(57)【要約】【課題】器材に付着したカラーレジスト組成物、オーバーコート組成物などの硬化性組成物を少ない労力で短時間で除去できる洗浄方法を提供する。【解決手段】本発明の洗浄方法は、アミノアルコールおよび極性有機溶剤からなる洗浄液を用いる。器材に付着した硬化性組成物組成物は、この洗浄液で膨潤させたのちに除去する。例えばアミノアルコールはモノエタノールアミンである。極性有機溶剤はジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、γ−ブチロラクトン、３−メチル−３−メトキシエタノールである。アミノアルコールと極性有機溶剤との含有量比は質量比で９：１〜３：７である。無機アルカリ成分の含有量は１％以下である。４０℃以上９０℃以下の温度で膨潤させる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
器材に付着した硬化性組成物をアミノアルコールおよび極性有機溶剤からなる洗浄液で膨潤させたのちに除去することを特徴とする、硬化性組成物が付着した器材の洗浄方法。
【請求項２】
アミノアルコールがモノエタノールアミン、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノールまたは４−アミノ−１−ブタノールである請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
極性有機溶剤がジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、γ−ブチロラクトン、３−メチル−３−メトキシエタノール、ブチロセロソルブ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ヘキサアルキルホスホルアミドまたはプロピレンカーボネートである請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項４】
洗浄液におけるアミノアルコールと極性有機溶剤との含有量比が質量比で９：１〜３：７である請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項５】
器材がアルミニウム製器材であり、洗浄液の無機アルカリ成分の含有量が質量分率で１％以下である請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項６】
４０℃以上９０℃以下の温度で膨潤させる請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項７】
アミノアルコールおよび極性有機溶剤からなることを特徴とする、硬化性組成物が付着した器材の洗浄に用いる洗浄液。
【請求項８】
アミノアルコールが、モノエタノールアミン、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノールまたは４−アミノ−１−ブタノールである請求項７に記載の洗浄液。
【請求項９】
極性有機溶剤が、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、γ−ブチロラクトン、３−メチル−３−メトキシエタノール、ブチロセロソルブ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ヘキサアルキルホスホルアミドまたはプロピレンカーボネートである請求項７に記載の洗浄液。
【請求項１０】
アミノアルコールと極性有機溶剤との含有量比が質量比で９：１〜３：７である請求項７に記載の洗浄液。
【請求項１１】
無機アルカリ成分の含有量が質量分率で１％以下である請求項７に記載の洗浄液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬化性組成物が付着した器材の洗浄方法に関し、詳しくは硬化性組成物の塗布、保存、運搬などに用いられた器材を洗浄して、この器材に付着した硬化性組成物を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紫外線を照射されることで硬化する紫外線硬化性組成物や、加熱されることで硬化する熱硬化性組成物などの硬化性組成物は有用であり、例えばカラーレジスト組成物やオーバーコート組成物などは、カラーフィルターを製造するための原材料として用いられている。
【０００３】
ここで、カラーレジスト組成物は、顔料などの着色剤を含有していて着色しているレジスト組成物であって、紫外線を照射されることで硬化する紫外線硬化性組成物である。オーバーコート組成物は、無色で透明の組成物であって、紫外線硬化性組成物であるか、または加熱されることで硬化する熱硬化性組成物である。
【０００４】
