JPH10130634A - 研磨材入りスポンジからなる洗浄材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガラス、電子部品等の表面を清浄する研磨材入
りスポンジからなる洗浄材に関する。 【構成】ポリビニルアセタール系スポンジからなる洗浄
材であって、該洗浄材中に研磨効果を持つ微粒子、又は
研磨効果を持つ微粒子を結合材をもって粒子化した複合
粒子がポリビニルアセタール系スポンジを構成する樹脂
により固定されていることを特徴とする研磨材入りスポ
ンジからなる洗浄材である

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス、電子部品
等の表面を清浄するスポンジ状洗浄材に関し、特に、該
スポンジ状洗浄材中に研磨作用を有する微粒子が固定さ
れている研磨材入りスポンジからなる洗浄材に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、ガラス、電子部品等の洗浄を行う物
として、布、綿又はスポンジ等の洗浄材がよく知られて
いる。これらは、適当な大きさに成型して汚染箇所を乾
式あるいは湿式で手作業によって洗浄したり、あるいは
洗浄装置に取り付けて連続的に被洗浄物全面を洗浄した
りして用いられる。汚染の対象は多岐にわたるが、例え
ば空気中の埃や微生物の付着や、水垢、前加工の残存物
の付着が挙げられる。汚染の度合いが低い場合は洗浄材
やスポンジのみで洗浄を行うことができるが、汚染の度
合いが高い場合は適当な薬品を併用したり、研磨効果を
持つ微粒子を液に分散してスラリーを作成し、このよう
なスラリーを併用して行わなければならない。しかし微
粒子を併用した場合、微粒子スラリー自身が洗浄作業終
了後新たな汚染物として必ず被洗浄面上に大量に残存す
る。このため再度残存した微粒子スラリーを洗浄しなく
てはならず、作業が著しく煩雑になる大きな欠点があっ
た。特に、洗浄装置を用いる場合では残存した微粒子ス
ラリーが装置内に汚染物として蓄積されるため微粒子を
併用することは不可能であった。その結果、洗浄後多く
の被洗浄材が洗浄不足による不良品として発生すること
になり生産能力を低下させる要因となっていた。

【０００３】上記の課題を解決する手段として、微粒子
を固定した砥石、バフあるいはスポンジ状多孔体が考え
られる（特開平０４−０６５４８０号公報参照）。しか
し微粒子を固定した砥石、バフは高い研磨力を持つため
汚染を取り除く能力は高いものの、通常用いられる洗浄
用スポンジに比べ硬度が著しく高いため、被洗浄面に追
従して変形し全面を均一に洗浄することができず、さら
に被洗浄面に微小な傷を与える、時には被洗浄物を割っ
てしまう恐れがある等の理由で好ましくないため洗浄材
としては不適であった。

【０００４】一方、特開平０４−０６５４８０号公報に
記載される研磨効果を持つ微粒子をセルロース粒子をも
って複合粒子となし、その複合粒子をポリビニルアセタ
ール系多孔体を構成する樹脂表面に付着させたスポンジ
状の研磨材は、洗浄効果、被洗浄面に対する追従能力お
よび傷を与えない点においては好適であるが、その製造
方法は多孔体に複合粒子を単に含浸させてあるだけであ
り、即ちその構造は多孔体を構成する樹脂の表面に複合
粒子が接着剤を用いること無く、或いはごく少量の接着
剤を介して単に付着しているものである。よって多孔体
に対する複合粒子の接着力は甚だ弱く、使用中に微粒子
が多孔体の表面及び内部から極めて容易に脱落する。そ
のため、洗浄作業終了後被洗浄面に大量の微粒子を残す
ことに加え、微粒子の脱落によって洗浄能力が減少する
問題点があった。よってこれも洗浄材としては不適当で
あり、未だ満足すべき物は得られていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、鋭意研
究をおこなった結果、ポリビニルアセタール系スポンジ
からなる洗浄材であって、ポリビニルアセタール系スポ
ンジを構成する樹脂に研磨効果を有する微粒子を固定す
ることで上記の課題を解決できることを見いだしたもの
で、本発明の目的は洗浄材に微粒子スラリーを併用した
場合と同様な洗浄能力を持ちながら微粒子スラリーを併
用しないで洗浄材を用いる場合と同様の簡便さで使用で
きる新規な研磨材入りスポンジからなる洗浄材を提供す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ポリビ
ニルアセタール系スポンジからなる洗浄材であって、該
洗浄材中に研磨効果を持つ微粒子がポリビニルアセター
ル系スポンジを構成する樹脂により固定されていること
を特徴とする研磨材入りスポンジからなる洗浄材であ
り、また、ポリビニルアセタール系スポンジからなる洗
浄材であって、該洗浄材中に研磨効果を持つ微粒子を結
合材をもって粒子化した複合粒子がポリビニルアセター
ル系スポンジを構成する樹脂により固定されていること
を特徴とする研磨材入りスポンジからなる洗浄材であ
る。即ち、本発明における研磨材入りスポンジからなる
洗浄材は、ポリビニルアセタール系スポンジからなり、
このポリビニルアセタール系スポンジを構成する樹脂に
研磨効果を有する微粒子又は複合粒子を固定したもの
で、本発明の洗浄材は、微粒子又は複合粒子を固定した
砥石又はバフのような硬度を有するものとは異なり、従
来より洗浄用途に好ましく用いられるポリビニルアセタ
ール系スポンジの洗浄能力と、固定された微粒子の研磨
能力を併せ持つため、微粒子を併用しないスポンジを用
いた場合に比して高い洗浄能力を発揮する。

