金属线切断加工机用水溶性切削液制造技术

技术编号:1687595 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种金属线切断加工机用水溶性切削液,含有:选自由聚乙二醇、一烷氧基聚乙二醇及二烷氧基聚乙二醇构成的组中的1种以上的聚醚(A)、及通式(1)表示的成分(B),且满足(i)聚醚(A)具有120~600的数均分子量(ii)聚醚(A)具有1.0~1.5的重均分子量/数均分子量(Mw/Mn)(iii)水溶性切削液中的碱金属原子的含量为50ppm以下。式中R↑[1]表示碳数1~18的烷基、碳数5~18的环烷基、碳数2~18的烯基、碳数5~18的环烯基、碳数2~24的酰基或碳数2~8的羟烷基;A表示碳数2~4的亚烃基;m及n表示(AO)的平均摩尔数,分别是0~20的数,m和n可以相同,也可以不同。其中,在R↑[1]为碳数2~24的酰基时,m及n的至少一个不为0。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属线切断加工机用水溶性切削液。更详细地来讲, 涉及一种水溶性切削液,所述水溶性切削液是构成磨粒浆料的主要成分, 所述磨粒浆料在用金属线切断加工机将硅锭及玻璃等被加工物切断时使 用。
技术介绍
目前,作为将硅锭等硬脆材料切断的方法,从切屑的产生量少、加工 速度快等方面来考虑,通常利用金属线切断加工机。作为此时使用的磨粒 浆料,通常使用使磨粒分散于切削液中而成的磨粒浆料。切削液由以矿物 油为主要成分的切削油替换成水溶性的切削液。其原因在于,在矿物油类 的切削液中,在洗涤被加工物时需要三氯甲烷等卤系溶剂或有机溶剂。水 溶性切削液提案有例如丙二醇、二丙二醇、三乙二醇及低分子量聚乙二醇类等低分子量聚二醇类(参照特开平10-130635号公报)。
技术实现思路
但是,其存在的问题在于,在使用这些水溶性切削液制作的磨粒浆料 中,由于磨粒的分散性不充分,故有时磨粒沉淀快,在向加工部分输送磨 粒的途中产生管道阻塞,或在切断时磨粒的浓度产生偏差。本专利技术者为了解决上述问题进行了刻意研究,结果发现,通过使用特 定的聚醚和特定的含氮成分,可以使磨粒的分散性良好,使浆料中的磨粒 沉淀速度减慢,完成了本专利技术。艮口,本专利技术涉及一种金属线切断加工机用水溶性切削液,其特征在于,其含有选自由聚乙二醇、 一烷氧基聚乙二醇及二垸氧基聚乙二醇构成的组中的1种以上的聚醚(A)及通式(1)表示的成分(B),且满足下述(i ) (iii)的全部条件;本专利技术还涉及一种金属线切断加工机用磨粒浆料,其由该水溶性切削液和磨粒的混合物构成,磨粒具有1 50pm的平 均粒径,水溶性切削液和磨粒的重量比为(1:0.5) (1:2);本专利技术还涉 及一种切断方法,其一边连续地供给该金属线切断加工机用磨粒浆料,一 边使用金属线切断加工机切断被加工物。(i )聚醚(A)具有120 600的数均分子量。 (ii )聚醚(A)具有1.0 1.5的重均分子量/数均分子量(Mw/Mn)。 (iii)水溶性切削液中的碱金属原子的含量为50ppm以下。 <formula>formula see original document page 5</formula>具体实施例方式本专利技术中的聚醚(A)(下面,有时仅标记为(A))的数均分子量(略 记为Mn)是选自由聚乙二醇、 一垸氧基聚乙二醇及二烷氧基聚乙二醇构 成的组中的l种以上的聚醚。一烷氧基聚乙二醇可以例举在聚乙二醇的单末端具有1个碳数1 4 的烷氧基的化合物。碳数1 4的垸氧基可以例举甲氧基及乙氧基等。一 烷氧基聚乙二醇具体例如有 一甲氧基聚乙二醇及一乙氧基聚乙二醇等。二烷氧基聚乙二醇可以例举在聚乙二醇的两末端具有2个碳数1 4 的垸氧基的化合物。碳数1 4的垸氧基可以例举与上述同样的基团。二 烷氧基聚乙二醇具体例如有二乙氧基聚乙二醇及甲氧基乙氧基聚乙二醇 等。从磨粒浆料的黏度及分散性的观点来考虑,聚醚(A)的数均分子量(下面,略记为Mn)优选150 400,进一步优选200 300,特别优选 220 280。本专利技术中的(A)的上述Mn由(A)或构成(A)的聚乙二醇 的羟基价计算。羟基价可以用JISK-1557的方法测定。另外,从磨粒浆料的分散性的观点来考虑,(A)的重均分子量/数均 分子量(下面,略记为Mw/Mn)优选1.0 1.3、进一步优选1.0 1.2。 Mw/Mn是分子量分布的指标,其数值越小,表示分子量分布越窄,其数 值越大,表示分子量分布越宽。本专利技术中的Mw/Mn由利用凝胶渗透色谱 法(GPC)、在以下条件下测定的Mw及Mn计算。 柱TSKgel Super H4000、 TSKgel Super H3000、 TSKgel Super H2000、.