて、該水中に還元剤を添加することを特徴とする硬脆
    材料の洗浄方法。
  12. (12)該還元剤がアスコルビン酸あるいはアスコルビ
    ン酸塩であることを特徴とする特許請求の範囲第11項
    記載の硬脆材料の洗浄方法。
  13. (13)該還元剤がアスコルビン酸であって、アスコル
    ビン酸水溶液の濃度が0.001mol/l以上である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の硬脆材
    料の洗浄方法。
  14. (14)該還元剤がアスコルビン酸塩であって、アスコ
    ルビン酸塩水溶液の濃度が0.05mol/l以上であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の硬脆
    材料の洗浄方法。
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