【０００７】さらに、本発明においては、微粒子はスポ
ンジを構成する樹脂表面に付着しているのではなく、樹
脂の内部に固定されているため接着力が強く、洗浄中に
内部より過度の微粒子が脱落することが無い。そのため
微粒子の残存による被洗浄物への汚染が無く洗浄装置に
おいて使用する場合でも好ましく用いる事ができる。ま
た、複数個の微粒子と結合材を粒子化させてなる複合粒
子を製造し、その複合粒子を固定する方法では、製造時
における微粒子の過度の凝集の問題を未然に回避するこ
とができ、さらに微粒子のスポンジを構成する樹脂に対
する接着力を強くすることができるため、洗浄後の微粒
子の残存をより低減することができて好適である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明においては、洗浄に用いる
微粒子として十分な洗浄力を持ちながら洗浄時に被洗浄
物に新たな傷を生じない適度な硬度および脆性を持つ、
酸化セリウム、酸化クロム、酸化鉄、ジルコニア、酸化
珪素、炭化珪素、酸化アルミニウム等の微粒子を使用す
る。微粒子の粒径は特に限定されるものではないが、被
洗浄物に傷をつけないため小さな粒径の物が用いられ、
好ましくは粒径５μm以下である。 微粒子を多孔体に
固定する量としては、素材の見かけ体積当たり０．２〜
２０％が好ましく、より好ましくは１〜１０％である。
この範囲を上回るとスポンジ素材に洗浄に適した弾性を
与える事が困難になる上、使用時に過度に多くの微粒子
が発生し被洗浄物を汚染する恐れがある。また、この範
囲を下回ると洗浄能力が得られない。

【０００９】本発明におけるポリビニルアセタール系ス
ポンジとは、ポリビニルアセタール系樹脂を素材とし、
場合によってはポリビニルアセタール系樹脂に加えて、
その他の結合材樹脂を併用してスポンジを形成すること
もできる。その他の樹脂として、例えばフェノール系樹
脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられる。
このスポンジは、連続あるいは独立した気孔を内部に多
数有する。その物性は特に限定されるものではないが、
通常気孔径５〜５００μm、気孔率８０〜９５％のもの
である。なお、上述の樹脂を併用するとポリビニルアセ
タール系樹脂を単独で使用した場合に比して長期の使用
にわたる耐久性及び耐薬品性が向上するなどの効果を付
加することができる。しかし上記の樹脂は一般に硬度が
高いためスポンジに洗浄用途に望ましい硬度の低さが得
られない恐れがある。よって通常ポリビニルアセタール
系樹脂単独あるいはその他の樹脂をごく少量併用してス
ポンジを形成する。

【００１０】本発明においては前述の微粒子をスポンジ
を構成する樹脂に固定する必要がある。微粒子は、従来
技術に見られるようにスポンジを構成する樹脂に接着剤
を用いること無く、あるいはごく少量の接着剤を介して
単に付着させるのではない。本発明においては、スポン
ジを構成する樹脂の反応原液中に微粒子を分散し、その
状態で樹脂を反応硬化させるため、微粒子はスポンジを
構成する樹脂の内部に固定することができるのである。
このため、微粒子はスポンジの樹脂自身を接着剤として
強固に固定されており、使用中に被洗浄物に接触してい
ないスポンジ内部からの脱落により余分な微粒子が発生
することがなく、被洗浄物に接触している表層の微粒子
だけが洗浄に作用する。これにより微粒子の持つ高い洗
浄効果を保ちながら、洗浄後の微粒子による汚染を回避
する事ができる。