カラーフィルターは、液晶表示装置などに組み込まれて画像をカラーで表示させるための光学素子であって、例えば基板上に形成された赤、緑および青の三原色に着色された透明な着色フィルター層と、各着色フィルター層の間に形成された黒色で不透明の遮光層と、これら着色フィルター層および遮光層を覆う無色で透明なオーバーコート層からなる。
【０００５】
かかるカラーフィルターを構成する着色フィルター層や遮光層は、基板上にカラーレジスト組成物を塗布する工程を経て形成されている。カラーレジスト組成物は通常、極性有機溶剤で希釈された状態で塗布される。例えば黒色のカラーレジスト組成物を基板上に塗布した後、溶剤を揮発させて被膜とし、この被膜を紫外線で露光して所定のパターンで硬化させたのち現像することで、被膜の未硬化部分が除去され、硬化部分はそのまま残って遮光層となる。この遮光層が形成された基板の上に、三原色の各色に着色されたカラーレジスト組成物を塗布し、被膜とし、紫外線露光し、現像する操作を各色ごとに順次繰り返し行うことで、用いたカラーレジスト組成物の色に着色された着色フィルター層を順次形成することができる。
【０００６】
オーバーコート層は、着色フィルター層および遮光層が形成された基板の上にオーバーコート組成物を塗布する工程を経て形成されている。オーバーコート組成物は、極性有機溶剤で希釈された状態で塗布される。塗布後のオーバーコート組成物から溶剤を揮発させることで被膜とし、この被膜の全面に亙って紫外線を照射するか、またはこの被膜を加熱する方法によってオーバーコート層が形成される。
【０００７】
かかる硬化性組成物は、基板上に塗布する際に使用する器材に付着することがある。また、保存、運搬などの際に、用いた器材に付着することもある。器材に付着した硬化性組成物は、溶剤が揮発して被膜となる。被膜となった硬化性組成物は、周囲の照明光に含まれる紫外線によって僅かに硬化したり、室温であっても時間の経過によって僅かに硬化し、器材に強固に付着している。
【０００８】
このような硬化性組成物を除去して器材を洗浄する方法としては、付着した硬化性組成物を温水で膨潤させてから除去する方法が挙げられる。温水で膨潤させることで硬化性組成物は軟化し、ヘラなどの洗浄用具を用いて擦り落とす方法によって、器材から除去することができる。洗浄後の器材は硬化性組成物の塗布などに再び使用される。
【０００９】
しかし、かかる従来の洗浄方法には、硬化性組成物を擦り落とすために多大な労力と時間を要するという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、器材に付着した硬化性組成物を少ない労力で短時間に除去できる器材の洗浄方法を開発するべく鋭意検討した結果、かかる硬化性組成物は、アミノアルコールおよび極性有機溶剤からなる洗浄液で膨潤させると、器材から容易に剥離するようになって、少ない労力で短時間に除去できることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、器材に付着した硬化性組成物をアミノアルコールおよび極性有機溶剤からなる洗浄液で膨潤させたのちに除去することを特徴とする、硬化性組成物が付着した器材の洗浄方法を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の洗浄方法で洗浄される器材としては、硬化性組成物を基板に塗布するための塗布装置を構成する部品や、硬化性組成物の保管、運搬などに用いられる容器などが挙げられる。
【００１３】
塗布装置としては、例えば図１に示すようなスピンコーターが挙げられる。かかるスピンコーターは、基板トレイ（３）、回転台（４）、天板（５）、整流板（６）、中板（７）、インナーカップ（８）、アウターカップ（９）などの器材から構成されている。これらの器材は通常、金属製であり、軽量で取り扱い易く、また製作が容易である点で、アルミニウム製のものが好ましく用いられている。アルミニウム製の器材は表面がアルマイト処理されていてもよい。
【００１４】
紫外線を照射されることで硬化する紫外線硬化性組成物としては、例えばカラーレジスト組成物が挙げられる。カラーレジスト組成物は、着色剤によって着色している感光性組成物（レジスト組成物）であって、例えば顔料、アルカリ可溶性のバインダーポリマー、光重合性モノマーおよび光重合開始剤を含む硬化性組成物である。カラーレジスト組成物は、顔料によって着色されている。光の三原色（赤、緑、青）または三補色（マゼンタ、イエロー、シアン）に着色されていて透明なカラーレジスト組成物からは、それぞれ対応する色の着色フィルター層が形成される。黒色に着色されているカラーレジスト組成物からは、遮光層を形成することができる。バインダーポリマーは、顔料を分散するものであり、例えばカルボキシル基含有モノマーおよび該モノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体であるカルボキシル基含有共重合体が用いられる。かかる共重合体は、そのままではアルカリ性水溶液に可溶である。光重合性モノマーは、光や光重合開始剤によって連鎖的に重合し、カラーレジスト組成物を硬化させる化合物である。光重合開始剤は、紫外線を照射されることによってラジカルまたはカチオンを生じる化合物であり、かかる光重合開始剤から生じたラジカルやカチオンによって光重合性モノマーは重合を開始する。かかるカラーレジスト組成物は、これに含まれるバインダーポリマーがアルカリ可溶性であるために、そのままではアルカリ性水溶液に可溶であるが、紫外線を照射されることで光重合開始剤からラジカルまたはカチオンが生じて光重合性モノマーが重合することで硬化し、アルカリ性水溶液に不溶となる。かかるカラーレジスト組成物は通常、極性有機溶剤で希釈された状態で基板の上に塗布される。