洗提液四氢呋喃使用机器HLC-8220GPC (東V—株式会社製) 本专利技术中的(A)中的聚乙二醇可以如下制造,例如,在低分子二醇 (例如乙二醇、二乙二醇及三乙二醇等)及根据需要的水中加成环氧乙烷, 以使其Mn为120 600。环氧乙烷的加成反应的催化剂例如有碱金属氢氧化物(氢氧化钠及 氢氧化钾等)、碱土金属氢氧化物(氢氧化镁及氢氧化钙等)、碱金属氧化 物(氧化钾及氧化钠等)、以及高氯酸镁及硫酸镁等酸性催化剂等。从反 应性的观点来考虑,催化剂中优选碱金属氢氧化物。从不需要在反应后除 去催化剂进行精制之类的观点来考虑,基于可以预料的生成物的重量,催化剂的添加量优选50ppm以下,进一步优选30ppm以下,从縮短反应时 间的观点来考虑,优选2ppm以上,进一步优选5ppm以上。反应温度通常为100 200°C,优选为120 190°C。反应时间通常为 1 20小时,优选为1 15小时。本专利技术中的(A)中的一垸氧基聚乙二醇或二垸氧基聚乙二醇可以利 用如下方法制造,将前述聚乙二醇的单末端或两末端用烷氧基化剂(例如 氯甲烷或氯乙烷等)进行醚化反应(Willamson反应),或在碳数1 4的 醇中加成环氧乙烷。如前所述,本专利技术中的(A)有时使用乙二醇作为原料的二醇,此时, 有时未反应的乙二醇残留在(A)中。另外,在使用二乙二醇或三乙二醇 时,有时作为二乙二醇或三乙二醇的杂质存在的乙二醇也因未反应而残 存。另外,在原料中的水中,环氧乙烷反应时也生成乙二醇。以(A)的重量为基准,本专利技术中的(A)中的乙二醇的含量优选为1 重量%以下,进一步优选0.5重量%以下,特别优选0重量%。从切削液 和硅的反应性少之类的观点考虑,只要(A)中含有的乙二醇的量为1重 量%以下就优选。(A)中的乙二醇的含量可以使用气相色谱法在以下条件 下进行测定并定量。柱廿一乇乂 3000 (5%)、长2m内径3mm、 检测器FID 使用机器气相色谱GC-14B (島津製作所製)在表示本专利技术中的成分(B)(以下,有时仅标记为(B))的通式(1) 中,R'是碳数l 18的烷基、碳数5 18的环烷基、碳数2 18的烯基、 碳数5 18的环烯基、碳数2 24的酰基或碳数2 8的羟烷基。碳数1 18的烷基例如有直链或支链的甲基、乙基、丙基、辛基、 月桂基、十四烷基、十六烷基、硬脂酰基及2-乙基己基等。优选碳数12 18的直链烷基、月桂基、十四烷基、十六烷基、硬脂酰基等。需要说明的 是,当碳数超过18时,其水溶性不充分。碳数5 18的环烷基可以例举环己基等。当碳数超过18时,其水溶 性不充分。碳数2 18的烯基可以例举直链或支链的烯丙基、己烯基及油基等, 优选油基。当碳数超过18时,其水溶性不充分。碳数5 18的环烯基可以例举环己烯基等。当碳数超过18时,其水 溶性不充分。碳数2 24的酰基可以例举醋酸、丙烯酸、椰子油脂肪酸及油酸等羧 酸的残基,优选椰子油脂肪酸及油酸的羧酸的残基。当碳数超过24时, 其水溶性不充分。碳数2 8的羟烷基可以例举羟乙基、羟丙基、羟异丙基及羟己基等, 优选羟乙基及羟丙基。当碳数超过9时,其分散性不充分。通式(1)中的A是碳数2 4的亚烃基,AO表示碳数2 4的羟基 亚烃基。例如,通过加成环氧乙烷(略记为EO)、 1,2-环氧丙烷(略记为 PO)、l,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、l,3-环氧丁烷及1,4-环氧丁烷等碳数2 4的烯化氧生成的羟基亚烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属线切断加工机用水溶性切削液,其特征在于,含有:选自由聚乙二醇、一烷氧基聚乙二醇及二烷氧基聚乙二醇构成的组中的1种以上的聚醚(A)、及由通式(1)表示的成分(B),且满足下述(i)~(iii)的全部条件,    (i)聚醚(A)具有120~600的数均分子量,    (ii)聚醚(A)具有1.0~1.5的重均分子量/数均分子量即Mw/Mn,    (iii)水溶性切削液中的碱金属原子的含量为50ppm以下,    [化1]    R↑[1]-*-(AO)↓[n]H  (1)    式中,R↑[1]表示碳数1~18的烷基、碳数5~18的环烷基、碳数2~18的烯基、碳数5~18的环烯基、碳数2~24的酰基或碳数2~8的羟烷基;A表示碳数2~4的亚烃基;m及n表示(AO)的平均摩尔数,分别是0~20的数,m和n可以相同,也可以不同,其中,在R↑[1]为碳数2~24的酰基时,m及n的至少一个不为0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:山田康博
申请(专利权)人:三洋化成工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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