【００１１】微粒子はそのままスポンジに固定しても良
いが、洗浄用途に適した微粒子は粒径が５μm以下と非
常に小さいために製造時にたやすく凝集し、均質な素材
を製造する事が難しく、さらに固定化した場合でもスポ
ンジを構成する樹脂に対する結合力が大きくない。その
ため微粒子を結合材を用いて簡単に固定可能な粒径に複
合粒子化し、その複合粒子をスポンジに固定すると簡便
に微粒子を固定することができ、さらに微粒子の樹脂に
対する接着力を増し、被洗浄面を汚染する現象をより一
層回避することができる。この方法で用いられる結合材
は特に限定される物ではないが、洗浄時に複合粒子が容
易に破砕し微粒子が発生して洗浄に作用できるように結
合力の弱い結合材が好ましく、例えばセルロース系樹
脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂等を用いると良
い。

【００１２】本発明においては、複合粒子の粒径は特に
限定されるものではないが、好ましくは５〜２００μm
であり、より好ましくは２０〜１００μmである。この
範囲を上回ると複合粒子の被洗浄物に対する当たりが強
くなり、被洗浄物に傷を与える恐れがあり、この範囲を
下回ると製造時に凝集し易く均質な多孔体が得難くな
る。本発明の研磨材入りスポンジを得るためには、公知
の方法でポリビニルアセタール系スポンジを製造し、原
料溶液混合時に微粒子あるいは複合粒子を投入すればよ
い。製造方法について説明すると、ポリビニルアセター
ル樹脂の原料となるポリビニルアルコール粉末を溶解し
たポリビニルアルコール溶液を作製し、微粒子あるいは
複合粒子を混合し、十分に攪拌して分散溶液とする。上
記分散液に公知の気孔形成材、例えば澱粉等を加え、さ
らにポリビニルアルコールのアセタール化反応の原料で
あるホルマリンおよび反応触媒である酸触媒等を加えて
反応硬化させる。なお、上記原料を投入する順序は任意
に変更することができる。アセタール化反応を経た後、
残存する触媒や原料成分等を除去し微粒子を固定したポ
リビニルアセタール系スポンジを得る。

【００１３】また、上記製造方法において、必要に応じ
てポリビニルアセタール樹脂以外の樹脂あるいはその原
料を添加することができる。添加した樹脂の性質に応じ
た耐摩耗性や耐薬品性等の性質をスポンジに付加するこ
とができる。さらに、上記製造方法において、スポンジ
を得るために気孔形成材を使用せずに、原料混合液を激
しく撹拌する等の方法で発泡させた後に反応させること
もできる。この場合、反応後除去しなければならない気
孔形成材の残存物が発生しないため、より不純物の少な
いスポンジを簡単に得ることができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の研磨材入りスポンジからなる洗
浄材は、研磨効果を持ち高い洗浄力を持つ微粒子をポリ
ビニルアセタール系スポンジを構成する樹脂に固定した
ことを特徴とするものであり、この研磨材入りスポンジ
を用いれば、従来の洗浄用スポンジでは得られなかった
洗浄作用を得ることができる上、被洗浄面に洗浄後大量
の微粒子が新たな汚染物として残存する事が無い。本発
明においては、微粒子はスポンジを構成する樹脂に樹脂
自身を接着剤として固定されている。このため結合力が
強く、使用中にスポンジの内部から微粒子の脱落を起こ
す事がない。微粒子は被洗浄物とスポンジの接触によっ
て発生するため、被洗浄物との接触面に存在する微粒子
だけが発生し、洗浄に作用する。このため、本発明の研
磨材入りスポンジは微粒子の持つ高い研磨効果によって
高い洗浄能力を持ちながら過度の微粒子が脱落し被洗浄
物を汚染する事がない。よって本発明の研磨材入りスポ
ンジからなる洗浄材は、従来の洗浄用スポンジでは除去
不可能であった汚染を極めて簡便に除去することができ
る。特に洗浄装置を使用する場合に著しく問題である微
粒子の残存が極めて少ないため、洗浄装置においても使
用することができる。