【００１５】
また、紫外線硬化性組成物として紫外線硬化型オーバーコート組成物も挙げられる。かかるオーバーコート組成物は、顔料を含有しないこと以外はカラーレジスト組成物と同様の組成であり、具体的にはバインダーポリマー、光重合性モノマーおよび光重合開始剤を含む硬化性組成物である。
【００１６】
加熱されることで硬化する熱硬化性組成物としては、熱硬化型オーバーコート組成物が挙げられる。かかるオーバーコート組成物は、例えばバインダーポリマーおよび架橋剤を含む無色で透明な組成物である。バインダーポリマーとしては、例えばアクリル酸単位を主とする重合体であるアクリル樹脂が挙げられる。架橋剤としては、例えば多価カルボン酸無水物が挙げられる。かかるオーバーコート組成物の被膜は、加熱されることで架橋剤が架橋して硬化し、無色で透明のオーバーコート層となる。かかるオーバーコート組成物は通常、極性有機溶剤で希釈された状態で、あらかじめ着色フィルター層および遮光層が形成された基板上に塗布される。
【００１７】
図１に示すスピンコーター（１）を用いて基板（２）上に硬化性組成物（１０）を塗布するには、先ず基板（２）を回転台（４）の上に保持し、溶剤で希釈された状態の硬化性組成物（１０）をこの基板（２）上に滴下する。次いで図２に示すように、天板（５）を下降させて基板（２）を整流板（６）、中板（７）およびインナーカップ（８）で囲むとともに、更に天板（５）およびアウターカップ（９）で囲む。基板（２）は回転台（４）に保持されているので、回転台を回転させることで、基板も回転する。基板（２）が回転すると、溶剤で希釈された状態の硬化性組成物（１０）は遠心力によって基板の表面を均一に拡がる。余剰の硬化性組成物は、基板の下側に回り込んで落下したり、外側に飛散して、基板トレイ（３）、回転台（４）、天板（５）、整流板（６）、中板（７）、インナーカップ（８）およびアウターカップ（９）などの器材に付着する。器材に付着した硬化性組成物は、溶剤が揮発して乾燥し、被膜となる。かかる被膜は、照明光に僅かに含まれる紫外線によって僅かに硬化したり、室温であっても経時的に僅かに硬化する。
【００１８】
本発明の洗浄方法では、かかる器材を洗浄して、被膜となった硬化性組成物を除去する。本発明の洗浄方法で器材を洗浄するには先ず、付着した硬化性組成物を洗浄液で膨潤させる。洗浄液はアミノアルコールおよび極性有機溶剤からなる。
【００１９】
アミノアルコールとしては、例えばモノエタノールアミン、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、４−アミノ−１−ブタノールなどが挙げられ、好ましくはモノエタノールアミンなどである。
【００２０】
極性有機溶剤としては、例えばジメチルスルホキシド；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのジエチレングリコールモノアルキルエーテル；γ−ブチロラクトン；３−メチル−３−メトキシエタノール；ブチロセロソルブ；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド；ヘキサメチルホスホルアミド、ヘキサエチルホスホルアミドなどのヘキサアルキルホスホルアミド；プロピレンカーボネートなどが挙げられ、好ましくはジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、γ−ブチロラクトン、３−メチル−３−メトキシエタノールなどである。
【００２１】
洗浄液におけるアミノアルコールと極性有機溶剤との含有量比は、質量比で通常９：１〜３：７程度、好ましくは８：２〜４：６程度の範囲である。
【００２２】
洗浄液は、水を含んでいてもよい。また、先浄水は、無機アルカリ成分を含んでいてもよいが、器材がアルミニウム製である場合に無機アルカリ成分の含有量が質量分率で１％を超えると、器材の表面が無機アルカリ成分で侵食されることもあるため、質量分率で１％以下あることが好ましく、実質的に無機アルカリ成分を含まないものが更に好ましい。ここで無機アルカリ成分は、水と反応して水酸化物イオンを生ずる塩基性の無機化合物であって、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物などが挙げられる。
【００２３】
付着した硬化性組成物を洗浄液で膨潤させるには、例えば硬化性組成物を同質量以上の洗浄液と接触させればよく、通常は大量の洗浄液を用いて、硬化性組成物が付着している器材を洗浄液に浸漬すればよい。硬化性組成物は９０℃を超える温度で膨潤させてもよいが、洗浄液からの蒸発成分が多くなるため、９０℃以下で膨潤させるのが実用的である。また、４０℃未満の温度で膨潤させてもよいが、比較的短時間で硬化性組成物を膨潤させることができる点で、４０℃以上の温度で膨潤させることが好ましい。上記温度範囲で膨潤させるには、上記温度範囲の洗浄液に器材を浸漬すればよい。硬化性組成物を洗浄液で膨潤させるに要する時間は通常０．５時間以上４時間以下程度である。
【００２４】
かくして膨潤させたのちの硬化性組成物を器材から除去するには、例えば洗浄用具を用いて擦り落とせばよい。洗浄用具としては、例えばナイロン、ポリプロピレン、アクリルなど合成樹脂からなる不織布、ブラシ、ヘラなどが挙げられる。膨潤された硬化性組成物は通常、水で洗い流しながら擦り落とされる。本発明で規定する洗浄液で膨潤された硬化性組成物は、少ない労力で、しかも短時間で器材から擦り落として除去することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の洗浄方法によれば、器材に付着したカラーレジスト組成物またはオーバーコート組成物などの硬化性組成物を少ない労力で、短時間で除去することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されるものではない。
なお、以下の実施例において洗浄した基板トレイは、アルミニウム製で直径１３００ｍｍの円盤状であり、カラーフィルターの製造工程においてカラーレジスト組成物（紫外線硬化性組成物）または熱硬化型オーバーコート組成物をガラス基板に塗布するに用いたスピンコーターの部品であり、表面には、ほぼ全面に亙ってカラーレジスト組成物またはオーバーコート組成物が乾燥し被膜となって付着していたものである。
【００２７】
（実施例１）
モノエタノールアミンおよびジメチルスルホキシドを質量比７：３で混合して得た洗浄液に、カラーレジスト組成物が付着した基板トレイを６０℃で０．５時間浸漬して、基板トレイに付着したカラーレジスト組成物を膨潤させた。浸漬後、基板トレイを洗浄液から引上げ、室温の水を流しながらナイロン製不織布を用いて基板トレイの表面からカラーレジスト組成物を擦り落として洗浄した。カラーレジスト組成物の被膜は容易に剥離し、擦り落とす作業に要した時間は約１０分であった。その後、更に室温の水ですすぎ、６０℃で１時間加熱して乾燥させた。洗浄後の基板トレイには、カラーレジスト組成物の被膜はなく、微小な異物も見られなかった。また、基板トレイの表面は、カラーレジスト組成物が付着する前と同様の金属光沢を呈していた。
【００２８】
（実施例２）
実施例１で用いた洗浄液に代えて、モノエタノールアミンとジエチレングリコールモノメチルエーテルとを質量比５：５で混合して得た洗浄液を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、カラーレジスト組成物が付着した基板トレイを洗浄した。カラーレジスト組成物の被膜は容易に剥離し、擦り落とす作業に要した時間は約１０分であった。洗浄後の基板トレイには、カラーレジスト組成物の被膜はなく、微小な異物も見られなかった。また、基板トレイの表面は、カラーレジスト組成物が付着する前と同様の金属光沢を呈していた。
【００２９】
（実施例３）
実施例１で用いた洗浄液に代えて、モノエタノールアミン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルおよびジメチルスルホキシドを質量比４：３：３で混合して得た洗浄液を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、カラーレジスト組成物が付着した基板トレイを洗浄した。カラーレジスト組成物の被膜は容易に剥離し、擦り落とす作業に要した時間は約１０分であった。洗浄後の基板トレイには、カラーレジスト組成物の被膜はなく、微小な異物も見られなかった。また、基板トレイの表面は、カラーレジスト組成物が付着する前と同様の金属光沢を呈していた。
【００３０】
（実施例４）
モノエタノールアミンおよびジメチルスルホキシドを質量比７：３で混合して得た洗浄液に、オーバーコート組成物〔アクリル樹脂および無水トリメリット酸（多価カルボン酸無水物）の混合物〕が付着した基板トレイを７０℃で１時間浸漬して、付着したオーバーコート組成物を膨潤させた。浸漬後、基板トレイを洗浄液から引上げ、室温の水を流しながらナイロン製不織布を用いて基板トレイの表面からオーバーコート組成物を擦り落として洗浄した。オーバーコート組成物の被膜は容易に剥離し、擦り落とす作業に要した時間は約１０分であった。更に室温の水ですすぎ、６０℃で１時間加熱して乾燥させた。洗浄後の基板トレイには、オーバーコート組成物はなく、微小な異物も見られなかった。また、基板トレイの表面は、オーバーコート組成物が付着する前と同様の金属光沢を呈していた。