【００１５】

【実施例及び比較例】

実施例１ １０％ポリビニルアルコール溶液に酸化セリウムを加
え、十分に撹拌して酸化セリウム分散液を得た。続いて
ホルマリンおよびアセタール化反応触媒としての硫酸、
気孔形成材の澱粉を加えた。この混合液を６０℃の温浴
中にて１日放置しアセタール化反応を進行させた。その
後得られた反応物を流水中で水洗し余剰の原料を除去
し、研磨材入りスポンジを得た。得られた研磨材入りス
ポンジを、研磨材が付着して汚染された液晶基盤ガラス
に手でこすりつけて洗浄したところ、汚染は完全に除去
することができ、その効果は３００回以上の洗浄を経て
も持続した。洗浄箇所には若干の酸化セリウム粒子の残
存物が存在したが、微粒子スラリーを併用した場合に比
してその量は極めて少なく、残存物の洗浄は極めて簡単
に行うことができた。また洗浄箇所において傷の発生な
どの不具合は全く見られなかった。

【００１６】実施例２ 実施例１の製造方法において、酸化セリウムに代えて酸
化セリウム８０重量部とメタクリル酸樹脂２０重量部を
結合材として成した直径５０μmの複合粒子を使用した
研磨材入りスポンジを得た。得られた研磨材入りスポン
ジを実施例１と同様に液晶ガラス基盤の洗浄に用いたと
ころ、汚染は完全に除去することができ、その効果は３
００回以上の洗浄を経ても持続した。また、洗浄箇所に
おけるセリウムや複合粒子の残存は目視では検出できな
いほどの微量であった。洗浄箇所における傷の発生も見
られなかった。

【００１７】比較例１ 酸化セリウムをポリビニルアセタール溶液に分散した分
散液をポリビニルアセタール系多孔体に含浸させ、多孔
体を構成する樹脂の表面に付着させた研磨材を用い、実
施例１と同様に液晶ガラス基盤の洗浄を行った。使用開
始当初は汚染を完全に除去することができたが、洗浄箇
所に酸化セリウムが大量に残存した。また使用回数が増
えるにつれて汚染を除去する能力が減少し、約１００回
の使用で汚染を取り除くことができなくなった。

【００１８】比較例２ ガラスの研磨用途に用いられる、酸化セリウム複合粒子
を固定したバフ材を用いて実施例１と同様に液晶ガラス
基盤の洗浄を行った。汚染を取り除くことはできたが、
ガラス表面に微小な傷が発生することがあり、また強固
な汚染を取り除くため強くバフ材をガラスに押しつけた
ところ、ガラスが割れることがあった。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｊ 5/14 ＣＥＸ Ｃ０８Ｊ 5/14 ＣＥＸ 9/35 9/35

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルアセタール系スポンジからな
   る洗浄材であって、該洗浄材中に研磨効果を持つ微粒子
   がポリビニルアセタール系スポンジを構成する樹脂によ
   り固定されていることを特徴とする研磨材入りスポンジ
   からなる洗浄材。
2. 【請求項２】 ポリビニルアセタール系スポンジからな
   る洗浄材であって、該洗浄材中に研磨効果を持つ微粒子
   を結合材をもって粒子化した複合粒子がポリビニルアセ
   タール系スポンジを構成する樹脂により固定されている
   ことを特徴とする研磨材入りスポンジからなる洗浄材。
3. 【請求項３】 複合粒子における結合材が、セルロース
   系樹脂、アクリル系樹脂及びスチレン系樹脂からなる群
   から選ばれた少なくとも一種の樹脂である請求項２記載
   の研磨材入りスポンジからなる洗浄材。
4. 【請求項４】 複合粒子の粒径が５〜２００μmである
   請求項２記載の研磨材入りスポンジからなる洗浄材。
5. 【請求項５】 研磨効果を持つ微粒子が、酸化セリウ
   ム、酸化クロム、酸化鉄、ジルコニア、酸化珪素、炭化
   珪素、酸化アルミニウムのいずれか、あるいはそれらの
   混合物である請求項１および請求項２記載の研磨材入り
   スポンジからなる洗浄材。
6. 【請求項６】 研磨効果を持つ微粒子の粒径が５μm以
   下である請求項１および請求項２記載の研磨材入りスポ
   ンジからなる洗浄材。
7. 【請求項７】 研磨効果を持つ微粒子あるいは複合粒子
   の含有量がスポンジの見かけ体積あたり０．２〜２０％
   である請求項１および請求項２記載の研磨材入りスポン
   ジからなる洗浄材。
8. 【請求項８】ポリビニルアセタール系スポンジを構成す
   る樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂にフェノール系樹
   脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂からなる群の少な
   くとも１種を添加したものである請求項１および請求項
   ２記載の研磨材入りスポンジからなる洗浄材。