【００３１】
（実施例５）
実施例４で用いた洗浄液に代えて、モノエタノールアミンおよびＮ−メチル−２−ピロリドンを質量比６：４で混合して得た洗浄液を用いる以外は、実施例４と同様に操作して、オーバーコート組成物が付着した基板トレイを洗浄した。オーバーコート組成物の被膜は容易に剥離し、擦り落とす作業に要した時間は約１０分であった。洗浄後の基板トレイには、オーバーコート組成物はなく、微小な異物も見られなかった。また、基板トレイの表面は、オーバーコート組成物が付着する前と同様の金属光沢を呈していた。
【００３２】
（実施例６）
洗浄液として、モノエタノールアミン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、水および水酸化ナトリウムを質量比４：３：１．５：１．５で混合して得た洗浄液を用いる以外は、実施４と同様に操作して、オーバーコート組成物が付着した基板トレイを洗浄した。オーバーコート組成物の被膜は容易に剥離し、擦り落とす作業に要した時間は約１０分であった。洗浄後の基板トレイには、オーバーコート組成物の被膜はなく、微小な異物も見られなかった。なお、基板トレイの表面は金属光沢が失せ、白く変色していた。
【００３３】
（比較例１）
洗浄液として、実施例１で用いた洗浄液に代えて、モノエタノールアミンを単独で用いる以外は、実施例１と同様に操作して、カラーレジスト組成物が付着した基板トレイを洗浄した。擦り落とす作業には１時間かけたが、洗浄後の基板トレイには、カラーレジスト組成物の被膜が僅かに残っていた。
【００３４】
（比較例２）
洗浄液として、実施例１で用いた洗浄液に代えて、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを単独で用いる以外は、実施例１と同様に操作して、カラーレジスト組成物が付着した基板トレイを洗浄した。擦り落とす作業には１時間かけたが、洗浄後の基板トレイには、比較的多くのカラーレジスト組成物の被膜が残っていた。
【００３５】
（比較例３）
洗浄液として、実施例４で用いた洗浄液に代えて、モノエタノールアミンを単独で用いる以外は、実施例４と同様に操作して、オーバーコート組成物が付着した基板トレイを洗浄した。擦り落とす作業には１時間かけたが、洗浄後の基板トレイには、比較的多くのオーバーコート組成物の被膜が残っていた。
【００３６】
（比較例４）
洗浄液として、実施例４で用いた洗浄液に代えて、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを単独で用いる以外は、実施例４と同様に操作して、オーバーコート組成物が付着した基板トレイを洗浄した。擦り落とす作業には１時間かけたが、洗浄後の基板トレイには、比較的多くのオーバーコート組成物の被膜が残っていた。
【００３７】
（比較例５）
洗浄液として、実施例１で用いた洗浄液に代えて、温水（水道水）を用い、８０℃で１時間浸漬する以外は実施例１と同様に操作して、カラーレジスト組成物が付着した基板トレイを洗浄したが、殆どのカラーレジスト組成物は付着したままであった。ナイロン製不織布に代えて、ステンレス製のヘラを用いて室温の水を流しながら１時間かけて擦り落としたが、洗浄後の基板トレイには、比較的多くのカラーレジスト組成物の被膜が残っていた。
【００３８】
（比較例６）
洗浄液として、実施例４で用いた洗浄液に代えて、温水（水道水）を用い、８０℃で１時間浸漬する以外は実施例４と同様に操作して、オーバーコート組成物が付着した基板トレイを洗浄しが、殆どのオーバーコート組成物は付着したままであった。ナイロン製不織布に代えてステンレス製のヘラを用いて室温の水を流しながら１時間かけて擦り落としたが、洗浄後の基板トレイには、比較的多くのオーバーコート組成物の被膜が残っていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】硬化性組成物を塗布するスピンコーターの一例を模式的に示す図であり、基板トレイ上に戴置した基板上に硬化性組成物を滴下した状態を示す図である。
【図２】図１に示すスピンコーターで硬化性組成物を基板に塗布する工程を模式的に示す図であり、基板を回転させた状態を示す図である。
【符号の説明】
１：塗布装置
２：透明基板
３：基板トレイ　　　　　　　　　　４：回転台
５：天板　　　　　　　　　　　　　６：整流板
７：中板　　　　　　　　　　　　　８：インナーカップ
９：アウターカップ
１０：硬化性組成物（カラーレジスト組成物またはオーバーコート組成物）
【図１】
2004066155.tif 000002
【図２】
2004066155.tif 000003